KR20230019018A - 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 기술이 개시된다. 통신 시스템의 단말의 동작 방법으로서, 소스 기지국으로부터 핸드오버 문제의 발생 보고 조건을 수신하는 단계; 상기 소스 기지국으로부터 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계; 상기 핸드오버를 실행하는 동안에 핸드오버 문제를 수집하는 단계; 및 상기 조건에 해당하는 핸드오버 문제의 발생을 상기 타겟 기지국으로 보고하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법을 제공할 수 있다.

Description

통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING HANDOVER PERFORMANCE IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핸드오버 성능에 영향을 주는 사건의 발생에 따라 핸드오버 파라미터를 조정하여 핸드오버 성능을 향상시키도록 하는 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 기술에 관한 것이다.

정보 통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발될 수 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있을 수 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.

이와 같은 NR과 LTE 통신 시스템은 핸드오버 실패 확률을 줄이기 위하여 조건부 핸드오버 기술을 도입하였다. 이와 같은 조건부 핸드오버에서 통신 시스템의 자원 효율은 실제 핸드오버를 하지 않을 단말을 위하여 예약된 자원의 낭비로 인해 떨어질 수 있다. 또한, 조건부 핸드오버에서 통신 시스템은 핑퐁(ping-pong) 확률을 줄이기 위해 타겟셀이 소스셀보다 월등히 좋은 조건에서 핸드오버를 실행하도록 할 수 있다. 이에 따라, 단말의 전송률은 소스셀과 연결을 유지하는 동안에 링크 상태의 저하로 인해 떨어질 수 있다. 그 결과, 단말의 체감 품질은 떨어질 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 핸드오버 성능에 영향을 주는 사건의 발생에 따라 핸드오버 파라미터를 조정하여 핸드오버 성능을 향상시키도록 하는 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 방법은, 통신 시스템의 단말의 동작 방법으로서, 소스 기지국으로부터 핸드오버 문제의 제1 발생 보고 조건을 수신하는 단계; 상기 소스 기지국으로부터 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계; 상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 제1 발생 보고 조건에 기초하여 핸드오버 문제의 발생 여부를 확인하는 단계; 및 상기 핸드오버 문제가 발생한 경우, 상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 소스 기지국으로부터 핸드오버 문제의 제1 발생 보고 조건을 수신하는 단계에서 상기 단말은 상기 소스 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 재설정 메시지를 통하여 상기 제1 발생 보고 조건을 수신할 수 있다.

여기서, 상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보는 상기 타겟 기지국에 전송되는 RRC 재설정 완료 메시지에 포함되는 핸드오버 문제 지시자이고, 상기 핸드오버 문제 지시자는 가용(available)을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 제1 발생 보고 조건에 기초하여 핸드오버 문제의 발생 여부를 확인하는 단계는, 상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 핸드오버 문제의 발생을 인식하는 단계; 상기 인식한 핸드오버 문제가 상기 제1 발생 보고 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 및 판단 결과, 상기 인식한 핸드오버 문제가 상기 제1 발생 보고 조건에 해당되면 상기 핸드오버 문제의 상황을 기록하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 내용 보고에 대한 전송 요청을 수신하는 단계; 및 상기 타겟 기지국으로 상기 내용 보고를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 발생 보고 조건은 상기 핸드오버 문제의 유형 또는 발생 횟수 중 적어도 하나 이상일 수 있다.

여기서, 상기 핸드오버 문제의 유형은 아웃티지(outage) 문제, 체류 시간(short time-of-stay) 문제, 핑퐁 핸드오버 문제, 핸드오버 단절 시간 문제, 중복 데이터 수신 문제, 비최적 타겟 핸드오버 문제, 복수 후보셀 설정 문제 또는 과다 측정 정보 전송 문제 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다.

여기서, 상기 소스 기지국으로부터 무선 링크 실패의 복구 문제의 제2 발생 보고 조건을 수신하는 단계; 무선 링크 실패시에 타겟 기지국과 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 단계; 상기 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 동안에 상기 제2 발생 보고 조건에 기초하여 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생 여부를 확인하는 단계; 및 상기 무선 링크 실패의 복구 문제가 발생한 경우, 상기 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생을 지시하는 정보를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 동안에 상기 제2 발생 보고 조건에 기초하여 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생 여부를 확인하는 단계는, 상기 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 동안에 상기 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생을 인식하는 단계; 상기 인식한 무선 링크 실패의 복구 문제가 상기 제2 발생 보고 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 및 판단 결과, 상기 인식한 무선 링크 실패의 복구 문제가 상기 제2 발생 보고 조건에 해당하면 상기 무선 링크 실패의 복구 문제 내용을 기록하여 상기 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생 여부를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 방법은, 통신 시스템의 소스 기지국의 동작 방법으로서, 제1 단말로 핸드오버 문제의 제1 발생 보고 조건을 전송하는 단계; 상기 제1 단말에 대하여 상기 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계; 및 상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 제1 발생 보고 조건에 해당하는 핸드오버 문제가 상기 소스 기지국과 상기 제1 단말 간에 발생한 경우, 상기 소스 기지국과 상기 제1 단말 간에 발생한 핸드오버 문제의 내용 보고를 상기 타겟 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 내용 보고에 따라 핸드오버 파라미터를 조정하는 단계; 상기 조정된 핸드오버 파라미터를 상기 소스 기지국에 접속한 제2 단말로 전송하는 단계; 및 상기 조정된 핸드오버 파라미터를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 핸드오버 파라미터는 핸드오버 마진 또는 트리거 시간 중에서 적어도 하나일 수 있다.

여기서, 상기 핸드오버 문제는 아웃티지(outage) 문제, 체류 시간(short time-of-stay) 문제, 핑퐁 핸드오버 문제, 핸드오버 단절 시간 문제, 중복 데이터 수신 문제, 비최적 타겟 핸드오버 문제, 복수 후보셀 설정 문제 또는 과다 측정 정보 전송 문제 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다.

여기서, 상기 제1 발생 보고 조건은 상기 핸드오버 문제의 유형 또는 발생 횟수 중 적어도 하나 이상일 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 핸드오버 성능 향상 방법은, 통신 시스템의 타겟 기지국의 동작 방법으로서, 단말에 대하여 소스 기지국에서 상기 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계; 상기 핸드오버를 실행하는 동안에 제1 발생 보고 조건에 해당하는 핸드오버 문제가 상기 소스 기지국과 상기 제1 단말 간에 발생하는 경우, 상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및 상기 단말로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 내용 보고를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보는 RRC 재설정 완료 메시지에 포함되는 핸드오버 문제 지시자이고, 상기 핸드오버 문제 지시자는 가용(available)을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 단말로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 내용 보고를 수신하는 단계는, 상기 단말로 상기 보고된 핸드오버 문제의 상기 내용 보고에 대한 전송을 요청하는 단계; 및 상기 단말로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 상기 내용 보고를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 단말로부터 수신한 상기 내용 보고를 상기 소스 기지국으로 전송하는 단계; 상기 소스 기지국으로부터 상기 내용 보고에 따라 조정된 핸드오버 파라미터를 수신하는 단계; 및 상기 조성된 핸드오버 파라미터를 반영하여 핸드오버 파라미터를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 출원에 의하면, 기지국은 단말로부터 핸드오버의 성능에 영향을 주는 사건의 발생 보고와 구체적인 내용을 수신할 수 있다. 즉, 기지국은 핸드오버 성능에 영향을 주는 아웃티지(outage) 문제, 체류 시간(short time-of-stay) 문제, 핑퐁 핸드오버 문제, 핸드오버 단절 시간 문제, 중복 데이터 수신 문제, 비최적 타겟 핸드오버 문제, 복수 후보셀 설정 문제 또는 과다 측정 정보 전송 문제 등 핸드오버의 성능에 영향을 주는 적어도 하나의 사건 발생 보고와 구체적인 내용을 수신할 수 있다.

이에 따라, 기지국은 수신한 사건과 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 기지국은 핸드오버 준비 동작과 관련된 핸드오버 파라미터 또는 핸드오버 실행 동작과 관련된 핸드오버 파라미터를 조절하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 핸드오버 방법에서 핸드오버 타이밍을 나타내는 그래프이다.
도 4는 무선 링크 실패 보고 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 핸드오버 문제 보고 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 핸드오버 문제 기록 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 핸드오버 성능 향상 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 무선 링크 실패 복구 문제 보고 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 9는 무선 링크 실패 복구 문제 기록 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 "통신 네트워크"로 지칭될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations, BS)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(terminal)(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 커버리지(coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 본 출원에서 특별한 구분을 하지 않는 한 기지국과 셀은 서로 상호교환적으로 사용될 수 있다.

여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 접근 단말(access terminal), 이동 단말(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 이동 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), UE(user equipment), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.

복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 등)을 지원할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어(core) 네트워크(미도시)와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.

복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 OFDMA 기반의 다운링크(downlink, DL) 전송을 지원할 수 있고, SC-FDMA 기반의 업링크(uplink, UL) 전송을 지원할 수 있다. 또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO(multiple input multiple output) 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접(device to device, D2D) 통신(또는, ProSe(proximity services) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D 통신을 코디네이션(coordination)할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 코디네이션에 의해 D2D 통신을 수행할 수 있다.

도 3은 핸드오버 방법에서 핸드오버 타이밍을 나타내는 그래프이다.

도 3을 참조하면, 핸드오버 방법에서 단말은 소스 기지국으로부터 수신한 신호의 수신 신호 세기와 이웃 기지국들로부터 수신한 신호들의 수신 신호 세기들을 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 소스 기지국의 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)을 측정할 수 있다. 또한, 단말은 이웃 기지국들의 각각의 참조 신호 수신 전력을 측정할 수 있다. 참조 신호 수신 전력의 단위는 dBm일 수 있다. 여기서, 무선 통신 시스템은 도 1의 무선 통신 시스템(100)과 동일 또는 유사한 통신 시스템일 수 있다. 또한, 단말, 소스 기지국 및 이웃 기지국 각각의 구조는 도 2의 통신 노드(200)의 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.

단말은 이웃 기지국들 중에서 타겟 기지국의 수신 신호 세기와 소스 기지국의 수신 신호 세기의 차가 핸드오버 마진(handover margin, HOM) 이상인 상태가 일정 시간 동안 지속되는지 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 핸드오버 마진의 단위는 dB일 수 있다. 예를 들어, 단말은 미리 정해진 트리거 시간(time to trigger, TTT) 동안 타겟 기지국의 수신 신호 세기와 소스 기지국의 수신 신호 세기의 차가 핸드오버 마진 이상인 경우, 단말은 소스 기지국으로 측정 보고(measurement report) 메시지를 전송할 수 있다. 트리거 시간의 단위는 ms일 수 있다.

여기서, 측정 보고 메시지는 소스 기지국 및 주변 기지국 각각의 수신 신호 세기에 관한 정보를 포함하는 채널 상태 정보를 포함할 수 있다. 핸드오버 마진은 A3 이벤트의 제1 오프셋(offset)일 수 있다. A3 이벤트는 이웃 기지국의 수신 신호 세기가 소스 기지국의 수신 신호 세기 보다 제1 오프셋 이상 큰 경우를 의미할 수 있다.

소스 기지국은 단말로부터 측정 보고 메시지를 수신할 수 있다. 소스 기지국은 측정 보고 메시지에 포함된 소스 기지국 및 이웃 기지국들 각각의 수신 신호 세기에 기초하여 단말의 핸드오버를 결정할 수 있다. 이때, 소스 기지국은 단말이 핸드오버 하기 위한 타겟 기지국으로 핸드오버 준비 메시지를 전송할 수 있다. 타겟 기지국은 소스 기지국으로부터 핸드오버 준비 메시지를 수신할 수 있다.

타겟 기지국은 핸드오버 준비 메시지에 기초하여 단말의 핸드오버를 수용할지 여부를 결정할 수 있다. 타겟 기지국은 단말의 핸드오버를 수용할지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 핸드오버 준비 응답 메시지를 소스 기지국으로 전송할 수 있다.

소스 기지국은 타겟 기지국으로부터 핸드오버 준비 응답 메시지를 수신할 수 있다. 소스 기지국은 핸드오버 준비 응답 메시지가 단말에 대한 핸드오버를 수용함을 지시하는 정보를 포함할 경우, 단말로 핸드오버를 명령하는 핸드오버 명령 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, 핸드오버 명령 메시지는 RRC(radio resource control) 연결 재설정(connection reconfiguration) 메시지일 수 있다.

한편, LTE와 NR 통신 시스템은 핸드오버 성능을 평가할 때에 핸드오버 실패 확률과 핑퐁 확률을 주로 사용할 수 있다. 이러한 핸드오버 실패 확률과 핑퐁 확률은 트레이드 오프(trade-off) 관계일 수 있다. 통신 시스템이 작은 핸드오버 마진 또는 짧은 트리거 시간을 사용하여 핸드오버를 일찍 트리거하면 핸드오버 실패 확률을 줄일 수 있다. 그러나, 핑퐁 확률은 증가할 수 있다. 이와 반대로 통신 시스템이 큰 핸드오버 마진 또는 긴 트리거 시간을 사용하여 핸드오버를 늦게 트리거하면, 핑퐁 확률은 줄일 수 있다. 하지만, 핸드오버 실패 확률은 증가할 수 있다.

따라서, 통신 시스템은 핸드오버 성능을 향상시키기 위하여 적당한 핑퐁 확률을 만족시키면서 낮은 핸드오버 실패 확률을 얻을 수 있도록 핸드오버 파라미터를 설정할 수 있다. 이때, 통신 시스템은 핸드오버 성능 향상을 위해 핸드오버 실패 확률과 핑퐁 확률 간의 트레이드 오프를 고려하여 핸드오버 파라미터를 최적화할 수 있다. 여기서, 핸드오프 파라미터는 핸드오버 마진 및 트리거 시간 중에서 적어도 하나일 수 있다.

한편, LTE(long term evolution)와 NR(new radio) 통신 시스템은 핸드오버 실패 확률을 줄이기 위하여 조건부 핸드오버 기술을 도입하였다. 이러한 조건부 핸드오버에서 소스 기지국은 타겟 기지국을 미리 준비시킬 수 있다. 조건부 핸드오버에서 단말은 핸드오버 명령 메시지를 수신한 이후에 바로 핸드오버를 수행하지 않을 수 있다. 그리고, 단말은 타겟셀의 수신 신호 세기가 일정 조건을 만족하는 경우에 해당 타겟셀로 핸드오버를 실행할 수 있다.

이와 같은 조건부 핸드오버에서 소스 기지국은 핸드오버의 실패 확률을 줄이기 위해 여러 후보 타겟 기지국에 실제 핸드오버 시점보다 앞서 핸드오버 준비 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 조건부 핸드오버에서 통신 시스템의 자원 효율은 실제 핸드오버를 하지 않을 단말을 위하여 예약된 자원의 낭비로 인해 떨어질 수 있다. 또한, 조건부 핸드오버에서 통신 시스템은 핑퐁(ping-pong) 확률을 줄이기 위해 타겟셀이 소스셀보다 월등히 좋은 조건에서 핸드오버를 실행하도록 할 수 있다. 이때, 단말의 전송률은 소스셀과 연결을 유지하는 동안에 링크 상태의 저하로 인해 떨어질 수 있다. 이에 따라, 단말의 체감 품질은 떨어질 수 있다.

한편, 단말은 핸드오버에서 소스 기지국과 연결을 끊은 후에 타겟 기지국에 연결되는 동안 데이터를 수신하지 못할 수 있다. 이처럼, 단말이 소스 기지국과 연결을 끊은 후에 타겟 기지국에 연결되는데 소요되는 시간을 단절 시간이라고 할 수 있다. LTE 통신 시스템에서 핸드오버 단절 시간은 일 예로 50ms 정도일 수 있다. NR 통신 시스템에서 핸드오버 단절 시간은 타겟셀에 접속하기 위한 추가적인 빔 스위핑 때문에 LTE 통신 시스템의 핸드오버 단절 시간보다 더 클 수 있다.

한편, 소스 기지국은 단말에 대한 핸드오버를 결정한 이후, 핸드오버 명령 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 이때, 단말이 위치하는 핸드오버 영역에서 소스 기지국과 단말 간의 무선 링크 상태가 양호하지 않을 수 있다. 따라서, 소스 기지국은 단말로부터 전송되는 측정 보고 메시지를 실시간으로 수신하지 못할 수 있다. 또한, 단말은 기지국으로부터 전송되는 핸드오버 명령 메시지를 실시간으로 수신하지 못할 수 있다.

따라서, 핸드오버는 단말과 소스 기지국간의 무선 링크 상태에 따라 실패할 수 있다. 이때, 무선 링크 실패 RLF(radio link failure)를 선언하고, 단말은 RLF(radio link failure) 복구 절차를 통해 기지국과 연결을 재설정할 수 있다. RLF 복구 절차가 실패하는 경우, 단말은 초기 접속을 통해 기지국과 연결을 재설정할 수 있다. 이때, 단말은 기지국에 보고할 핸드오버 실패를 포함한 RLF 정보가 있는 경우, 해당 정보가 있음을 기지국에 알려줄 수 있다.

도 4는 무선 링크 실패 보고 방법을 나타내는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 무선 링크 실패 보고 방법에서 단말은 기지국에 RRC(radio resource control) 연결 재설립 요청(RRC connection reestablishment request) 메시지를 전송할 수 있다(S401). 그러면, 기지국은 단말로부터 RRC 연결 재설립 요청 메시지를 수신할 수 있다. 이에 대한 응답으로 기지국은 단말로 RRC 재설립(RRC reestablishment) 메시지를 송신할 수 있다(S402). 그러면, 단말은 기지국으로부터 RRC 재설립 메시지를 수신할 수 있다.

이후에, 단말은 기지국으로 RRC 재설립 완료(RRC reestablishment complete) 메시지를 전송할 수 있다(S403). 이때, 단말은 기지국에 보고할 핸드오버 실패를 포함하는 RLF 정보를 가지고 있을 수 있다. 이와 같은 경우에 단말은 이러한 사실을 RRC 재설립 완료 메시지를 통하여 기지국에 알려줄 수 있다. 일 예로, 단말은 RLF 정보 지시자(일 예로 rlf-Info)를 가용(available)으로 표시하여 RRC 재설립 완료 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.

이에 따라, 기지국은 가용으로 표시된 RLF 정보 지시자를 포함하는 RRC 재설립 완료 메시지를 단말로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말이 핸드오버 실패를 포함하는 RLF 정보를 가지고 있는 것을 인식할 수 있다.

한편, 기지국은 필요한 경우에 RLF 정보에 대한 보고를 요청하는 정보 요청(information request) 메시지를 단말로 전송할 수 있다(S404). 일 예로, 기지국은 RLF 정보 보고 요청 지시자(일 예로 rlf-ReportReq)를 참(true)으로 설정하여 정보 요청 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 이에 따라, 단말은 참(true)으로 표시된 RLF 정보 보고 요청 지시자를 포함하는 정보 요청 메시지를 기지국으로부터 수신할 수 있다.

그리고, 단말은 기지국으로 RLF 정보 보고를 포함하는 정보 응답(information response) 메시지를 전송할 수 있다(S405). 이에 따라, 기지국은 단말로부터 RLF 정보 보고를 포함하는 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이후에 기지국은 RLF 정보와 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, LTE와 NR 통신 시스템은 핸드오버 실패 확률을 줄이기 위하여 조건부 핸드오버 기술을 도입하였다. LTE와 NR 통신 시스템은 조건부 핸드오버에서 핸드오버 준비 조건과 핸드오버 실행 조건을 극단적으로 설정할 수 있다. 그러면, LTE와 NR 통신 시스템은 핸드오버 실패와 핑퐁을 완전히 제거할 수 있다.

하지만, 통신 시스템의 자원 효율은 과도한 핸드오버 준비 동작으로 인해 급속히 떨어질 수 있다. 또한, 단말은 소스셀과 좋지 않은 링크 상태에서 연결을 유지할 수 있다. 그 결과, 단말의 체감 품질은 더욱 심하게 떨어뜨릴 수 있다. 이처럼, 통신 시스템의 핸드오버 성능은 핸드오버 실패 정보만으로 큰 향상을 기대할 수 없다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 조건부 핸드오버에서 단말은 핸드오버에 성공한 경우에 핸드오버 성능에 영향을 주는 사건의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 조건부 핸드오버뿐만 아니라 기본 핸드오버에서도 단말은 핸드오버에 성공한 경우에 핸드오버 성능에 영향을 주는 사건의 발생을 기지국에 보고할 수 있다.

이에 따라, 기지국은 단말로부터 핸드오버 성능에 영향을 주는 사건의 상황을 수신하여 사건과 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다. 여기서, 핸드오버 성능에 영향을 주는 사건은 핸드오버 문제라고 지칭할 수 있다. 그리고, 사건의 상황은 사건의 유형과 내용을 포함할 수 있다.

도 5는 핸드오버 문제 보고 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.

도 5를 참조하면, 핸드오버 문제 보고 방법에서 기지국은 RRC 재설정(RRC reconfiguration) 메시지를 단말로 전송할 수 있다(S501). 이때, 기지국은 RRC 재설정 메시지를 통하여 단말에 핸드오버를 진행하는 동안에 발생한 핸드오버 문제의 상황을 보고하도록 하는 기능을 설정하도록 요청할 수 있다. 여기서, 핸드오버 문제의 상황을 보고하도록 하는 기능은 간략하게 핸드오버 문제 보고 기능이라고 지칭할 수 있다.

이에 따라, 단말은 기지국으로부터 RRC 재설정 메시지를 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 RRC 재설정 메시지에 있는 기지국의 요청에 따라 핸드오버를 진행하는 동안에 발생한 핸드오버 문제의 상황을 보고하기 위한 기능을 설정할 수 있다.

이후에, 단말은 기지국으로 RRC 재설정 완료(RRC reconfiguration complete) 메시지를 전송할 수 있다(S502). 이때, 단말은 핸드오버를 진행하는 동안에 핸드오버 문제가 발생하여 발생한 핸드오버 문제를 기록하여 관리하고 있을 수 있다. 이처럼, 단말은 기지국에 보고할 핸드오버 문제를 가지고 있을 수 있다.

이와 같은 경우에 단말은 핸드오버 문제를 가지고 있다는 사실을 RRC 재설정 완료 메시지를 통하여 기지국에 알려줄 수 있다. 이와 같이 단말은 핸드오버 문제의 발생을 RRC 재설정 완료 메시지를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 일 예로, 단말은 핸드오버 문제 정보(handover problem information) 지시자(일 예로 hp-Info)를 가용(available)으로 표시한 RRC 재설정 완료 메시지를 기지국에 전송하여 핸드오버 문제를 가지고 있다는 사실을 기지국에 알려줄 수 있다. 즉, 단말은 핸드오버 문제 정보 지시자를 가용으로 표시한 RRC 재설정 완료 메시지를 기지국에 전송하여 핸드오버 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다.

이에 따라, 기지국은 단말로부터 핸드오버 문제를 가지고 있다는 알림을 포함하는 RRC 재설정 완료 메시지를 수신할 수 있다. 즉, 기지국은 단말로부터 핸드오버 문제의 발생 보고를 수신할 수 있다. 그러면, 기지국은 필요한 경우에 핸드오버 문제에 대한 상황 보고를 요청하는 정보 요청 메시지를 단말로 전송할 수 있다(S503). 일 예로, 기지국은 핸드오버 문제 보고 요청 지시자(일 예로 hp-ReportReq)를 참(true)으로 표시한 정보 요청 메시지를 단말로 전송할 수 있다.

이에 따라, 단말은 참(true)으로 표시된 핸드오버 문제 보고 요청 지시자를 포함한 정보 요청 메시지를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 기지국으로 핸드오버 문제 보고(즉 핸드오버 문제에 대한 상황 보고)를 포함하는 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다(S504). 이에 따라, 기지국은 단말로부터 핸드오버 문제에 대한 상황 보고를 포함하는 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이후에 기지국은 핸드오버 문제와 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

도 6은 핸드오버 문제 기록 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 핸드오버 문제 기록 방법에서 기지국은 핸드오버를 수행하는 동안에 발생한 핸드오버 문제의 상황을 보고하기 위한 기능을 설정하는 설정 정보를 단말로 전송할 수 있다. 여기서, 핸드오버 문제의 상황을 보고하도록 하는 기능은 간략하게 핸드오버 문제 보고 기능이라고 지칭할 수 있다. 이때, 기지국은 단말에게 1대1로 전송하는 메시지를 사용하여 설정 정보를 단말에 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 시스템 전체로 방송하는 메시지를 사용하여 설정 정보를 단말에 전송할 수도 있다.

이때, 설정 정보는 핸드오버를 수행하는 동안에 핸드오버 문제가 발생하면 이를 보고할 필요가 있는지 여부를 알려주는 플래그를 포함할 수 있다. 이때, 플래그가 일 예로 1이면 보고할 필요가 있는 것을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 플래그가 0이면 보고할 필요가 없는 것을 나타낼 수 있다. 또한, 설정 정보는 보고할 핸드오버 문제의 상황을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상황은 핸드오버 문제의 유형과 내용을 포함할 수 있다.

또한, 설정 정보는 특정 조건을 만족하는 경우에 핸드오버 문제의 발생을 보고하도록 하는 경우에 해당하는 조건을 포함할 수 있다. 여기서, 특정 조건은 일 예로 핸드오버 문제의 특정 유형의 발생일 수 있다. 또한, 특정 조건은 일 예로 핸드오버 문제의 일정 횟수의 발생일 수 있다. 이때, 일정 횟수는 적어도 하나 이상일 수 있다. 이때, 특정 조건은 만족 여부를 판단하기 위하여 임계값을 필요로 할 수 있다. 이 경우에 설정 정보는 임계값을 포함할 수 있다. 이와 같이 단말은 기지국으로부터 핸드오버를 수행하는 동안에 발생한 핸드오버 문제를 보고하도록 하는 기능을 설정하는 설정 정보를 수신할 수 있다.

그리고, 단말은 수신한 설정 정보에 따라 핸드오버를 수행하는 동안에 발생한 핸드오버 문제를 보고하기 위한 기능을 설정할 수 있다(S601). 이처럼, 단말은 기지국으로부터 요청에 따라 핸드오버 문제 보고 기능을 설정하였으나, 이와 달리 단말은 기지국의 요청 없이 미리 정해진 설정 정보에 따라 핸드오버 동안에 발생하는 핸드오버 문제를 보고하는 기능을 설정할 수도 있다.

한편, 단말은 기지국의 요청에 의해 또는 단말의 결정에 따라 핸드오버를 실행할 수 있다(S602). 이처럼 단말이 핸드오버를 실행하게 되면, 핸드오버 문제가 발생할 수 있다. 이때, 단말은 핸드오버 문제의 발생을 인식하게 되면 핸드오버 문제를 수집하여 저장하여 관리할 수 있다.

이처럼, 단말이 핸드오버 문제의 발생을 인식하면 조건에 무관하게 핸드오버 문제를 수집하여 관리할 수 있으나, 이와 달리 일정 조건을 만족하는 경우에 핸드오버 문제를 수집하여 관리할 수도 있다. 즉, 단말은 발생한 핸드오버 문제를 보고할 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다(S603).

이때, 단말은 핸드오버 문제 보고 기능이 설정되어 있으면 발생한 핸드오버 문제를 보고할 필요가 있다고 판단할 수 있다. 추가적으로 특정 조건을 만족하는 경우에 핸드오버 문제를 보고하도록 설정되어 있는 경우에 단말은 특정 조건의 만족 여부를 판단하여 특정 조건을 만족할 때에 핸드오버 문제를 보고할 필요가 있다고 판단할 수 있다.

이처럼 단말이 핸드오버 문제를 보고할 필요가 있다고 판단한 경우에 발생한 핸드오버 문제의 상황을 기록할 수 있다(S604). 이처럼 단말은 핸드오버 문제의 상황을 기록할 수 있고, 기록한 핸드오버 문제의 상황 정보를 유효한 것으로 설정할 수 있다. 이후에, 단말은 핸드오버 문제의 상황 정보의 존재를 기지국에 통지할 수 있다(S605). 즉, 단말은 핸드오버 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 이때, 단말은 핸드오버 문제의 상황 정보의 존재를 핸드오버 완료 메시지를 사용하여 타겟셀로 알려줄 수 있다.

다른 방법으로 단말은 핸드오버 완료 메시지를 전송한 후에 다른 메시지를 사용하여 핸드오버 문제의 상황 정보의 존재를 기지국에 알려줄 수 있다. 한편, 기지국은 필요한 경우에 핸드오버 문제의 상황 정보에 대한 보고를 요청하는 정보 요청 메시지를 단말로 전송할 수 있다.

이에 따라, 단말은 기지국으로부터 핸드오버 문제의 상황 정보에 대한 보고 요청을 포함한 정보 요청 메시지를 수신할 수 있다. 이후에, 단말은 기지국으로 핸드오버 문제의 상황 정보를 포함한 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말로부터 핸드오버 문제의 상황 정보를 포함한 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다.

이때, 단말은 핸드오버 문제의 상황 정보를 기지국에 전송한 후에 핸드오버 문제의 상황 정보를 더 이상 유효하지 않다고 설정할 수 있다. 이와 달리, 단말은 다음 핸드오버 실행 전에 핸드오버 문제의 상황 정보를 더 이상 유효하지 않다고 설정할 수 있다.

한편, 핸드오버 문제의 상황 정보는 핸드오버 문제의 유형과 내용을 포함할 수 있다. 여기서, 핸드오버 문제의 유형은 기록된 핸드오버 문제의 종류를 나타낼 수 있다. 핸드오버 성능에 영향을 주는 핸드오버 문제는 아웃티지(outage) 문제, 체류 시간(short time-of-stay) 문제, 핑퐁 핸드오버 문제, 핸드오버 단절 시간 문제, 중복 데이터 수신 문제, 비최적 타겟 핸드오버 문제, 복수 후보셀 설정 문제 또는 과다 측정 정보 전송 문제 등 핸드오버의 성능에 영향을 주는 사건 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

(1) 유형 1: 아웃티지 문제

무선 링크 상태는 특정 임계값 보다 낮은 서빙셀의 SINR(signal to interference plus noise ratio)로 인하여 급격히 열화될 수 있다. 그로 인해, 데이터 송수신 오류는 빈번히 발생할 수 있다. 이처럼 열화된 무선 링크 상태로 인해 데이터 송수신 오류가 빈번히 발생하는 상태를 아웃티지라고 할 수 있다.

이처럼, 아웃티지는 서빙셀의 SINR이 특정 임계값보다 낮아 무선 링크 상태가 좋지 않아 데이터 송수신 오류가 빈번히 발생할 수 있는 상태를 의미할 수 있다. 물리 계층(physical layer, PHY 계층)은 보통 동기 손실(out-of-sync, OOS) 상태를 아웃티지와 동일하게 정의할 수 있다. OOS 상태는 소스 기지국의 수신 신호 세기가 Qout 미만인 경우를 의미할 수 있다. 여기서, Qout는 보통 PDCCH(physical downlink control channel)의 BLER(block error rate)이 10% 수준인 경우로 SINR로 표현하면 -8dB인 경우일 수 있다.

이와 달리, 동기(in-sync, IS) 상태는 서빙셀의 SINR이 특정 임계값 보다 높아 무선 링크 상태의 개선으로 인해 OOS 상태로부터 복구된 상태를 의미할 수 있다. IS 상태는 소스 기지국의 수신 신호 세기가 Qin 이상인 경우를 의미할 수 있다. 여기서, Qin은 보통 PDCCH의 BLER이 2% 수준인 경우로 SINR로 표현하면 -6dB인 경우일 수 있다.

단말의 물리 계층은 서빙셀의 SINR이 Qout 미만인 경우, OOS 상태의 발생을 RRC 계층에 알려줄 수 있다. 그리고, 단말의 물리 계층은 서빙셀의 SINR이 Qin 이상인 경우, IS 상태의 발생을 RRC 계층에 알려줄 수 있다. 단말의 RRC 계층은 연속적으로 제1 개수(일 예로 LTE 또는 NR의 N310개수)의 OOS 상태의 통지 신호를 수신하면 제1 타이머(일 예로 LTE 또는 NR의 T310 타이머)를 구동할 수 있다.

여기서, T310 타이머는 RLF를 판단하기 위한 타이머일 수 있다. 이와 달리, 단말의 RRC 계층은 연속적으로 제2 개수(일 예로 LTE 또는 NR의 N311개수)의 IS 상태의 발생 통지 신호를 수신하면 제1 타이머를 중단할 수 있다. 소스 기지국의 수신 신호 세기가 Qin 미만인 경우, 제1 타이머는 만료될 수 있다. 이때, 단말의 RRC 계층은 제1 타이머의 만료에 따라 무선 링크 실패(RLF)를 선언할 수 있고, RLF 복구 절차를 수행할 수 있다.

한편, 핸드오버 실패 확률은 소스셀에 대한 아웃티지로 원활하지 않은 핸드오버 관련 메시지의 송수신으로 인해 높아질 수 있다. 또한, 핸드오버 성능은 소스셀에 대한 아웃티지로 핸드오버 관련 메시지의 전송 오류로 인한 핸드오버 시그널링의 지연으로 떨어질 수 있다. 따라서, 핸드오버 성능은 핸드오버를 진행하는 동안에 발생하는 아웃티지를 감소시키면 향상될 수 있다.

이와 관련하여 물리 계층이 판단하는 아웃티지와 RRC 계층이 판단하는 아웃티지는 서로 다를 수 있다. 물리 계층은 일정시간 동안 무선 링크를 모니터링하여 평균한 결과에 기반하여 OOS 상태를 판단할 수 있다. 이에 따라, 물리 계층이 인식하는 아웃티지의 시작 시간은 물리 계층이 RRC 계층에 OOS 상태의 발생을 통지한 시간보다 더 이른 시간일 수 있다.

따라서 물리 계층은 무선 링크를 모니터링한 결과 아웃티지가 발생한 전체 시간을 아웃티지 시간으로 정의할 수 있다. 다른 방법으로 RRC 계층은 물리 계층으로부터 OOS 상태의 발생 통지를 수신한 후에 IS 상태의 발생 통지를 수신하기 전까지의 전체 시간을 아웃티지 시간으로 정의할 수 있다. 단말은 각각의 아웃티지 시간이 특정 임계값보다 큰 경우에 아웃티지 문제의 발생으로 판단할 수 있다.

한편, 단말의 RRC 계층은 물리 계층으로부터 OOS 상태의 발생 통지를 수신하면 기지국에 아웃티지 문제의 발생을 보고할 수 있다. 이때, 단말은 아웃티지 발생 횟수(즉, OOS 상태의 발생 통지 개수)와 각각의 아웃티지 시간을 기지국에 보고할 수 있다. 이와 달리, 단말의 RRC 계층은 OOS 상태의 발생 통지에 대한 개수가 특정 임계값보다 큰 경우에 기지국에 아웃티지 문제의 발생을 보고할 수 있다. 이때, 단말의 RRC 계층은 물리 계층으로부터 연속적으로 수신한 OOS 상태의 발생 통지에 대한 개수를 기지국에 보고할 수 있다. 이때, 단말의 RRC 계층은 각각의 OOS 상태의 아웃티지 시간을 기지국에 보고할 수 있다.

다른 방법으로 단말의 RRC 계층은 제1 타이머(즉, T310 타이머)의 구동 시간을 아웃티지 시간으로 기지국에 보고할 수 있다. 단말의 RRC 계층은 제1 타이머의 구동 시간이 특정 임계값보다 큰 경우에만 아웃티지 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 이처럼, 단말은 핸드오버 동안에 아웃티지 문제의 발생 여부를 기지국에 보고할 수 있다. 그리고, 단말은 아웃티지 문제의 발생 여부에 대한 보고에 더해서 각각의 아웃티지 시간 또는 아웃티지 발생 횟수를 기지국에 보고할 수 있다.

(2) 유형2: 체류 시간 문제

단말은 서빙셀에 특정 시간보다 짧은 시간 접속하여 짧은 체류 시간(short time-of-stay)의 접속을 가질 수 있다. 여기서, 특정 시간은 1초로 정의하여 사용할 수 있다. 단말이 짧은 체류 시간 동안만 서빙셀에 접속하면 빈번한 핸드오버로 인해 핸드오버 단절 시간의 비율이 증가할 수 있다. 그로 인해, 통신 품질이 저하될 수 있다.

또한, 시스템 전체 성능은 핸드오버 시그널링과 핸드오버하는 단말을 위해 준비하는 자원의 낭비로 인해 저하될 수 있다. 단말은 체류 시간이 특정 임계값보다 작은 경우에 체류 시간 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 이때, 단말은 체류 시간 문제의 발생 여부만을 기지국에 보고할 수 있다. 이와 달리, 단말은 체류 시간 문제의 발생 여부에 더해서 짧은 체류 시간을 기지국에 보고할 수 있다.

(3) 유형3: 핑퐁 핸드오버 문제

단말은 소스셀에서 타겟셀로 핸드오버를 실행할 수 있다. 이때, 타겟셀은 소스셀 이전에 접속한 셀일 수 있다. 그리고, 단말이 소스셀에 접속한 시간은 특정 시간보다 짧을 수 있다. 이와 같은 경우에 단말은 핑퐁 핸드오버 문제의 발생으로 판단할 수 있다.

이와 같은 핑퐁 핸드오버의 대부분의 경우에 통신 품질은 불필요한 핸드오버의 빈번한 발생으로 핸드오버 단절 시간의 비율 증가로 저하될 수 있다. 또한, 시스템 전체 성능은 핸드오버 시그널링과 핸드오버하는 단말을 위해 준비하는 자원의 낭비로 인해 저하될 수 있다.

이때, 단말은 소스셀 접속 시간이 특정 임계값보다 작은 경우에 핑퐁 핸드오버 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 이때, 단말은 핑퐁 핸드오버 문제의 발생 여부만 기지국에 보고할 수 있다. 이와 달리, 단말은 핑퐁 핸드오버 문제의 발생 여부에 더해서 소스셀 접속 시간에 대한 정보를 기지국에 보고할 수 있다.

(4) 유형4: 핸드오버 단절 시간 문제

핸드오버 단절 시간은 단말이 소스셀에서 마지막으로 데이터를 수신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 데이터를 수신한 시간까지를 의미할 수 있다. 핸드오버 단절 시간은 다운링크 단절 시간과 업링크 단절 시간을 포함할 수 있다. 이때, 핸드오버 단절 시간은 물리 계층, PDCP(packet data convergence protocol) 계층 또는 PDCP의 상위 계층 레벨로 각각 서로 다르게 정의할 수 있다.

이에 따라, 물리 계층 다운링크 단절 시간은 소스셀에서 마지막으로 다운링크 스케쥴링 정보를 수신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 다운링크 스케쥴링 정보를 수신한 시간까지의 시간으로 측정할 수 있다. 물리 계층 업링크 단절 시간은 소스셀에서 마지막으로 업링크 스케쥴링 정보를 수신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 업링크 스케쥴링 정보를 수신한 시간까지의 시간으로 측정할 수 있다.

PDCP 계층 다운링크 단절 시간은 소스셀에서 마지막으로 PDCP PDU를 수신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 PDCP PDU를 수신한 시간까지의 시간으로 측정할 수 있다. PDCP 계층 업링크 단절 시간은 소스셀에서 마지막으로 PDCP PDU를 송신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 PDCP PDU를 송신한 시간까지의 시간으로 측정할 수 있다. PDCP 상위 계층 다운링크 단절 시간은 소스셀에서 마지막으로 PDCP의 상위 계층 PDU를 수신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 PDCP의 상위 계층 PDU를 수신한 시간까지의 시간으로 측정할 수 있다. 단말은 핸드오버 단절 시간이 특정 임계값보다 큰 경우에만 기지국에 핸드오버 단절 시간 문제의 발생을 보고할 수 있다. 이때, 단말은 핸드오버 단절 시간 문제의 발생 여부만 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 단말은 핸드오버 단절 시간 문제의 발생 여부에 더해서 핸드오버 단절 시간에 대한 정보를 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 모든 핸드오버의 단절 시간을 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 단말은 핸드오버 단절 시간을 소스셀에서의 단절 시간과 타겟셀에서의 단절 시간으로 나누어 측정하여 기지국에 보고할 수 있다. 단말은 핸드오버 단절 시간을 세부 단계별로 나누어 측정하여 기지국에 보고할 수도 있다. 단말은 아래 표 1을 적용하여 각 단계별로 단절 시간을 나누어 측정하여 기지국에 보고할 수 있다.

단계	상세	시간(ms)
1	RRC 연결 재설정 단계	15
2	SN (sequence number) 상태 전송 단계	0
3	타겟 셀 검색 단계	0
4	RF(radio frequency)/베이스밴드 재튜닝 단계와 보안 업데이트 단계	20
5	타겟셀의 가용한 PRACH(physical random access channel) 획득 단계	0.5/2.5
6	PRACH 프리앰블 전송 단계	1
7	업링크 할당 단계와 타이밍 어드밴스 할당 단계	3/5
8	RRC 연결 재설정 완료 단계	6

(5) 유형5: 중복 데이터 수신 문제

단말은 소스셀로부터 수신한 PDCP PDU(protocol data unit)를 핸드오버 실행 후에 타겟셀로부터 수신하여 폐기할 수 있다. 단말은 이와 같은 경우를 중복 데이터 수신 문제로 판단할 수 있다. 이때, 통신 품질은 타겟셀에서 수신하는 초기 PDCP PDU를 폐기하게 되어 저하될 수 있다. 단말은 중복적으로 수신한 PDU 개수가 특정 임계값보다 큰 경우에 중복 데이터 수신 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다.

중복 데이터 수신 문제를 보고하는 방법으로 단말은 중복 데이터 수신 문제의 발생 여부만을 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 단말은 중복 데이터 수신 문제의 발생 여부에 더해서 중복 데이터 정보를 포함하여 보고할 수 있다. 여기서, 중복 데이터 정보는 PDCP 상태(status) PDU와 유사한 메시지 포맷을 사용할 수 있고, 타겟셀에서 수신한 최초 PDCP PDU SN과 소스셀에서 수신한 마지막 PDCP PDU SN, 그 사이 PDU 중복 수신 여부를 플래그로 표시할 수 있다.

(6) 유형6: 비최적 타겟 핸드오버 문제

단말이 핸드오버 실행 시점에 가장 좋은 주변셀이 아닌 타겟셀로 핸드오버를 실행할 수 있다. 단말은 이와 같은 경우를 비최적 타겟 핸드오버(handover to a not best target) 문제의 발생으로 판단할 수 있다. 단말은 신호 세기의 급격한 변화로 인한 영향을 줄이기 위해 레이어(layer) 3 필터링을 적용할 수 있다. 또한, 단말은 타겟셀이 충분히 안정적으로 좋은 상태가 유지될 때 핸드오버를 트리거 할 수 있도록 트리거 시간을 적용할 수 있다.

또한, 기지국간 핸드오버 준비 동작에 소요되는 시간 동안 신호 세기 측정 정보가 변화할 수 있다. 이에 따라, 단말은 핸드오버 실행 시점에 가장 좋은 주변셀이 아닌 타겟셀로 핸드오버를 실행할 수 있다. 이때, 통신 품질은 짧은 핸드오버 후에 다시 최적의 셀로 핸드오버를 하게 되어 저하될 수 있다.

이와 같은 경우에 단말은 비최적 타겟과 최적 타겟 사이의 신호 세기의 차이가 특정 임계값보다 큰 경우에 비최적 타겟 핸드오버 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 비최적 타겟 핸드오버 문제를 보고하는 방법으로 단말은 비최적 타겟 핸드오버 문제의 발생 여부만 기지국에 보고할 수 있다.

다른 방법으로 단말은 비최적 타겟 핸드오버 문제의 발생 여부에 더해서 최적 타겟에 대한 정보와 각각의 측정 결과에 대한 정보를 포함하여 기지국에 보고할 수 있다. 단말은 레이어 1의 측정 결과를 사용하여 비최적화 여부를 결정할 수 있다. 또한, 단말은 레이어 3 필터링이 적용된 측정값을 사용하여 비최적화에 대하여 결정할 수 있다.

(7) 유형7: 복수 후보셀 설정 문제

조건부 핸드오버에서 단말은 여러 후보셀을 핸드오버 후보셀로 설정할 수 있다. 단말은 이와 같은 경우를 복수 후보셀 설정 문제의 발생으로 판단할 수 있다. 이때, 시스템 전체 성능은 핸드오버 시그널링과 핸드오버하는 단말을 위해 준비하는 자원의 낭비로 인해 저하될 수 있다.

이와 같은 경우에 단말은 핸드오버 후보셀 개수가 특정 임계값보다 큰 경우에 기지국에 복수 후보셀 설정 문제의 발생을 보고할 수 있다. 복수 후보셀 설정 문제를 보고하는 방법으로 단말은 복수 후보셀 설정 문제의 발생 여부를 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 단말은 복수 후보셀 설정 문제의 발생 여부에 더해서 복수 후보셀 설정에 대한 정보를 포함하여 기지국에 보고할 수 있다.

(8) 유형8: 과다 측정 정보 전송 문제

한편, 측정 정보 전송 과다 문제는 단말은 핸드오버를 위해 측정한 정보를 너무 많이 전송할 수 있다. 이와 같은 경우에 단말은 과다 측정 정보 전송 문제의 발생으로 판단할 수 있다. 이때, 시스템 전체 성능은 핸드오버 시그널링과 핸드오버하는 단말을 위해 준비하는 자원의 낭비로 인하여 저하될 수 있다.

이와 같은 경우에 단말은 핸드오버를 위한 업링크 시그널링 측정 정보 전송 횟수가 특정 임계값보다 큰 경우에 기지국에 과다 측정 정보 전송 문제의 발생으로 보고할 수 있다. 과다 측정 정보 전송 문제를 보고하는 방법으로 단말은 과다 측정 정보 전송 문제의 발생 여부만 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 단말은 과다 측정 정보 전송 문제의 발생 여부에 더해서 과다 측정 정보 전송 문제에 대한 정보를 포함하여 기지국에 보고할 수 있다.

모든 핸드오버 문제의 상황 정보는 추가적으로 소스셀을 포함한 서빙셀 측정 결과를 포함할 수 있다. 그리고, 모든 핸드오버 문제의 상황 정보는 추가적으로 주변셀들의 측정 결과를 포함할 수 있다. 또한, 핸드오버 문제의 상황 정보는 단말 식별자를 포함할 수 있고, 핸드오버 실행 전에 접속한 셀 정보를 포함할 수 있다. 또한, 핸드오버 문제의 상황 정보는 추가적으로 문제가 발생된 단말의 위치 정보를 포함할 수 있다.

한편, 단말은 핸드오버 문제의 상황 정보를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다. 그러면, 타겟 기지국은 단말로부터 핸드오버 문제의 상황 정보를 수신할 수 있다. 이후에, 타겟 기지국은 소스 기지국을 포함하여 핸드오버 문제와 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 조정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

도 7은 핸드오버 성능 향상 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 핸드오버 성능 향상 방법에서 타겟 기지국은 소스 기지국으로 핸드오버 문제의 상황 정보를 핸드오버 문제 보고 메시지를 통하여 전송할 수 있다(S701). 여기서, 핸드오버 문제의 상황 정보는 타겟 기지국이 단말로부터 수신한 핸드오버 문제의 유형과 내용일 수 있다.

그러면, 소스 기지국은 타겟 기지국으로부터 핸드오버 문제의 상황 정보를 포함하는 핸드오버 문제 보고 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 타겟 기지국은 핸드오버 문제의 상황 정보를 소스 기지국으로만 전송하는 것으로 표현되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 관련된 다른 기지국으로 전송할 수 있다.

소스 기지국은 타겟 기지국으로부터 수신한 핸드오버 문제의 상황 정보를 바탕으로 핸드오버 성능을 최적화하도록 핸드오버 알고리즘과 핸드오버 파라미터를 업데이트할 수 있다. 일 예로, 아웃티지 문제는 너무 늦은 핸드오버 트리거에 의해 발생할 수 있다.

따라서, 소스 기지국은 핸드오버를 일찍 트리거하도록 핸드오버 파라미터를 업데이트하여 이와 같은 아웃티지 문제를 해결할 수 있다. 핸드오버 문제는 서로 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있을 수 있다. 따라서, 소스 기지국은 핸드오버 성능을 최적화하도록 하는 핸드오버 파라미터를 설정하기 위해 다양한 데이터를 기반으로 복잡한 계산을 수행할 수 있다.

소스 기지국은 핸드오버 성능을 향상시키기 위한 핸드오버 파라미터들을 최적화하기 위하여 기계학습을 이용할 수 있다. 즉, 소스 기지국은 수집한 데이터를 기반으로 기계학습을 통해 필요한 추론과 결정을 할 수 있다. 그리고, 소스 기지국은 이러한 추론과 결정을 통신 시스템에 반영하여 전체 시스템 성능을 향상시키도록 핸드오버 파라미터들을 포함하는 시스템 설정 정보를 업데이트할 수 있다.

소스 기지국은 접속한 다른 단말에게 개선된 핸드오버 파라미터를 설정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다. 그리고, 소스 기지국은 업데이트된 시스템 설정 정보를 타겟 기지국에 전송하여 업데이트된 시스템 설정 정보를 시스템 설정 정보에 반영하도록 할 수 있다. 이를 위해, 소스 기지국은 업데이트된 시스템 설정 정보를 포함하는 설정 업데이트 메시지를 타겟 기지국에 전송할 수 있다(S702).

그러면, 타겟 기지국은 소스 기지국으로부터 업데이트된 시스템 설정 정보를 포함하는 설정 업데이트 메시지를 수신할 수 있다. 타겟 기지국은 수신한 업데이트된 시스템 설정 정보를 반영하여 저장하여 관리하고 있는 시스템 설정 정보를 업데이트할 수 있다. 그리고, 타겟 기지국은 설정 정보 업데이트 메시지에 대한 응답으로 설정 업데이트 응답 메시지를 소스 기지국으로 전송할 수 있다(S703). 그러면, 소스 기지국은 설정 업데이트 응답 메시지를 타겟 기지국에서 수신할 수 있다.

한편, 단말은 서빙셀 측정 결과와 주변셀들의 측정 결과를 소스 기지국에 전송할 수 있다. 그러면, 소스 기지국은 단말로부터 서빙셀 측정 결과와 주변셀들의 측정 결과를 수신할 수 있다. 이후에, 소스 기지국은 단말로부터 수신한 서빙셀 측정 결과와 주변셀들의 측정 결과를 기반으로 단말의 최적 타겟셀을 예측할 수 있다. 또한, 소스 기지국은 단말로부터 수신한 서빙셀 측정 결과와 주변셀들의 측정 결과를 기반으로 핸드오버를 실행할 최적 시점을 예측할 수 있다. 이처럼 소스 기지국은 예측한 타겟셀과 핸드오버를 실행할 시점을 기반으로 미리 핸드오버를 준비하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

이를 위해 소스 기지국은 단말에게 핸드오버 예측을 위한 측정 보고를 수행하도록 설정할 수 있다. 소스 기지국은 단말에게 특정 조건을 만족하는 측정 결과가 특정 시간 동안 지속되는 경우에 측정 결과를 전송하도록 요청할 수 있다. 또한, 소스 기지국은 단말에게 특정 조건을 만족하는 측정 결과가 특정 횟수에 도달하면 그 동안의 측정 결과를 전송하도록 요청할 수 있다.

예를 들어 단말은 소스셀보다 좋은 주변셀 A가 나타날 수 있고, 3번 측정에서 계속 주변셀 A가 소스셀보다 좋은 상태가 유지되면 측정 보고를 소스 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 3번의 측정 결과를 소스 기지국에 전송할 수 있다. 소스 기지국은 수집된 측정 결과로부터 기계 학습을 통해 필요한 추론과 결정을 할 수 있고, 이를 바탕으로 핸드오버를 진행할 타겟셀과 핸드오버를 실행할 시점을 예측하여 미리 핸드오버를 준비함으로 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 단말이 핸드오버를 수행할 수 있는 시간적인 또는 공간적인 영역에서 소스 기지국과의 무선 링크 상태가 양호하지 않을 수 있다. 이때, 소스 기지국은 단말로부터 수신되는 주변 기지국의 신호 세기에 대한 측정 보고를 실시간으로 수신하지 못할 수 있다. 또한, 단말은 소스 기지국으로부터 핸드오버 명령을 실시간으로 수신하지 못할 수 있다. 따라서, 단말이 핸드오버를 수행하는 시간 동안에 소스 기지국과 송수신하는 데이터가 단절되는 시간이 증가할 수 있고, 이에 따라 통신 품질이 저하될 수 있다.

단말은 타겟 기지국의 수신 신호 세기가 소스 기지국의 수신 신호 세기보다 미리 정해진 임계 값 이상일 경우, 핸드오버를 트리거할 수 있다. 이때, 단말은 소스 기지국의 수신 신호 세기가 낮은 상황임에도 불구하고, 타겟 기지국의 수신 신호 세기가 소스 기지국의 수신 신호 세기 보다 미리 정해진 임계 값 미만인 경우, 핸드오버를 트리거하지 않을 수 있다. 따라서, 단말 및 소스 기지국 간에 무선 링크 실패가 발생할 수 있다. 단말은 RLF가 발생한 이후, RLF를 복구하기 위해 타겟 기지국을 선택하는 동작을 수행할 수 있다.

이때, 단말은 기지국에 보고할 핸드오버 실패를 포함하는 RLF 정보를 가지고 있을 수 있다. 이와 같은 경우에 단말은 이러한 사실을 기지국에 알려줄 수 있다. 그러면, 기지국은 필요한 경우에 RLF 정보를 단말로부터 수신하여 핸드오버 성능을 개선하기 위하여 수신한 RLF 정보를 사용할 수 있다. 이후에 기지국은 RLF 정보와 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있다.

이에 더해서, 단말은 RLF 복구에 성공한 경우에 핸드오버 성능에 영향을 주는 RLF 복구 과정에서 발생한 사건을 기지국에 보고할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말로부터 핸드오버 성능에 영향을 주는 RLF 복구 과정에서 발생한 사건의 상황을 수신하여 사건과 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 핸드오버 성능을 더욱더 향상시킬 수 있다. 여기서, 핸드오버 성능에 영향을 주는 RLF 복구 과정에서 발생하는 사건은 RLF 복구 문제라고 지칭할 수 있다. 그리고, 사건의 상황은 사건의 유형과 내용을 포함할 수 있다.

도 8은 무선 링크 실패 복구 문제 보고 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 무선 링크 실패 복구 문제 보고 방법에서 단말은 기지국에 RRC 연결 재설립 요청 메시지를 전송할 수 있다(S801). 그러면, 기지국은 단말로부터 RRC 연결 재설립 요청 메시지를 수신할 수 있다. 이에 대한 응답으로 기지국은 단말로 RRC 재설립 메시지를 송신할 수 있다(S802).

이후에, 단말은 기지국으로 RRC 재설립 완료 메시지를 전송할 수 있다(S803). 이때, 단말은 기지국에 보고할 RLF 복구 문제(RLF recovery problem, RRP) 정보를 가지고 있을 수 있다. 이와 같은 경우에 단말은 이러한 사실을 RRC 재설립 완료 메시지를 통하여 기지국에 알려줄 수 있다.

일 예로, 단말은 RRP 정보 지시자(일 예로 rrp-Info)를 가용(available)으로 표시하여 RRC 재설립 완료 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 단말은 RRP 정보 지시자를 가용으로 표시한 RRC 재설립 완료 메시지를 기지국에 전송하여 RLF 복구 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 가용으로 표시된 RRP 정보 지시자를 포함하는 RRC 재설립 완료 메시지를 단말로부터 수신할 수 있다. 즉, 기지국은 단말로부터 RLF 복구 문제의 발생 보고를 수신할 수 있다.

그리고, 기지국은 필요한 경우에 RRP 상황 정보에 대한 보고를 요청하는 정보 요청(information request) 메시지를 단말로 전송할 수 있다(S804). 일 예로, 기지국은 RRP 정보 보고 요청 지시자(일 예로 rrp-ReportReq)를 참(true)으로 표시하여 정보 요청 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 이에 따라, 단말은 참(true)으로 표시된 RRP 정보 보고 요청 지시자를 포함하는 정보 요청 메시지를 기지국으로부터 수신할 수 있다.

그리고, 단말은 기지국으로 RRP 정보 보고를 포함하는 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다(S805). 이에 따라, 기지국은 단말로부터 RRP 정보 보고를 포함하는 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이후에 기지국은 RRP 정보와 관련된 다른 기지국과 협력하여 핸드오버 파라미터를 적절하게 조정하여 RLF 복구 성능을 향상시킬 수 있다.

도 9는 무선 링크 실패 복구 문제 기록 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 무선 링크 실패 복구 문제 기록 방법에서 기지국은 무선 링크 실패 복구를 수행하는 동안에 발생한 RLF 복구 문제를 보고하기 위한 기능을 설정하는 설정 정보를 단말로 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 단말에게 1대1로 전송하는 메시지를 사용하여 설정 정보를 단말에 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 시스템 전체로 방송하는 메시지를 사용하여 설정 정보를 단말에 전송할 수도 있다.

이때, 설정 정보는 RLF 복구를 수행하는 동안에 RLF 복구 문제가 발생하면 이를 보고할 필요가 있는지 여부를 알려주는 플래그를 포함할 수 있다. 이때, 플래그가 일 예로 1이면 보고할 필요가 있는 것을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 플래그가 0이면 보고할 필요가 없는 것을 나타낼 수 있다.

또한, 설정 정보는 보고할 RLF 복구 문제의 상황을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상황은 RLF 복구 문제의 유형과 내용을 포함할 수 있다. 또한, 설정 정보는 특정 조건을 만족하는 경우에 RLF 복구 문제의 발생을 보고하도록 하는 경우에 해당하는 조건을 포함할 수 있다. 여기서, 특정 조건은 일 예로 RLF 복구 문제의 일정 횟수의 발생일 수 있다. 이때, 일정 횟수는 적어도 하나 이상일 수 있다. 이때, 특정 조건은 만족 여부를 판단하기 위하여 기준값을 필요로 할 수 있다. 이 경우에 설정 정보는 기준값의 임계값을 포함할 수 있다.

이와 같이 단말은 기지국으로부터 RLF 복구를 수행하는 동안에 발생한 RLF 복구 문제를 보고하도록 하는 기능을 설정하는 설정 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 수신한 설정 정보에 따라 RLF 복구를 수행하는 동안에 발생한 RLF 복구 문제를 보고하기 위한 기능을 설정할 수 있다(S901).

이처럼, 단말은 기지국으로부터 요청에 따라 RLF 복구 문제 보고 기능을 설정하였으나, 이와 달리 단말은 기지국의 요청 없이 미리 정해진 설정 정보에 따라 RLF 복구 동안에 발생하는 RLF 복구 문제를 보고하는 기능을 설정할 수도 있다.

한편, 단말은 기지국의 요청에 의해 또는 단말의 결정에 따라 RLF 복구를 실행할 수 있다(S902). 이처럼 단말이 RLF 복구를 실행하게 되면, RLF 복구 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 단말은 발생한 RLF 복구 문제를 보고할 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다(S903). 이때, 단말은 RLF 복구 문제 보고 기능이 설정되어 있으면 발생한 RLF 복구 문제를 보고할 필요가 있다고 판단할 수 있다. 추가적으로 특정 조건을 만족하는 경우에 RLF 복구 문제를 보고하도록 설정되어 있는 경우에 단말은 특정 조건의 만족 여부를 판단하여 특정 조건을 만족할 때에 RLF 복구 문제를 보고할 필요가 있다고 판단할 수 있다.

이처럼 단말이 RLF 복구 문제를 보고할 필요가 있다고 판단한 경우에 발생한 RLF 복구 문제의 상황을 기록할 수 있다(S904). 이처럼 단말은 RLF 복구 문제의 상황을 기록할 수 있고, 기록한 RLF 복구 문제의 상황 정보를 유효한 것으로 설정할 수 있다. 이후에, 단말은 RLF 복구 문제의 상황 정보의 존재를 기지국에 통지할 수 있다(S905). 즉, 단말은 RLF 복구 문제의 발생을 기지국에 보고할 수 있다. 이때, 단말은 RLF 복구 문제의 상황 정보의 존재를 RLF 복구 완료 메시지를 사용하여 타겟셀로 알려줄 수 있다.

다른 방법으로 단말은 RLF 복구 완료 메시지를 전송한 후에 다른 메시지를 사용하여 RLF 복구 문제의 상황 정보의 존재를 기지국에 알려줄 수 있다. 한편, 기지국은 필요한 경우에 RLF 복구 문제의 상황 정보에 대한 보고를 요청하는 정보 요청 메시지를 단말로 전송할 수 있다.

이에 따라, 단말은 기지국으로부터 RLF 복구 문제의 상황 정보에 대한 보고 요청을 포함한 정보 요청 메시지를 수신할 수 있다. 이후에, 단말은 기지국으로 RLF 복구 문제의 상황 정보를 포함한 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말로부터 RLF 복구 문제의 상황 정보를 포함한 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 단말은 RLF 복구 문제의 상황 정보를 기지국에 전송한 후에 RLF 복구 문제의 상황 정보를 더 이상 유효하지 않다고 설정할 수 있다. 이와 달리, 단말은 다음 RLF 복구 실행 전에 RLF 복구 문제의 상황 정보를 더 이상 유효하지 않다고 설정할 수 있다.

한편, RLF 복구 문제의 상황 정보는 RLF 복구 문제의 유형과 내용을 포함할 수 있다. 여기서, RLF 복구 문제의 유형은 기록된 RLF 복구 문제의 종류를 나타낼 수 있다. RLF 복구 성능에 영향을 주는 RLF 복구 문제는 일 예로 무선 링크 실패 복구 단절 시간일 수 있다. 여기서, 무선 링크 실패 복구 단절 시간은 단말이 소스셀에서 마지막으로 데이터를 수신한 시간부터 핸드오버 실행 후에 타겟셀에서 최초로 데이터를 수신한 시간까지의 시간을 의미할 수 있다.

단말은 무선 링크 실패 복구 단절 시간이 특정 임계값보다 큰 경우에만 기지국에 보고할 수 있다. 무선 링크 실패 복구 단절 시간 문제를 보고하는 방법으로 단말은 무선 링크 실패 복구 단절 시간 문제의 발생 여부만 기지국에 보고할 수 있다. 다른 방법으로 단말은 무선 링크 실패 복구 단절 시간 문제의 발생 여부에 더해서 무선 링크 실패 복구 단절 시간에 대한 정보를 포함하여 기지국에 보고할 수 있다.

다른 방법으로 단말은 무선 링크 실패 복구 단절 시간을 소스셀에서의 단절 시간과 타겟셀에서의 단절 시간으로 나누어 측정하여 기지국에 보고할 수도 있다. 단말은 무선 링크 실패 복구 단절 시간을 세부 단계별로 나눠 측정하여 기지국에 보고할 수도 있다. 단말은 아래 표 2를 적용하여 각 단계별로 단절 시간을 나누어 측정하여 기지국에 보고할 수도 있다.

유형	일반적인 값 및 참고 사항
RLF 타이머	1000ms
단말 재설립 지연	50ms + Nfreq*Tsearch+TSI + TPRACH Tsearch:100ms(알려진 셀), 800ms (알려지지 않은 셀) Nfreq:모니터링할 총 주파수 수 TSI: 수신 절차에 따라 모든 해당 시스템 정보를 수신하는 데 필요한 시간 TPRACH: 랜덤 액세스 절차에 의해 야기되는 추가적인 지연
재설정을 위한 RRC 절차 지연	40ms
NAS(non access stratum) 복구 지연	200ms

한편, 타겟 기지국은 소스 기지국으로 무선 링크 실패 복구 문제의 상황 정보를 무선 링크 실패 복구 문제 보고 메시지를 통하여 전송할 수 있다. 여기서, 무선 링크 실패 복구 문제의 상황 정보는 타겟 기지국이 단말로부터 수신한 무선 링크 실패 복구 문제의 유형과 내용일 수 있다. 그러면, 소스 기지국은 타겟 기지국으로부터 무선 링크 실패 복구 문제의 상황 정보를 포함하는 무선 링크 실패 복구 문제 보고 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 타겟 기지국은 무선 링크 실패 복구 문제의 상황 정보를 소스 기지국으로만 전송하는 것으로 표현되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 관련된 다른 기지국으로 전송할 수 있다.

소스 기지국은 타겟 기지국으로부터 수신한 무선 링크 실패 복구 문제의 상황 정보를 바탕으로 무선 링크 실패 복구 성능을 최적화하도록 무선 링크 실패 복구 알고리즘과 무선 링크 실패 복구 파라미터를 업데이트할 수 있다.

소스 기지국은 접속한 다른 단말에게 개선된 무선 링크 실패 복구 파라미터를 설정하여 무선 링크 실패 복구 성능을 향상시킬 수 있다. 그리고, 소스 기지국은 업데이트된 시스템 설정 정보를 타겟 기지국에 전송하여 업데이트된 시스템 설정 정보를 시스템 설정 정보에 반영하도록 할 수 있다. 이를 위해, 소스 기지국은 업데이트된 시스템 설정 정보를 포함하는 설정 업데이트 메시지를 타겟 기지국에 전송할 수 있다.

그러면, 타겟 기지국은 소스 기지국으로부터 업데이트된 시스템 설정 정보를 포함하는 설정 업데이트 메시지를 수신할 수 있다. 타겟 기지국은 수신한 업데이트된 시스템 설정 정보를 반영하여 저장하여 관리하고 있는 시스템 설정 정보를 업데이트할 수 있다. 그리고, 타겟 기지국은 설정 정보 업데이트 메시지에 대한 응답으로 설정 업데이트 응답 메시지를 소스 기지국으로 전송할 수 있다. 그러면, 소스 기지국은 설정 업데이트 응답 메시지를 타겟 기지국에서 수신할 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

1. 통신 시스템의 단말의 동작 방법으로서,
   소스 기지국으로부터 핸드오버 문제의 제1 발생 보고 조건을 수신하는 단계;
   상기 소스 기지국으로부터 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계;
   상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 제1 발생 보고 조건에 기초하여 핸드오버 문제의 발생 여부를 확인하는 단계; 및
   상기 핸드오버 문제가 발생한 경우, 상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 소스 기지국으로부터 핸드오버 문제의 제1 발생 보고 조건을 수신하는 단계에서 상기 단말은 상기 소스 기지국으로부터 RRC(radio resource control) 재설정 메시지를 통하여 상기 제1 발생 보고 조건을 수신하는, 단말의 동작 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보는 상기 타겟 기지국에 전송되는 RRC 재설정 완료 메시지에 포함되는 핸드오버 문제 지시자이고, 상기 핸드오버 문제 지시자는 가용(available)을 지시하는 값으로 설정되는, 단말의 동작 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 제1 발생 보고 조건에 기초하여 핸드오버 문제의 발생 여부를 확인하는 단계는,
   상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 핸드오버 문제의 발생을 인식하는 단계;
   상기 인식한 핸드오버 문제가 상기 제1 발생 보고 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 및
   판단 결과, 상기 인식한 핸드오버 문제가 상기 제1 발생 보고 조건에 해당되면 상기 핸드오버 문제의 상황을 기록하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 타겟 기지국으로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 내용 보고에 대한 전송 요청을 수신하는 단계; 및
   상기 타겟 기지국으로 상기 내용 보고를 전송하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 발생 보고 조건은 상기 핸드오버 문제의 유형 또는 발생 횟수 중 적어도 하나 이상인, 단말의 동작 방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 핸드오버 문제의 유형은 아웃티지(outage) 문제, 체류 시간(short time-of-stay) 문제, 핑퐁 핸드오버 문제, 핸드오버 단절 시간 문제, 중복 데이터 수신 문제, 비최적 타겟 핸드오버 문제, 복수 후보셀 설정 문제 또는 과다 측정 정보 전송 문제 중에서 적어도 하나 이상인, 단말의 동작 방법.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 소스 기지국으로부터 무선 링크 실패의 복구 문제의 제2 발생 보고 조건을 수신하는 단계;
   무선 링크 실패시에 타겟 기지국과 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 단계;
   상기 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 동안에 상기 제2 발생 보고 조건에 기초하여 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생 여부를 확인하는 단계; 및
   상기 무선 링크 실패의 복구 문제가 발생한 경우, 상기 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생을 지시하는 정보를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 동안에 상기 제2 발생 보고 조건에 기초하여 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생 여부를 확인하는 단계는,
   상기 무선 링크 실패의 복구를 실행하는 동안에 상기 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생을 인식하는 단계;
   상기 인식한 무선 링크 실패의 복구 문제가 상기 제2 발생 보고 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 및
   판단 결과, 상기 인식한 무선 링크 실패의 복구 문제가 상기 제2 발생 보고 조건에 해당하면 상기 무선 링크 실패의 복구 문제 내용을 기록하여 상기 무선 링크 실패의 복구 문제의 발생 여부를 확인하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
10. 통신 시스템의 소스 기지국의 동작 방법으로서,
    제1 단말로 핸드오버 문제의 제1 발생 보고 조건을 전송하는 단계;
    상기 제1 단말에 대하여 상기 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계; 및
    상기 핸드오버를 실행하는 동안에 상기 제1 발생 보고 조건에 해당하는 핸드오버 문제가 상기 소스 기지국과 상기 제1 단말 간에 발생한 경우, 상기 소스 기지국과 상기 제1 단말 간에 발생한 핸드오버 문제의 내용 보고를 상기 타겟 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는, 소스 기지국의 동작 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 내용 보고에 따라 핸드오버 파라미터를 조정하는 단계;
    상기 조정된 핸드오버 파라미터를 상기 소스 기지국에 접속한 제2 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 조정된 핸드오버 파라미터를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 소스 기지국의 동작 방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 핸드오버 파라미터는 핸드오버 마진 또는 트리거 시간 중에서 적어도 하나인, 소스 기지국의 동작 방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 핸드오버 문제는 아웃티지(outage) 문제, 체류 시간(short time-of-stay) 문제, 핑퐁 핸드오버 문제, 핸드오버 단절 시간 문제, 중복 데이터 수신 문제, 비최적 타겟 핸드오버 문제, 복수 후보셀 설정 문제 또는 과다 측정 정보 전송 문제 중에서 적어도 하나 이상인, 소스 기지국의 동작 방법.
14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 발생 보고 조건은 상기 핸드오버 문제의 유형 또는 발생 횟수 중 적어도 하나 이상인, 소스 기지국의 동작 방법.
15. 통신 시스템의 타겟 기지국의 동작 방법으로서,
    단말에 대하여 소스 기지국에서 상기 타겟 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계;
    상기 핸드오버를 실행하는 동안에 제1 발생 보고 조건에 해당하는 핸드오버 문제가 상기 소스 기지국과 상기 제1 단말 간에 발생하는 경우, 상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 단말로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 내용 보고를 수신하는 단계를 포함하는, 타겟 기지국의 동작 방법.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 핸드오버 문제의 발생을 지시하는 정보는 RRC 재설정 완료 메시지에 포함되는 핸드오버 문제 지시자이고, 상기 핸드오버 문제 지시자는 가용(available)을 지시하는 값으로 설정되는, 타겟 기지국의 동작 방법.
17. 청구항 15에 있어서,
    상기 단말로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 내용 보고를 수신하는 단계는,
    상기 단말로 상기 보고된 핸드오버 문제의 상기 내용 보고에 대한 전송을 요청하는 단계; 및
    상기 단말로부터 상기 보고된 핸드오버 문제의 상기 내용 보고를 수신하는 단계를 포함하는, 타겟 기지국의 동작 방법.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 단말로부터 수신한 상기 내용 보고를 상기 소스 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 소스 기지국으로부터 상기 내용 보고에 따라 조정된 핸드오버 파라미터를 수신하는 단계; 및
    상기 조성된 핸드오버 파라미터를 반영하여 핸드오버 파라미터를 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 타겟 기지국의 동작 방법.

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