KR0123398B1

KR0123398B1 - Cdma 이동통신 교환기에서 하드 핸드오프 제어방법

Info

Publication number: KR0123398B1
Application number: KR1019940032098A
Authority: KR
Inventors: 박현화; 정동수; 김대식; 안지환
Original assignee: 양승택; 한국전자통신연구원
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1997-11-19
Also published as: KR960020577A; CN1084572C; CN1115165A

Abstract

본 발명은 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드 핸드오프의 제어방법에 관한 것으로 특히, 임의의 이동국이 통화채널이 형성되어있던 임의의 제1교환기 관할영역에서 임의의 제2교환기 관할영역으로 이동하며 발생시키는 핸드오프 요구 메시지내에서 목적셀을 관리하는 교환기의 고유번호(목적교환기 번호)를 검색하는 제1과정과, 목적교환기 번호가 자신의 교환기 고유번호와 동일한 경우 이동국이 동일교환기의 영역내에서 이동하는 것으로 판단하고 상기 이동국의 통화채널을 목적 기지국 관할영역으로 전환 처리하는 제2과정과, 목적 교환기 번호가 자신의 교환기 고유번호와 다른 경우 상기 이동국의 기점교환기가 어디인가를 판단하는 제3과정과, 기점교환기가 자신인 경우 상기 이동국의 통화채널을 상기 제2교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제4과정과, 자신이 기점교환기가 아니라고 판단되면 목적교환기 번호와 기전교환기 번호를 비교하는 제5과정과, 목적교환기 번호와 기점교환기 번호가 동일하다고 판단되면 상기 이동국의 통화채널을 상기 기점교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제6과정 및 목적교환기 번호와 기점교환기 번호가 상이하다고 판단되면 상기 목적교환기와 기점교환기간의 내부 통신통로를 직접연결시켜 상기 이동국의 통화채널을 상기 목적교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제7과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 교환기에서 하드 핸드오프 제어방법을 제공하여 상대 가입자의 스위치에 영향을 미치지 않고, 통화 상태의 저하없이 새로운 통화로로 변경할 있으며, 연속적인 핸드오프를 수행해야 할 경우에 중간 교환기를 배제하고 호가 설정된 최초의 교환기와 핸드오프를 수용할 최종 교환기 사이의 핸드오프로 처리하여 통화 경로를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

CDMA 이동통신 교환기에서 하드 핸드오프 제어방법

제1도는 본 발명이 적용되는 이동통신 교환기의 간략 구조도.

제2도는 본 발명을 설명하기 위한 일반적인 이동통신 시스템망의 구성 예시도.

제3도는 Inter-BSC Handoff의 절차 흐름도.

제4도는 핸드오프-포워드(Handoff Forward)의 절차 흐름도.

제5도는 핸드오프-백워드(Handoff Backward)의 절차 흐름도.

제6도는 최소경로를 갖는 제3시스템으로의 핸드오프의 절차흐름도.

제7도는 핸드오프 발생전의 통화로 경로를 나타내는 도면.

제8도는 핸드오프 발행후의 통화로 경로를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

01 : 기지국 제어장치(BSC) 02 : 이동통신 교환기(MSC)

03 : 흠 위치등록기(HLR) 04 : ASS

05 : INS 06 : CCS

11 : 기점 기지국 12 : 기점 이동통신 교환기

21 : 서비스 기지국 22 : 서비스 이동통신 교환기

31 : 대상 기지국 32 : 대상 이동통신 교환기

본 발명은 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드 핸드오프의 제어방법에 관한 것으로 특히, 다단의 하드핸드오프 발생시에 통화로를 최단거리로 설정할 수 있도록 하기 위한 하드 핸드오프 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드오프란 이동가입자의 이동성에 기인하는 현상으로서, 기지국이나 이동국에서 항상 신호 세기를 측정하여 일정치 이하가 되어 통화 품질이 떨어지면 새로운 통화 채널을 확보하여 진행중인 호를 새로운 채널로 전환하는 과정을 의미한다.

상술한 핸드오프의 정확성은 통화품질을 좌우하는 중요요인이기에 이동통신 교환기에서는 현재 진행중인 호가 절단되지 않고 유지될 수 있는 통화로 확보를 위해서 새로운 기지국으로 핸드오프용 통화로 할당을 요구하여, 확보된 통화로를 이용하여 이동가입자의 진행중인 호에 영향을 미치지 않고 이동국이 이동한 영역을 관장하는 기지국으로 호를 전환시킬 수 있도록 시스템을 설계하며 핸드오프의 제어를 위한 제어방법이 제공 또는 계발되어지고 있다.

또한, 이동국의 핸드오프가 다른 교환기의 영역으로 이루어지는 경우에는 중계선도 별도로 구성되어야 한다.

상술한 핸드오프의 제어방식으로 제안되어진 종래의 대표적인 스위칭 통화로 제어방식을 살펴보면, 아날로그 이동통신 시스템에서 사용한 통화로 접속 방식으로 통화중인 이동국의 이동으로 인한 핸드오프가 발생하면 기존의 통화로가 새로운 통화로의 접속이 이루어지기 전에 절단되는 방식으로 가입자가 인식할 수 있을 정도의 시간 동안 통화가 불가능하기 때문에 사용자의 상당한 불편을 초래한다는 문제점이 발생되었다.

상술한 바와 같은 종래 스위칭 통화로 제어방식에서 발생되는 문제점을 해소하기 위해 근래들어 새롭게 대두되는 결합(combination) 형태의 통화로 접속 방식은, 기존에 구성된 통화로는 핸드오버 처리가 종료된후 즉, 새로운 통화로의 접속이 완료된 이후에 절단되는 형태로 기존에 사용중인 통화로와 새로이 구성되는 통화로가 동시에 연결되어 핸드오버 처리를 수행함으로써 양질의 통화 상태를 유지할 수 있게 되었다.

상기 결합형태의 통화로 접속방식을 적용하고 있는 이동통신 시스템을 예로들면, 유럽의 GSM(Global System for Mobile communication) 방식은 상기 통화로 접속 방식을 위해 호 혼합기(Call Mixer) 회로를 이용하지만, 핸드오프를 위하여 회의 통화등에 이용할 수 있는 시스템 자원을 낭비하게 되는 문제점을 내제하고 있다.

또한, CDMA 방식의 시스템에서는 소프트 핸드오프 처리를 하여 일정시간 동안 기존의 통화로와 새로운 통화로 중에서 더 나은 쪽의 통화로를 연결하여 통화 품질이 가장 우수하다는 장점이 있으나, 주파수가 다른 이종 주파수를 사용하는 경우에는 소프트 핸드 오프 처리가 불가능하고 하드 핸드오프 처리를 해야한다는 문제점을 내제하고 있다.

또한, CDMA 방식의 시스템에서는 상술한 이종주파수인 경우의 핸드오프 이외에 핸드오프-포워드 발생시 다단의 교환기를 통하여 순차적으로 전보의 송수신과정이 진행된다는 문제점이 발생되었다.

상술한 핸드오프-포워드 현상발생시 야기되는 문제점의 요인을 간략히 살펴보면, 상기 핸드오프-포워드란(Handoff Forward) 서로 다른 교환기가 제어하는 기지국 사이에서 핸드오프 발생시 이동통신 교환기가 하드 핸드오프를 제어하게 되는 것을 칭하는 것으로서, CDMA방식의 시스템에서는 핸드오프-포워드의 처리를 위하여 교환기간의 1차 핸드오프가 발생한 이후에 이동가입자가 다른 교환기로 이동하였을 경우에 발생하는 2차 핸드오프를 1차 핸드오프의 핸드오프-포워드와 같은 형태로 처리하는 방법(Handoff to Third)을 사용하는 시스템이 있다.

상기와 같은 경우에는 핸드오프 이후에 발생하는 부가 서비스를 수행하기 위해 서비스 교환기에서 해당정보를 최초 호를 설정한 교환기(anchor MSC)의 방문자 위치 등록기(VLR) 로부터 제공받거나, 기점 교환기에서 서비스를 제공해야 하기 때문에 이동가입자가 임의의 교환기들이 관리하는 셀 영역들을 다수개 이용하여 이동하는 경우 정보 송신시에 해당 정보가 교환기를 여러개 거치게 되고 그로인해 시스템의 전체적인 자윈의 낭비와 효율의 저하는 가져오는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 상대 가입자의 스위치에 영향을 미치지 않고, 통화 상태의 저하없이 새로운 통화로로 변경할 수 있으며, 연속적인 핸드오프를 수행해야 할 경우에 중간 교환기를 배제하고 호가 설정된 최초의 교환기와 핸드오프를 수용할 최종 교환기 사이의 핸드오프로 처리하여 통화경로를 최소화할 수 있도록 하는 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 하드 핸드오프 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 무선통화 서비스를 제공하는 영역을 소정갯수의 교환기 관할 영역으로 분할하고 상기 교환기 관할 영역을 소정갯수의 기지국 관할영역으로 재 분할한 이후 다시 기지국 관할영역을 소정갯수의 셀영역으로 분할하고 각 셀영역을 이동하는 이동국의 통화채널 할당을 위해 코드분할 다중억세스 방식을 적용하고 있는 이동통신 시스템에서 다수의 교환기 관할영역을 이동하는 이동국위 핸드오프 요청에 따른 교환기에서의 하드 핸드오프 제어방법에 있어서, 임의의 이동국이 통화채널이 형성되어있던 임의의 제1교환기 관할영역에서 임의의 제2기지국 관할 영역으로 이동하며 발생시키는 핸드오프 요구 메시지를 해당 기지국을 거쳐 수신한 제1교환기가 상기 핸드오프 요구 메시지내의 목적셀을 관리하는 교환기의 고유번호(목적 교환기 번호)를 검색하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 검색되어진 목적교환기 번호가 자신의 교환기 고유번호와 동일한 경우 이동국이 제1교환기 영역내의 임의의 제1기지국 관할영역에서 다른 제2기지국 관할영역으로 이동하는 것으로 판단하고 상기 이동국의 통화채널을 상기 제2기지국 관할영역으로 전환 처리하는 제2과정과, 상기 제1과정에서 검색되어진 목적교환기 번호가 자신의 교환기 고유번호와 다른 경우 상기 이동국이 최초 통화로를 개설한 교환기 영역(기점 교환기)이 어디인가를 판단하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 제1교환기 자신이 기점교환기라고 판단되면 상기 이동국의 통화채널을 상기 제2교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제4과정과, 상기 제3과정에서 제1교환기 자신이 기점교환기가 아니라고 판단되면 목적교환기 번호와 기점교환기 번호를 비교하는 제5과정과, 상기 제5과정에서 목적교환기 번호와 기점교환기 번호가 동일하다고 판단되면 상기 이동국의 통화채널을 상기 기점교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제6과정 및 상기 제5과정에서 목적교환기 번호와 기점교환기 번호가 상이하다고 판단되면 상기 목적교환기와 기점교환기간의 내부통신통로를 직접연결시켜 상기 이동국의 통화채널을 상기 목적 교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제7과정을 포함하는데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 디지털 셀룰라 이동통신 시스템의 구조도로서, 복수의 기지국 제어장치(Base Station Control : BSC)(01,01a,01b)와, 가입자에게 희선교환 서비스를 비롯하여 위치 등록, 페이징 및 단순 핸드오프 또는 교환기간 하드핸드오프 처리가 시작되는 기능을 수행하는 기점이동통신 교환기 (Mobile Service Switching Center : MSC)(02)와, 상기 기점이동통신 교환기(02)와 동일한 기능을 수행하며 상기 기점이동통신 교환기(02)와의 전보교환을 통해 핸드오프-포워드와 핸드오프-백워드 및 제3의 교환기로의 핸드오프 기능을 수행하는 서비스이동통신 교환기와(07), 상기 기점이동통신 교환기(02)의 요구에 의해 제3의 교환기로의 핸드오프를 실제로 처리하는 대상이동통신 교환기(08) 및 이동가입자 정보를 영구적으로 저장/관리하는 홈 위치등록기(Home Location Register : HLR)(03)로 구성된다.

상기와 같은 구성의 이동통신 교환기는 ASS(Access Switching Subsystem) (04,04a,04b),INS(Interconnection Network Subsystem)(05,05a,05b), CCS( Central Control Subsystem)(06,06a,06b)의 서브시스템으로 구성된다.

이때, 상기 이동통신 교환기(02,07,08) 각각은 기점, 서비스, 대상으로 표현되는 것은 경우에 따라 그 해당 교환기가 달라지게 된다.

즉, 상기 기점이동통신 교환이란 임의의 이동국이 최초 통신로를 유지하고 있던 교환기이다.

또한,대상이동통신 교환기란 이동국이 이동중에 위치영역이 변경되는 과정에서목적셀을 관장하는 MSC가 다른 MSC인 경우에 따른 핸드오프 처리시 상기 MSC를 대상이동통신 교환기라 지칭하는 것이며, 핸드오프 종료시에는 상기 MSC를 서비스이동통신 교환기라 지칭히는 것이다.

즉, 서비스이동통신 교환기란 현재 이동국이 통화서비스를 받고 있는 셀을 관장하는 교환기를 칭하는 것이다.

그러므로, 상술한 구성에서는 이동국이 제1기지국제어장치(01)에서 제3기지국제어장치(01b)로 이동하였다는 가정하에서 설명된 것임.

또한, 교환기간의 연결구성을 3개만 예로듬.

상기와 같은 기능으로 구분되는 교환기(02,07,08)를 구성하고 있는 구성요소중 상기 ASS(04,04a,04b)는 가입자 및 중계선 정합장치, 타임스위치, 각종 신호장치 등을 구비하여 대부분의 호 처리 기능과 자체적인 유지 보수를 수행하고, INS(05, 05a,05b)는 호 처리 기능중 번호 번역, 루트 제어기능, 공간 스위치 연결과 같은 집중 기능 등을 수행한다.

또한, CCS(06,06a,06b)는 시스템 차원의 운용 관리, 유지 보수, 과금 및 통계 등을 수행하고 이동가입자의 위치 등록에 대한 처리 및 가입자 정보를 저장/관리한다.

특히, ASS는 도시하지 않았지만 ASS-M과 ASS-T로 구성되는데, 상기 ASS-M(Access Switching Subsystem for Mobile Subscriber)은 이동가입자에 대한 호 처리 기능, 핸드오프 및 이동성 관리 기능 등을 수행하고, ASS-T(Access Switching SubsyStem for Trunk)는 이동통신 교환기 및 고정망의 교환기와 정합하여 중계선에 대한 호 처리 기능을 수행한다.

상기와 같은 구성을갖는 CDMA 통신망에서 본 발명에 따른 하드 핸드오프의 제어방식을 첨부한 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

제2도는 본 발명을 설명하기 위한 일반적인 이동통신 시스템망의 구성예시도로서, 이동국이 핸드오프를 요구하는 경우는 현재의 위치에서 수신되는 주변 셀의 전계강도를 측정하다가 현재 통화로를 유지하고 있는 셀의 전계강도와 비교하여 현재셀의 전계강도에 비해 소정치 이상의 전계강도를 갖는 셀로의 통화로 이동요청을 위해 발생되는 것이다.

그러므로, 이동국이 핸드오프를 요구하는 경우 핸드오프의 종류를 약 5가지로분류할 수 있는데, 각각의 경우에 대하여 본 발명에 따른 간략한 핸드오프 제어동작을 살펴보면 다음과 같다.

[경우 1]

제1기지국(10a)내의 셀영역중 제1셀영역(cell 11)내에서 통화중이던 이동국이 제2셀영역(cell 12)으로 이동하는 경우 발생되는 핸드오프요청은 기지국 자신이 관리하는 서비스 영역내의 셀간 이동이므로 상기 제1기지국(10a)이스스로 처리하고, 제1교환기(100A)가 핸드오프의 발생에 따른 제어동작을 수행하지 않도록동작한다.

이를 흔히, 소프트 핸드오프라 칭하여, 본 발명에서 고려하지 않는 대상임.

[경우 2]

상기 제1기지국(10a)내의 셀영역중 임의의 셀 즉, 제1-3 셀영역(cell 11 ~ cell 13)내에서 통화중이던 이동국이 제2기지국(10b)내의 셀영역 예를들어 제4셀영역(cell 21)으로 이동하는 경우,상기 제1기지국(10a)은 자신의 서비스 영역을 해당 이동국이 벗어나게 되므로 이동국으로터 수신한 핸드오프 요청을 상기 제1교환기(100A)에 전달하게 된다.

이때, 상기 제1교환기(100A)는 상기 제1기지국(10a)로부터 입력되는 핸드오프 요청정보에서 해당 이동국이 이동하려고 하는 목적셀(target cell)의 번호를 탐색한다.

일반적으로 cell 번호는 망번호와 교환기번호와 기지국번호 및 셀식별번호로 구성(즉, cell번호=망번호+교환기번호+기지국번호+셀식별번호)된다.

상기와 같이 구성되는 목적셀 번호를 탐색하는 제1교환기(100A)는 교환기 번호가 자신의 고유번호와 동일하므로 동일 교환기 서비스 영역내의 기지국간 핸드오프로 판단하여 핸드오프 타임을 BSC간 핸드오프로 처리함.

[경우 3]

이동국이 현재 통화로가 형성되어 있는 제5셀영역(cell 22)에서 제7셀영역(cell 31)으로 이동하는 경우 즉, 제1교환기(100A)의 서비스 영역에서 제2교환기(100B)의 서비스 영역으로 이동하는 경우 이동국에서 발생되는 핸드오프 요청은 제5셀영역(cell 22)을 관리하는 제2기지국(10b)을 통하여 상기 제1교환기(100A)에 전달된다.

상기 제1교환기(100A)는 입력받은 헨드오프 요청정보에서 해당 이동국이 이동하려고 하는 목적셀(target cell) 즉. 제7셀영역(cell 31)의 번호를 탐색하는데, 교환기번호가 자신의 고유 번호와 다른 관계로 핸드오프 타입이 교환기간 핸드오프 즉, 핸드오프-포워드인 것으로 판단한다.

그에따라, 상기 제1교환기(100A)는 제2교환기(100B)로 해당 이동국의 핸드오프를 요청한다.

[ 경우 4]

임의의 이동국이 제1교환기(100A)의 서비스 영역에서 제2교환기(100B)의 서비스 영역으로 이동 즉, 제5셀영역(cell 22)에서 제7셀영역(cell 31)으로 이동함에 따라 핸드오프-포워드 타입의 통화로 절체를 형성한 상태로 통화중에 상기 이동국이 다시 상기 제7셀영역(cell 31)에서 제5셀영역(cell 22) 또는 상기 제1교환기(100A)의 임의의 서비스 셀영역으로 이동하게 되면, 상기 이동국에서 발생되어진 핸드오프 요구가 상기 제7셀영역(cell 31)을 관리하는 제3기지국(10c)를 통하여 상기 제2교환기(100B)에 전달된다.

상기 제2교환기(100B)는 입력받은 핸드오프 요청정보에서 해당 이동국이 이동하려고 하는 목적셀(target cell) 즉, 제5셀영역(cell 22)의 번호를 탐색하게 된다.

이때, 상기 제2교환기(100B)는 이미 상기 이동국의 핸드오프-포워드의 요청시 기점 교환기 번호를 인식하고 있는데, 교환기번호가 자신의 고유번호와는 다르고 이미 인식하고 있는 기점교환기의 교환기번호와 동일한관계로 핸드오프 타입이 교환기간 핸드오프 중 핸드오프-백워드인 것으로 판단한다.

그에따라, 상기 제2교환기(100B)는 기점교환기 즉, 제1교환기(100A)로 해당 이동국의 핸드오프를 요청한다.

[경우 5]

상기 경우 3과 같은 핸드오프-포워드가 복수번 교환기가 중복되지 않도록 반복되면 즉, 이동국이 제1교환기(100A)의 서비스 영역에서 통화를 시작한 후 통화중 이동하여 제2교환기(100B)의 서비스 영역으로 진입하게되면, 상기 제1교환기(100A)는 기점교환기가 되며 제2교환기(100B)는 대상교환기가 되어 핸드오프-포워드 동작이 이루어진다.

이후, 연속적으로 상기 이동국이 상기 제2교환기(100B)의 서비스 영역에서 다시 이동하여 제3교환기(100C)의 서비스 영역으로 진입하게 되면, 상기 제2교환기(100B)는 서비스교환기가 되며 제3교환기(100C)는 대상교환기가 되어 제2의 핸드오프-포워드 동작이 이루어진다.

상기와 같은 핸드오프-포워드 과정이 연속적으로 복수번 발생되는 경우에, 상기 제2교환기(100B)에서는 해당 이동국이 제3교환기(100C)의 서비스 영역으로 진입하면서 발생시킨 핸드오프 요구에서 해당 이동국이 이동하려고 하는 목적셀(target cell)의 번호에서 교환기 번호를 탐색하게 된다.

이때, 상기 제2교환기(100B)는 이미 상기 이동국의 핸드오프-포워드의 요청시 기점 교환기의 번호를 인식하고 있는데, 교환기번호가 자신의 고유번호와는 다르고 이미 인식하고 있는 기점교환기의 교환기번호와도 다르기 때문에 핸드오프 타입이 교환기간 핸드오프 중 제3의 교환기로의 핸드오프인 것으로 판단한다.

상기와 같은 경우의 핸드오프 타입중 경우 2에서 경우 5까지의 형태가 본원에서 해결하고자 하는 하드핸드오프이다.

또한, 각각의 핸드오프의 형태는 실제로 상황에 따라 불특정하게 발생될 수 있으며 더욱이, 핸드오프-포워드 또는 백워드 발생시 기지국간 또는 셀간 핸드오프가 발생수 있고 특정 교환기가 기점, 서비스 및대상으로 고정되는 것이 아니라는 것을 알 수 있다.

상기와 같은 각각의 경우에 대한 본 발명에 따른 핸드오프 제어방법을 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

제3도는 상술한 경우 2에 대한 즉, 하나의 교환기 서비스영역 내부의 기지국 상호간에 발생하는 핸드오프의 절차 흐름도이다.

이동국이 통화중인 상태에서 위치 영역을 변경하는 경우 즉, 핸드오프 사항이 발생되는 경우, 기지국(BSCI)(21)을 거쳐 핸드오프요구(201) 메시지를 수신한 교환기(MSCi)(22)는 핸드오프 타입을 분석(202)하여 교환기내의 기지국간의 핸드오프인 경우(203)에는 ASS-M의 전단접속기(타임스위치의 타임슬롯을 루프백(loop back)시켜 형성됨)를 이용한 교환기 내부 통화경로를 설정(204)하여 기지국과 연결되는 타임슬롯의 변경이 공간 스위치나 상대 가입자와의 타임 스위치 영향이 미치지 않도록 한다.

교환기에서는 핸드오프를 수행할 기지국(BSCi2)(23)으로 핸드오프 요구(205) 메시지를 송신한다.

기지국(BSCi2)(23) 으로부터 핸드오프 응답(206) 메시지를 수신한 교환기(MSCi2)(22)는 트랙픽 채널을 설정할 수 있으면 대상 기지국(BSCi2)(23)으로 핸드오프 수행(207) 메시지를 송신하고, 새로운 통화로를 구성(208)하여 서비스중인 기지국으로 핸드오프 명령(209) 메시지를 송신한다.

교환기에서는 핸드오프 완료(210) 메시지를 대상 기지국(BSCi2)(23) 으로부터 수신하면, 이전의 통화로를 새로운 통화로로 절체(211)한다.

교환기에서는 이전의 서비스를 제공하던 기지국(BSCi2)(23)으로 트래픽채널복수 요구(212)를 하고 그 응답(213) 메시지를 수신하면 핸드 오프를 종료한다.

제4도는 상술한 경우 3에 대한 즉, 핸드오프 포워드 절차와 망 요소간의 주요 메시지 흐름도를 나타낸 것이다.

핸드오프 포워드는 통화중에 이동국이 기존 서비스를 제공중인 교환기에서 핸드오프를 수용하게 될 다른 교환기 영역으로 이동하였을 경우에 발생한다.

기지국(BSCi)(21) 으로부터 핸드오프 요구(301) 메시지를 수신한 교환기(NSCi)(22) 에서는 핸드오프 타입(302)이 현재 서비스중인 교환기(MSCi)(22)가 최초 호가 성립된 기점 교환기(Anchor MSC)인 경우 핸드오프 포워드(303) 절차를 수행한다.

발생한 핸드오프가 최초의 핸드오프인 경우에는 교환기 내부 통화경로를 먼저 설정(304)한다.

단, 이전에 기지국간의 핸드오프가 있는 경우에는 생략한다.

핸드오프를 수용할 대상 교환기(MSCj)(32)와의 트렁크를 점유(305)한후, 자원 점유 요구(306) 메시지를 핸드오프를 수용할 대상 교환기(MSCj)(32)로 전송한다.

대상 교환기에서는 핸드오프를 수용할 대상 기지국(BSCj)(31)으로 핸드오프 요구(307)를 하여 핸드오프 응답(308) 메시지를 수신한다.

이 메시지를 수신한 교환기(MSCj)(32)는 메시지내의 트래픽 채널을 설정할 수 있으면 기지국(BSCj)(31)으로 핸드오프 수행(309) 메시지를 전송하고, 기지국과의 통화로를 구성(310)한 후, 서비스 교환기로 자원점유 요구 응답 메시지를 전송한다.

자원 점유 요구 응답(311) 메시지를 수신한 교환기(MSCi)(22)에서는 대상 교환기(MSCj)(32)와의 통화로를 구성(312)하고, 핸드오프를 요청한 기지국(BSCi)(21)으로 핸드오프 명령(313) 메시지를 전송한다.

대상 교환기(MSCj)(32)에서는 기지국(BSCj)(31)으로부터 핸드오프완료(314) 메시지를 수신하면, 서비스중인 교환기(MSCi)(22)로 무선채널 점유 통보(315) 메시지를 전달하고 기지국(BSCj)(31)과의 통화로를 연결(316)한다.

서비스 교환기(MSCi)(22)에서는 기존의 통화로에서 대상 교환기(MSCj)(32)와의 새로운 통화로로 절체(317)한후, 기지국(BSCi)(21)으로 트래픽 채널 복수 요구(318) 메시지를 전송하고, 완료(319) 메시지를 수신하면 핸드오프 포워드 절차는 종료된다.

제5도는 상술한 경우 4에 대한 즉, 핸드오프 백워드(Handoff Backword)에 대한 절차와 망 요소간의 메시지 흐름도이다.

핸드오프 백워드는 핸드오프 포워드를 수행한 이후에 기지국(BSCj)(31)으로부터 수신한 핸드오프 요구(401)메시지의 타입(402)이 현재의 위치로 이동하기 직전의 교환기(MSCi)(31) 영역으로 되돌아가는 경우(403)이다.

교환기(MSCj)(32)는 핸드오프 백워드 요구(404) 메시지를 핸드오프 대상 교환기(MSCi)(22)로 전송한 후, 대항 교환기(MSCi)(22)에서는 핸드오프를 수행할 기지국(BSCi)(21)으로 핸드오프 요구(405)를 하여 그 응답(406)을 수신하면, 핸드오프 수행(407) 메시지를 기지국((BSCi)(21)으로 전송하고, 기지국과의 통화로를 구성(408)한다.

대상 교환기(MSCi)(22)로부터 핸드오프 백워드 응답(409) 메시지를 수신한 서비스 교환기(MSCj)(32)에서는 핸드오프를 요청한 기지국(BSCj)(22)으로 핸드오프 명령(410) 메시지를 전송한다.

대상 교환기(MSCi)(22)에서는 기지국(BSCi)(21)으로부터 핸드오프 완료(411) 메시지를 수신하면, 새로운 통화로를 연결(412)하고 이전에 통화서비스를 제공하던 교환기(MSCj)(32)로 자원 해제 요구(413) 메시지를 전달한다.

이 메시지를 수신한 교환기(MSCj)(32)에서는 교환기간의 트렁크를 복구(414)하고, 기존의 기지국(BSCj)(31)과의 통화로를 복구(415)한 후, 트래픽 채널 복구 요구(416) 메시지를 전송한다.

대상 교환기(MSCi)(22)로 자원 해제 요구 응답(417) 메시지를 전송한 후, 기지국(BSCj)(31)으로부터 트래픽 채널 복구 완료(418) 메시지를 수신하면 핸드오프 백워드 절차는 종료된다.

제6도는 상술한 경우 5에 대한, 제3의 교환기로의 핸드오프에 대한 절차와 망 요소간의 흐름도이다.

교환기간의 핸드오프를 수행한 이후에 기지국(처)(31)으로부터 수신한 핸드오프 요구(501)의 타입(502)이 다른 교환기 관할 영역으로 이동인 경우(503)이면 제3시스템으로의 핸드오프(504) 메시지를 호가 최초로 성립된 기점 교환기(MSCi)(22) 로 전송한다.

기점 교환기(MSCi)(22)에서는 핸드오프를 수행할 대상 교환기(MSCk)(42)와의 트렁크를 점유(505)한후, 자원 점유 요구(506) 메시지를 전송하며, 대상 교환기(MSCk)(42)에서는 핸드오프를 수행할 기지국(BSCk)(41)으로 핸드오프 요구(507) 메시지 전송후, 핸드오프 응답(508)을 수신하면 핸드오프 수행(509) 메시지를 기지국(BSCk)(41)으로 전송한다.

이후, 기점교환기(MSCi)(22)로 자원 점유 요구 응답(510) 메시지를 전송하고 새로운 통화로를 구성(511)한다.

대상교환기(MSCk)(42)에서는 기지국(BSCk)(41)으로부터 핸드오프완료(514) 메시지를 수신하면, 기점 교환기(MSCi)(22)로부터 자원 해제 요구 메시지를 기다린다.

대상 교환기(MSCk)(42)에서는 기지국(BSCk)(41)으로부터 핸드오프완료(514) 메시지를 수신하면, 기점교환기(MSCi)(22)로 무선점유채널통보(515) 메시지를 전송하고 통화로를 연결(516)한다.

기점교환기(MSCi)(22)에서는 이전의 서비스를 제공했던 교환기(MSCj)(32)와의 통화로에서 새로운 교환기와의 통화로로 절체(517)한 후, 자원해제요구(518) 메시지를 교환기(MSCj)(32)로 송신후에 트렁크를 복구(519)한다.

이전의 서비스 교환기(MSCj)(32)에서는 트렁크를 복구(520)하고 통화로를 복구(521)한후, 기지국(MSCj)(31)으로 트래픽 채널 복수 요구(522) 메시지를 전송하고 기점 교환기(MSCi)(22)로 자원해제요구응답(523) 메시지를 전송한다.

기지국(BSCj)(341)으로부터 트래픽채널복구완료(524) 메시지를 수신하면 제3의 교환기로의 핸드오프 절차는 종료한다.

제7도는 발착신 가입자간의 발신측 타임 스위치공간 스위치, 착신측 타임 스위치로 이루어지는 핸드오프 발생전의 이동통신 교환기의 통화로 구성도이다.

제8도는 핸드오프 발생후의 발착신 가입자간의 통화로 구성도이다.

핸드오프가 일어난 이동가입자(A)의 타임 스위치에 할당된 전단 접속기(front junctor)로서 교환기 내부 경로를 설정함으로써 상대가입(B)와의 통화로를 그대로 유지하여 공간 스위치나 상대 가입자(B)의 타임 스위치에 영향을 미치지 않고 새롭게 구성한 통화로를 나타낸다.

상기 전단접속기를 간단히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로, 이동통신 교환기의 스위치 네트위크는 T-S-T(타임스위치-공간스위치-타임스위치)의 구조로 갖는다.

상기 타임스위치에는 가입자 또는 중계선과 연결되는 전단측에 구비되어 있는 소정갯수의 타임슬롯이 있으며, 상기 공간스위치와 연결되는 후단에 구비되는 소정갯수의 타임슬롯이 있다.

그러므로, 전단접속기란 임의의 타임스위치에서 전단에 구비되어 있는 타임슬롯의 일부를 루프백(Loop Back)시켜 사용하는 것을 말하는 것이다.

상기와 같이 수행되는 본 발명에 의해 상대 가입자의 스위치에 영향을 미치지 않고, 통화 상태의 저하없이 새로운 통화로로 변경할 수 있으며, 연속적인 핸드오프를 수행해야 할 경우에 중간 교환기를 배제하고 호가 설정된 최초의 교환기와 핸드오프를 수용할 최종 교환기 사이의 핸드오프로 처리하여 통화 경로를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선통화 서비스를 제공하는 영역을 소정갯수의 교환기 관할 영역으로 분할하고 상기 교환기 관할 영역을 소정갯수의 기지국 관할영역으로 재 문할한 이후 다시 기지국 관할영역을 소정갯수의 셀영역으로 분할하고 각 셀영역을 이동하는 이동국의 통화채널 할당을 위해 코드분할 다중억세스 방식을 적용하고 있는 이동통신 시스템에서 다수의 교환기 관할영역을 이동하는 이동국의 핸드오프 요청에 따른 교환기에서의 하드핸드오프 제어방법에 있어서, 임의의 이동국이 통화채널이 형성되어있던 임의의 제1교환기 관할영역에서 임의의 제2교환기 관할영역으로 이동하며 발생시키는 핸드오프 요구 메시지를 해당 기지국을 거쳐 수신한 제1교환기가 상기 핸드오프 요구 메시지내의 목적셀을 관리하는 교환기의 고유번호(목적교환기 번호)를 검색하는 제1과정과 ; 상기 제1과정에서 검색되어진 목적교환기의 번호가 자신의 교환기 고유번호와 동일한 경우 이동국이 제1교환기 영역내의 임의의 제1기지국 관할영역에서 다른 제2기지국 관할영역으로 이동하는 것으로 판단하고 상기 이동국의 통화채널을 상기 제2기지국 관할영역으로 전환 처리하는 제2과정과 ; 상기 제1과정에서 검색되어진 목적교환기 번호가 자신의 교환기 고유번호와 다른 경우 상기 이동국이 최초 통화로를 개설한 교환기 영역(기점교환기)이 어딘인가를 판단하는 제3과정과 ; 상기 제3과정에서 제1교환기 자신이 기점교환기라고 판단되면 상기 이동국의 통화채널을 상기 제2교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제4과정과 ; 상기 제3과정에서 제1교환기 자신이 기점교환기가 아니라고 판단되면 목적교환기 번호와 기점교환기 번호를 비교하는 제5과정과 ; 상기 제5과정에서 목적교환기 번호와 기점교환기 번호가 동일하다고 판단 되면 상기 이동국의 통화채널을 상기 기점교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제6과정 ; 및 상기 제5과정에서 목적교환기 번호와 기점교환기 번호가 상이하다고 판단되면 상기 목적 교환기와 기점교환기간의 내부 통신통로를 직접연결시켜 상기 이동국의 통화채널을 상기 목적교환기 관할영역으로 전환 처리하는 제7과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 교환기에서 하드 핸드오프 제어방법.
제1항이 있어서, 상기 제2과정은 교환기 내부 통화경로를 설정하는 제1단계와 ; 교환기에서 핸드오프를 수행할 제2기지국으로 핸드오프 요구 메시지를 송신하는 제2단계와 ; 상기 제2기지국으로부터 핸드오피 응답 메시지를 수신한 교환기가 트래픽 채널을 설정할 수 있으면 상기 제2기지국으로 핸드오프 수행 메시지를 송신하고, 새로운 통화로를 구성하여 서비스중인 상기 제1기지국으로 핸드오프 명령 메시지를 송신하는 제3단계와 ; 교환기가 핸드오프 완료 메시지를 상기 제2기지국으로부터 수신하면, 이전의 통화로를 새로운 통화로로 절체하는 제4단계 ; 및 교환기가 이전의 서비스를 제공하던 상기 제1기지국으로 트래픽채널복구 요구를 하고 그 응답 메시지를 수신하면 핸드오프를 종료하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드 핸드오프 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제4과정은 현재 발생한 핸드오프가 최초의 핸드오프인 경우에는 교환기 내부 통화경로를 먼저 설정하고, 이전에 상기 제2과정과 같은 핸드오프가 있는 경우에는 생략하는 제1단계와 ; 기점교환기가 핸드오프를 수용할 목적교환기(제2교환기)와의 트렁크를 점유한 후, 자원 점유 요구 메시지를 상기 목적교환기로 전송하는 제2단계와 ; 상기 목적교환기가 핸드오프를 수용할 대상기지국으로 핸드오프 요구를 하여 상기 대상기지국으로부터 핸드오프 응답 메시지를 수신하는 제3단계와 ; 상기 제3단계에서 메시지를 수신한 목적교환기를 메시지내의 트래픽 채널을 설정할 수 있으면 대상기지국으로 핸드오프 수행메시지를 전송하고, 상기 대상기지국과의 통화로를 구성한 후, 기점교환기로 자원 점유 요구 응답 메시지를 전송하는 제4단계와 ; 상기 제4단계에서 자원 점유 요구 응답 메시지를 수신한 기점교환기가 목적교환기와의 통화로를 구성하고, 핸드오프를 요청한 기점기지국으로 핸드오프 명령 메시지를 전송하는 제5단계와 ; 상기 목적교환기가 대상기지국으로부터 핸드오프완료 메시지를 수신하면, 서비스중인 기점교환기로 무선 채널 점유 통보 메시지를 전달하고 대상기지국과의 통화로를 연결하는 제6단계 ; 및 상기 기점교환기가 기존의 통화로에서 목적교환기와의 새로운 통화로로 절체한 후, 상기 기점기지국으로 트래픽 채널 복구 요구 메시지를 전송하고, 완료 메시지를 수신하면 통화로 절체동작이 종료되는 제7단계로 구생되는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드 핸드오프 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제6과정은 핸드오프 백워드 요구 메시지를 핸드오프 대상인 기점교환기로 전송한 후, 상기 기점 교환기가 핸드오프를 수행할 목적기지국으로 핸드오프 요구를 하여 그 응답을 수신하면, 핸드오프 수행 메시지를 상기 목적기지국으로 전송하고, 상기 목적기지국과의 통화로를 구성하는 제1단계와 ; 상기 기점교환기로부터 핸드오프 백워드 응답 메시지를 수신한 현재 통화 서비스중인 서비스교환기가 핸드오프를 요청한 자신의 관할 영역내 서비스 기지국으로 핸드오프 명령 메시지를 전송하는 제2단계와 ; 상기 기점교환기가 상기 목적 기지국으로부터 핸드오프 완료 메시지를 수신하면, 새로운 통화로를 연결하고 서비스교환기로 자원 해제 요구 메시지를 전달하는 제3단계와 ; 상기 메시지를 수신한 서비스 교환기가 교환기간의 트렁크를 복구하고, 기존의 서비스 기지국과의 통화로를 복구한 후, 트래픽 채널 복구 요구 메시지를 전송하는 제4단계 ; 및 서비스교환기가 기점교환기로 자원 해제 요구 응답 메시지를 전송한 후, 서비스기지국으로부터 트래픽 채널 복구 완료 메시지를 수신하면 핸드오프 백워드 절차가 종료되는 제5단계로 수행되는 것을 특징으로하는 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드 핸드오프 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제7과정은 서비스교환국이 제3교환기으로의 핸드오프 메시지를 호가 최초로 성립된 기점 교환기로 전송하는 제1단계와 ; 기점교환기가 핸드오프를 수행할 목적교환기와의 트렁크를 점유한 후, 자원 점유 요구 메시지를 전송하며, 목적교환기가 핸드오프를 수행할 목적기지국으로 핸드오프 요구 메시지 전송후, 핸드오프 응답을 수신하면 핸드오프 수행 메시지를 목적기지국으로 전송하는 제2단계와 ; 목적교환기가 기점교환기로 자원 점유 요구 응답 메시지를 전송하고, 새로운 통화로를 구성하는 제3단계와 ; 서비스교환기가 기점교환기로부터 제3시스템으로의 핸드오프 요구 응답메시지를 수신하면 서비스기지국으로 핸드오프명령 메시지를 전송하고, 기점교환기로부터 자원 해제 요구메시지를 기다리는 제4단계와 ; 상기목적교환기가 목적기지국으로부터 핸드오프 완료 메시지를 수신하면, 기점교환기로 무선점유 채널통보 메시지를 전송하고, 통화로를 연결하는 제5단계와 ; 기점교환기에서는 이전의 서비스를 제공했던 서비스교환기와의 통화로에서 상기 목적교환기와의 통화로로 절체한 후, 자원 해제요구 메시지를 상기 서비스교환기로 송신후에 트렁트를 복구하는 제6단계와 ; 이전의 서비스교환기에서는 트렁크를 복구하고, 통화로를 복구한후, 상기 서비스기지국으로 트래픽채널 복구 요구 메시지를 전송하고 기점교환기로 자원해제요구응답 메시지를 전송하는 제7단계 ; 및 상기 서비스기지국으로부터 트래픽채널복구완료 메시지를 수신하면 제3시스템으로의 핸드오프 절차는 종료하는 제8단계로 수행되는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드핸드오프 제어방법.
제2항 또는 제2항에 있어서, 상기 교환기 내부 통화경로는 상대 가입자와의 통화로를 그대로 유지하여 공간 스위치나 상대 가입자의 타임 스위치에 영향을 미치지않도록 ASS-M(Access Switching Subsystem for Mobile Subscriber)의 전단 접속기(Front Junctor)를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 교환기에서의 하드 핸드오프 제어방법.