KR100337897B1 - 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법에 관한 것으로, 이동국이 파일롯 세기를 확인하여 핸드오프가 발생할 조건이 되는 지를 판단하는 조건 판단 단계와, 상기 조건 판단 단계에서 핸드오프가 발생할 조건이 되면, 파일롯 세기 측정 메시지를 수신하는 제어국이 타겟 기지국에서 서비스할 수 있는 최대 주파수의 개수를 서빙 기지국으로 전송하는 주파수 개수 전송 단계와, 제어국의 통화채널 할당 요구에 따라 서빙 기지국이 상기 단계에서 전송한 최대 주파수의 개수보다 작거나 같은 주파수중 부하가 가장 적은 주파수로 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널을 할당하는 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계와, 제어국의 통화채널 할당 요구에 따라 타겟 기지국이 소프트 핸드오프용 통화채널을 할당하는 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계와, 상기 단계 수행 후, 서빙 기지국과 타겟 기지국에서의 핸드오프용 통화채널 할당이 양호하게 이루어졌을 경우 제어국이 이동국으로 핸드오프 지시 메시지를 전송하는 핸드오프 지시 메시지 전송 단계와, 상기 핸드오프 지시 메시지 전송 단계에서 전송된 핸드오프 지시 메시지에 따라 이동국이 서빙 기지국에서 주파수간 하드 핸드오프를 수행하고, 동시에 타겟 기지국과 소프트 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법 {HANDOFF METHOD BETWEEN FREQUENCY OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법에 관한 것으로, 특히 이동국의 주파수간 하드 핸드오프 요구시 핸드오프 관련 메시지를 반복하여 사용하지 않고 하드 핸드오프(Hard Handoff)와 소프트 핸드오프(Soft Handoff)를 동시에수행하여 핸드오프의 성공률을 높일 수 있도록 한 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템의 가장 큰 특징중의 하나가 가입 단말기의 이동성을 보장하는 것으로, 이동성을 보장하기 위해 필요한 기술은 위치등록 기술과 핸드오프 기술이 있으며, 이때 핸드오프 기술이란 이동국이 현재 서비스를 제공받고 있는 기지국 또는 섹터의 서비스 권역을 벗어나 인접 서비스 권역으로 진입하는 경우에도 계속적으로 통화가 유지될 수 있도록 이동국과 기지국간의 통화로를 절체해 주는 기술을 말한다.
즉, 인접 기지국 또는 섹터의 서비스 권역에서 현재 이동국에 할당되어 있는 주파수와 프레임 옵셋을 갖는 통화채널을 할당할 수 있을 경우에는 소프트 핸드오프가 일어나고, 이동국에 할당되어 있는 주파수와 다른 주파수를 할당할 경우에는 주파수간 하드 핸드오프가 일어나며, 프레임 옵셋이 다른 경우에는 프레임 옵셋간 하드 핸드오프가 일어난다.
상기 주파수간 하드 핸드오프의 경우 이동국이 인접 기지국의 통화채널을 0.08초 이내에 획득해야 하므로 소프트 핸드오프에 비해 성공률이 낮은 편이다.
한편, 도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도로서, 이동국(10)과, 상기 이동국(10)이 현재 서비스를 제공받고 있는 기지국인 서빙(Serving) 기지국(20-1)과, 상기 이동국(10)이 서비스를 제공받기 위해 새로 진입할 기지국인 타겟(Target) 기지국(20-2)과, 상기 서빙 기지국(20-1)과 타겟 기지국(20-2) 사이에 이루어지는 이동국(10)의 핸드오프 절차를 제어하는 제어국(30) 및 교환국(40)으로 구성된다.
이때, 상기 서빙 기지국(20-1)과 타겟 기지국(20-2)은 CE(Channel Element)(21-1,21-2), BCP(BTS Control Processor)(22-1,22-2)를 포함 구성하고, 상기 제어국(30)은 TSB(Transcoding Selector Bank)(31), CCP(Call Control Processor)(32)를 포함 구성한다.
종래 이동통신 시스템의 주파수간 하드 핸드오프 방법을 설명하면 다음과 같다.
이동국(10)이 서빙 기지국(20-1)에서 타겟 기지국(20-2)으로 이동할 경우, 타겟 기지국(20-2)의 파일롯 세기가 파일롯 신호 검출 임계치(T_ADD)보다 크면 서빙 기지국(20-1) 및 제어국(30)내 TSB(31)를 거쳐 CCP(32)로 파일롯 세기 측정 메시지(Pilot Strength Measurement Message) 또는 파일롯 세기 보고 메시지(Pilot Strength Report Message)를 전송한다.
이어, 제어국(30)의 CCP(32)에서 상기 파일롯 세기 측정 메시지 또는 파일롯 세기 보고 메시지를 분석한 결과 주파수간 하드 핸드오프가 발생할 조건이면, 타겟 기지국(20-2)에서 제공하는 주파수와 동일한 주파수를 서빙 기지국(20-1)의 주파수에서 검출하여 서빙 기지국(20-1)으로 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당을 요구한다.
그리고 나서, 서빙 기지국(20-1)이 상기 검출된 주파수로 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 결과를 제어국(30)의 CCP(32)로 보고하면, CCP(32)에서는 주파수간 하드 핸드오프 지시 메시지를 서빙 기지국(20-1)을 거쳐이동국(10)으로 전송한다.
이에 따라, 이동국(10)은 서빙 기지국(20-1)에서 주파수간 하드 핸드오프를 수행한 후, 서빙 기지국(20-1)을 통해 주파수간 하드 핸드오프 수행 완료 메시지를 CCP(32)로 전송한다.
계속해서, 제어국(30)의 CCP(32)는 이동국(10)으로부터 전송되는 파일롯 세기 측정 메시지 또는 파일롯 세기 보고 메시지를 분석하여 소프트 핸드오프가 발생할 조건이면, 타겟 기지국(20-2)으로 소프트 핸드오프용 통화채널 할당을 요구한다.
이어, 타겟 기지국(20-2)이 타겟 기지국(20-2)에서 제공하는 주파수로 소프트 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 결과를 제어국(30)의 CCP(32)로 보고하면, CCP(32)에서는 소프트 핸드오프 지시 메시지를 서빙 기지국(20-1)을 거쳐 이동국(10)으로 전송한다.
이에 따라, 이동국(10)은 서빙 기지국(20-1)과 타겟 기지국(20-2) 사이에서 동일 주파수간의 소프트 핸드오프를 수행한 후, 타겟 기지국(20-2)을 통해 소프트 핸드오프 수행 완료 메시지를 CCP(32)로 전송한다.
상기와 같이 종래에는 제어국에서 서빙 기지국으로 주파수간 하드 핸드오프를 지시하여 주파수간 하드 핸드오프를 먼저 수행함으로써 서빙 기지국과 타겟 기지국간에 소프트 핸드오프가 일어날 수 있는 조건을 만들어 준 다음, 타겟 기지국으로 소프트 핸드오프를 지시하여 소프트 핸드오프를 수행함으로써 주파수간 하드 핸드오프를 수행하였다.
그러나, 상기와 같은 주파수간 하드 핸드오프 방법을 수행함에 있어서, 종래에는 주파수간 하드 핸드오프와 소프트 핸드오프를 차례로 수행하기 위해 핸드오프 관련 메시지를 중복해서 송수신하여 무선 환경에 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있었다.
즉, 이동국이 파일롯 세기 측정 메시지 또는 파일롯 세기 보고 메시지를 반복하여 제어국으로 전송함은 물론 제어국이 기지국을 거쳐 이동국으로 핸드오프 지시 메시지를 반복하여 전송하므로 무선 환경에 악영향을 끼치게 될 뿐만 아니라 이동국과 제어국간에 메시지 유실 가능성이 커지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 이동국의 주파수간 하드 핸드오프 요구시 파일롯 세기 측정 메시지, 파일롯 세기 보고 메시지, 핸드오프 지시 메시지 등과 같은 핸드오프 관련 메시지의 사용을 최소화하고 부하가 가장 적은 주파수로 하드 핸드오프와 소프트 핸드오프를 동시에 수행하여 무선 환경의 개선을 도모하고 핸드오프의 성공률을 높일 수 있도록 한 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법을 보인 동작 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동국 20-1 : 서빙 기지국
20-2 : 타겟 기지국 21-1, 21-2 : CE
22-1, 22-2 : BCP 30 : 제어국
31 : TSB 32 : CCP
40 : 교환국
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법은, 이동국이 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 이동할 경우, 타겟 기지국으로부터 수신되는 파일롯 세기를 확인하여 주파수간 하드 핸드오프가 발생할 조건이 되는 지를 판단하는 조건 판단 단계와, 상기 조건 판단 단계에서 주파수간 하드핸드오프가 발생할 조건이 되면, 제어국이 이동국으로부터 전송되는 파일롯 세기 측정 메시지를 수신하여 타겟 기지국의 형상을 분석하고, 타겟 기지국에서 서비스할 수 있는 최대 주파수의 개수를 찾아 서빙 기지국으로 전송하는 파일롯 세기 측정 메시지 분석 및 주파수 개수 전송 단계와, 제어국의 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 요구에 따라 서빙 기지국이 상기 파일롯 세기 측정 메시지 분석 및 주파수 개수 전송 단계에서 전송한 최대 주파수의 개수보다 작거나 같은 주파수중 부하가 가장 적은 주파수를 선택하여 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 정보를 제어국으로 전송하는 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계와, 상기 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계 수행 후, 제어국의 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 요구에 따라 타겟 기지국이 소프트 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 정보를 제어국으로 전송하는 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계와, 상기 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계 수행 후, 서빙 기지국과 타겟 기지국에서의 핸드오프용 통화채널 할당이 양호하게 이루어졌을 경우 제어국이 이동국으로 핸드오프 지시 메시지를 전송하는 핸드오프 지시 메시지 전송 단계와, 상기 핸드오프 지시 메시지 전송 단계에서 전송된 핸드오프 지시 메시지에 따라 이동국이 서빙 기지국에서 주파수간 하드 핸드오프를 수행하고, 동시에 타겟 기지국과 소프트 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법을 보인 동작 흐름도로서, 이를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 파일롯 세기 수신 및 조건 판단 단계(S1)에서는 이동국(10)이 서빙 기지국(20-1)에서 타겟 기지국(20-2)으로 이동할 경우, 타겟 기지국(20-2)으로부터 파일롯 세기를 수신하여 주파수간 하드 핸드오프가 발생할 조건이 되는 지를 판단한다.
즉, 상기 수신된 파일롯 신호가 파일롯 신호 검출 임계치(T_ADD)보다 큰 지를 판단한다.
상기 단계(S1)에서의 판단 결과, 타겟 기지국(20-2)으로부터 수신된 파일롯 신호가 파일롯 신호 검출 임계치(T_ADD)보다 크면 파일롯 세기 측정 메시지 전송 단계(S2)로 진행하여 이동국(10)이 서빙 기지국(20-1) 및 제어국(30)내 TSB(31)를 거쳐 제어국(30)의 CCP(32)로 파일롯 세기 측정 메시지 또는 파일롯 세기 보고 메시지를 전송한다.
즉, 상기 이동국(10)은 다음과 같은 조건을 만족하여 주파수간 하드 핸드오프가 발생할 조건이 되면 파일롯 세기 측정 메시지를 제어국(30)으로 전송한다.
。 T_ADD < 타겟 기지국(20-2)의 파일롯 세기
。 T_DROP(파일롯 신호 제거 임계치) > 서빙 기지국(20-1)의 파일롯 세기
。 서빙 기지국(20-1)의 파일롯 세기 < 타겟 기지국(20-2)의 파일롯 세기 + T_COMP(활성집합대 후보집합 비교 임계치)*0.5dB
이어, 상기 파일롯 세기 측정 메시지 전송 단계(S2) 후에 파일롯 세기 측정 메시지 분석 및 주파수 개수 전송 단계(S3)로 진행하여 제어국(30)에서는 상기 단계(S2)의 이동국(10)에서 전송한 파일롯 세기 측정 메시지를 분석하여 타겟 기지국(20-2)의 형상을 분석한 후, 타겟 기지국(20-2)에서 서비스할 수 있는 최대 주파수의 개수를 서빙 기지국(20-1)으로 전송한다.
즉, 제어국(30)의 CCP(32)에서는 상기 단계(S2)의 이동국(10)에서 전송한 파일롯 세기 측정 메시지의 "PILOT_PN_PHASE"와 "PILOT_STRENGTH" 필드를 분석하여 타겟 기지국(20-2)임을 인식하고, 타겟 기지국(20-2)의 PLD(Program Loading Data)를 읽어들여 타겟 기지국(20-2)이 인위적으로 파일롯 신호만을 출력하는 비콘(Beacon) 기지국인지 아닌지를 확인한다.
만약, 상기 타겟 기지국(20-2)이 비콘 기지국이 아닐 경우에는 소프트 핸드오프의 절차를 수행하고, 비콘 기지국일 경우에는 타겟 기지국(20-2)에서 서비스 가능한 최대 주파수의 개수를 찾아 서빙 기지국(20-1)으로 전송한다.
이어, 상기 파일롯 세기 측정 메시지 분석 및 주파수 개수 전송 단계(S3) 후에 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계(S4)로 진행하여 제어국(20)에서 서빙 기지국(20-1)으로 상기 단계(S3)에서 전송한 최대 주파수의 개수보다 작거나 같은 주파수중 부하가 가장 적은 주파수로 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당을 요구하여 서빙 기지국(20-1)이 상기 단계(S3)에서 전송한 최대 주파수의 개수보다 작거나 같은 주파수중 부하가 가장 적은 주파수를 선택하여 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 정보를 제어국(30)으로 전송한다.
이어, 상기 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계(S4) 후에 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계(S5)로 진행하여 제어국(20)에서 상기 단계(S4)의 서빙 기지국(20-1)으로부터 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 정보를 수신한 후, 소프트 핸드오프가 발생할 수 있도록 타겟 기지국(20-2)으로 소프트 핸드오프용 통화채널 할당을 요구하여 타겟 기지국(20-2)이 소프트 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 정보를 제어국(30)으로 전송한다.
상기 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계(S5) 후에 핸드오프 지시 메시지 전송 단계(S6)로 진행하여 제어국(30)에서는 서빙 기지국(20-1)과 타겟 기지국(20-2)에서의 핸드오프용 통화채널 할당이 양호하게 이루어졌으면 이동국(10)으로 핸드오프 지시 메시지를 전송한다.
상기 핸드오프 지시 메시지 전송 단계(S6) 후에 핸드오프 수행 단계(S7)로 진행하여 상기 단계(S6)의 핸드오프 지시 메시지를 수신한 이동국(10)은 서빙 기지국(20-1)에서 주파수간 하드 핸드오프를 수행하고, 동시에 타겟 기지국(20-2)과 소프트 핸드오프를 수행한다.
상기와 같이 본 발명에서는 서빙 기지국에서 주파수간 하드 핸드오프를 수행하고, 동시에 타겟 기지국과 소프트 핸드오프를 수행함으로써 핸드오프 지시 메시지의 중복을 방지하고, 부하가 가장 적은 주파수로 핸드오프를 수행함으로써 핸드오프의 성공률을 높일 수 있다.
이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은, 이동국의 주파수간 하드 핸드오프 요구시 핸드오프 관련 메시지 사용을 최소화하고 부하가 가장 적은 주파수로 하드 핸드오프와 소프트 핸드오프를 동시에 수행하여 무선 환경의 개선을 도모하고 핸드오프의 성공률을 높일 수 있으며, 이에 따라 이동국의 가입자에게 안정적이고 연속적인 통화 서비스를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 이동국이 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 이동할 경우, 타겟 기지국으로부터 수신되는 파일롯 세기를 확인하여 주파수간 하드 핸드오프가 발생할 조건이 되는 지를 판단하는 조건 판단 단계와,
    상기 조건 판단 단계에서 주파수간 하드 핸드오프가 발생할 조건이 되면, 제어국이 이동국으로부터 전송되는 파일롯 세기 측정 메시지를 수신하여 타겟 기지국의 형상을 분석하고, 타겟 기지국에서 서비스할 수 있는 최대 주파수의 개수를 찾아 서빙 기지국으로 전송하는 파일롯 세기 측정 메시지 분석 및 주파수 개수 전송 단계와,
    제어국의 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 요구에 따라 서빙 기지국이 상기 파일롯 세기 측정 메시지 분석 및 주파수 개수 전송 단계에서 전송한 최대 주파수의 개수보다 작거나 같은 주파수중 부하가 가장 적은 주파수를 선택하여 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 정보를 제어국으로 전송하는 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계와,
    상기 주파수간 하드 핸드오프용 통화채널 할당 단계 수행 후, 제어국의 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 요구에 따라 타겟 기지국이 소프트 핸드오프용 통화채널을 할당한 후 할당 정보를 제어국으로 전송하는 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계와,
    상기 소프트 핸드오프용 통화채널 할당 단계 수행 후, 서빙 기지국과 타겟기지국에서의 핸드오프용 통화채널 할당이 양호하게 이루어졌을 경우 제어국이 이동국으로 핸드오프 지시 메시지를 전송하는 핸드오프 지시 메시지 전송 단계와,
    상기 핸드오프 지시 메시지 전송 단계에서 전송된 핸드오프 지시 메시지에 따라 이동국이 서빙 기지국에서 주파수간 하드 핸드오프를 수행하고, 동시에 타겟 기지국과 소프트 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 주파수간 핸드오프 방법.
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Suguna www. ijaeart. com Volume 16 Issue 1| February 2017| PP: 61-70

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