KR101277360B1

KR101277360B1 - 무선 통신 네트워크에서 핸드오프 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101277360B1
Application number: KR1020117010445A
Authority: KR
Inventors: 크리쉬나 케이. 벨람콘다; 라그후나스 하리하란; 랄리트 케이. 맘타니
Original assignee: 모토로라 모빌리티 엘엘씨
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2013-06-20
Also published as: BRPI0920420A2; EP2345281A2; EP2345281A4; BRPI0920420B1; US20100085936A1; KR20110083652A; EP2345281B1; WO2010042320A4; WO2010042320A3; WO2010042320A2; CN102177745A; CN102177745B; US8964690B2

Abstract

무선 통신 네트워크(100)에서 핸드오프(handoff) 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법은 서빙 네트워크 노드(220)로부터 타깃 레인징 코드들을 수신하는 단계(302)를 포함하며, 여기서 타깃 레인징 코드들 각각은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별한다. 핸드오프 요청은 서빙 네트워크 노드(220)에 전송되고(304), 핸드오프 요청은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나를 식별하는 타깃 레인징 코드(230)를 지시한다. 핸드오프 요청에 대한 응답으로, 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하는 핸드오프 요청 응답이 서빙 네트워크 노드로부터 수신되고(310), 여기서 고유 핸드오프 레인징 코드는 타깃 레인징 코드와 다르다. 핸드오프 요청 응답을 수신한 후, 고유 핸드오프 레인징 코드를 사용하여 식별된 타깃 네트워크 노드(230)와 레인징이 시작된다(316).

Description

무선 통신 네트워크에서 핸드오프 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPTIMIZING NETWORK ENTRY DURING HANDOFFS IN A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}

본 개시 내용은 일반적으로 무선 통신 네트워크와 관련되며, 보다 구체적으로 무선 통신 네트워크에서 핸드오프 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법 및 장치와 관련된다.

무선 통신 네트워크들은 음성, 패킷 데이터, 멀티미디어 방송, 및 문자 메시징과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해서 폭넓게 사용된다. 이들 무선 통신 네트워크들은 이용가능한 네트워크 리소스들을 공유함으로써 다중 사용자들을 위한 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 시스템(multiple-access systems)일 수 있다. 이러한 다중 접속 시스템의 예들에는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; CDMA) 시스템, 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access; TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access; FDMA) 시스템, 및 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA) 시스템이 포함된다. CDMA 시스템은 광대역 CDMA(W-CDMA) 또는 CDMA2000을 실행할 수 있다. W-CDMA는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 문서들에 기술되어 있다. CDMA2000은 "3rd Generation Partnership Project 2(3GPP2)"라고 명명된 컨소시엄의 문서들에 기술되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문서들은 공개 활용될 수 있다. WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)-기반 시스템들은 2.3 ㎓, 2.5 ㎓, 3.3 ㎓, 3.5 ㎓ 등과 같은 허가 대역들(licensed bands)에서 작동하도록 설계되고 개발되어지고 있다.

리모트 유닛(remote unit)은 다른 네트워크 노드들에 접속하는 무선 통신 네트워크에 걸쳐 이동할 수 있다. 각각의 네트워크 노드에 접속하기 위해서, 리모트 유닛은 레인징 절차(ranging procedure)를 이용하여 개별 네트워크 노드와 통신해야만 한다. 기존의 레인징 절차들은 고속 레인징(Fast Ranging) 또는 핸드오프 레인징(Handoff Ranging)을 포함한다. 리모트 유닛의 핸드오프를 원한다면, 리모트 유닛은 현재의 서빙(serving) 네트워크 노드에 요청 메시지(request message)를 송신할 수 있다. 요청 메시지는 현재의 서빙 네트워크 노드에 핸드오프 절차를 시작한다고 통지한다. 서빙 네트워크 노드는, 요청 메시지에 응답하여, 타깃 네트워크 노드에 핸드오프하려는 리모트 유닛의 시도에 대해 타깃 네트워크 노드에 통지할 수 있다. 타깃 네트워크 노드에 대한 이러한 통지는, 기간(backbone) 네트워크를 통하여, 타깃 네트워크 노드에 리모트 유닛의 핸드오프를 준비시킨다. 이후, 타깃 네트워크 노드는 핸드오프 레인징을 지원하기 위해서 리모트 유닛에 비경쟁 방식 초기 레인징(non-contention-based Initial Ranging) 기회들 및 전용 대역폭 할당(dedicated bandwidth allocation)을 허용할 수 있다.

그러나, 핸드오프 레인징은 리모트 유닛이 서빙 네트워크 노드에 대역폭 요청을 시작한 후 유사한 방식으로 초기 네트워크 진입에 들어가야만 한다는 사실 때문에 긴 대기 시간(high latency)을 갖는다. 또한, 핸드오프 레인징은 리모트 유닛을 위한 고유 지상 수신 범위(footprint)를 제공하지 않는다. 이것은, 레인징 영역에서 서비스 거부를 의도하는 해커에 의해 레인징 코드들이 손상되는 극단적인 경우에 더욱 취약해 진다.

다른 한편으로 고속 레인징은 리모트 유닛을 위해 미리 할당된 시간 프레임으로 인해 리소스 활용(utilization)을 증가시킨다. 핸드오프 상태에서 대부분의 리모트 유닛들은 할당된 시간 프레임 내에 핸드오프를 완료하지 못할 수도 있다. 예를 들어, 도 1은 조직화된(co-ordinated) 핸드오프의 기본 작동을 예시한다. 도 1의 기본 작동에 따르면, 리모트 유닛은 이 리모트 유닛이 핸드오프를 위해 사용했었던 고속 레인징 정보 요소(Information Element; IE)에 따라서 45ms, 60ms, 또는 75ms의 핸드오프 대기 시간을 갖는 3개의 고속 레인징 기회들 중 하나를 통해 작동한다. 이들 기회들을 놓친다면, 리모트 유닛은 많은 공유 핸드오프 레인징 코드들 중 하나와 경쟁하는 핸드오프 레인징을 실행하여야 한다. 도 1은 핸드오프 레인징 뿐만아니라 고속 레인징 대기 시간을 모두 예시한다. 다음은 도 1의 신호 흐름의 상세한 설명이며, 도 1에 붙여진 개별 신호 예들을 참조한다:

프레임 2(리모트 유닛에서): 리모트 유닛이 핸드오프 요청(MSHO REQ)을 서빙 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 3(서빙 네트워크 노드에서): 서빙 네트워크 노드는, MSHO REQ에 응답하여, 사전 통지(prenotification) 요청(PRENOT REQ)을 타깃 네트워크 노드에 전송한다. PRENOT REQ는 타깃 네트워크 노드와 핸드오프를 행하려는 리모트 유닛의 시도에 대해 타깃 네트워크 노드에 통지한다.

프레임 15(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는, PRENOT REQ에 응답하여, 사전 통지 응답(PRENOT RSP)을 서빙 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 15(서빙 네트워크 노드에서): 서빙 네트워크 노드는, PRENOT RSP에 응답하여, 핸드오프 어드바이스(HO ADVISE)를 타깃 네트워크 노드에 전송한다. HO ADVISE는 리모트 유닛이 타깃 네트워크 노드를 향해 떠났었던 타깃 네트워크 노드를 지시한다.

프레임 16(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는 프레임 16의 처음에 고속 레인징 타이머를 시작한다. 고속 레인징 타이머는 서빙 네트워크 노드에서의 핸드오버(handover) 메시징에 포함된 오버헤드(overhead)들을 고려한다. 고속 레인징 타이머는 리모트 유닛이 현재 서빙 네트워크 노드의 수신 가능 지역(coverage zone)을 떠나서 타깃 네트워크 노드의 수신 가능 지역에 진입할 때까지 계속된다.

프레임 16(서빙 네트워크 노드에서): 서빙 네트워크 노드는 핸드오프 응답(BSHO RSP)을 리모트 유닛에 전송하고, 리모트 유닛의 프레임 17에서 이를 수신한다.

프레임 18(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은 핸드오프 지시를 위한 할당(ALLOC FOR HO IND)을 수신한다.

프레임 18(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은, HO IND를 위한 할당에 응답하여, 핸드오프 지시(HO IND)를 서빙 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 19(서빙 네트워크 노드에서): 서빙 네트워크 노드는, 리모트 유닛으로부터 HO IND를 수신한 후, 핸드오프 확인(HO CONFIRM)을 타깃 네트워크 노드에 전송하고, 타깃 네트워크 노드의 프레임 20에서 이를 수신한다.

프레임 23(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는 프레임 23의 처음에 고속 레인징 타이머를 멈춘다. 그 후, 타깃 네트워크 노드는 제1 고속 레인징을 위한 할당을 리모트 유닛에 전송한다. 바로 이때, 리모트 유닛은 서빙 네트워크 노드의 수신 가능 지역을 떠나 타깃 네트워크 노드의 수신 가능 지역으로 진입한다.

프레임 24(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은 점선으로 도시된 바와 같이 레인징 요청(RNG REQ)을 송신함으로써 제1 고속 레인징 할당에 응답하거나, 제1 고속 레인징 할당에 응답할 기회를 잃게 될 수도 있다. 리모트 유닛이 고속 레인징 할당에 응답한다면, RNG REQ는 타깃 네트워크 노드의 프레임 25에서 수신된다.

리모트 유닛이 서빙 네트워크 노드와 메시지를 교환하는 동안 타깃 네트워크 노드에 의해 핸드오프용으로 지정된 시간 안에 타깃 네트워크 노드에 도착하지 않는다면 리모트 유닛은 고속 레인징 할당에 응답할 기회를 잃게 될 수도 있다. 리모트 유닛이 고속 레인징 할당에 응답하지 않는 이유에는 셀 위상(cell topology), 장애물들로 인해 리모트 유닛이 타깃 네트워크 노드와 동기화할 수 없게 되는 느린 핸드오프, 또는 RF 조건의 변화가 포함될 수 있다. 이런 종류의 장애물들의 예로는, 핸드오프 동안의 빌딩들, 느린 교통, 또는 날씨 상태가 포함될 수 있다. 이 경우에, 타깃 네트워크 노드와 리모트 유닛 사이의 타이밍은 동기화되지 않고, 타깃 네트워크 노드는 고속 레인징 할당을 리모트 유닛에 송신하는 네트워크 리소스들을 낭비할 수 있다.

프레임 26(타깃 네트워크 노드에서): RNG REQ를 수신한 후, 타깃 네트워크 노드는 레인징 응답(RNG RSP)을 리모트 유닛에 전송한다.

리모트 유닛이 제1 고속 레인징 할당의 기회를 활용할 수 없다면, 타깃 네트워크 노드는 더 많은 고속 레인징 할당들을 리모트 유닛에 전송할 수도 있다. 리모트 유닛에 송신된 고속 레인징 할당들의 수는 타깃 네트워크 노드와 이용가능한 네트워크 리소스들에 의존할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 타깃 네트워크 노드는 리모트 유닛이 타깃 네트워크 노드와 고속 레인징을 시작하여 핸드오프를 완료하도록 3개의 고속 레인징 할당들을 리모트 유닛에 전송한다. 제1 고속 레인징 할당의 전송에서부터 제3 고속 레인징 할당까지의 핸드오프 대기 시간은 45ms에서 75ms까지 증가될 수 있다.

프레임 32(리모트 유닛에서): 리모트 유닛이 제3 고속 레인징 할당도 놓친다면, 리모트 유닛은 핸드오프 레인징(HO RNG) 코드를 타깃 네트워크 노드에 전송하고, 타깃 네트워크 노드의 프레임 33에서 이를 수신한다. 이 경우에, 리모트 유닛은 타깃 네트워크 노드와 핸드오프를 완료하기 위해서 핸드오프 레인징을 바로 실행해야만 한다. 리모트 유닛은 서빙 네트워크 노드에 의해 지속적으로 브로드캐스팅(broadcast)된 복수의 핸드오프 레인징 코드들 중에서 핸드오프 레인징 코드를 선택한다. 핸드오프 레인징 코드의 선택은 리모트 유닛에 의한 핸드오프를 위한 유력한 후보(potential candidate)로서 타깃 네트워크 노드를 선택하는 것에 기초한다. 이 선택은 리모트 유닛의 내부 회로에 의해 실행될 수도 있고, 또는 리모트 유닛이 서빙 네트워크 노드로부터 핸드오프를 위한 최고의 후보에 대한 정보를 얻을 수도 있다. 그 후, 리모트 유닛은 그 타깃 네트워크 노드의 핸드오프 레인징 코드를 활용할 수 있다. 핸드오프 레인징 코드들은 서빙 네트워크 노드에 의해, 서빙 네트워크 노드와 통신하고 있는 모든 리모트 유닛들에게 브로드캐스팅된다. 각각의 핸드오프 레인징 코드는 핸드오프를 위한 유력한 후보로서 하나의 타깃 네트워크 노드를 식별한다. 이들 코드들은 핸드오프를 용이하게 하기 위해서 각 네트워크 노드에 의해 배정(assign)된 코드 분할 다중 접속(CDMA) 코드들이다.

프레임 34(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드가 핸드오프 레인징 코드를 수신한 후, 타깃 네트워크 노드는 타깃 네트워크 노드와 리모트 유닛 사이에서 필요한 타이밍 및 파워 조정(power adjustment)을 제공한다. 타깃 네트워크 노드는 레인징 응답(RNG RSP) 지속 메시지로서 타이밍 및 파워 조정을 리모트 유닛에 전송한다.

프레임 35(리모트 유닛에서): 타이밍 및 파워 조정으로서 수신된 정정(correction) 후에, 리모트 유닛은 HO RNG 코드를 타깃 네트워크 노드에 다시 전송한다.

프레임 37(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는, HO RNG 코드를 수신한 후, RNG REQ를 송신할 리모트 유닛을 위한 할당과 함께 RNG RSP SUCCESS를 전송한다.

프레임 39(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은 RNG REQ를 타깃 네트워크 노드에 전송하고, 타깃 네트워크 노드의 프레임 40에서 이를 수신한다. RNG REQ는 핸드오프 ID와 타깃 네트워크 노드에서 리모트 유닛을 식별하는 서빙 네트워크 노드 정보를 포함한다.

프레임 41(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는 RNG RSP를 리모트 유닛에 전송하고, 핸드오프 절차를 완료한다. 그러나, 이 시점에서 핸드오프 대기 시간은 120ms까지 증가한다. 이러한 긴 대기 시간으로 인해, 몇몇 사례들에서, 가입자는 타이밍 및 파워 조정이 이뤄지지 않는 경우에 추가적인 지연을 경험할 수도 있다. 또한, 핸드오프를 완료하기 위해서 가입자는 레인징 코드들을 위해 경쟁해야만 한다.

그러므로, 상술한 바와 같이, 고속 레인징은 핸드오프를 완료하기 위한 최적의 해결책이 아니며, 대부분의 경우에 OTA(Over The Air) 무선 리소스들을 낭비한다. 고속 레인징은 리모트 유닛에 청구하지 않은(unsolicited) 할당들을 제공한다. 이들 청구하지 않은 할당들 또는 미리 정해진 할당들이 상당한 양의 대역폭을 사용하기 때문에, 타깃 네트워크 노드는 선정된 수의 할당 이후에 이들 할당을 중단한다. 총 고속 레인징 지속 기간은 타깃 네트워크 노드의 수신 가능 지역 및 리모트 유닛을 위한 미리 정해진 할당 하에 도착할 리모트 유닛을 타깃 네트워크 노드가 기다리는 동안의 고속 레인징 타이머를 포함한다.

핸드오프 레인징에서의 120ms 대기 시간과는 다르게 고속 레인징은 45ms의 대기 시간을 제공할 수 있지만, 고속 레인징은 타이밍 및 파워 정정(Timing and Power Corrections), 즉, 일반적으로 핸드오프 시나리오가 발생하는 RF 조건들을 변경하면서 호출 활성화(call active)를 유지하는 데 결정적인 무엇을 제공하지 않는다. 반면에 핸드오프 레인징은 고속 레인징에서의 45ms 대기 시간과는 다르게 120ms의 더 긴 대기 시간을 갖지만, 핸드오버 동안 연결(link)을 유지하는데 더 나은 타이밍 및 파워 정정을 보장한다. 리모트 유닛이 할당된 시간 프레임 내에 고속 레인징을 시작하지 않는다면, 리모트 유닛은 핸드오프 레인징을 실행해야 한다.

따라서, 무선 통신 네트워크에서 핸드오프 동안 네트워크 진입을 최적화하는 개선되고 더욱 효율적인 방법 및 장치가 요구된다.

별개의 도면들 전반에 걸쳐 동일한 참조 번호들이 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 지칭하는 첨부된 도면들은 아래의 상세한 설명과 함께 본 명세서에 포함되고 그 일부를 형성하며, 또한 청구된 발명을 포함하는 개념들의 실시예들을 예시하고 이러한 실시예들의 다양한 원리와 장점을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 통신 네트워크에서 핸드오프를 지원하는 방법을 예시한 신호 흐름도.
도 2는 몇몇 실시예들에 따른 무선 통신 네트워크를 예시한 시스템도.
도 3은 몇몇 실시예들에 따른 도 2의 무선 통신 네트워크의 작동을 예시하는 신호 흐름도.
도 4는 몇몇 실시예들에 따른 도 2의 무선 통신 네트워크의 작동을 예시하는 신호 흐름도.
도 5는 몇몇 실시예들에 따른 도 2의 무선 통신 네트워크의 작동을 예시하는 신호 흐름도.
도 6은 몇몇 실시예들에 따른 도 2의 무선 통신 네트워크의 작동을 예시하는 신호 흐름도.
당업자들은 도면들의 요소들이 간편함과 명료함을 위해 도시되어 있고 반드시 비율에 맞게 그려지지는 않았음을 이해할 것이다. 예컨대, 도면들의 요소들 중 일부의 치수는 본 발명의 실시예들에 대한 이해를 증진하는 것을 돕기 위해 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.
장치 및 방법의 구성 요소들은 도면들에서 통상적인 기호들에 의해 적합한 곳에 표현되었으며, 본 명세서의 설명의 이익을 갖는 본 기술 분야의 당업자들에게 쉽게 파악되는 세부 사항들로 본 개시 내용을 불명확하게 하지 않도록 본 발명의 실시예들의 이해와 관련된 특정한 세부 사항들만을 도시하였다.

다양한 실시예들에 따라서, 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 의해 무선 통신 네트워크에서 핸드오프하는 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법은 서빙 네트워크 노드로부터 타깃 레인징 코드들을 수신하는 단계 - 여기서, 타깃 레인징 코드들 각각은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별함 -, 및 서빙 네트워크 노드에 핸드오프 요청을 전송하는 단계 - 여기서, 핸드오프 요청은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나를 식별하는 타깃 레인징 코드를 지시함 - 를 포함한다. 이 방법은 핸드오프 요청에 응답하여 서빙 네트워크 노드로부터 고유 핸드오프 레인징 코드(unique handoff ranging code)를 포함하는 핸드오프 요청 응답을 수신하는 단계 - 여기서, 고유 핸드오프 레인징 코드는 타깃 레인징 코드와 다름 -, 및 고유 핸드오프 레인징 코드를 사용하여 식별된 타깃 네트워크 노드와 레인징을 시작하는 단계를 더 포함한다.

또 다른 실시예에서, 서빙 네트워크 노드에 의한 방법은 서빙 네트워크 노드와 연관된 복수의 리모트 유닛들에게 타깃 레인징 코드들을 브로드캐스팅하는 단계 - 여기서, 타깃 레인징 코드들 각각은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별함 -, 및 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나로부터 핸드오프 요청을 수신하는 단계 - 핸드오프 요청은 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 대한 핸드오프 후보로서 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나를 식별하는 브로드캐스팅된 타깃 레인징 코드들 중 하나의 타깃 레인징 코드를 지시함 - 를 포함한다. 이 방법은 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 핸드오프 요청 응답을 전송하는 단계 - 여기서, 핸드오프 요청 응답은 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하고, 고유 핸드오프 레인징 코드는 타깃 레인징 코드와 다름 - 를 더 포함한다.

이제 도면들을 참조하면, 도 2는 몇몇 실시예들에 따른 무선 통신 네트워크(100)를 예시하는 시스템도이다. 현재는, OMA(Open Mobile Alliance), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2), IEEE 802(Institute of Electrical and Electronics Engineers), 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 포럼과 같은 표준 단체들(standard bodies)이 무선 통신 시스템에 대한 표준 규격(standard specifications)을 개발하고 있다. 통신 네트워크(100)는 하나 이상의 WiMAX 기술에 따른 구조(architecture)를 가지며, 본 발명을 실현하기 위해 적절하게 변형된 네트워크를 나타낸다. 본 발명의 대안 실시예들은 이를 테면, OMA, 3GPP, IEEE 802, 및/또는 3GPP2 규격으로 기술되어 있는, 하지만 이에 국한되지 않은, 다른 또는 추가 기술들을 사용한 통신 네트워크들에서 실현될 수 있다. 무선 통신 네트워크(100)는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA) 네트워크 또는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM) 네트워크 중 적어도 하나를 포함한다.

통신 네트워크(100)는 일반화된 방식으로 묘사되어 있다. 예를 들어, 네트워크(100)는 리모트 유닛(101), 서빙 네트워크 노드(121), 타깃 네트워크 노드(131), 타깃 네트워크 노드(141), 및 사업자 네트워크(operator network)(110)를 포함하도록 도시되어 있다. 서빙 네트워크 노드(121)는 무선 인터페이스(151)를 이용하여 리모트 유닛(101)에 네트워크 서비스를 제공하도록 도시되어 있다. 무선 인터페이스(151)는 네트워크 노드(121)에 의해 지원된 특정한 액세스 기술에 따른다. 예를 들면, IEEE 802.16 기반의 액세스 기술과 동일한 기술이나 다른 액세스 기술을 활용할 수 있다. 타깃 네트워크 노드(131) 및 타깃 네트워크 노드(141)도 또한 무선 인터페이스를 이용하여 리모트 유닛(101)에 액세스를 제공할 수 있다는 것은 자명하다.

리모트 유닛(101)은, AMPS(Advanced Mobile Phone System), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), iDEN(Integrated Digital Enhanced Network), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000) 및 다른 변형들(variants)과 같은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜을 통해 서빙 네트워크 노드(121) 또는 타깃 네트워크 노드(131, 141)와 통신하는 능력을 가지고 있다. 리모트 유닛(101)은 통신 네트워크(100)에서 또 다른 리모트 유닛과 직접 접속하고, 애드혹(ad-hoc) 접속을 활용할 수 있는 애플리케이션을 실행하는 애드혹 통신도 이용할 수 있다. 도 2는 한 개의 리모트 유닛을 묘사하지만, 네트워크 노드를 통해 사업자 네트워크와 통신할 수 있는 더 많은 리모트 유닛들이 있을 수 있다는 점은 자명하다.

또한, 본 발명이 모바일 리모트 유닛들에 한정되지 않는다는 점은 자명하다. 고정 무선 단말기(fixed wireless terminal)들을 포함할 수 있는 다른 타입의 무선 액세스 단말기들이 사용될 수도 있다. 특허청구범위 및 이하의 상세한 설명에서 용어 "리모트 유닛"이 이동 무선 통신 장치들(예를 들어, 이동 전화, 무선 핸드헬드 컴퓨터들), 고정 무선 단말기(stationary wireless terminal)들(예를 들어, 고정 무선 라우터) 또는 네트워크에 연결된 다른 전자식 배터리(electronic battery) 작동 장치들 모두를 포함한다는 점은 자명하다.

당업자들은 도 2가 네트워크(100)의 작동에 필요할 수 있는 물리적으로 고정된 네트워크 구성 요소들 전부를 묘사하지 않고 여기에 있는 실시예들의 상세한 설명과 특히 관련있는 네트워크 구성 요소들 및 논리적 엔티티들만을 묘사하고 있다는 점을 인식할 것이다. 예를 들면, 도 2는 프로세싱 유닛(125), 트랜시버(transceiver)(123), 및 네트워크 인터페이스(127)를 포함하는 서빙 네트워크 노드(121)를 묘사한다. 리모트 유닛(101)은 트랜시버(105) 및 프로세싱 유닛(103)을 포함한다. 더 나은 이해를 위해서, 리모트 유닛(101)은 이하 더욱 상세히 설명되어 진다. 도 1에서도 트랜시버(133), 프로세싱 유닛(135), 및 네트워크 인터페이스(137)를 포함하는 타깃 네트워크 노드(131)가 묘사되어 있다. 또한, 타깃 네트워크 노드(141)도 타깃 네트워크 노드(131)에 대해 묘사되었던 바와 유사한 구성 요소들을 포함할 수 있다는 점은 자명하다.

리모트 유닛(101), 서빙 네트워크 노드(121), 및 타깃 네트워크 노드(131)는 기술-의존(technology-dependent), 무선 인터페이스를 통해 통신하는 것으로 도시되어 있다. 리모트 유닛들, 가입국(subscriber station; SS)들 또는 사용자 장치(user equipment; UE)들은 이동국(MS)들, 이동 가입국(MSS)들, 또는 이동 노드(MN)들로 생각될 수 있다. 게다가, 리모트 유닛 플랫폼들은, 이동국(MS)들, 액세스 단말기(AT)들, 단말기 장치, 이동 장치들, 게임 장치들, 개인 컴퓨터들, 및 PDA(Personal digital assistant)들에 한정되지는 않지만, 이들과 같은 광범위한 가전 플랫폼들을 나타낸다고 알려져 있다. 또한, 실시예에 따라서, 리모트 유닛(101)은 키패드(도시되지 않음), 스피커(도시되지 않음), 마이크로폰(도시되지 않음), 및/또는 디스플레이(도시되지 않음)를 추가적으로 포함할 수 있다. 리모트 유닛들 및/또는 네트워크 노드들 및/또는 콘텐트 소스들에서 사용된 프로세싱 유닛들, 트랜시버들, 키패드들, 스피커들, 마이크로폰들, 및 디스플레이들은 이 기술 분야에 공지되어 있다.

예를 들어, 프로세싱 유닛들은 마이크로프로세서들, 마이크로컨트롤러들, 메모리 디바이스들, ASIC(application-specific integrated circuit)들, 또는 논리 회로에 한정되지 않을 뿐만 아니라 반드시 필요하지는 않지만 이들과 같은 기본 구성 요소들을 포함한다고 알려져 있다. 이러한 구성 요소들은 일반적으로 높은 단계의 설계 언어들 또는 설명들을 사용하여 표현되거나, 컴퓨터 명령들을 사용하여 표현되거나, 신호 흐름도을 사용하여 표현되거나, 또는 논리 흐름도를 사용하여 표현되어진 알고리즘들 또는 프로토콜들을 실현하도록 적응된다.

따라서, 높은 단계의 설명, 알고리즘, 논리 흐름, 신호 흐름, 또는 프로토콜 규격이 주어지면, 당업자들은 주어진 논리를 실행하는 프로세싱 유닛을 실현할 수 있는 많은 설계 및 개발 기술들을 알아차린다. 그러므로, 리모트 유닛(101), 서빙 네트워크 노드(121), 및 타깃 네트워크 노드(131)는 본 명세서에 있는 상세한 설명에 따라서, 본 발명의 여러 실시예들을 실행하도록 적응된 공지된 장치들을 나타낸다. 또한, 본 발명의 양상들이 다양한 물리적 구성 요소들로 그리고 다양한 물리적 구성 요소들에 걸쳐서 실행될 수 있으며 단일 플랫폼 구현에 제한될 필요가 없다는 것을 당업자들은 인식할 것이다. 예를 들어, 네트워크 노드는 기지국 트랜시버(base transceiver station; BTS) 또는 기지국 컨트롤러(base station controller; BSC), Node-B 또는 무선 네트워크 제어부(radio network controller; RNC), HRPD AN 또는 PCF와 같은 하나 이상의 RAN 구성 요소들로 또는 하나 이상의 RAN 구성 요소들에 걸쳐서 실현될 수 있거나, 액세스 서비스 네트워크(access service network; ASN) 게이트웨이 또는 ASN 기지국(BS), 액세스 포인트(AP), 광대역 기지국(wideband base station; WBS), 또는 무선 근거리 네트워크(wireless local area network; WLAN)국과 같은 하나 이상의 액세스 네트워크(AN) 구성 요소들로 또는 하나 이상의 액세스 네트워크 구성 요소들에 걸쳐서 실현될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예들의 작동은 먼저 도 2를 참조하여, 대체로 다음과 같이 일어난다. 리모트 유닛(101)의 프로세싱 유닛(103)은 트랜시버(105)를 통해서 서빙 네트워크 노드(121)와의 통신 손실(communication loss)을 감지한다. 이러한 통신 손실은 다양한 원인들을 가질 수 있으며, 이들 중 주된 원인은 간단히 무선 인터페이스(air interface) 상태들을 빠르게 악화시킬 것이다. 리모트 유닛(101)이 또 다른 네트워크 노드와 핸드오프를 시작할 것이라고 예상한다면, 서빙 네트워크 노드(121)는 리모트 유닛(101)이 발생시킬 핸드오프 지연들을 감소시키려는 시도로 핸드오프를 지원하거나 용이하게 하도록 진행한다. 다양한 실시예들에 따르면, 리모트 유닛(101), 서빙 네트워크 노드(121) 및 타깃 네트워크 노드(131)는 다양한 행동들을 취할 수 있다.

일 실시예에서, 리모트 유닛(101)은 핸드오프를 위한 적어도 하나의 유력한 타깃 네트워크 노드를 식별하기 위해서 타깃 레인징 코드들을 활용한다. 이들 타깃 레인징 코드들은 서빙 네트워크 노드(121)에 의해서 서빙 네트워크 노드(121)와 통신하고 있는 모든 리모트 유닛들에게 브로드캐스팅된다. 일례로, 리모트 유닛(101)은 타깃 네트워크 노드(131)를 핸드오프를 위한 유력한 후보로 식별한다. 이런 경우, 리모트 유닛(101)은 타깃 네트워크 노드(131)와의 핸드오프를 위한 요청 메시지를 서빙 네트워크 노드(121)에 송신한다. 그 후 서빙 네트워크 노드(121)는 리모트 유닛(101) 및 타깃 네트워크 노드(131)와 메시지들을 교환함으로써 리모트 유닛(101)의 핸드오프에 대해 타깃 네트워크 노드(131)와 통신한다. 그 다음에 핸드오프 요청에 대한 응답은 서빙 네트워크 노드(121)에 의해 리모트 유닛(101)으로 송신된다. 리모트 유닛(101)으로 송신된 응답은 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함한다. 고유 핸드오프 레인징 코드는 서빙 네트워크 노드(121), 리모트 유닛(101), 및 타깃 네트워크 노드(131) 사이에서 메시지를 교환하는 동안 서빙 네트워크 노드(121)에 의해 얻어지다. 서빙 네트워크 노드(121)로부터 고유 핸드오프 레인징 코드를 수신한 후, 리모트 유닛(101)은 고유 핸드오프 레인징 코드를 사용하여 레인징을 시작한다.

고유 핸드오프 레인징 코드의 사용은 대역폭을 효율적으로 활용하게 한다. 이 경우, 레인징하는 동안, 타깃 네트워크 노드는 고유 핸드오프 레인징 코드에 기초하여 리모트 유닛을 식별하자마자, 리모트 유닛으로부터의 핸드오프 레인징 요청을 필요로 하지 않고 곧바로 핸드오프 레인징 응답을 발행한다. 일례로, 리모트 유닛을 위한 파워/타이밍 조정도 고유 핸드오프 레인징 코드와 함께 리모트 유닛으로 송신될 수 있다. 이들 조정값들의 송신은 다양한 신호 상태들 하에서 리모트 유닛이 핸드오프를 수행하게 할 것이다.

일 실시예에서, 프로세싱 유닛(103)은 트랜시버(105)에 연결되고, 서빙 네트워크 노드로부터 타깃 레인징 코드들을 수신하도록 적응되며, 여기서 각각의 타깃 레인징 코드들은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별한다. 또한 프로세싱 유닛(103)은, 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나를 식별하는 타깃 레인징 코드를 지시하는 핸드오프 요청을 서빙 네트워크 노드에 전송하고, 핸드오프 요청에 응답하여 타깃 레인징 코드와 다른 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하는 핸드오프 요청 응답을 서빙 네트워크 노드로부터 수신하도록 적응된다. 프로세싱 유닛(103)은 또한 고유 핸드오프 레인징 코드를 이용하여 식별된 타깃 네트워크 노드와의 레인징을 시작한다.

또 다른 실시예에서, 프로세싱 유닛들(125, 135)은 각각 트랜시버들(123, 133)에 연결되고, 서빙 네트워크 노드와 연관된 복수의 리모트 유닛들에게 타깃 레인징 코드들을 브로드캐스팅하도록 적응되며, 각각의 타깃 레인징 코드들은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별한다. 또한 프로세싱 유닛(125)은 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나로부터 핸드오프 요청을 수신하도록 적응되며, 핸드오프 요청은 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나를 위한 핸드오프 후보로서 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나를 식별하는 브로드캐스팅된 타깃 레인징 코드들 중 하나의 타깃 레인징 코드를 지시한다. 프로세싱 유닛(125)은 또한 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 핸드오프 요청 응답을 전송하며, 핸드오프 요청 응답은 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하고, 고유 핸드오프 레인징 코드는 타깃 레인징 코드와 다르다.

도 3은 몇몇 실시예들에 따라서, 도 2의 무선 통신 네트워크(100)의 일반 작동(200)을 예시하는 신호 흐름도이다. 작동(200)은 리모트 유닛(210)과 서빙 네트워크 노드(220) 사이의 핸드오프(HO) 준비 단계(240)를 예시한다. 작동(200)은 또한 서빙 네트워크 노드(220)와 타깃 네트워크 노드(230) 사이의 HO 준비 단계(250)를 예시한다. HO 준비 단계(240, 250) 동안, 리모트 유닛(210)은 타깃 네트워크 노드(230)와 HO를 준비한다. 리모트 유닛(210)은 서빙 네트워크 노드(220)로 요청 메시지를 송신함으로써 핸드오프 요청을 시작한다. 서빙 네트워크 노드(220)는 이 요청을 타깃 네트워크 노드(230)에 전달하고, 응답으로 고유 HO 레인징 코드를 수신한다. 타깃 네트워크 노드(230)는 고유 HO 레인징 코드를 서빙 네트워크 노드(220)로 송신하고, 서빙 네트워크 노드(220)는 이 고유 HO 레인징 코드를 리모트 유닛(210)로 송신한다. 이 고유 코드를 이용하는 리모트 유닛(210)은 타깃 네트워크 노드(230)와 레인징(260)을 시작하여 HO를 완료한다.

도 4는 몇몇 실시예들에 따라서, 도 2의 무선 통신 네트워크(100)의 상세한 작동(300)을 예시하는 신호 흐름도이다. 서빙 네트워크 노드(220)는 서빙 네트워크 노드(220)와 연관된 복수의 리모트 유닛들에게 타깃 레인징 코드들을 브로드캐스팅(302)한다. 이들 타깃 레인징 코드들은 타깃 네트워크 노드(230)로부터 서빙 네트워크 노드(220)에 의해 얻어지고, 본 명세서에 설명된 바와 같이 핸드오프를 요청하는 리모트 유닛보다 먼저 서빙 네트워크 노드가 알고 있다. 각각의 타깃 레인징 코드들은 유력한 핸드오프 후보로서 하나의 타깃 네트워크 노드를 식별한다. 리모트 유닛(210)은 서빙 네트워크 노드(220)에 의해 브로드캐스팅된 타깃 레인징 코드들에 기초하여 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 선택할 수 있다. 그 후, 리모트 유닛(210)은 핸드오프 요청 메시지(MSHO_REQ)를 서빙 네트워크 노드(220)에 전송(304)한다. 핸드오프 요청 메시지는 리모트 유닛(210)에 의해 핸드오프를 위한 유력한 후보로 식별되었던 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나의 타깃 레인징 코드를 포함한다. 또한 리모트 유닛(210)이 핸드오프 후보로서 하나보다 많은 유력한 타깃 네트워크 노드를 식별하는 하나보다 많은 타깃 레인징 코드를 송신할 수 있다는 점은 자명하다.

MSHO_REQ를 수신한 후 서빙 네트워크 노드(220)는 리모트 유닛(210)에 의해 유력한 핸드오프 후보로 식별된 타깃 네트워크 노드에 핸드오프 통지 HO_NOTIFICATION를 전송(306)한다. 예시된 실시예에서, 서빙 네트워크 노드(220)는 HO_NOTIFICATION을 타깃 네트워크 노드(230)에 전송하지만, HO_NOTIFICATION은 MSHO_REQ에서 서빙 네트워크 노드(220)에 의해 수신된 타깃 레인징 코드들의 수에 기초하여 하나보다 많은 타깃 네트워크 노드에 송신될 수도 있음은 자명하다. 타깃 네트워크 노드(230)는, 서빙 네트워크 노드(220)에 의해 송신된 HO_NOTIFICATION에 응답하여 핸드오프 통지 응답(HO_NOTIFICATION_RSP)을 서빙 네트워크 노드(220)에 전송(308)한다. 이 HO_NOTIFICATION_RSP는 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함한다. 고유 핸드오프 레인징 코드는 타깃 네트워크 노드(230)를 식별하는 타깃 레인징 코드와 다르다. 고유 레인징 코드는 고유하게 리모트 유닛(210)을 식별한다. 고유 레인징 코드들은 타깃 네트워크 노드에 의해 레인징 절차 동안 리모트 유닛을 식별하는 데 사용된다. 일례로, 고유 핸드오프 레인징 코드는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 기반 코드이다.

또 다른 예에서는, 결과적으로 고유 CDMA 코드 인덱스를 생성하는 의사 랜덤 코드(pseudo-random code)가 생성된다. 이러한 고유 CDMA 코드 인덱스는 본 발명의 다양한 실시예들에 기술되어진 바와 같이 고유 핸드오프 레인징 코드이다. 의사 랜덤 코드는 핸드오버 준비 단계 동안 타깃 네트워크 노드에 의해 생성되고 핸드오프를 위해 메시지들을 교환하는 동안 리모트 유닛에 전달된다. 의사 랜덤 코드는 풀(pool)로부터 생성되고, 그의 사이즈는 핸드오프하는 동안 허용가능한 리모트 유닛들의 최대 수에 대한 시스템 설계 변수에 의해 제한된다. 의사 랜덤 코드의 CDMA 코드 인덱스로의 맵핑은 직접적이거나 의사 랜덤 코드를 관련된 CDMA 코드 인덱스로 맵핑하는 해쉬 테이블(hash table)을 통해 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 해쉬 테이블을 구현하는 동안 의사 랜덤 코드가 최대 허용가능 CDMA 코드 인덱스보다 커지게(higher) 된다면, 의사 랜덤 코드를 제한할 필요가 있을 수 있다. 의사 랜덤 코드는 리모트 유닛마다 고유성(uniqueness)을 보장하고 전체 리모트 유닛들 및 그들의 상황 정보(context information)를 인덱싱한다.

또 다른 예에서 고유 핸드오프 레인징 코드는 핸드오버 ID(HO_ID)와 기본 레인징 코드의 결합에 의해 유도될 수 있다. 일반적 작동에서, HO_ID들은 HO_ID를 포함하는 메시지를 송신하기 위해서 할당을 수신한 후 타깃 네트워크 노드에서 리모트 유닛을 식별하는 데 이용되는 고유 식별자들이다. 이러한 할당은, 리모트 유닛이 HO RNG CODE 또는 핸드오프를 위한 타깃 네트워크 노드를 식별하는 타깃 레인징 코드를 송신할 때 리모트 유닛에 제공되고, 그 후에 타이밍 및 파워 조정을 기다린다. 조정이 실행되고 리모트 유닛은 할당을 수신한 후에, 리모트 유닛은 HO_ID를 전송하여 타깃 네트워크 노드가 리모트 유닛의 이전 서빙 네트워크 노드를 알게 한다. 그러나, 본 실시예에서 HO_ID는 기본 레인징 코드와 결합되어 고유 핸드오프 레인징 코드를 생성한다. 기본 레인징 코드는 CDMA 기반 레인징 코드일 수 있다. 기본 레인징 코드는 특정 타깃 네트워크 노드를 식별하지만, 특정 타깃 네트워크 노드를 식별하는 다른 타깃 레인징 코드들과는 브로드캐스팅되지 않는다. HO_ID와 기본 레인징 코드의 결합은 타깃 네트워크 노드에서 리모트 유닛을 고유하게 식별하는 고유 핸드오프 레인징 코드를 생성한다. 이 경우에, 리모트 유닛은 HO_ID + 기본 레인징 코드를 송신하기 위해 할당을 수신하는 것을 기다릴 필요가 없다. 이것은 대역폭과 같은 네트워크 리소스들의 전체 사용량을 감소시킨다.

다시 도 4를 참조하면, 서빙 네트워크 노드(220)는, 타깃 네트워크 노드(230)로부터 수신된 HO_NOTIFICATION_RSP에 응답하여 핸드오프 요청 응답(BSHO_RSP) 메시지를 리모트 유닛(210)에 전송(310)한다. BSHO_RSP 메시지는 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하고, 이는 공지된 바와 같이 HO_ID와 기본 레인징 코드를 사용하여 만들어 진다. 서빙 네트워크 노드(220)로부터 MSHO_RSP를 수신한 후 리모트 유닛(210)은 핸드오프 지시(HO_IND) 메시지를 서빙 네트워크 노드(220)에 전송(312)한다. HO_IND 메시지는 타깃 네트워크 노드(230)와 핸드오프를 실행하는 리모트 유닛(210)의 확인을 지시한다. HO_IND를 수신한 후 서빙 네트워크 노드(220)는 핸드오프 확인 메시지를 타깃 네트워크 노드(230)에 전송(314)하여 서빙 네트워크 노드(220)로부터 타깃 네트워크 노드(230)까지 리모트 유닛(210)의 핸드오프를 확인한다.

리모트 유닛(210)은 고유 핸드오프 레인징 코드를 사용하여 타깃 네트워크 노드(230)와의 레인징을 시작한다. 리모트 유닛(210)은 고유 핸드오프 레인징 코드를 타깃 네트워크 노드(230)에 전송(316)한다. 고유 핸드오프 레인징 코드의 수신에 응답하여 타깃 네트워크 노드(230)는 타이밍 조정을 갖는 레인징 응답(RNG_RSP_TIMING ADJUSTMENT)을 리모트 유닛(210)에 전송(318)한다. RNG_RSP_TIMING ADJUSTMENT는 신호 파워를 적절한 수준으로 설정하기 위한 리모트 유닛에 대한 파워 조정도 포함할 수 있다. 리모트 유닛(210)은 타깃 네트워크 노드(230)와 동기화하기 위해서 타이밍 및 파워 조정을 사용한다. 리모트 유닛(210)은 레인징 응답에서 타이밍 조정을 수신한 후 고유 핸드오프 레인징 코드를 타깃 네트워크 노드(230)에 전송(320)한다. 타깃 네트워크 노드(230)는, 고유 핸드오프 레인징 코드에 응답하여, 레인징 응답(RNG_RSP)을 리모트 유닛(210)에 전송(322)하여 레인징 절차를 완료한다. 리모트 유닛(210)은, 타깃 네트워크 노드(230)와 접속하여 타깃 네트워크 노드(230)를 리모트 유닛(210)에 대한 서빙 네트워크 노드(230)로 변경한다. 전술한 절차(302-322)는, 리모트 유닛(210)이 새롭게 획득한 서빙 네트워크 노드(230)로부터 새로운 유력한 타깃 네트워크 노드로 핸드오프를 시작할 때 반복된다.

도 5는 몇몇 실시예들에 따라서, 도 2의 무선 통신 네트워크(100)의 상세한 작동(400)을 예시하는 신호 흐름도이다. 서빙 네트워크 노드(220)는 서빙 네트워크 노드(220)와 연관된 복수의 리모트 유닛들에게 타깃 레인징 노드들을 브로드캐스팅(402)한다. 이들 타깃 레인징 코드들은 타깃 네트워크 노드(230)로부터 서빙 네트워크 노드(220)에 의해서 얻어진다. 각각의 타깃 레인징 코드들은 하나의 타깃 네트워크 노드를 유력한 핸드오프 후보로서 식별한다. 리모트 유닛(210)은 서빙 기지국(220)에 의해 브로드캐스팅된 타깃 레인징 코드들에 기초하여 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 선택한다. 다음으로 리모트 유닛(210)은 핸드오프 요청 메시지(MSHO_REQ)를 서빙 네트워크 노드(220)에 전송(404)한다. 이 요청은 리모트 유닛(210)에 의해 핸드오프를 위한 유력한 후보로 식별되었던 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나의 타깃 레인징 코드를 포함한다. 리모트 유닛(210)이 핸드오프 후보로서 하나보다 많은 유력한 타깃 네트워크 노드를 식별하는 하나보다 많은 타깃 레인징 코드를 송신할 수 있음은 자명하다.

서빙 네트워크 노드(220)는 MSHO_REQ를 수신한 후 리모트 유닛(210)에 의해 유력한 핸드오프 후보로 식별된 타깃 네트워크 노드에 핸드오프 통지(HO_NOTIFICATION)를 전송(406)한다. 예시된 실시예에서, 서빙 네트워크 노드(220)는 HO_NOTIFICATION을 타깃 네트워크 노드(230)에 전송(406)하지만, MSHO_REQ에서 서빙 네트워크 노드(220)에 의해 수신된 타깃 레인징 코드들의 수에 기초하여 하나보다 많은 타깃 네트워크 노드에 HO_NOTIFICATION이 송신될 수 있다는 점은 자명하다. 타깃 네트워크 노드(230)는, 서빙 네트워크 노드(220)에 의해 송신된 HO_NOTIFICATION에 응답하여 핸드오프 통지 응답(HO_NOTIFICATION_RSP)을 서빙 네트워크 노드(220)에 전송(408)한다. 이러한 HO_NOTIFICATION_RSP는 고유 핸드오프 레인징 코드 및 전용 레인징 영역 정보를 포함한다. 전용 레인징 영역 정보를 이용하여, 타깃 네트워크 노드(230)는 정확한 타이밍, 파워, 및 주파수 조정을 제공할 수 있다. 전용 레인징 영역 정보는 또한 향상된 무선 링크 신뢰도(radio link reliability)를 제공한다. 이 경우에, 타깃 네트워크 노드(230)는 리모트 유닛(210)이 정확하게 레인징할 곳에 대한 정보를 가질 것이다. 전용 레인징 영역 정보는 특정 레인징 구역 내에서 리모트 유닛(210)이 전송할 특정 타이밍 영역을 명시한다.

서빙 네트워크 노드(220)는 타깃 네트워크 노드(230)로부터 수신된 HO_NOTIFICATION_RSP에 응답하여 핸드오프 요청 응답(BSHO_RSP) 메시지를 리모트 유닛(210)에 전송(410)한다. BSHO_RSP 메시지는 고유 핸드오프 레인징 코드 및 전용 레인징 영역 정보를 포함한다. 서빙 네트워크 노드(220)로부터 BSHO_RSP를 수신한 후, 리모트 유닛(210)은 핸드오프 지시(HO_IND) 메시지를 서빙 네트워크 노드(220)에 전송(412)한다. HO_IND 메시지는 타깃 네트워크 노드(230)와 핸드오프를 수행하라는 리모트 유닛(210)의 확인을 나타낸다. 서빙 네트워크 노드(220)는 HO_IND를 수신한 후, 핸드오프 확인 메시지(HO_CONFIRM)를 타깃 네트워크 노드(230)에 전송(414)하여 서빙 네트워크 노드(220)에서 타깃 네트워크 노드(230)까지 리모트 유닛(210)의 핸드오프를 확인한다.

리모트 유닛(210)은 고유 핸드오프 레인징 코드를 사용하여 타깃 네트워크 노드(230)와 레인징을 시작한다. 리모트 유닛(210)은 고유 핸드오프 레인징 코드를 타깃 네트워크 노드(230)에 전송(416)한다. 타깃 네트워크 노드(230)는, 고유 핸드오프 레인징 코드에 응답하여, 레인징 응답(RNG_RSP)을 리모트 유닛(210)에 전송(418)하여 레인징 절차를 완료한다. 리모트 유닛(210)은 타깃 네트워크 노드(230)와 접속하여 타깃 네트워크 노드(230)를 리모트 유닛(210)에 대한 서빙 네트워크 노드(230)로 변경한다. 전술한 절차(402-418)는 리모트 유닛(210)이 서빙 네트워크 노드(230)로부터 새로운 유력한 타깃 네트워크 노드까지 핸드오프를 시작할 때 반복된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 두 개의 다른 그룹의 실시예들을 보다 일반적으로 묘사하지만, 본 발명의 특정 실시예들에 대한 보다 상세한 설명은 독자가 더욱 포괄적으로 앞서 기술된 실시예들을 이해하고 실현하는데 도움을 줄 것이라 믿는다. 이하 기술된 실시예들은 일례로서 제공된다. 이들은 특별한, 아주 특정한 본 발명의 예시 실시예들로서 제공된다. 이들은 본 발명의 범주를 한정하기 보다는 가능한 실시예들의 다양함에 대한 독자의 추가적 이해를 의도한다.

도 6은 몇몇 실시예들에 따라서, 도 2의 무선 통신 네트워크(100)의 보다 구체적인 작동(500)을 예시한 신호 흐름도이다. 다음은 도 6에 붙여진 개별 신호 예들을 참조한 신호 흐름의 상세한 설명이며, 종래 기술과 설명된 시스템의 차이들을 살펴보기 위해 도 1과 비교될 수 있다.

프레임 2(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은 핸드오프 요청(MSHO REQ)을 서빙 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 3(서빙 네트워크 노드에서): 서빙 네트워크 노드는, MSHO REQ에 응답하여, 사전 통지(prenotification) 요청(PRENOT REQ)을 타깃 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 15(서빙 네트워크 노드에서): 서빙 네트워크 노드는, PRENOT RSP에 응답하여, 핸드오프 어드바이스(HO ADVISE)를 타깃 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 16(서빙 네트워크 노드에서) : 서빙 네트워크 노드(220)는 핸드오프 응답(BSHO RSP)을 리모트 유닛에 전송하고, 이것은 리모트 유닛의 프레임 17에서 수신된다. BSHO RSP는 리모트 유닛에 대해 고유하고, 핸드오프 준비 단계 동안 타깃 네트워크 노드에 의해 할당된 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함한다.

프레임 17(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는 프레임 17의 처음에 고속 레인징 타이머를 시작한다.

프레임 18(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은 핸드오프 지시를 위한 할당(HO IND를 위한 할당)을 수신하고,

프레임 22(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은 타깃 네트워크 노드에서 자기 자신을 식별하기 위해서 고유 핸드오프 레인징 코드를 타깃 네트워크 노드에 전송한다. 고유 핸드오프 레인징 코드를 타깃 네트워크 노드에 전송함으로써, 리모트 유닛은 타깃 네트워크 노드에 리모트 유닛의 도착을 알리는 레인징 요청(RNG REQ)을 전송할 필요가 없다. 타깃 네트워크 노드에 의한 고유 핸드오프 레인징 코드의 감지는 타깃 네트워크 노드에서 리모트 유닛의 도착을 식별하기에 충분할 수 있다. 이 경우에, 타깃 네트워크 노드는 핸드오프 준비 단계에서부터 이미 준비되어 있는 리모트 유닛의 컨텍스트를 가질 수 있다. 일례로, 핸드오프 준비 단계는 타깃 네트워크 노드로의 핸드오프를 수행하려는 리모트 유닛의 시도에 관해 타깃 네트워크 노드에 알리고, 타깃 네트워크 노드에 의해 고유 핸드오프 레인징 코드를 리모트 유닛에 제공하기 위한 메시지 교환을 포함할 수 있다. 따라서, 타깃 네트워크 노드는 리모트 유닛으로부터 RNG REQ를 수신하는 것을 기다리지 않고 레인징 응답을 곧바로 송신함으로써 핸드오프 프로세스를 시작할 수 있다.

프레임 22(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는 고속 레인징 타이머를 멈춘다.

프레임 24(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는, 고유 핸드오프 레인징 코드에 응답하여, 타이밍 조정을 포함하는 레인징 응답(RNG RSP)을 전송한다.

프레임 25(리모트 유닛에서): 리모트 유닛은, 프레임 24에서 타이밍 조정과 함께 RNG RSP를 수신한 것에 응답하여 고유 핸드오프 레인징 코드를 타깃 네트워크 노드에 전송한다.

프레임 27(타깃 네트워크 노드에서): 타깃 네트워크 노드는 프레임 26에서 고유 핸드오프 레인징 코드를 수신한 후, 핸드오버 레인징 응답을 리모트 유닛에 전송하여 핸드오프를 완료한다. 이 경우에, 핸드오프 대기 시간은 (도 6에 도시된 바와 같이) 45ms보다 조금 많을 것이다

그러므로, 핸드오프 대기 시간이 45ms에서 120ms 범위일 수 있는 (도 1에 도시된 바와 같은) 공지 기술과 비교하여 보면, 핸드오프 대기 시간은 45ms보다 조금 많은 정도로 낮게 감소될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 리모트 유닛은 고속 레인징을 위한 할당을 기다릴 필요가 없고, 고유 핸드오프 레인징 코드를 곧바로 타깃 네트워크 노드에 송신할 수 있다. 이 경우에, 리모트 유닛은 타깃 네트워크 노드에 RNG REQ를 송신할 필요없이 타깃 네트워크 노드로부터 RNG RSP를 수신할 수 있다. 이것은 대역폭 등과 같은 네트워크 리소스들의 사용을 효율적으로 향상시킨다. 더우기, 도 1에 도시된 바와 같이, 리모트 유닛이 타이밍 조정을 수신하기 위해서는, 리모트 유닛은 고속 레인징 기회들을 잃고 핸드오프 레인징을 실행해야만 한다. 이것은 45ms에서 120ms까지 핸드오프 대기 시간을 증가시키고, 따라서 네트워크 리소스들의 사용량을 증가시킨다.

전술한 명세서에서, 특정 실시예들이 기술되었다. 그러나, 본 기술 분야의 당업자는 아래의 청구항들에 제시된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러 변형과 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미라기보다 예시적인 의미로 간주되며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

임의의 이익, 장점, 또는 해결책을 야기할 수 있거나 또는 더욱 명확해질 수 있는 이익, 장점, 문제의 해결책 및 임의의 요소(들)는 임의의 또는 모든 청구항들의 중요하거나, 필요하거나, 또는 필수적인 특징들이나 요소들로서 해석되지 않아야 한다. 본 발명은 본 출원의 계속 중에 이루어지는 임의의 보정 내용을 포함하는 첨부된 청구항들 및 등록된 청구항들의 모든 등가물에 의해서만 정의된다.

또한, 본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 관계적 용어들은 하나의 실체 또는 행위를 또 다른 실체 또는 행위와 구별하는 데만 사용될 수 있고, 그러한 실체들 또는 행위들 간의 어떤 그러한 실제 관계 또는 순서를 반드시 필요로 하거나 또는 함축하지 않을 수 있다. "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "갖는다(has)", "갖는(having)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)", 포함한다(contains)", "포함하는(containing)"이라는 용어들 또는 이들의 어떤 다른 변형은 요소들의 목록을 포함하는(comprises), 갖는(has), 포함하는(includes), 포함하는(contains) 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 오직 이러한 요소들만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 명시적으로 열거되지 않거나 내재하지 않는 다른 요소들을 포함할 수 있도록 배타적이지 않은 포함 관계를 망라하고자 한다. "...을 포함한다(comprises....a)", "...을 갖는다(has...a)", "...을 포함한다(includes...a)", "...을 포함한다(contains...a)"의 앞에 나오는 요소는 추가적인 제약 없이 그 요소를 포함하는(comprises), 갖는(has), 포함하는(includes), 포함하는(contains) 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치 내의 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다. "하나(a)" 및 "하나의(an)"라는 용어들은 본 명세서에서 명백히 달리 언급되지 않는 한 하나 이상으로서 정의된다. "실질적으로", "반드시", "대략적으로", "약"이라는 용어들 또는 이들의 어떤 다른 버전은 본 기술 분야의 당업자가 이해하는 바에 가까운 것으로 정의되며, 비한정적인 일 실시예에서 그 용어는 10% 내에 있는 것으로 정의되며, 또 다른 실시예에서는 5% 내에 있는 것으로, 또 다른 실시예에서는 1% 내에 있는 것으로, 또 다른 실시예에서는 0.5% 내에 있는 것으로 정의된다. 본 명세서에 사용되는 바처럼 "연결된(coupled)"이라는 용어는 반드시 직접적으로 그리고 반드시 기계적으로는 아니더라도 접속된(connected) 것으로서 정의된다. 소정의 방식으로 "구성되는" 장치 또는 구조는 적어도 그러한 방식으로 구성되지만, 열거되지 않는 방식으로도 구성될 수 있다.

일부 실시예들은 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 맞춤형 프로세서 및 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 같은 하나 이상의 범용 또는 특수 프로세서(또는 "처리 장치") 및 하나 이상의 프로세서를 제어하여 본 명세서에 기술된 방법 및/또는 장치의 기능들 중 일부, 대부분, 또는 전부를 소정의 비 프로세서 회로와 함께 구현하는 고유의 저장된 프로그램 명령어들(소프트웨어 및 펌웨어를 모두 포함함)로 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 그 대신, 일부의 또는 전부의 기능들은 저장된 프로그램 명령어들을 갖지 않는 상태 머신으로 구현될 수 있거나, 또는 각각의 기능 또는 소정의 기능들의 일부 조합들이 커스텀 로직(custom logic)으로서 구현되는 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)으로 구현될 수 있다. 물론, 이러한 두 가지 접근법의 조합이 사용될 수 있다.

더욱이, 일 실시예는 본 명세서에 기술되고 청구된 방법을 수행하도록 컴퓨터(예컨대 프로세서를 포함함)를 프로그래밍하기 위한 컴퓨터 판독 가능 코드가 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서 구현될 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체들의 예들은 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 장치, 자기 저장 장치, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 및 플래시 메모리를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 가능하게는 상당한 노력과, 예컨대 가용 시간, 현재 기술 및 경제적 고려 사항에 의해 유발되는 많은 설계상의 선택에도 불구하고, 본 명세서에 개시된 개념과 원리에 의해 안내되는 경우, 당업자라면 최소한의 실험으로 그러한 소프트웨어 명령어들 및 프로그램들 및 IC들을 용이하게 생성할 수 있을 것이라고 예상된다.

본 개시 내용의 요약서는 독자가 기술적 개시 내용의 성질을 신속히 파악할 수 있도록 제공된다. 이는 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 한정하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해 하에 제출된다. 부가적으로, 전술한 상세한 설명에서, 개시 내용을 간략화할 목적으로 여러 특징이 다양한 실시예에서 함께 그룹화되어 있음을 알 수 있다. 이러한 개시 내용의 방법은 청구된 실시예들이 각각의 청구항에 명시적으로 언급된 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 다음의 청구항들이 나타내는 바와 같이, 발명의 주제는 하나의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 적은 것에 존재한다. 따라서, 다음의 청구항들은 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 개별적으로 청구된 주제로서 그 자체적으로 존재한다.

Claims

무선 통신 네트워크에서 핸드오프(handoff) 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법으로서,
서빙 네트워크 노드(serving network node)로부터 타깃 레인징 코드(target ranging code)들을 수신하는 단계 - 상기 타깃 레인징 코드들 각각은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별함 -,
상기 서빙 네트워크 노드에 핸드오프 요청(request)을 전송하는 단계 - 상기 핸드오프 요청은 상기 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나의 타깃 네트워크 노드를 식별하는 타깃 레인징 코드를 지시함 -,
상기 핸드오프 요청에 응답하여 상기 서빙 네트워크 노드로부터 고유(unique) 핸드오프 레인징 코드를 포함하는 핸드오프 요청 응답을 수신하는 단계 - 상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 상기 타깃 레인징 코드와 다르며, 상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 리모트 유닛을 식별함 -, 및
상기 식별된 타깃 네트워크 노드에서 상기 고유 핸드오프 레인징 코드를 사용하여 레인징을 시작하는 단계
를 포함하는 네트워크 진입 최적화 방법.
제1항에 있어서,
상기 핸드오프 요청 응답은 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 대한 타이밍 조정(timing adjustment)을 더 포함하는 네트워크 진입 최적화 방법.
제1항에 있어서,
상기 핸드오프 요청 응답에 응답하여 상기 서빙 네트워크 노드에 핸드오프 지시(indication)를 전송하는 단계
를 더 포함하는 네트워크 진입 최적화 방법.
제1항에 있어서,
레인징은,
상기 고유 핸드오프 레인징 코드를 상기 식별된 타깃 네트워크 노드에 전송하는 단계,
상기 고유 핸드오프 레인징 코드에 응답하여 상기 식별된 타깃 네트워크 노드로부터 레인징 응답 타이밍 조정을 수신하는 단계, 및
상기 레인징 응답 타이밍 조정에 기초하여 상기 식별된 타깃 네트워크 노드와 동기화하는 단계
를 더 포함하는 네트워크 진입 최적화 방법.
무선 통신 네트워크에서 핸드오프 동안 네트워크 진입을 최적화하는 방법으로서,
서빙 네트워크 노드와 연관된 복수의 리모트 유닛들에게 타깃 레인징 코드들을 브로드캐스팅(broadcasting)하는 단계 - 상기 타깃 레인징 코드들 각각은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나를 식별함 -,
상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나로부터 핸드오프 요청을 수신하는 단계 - 상기 핸드오프 요청은 상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 대한 핸드오프 후보로서 상기 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나의 타깃 네트워크 노드를 식별하는 상기 브로드캐스팅된 타깃 레인징 코드들 중 하나의 타깃 레인징 코드를 지시함 -, 및
상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 핸드오프 요청 응답을 전송하는 단계 - 상기 핸드오프 요청 응답은 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하며, 또한 상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 상기 타깃 레인징 코드와 다르며, 상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 상기 복수의 리모트 유닛들 중 하나를 식별함 -
를 포함하는 네트워크 진입 최적화 방법.
제5항에 있어서,
상기 수신된 핸드오프 요청에 응답하여 상기 식별된 타깃 네트워크 노드에 핸드오프 통지(notification)를 전송하는 단계, 및
상기 핸드오프 통지에 응답하여 상기 식별된 타깃 네트워크 노드로부터 핸드오프 통지 응답을 수신하는 단계 - 상기 핸드오프 통지 응답은 상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 대한 상기 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함함 -
를 더 포함하는 네트워크 진입 최적화 방법.
제5항에 있어서,
상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 핸드오버(handover) ID 및 기본(base) 레인징 코드로부터 유도되는 네트워크 진입 최적화 방법.
네트워크 노드로서,
송수신기,
네트워크 인터페이스, 및
상기 송수신기 및 상기 네트워크 인터페이스와 연결된 프로세싱 유닛
을 포함하고,
상기 프로세싱 유닛은,
상기 네트워크 노드와 연관된 복수의 리모트 유닛들에게 타깃 레인징 코드들을 브로드캐스팅하고 - 상기 타깃 레인징 코드들 각각은 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 하나의 타깃 네트워크 노드를 식별함 - ,
상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나로부터 핸드오프 요청을 수신하고 - 상기 핸드오프 요청은 상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 대한 핸드오프 후보로서 상기 복수의 타깃 네트워크 노드들 중 적어도 하나를 식별하는 상기 브로드캐스팅된 타깃 레인징 코드들 중 하나의 타깃 레인징 코드를 지시함 - ,
상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 핸드오프 요청 응답을 전송하도록 - 상기 핸드오프 요청 응답은 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함하고, 상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 상기 타깃 레인징 코드들과 다르며, 상기 고유 핸드오프 레인징 코드는 상기 복수의 리모트 유닛들 중 하나를 식별함 -
적응되는 네트워크 노드.
제8항에 있어서,
상기 핸드오프 요청 응답은 전용(dedicated) 레인징 영역 정보를 포함하는 네트워크 노드.
제8항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛은 또한,
상기 수신된 핸드오프 요청에 응답하여 상기 식별된 타깃 네트워크 노드에 핸드오프 통지를 전송하고,
상기 핸드오프 통지에 응답하여 상기 식별된 타깃 네트워크 노드로부터 핸드오프 통지 응답을 수신하도록 - 상기 핸드오프 통지 응답은 상기 복수의 리모트 유닛들 중 적어도 하나에 대한 상기 고유 핸드오프 레인징 코드를 포함함 -
적응된 네트워크 노드.