KR101441135B1

KR101441135B1 - Method for handling failure of handover

Info

Publication number: KR101441135B1
Application number: KR1020080037050A
Authority: KR
Inventors: 박원석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2014-09-17
Also published as: KR20090111434A

Abstract

핸드오버 실패 처리 방법은 소스기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 단계, 상기 핸드오버 명령메시지가 지시하는 타깃 기지국으로 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 수신하지 못해 상기 타깃 기지국으로 제2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송함에 따라 핸드오버 실패 타이머를 시작하는 단계, 상기 핸드오버 실패 타이머를 시작함에 따라 셀 선택을 수행하는 단계 및 상기 셀 선택에 의해 선택된 베스트 기지국으로 제3 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 단말과 타깃 기지국 사이의 채널 상태가 좋지 않을 때, 타깃 기지국에 쓸데없이 계속 접속하는 시간을 감소시켜, 타깃 기지국과의 핸드오버를 수행하기 위해 소모하는 무선 자원을 절약할 수 있다.

핸드오버, 셀, 랜덤 액세스, RACH, RRC

A handover failure processing method includes receiving a handover command message from a source base station, transmitting a first random access preamble to a target base station indicated by the handover command message, receiving a response to the first random access preamble Sending a second random access preamble to the target base station, initiating a handover failure timer upon transmitting the second random access preamble, performing cell selection upon starting the handover failure timer And transmitting a third random access preamble to the best base station selected by the cell selection. Accordingly, when the channel state between the terminal and the target base station is poor, it is possible to save the radio resources consumed for performing the handover with the target base station by reducing the time required to continuously connect to the target base station.

Handover, cell, random access, RACH, RRC

Description

핸드오버 실패 처리 방법{METHOD FOR HANDLING FAILURE OF HANDOVER}[0001] METHOD FOR HANDLING FAILURE OF HANDOVER [0002]

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핸드오버 실패 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a handover failure processing method.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속(radio access) 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항으로 되고 있다.A 3rd Generation Partnership Project (3GPP) mobile communication system based on WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) radio access technology is widely deployed all over the world. HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), which can be defined as the first evolutionary phase of WCDMA, provides 3GPP with highly competitive wireless access technology in the mid-term future. However, since the development of wireless access technology that continues to increase and compete with the requirements and expectations of users and operators continues, development of new technologies in 3GPP is required for future competitiveness. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interfaces, and proper power consumption of terminals are becoming a requirement.

한편, 무선 통신 시스템은 서비스 지역의 제한과 사용자의 수용 용량의 한계를 극복하기 위하여 서비스 지역을 다수의 셀(Cell)로 나누어 통신 서비스를 제공 한다. 이를 다중 셀 환경이라 한다. 셀은 기지국이 통신 서비스를 제공하는 영역으로, 하나의 기지국은 적어도 하나의 셀에 대해 서비스를 제공할 수 있다. 단말은 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(Serving Cell)이라 한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(Neighbour Cell)이라 한다. 무선 통신 시스템이 유선 통신 시스템과 다른 점은 이동성을 가진 단말들에게 끊임없는 서비스를 제공하여야 하는 데에 있다. 즉, 단말이 서빙 셀에서 인접 셀로 위치를 이동하는 경우, 이동한 인접 셀을 서빙 셀로 변경해야 단말에게 끊임없는 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같이, 단말의 이동으로 인해 단말의 서빙 셀을 변경하는 절차를 핸드오버(Handover)라고 한다. 이때, 단말이 원래 속해 있던 셀을 소스 셀(Source Cell)이라 하고, 단말이 이동한 새로운 셀을 타깃 셀(Target Cell)이라 한다. 소스 셀에 통신 서비스를 제공하는 기지국을 소스 기지국(Source Base Station)이라 하고, 타깃 셀에 통신 서비스를 제공하는 기지국을 타깃 기지국(Target Base Station)이라 한다. 핸드오버 과정에서, 단말은 소스 기지국과의 접속을 끊고 타깃 기지국과 새로 접속해야한다.Meanwhile, a wireless communication system provides a communication service by dividing a service area into a plurality of cells in order to overcome a limitation of a service area and a capacity of a user. This is called a multi-cell environment. A cell is a region in which a base station provides communication services, and one base station can provide service for at least one cell. A UE belongs to one cell, and a cell to which the UE belongs is called a Serving Cell. The other cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell. A wireless communication system is different from a wired communication system in that it has to provide continuous service to terminals having mobility. That is, when a mobile station moves from a serving cell to a neighboring cell, the neighboring cell that has moved should be changed to a serving cell to provide continuous service to the mobile station. The procedure for changing the serving cell of the UE due to the movement of the UE is referred to as handover. At this time, the cell to which the terminal originally belongs is referred to as a source cell, and the new cell to which the terminal moves is referred to as a target cell. A base station providing a communication service to a source cell is referred to as a source base station, and a base station providing a communication service to a target cell is referred to as a target base station. In the handover process, the UE disconnects from the source base station and newly connects with the target base station.

그런데, 무선 통신 시스템은 시변(time variant) 시스템이므로, 무선 환경(Radio Condition)은 시간에 따라 변할 수 있다. 또한, 단말이 고속으로 이동할 경우, 타깃 기지국과 단말 사이의 무선 환경은 급격히 나빠질 수 있다. 따라서, 단말이 타깃 기지국으로 핸드오버를 시도하는 중 무선 환경의 급격한 변화로 인해 핸드오버가 실패할 수 있다. 핸드오버가 실패한 경우, 단말은 다른 기지국으로 접속하거나 아이들 모드로 진입하는 등 핸드오버 실패 처리가 필요하다. 이때, 핸드오 버 실패 처리가 지연되면, 단말은 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 없다. 또한, 타깃 기지국과의 불필요한 핸드오버 수행으로 단말의 전력을 낭비하고, 시간, 주파수 등 한정된 무선 자원을 낭비하게 된다. 따라서, 신속하고 효율적으로 핸드오버 실패를 처리하여 무선 통신의 신뢰도(reliability)을 보장할 수 있는 방법이 필요하다.However, since the wireless communication system is a time variant system, the radio environment may change with time. Also, when the terminal moves at a high speed, the wireless environment between the target base station and the terminal can be drastically deteriorated. Accordingly, the handover may fail due to a sudden change in the radio environment while the mobile station is attempting handover to the target base station. If the handover fails, the terminal needs to perform handover failure processing such as accessing another base station or entering the idle mode. At this time, if the handover failure processing is delayed, the terminal can not perform reliable communication. In addition, unnecessary handover between the target base station and the target base station wastes power of the mobile station and wastes limited radio resources such as time and frequency. Accordingly, there is a need for a method that can quickly and efficiently handle handover failures to ensure reliability of wireless communication.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 신속하고 효율적인 핸드오버 실패 처리 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a handover failure processing method.

일 양태에서, 핸드오버 실패 처리 방법을 제공한다. 상기 방법은 소스기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 단계, 상기 핸드오버 명령메시지가 지시하는 타깃 기지국으로 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 수신하지 못해 상기 타깃 기지국으로 제2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송함에 따라 핸드오버 실패 타이머를 시작하는 단계, 상기 핸드오버 실패 타이머를 시작함에 따라 셀 선택을 수행하는 단계 및 상기 셀 선택에 의해 선택된 베스트 기지국으로 제3 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계를 포함한다.In one aspect, a handover failure processing method is provided. The method includes receiving a handover command message from a source base station, transmitting a first random access preamble to a target base station indicated by the handover command message, receiving a response to the first random access preamble, The method comprising: transmitting a second random access preamble to a target base station; initiating a handover failure timer upon transmitting the second random access preamble; performing cell selection upon starting the handover failure timer; And transmitting the third random access preamble to the best base station selected by the selection.

핸드오버를 위해 단말이 타깃 기지국과 접속을 시도하는 도중 타깃 기지국과 단말 사이에 무선 환경에 문제가 발생하는 경우에 대비하여, 단말은 인접 셀들의 채널 상태를 측정하여 베스트 셀을 찾는다. 베스트 셀이 타깃 셀과 일치하지 않을 때, 타깃 셀로의 핸드오버 수행을 중지하고, 신속하게 베스트 셀로 접속을 시도한다. 따라서, 단말과 타깃 기지국 사이의 채널 상태가 좋지 않을 때, 타깃 기지국에 쓸데없이 계속 접속하는 시간을 감소시켜, 타깃 기지국과의 핸드오버를 수행하기 위해 소모하는 무선 자원을 절약할 수 있다. 또한, 베스트 셀과의 빠른 접속으로 무선 통신의 신뢰도를 높일 수 있어 효율적이다.In case a problem occurs in the radio environment between the target base station and the terminal while the terminal attempts to access the target base station for handover, the terminal measures the channel state of the neighbor cells to find the best cell. When the best cell does not coincide with the target cell, the handover to the target cell is stopped, and the connection to the best cell is attempted promptly. Accordingly, when the channel state between the terminal and the target base station is poor, it is possible to save the radio resources consumed for performing the handover with the target base station by reducing the time required to continuously connect to the target base station. In addition, it is efficient to increase the reliability of wireless communication by quick connection with the best cell.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.1 is a block diagram illustrating a wireless communication system. This may be a network structure of an Evolved-Universal Mobile Telecommunications System (E-UMTS). The E-UMTS system may be referred to as an LTE (Long Term Evolution) system. Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.

도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane.

단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)은 적어도 하나의 셀에 대해 서비스를 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 영역이다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.A user equipment (UE) 10 may be fixed or mobile and may be referred to as another term such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS) The base station 20 generally refers to a fixed station that communicates with the terminal 10 and may be referred to as another term such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point have. One base station 20 can provide service for at least one cell. A cell is an area where the base station 20 provides communication services. An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between the base stations 20. Hereinafter, downlink refers to communication from the base station 20 to the terminal 10, and uplink refers to communication from the terminal 10 to the base station 20.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.The base stations 20 may be interconnected via an X2 interface. The base station 20 is connected to an EPC (Evolved Packet Core), more specifically, an MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving Gateway) 30 via an S1 interface. S1 interface supports many-to-many-relations between the base station 20 and the MME / S-GW 30.

도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a functional split between the E-UTRAN and the EPC.

도 2를 참조하면, 빗금친 블록은 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 빈 블록은 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다. Referring to FIG. 2, the hatched block represents a radio protocol layer and the empty block represents a functional entity of a control plane.

기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(Dynamic Resource Allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.The base station performs the following functions. (1) Radio resource management such as radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, and dynamic resource allocation to a terminal (RRM) function, (2) Internet Protocol (IP) header compression and encryption of user data streams, (3) routing of user plane data to the S-GW, (4) Scheduling and transmission, (5) scheduling and transmission of broadcast information, and (6) measurement and measurement reporting setup for mobility and scheduling.

MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 기지국들로 페이징 메시지의 분산, (2) 보안 제어(Security Control), (3) 아이들 모드 이동성 제어(Idle State Mobility Control), (4) SAE(System Architecture Evolution) 베어러 제어, (5) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화(Ciphering) 및 무결 보호(Integrity Protection).The MME performs the following functions. (2) security control, (3) idle state mobility control, (4) system architecture evolution (SAE) bearer control, (5) Ciphering and integrity protection of NAS (Non-Access Stratum) signaling.

S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 페이징에 대한 사용자 평면 패킷의 종점(termination), (2) 단말 이동성의 지원을 위한 사용자 평면 스위칭.The S-GW performs the following functions. (1) termination of user plane packets for paging, and (2) user plane switching to support terminal mobility.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다.3 is a block diagram showing elements of a terminal; The terminal 50 includes a processor 51, a memory 52, an RF unit 53, a display unit 54, and a user interface unit 55 . The processor 51 implements layers of the air interface protocol to provide a control plane and a user plane. The functions of the respective layers can be implemented through the processor 51. [ The memory 52 is connected to the processor 51 and stores a terminal driving system, an application, and general files. The RF unit 53 is connected to the processor to transmit and / or receive a radio signal. The display unit 54 displays various information of the terminal and can use well known elements such as a liquid crystal display (LCD) and an organic light emitting diode (OLED). The user interface unit 55 may be a combination of a well-known user interface such as a keypad or a touch screen.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.The layers of the radio interface protocol between the UE and the network are divided into the first layer (L1), the second layer (L1), and the second layer (L2) based on the lower three layers of the Open System Interconnection A second layer (L2), and a third layer (L3). A physical layer (PHY) layer belonging to a first layer provides an information transfer service using a physical channel, and a Radio Resource Control (Hereinafter referred to as RRC) layer plays a role of controlling radio resources between a UE and a network. To this end, the RRC layer exchanges RRC messages between the UE and the network.

도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.4 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane. 5 is a block diagram illustrating a wireless protocol structure for a control plane. This represents the structure of the radio interface protocol between the UE and the E-UTRAN. The data plane is a protocol stack for transmitting user data, and the control plane is a protocol stack for transmitting control signals.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 계층인 물리계층은 물리채널을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the physical layer of the first layer provides an information transfer service to an upper layer using a physical channel. The physical layer is connected to an upper layer MAC (Medium Access Control) layer through a transport channel, and data between the MAC layer and the physical layer moves through the transport channel. Data moves between physical layers between different physical layers, that is, between a transmitting side and a receiving physical layer. The physical channel is modulated by an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme, and time and frequency can be utilized as radio resources.

제2 계층의 MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에게 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층에는 데이터의 전송방법에 따라 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드가 존재한다. AM RLC는 양방향 데이터 전송 서비스를 제공하고, RLC PDU(Protocol Data Unit)의 전송 실패시 재전송을 지원한다. The MAC layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is an upper layer, through a logical channel. The RLC layer of the second layer supports transmission of reliable data. There are three operation modes of the RLC layer according to the data transmission method, namely, a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (AM). The AM RLC provides a bi-directional data transmission service and supports retransmission when a RLC PDU (Protocol Data Unit) transmission fails.

제2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP(Internet Protocol) 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 패킷을 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.The Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer contains relatively large and unnecessary control information in order to efficiently transmit packets in a radio section having a small bandwidth during transmission of an IP (Internet Protocol) packet such as IPv4 or IPv6 And performs header compression to reduce the size of the IP packet header.

제3 계층의 RRC 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.The RRC layer of the third layer is defined only in the control plane. The RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in connection with the configuration, re-configuration and release of radio bearers (RBs). RB denotes a service provided by the second layer for data transmission between the UE and the E-UTRAN. If there is an RRC connection between the RRC of the UE and the RRC of the network, the UE is in the RRC Connected Mode, and if not, the UE is in the RRC Idle Mode.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.The non-access stratum (NAS) layer located at the top of the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널(transport channel)로는 시스템 정보(System Information)를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel) 등이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(Uplink-Shared Channel)가 있다. The downlink transport channel for transmitting data from the network to the terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a downlink-shared channel (DL-SCH) for transmitting user traffic or control messages . In case of a traffic or control message of a downlink multicast or broadcast service, it may be transmitted through a DL-SCH or a downlink MCH (Multicast Channel). The uplink transmission channel for transmitting data from the UE to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting initial control messages and a UL-SCH (Uplink-Shared Channel) for transmitting user traffic or control messages.

하향링크 전송채널에 맵핑되는 하향링크 물리채널로는 BCH의 정보를 전송하는 PBCH(Physical Broadcast Channel), MCH의 정보를 전송하는 PMCH(Physical Multicast Channel), PCH와 DL-SCH의 정보를 전송하는 PDSCH(Physical Downlink shared Channel), 그리고 하향링크 또는 상향링크 무선자원 할당정보(DL/UL Scheduling Grant) 등과 같이 제1 계층과 제2 계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 있다. PDCCH는 하향링크 L1/L2 제어채널이라고도 한다. 상향링크 전송채널에 맵핑되는 상향링크 물리채널로는 UL-SCH의 정보를 전송하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), RACH 정보를 전송하는 PRACH(Physical Random Access Channel), 그리고 HARQ ACK/NACK 신호, 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, CQI(Channel Quality Indicator) 등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 있다.The downlink physical channel mapped to the downlink transport channel includes a physical broadcast channel (PBCH) for transmitting BCH information, a physical multicast channel (PMCH) for transmitting MCH information, a PDSCH (Physical Downlink Control Channel) A Physical Downlink Control Channel (PDCCH) for transmitting control information provided by the first layer and the second layer, such as a physical downlink shared channel, a DL / UL scheduling grant, . The PDCCH is also referred to as a downlink L1 / L2 control channel. The uplink physical channel mapped to the uplink transport channel includes a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) for transmitting UL-SCH information, a Physical Random Access Channel (PRACH) for transmitting RACH information, a HARQ ACK / NACK signal, A Physical Uplink Control Channel (PUCCH) for transmitting control information provided by the first layer and the second layer, such as a Scheduling Request signal and a CQI (Channel Quality Indicator).

이하, 성공적인 핸드오버 과정 및 핸드오버 실패 처리 방법에 대해 상술한다.Hereinafter, a successful handover procedure and a handover failure processing method will be described in detail.

도 6은 성공적인 핸드오버 과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a successful handover process.

도 6을 참조하면, 단말(UE)은 소스 기지국(Source BS)으로 측정 보고(Measurement Report)를 전송한다(S10). 소스 기지국은 수신한 측정 보고를 이용하여 핸드오버 여부를 결정한다. 소스 기지국이 인접 셀로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 인접 셀이 타깃 셀(Target Cell)이 되고, 타깃 셀에 속한 기지국이 타깃 기지국(Target BS)이 된다. 소스 기지국은 타깃 기지국으로 핸드오버 준비(Handover Preparation) 메시지를 전송한다(S11). 타깃 기지국은 핸드오버의 성공 가능성을 증가시키기 위해 승인 제어(Admission Control)를 수행한다. 타깃 기지국은 소스 기지국으로 핸드오버 준비 확인(Acknowledgement; ACK) 메시지를 전송한다(S12). 핸드오버 준비 확인 메시지는 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), 전용(dedicated) 랜덤 액세스 프리앰블(preamble), 접속 파라미터 등을 포함할 수 있다. C-RNTI는 셀 내에서 단말을 구별하기 위한 식별자이다. 전용 랜덤 액세스 프리앰블 및 접속 파라미터는 단말이 타깃 기지국에 접속하기 위해 필요한 정보이다. 소스 기지국은 단말로 핸드오버 명령(Handover Command) 메시지를 전송한다(S13). 핸드오버 명령 메시지는 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지의 형태로 전송될 수 있다. 핸드오버 명령 메시지는 타깃 기지국으로부터 받은 C-RNTI, 전용 랜덤 액세스 프리앰블, 접속 파라미터 등을 포 함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the UE transmits a Measurement Report to a source BS (S10). The source base station determines whether to perform handover using the received measurement report. When the source base station determines handover to the neighboring cell, the neighboring cell becomes the target cell and the base station belonging to the target cell becomes the target base station (target BS). The source base station transmits a handover preparation message to the target base station (S11). The target base station performs admission control to increase the likelihood of successful handover. The target base station transmits a handover preparation acknowledgment (ACK) message to the source base station (S12). The handover preparation confirmation message may include a Cell-Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI), a dedicated random access preamble, a connection parameter, and the like. The C-RNTI is an identifier for distinguishing terminals in a cell. The dedicated random access preamble and connection parameters are information necessary for the UE to access the target base station. The source base station transmits a handover command message to the terminal (S13). The handover command message may be transmitted in the form of an RRC Connection Reconfiguration message. The handover command message may include a C-RNTI received from the target base station, a dedicated random access preamble, connection parameters, and the like.

단말은 소스 기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신한 후, 타깃 기지국과 동기화(synchronization)하고, 타깃 기지국에 접속(access)한다. 단말은 타깃 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스 과정을 거친다. 이하, 랜덤 액세스 과정을 설명한다.After receiving the handover command message from the source base station, the terminal synchronizes with the target base station and accesses the target base station. The terminal performs a random access procedure to access the target base station. The random access procedure will be described below.

단말은 타깃 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S14). 랜덤 액세스 프리앰블은 RACH(Random Access Channel)를 통하여 전송될 수 있다. 만일, 복수의 단말이 타깃 기지국으로 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 동시에 전송하면, 충돌(collision)이 발생한다. 충돌이 발생한 경우, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송할 수 있다. 이를 경합(contention) 기반의 랜덤 액세스 과정이라 한다. 충돌 발생을 방지하기 위해, 단말은 비경합(contention free) 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있다. 이를 위해, 단말은 타깃 기지국으로 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다. 상기 전용 랜덤 액세스 프리앰블은 핸드오버 명령 메시지에서 할당받은 것이다.The MS transmits a random access preamble to the target BS (S14). The random access preamble may be transmitted via RACH (Random Access Channel). If a plurality of terminals simultaneously transmit the same random access preamble to the target base station, a collision occurs. If a collision occurs, the UE can retransmit the random access preamble. This is called a contention based random access procedure. In order to prevent the occurrence of a collision, the UE can perform a contention free random access procedure. To this end, the terminal may transmit a dedicated random access preamble to the target base station. The dedicated random access preamble is allocated in a handover command message.

타깃 기지국은 단말로 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송한다(S15). 랜덤 액세스 응답 메시지는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)을 통하여 전송될 수 있다. 랜덤 액세스 응답 메시지는 상향링크 무선자원 할당정보, 시간 옵셋(timing advance) 정보, 임시 C-RNTI 등을 포함할 수 있다.The target base station transmits a random access response message to the terminal (S15). The random access response message may be transmitted on a downlink-shared channel (DL-SCH). The random access response message may include uplink radio resource allocation information, timing advance information, temporary C-RNTI, and the like.

단말의 타깃 기지국에의 랜덤 액세스가 성공하면, 단말은 타깃 기지국으로 핸드오버 확인(Handover Comfirm) 메시지를 전송한다(S16). 핸드오버 확인 메시지 는 C-RNTI를 포함할 수 있다. 핸드오버 확인 메시지는 상향링크 버퍼 상태 보고(Buffer Status Report; BSR)과 함께 전송될 수 있다.If the random access to the target base station of the terminal is successful, the terminal transmits a handover confirmation message (Handover Comfirm) message to the target base station (S16). The handover confirmation message may include a C-RNTI. The handover confirmation message may be transmitted together with the uplink buffer status report (BSR).

타깃 기지국은 MME로 패스 스위치 요청(Path Switch Request) 메시지를 전송한다(S17). 이를 통해 타깃 기지국은 MME에게 단말이 타깃 셀로 핸드오버되었음을 알린다. MME는 서빙 게이트웨이(Serving Gateway; S-GW)로 사용자 평면 업데이트 요청(User Plane Update Request) 메시지를 전송한다(S18). 서빙 게이트웨이는 타깃 기지국으로 하향링크 데이터 경로를 변경(Switch)한다(S19). 서빙 게이트웨이는 MME로 사용자 평면 업데이트 응답(User Plane Update Response) 메시지를 전송한다(S20). MME는 타깃 기지국으로 경로 변경 요청 수신 확인(Path Switch Request ACK) 메시지를 전송한다(S21). 타깃 기지국은 소스 기지국으로 해제 자원(Release Resource) 메시지를 전송하여 핸드오버의 성공을 알린다(S22). 소스 기지국은 상기 단말에 관련한 자원을 해제한다(S23).The target base station transmits a Path Switch Request message to the MME (S17). The target base station informs the MME that the terminal has been handed over to the target cell. The MME transmits a User Plane Update Request message to the serving gateway (S-GW) (S18). The serving gateway changes the downlink data path to the target base station (S19). The serving gateway transmits a user plane update response message to the MME (S20). The MME transmits a Path Switch Request ACK message to the target BS (S21). The target base station transmits a Release Resource message to the source base station to notify the success of the handover (S22). The source base station releases resources related to the terminal (S23).

도 7은 핸드오버 실패 처리 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an example of a handover failure processing method.

도 7을 참조하면, 단말은 소스 기지국으로 측정보고를 전송한다(S100). 소스 기지국은 수신한 측정보고를 이용하여 핸드오버 여부를 결정한다. 소스 기지국이 인접 셀로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 인접 셀에 속한 기지국이 타깃 기지국이 된다. 소스 기지국은 타깃 기지국으로 핸드오버 준비 메시지를 전송한다(S110). 여기서, 소스 기지국은 타깃 기지국 이외 예비 기지국(Prepared BS)으로도 핸드오버 준비 메시지를 전송할 수 있다. 타깃 기지국은 소스 기지국으로 핸드오버 준비 확인(ACK) 메시지를 전송한다(S115). 여기서, 예비 기지국도 소스 기지국으로 핸드 오버 준비 확인 메시지를 전송할 수 있다. 소스 기지국은 단말로 핸드오버 명령 메시지를 전송한다(S120). 핸드오버 명령 메시지는 RRC 연결 재설정 메시지의 형태로 전송될 수 있다.Referring to FIG. 7, the terminal transmits a measurement report to the source base station (S100). The source base station determines whether to perform handover using the received measurement report. When the source base station determines handover to an adjacent cell, the base station belonging to the neighboring cell becomes the target base station. The source base station transmits a handover preparation message to the target base station (S110). Here, the source base station may transmit a handover preparation message to a prepared base station (BS) other than the target base station. The target base station transmits a handover ready acknowledgment (ACK) message to the source base station (S115). Here, the spare base station can also transmit a handover preparation confirmation message to the source base station. The source base station transmits a handover command message to the mobile station (S120). The handover command message may be transmitted in the form of an RRC connection re-establishment message.

핸드오버 명령 메시지를 수신함에 따라, 단말은 핸드오버 개시 타이머를 시작(start)한다. 예를 들어, 핸드오버 개시 타이머는 핸드오버 명령 메시지 수신 전, 수신 후 또는 수신과 동시에 시작될 수 있다. 핸드오버 개시 타이머를 시작한 후, 단말은 타깃 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스를 시도한다(S130). 만일, 단말의 타깃 기지국에의 랜덤 액세스가 성공하면, 핸드오버 개시 타이머는 중단(stop)된다. 핸드오버 개시 타이머 구간 동안 랜덤 액세스가 실패하면, 단말은 타깃 기지국으로 랜덤 액세스를 재시도한다. 핸드오버 개시 타이머 구간은 핸드오버 개시 타이머를 시작한 후부터 핸드오버 개시 타이머가 만료(Expiry)되기 전까지이다. 핸드오버 개시 타이머의 구간은 제한되지 않으나, 핸드오버 개시 타이머 구간 동안 타깃 기지국 접속을 위한 메시지의 송신/수신 과정이 일어남을 고려하면 핸드오버 개시 타이머의 구간은 적어도 약 100 ms(milliseconds) 이상이 걸릴 것이다.Upon receiving the handover command message, the terminal starts the handover start timer. For example, the handover initiation timer may be started before, after, or simultaneously with the reception of the handover command message. After starting the handover initiation timer, the terminal attempts random access to access the target base station (S130). If random access to the target base station of the terminal is successful, the handover start timer is stopped. If the random access fails during the handover initiation timer period, the terminal retries the random access to the target base station. The handover start timer period is from when the handover start timer starts until the handover start timer expires. The interval of the handover start timer is not limited. However, considering that a process of transmitting / receiving a message for accessing the target base station occurs during the handover start timer interval, the interval of the handover start timer takes at least about 100 ms (milliseconds) will be.

핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 단말이 타깃 기지국에의 접속을 성공하지 못하면, 단말은 핸드오버 복귀 타이머를 시작한다. 핸드오버 복귀 타이머를 시작한 후, 단말은 소스 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스를 시도한다(S140). 단말은 소스 기지국과 RRC 연결 재설정(Reconfiguration)을 시도한다(S150). 만일, 단말이 소스 기지국과의 RRC 연결 재설정에 성공하면, 핸드오버 복귀 타이머는 중 단된다. 핸드오버 복귀 타이머가 만료될 때까지 단말이 소스 기지국과의 RRC 연결 재설정을 성공하지 못하면, 단말은 RRC 아이들 모드(Idel Mode)로 진입한다.If the terminal does not succeed in connecting to the target base station until the handover start timer expires, the terminal starts the handover return timer. After starting the handover return timer, the terminal attempts random access to access the source base station (S140). The terminal attempts to reconfigure the RRC connection with the source base station (S150). If the terminal succeeds in resetting the RRC connection with the source base station, the handover reversion timer is interrupted. If the terminal does not successfully reset the RRC connection with the source base station until the handover return timer expires, the terminal enters the RRC idle mode.

이와 같이, 타깃 기지국으로의 핸드오버가 실패한 경우, 단말은 소스 셀로 복귀함으로써 핸드오버 실패를 처리할 수 있다. 그런데, 단말이 소스 셀로 복귀하기 위해서는 핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 기다려야 한다.In this way, when the handover to the target base station fails, the terminal can return to the source cell to handle the handover failure. However, in order for the UE to return to the source cell, it must wait until the handover start timer expires.

도 8은 핸드오버 실패 처리 방법의 다른 예를 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart showing another example of the handover failure processing method.

도 8을 참조하면, 단말은 소스 기지국으로 측정보고를 전송한다(S200). 소스 기지국은 수신한 측정보고를 이용하여 핸드오버 여부를 결정한다. 소스 기지국이 인접 셀로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 인접 셀에 속한 기지국이 타깃 기지국이 된다. 소스 기지국은 타깃 기지국으로 핸드오버 준비 메시지를 전송한다(S210). 여기서, 소스 기지국은 타깃 기지국 이외 예비 기지국으로도 핸드오버 준비 메시지를 전송할 수 있다. 타깃 기지국은 소스 기지국으로 핸드오버 준비 확인(ACK) 메시지를 전송한다(S215). 여기서, 예비 기지국도 소스 기지국으로 핸드오버 준비 확인 메시지를 전송할 수 있다. 소스 기지국은 단말로 핸드오버 명령 메시지를 전송한다(S220). 핸드오버 명령 메시지는 RRC 연결 재설정 메시지의 형태로 전송될 수 있다.Referring to FIG. 8, the MS transmits a measurement report to a source BS (S200). The source base station determines whether to perform handover using the received measurement report. When the source base station determines handover to an adjacent cell, the base station belonging to the neighboring cell becomes the target base station. The source base station transmits a handover preparation message to the target base station (S210). Here, the source base station may transmit a handover preparation message to the spare base station other than the target base station. The target base station transmits a handover ready acknowledgment (ACK) message to the source base station (S215). Here, the spare base station can also transmit a handover preparation confirmation message to the source base station. The source base station transmits a handover command message to the terminal (S220). The handover command message may be transmitted in the form of an RRC connection re-establishment message.

핸드오버 명령 메시지를 수신함에 따라, 단말은 핸드오버 개시 타이머를 시작한다. 핸드오버 개시 타이머는 핸드오버 명령 메시지 수신 전, 수신 후 또는 수신과 동시에 시작될 수 있다. 핸드오버 개시 타이머를 시작한 후, 단말은 타깃 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스를 시도한다(S230). 만일, 단말의 타깃 기지국에 의 랜덤 액세스가 성공하면, 핸드오버 개시 타이머는 중단된다. 핸드오버 개시 타이머 구간 동안 랜덤 액세스가 실패하면, 단말은 타깃 기지국으로 랜덤 액세스를 재시도한다.Upon receiving the handover command message, the terminal starts a handover start timer. The handover initiation timer may be started before, after, or simultaneously with the reception of the handover command message. After starting the handover initiation timer, the terminal attempts random access to access the target base station (S230). If random access to the target base station of the terminal is successful, the handover start timer is stopped. If the random access fails during the handover initiation timer period, the terminal retries the random access to the target base station.

핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 단말이 타깃 기지국에의 접속을 성공하지 못하면, 단말은 핸드오버 재탐색 타이머를 시작한다. 핸드오버 재탐색 타이머를 시작함에 따라, 단말은 셀 선택(Cell Selection)을 한다(S240). 단말은 선택된 셀에 속한 선택 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스를 시도한다(S250). 단말은 선택 기지국과 RRC 연결을 시도한다(S260). 만일, 단말이 소스 기지국과의 RRC 연결에 성공하면, 핸드오버 재탐색 타이머는 중단된다. 핸드오버 재탐색 타이머가 만료될 때까지 단말이 소스 기지국과의 RRC 연결을 성공하지 못하면, 단말은 RRC 아이들 모드(Idel Mode)로 진입한다.If the terminal does not succeed in connecting to the target base station until the handover start timer expires, the terminal starts the handover re-discovery timer. Upon starting the handover re-discovery timer, the UE performs cell selection (S240). The terminal attempts random access to access the selected base station belonging to the selected cell (S250). The MS attempts an RRC connection with the selected BS (S260). If the terminal succeeds in making an RRC connection with the source base station, the handover re-search timer is stopped. If the terminal does not succeed in RRC connection with the source base station until the handover re-search timer expires, the terminal enters the RRC idle mode.

이와 같이, 타깃 기지국으로의 핸드오버가 실패한 경우, 단말은 셀 선택을 통해 새로운 타깃 셀을 찾는다. 그런데, 단말이 셀 선택을 하기 위해서는 핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 기다려야 한다.In this manner, when the handover to the target base station fails, the terminal searches for a new target cell through cell selection. However, in order for the UE to select a cell, it has to wait until the handover start timer expires.

도 7 및 도 8의 경우 모두 핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 타깃 기지국에 계속 접속을 시도해야한다. 그런데, 핸드오버 개시 타이머가 만료되기 전 단말의 고속이동으로 인하여, 타깃 기지국과 단말 사이의 무선 환경이 급속히 열악해질 수 있다. 무선 환경의 급격한 악화로 인한 RLF(Radio Link Failure) 등에 의해 핸드오버가 실패하는 경우, 핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 타깃 기지국에 계속 접속을 시도하는 것은 핸드오버 실패 처리를 오래 지연시키게 된다.In both of FIGS. 7 and 8, it is necessary to continuously try to connect to the target base station until the handover start timer expires. However, due to the high-speed movement of the mobile station before the handover start timer expires, the radio environment between the target base station and the mobile station can rapidly deteriorate. If handover fails due to RLF (Radio Link Failure) caused by a sudden deterioration of the radio environment, attempting to continuously connect to the target base station until the handover start timer expires will delay the handover failure processing for a long time.

따라서, 타깃 기지국과 단말 사이의 무선 환경이 급속히 악화된 경우, 핸드오버 개시 타이머가 만료될 때까지 시간을 지연시키지 않고 신속하고 효율적으로 핸드오버 실패를 처리하는 방법이 필요하다.Therefore, when the radio environment between the target base station and the terminal rapidly deteriorates, there is a need for a method for quickly and efficiently handing down a handover failure without delaying the time until the handover start timer expires.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 실패 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a handover failure processing method according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 단말은 소스 기지국으로 측정보고를 전송한다(S300). 소스 기지국은 수신한 측정보고를 이용하여 핸드오버 여부를 결정한다. 소스 기지국이 인접 셀로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 인접 셀에 속한 기지국이 타깃 기지국이 된다. 소스 기지국은 타깃 기지국으로 핸드오버 준비 메시지를 전송한다(S310). 타깃 기지국은 소스 기지국으로 핸드오버 준비 확인 메시지를 전송한다(S315). 소스 기지국은 단말로 핸드오버 명령 메시지를 전송한다(S320). 핸드오버 명령 메시지는 RRC 연결 재설정 메시지의 형태로 전송될 수 있다.Referring to FIG. 9, the terminal transmits a measurement report to the source base station (S300). The source base station determines whether to perform handover using the received measurement report. When the source base station determines handover to an adjacent cell, the base station belonging to the neighboring cell becomes the target base station. The source base station transmits a handover preparation message to the target base station (S310). The target base station transmits a handover preparation confirmation message to the source base station (S315). The source base station transmits a handover command message to the terminal (S320). The handover command message may be transmitted in the form of an RRC connection re-establishment message.

핸드오버 명령 메시지를 수신한 단말은 타깃 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스를 시도한다. 단말은 타깃 기지기국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S330). 만일, 핸드오버 명령 메시지에서 전용 랜덤 액세스 프리앰블이 할당되었다면, 단말은 비경합 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있다. 단말이 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하지 못한 경우, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송한다(S335). 이때, 재전송되는 랜덤 액세스 프리앰블은 파워 램핑된(power ramped) 랜덤 액세스 프리앰블일 수 있다. 파워 램핑된 랜덤 액세스 프리앰블은 파워 램핑(power ramping) 주기마다 전송될 수 있다.Upon receiving the handover command message, the terminal attempts random access to access the target base station. The MS transmits a random access preamble to the target base station (S330). If a dedicated random access preamble is allocated in the handover command message, the UE can perform a non-contention random access procedure. If the UE does not receive the random access response message, the UE retransmits the random access preamble (S335). At this time, the retransmitted random access preamble may be a power ramped random access preamble. The power ramped random access preamble may be transmitted every power ramping period.

단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송함에 따라 핸드오버 실패 타이머를 시작한다. 핸드오버 실패 타이머는 랜덤 액세스 프리앰블 재전송 전, 재전송 후 또는 재전송과 동시에 시작될 수 있다. 핸드오버 실패 타이머를 시작함에 따라 단말은 소스 셀 및 인접 셀들의 채널 상태를 측정(Measurement)한다. 이때, 측정 주기는 파워 램핑 주기일 수 있다. 단말은 소스 기지국이 SIB(System Information Block) 형태로 전송하는 인접 셀 리스트(Neighbour Cell List)에 따라 인접 셀들의 채널 상태를 측정할 수 있다. 인접 셀 리스트는 동일한 부반송파(carrier) 주파수(Intra-frequency)를 사용하는 인접 셀들의 목록, 다른 부반송파 주파수(Inter-frequency)를 사용하는 인접 셀들의 목록 및 인접 셀의 특정한 파라미터 등을 포함할 수 있다. 단말은 측정 결과를 이용하여, 채널 상태가 가장 좋은 베스트 셀(Best Cell)을 찾는다.The handover failure timer is started as the UE retransmits the random access preamble. The handover failure timer may be started before retransmission of the random access preamble, retransmission or simultaneously with retransmission. As the handover failure timer is started, the UE measures channel conditions of the source cell and neighbor cells. At this time, the measurement period may be a power ramping period. The UE can measure a channel state of neighbor cells according to a neighbor cell list transmitted by the source base station in the form of SIB (System Information Block). The neighboring cell list may include a list of neighboring cells using the same carrier frequency (Intra-frequency), a list of neighboring cells using different sub-carrier frequencies (Inter-frequency), and specific parameters of neighboring cells . The terminal uses the measurement result to find a best cell having the best channel condition.

만일, 베스트 셀이 타깃 셀과 일치하지 않으면, 단말은 베스트 셀로 셀 선택(Cell Selection)을 한다(S340). 여기서, 베스트 셀에 속한 기지국이 베스트 기지국(Best BS)이 된다.If the best cell does not coincide with the target cell, the terminal performs cell selection with the best cell (S340). Here, the base station belonging to the best cell becomes the best base station (Best BS).

단말은 베스트 기지국에 접속하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하여 랜덤 액세스를 시도한다(S350). 단말은 베스트 기지국과 RRC 연결을 시도한다(S360). 만일, 단말이 베스트 기지국과의 RRC 연결에 성공하면, 핸드오버 실패 타이머는 중단된다. 핸드오버 재탐색 타이머가 만료될 때까지 단말이 베스트 기지국과의 RRC 연결을 성공하지 못하면, 단말은 RRC 아이들 모드(Idel Mode)로 진입한다.The terminal transmits a random access preamble to access the best base station and attempts random access (S350). The MS attempts an RRC connection with the best BS (S360). If the terminal succeeds in the RRC connection with the best base station, the handover failure timer is stopped. If the UE does not succeed in RRC connection with the best BS until the handover re-search timer expires, the UE enters the RRC idle mode.

핸드오버를 위해 단말이 타깃 기지국과 접속을 시도하는 도중 타깃 기지국과 단말 사이에 무선 환경에 문제가 발생하는 경우에 대비하여, 단말은 인접 셀들의 채널 상태를 측정하여 베스트 셀을 찾는다. 베스트 셀이 타깃 셀과 일치하지 않을 때, 타깃 셀로의 핸드오버 수행을 중지하고, 신속하게 베스트 셀로 접속을 시도한다. 따라서, 단말과 타깃 셀 사이의 채널 상태가 좋지 않을 때, 타깃 기지국에 쓸데없이 계속 접속하는 시간을 감소시켜, 타깃 기지국과의 핸드오버를 수행하기 위해 소모하는 무선 자원을 절약할 수 있다. 또한, 베스트 셀과의 빠른 접속으로 무선 통신의 신뢰도를 높일 수 있어 효율적이다.In case a problem occurs in the radio environment between the target base station and the terminal while the terminal attempts to access the target base station for handover, the terminal measures the channel state of the neighbor cells to find the best cell. When the best cell does not coincide with the target cell, the handover to the target cell is stopped, and the connection to the best cell is attempted promptly. Accordingly, when the channel state between the UE and the target cell is not good, it is possible to save the radio resources consumed for performing the handover with the target base station by reducing the time required to continuously connect to the target base station. In addition, it is efficient to increase the reliability of wireless communication by quick connection with the best cell.

이하, 단말의 베스트 기지국과의 랜덤 액세스 과정(S350) 및 RRC 연결 과정(S360)에 대해 상술한다.Hereinafter, the random access procedure (S350) and the RRC connection procedure (S360) of the terminal with the best base station will be described in detail.

도 10은 랜덤 액세스 과정 및 RRC 연결 과정을 나타낸 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a random access procedure and an RRC connection procedure.

도 10을 참조하면, 단말은 랜덤 액세스를 통해 베스트 기지국에 접속한다(S350). 단말은 베스트 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S351). 랜덤 액세스 프리앰블은 RACH를 통하여 전송될 수 있다. 여기서, 단말은 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 할당받지 못했기 때문에, 경합 랜덤 액세스 과정을 수행한다. 베스트 기지국은 단말로 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송한다(S352). 랜덤 액세스 응답 메시지는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)을 통하여 전송될 수 있다. 랜덤 액세스 응답 메시지는 상향링크 무선자원 할당정보, 시간 옵셋(timing advance) 정보, 임시 C-RNTI 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the terminal accesses the best base station through random access (S350). The MS transmits a random access preamble to the best BS (S351). The random access preamble may be transmitted via the RACH. Here, since the UE has not been allocated a dedicated random access preamble, it performs a contention random access procedure. The best base station transmits a random access response message to the terminal (S352). The random access response message may be transmitted on a downlink-shared channel (DL-SCH). The random access response message may include uplink radio resource allocation information, timing advance information, temporary C-RNTI, and the like.

단말은 베스트 기지국과 RRC 연결을 재설정한다(S360). 단말은 베스트 기지국으로 RRC 재성립 요청(Re-establishment request) 메시지를 전송한다(S361). RRC 재성립 요청 메시지는 단말과 베스트 기지국간 처음으로 스케줄된 상향링크 메시지일 수 있다. RRC 재성립 요청 메시지는 RRC 계층에 의해 생성되고, 논리채널인 CCCH(Common Control Channel)를 통해 전송될 수 있다. 베스트 기지국은 단말로 RRC 재성립(Re-establishment) 메시지를 전송한다(S362). RRC 재성립 메시지는 경합을 해결하고(contention resolution), SRB(Signalling Radio Bearer)를 성립시키기 위한 메시지이다. RRC 재성립 메시지는 RRC 계층에 의해 생성되고, CCCH를 통해 전송될 수 있다. 단말은 베스트 기지국으로 RRC 재성립 완료(complete) 메시지를 전송한다(S363). RRC 재성립 완료 메시지는 논리채널인 DCCH(Dedicated Control Channel)를 통해 전송될 수 있다. RRC 재성립 완료 메시지 전송으로 RLF(Radio Link Failure)가 복구(recovery)된다. 베스트 기지국은 단말로 RRC 재설정(Reconfiguration) 메시지를 전송한다(S361). RRC 재설정 메시지는 RRC 연결을 성립 또는 수정을 명령하는 것이다. RRC 재설정 메시지는 DCCH를 통해 전송될 수 있다. 단말은 베스트 기지국으로 RRC 재설정 완료 메시지를 전송한다(S362). RRC 재설정 완료 메시지는 DCCH를 통해 전송될 수 있다.The MS reestablishes the RRC connection with the best BS (S360). The MS transmits an RRC re-establishment request message to the best BS (S361). The RRC re-establishment request message may be the first uplink message scheduled between the subscriber station and the best base station. The RRC re-establishment request message is generated by the RRC layer and can be transmitted via the CCCH (Common Control Channel), which is a logical channel. The best base station transmits an RRC re-establishment message to the mobile station (S362). The RRC re-establishment message is a message for resolving contention and establishing a Signaling Radio Bearer (SRB). The RRC re-establishment message is generated by the RRC layer and can be transmitted over the CCCH. The MS transmits an RRC re-establishment complete message to the best BS (S363). The RRC re-establishment completion message may be transmitted through a dedicated control channel (DCCH), which is a logical channel. RLF (Radio Link Failure) is recovered by transmitting RRC re-establishment completion message. The best base station transmits an RRC reconfiguration message to the mobile station (S361). The RRC reset message is a command to establish or modify an RRC connection. The RRC reset message may be sent over the DCCH. The MS transmits an RRC re-establishment complete message to the best BS (S362). The RRC Reset Complete message may be sent over the DCCH.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The present invention may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microprocessor, and the like, which are designed to perform the above- , Other electronic units, or a combination thereof. In software implementation, it may be implemented as a module that performs the above-described functions. The software may be stored in a memory unit and executed by a processor. The memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. You will understand. Therefore, it is intended that the present invention covers all embodiments falling within the scope of the following claims, rather than being limited to the above-described embodiments.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing elements of a terminal;

도 4는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a wireless protocol structure for a user plane.

도 5는 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a wireless protocol structure for a control plane.

Claims

소스기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 단계;Receiving a handover command message from a source base station;

상기 핸드오버 명령 메시지가 지시하는 타깃 기지국으로 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계;Transmitting a first random access preamble to a target base station indicated by the handover command message;

상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 수신하지 못해 상기 타깃 기지국으로 제2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계;Transmitting a second random access preamble to the target base station without receiving a response to the first random access preamble;

상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블을 전송함에 따라 핸드오버 실패 타이머를 시작하는 단계;Initiating a handover failure timer by transmitting the second random access preamble;

상기 핸드오버 실패 타이머를 시작함에 따라 셀 선택을 수행하는 단계;Performing cell selection upon starting the handover failure timer;

상기 셀 선택에 의해 선택된 베스트 기지국으로 제3 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계;Transmitting a third random access preamble to the best base station selected by the cell selection;

상기 베스트 기지국과 RRC(Radio Resource Control) 연결을 수행하는 단계;Performing an RRC (Radio Resource Control) connection with the best base station;

상기 RRC 연결이 성공하는 경우, 상기 핸드오버 실패 타이머를 중단하는 단계; 및Stopping the handover failure timer if the RRC connection is successful; And

상기 핸드오버 실패 타이머가 만료될 때까지 상기 RRC 연결이 실패하는 경우, RRC 아이들 모드로 진입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 실패 처리 방법.And entering the RRC idle mode if the RRC connection fails until the handover failure timer expires.

제 1 항에 있어서, 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블은 파워 램핑된 랜덤 액세스 프리앰블인 것을 특징으로 하는 핸드오버 실패 처리 방법.2. The method of claim 1, wherein the second random access preamble is a power randomized random access preamble.

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