KR102418150B1 - 핸드오버 제어장치 및 핸드오버 제어장치의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, Inter-RAN 핸드오버 절차 시, Core 장비에서 단말의 이동성 및 기지국의 세부적인 상태 등을 고려하여, target 기지국을 결정하는 새로운 target 기지국 선정 방식을 구현하는 구체적인 기술을 제안하고 있다.

Description

핸드오버 제어장치 및 핸드오버 제어장치의 동작 방법{CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD HANDOVER}

본 발명은, 무선구간에서의 Inter-RAN(Radio Access Network) 핸드오버 기술과 관련된 것이다.

표준 규격에서는, 기지국에서 단말의 이동(Leave/Enter)에 따라 발생되는 무선구간의 핸드오버에 대하여, source/target 기지국 간의 물리적 연동 여부에 따라, 기지국 간 직접 통신(예: LTE의 경우 X2, 5G의 경우 Xn)을 통해 이루어지는 방식과 이동성을 관리하는 Core 장비(예: LTE의 경우 MME, 5G의 경우 AMF) 기반 통신(예: LTE의 경우 S1, 5G의 경우 N2)을 통해 이루어지는 방식으로 구분할 수 있다.

동일 무선기술 내 기지국 간의 Inter-RAN 핸드오버에서, 기지국 간 직접 통신 방식의 경우 기지국 간 물리 연결이 필요하므로 Cost 소모가 매우 큰 반면 핸드오버 성공률이 높고, Core 장비를 연동하는 통신 방식의 경우 기지국 간 개별 물리 연결이 필요하지 않으므로 Cost 효율이 높은 반면 핸드오버 성공율이 저조한 단점이 있다.

이처럼 Core 장비 연동 기반의 핸드오버에서 핸드오버 성공률이 저조한 이유는, 핸드오버 수행 과정이 단말의 위치 이동에 따른 동작이며, 실제 source/target 기지국 간의 직접적인 물리 연동이 없는 경우 target 기지국의 선정이 단말에서 측정한 무선구간 신호 세기에만 의존하여 이루어지기 때문이다.

한편, 표준에서 핸드오버 절차는 Preparation과 Execution 단계로 나뉘며, Preparation 과정 시 단말에 대한 target 기지국으로의 핸드오버 요청이 source 기지국에서 Core 장비로 전달된다.

헌데, Preparation 과정에서는 target 기지국의 단순 status(ins/oos) 정보만을 활용하고 있으며, 앞서 설명한 것처럼 target 기지국의 선정은 단말에서 측정한 무선구간 신호 세기에만 의존할 뿐이므로, Preparation 과정 이후 Execution 과정 시 target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하거나, 단말의 서비스 연속성을 보장받지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

즉, Core 장비 연동 기반의 핸드오버에서는, 핸드오버 절차 시 target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하는 등의 이유로 핸드오버 성공율이 낮은 단점이 있으며, 이로 인해 서비스 단절 등 고객 체감 품질이 저하될 수 밖에 없는 문제가 있다.

이에, 본 발명에서는, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버와 관련하여, target 기지국을 선정하는 새로운 선정 방식을 통해 핸드오버 성공율을 증대시킬 수 있는 구체적인 기술을 제안하고자 한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버와 관련하여, target 기지국을 선정하는 새로운 선정 방식을 통해 핸드오버 성공율을 증대시킬 수 있는 구체적인 기술을 실현하는, 핸드오버 제어장치 및 핸드오버 제어장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 핸드오버 제어장치는, 소스 기지국으로부터 단말의 핸드오버 요청 수신 시, 상기 단말의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색하는 검색부; 상기 검색되는 타겟 기지국 중 특정 타겟 기지국을 결정하는 타겟결정부; 및 상기 결정한 특정 타겟 기지국의 정보를 상기 소스 기지국에 전달하여, 상기 소스 기지국이 상기 단말에 대한 핸드오버 절차를 상기 특정 타겟 기지국으로 수행하도록 하는 정보전달부를 포함한다.

구체적으로, 상기 타겟결정부는, 상기 단말의 특성 정보를 기반으로 검색되는 타겟 기지국 리스트 내 타겟 기지국으로 상기 단말의 특성 정보를 전달하여, 상기 타겟 기지국에서 상기 특성 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고, 상기 단말에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 타겟 기지국 중에서 상기 특정 타겟 기지국을 결정할 수 있다.

구체적으로, 단말의 특성 정보는, 단말에 대한 위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국의 정보 중 적어도 하나가 포함되는 이동성 정보와, 단말이 이용하는 주파수(frequency), 대역폭(bandwidth), 이용하는 RAT(Radio Access Technology) 중 적어도 하나가 포함되는 무선 정보와, 단말 및 기지국 간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 검색부는, 기지국과의 연동을 기반으로 기 분석된 분석 정보를 근거로, 상기 단말의 특성 정보를 통해 예측되는 이동 위치 기반의 타겟 기지국 검색을 수행하며, 상기 분석 정보는, 기지국 별로 기지국에 접속된 단말의 이동을 분석한 이동 패턴(Mobility Pattern, Mobility Behavior), 기지국 별로 기지국 간 핸드오버 실패/성공 이력을 분석한 핸드오버 이력(H/O history), 기지국 별로 기지국의 로드(Load), 수용 단말 수, 지원 RF(Radio Frequency), 처리 중인 성능(Throughput), 기지국 및 데이터 노드 간 Traffic 속도 중 적어도 하나가 포함되는 기지국 상태 정보를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 타겟결정부는, 상기 타겟 기지국 리스트 내 타겟 기지국 중 상기 특정 타겟 기지국을 제외한 나머지 타겟 기지국에 대해, 상기 단말의 핸드오버를 위해 설정된 연결을 해제(Release)할 수 있다.

구체적으로, 상기 타겟결정부에 의해 결정되는 특정 타겟 기지국은, 단말 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 상기 소스 기지국에서 결정되는 타겟 기지국과 무관할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말 장치에 있어서, 상기 단말 장치 및 기지국 간의 신호 측정을 근거로 하는 핸드오버 요청을 소스 기지국으로 전송할 때, 상기 핸드오버 요청에 상기 단말 장치의 특성 정보를 포함시켜 전송하는 핸드오버 요청부를 포함하며; 상기 특성 정보는, 상기 소스 기지국을 통해 이동성 제어 노드로 전달되어, 상기 이동성 제어 노드에서 상기 단말 장치의 핸드오버를 위한 타겟 기지국을 결정하는데 이용될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 핸드오버 제어장치의 동작 방법은, 소스 기지국으로부터 단말의 핸드오버 요청 수신 시, 상기 단말의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색하는 검색단계; 상기 검색되는 타겟 기지국 중 특정 타겟 기지국을 결정하는 타겟결정단계; 및 상기 결정한 특정 타겟 기지국의 정보를 상기 소스 기지국에 전달하여, 상기 소스 기지국이 상기 단말에 대한 핸드오버 절차를 상기 특정 타겟 기지국으로 수행하도록 하는 정보전달단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 타겟결정단계는, 상기 단말의 특성 정보를 기반으로 검색되는 타겟 기지국 리스트 내 타겟 기지국으로 상기 단말의 특성 정보를 전달하여, 상기 타겟 기지국에서 상기 특성 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고, 상기 단말에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 타겟 기지국 중에서 상기 특정 타겟 기지국을 결정할 수 있다.

구체적으로, 단말의 특성 정보는, 단말에 대한 위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국의 정보 중 적어도 하나가 포함되는 이동성 정보와, 단말이 이용하는 주파수(frequency), 대역폭(bandwidth), 이용하는 RAT(Radio Access Technology) 중 적어도 하나가 포함되는 무선 정보와, 단말 및 기지국 간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 검색단계는, 기지국과의 연동을 기반으로 기 분석된 분석 정보를 근거로, 상기 단말의 특성 정보를 통해 예측되는 이동 위치 기반의 타겟 기지국 검색을 수행하며, 상기 분석 정보는, 기지국 별로 기지국에 접속된 단말의 이동을 분석한 이동 패턴(Mobility Pattern, Mobility Behavior), 기지국 별로 기지국 간 핸드오버 실패/성공 이력을 분석한 핸드오버 이력(H/O history), 기지국 별로 기지국의 로드(Load), 수용 단말 수, 지원 RF(Radio Frequency), 처리 중인 성능(Throughput), 기지국 및 데이터 노드 간 Traffic 속도 중 적어도 하나가 포함되는 기지국 상태 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 핸드오버 제어장치 및 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, Core 장비에서 단말의 이동성 및 기지국의 세부적인 상태 등을 고려하여, target 기지국을 결정하는 새로운 target 기지국 선정 방식을 구현하는 구체적인 기술을 실현하고 있다.

이로써, 본 발명에 따르면, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버 절차 시 Core 장비에서 결정한 target 기지국으로 핸드오버 절차를 수행함으로써, target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하는 상황을 개선하여 핸드오버 성공율을 증대시키고 서비스 단절 등 고객 체감 품질이 저하되는 상황을 회피하는 효과를 도출할 수 있다.

도 1은 Inter-RAN 핸드오버 상황을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 기술 실현을 위한 각 장치의 구성을 보여주는 일 실시예의 블록도이다.
도 3은 본 발명에서 소스 기지국에 전달하는 타겟 기지국의 정보에 대한 구성을 보여주는 일 예시이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 핸드오버 제어장치의 동작 방법에서 지원하는 Call Flow의 실시예들을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 제어장치의 동작 방법의 흐름을 보여주는 동작 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명은, 무선구간에서의 Inter-RAN(Radio Access Network) 핸드오버 기술과 관련된 것이다.

표준 규격에서는, 기지국에서 단말의 이동(Leave/Enter)에 따라 발생되는 무선구간의 핸드오버에 대하여, source/target 기지국 간의 물리적 연동 여부에 따라, 기지국 간 직접 통신(예: LTE의 경우 X2, 5G의 경우 Xn)을 통해 이루어지는 방식과 이동성을 관리하는 Core 장비(예: LTE의 경우 MME, 5G의 경우 AMF) 기반 통신(예: LTE의 경우 S1, 5G의 경우 N2)을 통해 이루어지는 방식으로 구분할 수 있다.

동일 무선기술 내 기지국 간의 Inter-RAN 핸드오버에서, 기지국 간 직접 통신 방식의 경우 기지국 간 물리 연결이 필요하므로 Cost 소모가 매우 큰 반면 핸드오버 성공률이 높고, Core 장비를 연동하는 통신 방식의 경우 기지국 간 개별 물리 연결이 필요하지 않으므로 Cost 효율이 높은 반면 핸드오버 성공율이 저조한 단점이 있다.

이처럼 Core 장비 연동 기반의 핸드오버에서 핸드오버 성공률이 저조한 이유는, 핸드오버 수행 과정이 단말의 위치 이동에 따른 동작이며, 실제 source/target 기지국 간의 직접적인 물리 연동이 없는 경우 target 기지국의 선정이 단말에서 측정한 무선구간 신호 세기에만 의존하여 이루어지기 때문이다.

한편, 표준에서 핸드오버 절차는 Preparation과 Execution 단계로 나뉘며, Preparation 과정 시 단말에 대한 target 기지국으로의 핸드오버 요청이 source 기지국에서 Core 장비로 전달된다.

헌데, Preparation 과정에서는 target 기지국의 단순 status(ins/oos) 정보만을 활용하고 있을 뿐, 단말의 이동성(예: 예측 이동 위치 등), 해당 기지국의 세부적인 상황(예: 과부하 여부, RAN의 해당 가입자 수용 가능 여부(B2B, IoT 등), 누적된 handover 성공률 등)을 전혀 고려하지 않고 있다.

도 1은 단말의 이동에 따른 핸드오버 상황, 특히 Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버 상황을 일 예로서 도시하고 있다.

도 1에서는 source 기지국으로서의 NG-RAN #4에 접속된 단말(10)이 이동하는 경우를 보여주고 있으며, 단말(10)이 핸드오버를 요청할 때 보고한 가장 센 신호 세기의 target 기지국은 NG-RAN #5일 수 있다.

핸드오버 절차 시 Preparation 과정에서 단말(10)에 대한 target 기지국(NG-RAN #5)으로의 핸드오버 요청이 source 기지국(NG-RAN #4)에서 Core 장비(예: AMF)로 전달되어, target 기지국(NG-RAN #5)은 핸드오버를 위한 준비를 수행할 것이며, 이 동안에도 단말(10)의 위치 이동은 계속되어 NG-RAN #5과 멀어지고 다른 기지국(예: NG-RAN #2)와 가까워질 수 있다.

이렇게 되면, Preparation 과정 이후 Execution 과정 시, 단말(10)의 측정에 의존하여 설정된 target 기지국(NG-RAN #5)과의 통신 중 실패가 발생할 수 있고, 단말(10)의 서비스 연속성을 보장받지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

결국, 현 표준에 따른 Core 장비 연동 기반의 핸드오버에서는, Preparation 과정에서는 target 기지국의 단순 status(ins/oos) 정보만을 활용하며, 앞서 설명한 것처럼 target 기지국의 선정은 단말(10)에서 측정한 무선구간 신호 세기에만 의존할 뿐이므로, Preparation 과정 이후 Execution 과정 시 target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하거나, 단말(10)의 서비스 연속성을 보장받지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이렇듯, Core 장비 연동 기반의 핸드오버에서는, 핸드오버 절차 시 target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하는 등의 이유로 핸드오버 성공율이 낮은 단점이 있으며, 이로 인해 서비스 단절 등 고객 체감 품질이 저하될 수 밖에 없는 문제가 있다.

이에, 본 발명에서는, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버와 관련하여, target 기지국을 선정하는 새로운 선정 방식을 통해 핸드오버 성공율을 증대시킬 수 있는 구체적인 기술을 제안하고자 한다.

구체적으로, 본 발명에서는, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버와 관련하여, Core 장비에서 단말의 이동성 및 기지국의 세부적인 상태 등을 고려하여 target 기지국을 결정하는 새로운 target 기지국 선정 방식을 구현하는, 구체화된 기술을 제안하고자 한다.

보다 구체적으로, 본 발명에서는, 전술의 제안하는 target 기지국 선정 방식을 구현하는 핸드오버 제어장치를 제안하고자 한다.

도 2는 본 발명의 기술 실현을 위한 일 실시예에 따른 제어장치의 구성을 보여주고 있다.

본 발명에서 제안하는 핸드오버 제어장치(100)는, 단말(UE,10)에 대한 Inter-RAN 핸드오버 절차에 관여하는 Core 장비일 수 있다.

예컨대, 핸드오버 제어장치(100)는, LTE의 경우 단말(UE,10)에 대한 Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버에 관여하는 이동성 관리 노드로서의 MME일 수 있고, 5G의 경우 단말(UE,10)에 대한 Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버에 관여하는 이동성 관리 노드로서의 AMF일 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 5G를 가정하고 핸드오버 제어장치(100)가 AMF인 실시예를 가정하여 설명하겠다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 제어장치(100)는, 검색부(110), 타겟결정부(120), 정보전달부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)는, 5G의 이동성 관리 노드로서의 AMF인 경우로 가정할 때, 기지국으로서의 RAN과 N2 기반 통신을 지원하며 및 제어 평면(Control Plane) 및 사용자 평면(User Plane)의 각종 NF(예: Network Function)와 SBI(Service Based Interface) 기반 통신을 지원할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 제어장치(100)는, 전술의 각 구성부를 통해 본 발명의 제안 기술 즉 단말의 이동성 및 기지국의 세부적인 상태 등을 고려하여 target 기지국을 결정하는 새로운 target 기지국 선정 방식(기술)을 실현할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)를 구성하는 각 구성부에 대해 구체적으로 설명하겠다.

검색부(110)는, 소스 기지국으로부터 단말의 핸드오버 요청 수신 시, 해당 단말의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색하는 기능을 담당한다.

구체적으로 설명하면, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)는, 소스 기지국(source 기지국)으로부터 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)을 수신하게 된다.

이러한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)은, 단말(10)에 대한 Inter-RAN 핸드오버 절차 중 Preparation 과정에 수신되는 것이다.

이때, 검색부(110)는, source 기지국으로부터 수신한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에, 본 발명에서 중요하게 활용하는 단말 특성 정보가 포함되어 있는지 확인한다.

만약, 검색부(110)는, 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에 단말(10)의 특성 정보가 포함되어 있는 경우, 해당 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 타겟 기지국(target 기지국)을 검색할 수 있다.

이때, 본 발명에서 중요하게 활용하는 단말의 특성 정보는, 단말에 대한 위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국의 정보 중 적어도 하나가 포함되는 이동성 정보와, 단말이 이용하는 주파수(frequency), 대역폭(bandwidth), 이용하는 RAT(Radio Access Technology) 중 적어도 하나가 포함되는 무선 정보와, 단말 및 기지국 간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

구체적으로, 단말(10)을 언급하여 설명하면, 단말(10)의 특성 정보에는 단말(10)에 대해 GPS를 통해 파악(또는 계산)한 물리적인 위치, 이동 속도, 이동 경로를 포함하고 아울러 접속하고 있는 기지국에 대한 정보를 포함하는 이동성 정보가 포함될 수 있다.

또한, 단말(10)의 특성 정보에는, 단말이 이용하는 주파수(frequency), 대역폭(bandwidth), 이용하는 RAT(예: NR | EUTRAN)에 대한 정보를 포함하는 무선 정보가 포함될 수 있고, 단말 및 기지국 간 정보(예: 사용하고 있는 Cell ID 등)가 포함될 수 있다.

이처럼 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)로 수신되는 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에 포함되는 단말(10)의 특성 정보는, 단말(10)에서 전송되는 정보일 수 있고, 단말(10)에 대해 source 기지국에 의해 전송되는 정보일 수 있고, 단말(10)에서 전송된 정보 및 source 기지국에 의한 정보의 조합일 수도 있다.

한편, 다른 실시예에 따르면, 검색부(110)는, 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(예: Handover Required message) 수신 시, UDSF, NWDAF 및 외부 NF 등과 통신을 하여 단말(10)의 특성 정보의 전체 또는 일부를 확보할 수도 있다.

이하에서는, 본 발명에서 단말(10)의 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 target 기지국을 검색하는 기능에 대해, 구체적으로 설명하겠다.

일 실시예를 설명하면, 검색부(110)는, 기지국과의 연동을 기반으로 기 분석된 분석 정보를 근거로, 단말(10)의 특성 정보를 통해 예측되는 이동 위치 기반의 target 기지국 검색을 수행할 수 있다.

여기서 분석 정보는, 단말의 이동성(예: 예측 이동 위치 등), 각 기지국들의 세부적인 상황(예: 과부하 여부, RAN의 해당 가입자 수용 가능 여부(B2B, IoT 등), 누적된 handover 성공률 등)을 고려하기 위해 활용되는 정보로서, UDSF, NWDAF 및 외부 NF 등과 통신을 하여 확보할 수 있는 정보이다.

보다 구체적으로 설명하면, 분석 정보는, 기지국 별로 기지국에 접속된 단말의 이동을 분석한 이동 패턴(Mobility Pattern, Mobility Behavior)를 포함할 수 있다.

이 밖에도, 분석 정보는, 기지국 별로 기지국 간 핸드오버 실패/성공 이력을 분석한 핸드오버 이력(H/O history), 기지국 별로 기지국의 로드(Load), 수용 단말 수, 지원 RF(Radio Frequency), 처리 중인 성능(Throughput), 기지국 및 데이터 노드 간 Traffic 속도 중 적어도 하나가 포함되는 기지국 상태 정보를 포함할 수 있다.

이에 구체적으로 설명하면, 검색부(110)는, 전술의 Core에서 기 분석된 분석 정보와 단말(10)의 특성 정보를 근거로 단말(10)에 대한 이동 위치를 예측하고, 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로 target 기지국을 검색할 수 있다.

일 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, source 기지국으로서의 NG-RAN #4에 접속된 단말(10)이 이동하는 경우를 가정하고, 단말(10)이 핸드오버를 요청할 때 보고한 가장 센 신호 세기의 target 기지국은 NG-RAN #5라고 가정하겠다.

이때, 핸드오버 절차 시 Preparation 과정에서 단말(10)에 대한 target 기지국(NG-RAN #5)으로의 핸드오버 요청(예: Handover Required message)이 source 기지국(NG-RAN #4)에서 Core 장비(예: AMF)로 전달될 것이다.

이 경우, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, Core에서 기 분석된 분석 정보 및 단말(10)의 특성 정보를 근거로 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로, 단말(10) 이동이 예측된 TA(Tracking Area) #1 내 기지국들(예: NG-RAN #1, #2, #3)을 target 기지국으로 검색할 수 있다.

한편, 전술의 TA 기반 검색은 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 분석 정보 및 단말(10)의 특성 정보를 근거로 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로 하는 다양한 방식을 통해, 예측 이동 위치 기반의 target 기지국을 검색해낼 수 있을 것이다.

더 나아가, 검색부(110)는, 전술과 같이 단말(10)에 대해 예측한 예측 이동 위치를 기반으로 검색되는 target 기지국 중에서, 분석 정보를 통해 핸드오버 수용이 불가능하다고 사전 판단되는 기지국을 제외할 수도 있을 것이다.

타겟결정부(120)는, 검색부(110)에서 검색되는 target 기지국 중 특정 타겟 기지국을 결정하는 기능을 담당한다.

구체적으로 설명하면, 타겟결정부(120)는, 만약 검색부(110)에서 검색되는 target 기지국이 단일 개라면, 해당 target 기지국을 특정 target 기지국으로 결정하여 사용할 수 있다.

한편, 타겟결정부(120)는, 단말(10)의 특성 정보를 기반으로 검색되는 target 기지국이 다수 개라면, 이러한 target 기지국 리스트에서 하나의 특정 target 기지국을 결정해야 한다.

이렇듯 하나의 특정 target 기지국을 결정하는 방식을 구체적으로 설명하면, 타겟결정부(120)는, target 기지국 리스트 내 target 기지국으로 단말(10)의 특성 정보를 전달하여, target 기지국에서 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고, 단말(10)에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 target 기지국 중에서 하나의 특정 target 기지국을 결정할 수 있다.

Inter-RAN 핸드오버 절차에 따르면, Preparation 과정에서 단말(10)에 대한 target 기지국(NG-RAN #5)으로의 핸드오버 요청(예: Handover Required message)을 source 기지국(NG-RAN #4)으로부터 수신한 Core 장비(예: AMF)는, 금번 요청된 핸드오버를 target 기지국으로 요청하게 된다(Handover Request message).

여기서, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, source 기지국(NG-RAN #4)으로부터 수신한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에서 확인되는 target 기지국(NG-RAN #5)을 무시하고, 앞서 검색한 target 기지국 리스트 내 target 기지국 각각(예: NG-RAN #1, #2, #3)으로 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(Handover Request message)을 전달하며, 이때 전달하는 핸드오버 요청(Handover Request message)에 단말(10)의 특성 정보를 포함시켜 전달할 수 있다.

이처럼 target 기지국 리스트 내 target 기지국으로 전달되는 단말(10)의 특성 정보는, 단말(10)의 이동성 정보(위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국 정보), 무선 정보(frequency, bandwidth, 이용 RAT), 단말 및 기지국 간 정보(예: 사용하고 있는 Cell ID 등)의 전체일 수 있고, target 기지국의 수용 여부 판단에 필요한 일부일 수 있다.

이렇게 되면, Core 장비(예: AMF)로부터 핸드오버 요청(Handover Request message)을 수신한 target 기지국 리스트 내 각 target 기지국(예: NG-RAN #1, #2, #3)은, 요청에서 확인되는 단말(10)의 특성 정보를 기준으로 자신(기지국)이 핸드오버되는 단말(10)을 수용 가능한지 여부를 판단하고 그 결과를 금번 요청에 대한 응답(Handover Request Acknowledge message)을 통해 Core 장비(예: AMF)으로 회신할 것이다.

이에, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF), 특히 타겟결정부(120)는, target 기지국 리스트 내 각 target 기지국(예: NG-RAN #1, #2, #3) 중, 단말(10)에 대해 수용(수용 가능)으로 판단하여 회신하는 target 기지국에서 하나의 특정 target 기지국을 결정할 수 있다.

예를 들어, 타겟결정부(120)는, 단말(10)에 대해 수용(수용 가능)으로 판단하여 회신하는 target 기지국이 단일 개라면, 해당 target 기지국을 특정 target 기지국으로 결정하여 사용할 수 있다.

만약, 타겟결정부(120)는, 단말(10)에 대해 수용(수용 가능)으로 판단하여 회신하는 target 기지국이 다수 개라면, 해당 target 기지국 중 기 설정된 결정 기준(예: H/O history 및 로드의 조합)에 따른 하나의 target 기지국을 특정 target 기지국으로 결정하여 사용할 수 있다.

이렇게 타겟결정부(120)에서 결정되는 특정 target 기지국은, 단말(10) 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 source 기지국에서 결정(선정)되는 target 기지국과 무관한 것이며, 따라서 단말(10) 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 source 기지국에서 결정(선정)되는 target 기지국과 다를 수 있고 동일할 수도 있다.

이렇듯, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 단말 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 source 기지국에서 선정한 target 기지국, 즉 source 기지국으로부터의 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에서 확인되는 target 기지국과는 무관하게, 단말의 이동성에 기인한 예측 이동 위치 및 기 분석된 분석 정보를 통한 기지국 별 세부적인 상황(예: 과부하 여부, RAN의 해당 가입자 수용 가능 여부(B2B, IoT 등), 누적된 handover 성공률 등)을 고려하여, target 기지국을 자체적으로 결정(재 선정)하고 있다.

한편, 타겟결정부(120)는, target 기지국 리스트 내 target 기지국 중 결정한 특정 target 기지국을 제외한 나머지 타겟 기지국에 대해, 단말(10)의 핸드오버를 위해 설정된 연결을 해제(Release)할 수 있다.

즉, 타겟결정부(120)는, target 기지국 리스트 내 target 기지국 중 특정 target 기지국을 결정하게 되면, 특정 target 기지국을 제외한 나머지 타겟 기지국과는 더 이상 금번 단말(10)의 핸드오버를 위한 통신이 발생하지 않을 것이므로, 나머지 타겟 기지국 각각과 핸드오버 요청(Handover Request message) 및 응답(Handover Request Acknowledge message) 등 핸드오버 관련 메시지 송수신을 위해 설정(점유)한 N2 연결 등의 자원(Resource)을 즉시 해제(Release)할 수 있다.

정보전달부(130)는, 타겟결정부(120)에서 결정한 특정 target 기지국의 정보를 source 기지국에 전달하여, source 기지국이 단말(10)에 대한 핸드오버 절차를 특정 target 기지국으로 수행하도록 하는 기능을 담당한다.

Inter-RAN 핸드오버 절차에 따르면, Core 장비(예: AMF)는 target 기지국과 단말(10)에 대한 핸드오버 수용이 합의되면, 관련 NF(예: SMF, UPF 등)과 해당 target 기지국 기준의 핸드오버 관련 시그널링을 수행하여 Preparation 과정을 마무리한 후, source 기지국으로 단말(10)에 대한 target 기지국으로의 핸드오버 수행(Handover Command message)을 전달하고 source 기지국은 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하게 된다.

여기서, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 전술한 바 있듯이 특정 target 기지국을 자체적으로 결정(재 선정)하며, 이렇듯 결정한 특정 target 기지국과 단말(10)에 대한 핸드오버 수용이 합의됨에 따라 관련 NF(예: SMF, UPF 등)과 특정 target 기지국 기준의 핸드오버 관련 시그널링을 수행하여 Preparation 과정을 마무리한다.

또한, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF) 특히 정보전달부(130)는, Preparation 과정을 마무리한 후 전달되는 핸드오버 수행(Handover Command message)에, 자체적으로 결정(재 선정)한 특정 target 기지국의 정보를 포함시켜 전달할 수 있다.

이때, 핸드오버 수행(Handover Command message)을 통해 전달되는 특정 target 기지국의 정보는, 도 3에 도시된 Target ID의 형태로 정의될 수 있다.

이렇게 되면, source 기지국은 Core 장비(예: AMF)로부터 수신한 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하며, 이 메시지를 근거로 source 기지국 및 단말(10)은 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)에서 자체 결정(재 선정)한 특정 target 기지국과 이후의 핸드오버 절차를 수행하게 될 것이다.

한편, 도 2에서는, 전술한 본 발명의 새로운 target 기지국 선정 방식(기술)을 실현하기 위한, 단말장치(10)의 구성도 제안하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 단말장치(10)는, 핸드오버 요청부(5)를 포함한다.

핸드오버 요청부(5)는, 단말장치(10) 및 기지국 간의 신호 측정을 근거로 하는 핸드오버 요청을 source 기지국으로 전송할 때, 금번 핸드오버 요청에 단말장치(10)의 특성 정보를 포함시켜 전송하는 기능을 담당한다.

구체적으로 설명하면, 단말장치(10)는 기지국의 신호 측정을 기반으로, Inter-RAN 핸드오버를 위해 기 정의된 보고 이벤트가 발생되는 경우, 측정 정보(예: 가장 센 신호 세기의 target 기지국)를 포함하는 Measurement Report를 source 기지국으로 전송하여 핸드오버를 요청하게 된다.

이때, 본 발명의 단말장치(10) 특히 핸드오버 요청부(5)는, Measurement Report를 source 기지국으로 전송하면서, 단말장치(10)의 특성 정보를 포함시켜 전송할 수 있다.

여기서, 특성 정보는, source 기지국을 통해 이동성 제어 노드 예컨대 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)가 구현된 AMF로 전달되어, AMF(100)에서 단말장치(10)의 핸드오버를 위한 target 기지국을 결정하는데 이용되는 정보를 의미한다.

즉, 전술한 바 있듯이, 특정 정보는, 단말장치(10)의 이동성 정보(위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국 정보), 무선 정보(frequency, bandwidth, 이용 RAT), 단말 및 기지국 간 정보(예: 사용하고 있는 Cell ID 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 핸드오버 제어장치의 동작 방법에서 지원하는 Call Flow의 실시예들을 설명하겠다.

먼저, 도 4를 참조하여 5G에서 본 발명의 전체적인 Call Flow를 설명하겠다. 이하 설명에서는 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)는, 5G의 Core 장비로서의 AMF인 것으로 가정하여 설명하겠다.

단말(10)은 기지국의 신호 측정을 기반으로, Inter-RAN 핸드오버를 위해 기 정의된 보고 이벤트가 발생되는 경우, 측정 정보(예: 가장 센 신호 세기의 target 기지국)를 포함하는 Measurement Report를 source 기지국(Source NG_RAN)으로 전송하여 핸드오버를 요청하며, 이에 source 기지국은 AMF(100)으로 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)을 전달한다.

이때, source 기지국으로부터 수신한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에는, 본 발명에서 중요하게 활용하는 단말(10)의 특성 정보가 포함된다(①).

한편, source 기지국으로부터 수신한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에는, 표준에 따른 Target RAN ID, 즉 단말(10) 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 source 기지국에서 결정(선정)되는 target 기지국의 정보 역시 포함되어 있을 것이다.

AMF(100)는 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에서 단말(10)의 특성 정보를 확인하면, 단말(10)의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색한다(②).

구체적으로, AMF(100)는 Core에서 기 분석된 분석 정보와 단말(10)의 특성 정보를 근거로 단말(10)에 대한 이동 위치를 예측하고, 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로 target 기지국을 검색할 수 있다(Target NG-RANs 선택).

AMF(100)는 단말(10)의 특성 정보를 기반으로 검색되는 target 기지국이 다수 개라면, 이러한 target 기지국 리스트 내 target 기지국으로 Handover Request message를 전송하면서 단말(10)의 특성 정보를 함께 전달하여, target 기지국에서 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고, 단말(10)에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 target 기지국 중에서 하나의 특정 target 기지국을 결정할 수 있다(Ack msg 수신 RAN(s) 중 Target NG-RAN 선택).

이렇듯 AMF(100)는 target 기지국과 단말(10)에 대한 핸드오버 수용이 합의되면, 관련 NF(예: SMF, UPF 등)과 해당 target 기지국 기준의 핸드오버 관련 시그널링을 수행하여 Preparation 과정을 마무리한 후, source 기지국으로 단말(10)에 대한 target 기지국으로의 핸드오버 수행(Handover Command message)을 전달하고 source 기지국은 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하게 된다(③).

여기서, AMF(100)는 Preparation 과정을 마무리한 후 source 기지국으로 전달하는 핸드오버 수행(Handover Command message)에, 자체적으로 결정(재 선정)한 특정 target 기지국의 정보를 포함시켜 전달할 수 있다(③).

이렇게 되면, source 기지국은 AMF(100)로부터 수신한 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하며, 이 메시지를 근거로 source 기지국 및 단말(10)은 AMF(100)에서 자체 결정(재 선정)한 특정 target 기지국과 이후의 핸드오버 절차를 수행하게 될 것이다.

다음 도 5를 참조하여, LTE에서 본 발명의 전체적인 Call Flow를 설명하겠다. 이하 설명에서는 본 발명의 핸드오버 제어장치(100)는, LTE의 Core 장비로서의 MME인 것으로 가정하여 설명하며, 5G의 Call Flow와 크게 다르지 않으므로 간략히 설명하겠다.

도 5에서 알 수 있듯이, source 기지국(Source eNodeB)는 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)을 MME(100)로 전달하며, 이때 전달되는 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에는, 본 발명에서 중요하게 활용하는 단말(10)의 특성 정보가 포함된다(①).

MME(100)는 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에서 단말(10)의 특성 정보를 확인하면, 단말(10)의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색한다(②).

구체적으로, MME(100)는 Core에서 기 분석된 분석 정보와 단말(10)의 특성 정보를 근거로 단말(10)에 대한 이동 위치를 예측하고, 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로 target 기지국을 검색하며, 검색한 target 기지국 리스트 내 target 기지국으로 Handover Request message를 전송하면서 단말(10)의 특성 정보를 함께 전달하여, target 기지국에서 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 한다.

이에, MME(100)는 단말(10)에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 target 기지국 중에서 하나의 특정 target 기지국을 결정할 수 있다.

이렇듯 MME(100)는 target 기지국과 단말(10)에 대한 핸드오버 수용이 합의되면, 관련 노드(예: GW 등)과 해당 target 기지국 기준의 핸드오버 관련 시그널링을 수행하여 Preparation 과정을 마무리한 후, source 기지국으로 단말(10)에 대한 target 기지국으로의 핸드오버 수행(Handover Command message)을 전달하고 source 기지국은 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하게 된다(③).

여기서, MME(100)는 Preparation 과정을 마무리한 후 source 기지국으로 전달하는 핸드오버 수행(Handover Command message)에, 자체적으로 결정(재 선정)한 특정 target 기지국의 정보를 포함시켜 전달할 수 있다(③).

이렇게 되면, source 기지국은 MME(100)로부터 수신한 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하며, 이 메시지를 근거로 source 기지국 및 단말(10)은 MME(100)에서 자체 결정(재 선정)한 특정 target 기지국과 이후의 핸드오버 절차를 수행하게 될 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단말 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 source 기지국에서 선정한 target 기지국과는 무관하게, Core 장비(예: AMF, MME 등)에서 단말의 이동성 및 기지국의 세부적인 상태 등을 고려하여 target 기지국을 자체적으로 결정(재 선정)하는 새로운 target 기지국 선정 방식(기술)을 구현하고 있다.

이로써, 본 발명에 따르면, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버 절차 시 Core 장비에서 결정한 target 기지국으로 핸드오버 절차를 수행함으로써, target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하는 상황을 개선하여 핸드오버 성공율을 증대시키고, 서비스 단절 등 고객 체감 품질이 저하되는 상황을 회피하는 효과를 도출할 수 있다.

이하에서는, 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 제어장치의 동작 방법의 흐름을 구체적으로 설명하겠다.

본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, source 기지국으로부터 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)을 수신하면(S10), 단말(10)의 특성 정보가 포함되어 있는지 확인한다(S20).

본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에 단말(10)의 특성 정보가 포함되어 있는 경우(S20 Yes), 해당 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 타겟 기지국(target 기지국)을 검색할 수 있다(S30).

한편, 다른 실시예에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(예: Handover Required message) 수신 시, UDSF, NWDAF 및 외부 NF 등과 통신을 하여 단말(10)의 특성 정보의 전체 또는 일부를 확보하고, 후술의 target 기지국 검색을 수행할 수도 있다.

본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 단말(10)의 특성 정보를 확인 또는 확보할 수 없는 경우(S20 No), 본 발명이 적용되지 않은 기존의 방식으로 핸드오버 절차를 수행할 수 있다(S25).

한편 단말(10)의 특성 정보를 기반으로 target 기지국을 검색하는 과정을 구체적으로 설명하면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, Core에서 기 분석된 분석 정보와 단말(10)의 특성 정보를 근거로 단말(10)에 대한 이동 위치를 예측하고, 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로 target 기지국을 검색할 수 있다.

일 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, source 기지국으로서의 NG-RAN #4에 접속된 단말(10)이 이동하는 경우를 가정하고, 단말(10)이 핸드오버를 요청할 때 보고한 가장 센 신호 세기의 target 기지국은 NG-RAN #5라고 가정하겠다.

이때, 핸드오버 절차 시 Preparation 과정에서 단말(10)에 대한 target 기지국(NG-RAN #5)으로의 핸드오버 요청(예: Handover Required message)이 source 기지국(NG-RAN #4)에서 Core 장비(예: AMF)로 전달될 것이다.

이 경우, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, Core에서 기 분석된 분석 정보 및 단말(10)의 특성 정보를 근거로 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로, 단말(10) 이동이 예측된 TA(Tracking Area) #1 내 기지국들(예: NG-RAN #1, #2, #3)을 target 기지국으로 검색할 수 있다.

한편, 전술의 TA 기반 검색은 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 분석 정보 및 단말(10)의 특성 정보를 근거로 예측된 단말(10)의 이동 위치를 기반으로 하는 다양한 방식을 통해, 예측 이동 위치 기반의 target 기지국을 검색해낼 수 있을 것이다.

본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 검색되는 target 기지국이 단일 개라면, 해당 target 기지국을 특정 target 기지국으로 결정하여 사용할 수 있다.

하지만, 본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 검색되는 target 기지국이 다수 개라면, 이러한 target 기지국 리스트에서 하나의 특정 target 기지국을 결정해야 한다.

구체적으로, 본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, target 기지국 리스트 내 target 기지국으로 단말(10)의 특성 정보를 전달하여(S40), target 기지국에서 특성 정보를 기반으로 단말(10)에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고, 단말(10)에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 target 기지국 중에서 하나의 특정 target 기지국을 결정할 수 있다(S50).

Inter-RAN 핸드오버 절차에 따르면, Preparation 과정에서 단말(10)에 대한 target 기지국(NG-RAN #5)으로의 핸드오버 요청(예: Handover Required message)을 source 기지국(NG-RAN #4)으로부터 수신한 Core 장비(예: AMF)는, 금번 요청된 핸드오버를 target 기지국으로 요청하게 된다(Handover Request message).

여기서, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, source 기지국(NG-RAN #4)으로부터 수신한 핸드오버 요청(예: Handover Required message)에서 확인되는 target 기지국(NG-RAN #5)을 무시하고, 앞서 검색한 target 기지국 리스트 내 target 기지국 각각(예: NG-RAN #1, #2, #3)으로 단말(10)에 대한 핸드오버 요청(Handover Request message)을 전달하며, 이때 전달하는 핸드오버 요청(Handover Request message)에 단말(10)의 특성 정보를 포함시켜 전달할 수 있다.

이렇게 되면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)로부터 핸드오버 요청(Handover Request message)을 수신한 target 기지국 리스트 내 각 target 기지국(예: NG-RAN #1, #2, #3)은, 요청에서 확인되는 단말(10)의 특성 정보를 기준으로 자신(기지국)이 핸드오버되는 단말(10)을 수용 가능한지 여부를 판단하고 그 결과를 금번 요청에 대한 응답(Handover Request Acknowledge message)을 통해 Core 장비(예: AMF)으로 회신할 것이다.

이에, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, target 기지국 리스트 내 각 target 기지국(예: NG-RAN #1, #2, #3) 중, 단말(10)에 대해 수용(수용 가능)으로 판단하여 회신하는 target 기지국에서 하나의 특정 target 기지국을 결정할 수 있다.

본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, 결정한 특정 target 기지국의 정보를 source 기지국에 전달하여(S60), source 기지국이 단말(10)에 대한 핸드오버 절차를 특정 target 기지국으로 수행하도록 한다(S70).

Inter-RAN 핸드오버 절차에 따르면, Core 장비(예: AMF)는 target 기지국과 단말(10)에 대한 핸드오버 수용이 합의되면, 관련 NF(예: SMF, UPF 등)과 해당 target 기지국 기준의 핸드오버 관련 시그널링을 수행하여 Preparation 과정을 마무리한 후, source 기지국으로 단말(10)에 대한 target 기지국으로의 핸드오버 수행(Handover Command message)을 전달하고 source 기지국은 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하게 된다.

여기서, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, S50단계에서 특정 target 기지국을 자체적으로 결정(재 선정)하며, 이렇듯 결정한 특정 target 기지국과 단말(10)에 대한 핸드오버 수용이 합의됨에 따라 관련 NF(예: SMF, UPF 등)과 특정 target 기지국 기준의 핸드오버 관련 시그널링을 수행하여 Preparation 과정을 마무리한다.

또한, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, Preparation 과정을 마무리한 후 전달되는 핸드오버 수행(Handover Command message)에, 자체적으로 결정(재 선정)한 특정 target 기지국의 정보를 포함시켜 전달할 수 있다(S60).

이렇게 되면, source 기지국은 Core 장비(예: AMF)로부터 수신한 핸드오버 수행(Handover Command message)을 단말(10)로 전달하며, 이 메시지를 근거로 source 기지국 및 단말(10)은 본 발명의 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)에서 자체 결정(재 선정)한 특정 target 기지국과 이후의 핸드오버 절차를 수행하게 될 것이다(S70).

한편, 본 발명의 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, 핸드오버 제어장치(100, 예: AMF)는, S50단계에서 특정 target 기지국을 결정하게 되면, 특정 target 기지국을 제외한 나머지 타겟 기지국과는 더 이상 금번 단말(10)의 핸드오버를 위한 통신이 발생하지 않을 것이므로, 나머지 타겟 기지국 각각과 핸드오버 요청(Handover Request message) 및 응답(Handover Request Acknowledge message) 등 핸드오버 관련 메시지 송수신을 위해 설정(점유)한 N2 연결 등의 자원(Resource)을 즉시 해제(Release)할 수 있다(S55).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단말 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 source 기지국에서 선정한 target 기지국과는 무관하게, Core 장비(예: AMF, MME 등)에서 단말의 이동성 및 기지국의 세부적인 상태 등을 고려하여 target 기지국을 자체적으로 결정(재 선정)하는 새로운 target 기지국 선정 방식(기술)을 구현하고 있다.

이로써, 본 발명에 따르면, Core 장비 연동 기반의 Inter-RAN 핸드오버 절차 시 Core 장비에서 결정한 target 기지국으로 핸드오버 절차를 수행함으로써, target 기지국과의 통신 중 실패가 발생하는 상황을 개선하여 핸드오버 성공율을 증대시키고, 서비스 단절 등 고객 체감 품질이 저하되는 상황을 회피하는 효과를 도출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 제어장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명에 따른 핸드오버 제어장치 및 핸드오버 제어장치의 동작 방법에 따르면, Inter-RAN 핸드오버 절차 시 Core 장비에서 결정한 target 기지국으로 핸드오버 절차를 수행할 수 있는 구체적인 기술을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

100 : 핸드오버 제어장치
110 : 검색부 120 : 타겟결정부
130 : 정보전달부

Claims (11)

1. 소스 기지국으로부터 단말의 핸드오버 요청 수신 시, 상기 단말의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색하는 검색부;
   상기 검색되는 타겟 기지국 중 특정 타겟 기지국을 결정하는 타겟결정부; 및
   상기 결정한 특정 타겟 기지국의 정보를 상기 소스 기지국에 전달하여, 상기 소스 기지국이 상기 단말에 대한 핸드오버 절차를 상기 특정 타겟 기지국으로 수행하도록 하는 정보전달부를 포함하며,
   상기 검색부는,
   기지국과의 연동을 기반으로 기 분석된 분석 정보를 근거로, 상기 단말의 특성 정보를 통해서 예측된 상기 단말의 예측 이동 위치에서의 타겟 기지국 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 타겟결정부는,
   상기 단말의 특성 정보를 기반으로 검색되는 타겟 기지국 리스트 내 타겟 기지국으로 상기 단말의 특성 정보를 전달하여, 상기 타겟 기지국에서 상기 특성 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고,
   상기 단말에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 타겟 기지국 중에서 상기 특정 타겟 기지국을 결정하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   단말의 특성 정보는,
   단말에 대한 위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국의 정보 중 적어도 하나가 포함되는 이동성 정보와,
   단말이 이용하는 주파수(frequency), 대역폭(bandwidth), 이용하는 RAT(Radio Access Technology) 중 적어도 하나가 포함되는 무선 정보와,
   단말 및 기지국 간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 분석 정보는,
   기지국 별로 기지국에 접속된 단말의 이동을 분석한 이동 패턴(Mobility Pattern, Mobility Behavior),
   기지국 별로 기지국 간 핸드오버 실패/성공 이력을 분석한 핸드오버 이력(H/O history),
   기지국 별로 기지국의 로드(Load), 수용 단말 수, 지원 RF(Radio Frequency), 처리 중인 성능(Throughput), 기지국 및 데이터 노드 간 Traffic 속도 중 적어도 하나가 포함되는 기지국 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 타겟결정부는,
   상기 타겟 기지국 리스트 내 타겟 기지국 중 상기 특정 타겟 기지국을 제외한 나머지 타겟 기지국에 대해, 상기 단말의 핸드오버를 위해 설정된 연결을 해제(Release)하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 타겟결정부에 의해 결정되는 특정 타겟 기지국은,
   단말 및 기지국 간의 신호 측정을 통해 상기 소스 기지국에서 결정되는 타겟 기지국과 무관한 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치.
7. 단말 장치에 있어서,
   상기 단말 장치 및 기지국 간의 신호 측정을 근거로 하는 핸드오버 요청을 소스 기지국으로 전송할 때, 상기 핸드오버 요청에 상기 단말 장치의 특성 정보를 포함시켜 전송하는 핸드오버 요청부를 포함하며;
   상기 특성 정보는,
   상기 소스 기지국을 통해 이동성 제어 노드로 전달되어, 상기 이동성 제어 노드에서 상기 단말 장치의 핸드오버를 위한 타겟 기지국을 결정하는데 이용되며,
   상기 이동성 제어 노드는,
   기지국과의 연동을 기반으로 기 분석된 분석 정보를 근거로, 상기 단말의 특성 정보를 통해서 예측된 상기 단말의 예측 이동 위치에서의 타겟 기지국 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
8. 소스 기지국으로부터 단말의 핸드오버 요청 수신 시, 상기 단말의 특성 정보를 기반으로 타겟 기지국으로 검색하는 검색단계;
   상기 검색되는 타겟 기지국 중 특정 타겟 기지국을 결정하는 타겟결정단계; 및
   상기 결정한 특정 타겟 기지국의 정보를 상기 소스 기지국에 전달하여, 상기 소스 기지국이 상기 단말에 대한 핸드오버 절차를 상기 특정 타겟 기지국으로 수행하도록 하는 정보전달단계를 포함하며,
   상기 검색단계는,
   기지국과의 연동을 기반으로 기 분석된 분석 정보를 근거로, 상기 단말의 특성 정보를 통해서 예측된 상기 단말의 예측 이동 위치에서의 타겟 기지국 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치의 동작 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 타겟결정단계는,
   상기 단말의 특성 정보를 기반으로 검색되는 타겟 기지국 리스트 내 타겟 기지국으로 상기 단말의 특성 정보를 전달하여, 상기 타겟 기지국에서 상기 특성 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 수용 여부를 판단하여 회신하도록 하고,
   상기 단말에 대해 수용으로 판단하여 회신하는 타겟 기지국 중에서 상기 특정 타겟 기지국을 결정하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치의 동작 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    단말의 특성 정보는,
    단말에 대한 위치, 이동 속도, 이동 경로, 접속하고 있는 기지국의 정보 중 적어도 하나가 포함되는 이동성 정보와,
    단말이 이용하는 주파수(frequency), 대역폭(bandwidth), 이용하는 RAT(Radio Access Technology) 중 적어도 하나가 포함되는 무선 정보와,
    단말 및 기지국 간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치의 동작 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 분석 정보는,
    기지국 별로 기지국에 접속된 단말의 이동을 분석한 이동 패턴(Mobility Pattern, Mobility Behavior),
    기지국 별로 기지국 간 핸드오버 실패/성공 이력을 분석한 핸드오버 이력(H/O history),
    기지국 별로 기지국의 로드(Load), 수용 단말 수, 지원 RF(Radio Frequency), 처리 중인 성능(Throughput), 기지국 및 데이터 노드 간 Traffic 속도 중 적어도 하나가 포함되는 기지국 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어장치의 동작 방법.

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