KR20110135860A

KR20110135860A - 이동통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20110135860A
Application number: KR1020117020753A
Authority: KR
Inventors: 정인욱; 이진; 김용호; 류기선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2011-12-19
Also published as: US8923245B2; WO2010110594A2; WO2010110594A3; KR101687618B1; US20120008596A1

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 핸드오버(Handover) 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 핸드오버 방법은, 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 상기 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 상기 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 수신하는 단계; 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 수행하는 단계; 상기 네트웍 진입 절차의 오류가 발생한 경우 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계; 상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하는 단계; 상기 가용구간 동안 서빙 기지국으로으로부터 데이터 송수신 서비스를 제공받는 단계; 및 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 재수행한 후, 상기 재설정된 링크 해제시간에 상기 서빙 기지국과 링크를 해제하는 단계를 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HANDOVER IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버(handover) 방법 및 장치에 관한 것으로서, EBB(Entry Before Break) 핸드오버 수행중에 오류 발생으로 인하여 네트웍 re-entry 기간을 재설정하는 핸드오버 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서는 단말의 이동성을 보장하기 위하여 단말이 이동중에도 기지국으로부터 지속적인 서비스를 제공받기 위한 핸드오버(Handover) 기술이 제안되었다. 핸드오버 기술은 단말이 현재 서비스를 제공받고 있는 서빙 기지국(Serving BS)에서 다른 기지국(Target BS)으로 이동함에 따라서 현재 서빙 기지국과 교신하고 있는 데이터(data context)들을 최소한의 interruption time을 가지고 타겟 기지국으로 옮겨 교신을 지속하는 것을 말한다. 이와 같은 핸드오버 기술을 통해서 이동 단말은 서비스 지속성(service continuity)를 보장받을 수 있다.

특히 핸드오버 중 서빙 기지국과 접속을 유지한 상태에서 타겟 기지국으로 진입한 후 서빙 기지국과의 연결을 종료하는 EBB(Entry Before Break) 핸드오버는 핸드오버 절차 수행중에도 서빙 기지국으로부터 지속적으로 데이터를 수신할 수 있는 장점이 있다.

그러나, EBB 핸드오버 수행중에 핸드오버 절차의 오류가 발생하여 타겟 기지국으로의 re-entry 과정이 지연되거나 핸드오버 실패가 발생한 경우에는 서빙 기지국으로 현재 상태를 알려줄 수 있는 방법이 없기 때문에 서빙 기지국으로부터 지속적인 서비스를 제공 받을 수 없거나 핸드오버 지연이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, EBB(Entry Before Break) 핸드오버 수행중에 핸드오버 절차의 오류가 발생하여 타겟 기지국으로의 re-entry 과정이 지연되거나 핸드오버 실패가 발생한 경우 서빙 기지국으로 현재 상태를 알려줄 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.

또한, 핸드오버 절차 수행중 오류 발생에 대한 상태 정보를 서빙 기지국에 알려줌으로써 핸드오버 지연을 방지하거나 서빙 기지국과의 링크 해제시간을 연장하여 지속적인 서비스를 제공 받을 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버 방법은, 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 상기 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 상기 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 수신하는 단계; 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 수행하는 단계; 상기 네트웍 진입 절차의 오류가 발생한 경우 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계; 상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하는 단계; 상기 가용구간 동안 서빙 기지국으로으로부터 데이터 송수신 서비스를 제공받는 단계; 및 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 재수행한 후, 상기 재설정된 링크 해제시간에 상기 서빙 기지국과 링크를 해제하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 핸드오버 명령메시지에는 타겟 기지국이 제공해 줄 것으로 예상되는 서비스 레벨 정보 및 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 시작하는 시작시간(action time) 정보가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 상태 정보는 MAC(Medium Access Control) management 메시지, 피기백(Piggyback), 또는 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 상태 정보는 상기 네트웍 진입 절차의 종류 정보, 상기 오류 사유 및 발생시점에 관한 정보 및 상기 서빙 기지국에 요청하는 액션(action) 요청 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차는 CDMA 코드 레인징 또는 MAC 메시지를 통한 레인징인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 CDMA 코드 레인징 또는 MAC 메시지를 통한 레인징 실패가 발생한 경우 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답메시지를 통해서 오류 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 핸드오버 방법은, 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 상기 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 상기 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 수신하는 단계; 상기 비가용구간 동안 상기 타겟 기지국으로 상향링크 채널 동기를 위한 레인징 요청메시지를 전송하는 단계; 상기 레인징 요청에 대한 오류 또는 실패가 발생한 경우, 상기 가용구간 동안 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계; 상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하는 단계; 및 상기 가용구간 또는 재설정된 가용구간 동안 서빙 기지국으로으로부터 데이터 송수신 서비스를 제공받는 단계를 포함한다.

바람직하게는 상기 방법은, 상기 재설정된 비가용구간 동안 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청메시지를 전송하고 상향링크 동기 획득 및 상기 타겟 기지국으로부터 리소스를 할당받는 단계; 및 상기 재설정된 링크 해제시간에 상기 서빙 기지국과의 링크를 해제하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 상태 정보는 상기 오류 사유 및 오류 발생시점에 관한 정보 또는 상기 서빙 기지국에 요청하는 액션(action) 요청 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 실패가 발생한 경우 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답메시지를 통해서 오류 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버 장치는, 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 단말과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 단말과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 상기 단말로 송신하는 송신부; 상기 단말이 상기 비가용구간 동안 타겟 기지국과 핸드오버를 위한 레인징 절차 수행중 오류가 발생한 경우, 상기 단말로부터 오류 상태정보를 수신하는 수신부; 및 상기 수신된 오류 상태정보를 참조하여 상기 가용구간, 비가용구간 및 링크 해제시간을 재설정하고, 상기 송신부를 통해서 상기 재설정된 가용구간, 비가용구간 및 링크 해제시간 정보를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버 동작을 수행하는 단말은, 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 수신부; 상기 타겟 기지국으로 핸드오버를 위한 레인징 요청메시지를 송신하는 송신부; 및 상기 타겟 기지국과 핸드오버를 위한 레인징 절차의 오류 여부를 판단하는 제어부를 포함하며, 상기 타겟 기지국과의 핸드오버를 위한 레인징 절차에서 오류 또는 실패가 발생한 경우, 상기 가용구간 동안 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 보고하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하여 상기 서빙 기지국과 링크 해제시간을 연장하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 상태 정보는 MAC(Medium Access Control) management 메시지, 피기백(Piggyback), 또는 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)에 포함되어 상기 서빙 기지국으로 보고되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 EBB(Entry Before Break) 핸드오버 수행중에 핸드오버 절차의 오류가 발생하여 타겟 기지국으로의 re-entry 과정이 지연되거나 핸드오버 실패가 발생한 경우에는 서빙 기지국으로 현재 상태를 알려줌으로써, 핸드오버 지연을 방지하거나 서빙 기지국과의 링크 해제시간을 연장하여 단말이 핸드오버 절차 수행중에도 지속적인 서비스를 제공 받을 수 있는 효과가 발생된다.

도 1은 기지국의 핸드오버 명령에 따른 핸드오버 절차를 나타낸 도면이다.
도 2는 단말의 핸드오버 요청에 따른 핸드오버 절차를 나타낸 도면이다.
도 3은 데이터 서비스 중에 EBB 핸드오버를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라서 EBB 핸드오버 수행중 오류가 발생한 경우 핸드오버 상태 정보를 서빙 기지국으로 보고하는 과정을 포함하는 핸드오버 절차를 순차적으로 도시한 도면이다.

발명의 실시를 위한 형태

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

본 발명의 통신 시스템은 음성 및 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템으로서 기지국 및 단말을 포함하며, LTE(Long Term Evolution) 시스템, LTE-Advanced 시스템, IEEE802.16e 시스템 및 IEEE802.16m 시스템 등이 될 수 있다. 특히 표준화 작업이 활발히 진행중인 IEEE 802.16m 시스템은 기존 802.16 표준 기반의 단말 및 기지국 장비와 상호 호환성을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템 요구사항을 만족하는 시스템으로서, 이하에서는 IEEE802.16m 시스템을 대표예로 설명한다.

본 발명의 단말은 SS(Subscriber Station), UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등으로 불릴 수 있으며, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북 등과 같이 이동중에도 통신이 가능한 기기를 포함한다.

본 발명의 기지국은 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, BS(Base Station), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 억세스 포인트(Access Point) 등의 용어로 사용될 수 있다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있으며, 기지국 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 또한, 하향링크(Downlink)는 기지국으로부터 단말로의 통신 채널을 의미하며, 상향링크(Uplink)는 단말로부터 기지국으로의 통신 채널을 의미한다.

본 발명의 무선통신 시스템에 적용되는 다중접속 기법은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 공지된 다른 변조 기술들과 같은 다중접속 기법을 모두 포함한다. 또한, 상기 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중접속 방식은 서로 상이할 수 있으며, 예를 들어 하향링크는 OFDMA 기법을 사용하고 상향링크는 SC-FDMA 기법을 사용할 수도 있다.

핸드오버(Handover 또는 Handoff)는 단말이 서빙 기지국이 관장하는 서빙셀에서 타겟 기지국이 관장하는 이웃셀로 이동할 경우 현재 단말과 연결중인 서빙 기지국과의 링크를 타겟 기지국과의 링크로 전환해주는 것을 의미한다. 타겟 기지국과의 링크를 새롭게 연결하기 전에 서빙 기지국과의 링크를 종료하는 것을 BBE(Break Before Entry) 또는 BBM(Break Before Make) 핸드오버라고 하며, 타겟 기지국과의 링크를 새롭게 연결한 후에 서빙 기지국과의 링크를 종료하는 것을 EBB(Entry Before Break) 또는 MBB(Make Before Break) 핸드오버라고 한다. 본 발명에서는 EBB 핸드오버를 수행하는 경우의 핸드오버 방법 및 장치에 대해서 설명한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

핸드오버 절차는 구체적으로 핸드오버 결정 및 개시(HO decision and initiation), 핸드오버 준비(HO preparation) 및 핸드오버 수행(HO execution)의 3가지 절차로 구성될 수 있다. 단말은 핸드오버 결정 및 개시 절차 전에 주변 기지국에 대한 정보를 수집하는 사전 단계가 필요하며 스캐닝(scanning)을 통해서 주변 기지국에 대한 정보를 수집할 수 있다. 단말의 스캐닝 동작은 서빙 기지국과 교신을 수행하지 않는 구간에서 이루어질 수 있다.

핸드오버 결정 및 개시 절차에서는 단말이 주체가 되어 핸드오버를 결정하고 개시하거나 또는 기지국이 주체가 되어 핸드오버를 결정하고 개시할 수 있다. 서빙 기지국은 자신의 자원 또는 셀 상황을 고려하여 Load balancing 측면에서 핸드오버를 결정하여 단말에게 핸드오버를 명령함으로써 핸드오버 절차를 개시할 수 있다. 이때 단말은 기지국의 지시에 따라서 EBB 핸드오버를 수행할지 여부가 결정될 수 있다.

도 1은 기지국의 핸드오버 명령에 따른 핸드오버 절차를 나타낸 도면이다.

서빙 기지국은 단말의 핸드오버가 필요하다고 판단된 경우, 핸드오버 요청 메시지(HO-REQ)를 타겟 기지국으로 전송한다(S101).

타겟 기지국은 핸드오버 응답 메시지(HO-RSP)를 서빙 기지국으로 전송한다(S103).

서빙 기지국과 타겟 기지국은 핸드오버 준비 단계를 통해서 핸드오버 대상 단말의 정보를 교환하며, 타겟 기지국이 단말에게 할당할 전용 코드(dedicated code), 물리적 주소(STID), 보안 파라미터(security parameter) 등의 리소스 들을 기지국간에 상호 협상한다(HO-Negotiation). 경우에 따라서 서빙 기지국은 HO-REQ 메시지를 복수의 주변 기지국으로 전송할 수 있으며, 복수의 주변 기지국으로부터 HO-RSP 메시지를 수신하여 단말에게 타겟 기지국 리스트를 알려줄 수도 있다.

서빙 기지국와 타겟 기지국간의 HO-Negotiation 과정이 종료되면, 서빙 기지국은 단말에게 핸드오버 명령메시지(HO-CMD)를 전달한다(S105). 상기 HO-CMD 메시지에는 핸드오버 절차를 시작하기 위한 network re-entry 진입시간(action time, 이하 "시작시간"이라 함), 서빙 기지국이 단말에게 하향링크/상향링크 자원 할당을 중단하고 서빙 기지국과의 링크를 해제하는 시간(disconnect time, 이하 "종료시간"이라 함), 타겟 기지국의 ID, 타겟 기지국이 단말에게 제공해 줄 것으로 예상되는 서비스 레벨 등의 정보가 포함된다.

HO-CMD 메시지를 수신한 단말은 경우에 따라서 핸드오버 지시메시지(HO-IND)를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S107). 예를 들어, 서빙 기지국이 다수의 주변 기지국 리스트가 포함된 타겟 기지국 리스트를 단말로 전송한 경우 타겟 기지국 선택 정보를 서빙 기지국으로 전송하거나, 모든 타겟 기지국이 핸드오버 대상으로 적절하지 못하여 핸드오버를 취소하거나, 서빙 기지국과의 링크를 해제하는 종료시간(disconnect time)까지 단말이 서빙 기지국과 링크를 지속하지 못하거나, 기타의 이유로 핸드오버를 취소하는 경우 등이 발생한 경우, 단말은 이에 대한 HO-IND 메시지를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.

핸드오버 준비절차가 완료되면, 이후 단말은 타겟 기지국과 핸드오버 절차를 수행한다. 즉, HO-CMD 메시지에 포함된 시작시간(action time)에 맞추어 단말은 타겟 기지국과 네트웍 re-entry 절차를 수행한다(S109). 이때, CDMA 코드 레인징 또는 MAC 메시지를 통한 레인징 요청(RNG-REQ)을 통해서 네트웍 re-entry 절차가 가능하다.

단말이 EBB 핸드오버를 수행하는 경우에는, 타겟 기지국과 네트웍 re-entry 절차 진행중에도 단말은 서빙 기지국과 통신이 가능한 구간인 available interval(이하, "AI"라 함) 동안은 서빙 기지국과 지속적으로 통신이 가능하며(S111), 단말은 서빙 기지국과 통신이 불가능한 구간인 unavailable interval(이하, "UAI"라 함) 동안 타겟 기지국으로 네트웍 re-entry 절차를 수행할 수 있다.

그러나 단말이 BBE 핸드오버를 수행하는 경우에는, 서빙 기지국과 AI 및 UAI 구간이 정해지지 않으며 일반적인 하드 핸드오버(Hard Handover) 절차를 수행하게 된다.

타겟 기지국과 단말간의 네트웍 re-entry 절차(S109)가 완료되면, 타겟 기지국은 서빙 기지국으로 핸드오버 완료메시지(HO-CMPLT)를 전송하여 핸드오버 종료를 알려줄 수도 있다(S113).

이후, 단말은 서빙 기지국과의 링크를 해제하고 타겟 기지국과 링크를 설정한다(S117).

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단말은 스캐닝 측정 결과를 서빙 기지국으로 보고하거나, 핸드오버 요청 메시지(HO-REQ)를 서빙 기지국으로 전송하거나, 또는 서빙 기지국과 채널 상태가 좋지 못하여 현재 채널 상태를 유지하는 것이 바람직하지 않다고 판단되는 경우 핸드오버를 결정 및 개시할 수 있다. 이때도 단말은 기지국의 결정에 따라서 EBB 핸드오버를 수행할지 여부가 결정될 수 있다.

도 2는 단말의 핸드오버 요청에 따른 핸드오버 절차를 나타낸 도면이다.

예를 들어, 단말은 현재 서빙 기지국이 관장하는 셀에 위치하면서 서빙 기지국으로부터 주기적으로 인접 기지국에 관한 정보를 수신하고, 인접 기지국으로부터 송신되는 프리앰블 신호의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)을 주기적으로 스캐닝하여 서빙 기지국에서 송신하는 프리앰블 신호의 CINR값이 인접 기지국의 CINR값 보다 작아지는 경우 핸드오버가 필요한 것으로 인지하게 된다.

단말이 핸드오버가 필요한 것으로 인지한 경우, 단말은 핸드오버 요청 메시지(HO-REQ)를 서빙 기지국으로 전송한다(S201).

이후, 서빙 기지국과 타겟 기지국간의 HO-REQ/HO-RSP 메시지 송수신을 통한 HO-Negotiation 과정이 수행되며, 도 1에서 설명한 바와 같이 서빙 기지국과 타겟 기지국은 HO-Negotiation 과정을 통해서 단말의 정보를 교환하고, 단말에게 할당할 전용 코드(dedicated code), 물리적 주소(STID), 보안 파라미터(security parameter) 등의 리소스 들을 상호 협상한다(HO-Negotiation). 경우에 따라서 서빙 기지국은 HO-REQ 메시지를 복수의 주변 기지국으로 전송할 수 있으며, 복수의 주변 기지국으로부터 HO-RSP 메시지를 수신하여 단말에게 타겟 기지국 리스트를 알려줄 수도 있다.

이후의 과정은 도 1에서 설명한 과정과 동일한 바, 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 데이터 서비스 중에 EBB 핸드오버를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.

단말은 네트웍 진입 절차 수행시 EBB 핸드오버 지원 및 선호 여부에 대한 정보를 사전에 기지국과 교환하여, EBB 핸드오버 수행 여부를 사전에 결정한다.

단말이 핸드오버가 필요한 것으로 판단한 경우, 서빙 기지국(S-BS)으로 핸드오버 요청메시지(HO-REQ)를 전송한다(S301).

서빙 기지국은 타겟 기지국(T-BS)과 HO-negotiation 절차 완료후, 타겟 기지국 리스트, AI 및 UAI 구간 정보, 시작시간(action time) 및 종료시간(disconnect time), STID, 서비스 플로우 ID(FID) 등이 포함된 핸드오버 명령메시지(HO-CMD)를 단말로 전송한다(S303). 도시된 바와 같이, 프레임 2에서 타겟 기지국으로 network re-entry 절차가 개시되며, 단말이 네트웍 re-entry 절차를 수행하는 프레임 2 및 프레임 3 구간동안은 단말은 서빙 기지국과 통신이 불가능한 unavailable interval(UAI)을 갖게된다.

타겟 기지국은 물리적 동기화 채널(PSCH; physical synchronization channel) 및 시스템 정보(SI; system information)를 단말로 전송한다(S305). 이때, PSCH를 통하여 타겟 기지국과 단말은 하향링크 채널 동기를 맞춘다.

단말은 CDMA 코드가 포함된 레인징 요청메시지(RNG-REQ)를 타겟 기지국으로 전송하고(S307), 타겟 기지국으로부터 이에 대한 응답(ACK/NACK)을 수신하여(S309) 상향링크 채널 동기를 맞춘다.

이후, UAI 구간이 종료되면 AI 구간동안 서빙 기지국은 단말로 VoIP 등의 데이터를 송수신하기 위하여 DL/UL MAP을 전송하여 하향링크/상향링크 자원할당을 한다(S311). 도시된 바와 같이, 프레임 4 및 프레임 5에서는 단말이 서빙 기지국과 통신이 가능한 구간인 available interval(AI)을 갖게 되며, AI 동안 단말은 서빙 기지국으로부터 할당받은 자원을 활용하여 서빙 기지국과 통신을 수행할 수 있다(S313).

이후, HO-CMD 메시지를 통해 지시된 종료시간(disconnect time)에서 서빙 기지국은 단말에게 하향링크/상향링크 자원 할당을 중단함으로서 단말과 서빙 기지국은 연결된 링크를 해제한다.

이후, MAC 메시지를 통한 레인징 요청을 수행하고(S315), 타겟 기지국으로부터 물리적 주소(STID) 및 서비스플로우아이디(FID; service flow ID) 등의 리소스를 할당받는다(S317). 상기 MAC 메시지에는 단말의 인증(authentication) 및 CQI 정보 등이 포함될 수 있다.

또한, 타겟 기지국은 단말로 VoIP 등의 데이터를 송수신하기 위하여 DL/UL MAP을 전송하여 하향링크/상향링크 자원을 할당한다(S319).

이후, 단말은 타겟 기지국으로부터 할당받은 자원을 통하여 VoIP 등의 데이터를 송수신한다(S327).

그러나, 도 3과 같이 단말이 EBB를 통한 핸드오버를 수행 할 경우 UAI 구간에서 타겟 기지국과의 레인징 절차(CDMA ranging 또는 MAC message ranging)가 실패하여 타겟 기지국으로의 네트웍 re-entry 과정이 예정된 종료시간(Disconnect Time) 보다 늦을 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우에는 기 설정된 종료시간(Disconnect Time)의 사용이 불필요하게 되며, 타겟 기지국으로의 실질적인 네트웍 진입전까지는 서빙 기지국으로부터 서비스를 제공받을 수 있는 기간이 줄어드는 문제점이 발생한다. 이러한 경우를 대비하기 위하여 UAI 구간에서 계획된 수행 절차가 실패하거나 이상이 있어서 기존의 네트웍 re-entry 기간의 지연이 발생되면, 단말이 서빙 기지국으로 현재 상황에 대한 상태 정보를 알려줌으로써 전반적인 network re-entry 구간의 설정을 재조정하는 방안이 필요하다.

도 4는 EBB 핸드오버 수행중 오류가 발생한 경우 핸드오버 종료시간을 재설정 함으로써 서빙 기지국으로부터 데이터 서비스를 지속적으로 제공받는 것을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하여 살펴본 바와 같이, 핸드오버 요청(S301), 핸드오버 명령(S303) 및 타겟 기지국으로부터 물리적 동기화 채널(PSCH; physical synchronization channel) 및 시스템 정보(SI; system information)를 수신(S305)하는 과정은 도 4에서도 동일하다.

또한, 도 3에서 설명한 바와 같이, 단말은 EBB 핸드오버를 수행하기 위하여 서빙 기지국으로부터 시작시간(action time), 종료시간(disconnect time), AI 구간 정보, UAI 구간 정보를 HO-CMD 메시지를 통해서 서빙 기지국으로부터 수신한다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 종료시간(Disconnect Time)은 단말이 타겟 기지국으로 network re-entry 절차를 마치는 예상 시간이다. 그러므로 단말이 UAI 구간 동안 계획된 수행 절차가 정상적으로 종료되지 못하였을 경우, 기 설정된 종료시간(Disconnect Time)에 맞추어 network re-entry를 완료 할 수 없는 경우도 발생할 수 있다. 이 때문에 단말은 UAI 구간 동안 계획된 수행 절차의 오류가 있을 경우 또는 절차 진행에 대한 상태를 보고할 필요성이 있을 경우, AI 구간에서 서빙 기지국에게 이에 대한 상태 정보(status report)를 전송할 수 있다.

도시된 바와 같이, UAI 구간인 프레임 2 및 프레임 3에서 타겟 기지국과 CDMA code 레인징 절차를 수행하며, 단말의 레인징 요청메시지를 타겟 기지국이 정상적으로 수신하지 못하거나(S407), 또는 단말이 타겟 기지국으로부터 레인징 요청에 대한 ACK/NACK 메시지를 수신하지 못하여(S409) 네트웍 re-entry 절차상의 오류가 발생할 수 있다.

이후, AI 구간에서 서빙 기지국은 DL/UL 맵을 전송하여 단말에게 하향링크/상향링크 자원을 할당한다(S411).

만약 타겟 기지국과 CDMA code 레인징이 실패하였을 경우(S407), 단말은 AI 구간동안 CDMA code 레인징 실패에 대한 상태 정보를 서빙 기지국으로 보고한다(S413).

상기 상태 정보를 수신한 서빙 기지국은 단말이 타겟 기지국으로 network re-entry 수행하는 동안 서빙 기지국으부터 서비스를 지속적으로 제공 받을 수 있도록 종료시간(Disconnect Time)을 연장하여 재설정하고, 재설정된 종료시간(disconnect time), UAI 및 AI 정보가 포함된 응답 메시지를 단말로 전송한다(S415).

만약, 단말이 타겟 기지국으로부터 CDMA code 레인징 요청에 대한 ACK/NACK 메시지를 수신하지 못한 경우(S409)에는 단말은 이에 대한 상대 정보를 서빙 기지국으로 보고하며(S413), 이를 수신한 서빙 기지국은 재설정된 종료시간(disconnect time), UAI 및 AI 정보가 포함된 응답 메시지를 단말로 전송한다(S415).

만약, 단말이 UAI 구간에서 MAC message (RNG-REQ/RSP)를 통한 레인징을 실패하였을 경우에는, MAC message ranging 절차 실패 정보를 서빙 기지국에게 전송하여 종료시간(disconnect time), UAI 및 AI를 재설정하도록 한다.

타겟 기지국은 CDMA code 레인징 실패 또는 MAC message를 통한 레인징 실패의 경우, UAI 구간 동안 레인징 응답메시지(RNG-RSP)를 통하여 오류 정보를 단말로 보내줄 수 있다. 예를 들어, CDMA code 레인징이 실패하였을 경우 ranging parameter offset 등의 정보를 단말로 보내줄 수 있으며, MAC message 레인징이 실패하였을 경우 복호(decoding) 실패와 같은 정보를 레인징 응답메시지(RNG-RSP)를 통하여 알려 줄 수 있다.

단말은 UAI 구간에서 레인징 절차 수행중 발생한 오류에 대하여 AI 구간동안 별도의 MAC management 메시지(HO-STAT-REP)를 통하여 서빙 기지국으로 보고할 수 있다.

상기 별도의 MAC management 메시지(HO-STAT-REP)에는 하기 표 1과 같은 정보가 포함될 수 있다.

또한, 단말은 UAI 구간에서 레인징 절차 수행중 발생한 오류에 대하여 AI 구간동안 상향 링크로 서빙 기지국에게 보낼 정보가 있다면 UAI 구간에 대한 정보, 즉 UAI procedure 타입과 그에 대한 Error 정보를 나타내는 특정한 시퀀스(sequence) 또는 data information을 통한 피기백(piggyback)을 사용하여 알릴 수도 있다.

또한, 단말은 AI 구간에서 서빙 기지국으로 CQICH 보고시에 UAI 구간에 대한 정보, 즉 UAI procedure 타입과 그에 대한 Error 정보를 나타내는 특정한 시퀀스(sequence)를 통해서 서빙 기지국에게 오류 상태를 보고할 수도 있다.

AI 구간인 프레임 4 및 프레임 5 동안 서빙 기지국과 단말은 지속적으로 통신을 수행하며(S417), AI 구간이 종료되더라도 재설정된 종료시간(disconnect time), UAI 및 AI에 따라서 종료시간이 프레임 9 이후로 연장되며, 프레임 6 및 프레임 7에서는 새로운 UAI 구간으로 동작하게 된다(S419).

따라서, 단말과 서빙 기지국은 연결된 링크를 해제하지 않으며, UAI 구간동안 단말은 타겟 기지국으로부터 PSCH 및 시스템 정보(SI)를 수신하고(S421), 이전 CDMA code 레인징 절차를 재수행(S423)하여, 이에 대한 응답메시지를 수신한다(S425).

이후, UAI 구간이 종료되고 다시 AI 구간이 시작되면 해당 AI 구간동안 서빙 기지국과 데이터 송수신을 수행하고(S427), 이후 MAC 메시지를 통한 레인징 요청메시지를 타겟 기지국으로 전송하여(S435) 타겟 기지국과의 네트웍 re-entry 절차를 완료한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종료시간이 프레임 9 이후로 연장되었기 때문에, 단말은 AI 구간에 해당되는 프레임 8 및 프레임 9 동안은 서빙 기지국과 지속적으로 데이터 송수신이 가능하다.

한편, 여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

이동통신 시스템의 핸드오버(Handover) 방법에 있어서,
서빙 기지국으로부터 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 상기 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 상기 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 수신하는 단계;
상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 수행하는 단계;
상기 네트웍 진입 절차의 오류가 발생한 경우 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계;
상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하는 단계;
상기 가용구간 동안 서빙 기지국으로으로부터 데이터 송수신 서비스를 제공받는 단계; 및
상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 재수행한 후, 상기 재설정된 링크 해제시간에 상기 서빙 기지국과 링크를 해제하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,
상기 핸드오버 명령메시지에는 타겟 기지국이 제공해 줄 것으로 예상되는 서비스 레벨 정보 및 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차를 시작하는 시작시간(action time) 정보가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서, 상기 상태 정보는 MAC(Medium Access Control) management 메시지, 피기백(Piggyback), 또는 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서, 상기 상태 정보는,
상기 네트웍 진입 절차의 종류 정보, 상기 오류 사유 및 발생시점에 관한 정보 및 상기 서빙 기지국에 요청하는 액션(action) 요청 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서, 상기 타겟 기지국과 네트웍 진입 절차는 CDMA 코드 레인징 또는 MAC 메시지를 통한 레인징인 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 5항에 있어서,
상기 CDMA 코드 레인징 또는 MAC 메시지를 통한 레인징 실패가 발생한 경우 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답메시지를 통해서 오류 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
이동통신 시스템의 핸드오버(Handover) 방법에 있어서,
서빙 기지국으로부터 타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 상기 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 상기 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 수신하는 단계;
상기 비가용구간 동안 상기 타겟 기지국으로 상향링크 채널 동기를 위한 레인징 요청메시지를 전송하는 단계;
상기 레인징 요청에 대한 오류 또는 실패가 발생한 경우, 상기 가용구간 동안 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계;
상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하는 단계; 및
상기 가용구간 또는 재설정된 가용구간 동안 서빙 기지국으로으로부터 데이터 송수신 서비스를 제공받는 단계를 포함하는 핸드오버 방법.
제 7항에 있어서,
상기 재설정된 비가용구간 동안 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청메시지를 전송하고 상향링크 동기 획득 및 상기 타겟 기지국으로부터 리소스를 할당받는 단계; 및
상기 재설정된 링크 해제시간에 상기 서빙 기지국과의 링크를 해제하는 단계를 더 포함하는 핸드오버 방법.
제 7항에 있어서, 상기 상태 정보는 MAC(Medium Access Control) management 메시지, 피기백(Piggyback), 또는 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 7항에 있어서, 상기 상태 정보는,
상기 오류 사유 및 오류 발생시점에 관한 정보 또는 상기 서빙 기지국에 요청하는 액션(action) 요청 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 7항에 있어서,
상기 레인징 실패가 발생한 경우 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답메시지를 통해서 오류 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 단말과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 단말과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 상기 단말로 송신하는 송신부;
상기 단말이 상기 비가용구간 동안 타겟 기지국과 핸드오버를 위한 레인징 절차 수행중 오류가 발생한 경우, 상기 단말로부터 오류 상태정보를 수신하는 수신부; 및
상기 수신된 오류 상태정보를 참조하여 상기 가용구간,
비가용구간 및 링크 해제시간을 재설정하고, 상기 송신부를 통해서 상기 재설정된 가용구간, 비가용구간 및 링크 해제시간 정보를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 핸드오버 장치.
타겟 기지국 정보, 핸드오버 수행 중 서빙 기지국과 데이터 송수신이 가능한 가용구간(available interval) 및 데이터 송수신이 불가능한 비가용구간(unavailable interval) 정보, 및 서빙 기지국과의 링크 해제시간(disconnect time) 정보가 포함된 핸드오버 명령메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 수신부;
상기 타겟 기지국으로 핸드오버를 위한 레인징 요청메시지를 송신하는 송신부; 및
상기 타겟 기지국과 핸드오버를 위한 레인징 절차의 오류 여부를 판단하는 제어부를 포함하며,
상기 타겟 기지국과의 핸드오버를 위한 레인징 절차에서 오류 또는 실패가 발생한 경우, 상기 가용구간 동안 이에 대한 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 보고하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 가용구간 및 비가용구간 재설정 정보와 상기 링크해제 시간이 연장된 링크 해제시간 재설정 정보가 포함된 상태 정보 응답메시지를 수신하여 상기 서빙 기지국과 링크 해제시간을 연장하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 13항에 있어서,
상기 상태 정보는 MAC(Medium Access Control) management 메시지, 피기백(Piggyback), 또는 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)에 포함되어 상기 서빙 기지국으로 보고되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 13항에 있어서,
상기 상태 정보는 상기 오류 사유 및 오류 발생시점에 관한 정보 또는 상기 서빙 기지국에 요청하는 액션(action) 요청 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.