KR20170119228A - 이동통신단말의 접속 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보를 이용하여 생성한 통계 정보를 토대로 이동통신단말의 기지국 접속을 제어하는 접속 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 이동통신단말에 대한 기지국 접속을 제어하는 방법은, 이동통신단말이 기지국을 초기 접속을 시도하면, 상기 이동통신단말로 타이밍 어드밴스 정보를 전송하는 단계; 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 상기 이동통신단말이 기지국 셀 커버리지에 위치한 권역을 확인하는 단계; 상기 확인한 권역의 호 절단율을 확인하고, 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상인지 여부를 판별하는 단계; 및 상기 판별 결과 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상이면, 상기 이동통신단말을 타 기지국으로 접속시키는 단계를 포함한다.

Description

이동통신단말의 접속 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling connection of mobile communication terminal}

본 발명은 이동통신단말의 기지국 접속을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보를 이용하여 생성한 통계 정보를 토대로 이동통신단말의 기지국 접속을 제어하는 접속 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템은, 3세대 통신망은 WCDMA(Wideband Dode Division Multiple Access)에서 4세대 통신망인 LTE(Long Term Evolution)으로 진화하여, 고속의 데이터가 LTE망을 통해서 이동통신단말로 송수신되고 있다. 상기 LTE망은 고속으로 이동중인 이동통신단말로도, 100Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 제공하고, 고용량의 데이터를 짧은 시간에 다운로드할 수 있다.

이러한 LTE망에는 기지국인 eNodeB가 구축되어 있으며, eNobeB는 셀 커버리지를 형성하고, 이 셀 커버리지에 포함된 이동통신단말과 무선 업링크 또는 무선 다운링크를 형성한다.

그런데 eNodeB의 커버리지에 포함된 이동통신단말은 통화 중에서, 호가 단절되는 현상이 발생할 수 있다. 특히, eNodeB의 셀 커버리지의 외곽에 위치한 이동통신단말은 상기 호 단절 현상이 빈번하게 발생할 수 있다. 그러나 종래의 LTE 시스템에서는 이러한 호 단절을 사전에 예방하기 위한 대응방안이 부족한 실정이다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 호 단절이 빈번한 권역에 위치한 이동통신단말을 핸드오버를 유도하여 이동통신단말의 호 단절을 예방하는 접속 제어 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른 이동통신 시스템에서 이동통신단말에 대한 기지국 접속을 제어하는 방법은, 이동통신단말이 기지국을 초기 접속을 시도하면, 상기 이동통신단말로 타이밍 어드밴스 정보를 전송하는 단계; 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 상기 이동통신단말이 기지국 셀 커버리지에 위치한 권역을 확인하는 단계; 상기 확인한 권역의 호 절단율을 확인하고, 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상인지 여부를 판별하는 단계; 및 상기 판별 결과 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상이면, 상기 이동통신단말을 타 기지국으로 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 접속 제어 장치는, 셀 커버리지의 권역별 호 절단 비율이 기록되는 통계 정보를 저장하는 저장부; 및 기지국으로 초기 접속을 시도한 이동통신단말로 타이밍 어드밴스 정보가 전송되면, 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 상기 이동통신단말이 셀 커버리지에 위치한 권역을 인식하고, 상기 인식한 권역의 호 절단율을 상기 통계 정보에서 확인하여 상기 확인한 권역의 호 절단율이 임계값 이상이면 상기 이동통신단말을 타 기지국으로 접속시키는 핸드오버 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 생성한 통계 정보에 근거하여, 호 단절이 빈번한 권역에서 초기 접속하는 이동통신단말을 주변 기지국으로 핸드오버하여, 호 단절을 사전에 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 제시하는 ZCZ(Zero Correlation Zone)의 구성표를 이용하여 셀 커버리지의 권역을 분할하고, 이동통신단말로 전송되는 타이밍 어드밴스 정보를 이용하여, 이동통신단말이 위치하는 권역을 정확하게 확인할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 기지국으로 초기 접속하는 이동통신단말이 호 절단율이 높은 권역에 위치하는 것으로 파악되면, 이동통신단말이 QCI1(QoS Class Identifier 1) 기반의 통화 호를 형성되기 전에 이동통신단말을 타 기지국으로 핸드오버시킴으로써, 통화 서비스를 품질을 향상시키는 장점이 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신단말의 기지국 접속을 제어하기 위한 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 3GPP에서 제시한, Zero Correlation Zone 구성표를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 기지국을 전체 커버리지를 복수의 권역으로 분할한 것을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 접속 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 접속 제어 장치에서 통계 정보를 생성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 통계 정보를 토대로 이동통신단말의 접속을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 통계 정보를 토대로 이동통신단말의 접속을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신단말의 기지국 접속을 제어하기 위한 통신 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템은 이동통신단말(100), 기지국(200, 300) 및 접속 제어 장치(400)를 포함한다.

이동통신단말(100)은 기지국(200, 300)에 접속하여, 이동통신 서비스를 제공받는 장치로서, 기지국(200, 300)으로부터 수신한 랜덤 액세스 응답에 포함된 타이밍 어드밴스(Timing Advance) 정보에 근거하여, 전송 타이밍을 갱신한다. 또한, 이동통신단말(100)은 호 절단율이 높은 권역이 위치하고 있는 경우, 타 기지국(200, 300)으로 핸드오버되어 호 절단율이 낮은 타 기지국(200, 300)을 통해서 이동통신 서비스를 제공받을 수 있다.

기지국(200, 300)은 eNodeB로서, 무선 신호 송수신, 무선 채널 부호화 및 복호화, 신호 세기 및 품질측정, 기저대역 신호처리, 무선자원 관리 및 자체 유지보수 기능을 수행한다. 상기 기지국(200, 300)은 타이밍 어드밴스(Timing Advance) 정보를 송출하여, 이동통신단말(100)과 업링크 싱크를 유지한다. 상기 타이밍 어드밴스 정보는 기지국(200, 300)과 이동통신단말(100) 간에 업링크 싱크를 유지하기 위한 왕복 지연시간(Round trip delay)이다.

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) 기술을 기반으로 하는 LTE 시스템에서는 이동통신단말(100)과 기지국(200, 300) 간의 통신이 다른 사용자들의 통신상에 간섭 작용을 발생시킬 가능성이 존재한다. 이러한 간섭작용을 최소화하기 위해, 기지국(200, 300)은 이동통신단말(100)의 전송 타이밍을 관리한다. 부연하면, 이동통신단말(100)은 셀 내의 임의의 영역에 존재할 수 있으며, 이에 따라 이동통신단말(100)이 송신한 무선 데이터가 기지국(200, 300)에 도달하는 시간이 이동통신단말(100)의 위치에 따라 다를 수 있다. 즉, 셀 가장자리에서 송신을 시도하는 이동통신단말(100)의 경우, 상기 송신이 기지국(200, 300)에 도달하는 시간이 셀 중앙에 있는 이동통신단말(100)의 송신의 도달 시간보다 길 것이다. 반대로 셀 중앙에 있는 이동통신단말(100)의 송신이 기지국(200, 300)에 도착하는 시간은 셀 가장자리에 있는 단말의 송신보다 상대적으로 짧다. 기지국(200, 300)은 간섭영향을 막기 위하여 셀 내의 모든 단말들이 전송한 무선 신호들을 셀 커버리지 안에서 수신될 수 있도록 해야 하기 때문에, 이동통신단말(100)의 전송 타이밍을 적절히 조절해야만 하고, 이러한 조절을 시간 동기 관리라고 한다.

기지국(200, 300)은 시간 동기 관리를 위해, 랜덤 액세스 프리앰블을 통해서 이동통신단말(100)의 시간 동기를 보정한다. 구체적으로, 기지국(200, 300)은 이동통신단말(100)로부터 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 수신하면, 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 수신 정보를 이용하여 이동통신단말의 전송 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 어드밴스 정보를 생성한다. 상기 랜덤 액세스 프리앰블은, RACH MSG1(Randon Access Chennel Message1)이라고 지칭되기도 하며, 기지국(200, 300)과 이동통신단말(100) 간에 초기 접속시에 이용되는 메시지이다.

기지국(200, 300)은 타이밍 어드밴스 정보가 포함된 랜덤 액세스 응답을 이동통신단말(100)로 전송하고, 이동통신단말(100)은 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 전송 타이밍을 갱신한다. 상기 랜덤 액세스 응답은 RACH MSG2(Randon Access Chennel Message2)라도 불리기도 한다.

상기 타이밍 어드밴스 정보는 이동통신단말(100)이 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신한 시점과 기지국(200, 300)이 이동통신단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블 신호(즉, 업링크 신호)를 수신한 시점 간의 차이를 토대로 생성될 수 있다. 이러한 타이밍 어드밴스 정보를 이용하면, 이동통신단말(100)이 기지국(200, 300)으로부터 떨어진 거리를 측정할 수 있다.

또한, 기지국(200, 300)은 이동통신단말(100)로 전송한 타이밍 어드밴스 정보 및 호 절단 여부에 대한 정보 등이 포함된 통신 로그 데이터를 접속 제어 장치(400)로 전송한다. 즉, 기지국(200, 300)은 이동통신단말(100)과 무선 통신이 진행되면, 랜덤 액세스 응답을 통해서 이동통신단말(100)로 전송한 타이밍 어드밴스 정보 및 호 절단 여부에 대한 정보가 포함된 통신 로그 데이터를 생성하고, 이 통신 로그 데이터를 접속 제어 장치(400)로 실시간 또는 주기적으로 전송한다. 상기 기지국(200, 300)은 이동통신단말(100)과 호를 형성한 상태에서, 비정상적으로 호가 종료되면 호 절단 발생 정보와 타이밍 어드밴스 정보가 기록된 통신 로그 데이터를 생성할 수 있다.

접속 제어 장치(400)는 기지국(200, 300)으로부터 수신한 복수의 통신 로그 데이터를 분석하여, 복수의 통신 로그 데이터를 기지국의 권역별로 분류하고, 분류된 권역별 호 전달율을 산출하여 통계 정보를 생성한다.

도 2는 3GPP에서 제시한, Zero Correlation Zone 구성표를 나타내는 도면이다.

상기 Zero correlation zone 구성표(이하, 'ZCZ 구성표'로 지칭함)에는 루트 시퀀스별로 생성 가능한 프리앰플 시퀀스, 셀별로 필요한 루트 시퀀스, 루트 시퀀스 재사용 패턴 등이 기록되고, 특히 서비스 권역의 크기(즉, 셀 범위)가 기록된다. 예컨대, 인덱스 1을 가지는 ZCZ의 셀 범위는 0.76Km이고, 인덱스 1을 가지는 ZCZ의 셀 범위는 1.04Km이다.

이러한 ZCZ 구성표를 이용하여, 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 권역이 분할된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 기지국을 전체 커버리지를 복수의 권역으로 분할한 것을 예시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 기지국(200, 300)의 전체 커버리지는 15개의 권역으로 분할된다. 이 중에서, 권역1은 인덱스 1을 가지는 ZCZ의 셀 범위(즉, 0.76Km 이하)와 대응되고 권역2는 인덱스 2의 셀 범위(즉, 0.76Km를 초과하고 1.04Km 이하)와 대응되고, 권역3은 인덱스 3을 가지는 셀 범위(즉, 1.04Km를 초과하고 1.47Km 이하)에 대응되며, 이외의 권역도 마찬가지로 대응되는 인덱스를 가지는 ZCZ의 셀 범위에 대응된다.

이렇게 기지국의 셀 커버리지가 ZCZ 구성표를 토대로 분할되면, 셀 커버리지의 업링크 커버리지의 권역이 다운링크 커버리지의 권역에도 적용되게 된다.

이렇게 기지국의 셀 커버리지를 복수의 권역으로 분할하는 상태에서, 접속 제어 장치(400)는 통계 정보를 토대로, 기지국으로 초기 접속한 이동통신단말(100)이 호 절단율이 높은 권역에 위치하고 있는지 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 호 절단율이 높은 권역에 위치하고 있는 것으로 판별되면, 상기 이동통신단말(100)은 다른 기지국(200, 300)으로 핸드오버시킨다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 접속 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 접속 제어 장치(400)는 저장부(410), 통계 정보 생성부(420), 핸드오버 결정부(430) 및 타깃 기지국 선정부(440)를 포함한다. 이러한 구성요소들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통해서도 구현될 수 있다. 또한, 접속 제어 장치(400)는 메모리와 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있으며, 저장부(410), 통계 정보 생성부(420), 핸드오버 결정부(430) 및 타깃 기지국 선정부(440)의 기능은, 상기 메모리에 저장되어, 상기 하나 이상의 프로세서에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 접속 제어 장치(400)에 구현될 수 있다.

한편, 접속 제어 장치(400)의 구성요소는 별도의 서버(예컨대, O&M 서버) 형태로 이동통신 시스템에 구현될 수도 있으며, 후술하는 다른 실시예에서와 같이 기지국(200, 300)에 통합되어 구현될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 저장부(410)는 메모리, 디스크 장치, 스토리지 장치 등과 같은 저장수단으로서, 하나 이상의 기지국(200, 300)에서 생성한 통신 로그 데이터를 기지국별로 저장한다. 상기 통신 로그 데이터는 타이밍 어드밴스 정보와 호 절단 여부에 대한 정보를 포함한다. 또한, 저장부(410)는 기지국별 위치정보를 저장하며, 기지국별 커버리지 정보도 저장한다.

통계 정보 생성부(420)는 일정 주기 간격으로 저장부(410)에 저장된 통신 로그 데이터를 분석하여, 권역별 호 절단율이 기록되는 통계 정보를 기지국별로 구분하여 생성한다. 구체적으로, 통계 정보 생성부(420)는 특정 기지국(200, 300)으로 수신된 통신 로그 데이터를 저장부(410)에서 추출하고, ZCZ 구성표를 통해 분할된 권역 및 상기 추출한 통신 로그 데이터에 포함된 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 통신 로그 데이터를 권역별로 분류한다. 즉, 통계 정보 생성부(420)는 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 통신 로그 데이터가 발생한 시점에서의 이동통신단말(100)과 기지국 간의 거리를 추정하고, 이 추정된 거리가 분할된 권역 중에서 어디에 속하는지를 확인하여 통신 로그 데이터를 권역별로 분류할 수 있다.

또한, 통계 정보 생성부(420)는 통신 로그 데이터의 분류가 완료되면, 이 통신 로그 데이터에 포함된 호 절단 여부에 대한 정보를 토대로, 권역별로 호 절단율을 산출하고, 상기 산출한 권역별 호 절단율이 기록되는 통계 정보를 생성하여, 저장부(410)에 저장한다.

핸드오버 결정부(430)는 이동통신단말(100)의 위치를 확인하고, 이동통신단말(100)이 호 절단율의 높은 권역에 위치한 것으로 확인되면, 상기 이동통신단말(100)을 다른 기지국(200, 300)으로 핸드오버시킨다. 구체적으로, 이동통신단말(100)이 기지국(200, 300)으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 기지국(200, 300)이 타이밍 어드밴스 정보가 포함된 랜덤 액세스 응답을 이동통신단말(100)로 전송하면, 핸드오버 결정부(430)는 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 이동통신단말(100)과 기지국 간의 거리를 측정하고, 이 측정한 거리가 기지국 권역 중에서 어디에 해당하는지를 확인한다. 또한, 핸드오버 결정부(430)는 이동통신단말(100)이 위치한 권역의 호 절단율을 저장부(410)의 통계 정보에서 확인하고, 확인한 호 절단율이 임계값 이상으로 확인되면, 타깃 기지국 선정부(440)는 타깃 기지국의 선정을 요청한다. 아울러, 핸드오버 결정부(430)는 타깃 기지국 선정부(440)에서 선정한 타깃 기지국(300)으로의 핸드오버를 진행하는 절차를 개시하여, 이동통신단말(100)을 상기 타깃 기지국(300)으로 핸드오버시킨다.

타깃 기지국 선정부(440)는 이동통신단말(100)을 핸드오버시킬 타깃 기지국을 선정하는 기능을 수행한다. 즉, 타깃 기지국 선정부(440)는 핸드오버 결정부(430)로 타깃 기지국의 선정을 요청받으면, 이동통신단말(100)의 위치정보(예컨대, GPS 좌표정보)를 획득한 후, 이 이동통신단말(100)의 위치정보에서 커버리지를 형성하는 하나 이상의 타 기지국(200, 300)의 확인한다. 또한, 타깃 기지국 선정부(440)는 타 기지국(200, 300)별로 이동통신단말(100)이 위치한 권역을 확인하고, 이 권역 중에서 호 절단율이 가장 낮은 권역을 가지는 타 기지국(200, 300)을 타깃 기지국(300)으로 선정한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 접속 제어 장치에서 통계 정보를 생성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 통계 정보 생성부(420)는 데이터 분석 주기(예컨대, 1주일 주기)가 도래하는지 여부를 확인하여(S501), 분석 주기가 도래하면 저장부(410)에 저장된 특정 기지국의 통신 로그 데이터를 추출한다(S503). 부연하면, 저장부(410)에는 하나 이상의 기지국(200, 300)에 대한 복수의 통신 로그 데이터가 저장되고, 통계 정보 생성부(420)는 분석 주기가 도래하면 저장부(410)에 축적되어 저장된 특정 기지국(200, 300)에 대한 통신 로그 데이터를 추출한다.

이어서, 통계 정보 생성부(420)는 ZCZ 구성표를 통해 분할된 권역 및 상기 추출한 통신 로그 데이터에 포함된 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 추출한 복수의 통신 로그 데이터를 권역별로 분류한다(S505). 이때, 통계 정보 생성부(420)는 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 통신 로그 데이터가 발생한 시점에서의 이동통신단말(100)과 기지국 간의 거리를 추정하고, 이 추정된 거리가 분할된 권역 중에서 어디에 속하는지를 확인하여 통신 로그 데이터를 권역별로 분류할 수 있다. 예컨대, 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 추정한 이동통신단말(100)과 기지국 간의 거리가 0.5Km인 경우, 통계 정보 생성부(420)는 상기 타이밍 어드밴스 정보를 가지는 통신 로그 데이터를 권역1에 속하는 데이터로서 분류할 수 있다.

다음으로, 통계 정보 생성부(420)는 통신 로그 데이터의 분류가 완료되면, 이 통신 로그 데이터에 포함된 호 절단 여부에 대한 정보를 토대로, 호 절단율을 권역별로 산출한다(S507). 이어서, 통계 정보 생성부(420)는 권역별로 호 절단율이 기록되는 통계 정보를 생성하여 저장부(410)에 저장한다(S509). 한편, 통계 정보 생성부(420)는 이미 분석대상 기지국의 통계 정보가 저장되어 저장부(410)에 저장되어 있는 경우, 상기 생성한 통계 정보로 저장부(410)의 통계 정보를 갱신할 수 있다.

이러한 절차를 통해서, 통계 정보 생성부(420)는 각각의 기지국에 대한 통계 정보를 생성하여 저장부(410)에 저장한다. 한편, 상술한 도 5의 프로세스는, 하나의 주기에 해당하는 절차로서, 통계 정보 생성부(420)는 분석 주기가 도래하면, 도 5의 프로세서를 계속적으로 반복한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 통계 정보를 토대로 이동통신단말의 접속을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 소스 기지국(200)이 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 수신하면(S601), 랜덤 액세스 프리앰블에 근거하여 이동통신단말(100)의 전송 타이밍을 보정하기 위한 타이밍 어드밴스 정보를 생성하여, 이 타이밍 어드밴스 정보가 포함된 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)을 이동통신단말(100)로 전송한다(S603). 그리고 소스 기지국(200)은 이동통신단말(100)의 식별정보와 타이밍 어드밴스 정보를 접속 제어 장치(400)로 전송한다.

그러면, 접속 제어 장치(400)의 핸드오버 결정부(430)는 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 이동통신단말(100)과 소스 기지국(200)과의 거리를 측정하고, 상기 측정한 거리가 소스 기지국 커버리지 중에서 어느 권역에 속하는지를 확인하여 이동통신단말(100)이 위치한 권역을 확인한다(S605).

이어서, 핸드오버 결정부(430)는 이동통신단말(100)이 위치한 권역의 호 절단율을 저장부(410)의 통계 정보에서 확인하고(S607), 확인한 호 절단율이 임계값 이상인지 여부를 판별한다(S609).

핸드오버 결정부(430)는 이동통신단말(100)이 위치한 권역의 호 절단율 미만이면, 이동통신단말(100)을 타 기지국으로 접속시키는 핸드오버를 진행하지 않고, 이동통신단말(100)과 소스 기지국(200) 간에 RRC 커넥션을 형성되고 배어러(bearer)가 형성되게 처리한다.

반면에, 핸드오버 결정부(430)는 이동통신단말(100)이 위치한 권역의 호 절단율 이상이면, 타깃 기지국 선정부(440)으로 타깃 기지국 선정을 요청한다.

그러면, 타깃 기지국 선정부(440)는 소스 기지국(200)과 이동통신단말(100) 간에 RRC 커넥션을 형성시킨 상태에서, 소스 기지국(200)을 통하여 이동통신단말(100)로 위치정보(예컨대, GPS 좌표정보)를 요청하고 이동통신단말(100)로부터 위치정보를 수신함으로써, 이동통신단말(100)의 위치정보를 획득한다(S611). 이때, 타깃 기지국 선정부(440)는 소스 기지국(200)을 제어하여, 소스 기지국(200)과 이동통신단말(100) 간에 RRC 커넥션을 형성시킨 상태에서, UE Information Request를 이동통신단말(100)로 전송하고, 이동통신단말(100)로부터 위치정보가 포함된 UE Information Response를 수신하여 이동통신단말(100)의 위치정보를 획득할 수 있다.

다음으로, 타깃 기지국 선정부(440)는 이동통신단말(100)의 위치정보를 커버하여 커버리지를 형성하는 하나 이상의 타 기지국(300)의 선별한다(S613). 즉, 타깃 기지국 선정부(440)는 저장부(410)에 저장된 기지국별 커버리지 정보와 상기 이동통신단말(100)의 위치정보를 비교하여, 상기 이동통신단말(100)의 위치정보를 포함하여 커버리지를 형성하는 타 기지국을 선별한다.

이어서, 타깃 기지국 선정부(440)는 상기 선별한 타 기지국 커버리지에서 상기 이동통신단말(100)의 위치정보와 대응되는 권역을 타 기지국별로 확인하고, 이렇게 확인한 권역 중에서 가장 호 절단율이 가장 낮은 서비스 권역을 가지는 타 기지국을 타깃 기지국(300)으로 선정하고(S615), 이 타깃 기지국(300)의 식별정보를 핸드오버 결정부(430)로 전달한다.

그러면, 핸드오버 결정부(430)는 선정된 타깃 기지국(300)으로의 핸드오버하는 절차를 진행하여, 이동통신단말(100)을 소스 기지국(200)에서 타깃 기지국(300)으로 핸드오버시킨다(S617). 이때, 핸드오버 결정부(430)는 소스 기지국(200)을 통하여, 타깃 기지국(300)으로 접속을 지시하는 RRC Connection Reconfiguration를 이동통신단말(100)로 전송하여, 이동통신단말(100)이 타깃 기지국(300)으로 핸드오버 처리되게 한다.

이러한 방법을 통해서, 이동통신단말(100)이 타깃 기지국(300)으로 핸드오버되면, 이동통신단말(100)은 QCI1(QoS Class Identifier 1)이 소스 기지국(200)과 형성되기 전에, 타깃 기지국(300)으로 핸드오버되고 타깃 기지국(300)과 QCI1이 형성됨으로써, 호 단절이 사전에 예방되고, 이동통신 서비스의 품질이 향상된다.

상술한 실시예에서, 접속 제어 장치(400)와 기지국(200, 300)이 분리되어 동작되는 것으로 설명하였지만, 접속 제어 장치(400)의 기능이 기지국(200, 300)에 통합되어 구현될 수 있다. 이 경우, 기지국(200, 300)은 자체적으로 발생한 통신 데이터에 대한 로그 데이터(즉, 통신 로그 데이터)를 축적하고, 이 통신 로그 데이터를 일정 주기 간격으로 분석하여 통계 정보를 생성하거나 갱신한다. 또한, 기지국(200, 300)은 주변 기지국(즉, 이웃 기지국)에서 생성한 통계 정보를 수신하여 저장하고 있으며, 더불어 자신이 생성한 통계 정보를 주변 기지국(즉, 이웃 기지국)으로 전송하여 주변 기지국과 상기 통계 정보를 공유한다. 또한, 기지국(200, 300)은 주변 기지국(즉, 이웃 기지국)의 권역별 위치범위 정보를 저장한다.

아래의 도 7을 참조하여, 기지국(200, 300)과 접속 제어 장치(400)가 통합된 경우에 대한 다른 실시예를 설명한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 이동통신 시스템에서 통계 정보를 토대로 이동통신단말의 접속을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 7을 참조한 설명에서 소스 기지국이 도 1의 참조부호 200의 기지국이고, 타깃 기지국이 도 1의 참조부호 300의 기지국인 것으로 지칭하여 설명한다.

도 7을 참조하면, 소스 기지국(200)은 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 수신한다(S701). 이어서, 소스 기지국(200)은 랜덤 액세스 프리앰블에 근거하여 이동통신단말(100)의 전송 타이밍을 보정하기 위한 타이밍 어드밴스 정보를 생성하여, 이 타이밍 어드밴스 정보가 포함된 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)을 이동통신단말(100)로 전송한다(S703).

다음으로, 소스 기지국(200)에 포함된 핸드오버 결정부(430)는 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 이동통신단말(100)과 소스 기지국(200) 간의 거리를 측정하고, 상기 측정한 거리가 소스 기지국 커버리지 중에서 어느 권역에 속하는지를 확인하여 이동통신단말(100)이 위치한 권역을 확인한다. 그리고 핸드오버 결정부(430)는 이동통신단말(100)이 위치한 권역의 호 절단율을 저장부(410)의 통계 정보에서 확인한다(S705).

이어서, 소스 기지국(200)은 이동통신단말(100)로부터 RRC 커넥션을 요청하는 메시지(RRC Connection Request)를 수신하고(S707), 이에 따른 RRC 커넥션 응답 메시지(RRC Connection Response)를 이동통신단말(100)로 전송한다(S709).

다음으로, 소스 기지국(200)의 핸드오버 결정부(430)는 S705 단계에서 확인한 호 절단율이 임계값 이상인지 여부를 판별하여 임계값 미만이면 RRC 커넥션을 성립하고 배어러를 형성하기 위한 위한 후속 절차를 이동통신단말(100)과 진행한다.

반면에, 소스 기지국(200)의 핸드오버 결정부(430)는 S705 단계에서 확인한 호 절단율이 임계값 이상이면, 이동통신단말(100)의 핸드오버 진행을 결정하고(S711), 타깃 기지국 선정부(440)로 타깃 기지국의 선정을 요청한다.

그러면, 타깃 기지국 선정부(440)는 소스 기지국(200)을 통하여 이동통신단말(100)로 위치정보(예컨대, GPS 좌표정보), 셀 위치정보 등을 요청하는 메시지(UE Information Request)를 전송하여(S713), 이동통신단말(100)의 위치정보가 포함된 응답 메시지(UE Information Response)를 이동통신단말(100)로부터 수신한다(S715).

다음으로, 소스 기지국(200)의 타깃 기지국 선정부(440)는 이동통신단말(100)의 위치정보를 포함하여 커버리지를 형성하는 하나 이상의 주변 기지국(300)의 확인하고, 선별한 주변 기지국 커버리지에서 상기 이동통신단말(100)의 위치정보와 대응되는 권역을 주변 기지국별로 확인한다. 그리고 소스 기지국(200)의 타깃 기지국 선정부(440)는 상기 확인한 권역 중에서 가장 호 절단율이 가장 낮은 서비스 권역을 가지는 주변 기지국을 타깃 기지국(300)으로 선정하고(S717), 이 타깃 기지국의 식별정보를 핸드오버 결정부(430)로 전달한다.

이어서, 소스 기지국(200)의 핸드오버 결정부(430)는 선정된 타깃 기지국(300)으로의 핸드오버하는 절차를 진행하여, 이동통신단말(100)로 타깃 기지국(300)으로의 핸드오버를 지시하는 메시지(RRC Connection Reconfiguration)를 전송한다(S719).

그러면, 이동통신단말(100)은 소스 기지국(200)에서 타깃 기지국(300)으로 재접속하는 절차를 진행하여, 타깃 기지국(300)으로 핸드오버하고, 타깃 기지국(300)과 업링크/다운링크 채널을 형성한 후에, 이동통신 서비스를 타깃 기지국(300)을 통해 제공받는다(S721).

상술한 바와 같이, 본 발명은 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 생성한 통계 정보에 근거하여, 호 단절이 빈번한 권역에서 초기 접속하는 이동통신단말(100)을 주변 기지국으로 핸드오버하여, 호 단절을 사전에 예방한다. 또한, 본 발명은 3GPP에서 제시하는 ZCZ의 구성표를 이용하여 셀 커버리지의 권역을 분할하고, 이동통신단말(100)로 전송되는 타이밍 어드밴스 정보를 이용하여, 이동통신단말(100)이 위치하는 권역을 정확하게 확인할 수 있다. 또한, 본 발명은 기지국으로 초기 접속하는 이동통신단말이 호 절단율이 높은 권역에 위치하는 것으로 파악되면, 이동통신단말(100)이 QCI1 기반의 통화 호를 형성되기 전에 이동통신단말(100)을 타 기지국으로 핸드오버시킴으로써, 통화 서비스를 품질을 향상시킨다.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 이동통신단말 200, 300 : 기지국
400 : 접속 제어 장치 410 : 저장부
420 : 통계 정보 생성부 430 : 핸드오버 결정부
440 : 타깃 기지국 선정부

Claims (10)

1. 이동통신 시스템에서 이동통신단말에 대한 기지국 접속을 제어하는 방법으로서,
   이동통신단말이 기지국을 초기 접속을 시도하면, 상기 이동통신단말로 타이밍 어드밴스 정보를 전송하는 단계;
   상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 상기 이동통신단말이 기지국 셀 커버리지에 위치한 권역을 확인하는 단계;
   상기 확인한 권역의 호 절단율을 확인하고, 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상인지 여부를 판별하는 단계; 및
   상기 판별 결과 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상이면, 상기 이동통신단말을 타 기지국으로 접속시키는 단계;를 포함하는 접속 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 확인하는 단계 이전에,
   상기 기지국의 셀 커버리지의 권역별 호 절단율이 산출된 통계 정보를 저장하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 판별하는 단계는, 상기 확인한 권역의 호 절단율을 상기 통계 정보에서 확인하고, 상기 권역의 호 절단율이 임계값 이상인지 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 통계 정보를 저장하는 단계는,
   일정 기간 동안에 수집된 상기 기지국의 통신 로그 데이터를 추출하고, 각 통신 로그 데이터에 포함된 타이밍 어드밴스 정보를 토대로, 통신 로그 데이터를 권역별로 분류하는 단계; 및
   상기 통신 로그 데이터에 포함된 호 절단 상태를 토대로, 권역별로 호 절단율을 산출하고 권역별 호 절단율이 기록된 통계 정보를 생성하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 분류하는 단계는,
   통신 로그 데이터에 포함된 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 상기 이동통신단말과 상기 기지국 간의 거리를 측정하고, 이 측정한 거리가 3GPP의 Zero Correlation Zone 구성표에서 정의된 업링크 권역 중에서 어디에 속하는지 여부를 확인하여, 상기 통신 로그 데이터를 권역별로 분류하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 타이밍 어드밴스 정보를 전송하는 단계는,
   상기 이동통신단말이 RACH MSG1을 통하여 접속을 시도할 때에 RACH MSG2를 이용하여 상기 타이밍 어드밴스 정보를 상기 이동통신단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동통신단말을 타 기지국으로 접속시키는 단계는,
   상기 이동통신단말의 위치정보를 획득하는 단계;
   상기 획득한 이동통신단말의 위치정보에서 셀 커버리지를 형성하는 주변 기지국을 검색하는 단계;
   상기 검색된 주변 기지국 중에서, 상기 이동통신단말의 위치에서 호 절단율이 가장 낮은 권역을 형성하는 주변 기지국을 타깃 기지국으로 선정하는 단계; 및
   상기 타깃 기지국으로 상기 이동통신단말을 접속시키는 단계;를 포함하는 접속 제어 방법.
7. 셀 커버리지의 권역별 호 절단 비율이 기록되는 통계 정보를 저장하는 저장부; 및
   기지국으로 초기 접속을 시도한 이동통신단말로 타이밍 어드밴스 정보가 전송되면, 상기 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 상기 이동통신단말이 셀 커버리지에 위치한 권역을 인식하고, 상기 인식한 권역의 호 절단율을 상기 통계 정보에서 확인하여 상기 확인한 권역의 호 절단율이 임계값 이상이면 상기 이동통신단말을 타 기지국으로 접속시키는 핸드오버 결정부;를 포함하는 접속 제어 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   일정 기간 동안에 수집된 상기 기지국의 통신 로그 데이터를 추출하여 각 통신 로그 데이터에 포함된 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 통신 로그 데이터를 권역별로 분류하고, 상기 통신 로그 데이터에 포함된 호 절단 상태를 토대로, 권역별로 호 절단율을 산출하고 권역별 호 절단율이 기록된 통계 정보를 생성하여 상기 저장부에서 저장하는 통계 정보 생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 통계 정보 생성부는,
   통신 로그 데이터에 포함된 타이밍 어드밴스 정보를 토대로 상기 이동통신단말과 상기 기지국 간의 거리를 측정하고, 이 측정한 거리가 3GPP의 Zero Correlation Zone 구성표에서 정의된 업링크 권역 중에서 어디에 속하는지 여부를 확인하여, 상기 통신 로그 데이터를 권역별로 분류하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 장치.
10. 제 7 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동통신단말의 위치정보를 획득하여 상기 이동통신단말의 위치정보에서 셀 커버리지를 형성하는 주변 기지국을 검색하고, 상기 검색한 주변 기지국 중에서 상기 이동통신단말의 위치에서 호 절단율이 가장 낮은 권역을 형성하는 주변 기지국을 타깃 기지국으로 선정하는 타깃 기지국 선정부;를 더 포함하고,
    상기 핸드오버 결정부는,
    상기 선정된 타깃 기지국으로 상기 이동통신단말을 접속시키는 것을 특징으로 하는 접속 제어 장치.

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