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KR100413191B1 - 이동통신망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법 - Google Patents

이동통신망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법 Download PDF

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KR100413191B1
KR100413191B1 KR10-2001-0082912A KR20010082912A KR100413191B1 KR 100413191 B1 KR100413191 B1 KR 100413191B1 KR 20010082912 A KR20010082912 A KR 20010082912A KR 100413191 B1 KR100413191 B1 KR 100413191B1
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South Korea
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rnc
path
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soft handover
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지창용
김성경
송재수
안지환
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삼성전자주식회사
한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 이동통신망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 비동기 RAN에서 RNC를 재활용하여 구성된 G-RNC를 적용한 RAN 구성 기술 및 경로 확장 방식에 의한 RNC와 G-RNC간 정보 전달 경로를 효율적으로 설정하여, RNC간 소프트 핸드오버 서비스를 제공하기 위해, 무선접속망(RAN)에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 있어서, 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버 발생시, 인접 RNC간에 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP)와 접속 링크 제어 응용 프로토콜(ALCAP) 메시지를 공통선 시그널링을 통해 처리하여 동적으로 스위칭된 가상 채널(SVC) 연결을 설정하는 제 1 단계; 및 G-RNC(Global RNC)에서 시그널링 기능을 수행하지 않고 기 설정된 영구 가상 채널(PVC) 연결을 통하여 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 타 RNC로 전달하는 제 2 단계를 포함한다.

Description

이동통신망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법{Soft handover path control method by mobile communication network}
본 발명은 이동통신 시스템의 무선접속망(RAN : Radio Access Network)에서의 제어국(즉, 무선망 제어기(RNC : Radio Network Controller))간 고속 소프트 핸드오버 경로 제어 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 특히 IMT-2000(International Mobile Telecommunication), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 등과 같은 차세대 이동통신망 기반의 비동기 이동통신 시스템(WCMS : Wideband CDMA Mobile System)의 무선접속망(RAN)내에서 G-RNC(Global RNC)를 이용한 RNC간 고속 소프트 핸드오버(soft handover) 경로 제어 방식에 관한 것이다.
제1 세대 아날로그 방식의 셀룰러(cellular) 이동통신, 제2 세대 디지털 방식의 셀룰러 이동통신를 거쳐서 제3 세대 IMT-2000 이동통신 기술은 미국을 중심으로 제안된 동기식 cdma2000 방식과 유럽과 일본을 중심으로 제안된 비동기 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식으로 양분되어 전세계적으로 활발히 연구 개발되고 있다. 제3 세대 이후에는 유무선망이 통합되고 개인 이동성이 증가되며 전송 데이터의 고속화 및 용량 증대 개념으로 지속적으로 발전될 전망이며, 효율적인 핸드오버(handover) 제공은 이동통신의 가장 중요한 핵심 기술중의하나이다.
현재, 세계적으로 제3 세대 이동통신 기술이 활발히 연구 개발되고 있는 추세이며, 핵심 기술 개발이 국가 경쟁력과 직결되는 상황에 있어서 비동기 RAN에서 RNC간 효율적인 소프트 핸드오버를 위한 경로 제어 방식은 반드시 제공되어야 할 중요한 기술중의 하나이며 차세대 이동통신에서도 적용이 가능하다.
핸드오버는 이동통신 시스템에서 가입자가 통화하면서 다른 기지국 셀 영역으로 이동시 통화를 단절하지 않고 통화의 연속성을 제공하는 기능이다. 현재, 서비스중인 연결의 협상된 서비스품질을 유지하면서 단말기의 이동을 보장하는 것이 목적이며, 전송 중단 시간을 최소화하여 사용자가 핸드오버 발생을 감지하지 못하도록 하는 것이 이음새없는(seamless) 핸드오버이다.
핸드오버는 처리 방식에 따라서 소프트 핸드오버(soft handover) 및 하드 핸드오버(hard handover)로 구분되며, 하드 핸드오버는 기존 기지국과의 통화로를 절단한 후 새로운 기지국과의 통화로를 연결하는 방식으로 통화가 순간적으로 끊어지는 현상이 나타난다. 또한, 소프트 핸드오버는 가입자가 이동한 새로운 기지국과의 통화로와 이전 기지국과의 통화로를 동시에 접속한 후 무선 품질이 우수한 통화로를 선택하고, 기존 기지국과의 통화로 품질이 임계치 이하로 떨어지게 되면 기존 통화로를 절단하는 방식으로, 본 발명에서는 RNC간의 소프트 핸드오버인 경우에 대하여 기술한다.
핸드오버 경로 재설정은 경로 확장이나 경로 재라우팅 방식으로 수행되며, 경로 확장에 의한 핸드오버 경로 재설정 방식은 핸드오버 이전 기지국에서 새로운기지국에 이르는 가상 연결의 추가적인 경로를 계속 확장해 나가는 방식으로 핸드오버 수행 시간을 줄일 수 있고, 전송되는 셀에 대한 무결성을 쉽게 보장할 수 있으며, 단말기가 이전에 방문한 기지국으로 다시 접속할 경우 경로상에 루프가 발생할 수 있으나 신속한 핸드오버가 가능하고 셀 손실 방지 및 순서를 쉽게 보장할 수 있다.
이러한 단말기의 이동성 제공에 필요한 중요 기술인 핸드오버 제어가 비동기전달모드(ATM : Asychronous Transfer Mode) 기반의 비동기 무선접속망(RAN)에서 효율적으로 제공되기 위해서는 기존의 이동통신망에서 요구되는 일반적인 사항 뿐만 아니라 ATM 고유의 추가적인 요구 사항인 광대역 서비스의 효율적인 대역폭 관리 기술이 필요하고, 차세대 이동망은 셀 크기가 작은 피코(pico)나 마이크로(micro) 셀 환경 위주일 것이므로 단말의 빈번한 이동성을 지원하기 위한 핸드오버 기능은 현재의 이동통신 환경에서보다 훨씬 중요하게 될 것이다. 이에 따라, 제3 세대 비동기 RAN에서의 소프트 핸드오버 서비스를 광역적으로 신속하게 제공하기 위한 효율적인 경로 제어 기술이 절실히 요구된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 비동기 RAN에서 RNC를 재활용하여 구성된 G-RNC를 적용한 RAN 구성 기술 및 경로 확장 방식에 의한 RNC와 G-RNC간 정보 전달 경로를 효율적으로 설정하여, RNC간 소프트 핸드오버 서비스를 제공하기 위한 소프트 핸드오버 경로 제어 방법 및 상기 방법을실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 이동통신 제어국(RNC)의 구성 예시도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 글로벌 무선접속망(G-RNC)의 구성 예시도.
도 3 은 본 발명이 적용되는 G-RNC를 통한 RNC간 소프트 핸드오버 경로 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 G-RNC에서의 경로 제어 방법을 나타낸 설명도.
도 5 는 본 발명에 따른 RNC와 G-RNC간 프로토콜 스택 구성도.
도 6 은 본 발명에 따른 RNC와 G-RNC간 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : ATM 스위치 11 : 스위치 제어 프로세서(SCP)
12 : ATM 정합부(AIM) 13 : ATM 스위칭부(ASM)
14 : RAS-B 15 : RAS-T
16 : RAS-N 17 : RAS-R
18 : 무선 제어 서브시스템(RCS)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선접속망(RAN)에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 있어서, 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버 발생시, 인접 RNC간에 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP)와 접속 링크 제어 응용 프로토콜(ALCAP) 메시지를 공통선 시그널링을 통해 처리하여 동적으로 스위칭된 가상 채널(SVC) 연결을 설정하는 제 1 단계; 및 G-RNC(Global RNC)에서 시그널링 기능을 수행하지 않고 기 설정된 영구 가상 채널(PVC) 연결을 통하여 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 타 RNC로 전달하는 제 2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 무선접속망(RAN)에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 있어서, 상기 무선접속망(RAN)내에서, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간에 사용할 연결식별자를 협상하고, 초기에 설정되어야 할 시스템별 제어 메시지 경로를 설정하는 제 1 단계; 상기 G-RNC에서 접속된 RNC간 소프트 핸드오버시 사용될 경로 및 상기 G-RNC내 제어 메시지 경로를 설정하는 제 2 단계; 이동가입자의 호설정 요구에 따라, S-RNC(Serving RNC)에서 연결을 설정하는 제 3 단계; 타 RNC로의 가입자 이동에 따른 핸드오버 측정 및 판단 처리 결과에 따라, 상기 RNC간 소프트 핸드오버 발생시 상기 S-RNC에서 상기 G-RNC와의 연결가지를 추가하는 제 4단계; 연결가지 추가에 따라, D-RNC(Drift RNC)에서 소정의 기간 동안 상기 S-RNC와 상기 D-RNC로부터 수신된 트래픽중 우수한 품질의 셀을 셀렉터에서 선택하여 전달하는 제 5 단계; 연결가지 삭제 판단 결정에 따른 처리 결과에 따라, 상기 S-RNC에서 이전 기지국과 연결되었던 경로를 해제하고, 새로 위치 이동한 가입자가 접속된 상기 D-RNC로부터 상기 G-RNC를 통해 상기 S-RNC의 이전에 설정되었던 망(CN/GPRS)으로의 경로를 통해서 상기 RNC간 핸드오버된 트래픽을 중단없이 전송하는 제 6 단계; 및 이동 가입자의 호 해제에 따라, 상기 S-RNC와 상기 D-RNC에 할당된 유무선 자원을 모두 복구하는 제 7 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 소프트 핸드오버 경로 제어를 위하여, 프로세서를 구비한 무선접속망(RAN)에, 상기 무선접속망(RAN)내에서, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간에 사용할 연결식별자를 협상하고, 초기에 설정되어야 할 시스템별 제어 메시지 경로를 설정하는 제 1 기능; 상기 G-RNC에서 접속된 RNC간 소프트 핸드오버시 사용될 경로 및 상기 G-RNC내 제어 메시지 경로를 설정하는 제 2 기능; 이동가입자의 호설정 요구에 따라, S-RNC(Serving RNC)에서 연결을 설정하는 제 3 기능; 타 RNC로의 가입자 이동에 따른 핸드오버 측정 및 판단 처리 결과에 따라, 상기 RNC간 소프트 핸드오버 발생시 상기 S-RNC에서 상기 G-RNC와의 연결가지를 추가하는 제 4 기능; 연결가지 추가에 따라, D-RNC(Drift RNC)에서 소정의 기간 동안 상기 S-RNC와 상기 D-RNC로부터 수신된 트래픽중 우수한 품질의 셀을 셀렉터에서 선택하여 전달하는 제 5 기능; 연결가지 삭제 판단 결정에 따른 처리 결과에 따라,상기 S-RNC에서 이전 기지국과 연결되었던 경로를 해제하고, 새로 위치 이동한 가입자가 접속된 상기 D-RNC로부터 상기 G-RNC를 통해 상기 S-RNC의 이전에 설정되었던 망(CN/GPRS)으로의 경로를 통해서 상기 RNC간 핸드오버된 트래픽을 중단없이 전송하는 제 6 기능; 및 이동 가입자의 호 해제에 따라, 상기 S-RNC와 상기 D-RNC에 할당된 유무선 자원을 모두 복구하는 제 7 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 ATM 기반 비동기 무선접속망(RAN)에서 인접 RNC간에는 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP : Radio Network Subsystem Application Part)와 접속 링크 제어 응용 프로토콜(ALCAP : Access Link Control Application Protocol) 처리에 의한 동적으로 스위칭된 가상 채널(SVC : Switched Virtual Channel) 연결을 설정하고, G-RNC(Global RNC)에는 시그널링 기능을 수행하지 않고 미리 설정된 영구 가상 채널(PVC : Permanent Virtual Channel) 연결을 통하여 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 상대편 RNC로 전달함으로써, 시그널링 처리로 인한 연결 설정 시간을 줄이면서 G-RNC를 이용한 광역적인 RAN내 고속 소프트 핸드오버 기능을 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에서 G-RNC는 최대 12개의 RNC를 상호 연결하는 상위계층의 역할을 수행하는 스위치이다. 또한, RNC간 소프트 핸드오버 경로 설정시 RNC에서는 SVC 연결 제어 방식을 사용하고, G-RNC에서는 RNC간 핸드오버 트래픽 용량을 만족시키기 위한 트래픽 전달 경로로 4개씩의 PVC를 설정한다. 즉, 인접 RNC간에는 RNSAP과 ALCAP 처리에 의한 동적으로 SVC 연결을 설정하고, G-RNC에서는 시그널링기능을 수행하지 않고 미리 설정된 ATM 경로를 통하여 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 상대편 RNC로 전달한다.
따라서, 본 발명은 RNC간 소프트 핸드오버시 RNC에서는 SVC 연결을 설정하며 G-RNC에서는 미리 PVC 연결을 설정함으로써, RNC와 G-RNC 유선 구간에서의 시그널링에 의한 연결 설정 시간을 줄여 고속 소프트 핸드오버 기능을 제공하고 G-RNC를 이용한 RAN을 구축하여 소프트 핸드오버 서비스 제공 능력과 자원의 효율성을 증대시키고 단순화된 네트워크 구성 및 관리 능력을 향상시킬 수 있어, 경제적인 망 구축이 용이하다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 이동통신 제어국의 구성 예시도로서, 비동기 무선망 제어기(RNC)의 구성을 나타낸다.
비동기 무선망 제어기(RNC)에서 ATM 스위치(10)는 프로세서들간의 제어 정보와 음성, 문자, 영상 서비스를 포함한 이동 멀티미디어 실시간 및 비실시간 서비스를 가입자에게 신속하게 전달하기 위한 연결 제어 기능을 수행한다.
ATM 교환 기능(ATM 스위치(10))은 ATM 스위치(10)의 연결 제어 및 운용보전 기능을 수행하는 스위치 제어 프로세서(SCP)(11), ATM 셀 헤더 변환 및 셀 트래픽 데이터 수집 기능을 수행하는 ATM 정합부(AIM)(12), ATM 스위치 패브릭내 셀 라우팅 기능을 수행하는 ATM 스위칭부(ASM)(13)로 구성된다. 그리고, ATM정합부(AIM)(12)를 통하여 다양한 무선 접속 시스템(RAS : Radio Access System)(14 ~ 17)과 제어 모듈(무선 제어 시스템(RCS : Radio Control System)(18))이 접속된다.
무선 접속 시스템(RAS)(14 ~ 17)은 기지국과의 접합 기능을 수행하는 RAS-B(14), 음성 및 데이터 트래픽 처리를 수행하는 RAS-T(15), 핵심망(CN : Core Network)/GPRS(General Packet Radio Service)와의 정합 기능을 수행하는 RAS-N(16), 인접 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버를 위한 G-RNC 정합 기능을 수행하는 RAS-R(17)로 구성된다.
무선 제어 시스템(RCS)(18)은 이동호 프로토콜 처리 및 자원관리를 수행하는 접속 제어 프로세서(ACP : Access Control Processor), 무선망 제어기(RNC)의 전반적인 운용관리 및 유지보수를 수행하는 운용 및 유지보수 프로세서(OMP : Operation Maintenance Processor) 및 CN/GPRS와의 공통선(No.7) 신호 프로토콜 처리를 수행하는 접속 신호처리 프로세서(ASP : Access Signaling Processor), ATM 스위치 제어의 컨트롤러 역할을 수행하는 접속 경로 프로세서(ARP : Access Routing Processor)로 구성된다.
본 발명은 비동기 무선접속망(RAN)에서 무선망 제어기(RNC)를 재활용하여 구성된 G-RNC(Global RNC)를 적용한 무선접속망(RAN) 구성 기술 및 경로 확장 방식에 의한 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간 정보 전달 경로를 효율적으로 설정하는 방법에 관한 것이다.
무선망 제어기(RNC)간 핸드오버 서비스를 위한 무선접속망(RAN)은 통신하고자하는 인접한 모든 무선망 제어기(RNC)별로 링크를 직접 접속하거나, 무선망 제어기(RNC)간 연결 기능을 제공하는 ATM 교환시스템 역할을 수행하는 G-RNC(Global RNC)를 추가하고, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간에 단일 링크로 접속하여 구성할 수 있다.
만약, G-RNC(Global RNC)를 도입하지 않는다면, 상호 접속해야 할 무선망 제어기(RNC)의 개수가 증가함에 따라 인접 무선망 제어기(RNC)간에 모두 링크를 직접 연결해야 하므로 전송로 가격이 급증하고, 무선망 제어기(RNC)에서는 이를 제외한 접속 링크 부분만이 무선망 제어기(RNC) 자체 처리용으로 사용될 수 있으므로 시스템의 활용도가 급감하며, 무선접속망(RAN)에서의 서비스 영역이 제한된다. 그러나, 대용량 스위칭 능력을 구비한 G-RNC(Global RNC)를 적용하여 무선접속망(RAN)을 구성하면, 무선망 제어기(RNC)에서는 인접 무선망 제어기(RNC)간의 경로가 단일 링크내 논리적인 ATM 연결로 맵핑되어 처리되므로 경제적이며, 광역 무선접속망(RAN) 구성에 따른 소프트 핸드오버 서비스 영역이 확장되고, 무선망 제어기(RNC)의 추가 및 삭제에 따른 대처가 용이해진다.
G-RNC(Global RNC)는 최대 12개의 무선망 제어기(RNC)를 상호 연결하는 상위 계층 역할을 수행하는 ATM 스위치로서, 무선망 제어기(RNC)간 소프트 핸드오버시 사용자간 트래픽 및 시그널링과 운용관리 메시지의 전달 경로를 제공한다. G-RNC(Global RNC)에서는 영구 가상 채널(PVC : Permanent Virtual Channel)/영구 가상 경로(PVP : Permanent Virtual Path)/스위칭된 가상 채널(SVC : Switched Virtual Channel) 연결 제어 방식을 핸드오버 경로 설정 시간, 운용관리 및 기능개발 비용 요소에 따라 분석한 결과 PVC 연결 제어 방식이 가장 적합하므로, 본 발명에서는 이에 따른 소프트 핸드오버 처리 과정을 기술한다.
무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간 접속된 링크내 인접 무선망 제어기(RNC)별로 여러 개의 논리적인 ATM 연결을 G-RNC(Global RNC)내에 미리 설정함으로써, 핸드오버시 G-RNC(Global RNC)에서는 ATM 계층의 스위칭 기능만이 수행되어 보다 효율적으로 링크 자원을 사용하면서 광범위한 무선접속망(RAN) 영역에 걸쳐서 고속 소프트 핸드오버를 제공하고, 원격에서 무선접속망(RAN)내 다중 무선 트랜시버 시스템(RTS : Radio Transceiver System)(즉, 기지국)과 다중 무선망 제어기(RNC)(즉, 제어국)의 운용 관리가 용이해진다.
즉, 인접 무선망 제어기(RNC)간에서는 핸드오버시 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP : Radio Network Subsystem Application Part)와 접속 링크 제어 응용부(ALCAP : Access Link Control Application Protocol) 메시지를 No.7 시그널링을 통하여 처리함으로써, 무선망 제어기(RNC)별로 G-RNC(Global RNC)내에 미리 설정된 VPI/VCI 범위내에서 동적으로 SVC 연결을 설정하고, G-RNC(Global RNC)에서는 시그널링 처리는 수행하지 않고 미리 설정된 ATM 경로를 통하여 무선망 제어기(RNC)로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 상대편 무선망 제어기(RNC)로 전달한다. 이에 따라, G-RNC(Global RNC)에서 핸드오버시 시그널링 처리로 인한 서비스 지연 시간을 줄임으로써 고속 소프트 핸드오버 기능을 제공하고, 대용량 스위칭 능력을 구비한 G-RNC(Global RNC)을 이용하여 무선접속망(RAN)을 구성함으로써 보다 광범위한 무선접속망(RAN) 영역내에서 소프트 핸드오버 서비스가 제공되며, 무선접속망(RAN)내 다중 무선 트랜시버 시스템(RTS)과 다중 무선망 제어기(RNC)를 G-RNC(Global RNC)에 접속된 원격 운용 및 유지보수 시스템(R-OMS : Remote Operation Maintenance System)을 통해서 원격에서 관리함으로써 운용관리 능력을 향상시킨다.
이하에서는, 비동기 무선접속망(RAN)내 G-RNC(Global RNC)를 이용한 무선망 제어기(RNC)간 고속 소프트 핸드오버 경로 제어시, G-RNC(Global RNC)에서 PVP, PVC, SVC 연결로 제어하는 방법들간의 장단점 비교 분석, 무선망 제어기(RNC)에서의 SVC 연결 제어 기능부와 G-RNC(Global RNC)에서의 PVC 연결 제어 기능부 구성, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)에서의 연결 제어 처리를 위한 프로세서별 프로토콜 스택 및 수행 기능, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)내 초기화 과정 및 통화중에 다른 무선망 제어기(RNC)로 가입자의 이동에 따른 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)에서 소프트 핸드오버시 동작 과정을 설명하기로 한다.
무선접속망(RAN)은 기본적으로 무선 트랜시버 시스템(RTS)(21)과 무선망 제어기(RNC)(22)로 구성되며, 광역적인 무선접속망(RAN) 구축을 위하여 도 2의 G-RNC(Global RNC)(23)가 추가되어 구성된다.
무선 트랜시버 시스템(RTS)(21)은 3GPP(General Partnership Project) 무선 접속 규격에 따르는 단말기(UE : User Equipment)와의 무선 접속 종단으로서, 무선 주파수 인터페이스, 변복조 및 채널 코딩 기능을 수행한다.
무선망 제어기(RNC)(22)는 전력 제어, 핸드오버 결정 및 수행, 접속 링크의설정/해제 등의 이동 단말과 교환기간 접속 링크의 전반적인 제어를 담당한다.
G-RNC(Global RNC)(23)는 무선망 제어기(RNC)를 재사용하며, PVC 기능 수행에 필요한 부분만으로 구성된다. G-RNC(Global RNC)(23)는 12개 무선망 제어기(RNC)(22)간 RNSAP 및 ALCAP 통신에 따른 소프트 핸드오버 경로 제공을 위한 ATM 스위치로서, 16개의 ATM 정합부(AIM), 스위치 제어 프로세서(SCP), ATM 스위치, 접속 경로 프로세서(ARP), 운용 및 유지보수 프로세서(OMP), 경보 수집 장치인 원격 경로 수집부(RAGM : Remote Alarm Gathering Module)와 각 무선망 제어기(RNC)를 ATM 스위치에 접속하기 위한 무선 접속 시스템(RAS)-N로 구성된다.
원격에서 무선접속망(RAN)을 구성하고 있는 다중 무선망 제어기(RNC)(22)와 다중 무선 트랜시버 시스템(RTS)(21)을 운용관리하는 원격 운용 및 유지보수 시스템(R-OMS)(24)이 운용 및 유지보수 프로세서(OMP)와 고속 이더넷을 통하여 접속된다.
도 3 은 본 발명이 적용되는 G-RNC를 통한 RNC간 소프트 핸드오버 경로 구성도로서, 경로 확장 방식에 의하여 S-RNC(Serving RNC)(31)에 기 설정된 연결을 사용하며 이동 단말이 새로운 셀 경계를 완전히 넘어가는 소프트 핸드오버 완료 단계에서는 이동 단말과 선택기로 연결되어 있는 이전의 접속 링크를 제거한다.
ALCAP과 RNSAP 처리부는 S-RNC(Serving RNC)(31)와 D-RNC(Drift RNC)(32)간에 핸드오버 제어 메시지를 형성하여 전달하며, 핸드오버 가지의 추가 및 삭제를 위한 베어러 제어 메시지와 무선 베어러 설정 요구 메시지가 관련된다.
이에 따라, 핸드오버된 트래픽은 D-RNC(Drift RNC)(32)로 이동한 가입자가접속된 LIM(Link Interface Module)-B(33)으로부터 ATM 스위치를 통해서 트래픽를 처리하는 트래픽 관리부(THM : Traffic Handling Module)(34)로 전달되고, 다시 ATM 스위치를 통해서 G-RNC(Global RNC)와 접속된 링크 정합부(LIM)-N(35)으로 트래픽이 전달된다. G-RNC(Global RNC)의 링크 정합부(LIM)-N(36)에서는 수신된 셀을 그대로 ATM 스위치를 통하여 S-RNC(Serving RNC)(31)와 접속된 링크 정합부(LIM)-N(37)으로 라우팅한다. S-RNC(Serving RNC)(31)내 G-RNC(Global RNC)와 접속된 링크 정합부(LIM)-N(38)으로부터 ATM 스위치를 통해서 트래픽이 트래픽 관리부(THM)(39)로 전달되면, 우수한 품질의 셀을 선택하여 ATM 스위치를 통해서 S-RNC(Serving RNC)(31)가 처음에 설정했던 CN/GPRS로 접속된 링크 정합부(LIM)-N(40)을 통하여 트래픽을 전달함으로써 무선망 제어기(RNC)간 소프트 핸드오버 과정중에도 셀이 중단없이 전송된다.
G-RNC(Global RNC)를 이용한 무선망 제어기(RNC)간 고속 소프트 핸드오버 경로 제어시에는 연결 재라우팅의 신속성, 사용자별 서비스품질 보장, 시스템 용량, 운용관리의 용이성, 다른 제품과의 호환성, 개발 비용 및 구현가능성 등이 중요하게 고려되어야 하며, 도 4에서는 G-RNC(Global RNC)에서의 연결 제어 방식과 장단점을 비교 분석하였다.
PVP와 PVC 연결 제어 방식은 거의 유사하며, PVP 방식은 통신하고자 하는 무선망 제어기(RNC)별 단일 연결만 설정하면 되나, PVC 방식은 핸드오버 트래픽 발생량을 예측하여 통신하고자 하는 무선망 제어기(RNC)별 다중 연결이 설정되어야 한다.
무선망 제어기(RNC)에는 제어 정보와 신호 메시지를 전달하기 위한 PVC 연결과 이동호 발생에 따라 동적으로 설정되는 SVC 연결이 있으며, 링크의 전송 효율을 증대시키기 위한 ATM 적응계층(AAL : ATM Adaptation Layer)2/AAL5 변환 기능을 수행한다. 무선망 제어기(RNC)내 ATM PVC는 각 프로세서 보드간 프로세서간 통신(IPC : Inter Processor Communication) 메시지를 전달하는 경로와 SAAL(Signaling AAL) 신호 프로토콜 메시지를 전달하기 위한 경로로서, 모두 AAL5를 이용하여 송수신한다. ATM 스위치내에서는 AAL5만 지원하나, 무선망 제어기(RNC)에서는 G-RNC(Global RNC)간 링크 효율을 증대시키기 위하여 ALCAP을 이용한 하나의 ATM 연결에 여러 가입자의 데이터를 다중화하여 송수신할 수 있는 AAL2 기능을 지원한다. 3GPP 규격내 무선망 제어기(RNC)간 인터페이스(Iur)에서는 핸드오버 트래픽 전달 경로로 AAL2 연결을 설정하도록 권고하므로 하나의 ATM 연결내 최대 248 가입자의 정보가 다중화되어 전달될 수 있다.
먼저, G-RNC(Global RNC)에서 PVP 연결 제어 방식(4a)을 사용하는 경우에는, 가상경로 스위칭 기능과 사용가능한 VPI 용량이 지원되어야 한다. 인접 무선망 제어기(RNC)간에 핸드오버 사용자 트래픽 전달 경로는 한 개씩만 설정하면 되므로 초기 연결 설정 처리 및 관리가 편리하다. 그러나, 일반적으로 가상경로 스위칭 기능은 모든 시스템에서 지원되지는 않으며, 사용가능한 VPI(Virtual Path Identifier) 용량 및 VP 스위칭 기능이 하드웨어적으로 제한되는 경우가 있으며, 추가적인 VP 스위칭 소프트웨어 기능 개발 경비가 수반된다. 비동기 G-RNC(Global RNC)는 VPI 사용범위 부족과 ATM 가입자 정합부내 유토피아 스위치 장치에서 가상경로 스위칭을 지원하지 못하므로 구현이 용이하지 않다.
한편, G-RNC(Global RNC)에서 PVC 연결 제어 방식(4b)을 사용하는 경우에는, 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버 트래픽 용량 예측과 AAL2 연결의 다중화 특성을 고려하여 인접 무선망 제어기(RNC)간에 핸드오버 트래픽 전달 경로로 4개 정도만 설정하면 되므로 PVP 방식의 장점을 그대로 이용하면서 하드웨어의 변경없이 모든 시스템에서 제공하는 기 개발된 가상채널 스위칭만을 이용하여 쉽게 제공되므로 개발 비용이 절약되고, 개발 시간을 단축할 수 있다. 무선망 제어기(RNC)의 ATM 연결 제어 기능을 재활용하며, G-RNC(Global RNC)내에서의 구성 정보에 따른 초기 연결 설정 및 핸드오버 경로에 따른 PVC 설정 데이터만 변경하여 연결을 설정하면 된다.
다른 한편, G-RNC(Global RNC)에서 SVC 연결 제어 방식(4c)을 사용하는 경우에는, AAL2 연결 제어 및 이에 따른 독자적인 신호 프로토콜 기능이 추가되어야 하므로 처리가 다소 복잡하고, 핸드오버 수행시간이 길어지며, 다른 무선망 제어기(RNC) 제품과의 접속이 용이하지 않다. 그러므로, 무선망 제어기(RNC)간 소프트 핸드오버 경로 설정시 무선망 제어기(RNC)에서는 SVC 연결 제어 방식을 사용하고, G-RNC(Global RNC)에서는 PVC 연결 제어에 의한 소프트 핸드오버 서비스를 제공하는 것이 적합하다. G-RNC(Global RNC)에서의 PVC 연결 제어 방식은 ATM 스위치를 이용하므로 핸드오버시 기 설정된 연결의 ATM 계층 셀 라우팅을 이용하여 고속 정보 전달을 수행하고, PVP 연결 방식에서의 적은 연결 관리 대상으로 인한 운용관리의 편리성을 다중화되는 AAL2 연결 기능 적용으로 인하여 그대로 이용할 수 있으며, SVC 연결 방식에서의 부가적인 연결 제어 기능 추가와 시그널링 처리 오버헤드를 줄이므로 인한 신속한 핸드오버를 제공하여 우수한 서비스품질을 보장한다. 또한, 모든 ATM 교환시스템에서 제공하는 가상채널 스위칭 기능만을 이용하여 하드웨어의 변경없이 기 개발된 소프트웨어를 이용하여 손쉽게 구현되므로 개발 비용이 저렴하고, 최단시간에 서비스 제공이 용이하다.
도 5는 본 발명에 따른 RNC와 G-RNC간 프로토콜 스택 구성도로서, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)에서의 무선망 제어기(RNC)간 소프트 핸드오버 처리와 관련한 프로토콜 스택 및 계층별 수행 기능으로 무선망 제어기(RNC)간 논리적인 Iur 인터페이스를 통해서 신호 정보를 교환한다. 여기서, Iur 접속 프로토콜은 무선망 계층과 전송 계층으로 구성되며, 무선망 계층은 무선망 제어 평면과 무선망 사용자 평면으로 구성되고, 전송 계층은 무선망 제어기(RNC)간 물리 접속을 위한 절차를 정의한다.
무선망 제어기(RNC)간 핸드오버와 관련된 프로토콜을 처리하기 위한 기능 위주로 살펴보면, 무선망 제어기(RNC)내 접속 제어 프로세서(ACP)에는 단말과의 무선 자원 관리 기능을 수행하는 무선 자원 제어(RRC : Radio Resource Control) 계층(51), Iur 인터페이스상의 신호 정보를 전달하기 위한 무선망 계층 프로토콜로의 무선망 제어기(RNC)에 의해 Iur 인터페이스의 양끝에서 종료되는 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP)(52), Iur 접속의 AAL2 연결을 제어하기 위한 신호 프로토콜로서 사용자 평면 전송 베어러를 설정 및 해제하는 접속 링크 제어 응용 프로토콜(ALCAP) 처리부(53)와 AAL2 신호 프로토콜의 신호 베어러로 사용되는 메시지 전송부(MTP : Message Transfer Part)-3b/SCTP(Simple Control TransmissionProtocol)간 정합 프로토콜인 STC(Signaling Transport Converter)(54) 등으로 구성된다.
Iur 인터페이스상의 No.7 시그널링 처리는 접속 경로 프로세서(ARP)내에 탑재되며, RNSAP나 ALCAP 메시지 전송시 접속 제어 프로세서(ACP)에서는 무선망 제어기(RNC)내 프로세서간 통신을 위해 정의된 IPC API(Application Programming Interface)를 이용하여 ATM 스위치를 통해서 접속 경로 프로세서(ARP)로 전달하면 No.7 신호 프로토콜 스택을 통해서 상대방의 무선망 제어기(RNC)측으로 전달되고, No.7 신호 메시지 수신시에는 역방향의 절차를 따른다. 무선망 제어기(RNC)간 신호 메시지의 연결모드와 비연결모드 전송을 담당하는 신호 베어러인 SCCP(55), 하부 계층은 MTP-3b 기반과 IP 기반으로 구분된다. MTP-3b 기반은 No.7 신호 링크를 기반으로 하는 신호 베어러이며, MTP-3b(56), SSCF(Service Specific Convergency Function)-NNI(57), SSCOP(Signaling Service Connection Oriented Protocol)(58), AAL5(59), ATM(60) 등으로 구성된다. IP 기반은 IP 기반망에서 신호 메시지를 전송하기 위한 신호 베어러이며, M3UA(MTP-3b User Adaptation)(61), SCTP(62), UDP/IP(63), AAL5, ATM으로 구성된다. G-RNC(Global RNC)에서는 ATM 계층 기능만을 이용하므로 별도의 프로토콜 처리는 필요하지 않다.
도 6 은 본 발명에 따른 RNC와 G-RNC간 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 경로 확장 방식에 의한 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간 소프트 핸드오버 경로 처리 절차를 나타낸다. 여기에서는, 설명의 편의상 무선망 제어기(S-RNC, D-RNC)와 G-RNC(Global RNC) 위주로 기술한다.
무선망 제어기(S-RNC, D-RNC)와 G-RNC(Global RNC)에서는 모두 VC 스위칭 기능만을 사용하며, VPI 5비트(Bit)와 VCI(Virtual Channel Identifier) 12비트를 사용한다. 무선망 제어기(RNC)에서 ATM 스위치의 ATM 정합부(AIM)로 송수신되는 셀은 링크 정합부(LIM)-N에서 AAL2/AAL5을 위한 셀 헤더 변환 기능이 수행되나, G-RNC(Global RNC)내 링크 정합부(LIM)-N에서는 AAL2/AAL5 변환 기능이 필요하지 않다. 연결식별자 관리는 망구축시 각 무선망 제어기(RNC)가 자신과 통신가능한 모든 인접 무선망 제어기(RNC)간 사용가능한 VPI/VCI 범위를 미리 협상하고, 이동호 요구시 해당 범위내 사용가능한 VPI/VCI를 동적으로 할당한다. 또한, G-RNC(Global RNC)내 링크 정합부(LIM)-N에서는 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간 접속 기능만을 담당하므로 수신된 셀을 그대로 전달하고, G-RNC(Global RNC)내 ATM 스위치에서는 망 구성 및 S-RNC(Serving RNC)와 D-RNC(Drift RNC)간 동일한 VPI/VCI가 사용되도록 배정된 연결식별자 할당 계획에 따라서 설정된 라우팅 경로를 통해서 상대편 무선망 제어기(RNC)가 소속된 접속 정합부(AIM) 포트로 입력 셀의 VPI/VCI를 출력시에도 동일하게 유지하면서 셀을 전송한다.
먼저, 무선망 제어기(S-RNC, D-RNC, G-RNC 포함)내 링크 정합부(LIM)-N 자원 관리 처리부에서는 자신과 접속가능한 무선망 제어기(RNC)별로 미리 사용가능한 VPI/VCI 범위를 할당하고, 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버 발생시 ALCAP 처리 절차에 의하여 상대편 무선망 제어기(RNC)에 소속된 VPI/VCI중 사용가능한 연결식별자를 동적으로 선택하여 연결을 설정한다(601). 이후, 무선망 제어기(RNC)에서는 협상된 VPI/VCI에 따라 RNSAP와 ALCAP 메시지를 전송하기 위한 No.7 신호 메시지 경로와 원격 운용 및 유지보수 시스템(R-OMS)으로의 운용관리 메시지 경로를 설정한다(602).
이후, G-RNC(Global RNC)에서는 ATM 스위치의 연결 제어 기능을 수행하기 위하여 선행되어 설정되어야 하는 스위치 제어 프로세서(SCP)와 모든 ATM 정합부(AIM)간 IPC 메시지 경로, 스위치 제어 프로세서(SCP)와 운용 및 유지보수 프로세서(OMP)간 로딩 경로, 스위치 제어 프로세서(SCP)와 접속 경로 프로세서(ARP)간 IPC 메시지 경로, 접속 경로 프로세서(ARP)와 운용 및 유지보수 프로세서(OMP)간 로딩 경로는 무선망 제어기(RNC)에서와 마찬가지로 ATM 정합부(AIM)내에서 초기에 정해진 기본값으로 설정하고, 응용 프로그램으로부터 연결 제어 요구를 처리하기 위한 준비 완료 상태가 된다(603).
그리고, G-RNC(Global RNC)내 링크 정합부(LIM)-N에서는 AAL2/AAL5 변환 기능이 필요하지 않고 단지 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간의 접속 기능만을 수행하므로 셀 헤더 변환이 수행되지 않고 셀을 그대로 통과시키기 위한 기본모드인 바이패스로 설정한다(604). 즉, G-RNC(Global RNC)에서는 AAL2/AAL5 변환 기능을 수행하는 링크 정합부(LIM)-N 기능이 필요하지 않으나, 무선 접속 시스템(RAS)과 ATM 정합부(AIM)간이 독자적인 유토피아(UTOPIA : Universal Test Operation Physical Interface for ATM) 버스로 접속되므로 G-RNC(Global RNC)의 ATM 정합부(AIM)와 무선망 제어기(RNC) 사이가 범용 STM1 인터페이스로 접속되지 못하고 링크 정합부(LIM)-N을 통하여 연결되므로 비경제적이다. 추후, 범용 ATM 링크 접속이 용이한 구조로 변경되거나, 범용 인터페이스를 제공하는 상용 ATM 스위치로 대체되는 것이 바람직하다. 핸드오버시 사용자 트래픽의 송수신이 가능한 모든 VPI/VCI에 관한 ATM 연결, ALCAP과 RNSAP 등의 No.7 신호 메시지의 전달 경로, 원격 운용 및 유지보수 시스템(R-OMS)으로의 운용관리 메시지 전달 경로 및 링크 정합부(LIM)-N의 진단과 상태 관리를 위한 운용 및 유지보수 프로세서(OMP)간 제어 메시지를 송수신하기 위한 경로와 자체 루프백 시험 경로를 시스템 초기 구동시에 모두 설정함으로써 G-RNC(Global RNC)에서의 연결 설정 기능을 완료한다(605).
따라서, G-RNC(Global RNC)는 무선망 제어기(RNC)간 사용자의 소프트 핸드오버 트래픽, 핸드오버를 처리하기 위한 No.7 신호 메시지, 무선접속망(RAN)내 구성된 모든 무선망 제어기(RNC)와 원격 운용 및 유지보수 시스템(R-OMS)을 통한 원격 운용 관리 메시지 및 G-RNC 시스템 내부 프로세서간 제어 메시지의 전달이 가능한 상태가 된다(606).
만약, 핸드오버가 이루어지기 전에 S-RNC(Serving RNC)를 통한 단말기(UE)로부터 이동통신 서비스 요구가 발생하면, 단말기(UE), 무선 트랜시버 시스템(RTS), S-RNC(Serving RNC), CN/GPRS가 상호 연동하여, 이동가입자간이나 이동가입자와 일반가입자간의 일반 연결을 설정하여(607), S-RNC(Serving RNC)내 연결을 통한 셀 전송이 가능한 상태가 된다(608).
이동가입자가 통화중에 다른 무선망 제어기(RNC)로 이동함에 따라 발생한 소프트 핸드오버 처리 절차로서의 무선 채널의 측정 요구 단계(609)에서는, 단말기(UE)가 인접한 기지국(즉, 무선 트랜시버 시스템(RTS))들에서 송신하는 파일럿 신호의 크기를 수신하고, 각 인접 기지국의 파일럿 신호를 판단하여, 활성 파일럿군, 후보 파일럿군으로 분류하여 관리하며, 무선망 제어기(RNC)가 측정 정보의 보고 시점이나 주기를 제어하는 측정 제어 메시지를 단말기(UE)로 전송한다.
그리고, 무선 채널의 정보 전달 단계(610)에서는, 측정 결과를 보고하는 시점이 되면 단말기(UE)는 연결된 섹터에서 수신 신호의 세기 측정값과 관련된 정보를 무선망 제어기(RNC)로 보고한다.
또한, 핸드오버의 판단 및 유형을 결정하는 단계(611)에서는, 무선 채널의 상황을 전달받은 제어국(즉, 무선망 제어기(RNC))의 호제어 프로세서는 기존에 연결된 무선 자원을 고려하여 새로운 무선 링크를 설정해야 한다. 즉, 핸드오버 결정은 측정 기간 동안 수집된 정보를 기초로 단말기(UE)가 언제 핸드오버할 것인지와 최선의 서비스를 제공받을 수 있는 기지국은 어느 곳인지를 결정하며, 이러한 기준은 망 관리자가 정하는 다양한 파라메타에 의해 제어되며, 단말기의 이동으로 인하여 핸드오버가 발생되는 조건은 수신 신호의 전계 강도, 비트오율, 단말기(UE)와 기지국간 거리, 기지국의 서비스 반경, 망에 걸리는 트래픽 부하 조절 등으로 구성된다. 핸드오버는 동일 기지국에서 섹터가 구분되는 소프터 핸드오버, 인접한 기지국들 사이의 소프트 핸드오버, 교환기간 하드 핸드오버로 구분되며, 본 발명에서는 RNC간에 이루어지는 소프트 핸드오버를 대상으로 하므로 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버로 판단되는 경우이다.
Iur 인터페이스로 연결되는 다른 무선망 제어기(RNC)의 무선 트랜시버 시스템(RTS)으로 이동이 발생하여 이루어지는 소프트 핸드오버는 새로운 무선 트랜시버 시스템(RTS)을 추가하는 연결가지(Branch) 추가 기능과 연결가지 삭제 기능이 필요하다. 무선망 제어기(RNC)간의 접속이 G-RNC(Global RNC)를 통해서 이루어지므로 무선망 제어기(RNC)에서는 핸드오버 발생에 따라서 동적으로 연결을 설정하며, G-RNC(Global RNC)에서는 미리 정보가 전달될 경로를 설정하므로 핸드오버 발생시 이와 관련된 부가적인 연결 설정 처리는 필요하지 않다.
상기 소프트 핸드오버 연결가지 추가 기능은 단말기(UE)가 새로운 무선망 제어기(RNC)내 무선 트랜시버 시스템(RTS)으로 진입하는 경우에 수행되며, 단말기(UE)로부터 수신된 새로운 무선 트랜시버 시스템(RTS)의 정보를 무선망 제어기(RNC)로 전송하면 보고된 정보에 근거하여 무선망 제어기(RNC)간 새로운 무선 트랜시버 시스템(RTS)을 추가하는 기능이 요구되는 것으로서, 무선망 제어기(RNC)가 판단시 새로운 연결을 설정하는 절차이다.
S-RNC(Serving RNC)에서는 G-RNC(Global RNC)에 접속되는 연결가지를 추가하고(612), 새로운 무선 트랜시버 시스템(RTS)이 D-RNC(Drift RNC)에 의해 제어되므로 Iur 인터페이스의 RNSAP와 ALCAP에 의하여 미리 협상된 인접 무선망 제어기(RNC)간 핸드오버시 사용가능한 연결식별자 범위에 포함되는 연결 설정을 D-RNC(Drift RNC)로 요구한다(613). 이에 대해, 신호 프로토콜에 의해 새로운 연결 설정 요구를 수신한 D-RNC(Drift RNC)에서는 이동한 가입자가 접속된 무선 트랜시버 시스템(RTS)과 S-RNC(Serving RNC)간 신호 프로토콜에 의해 협상된 연결식별자를 이용하여 G-RNC(Global RNC)간 연결을 설정하고(614), D-RNC(Drift RNC)는 핸드오버 연결가지 설정완료를 S-RNC(Serving RNC)로 통보한다(615).
따라서, 가입자가 이동한 새로운 기지국과의 통화로인 D-RNC(Drift RNC)와G-RNC(Global RNC) 연결(616)과 이전 기지국과의 통화로가 동시에 접속되며, S-RNC(Serving RNC)의 트래픽 제어부내 셀렉터에서는 당분간 단말기(UE)와 연결된 양쪽 무선 채널을 이용하여 안정적으로 데이터를 교환하며, 서비스품질이 우수한 셀을 선택하여 전송하는 상태가 된다(617).
한편, 상기 소프트 핸드오버 연결가지 삭제 기능은 사용자가 새로운 무선 트랜시버 시스템(RTS)으로 완전히 진입하여 기존 무선 트랜시버 시스템(RTS)을 해제하는 기능으로서, 기존 무선 트랜시버 시스템(RTS)의 정보를 보고받은 무선망 제어기(RNC)는 기존 무선 트랜시버 시스템(RTS)과의 연결 해제를 판단하여 해제 절차를 수행한다(618).
이때, 기존 무선 트랜시버 시스템(RTS)과의 연결 해제는 단말기(UE)와 무선 트랜시버 시스템(RTS) 사이에서 이루어지며, 무선망 제어기(RNC)의 주관하에 무선 트랜시버 시스템(RTS)으로 해지할 무선 트랜시버 시스템(RTS)에 관한 정보를 담은 메시지를 전송하여 소프트 핸드오버가 완료되었음을 알리고, 무선 트랜시버 시스템(RTS)에서는 단말기(UE)에게 해제할 섹터를 알림으로써 핸드오버 수행이 완료되며(619), 이전 기지국과 연결되었던 경로는 해제되고, 새로 위치 이동한 가입자가 접속된 D-RNC(Drift RNC)로부터 G-RNC(Global RNC)를 통해 S-RNC(Serving RNC)의 이전에 설정되었던 CN/GPRS 경로를 통해서 무선망 제어기(RNC)간 소프트 핸드오버된 트래픽이 전송된다(620).
이후, 가입자가 해제하면, S-RNC(Serving RNC)에서는 설정된 연결과 관련된 자원을 모두 복구하며(621) 가입자 해제 사실을 D-RNC(Drift RNC)에 통보하여 D-RNC(Drift RNC)내 설정된 연결도 해제하고, 이와 관련된 모든 자원도 복구한다(622). 이동호의 설정 및 해제 요구에 따라서, S-RNC(Serving RNC)와 D-RNC(Drift RNC)에서는 동적으로 연결을 제어하나, G-RNC(Global RNC)에서는 시스템 초기에 설정된 연결을 그대로 유지하여 서비스를 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, RNC간 핸드오버 발생시 RNC에서는 RNSAP와 ALCAP 메시지를 No.7 시그널링을 통해 처리하여 동적으로 SVC 연결을 설정하며, G-RNC에서는 기 개발된 VC 스위칭 기능인 PVC 방식을 이용하여 미리 RNC간 예상되는 핸드오버 경로를 설정함으로써, 핸드오버 발생시 시그널링 기능을 수행하지 않고 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터가 ATM 계층을 통하여 그대로 상대편 RNC로 전달된다. 이에 따라, G-RNC에 접속된 RNC간 소프트 핸드오버시 유선 구간에서의 시그널링에 의한 연결 설정 시간을 줄임으로써 고속 소프트 핸드오버 기능을 제공하고, 추가적인 기능 개발을 최소화함으로써 개발 비용을 감소시키며, 최단시간에 서비스를 제공한다.
또한, G-RNC를 이용한 RNC간 핸드오버시에는 경로 확장 방식이 적용됨으로써 핸드오버가 요구되는 시점에 RNC간 SVC 연결 설정을 시작하더라도 이전에 설정된 경로를 통한 셀 전송이 계속되므로 처리가 단순하면서도 서비스의 연속성이 보장된다.
또한, G-RNC를 이용한 광역 RAN을 구축함으로써 소프트 핸드오버 서비스 적용 범위를 확장하고, 자원의 효율성을 증대시키며, 단순화된 망 구성 및 관리 능력 향상시키고, RNC 증설이나 변경시 융통성있게 대처가 가능한 경제적인 망 구축이용이하고, G-RNC를 통하여 Iur 인터페이스를 지원하는 다양한 RAN 제품간 상호접속 기능을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 기 개발된 RNC 하드웨어와 가상채널 스위칭 소프트웨어를 재활용하여 동작되는 G-RNC에 대하여 제안하였으나, 범용 링크 접속 인터페이스와 PVC 기능을 제공하는 ATM 교환시스템과도 대체가 가능하며, 차세대 이동통신망에서 보다 광범위한 소프트 핸드오버 서비스 제공을 위한 RAN 구축시에도 적용이 가능함은 자명하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, RNC간 소프트 핸드오버시 RNC에서는 SVC 연결을 설정하며 G-RNC에서는 미리 PVC 연결을 설정함으로써, RNC와 G-RNC 유선 구간에서의 시그널링에 의한 연결 설정 시간을 줄여 고속 소프트 핸드오버 기능을 제공하며, G-RNC를 이용한 RAN을 구축하여 소프트 핸드오버 서비스 제공 능력과 자원의효율성을 증대시키고 단순화된 네트워크 구성 및 관리 능력을 향상시킬 수 있어, 경제적인 망 구축이 용이한 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 무선접속망(RAN)에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 있어서,
    무선망 제어기(RNC)간 핸드오버 발생시, 인접 RNC간에 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP)와 접속 링크 제어 응용 프로토콜(ALCAP) 메시지를 공통선 시그널링을 통해 처리하여 동적으로 스위칭된 가상 채널(SVC) 연결을 설정하는 제 1 단계; 및
    G-RNC(Global RNC)에서 시그널링 기능을 수행하지 않고 기 설정된 영구 가상 채널(PVC) 연결을 통하여 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 타 RNC로 전달하는 제 2 단계
    를 포함하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 G-RNC는,
    최대 12개의 RNC를 상호 연결하는 상위계층의 역할을 수행하는 비동기전달모드(ATM) 스위칭 기능을 수행하되, 상기 RNC간 소프트 핸드오버 경로 설정시 상기 RNC에서는 SVC 연결 제어 방식을 사용하고, 상기 G-RNC에서는 상기 RNC간 핸드오버 트래픽 용량을 만족시키기 위한 트래픽 전달경로로 4개씩의 PVC를 설정하여, 상기 RNC와 상기 G-RNC 유선 구간에서의 시그널링에 의한 연결 설정 시간을 줄이는 것을 특징으로 하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    인접 RNC간에 핸드오버시 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP)와 접속 링크 제어 응용부(ALCAP) 메시지를 No.7 시그널링을 통하여 처리함으로써, 상기 RNC별로 상기 G-RNC내에 기 설정된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자(VPI/VCI) 범위내에서 동적으로 스위칭된 가상 채널(SVC) 연결을 설정하는 것을 특징으로 하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 G-RNC에서 시그널링 처리는 수행하지 않고 기 설정된 ATM 경로를 통하여 상기 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 상기 타 RNC로 전달하여 상기 G-RNC에서 핸드오버시 시그널링 처리로 인한 서비스 지연 시간을 줄이는 것을 특징으로 하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  5. 무선접속망(RAN)에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법에 있어서,
    상기 무선접속망(RAN)내에서, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간에 사용할 연결식별자를 협상하고, 초기에 설정되어야 할 시스템별 제어 메시지 경로를 설정하는 제 1 단계;
    상기 G-RNC에서 접속된 RNC간 소프트 핸드오버시 사용될 경로 및 상기 G-RNC내 제어 메시지 경로를 설정하는 제 2 단계;
    이동가입자의 호설정 요구에 따라, S-RNC(Serving RNC)에서 연결을 설정하는 제 3 단계;
    타 RNC로의 가입자 이동에 따른 핸드오버 측정 및 판단 처리 결과에 따라, 상기 RNC간 소프트 핸드오버 발생시 상기 S-RNC에서 상기 G-RNC와의 연결가지를 추가하는 제 4 단계;
    연결가지 추가에 따라, D-RNC(Drift RNC)에서 소정의 기간 동안 상기 S-RNC와 상기 D-RNC로부터 수신된 트래픽중 우수한 품질의 셀을 셀렉터에서 선택하여 전달하는 제 5 단계;
    연결가지 삭제 판단 결정에 따른 처리 결과에 따라, 상기 S-RNC에서 이전 기지국과 연결되었던 경로를 해제하고, 새로 위치 이동한 가입자가 접속된 상기 D-RNC로부터 상기 G-RNC를 통해 상기 S-RNC의 이전에 설정되었던 망(CN/GPRS)으로의 경로를 통해서 상기 RNC간 핸드오버된 트래픽을 중단없이 전송하는 제 6 단계; 및
    이동 가입자의 호 해제에 따라, 상기 S-RNC와 상기 D-RNC에 할당된 유무선 자원을 모두 복구하는 제 7 단계
    를 포함하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 RNC간 핸드오버 발생시 인접 RNC간에는 무선망 서브시스템 응용부(RNSAP)와 접속 링크 제어 응용 프로토콜(ALCAP) 메시지를 공통선 시그널링을 통해 처리하여 동적으로 스위칭된 가상 채널(SVC) 연결을 설정하고, 상기 G-RNC에서는 시그널링 기능을 수행하지 않고 기 설정된 영구 가상 채널(PVC) 연결을 통하여 일 RNC로부터의 신호 정보 및 트래픽 데이터를 그대로 타 RNC로 전달하는 것을 특징으로 하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 G-RNC는,
    최대 12개의 RNC를 상호 연결하는 상위계층의 역할을 수행하는 비동기전달모드(ATM) 스위칭 기능을 수행하되, 상기 RNC간 소프트 핸드오버 경로 설정시 상기 RNC에서는 SVC 연결 제어 방식을 사용하고, 상기 G-RNC에서는 상기 RNC간 핸드오버 트래픽 용량을 만족시키기 위한 트래픽 전달경로로 4개씩의 PVC를 설정하여, 상기 RNC와 상기 G-RNC 유선 구간에서의 시그널링에 의한 연결 설정 시간을 줄이는 것을 특징으로 하는 무선접속망에서의 소프트 핸드오버 경로 제어 방법.
  8. 소프트 핸드오버 경로 제어를 위하여, 프로세서를 구비한 무선접속망(RAN)에,
    상기 무선접속망(RAN)내에서, 무선망 제어기(RNC)와 G-RNC(Global RNC)간에 사용할 연결식별자를 협상하고, 초기에 설정되어야 할 시스템별 제어 메시지 경로를 설정하는 제 1 기능;
    상기 G-RNC에서 접속된 RNC간 소프트 핸드오버시 사용될 경로 및 상기 G-RNC내 제어 메시지 경로를 설정하는 제 2 기능;
    이동가입자의 호설정 요구에 따라, S-RNC(Serving RNC)에서 연결을 설정하는 제 3 기능;
    타 RNC로의 가입자 이동에 따른 핸드오버 측정 및 판단 처리 결과에 따라, 상기 RNC간 소프트 핸드오버 발생시 상기 S-RNC에서 상기 G-RNC와의 연결가지를 추가하는 제 4 기능;
    연결가지 추가에 따라, D-RNC(Drift RNC)에서 소정의 기간 동안 상기 S-RNC와 상기 D-RNC로부터 수신된 트래픽중 우수한 품질의 셀을 셀렉터에서 선택하여 전달하는 제 5 기능;
    연결가지 삭제 판단 결정에 따른 처리 결과에 따라, 상기 S-RNC에서 이전 기지국과 연결되었던 경로를 해제하고, 새로 위치 이동한 가입자가 접속된 상기 D-RNC로부터 상기 G-RNC를 통해 상기 S-RNC의 이전에 설정되었던 망(CN/GPRS)으로의 경로를 통해서 상기 RNC간 핸드오버된 트래픽을 중단없이 전송하는 제 6 기능; 및
    이동 가입자의 호 해제에 따라, 상기 S-RNC와 상기 D-RNC에 할당된 유무선 자원을 모두 복구하는 제 7 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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