KR100633505B1

KR100633505B1 - 이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법

Info

Publication number: KR100633505B1
Application number: KR1020050102762A
Authority: KR
Inventors: 김유신
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-10-16
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: EP1781060B1; CN1960574B; US20070099618A1; US7844272B2; EP1781060A1; DE602006008087D1; CN1960574A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법에 관한 것으로서, 이동 단말이 네트워크로 주기적인 측정 보고 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 핸드오버 명령 메시지가 수신될 시, 상기 네트워크가 명령한 셀로의 핸드오버를 수행한 후, 상기 네트워크로 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 과정과, 상기 핸드오버 완료 후, 상기 이동 단말이 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(NULL) 정보로 설정한 첫 번째 측정 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 과정을 포함하여, 통화 중 호 차단(call-drop), 노이즈, 핑퐁(ping-pong) 핸드오버, 연속 핸드오버를 감소시킴으로써 통화 중 단말의 안정성과 음질성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

GSM, 핸드오버, 측정 보고, MEASUREMENT REPORT MESSAGE

Description

이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법{METHOD FOR DECREASING THE NUMBER OF HANDOVER IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 제한하기 위한 메시지 전송 과정을 도시하는 도면, 및

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 제한하기 위한 메시지 전송 방법의 절차를 도시하는 도면.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히, GSM 핸드오버 제한 방법에 관한 것이다.

통상적으로 음성 위주의 서비스를 제공하는 제 2세대 이동통신 방식은 GSM(Global System for Mobile Communications : 이하 'GSM'이라 칭함), IS(Interim Standard)-95 등을 포함하고 있다. 상기 GSM은 1992년에 유럽을 중심으로 상용화되었으며, 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: 이하 'TDMA'라 칭함) 방식을 사용하여 서비스를 제공하고 있다.

한편, 이동통신 시스템에서 이동 단말이 기지국들 사이의 경계 지역을 통과할 때, 상기 이동 단말은 통화를 계속 유지하기 위해 핸드오버(handover)를 수행하여야 한다. 여기서, 상기 핸드오버란, 통화중인 이동국이 현재의 셀에서 벗어나 다른 셀로 진입하는 경우, 새로 진입한 셀 내외의 채널로 통화 채널을 전환시켜 셀이 바뀌어도 중단없이 통화를 계속할 수 있도록 하는 일련의 처리 과정을 말한다.

상기 GSM 단말의 경우, 상기 TDMA 방식을 사용하여 서비스를 제공하기 때문에 시속 80~100Km 이상의 고속 이동 중에도 핸드오버를 수행할 수 있다. 하지만, 상기 GSM은 CDMA처럼 자연스럽게 호를 연결해 주는 소프트 핸드오버(soft handover) 방식이 아닌 하드 핸드오버(hard handover) 방식으로 상기 호를 연결한다. 다시 말해, 상기 단말은 네트워크로부터 상기 핸드오버를 위한 채널을 먼저 할당받은 후 사용중인 통화 채널을 끊고 새로운 통화 채널로 전환함으로써 상기 핸드오버를 수행한다. 따라서, 상기 핸드오버를 수행하는 동안 상기 단말의 음성 통화는 실제로 중단된다.

여기서, 상기 GSM 이동 단말기의 핸드오버 수행 과정을 살펴보면 다음과 같다. 우선, 상기 GSM 이동 단말기는 통화 모드에서 소정 주기, 예를 들어, 매 104 또는 102 프레임(frame)마다 네트워크로 측정 보고(Measurement report) 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 측정 보고 메시지의 내용은 하기 <표 1>과 같다.

Index	Name	Value
1	Serving BCCH ARFCN	Frequency
2	RxLev Full Average	0-63
3	RxLev Sub Average	0-63
4	RxQual Full Average	0-7
5	RxQual Sub Average	0-7
6	Number of Entries	0-6
7	BCCH ARFCN [1]~[6]	Frequency
8	RxLev Average	0-63
9	BSIC	<ncc, bcc>

상기 <표 1>과 같이, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀(serving cell)과 이웃 셀(neighbor cell)의 내용으로 나눠지며, 상기 서빙 셀의 주파수(Serving BCCH ARFCN : Serving BCCH Absolute Radio Frequency Channel Numbers), 수신 신호 레벨(Rx signal level) 및 수신 신호 품질 레벨(quality level) 그리고 상기 이웃 셀의 개수(이하 'BA list 개수'라 칭함) 및 각 BA list에 나온 주파수의 수신 신호 레벨(RX signal level) 및 BSIC(Base Station Identity Code)를 보고하게 된다. 여기서, 불연속 전송(Discontinuous transmission : DTX)을 사용하는 경우, 상기 RxLev/RxQual Full Average를 사용하지 않을 경우, 상기 RxLev/RxQual Sub Average를 사용한다.

이후, 상기 GSM 이동 단말기는 네트워크로부터 핸드오버 명령이 있을 시, 다른 셀로 핸드오버를 수행하고, 상기 네트워크로 핸드오버 완료(Handover_complete) 메세지를 전송함으로써 상기 핸드오버를 마친다. 이때, 상기 핸드오버 동안, 상기 이동 단말의 음성 통화는 중단된다. 다시 음성 통화 연결을 위해 상기 이동 단말은 GSM 트래픽 채널(TCH)을 재점유(resume)하고, 매 104MF마다 상기 측정 보고(measurement report) 메시지를 네트워크로 전송함으로써, 상기 이동 단말은 상기 통화 모드로 복귀할 수 있다.

하지만, 종래 기술에 따른 GSM 단말은 두 셀의 접경지역에서 단말이 핸드오버를 마치고 통화 모드로 복귀한 후 바로 측정 보고 메시지를 보냄으로서, 핑퐁 핸드오버(Ping pong handover)를 발생시킬 수 있다. 여기서, 상기 핑퐁 현상이란, 셀 간 경계 지역에서 전력 세기가 빈번하게 변화함에 따라 두 기지국과 번갈아 가면서 연결되는, 즉 핸드오버가 반복해서 이루어지는 현상을 말하며, 이는 교환국의 시스템 제어기에 과부하를 야기시킬 수도 있다. 또한, 상기 핸드오버를 끝내고 바로 다른 셀로 핸드오버를 2회, 3회 연속으로 수행함으로써, 빈번한 핸드오버를 수행하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같이, 이동 중 빈번한 핸드오버는 핸드오버 실패로 인한 호 차단(call drop)을 발생시킬 수 있으며, 또한, 노이즈를 발생시켜, 통화중 단말의 안정성과 음질 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법은, 이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법에 있어서, 이동 단말이 네트워크로 주기적인 측정 보고 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 핸드오버 명령 메시지가 수신될 시, 상기 네트워크가 명령한 셀로의 핸드오버를 수행한 후, 상기 네트워크로 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 과정과, 상기 핸드오버 완료 후, 상기 이동 단말이 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(NULL) 정보로 설정한 첫 번째 측정 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명은 이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 제한하기 위한 메시지 전송 과정을 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 이동 단말(100)은 통화 상태(dedicated state)(101)에서 네트워크(120)로 주기적인 측정 보고 메시지를 전송(103)한다. 여기서, 상기 측정 보고 메시지의 정보 구성은 상기 <표 1>과 같다.

이후, 상기 네트워크(120)는 상기 이동 단말(100)의 통화 품질이 좋지 않음을 판단될 시, 상기 측정 보고 메시지를 참조하여 상기 이동 단말(100)을 핸드오버 시킬 셀을 결정하고, 상기 이동 단말(100)로 핸드오버 명령(Handover_command) 메시지를 전송(105)하여 다른 셀로의 이동을 명령한다. 여기서, 상기 핸드오버 명령 메시지에는 상기 이동 단말(100)에게 새로이 할당하는 채널이 포함되어 있다.

이후, 상기 메시지를 수신한 상기 이동 단말(100)은 상기 핸드오버를 수행하 고, 상기 네트워크(120)로 핸드오버 완료(Handover_complete) 메시지를 전송(107)한다. 여기서, 상기 핸드오버 수행 도중에는 실질적으로 음성통화가 중단된다. 상기 핸드오버 완료 후 상기 네트워크(120)로의 첫 번째 측정 보고시, 다시 말해, 104MF(480msec) 후, 상기 이동 단말(100)은 상기 측정 보고(measurement report) 메시지의 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(Null)로 설정하여 상기 네트워크(120)로 전송한다. 즉, 상기 이동 단말(100)이 상기 이웃 셀 정보를 가지고 있을지라도 상기 이웃 셀 정보에 상기 이웃 셀 정보를 가지고 있지 않음을 설정한다. 여기서, 상기 첫 번째 측정 보고 메시지는 하기 <표 2>와 같이 구성될 수 있다.

Name	Value
Serving BCCH ARFCN	28
RxLev Full Average	GSM RXVEV 17
RxLev Sub Average	GSM RXVEV 17
RxQual Full Average	4
RxQual Sub Average	5
Number of Entries	0
Entry : [1]	Null
Entry : [2]	Null
Entry : [3]	Null
Entry : [4]	Null
Entry : [5]	Null
Entry : [5]	Null

상기 <표 2>와 같이, 상기 측정 보고 메시지 내 이웃 셀(neighbor cell) 정보 중 상기 엔트리의 수(Number of Entries)는 '0'으로 설정하고, 나머지 6개의 이웃 셀(neighbor cell)은 널(Null)로 설정한다.

이후, 상기 네트워크(120)로의 두 번째 측정 보고시, 다시 말해, 첫 번째 측정 보고 메시지 전송 후 104MF 후부터 상기 이동 단말(100)은 상기 네트워크(120)로, 상기 <표 1>과 같이, 정상적인 측정 보고 메시지를 전송한다.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 제한하기 위한 메시지 전송 방법의 절차를 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 통화 모드인 이동 단말(100)은 201단계에서 네트워크(120)로 주기적인 측정 보고 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 측정 보고 메시지의 정보 구성은 상기 <표 1>과 같다.

이후, 상기 이동 단말(100)은 203단계에서 상기 네트워크(120)로부터 핸드오버 명령 메시지가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 네트워크(120)는 상기 이동 단말(100)의 통화 품질이 좋지 않음을 판단될 시, 상기 측정 보고 메시지를 참조하여 상기 이동 단말(100)을 핸드오버 시킬 셀을 결정하고, 상기 이동 단말(100)로 핸드오버 명령(Handover_command) 메시지를 전송(105)하여 다른 셀로의 이동을 명령할 수 있다.

상기 핸드오버 명령 메시지의 수신이 감지될 시, 상기 이동 단말(100)은 205단계로 진행하여 상기 네트워크(120)가 명령한 셀로의 핸드오버를 수행하고, 상기 네트워크(120)로 핸드오버 완료 메시지를 전송한다. 상기 핸드오버 명령 메시지의 수신이 감지되지 않을 시, 상기 이동 단말(100)은 201단계로 돌아가 핸드오버 명령 메시지의 수신이 감지될 때까지 주기적으로 측정 보고 메시지를 계속 전송한다.

이후, 상기 이동 단말(100)은 207단계에서 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(NULL) 정보로 설정한 첫 번째 측정 보고 메시지를 상기 네트워크(120)로 전송한다. 즉, 상기 이동 단말(100)이 상기 이웃 셀 정보를 가지고 있을지라도 상기 이웃 셀 정보에 상기 이웃 셀 정보를 가지고 있지 않음을 설정한다. 여기서, 상기 첫 번째 측정 보고 메시지는 상기 <표 2>와 같이 구성될 수 있다.

이후, 상기 이동 단말(100)은 209단계로 진행하여 두 번째 측정 보고부터 상기 네트워크(120)로, 상기 <표 1>과 같이, 정상적인 측정 보고 메시지를 전송한다. 이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

상기 본 발명에 따른 핸드오버 제한 방법을 이용하여 90분 동안 시속 100Km로 주행하며 테스트한 결과, GSM 셀내의 핸드오버 개수가 감소하였으며, 네트워크 환경이 좋이 않은 곳에서는 노이즈도 20~30%가까이 감소하였다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 단말이 핸드오버 후 네트워크로 전송하는 첫 측정 보고시 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(NULL) 정보로 설정한 측정 보고 메시지를 전송함으로써, 핑퐁(ping-pong) 핸드오버나 연속 핸드오버로 인한 핸드오버 실패로 인한 호 차단(call-drop)을 줄일 수 있으며, 노이즈를 감소시킴으로써 통화중 단말의 안정성과 음질성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 핸드오버 제한 방법에 있어서,

이동 단말이 네트워크로 주기적인 측정 보고 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 핸드오버 명령 메시지가 수신될 시, 상기 네트워크가 명령한 셀로의 핸드오버를 수행한 후, 상기 네트워크로 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 과정과,

상기 핸드오버 완료 후, 상기 이동 단말이 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(NULL) 정보로 설정한 첫 번째 측정 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 이동 단말이 상기 네트워크로 전송하는 두 번째 측정 보고 메시지부터 실제 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템에서 이동 단말이 측정 보고 메시지를 전송하는 방법에 있어서,

네트워크로 주기적인 측정 보고 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 핸 드오버 명령 메시지가 수신될 시, 상기 네트워크가 명령한 셀로의 핸드오버를 수행한 후, 상기 네트워크로 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 과정과,

상기 핸드오버 완료 후, 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 널(NULL) 정보로 설정한 첫 번째 측정 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

소정 시간 이후, 실제 이웃 셀(neighbor cell) 정보를 포함하는 상기 측정 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.