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KR101710607B1 - 이동통신 시스템에서 단말기의 핸드오버를 지원하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 단말기의 핸드오버를 지원하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR101710607B1
KR101710607B1 KR1020100005231A KR20100005231A KR101710607B1 KR 101710607 B1 KR101710607 B1 KR 101710607B1 KR 1020100005231 A KR1020100005231 A KR 1020100005231A KR 20100005231 A KR20100005231 A KR 20100005231A KR 101710607 B1 KR101710607 B1 KR 101710607B1
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정경인
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 절차를 정의한다. 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 단말기에 의한 핸드오버 방법은, 소스 기지국으로부터 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 제1 메시지는 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제1 업링크 캐리어가 상기 기준 업링크 캐리어임을 지시하는 정보를 기반으로, 상기 제1 구성 정보를 이용하여 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정과, 상기 제2 구성 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정과, 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 완료되었으면, 상기 제1 업링크 캐리어를 통해 핸드오버 확인(confirm)에 대한 제2 메시지를 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 단말기의 핸드오버를 지원하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SURPPORTING HANDOVER OF USER EQUIPMENT IN MOBILE SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 복수 개의 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버를 지원하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 근래에는 차세대 이동통신시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행중이다.
LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 한편 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신시스템과 같은 무선통신시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신시스템 중 하나인 LTE에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송자원을 관리하고 할당한다.
최근 LTE 통신시스템에 여러 가지 신기술을 접목하여 전송속도를 향상시키는 진화된 LTE(LTE-A: LTE-Advanced) 통신시스템에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중 대표적인 것으로 캐리어 집적(CA: Carrier Aggregation)을 들 수 있다. 캐리어 집적이란 종래에 단말기가 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어만을 이용해서 데이터 송수신을 하는 것과 달리 하나의 단말기가 복수 개의 순방향 캐리어들과 복수 개의 역방향 캐리어들을 사용하는 것이다. 이와 같이 복수 개의 캐리어들을 한 단말기에게 할당함으로써 상기 단말기의 전송 속도와 전송률을 증가시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(105, 110, 115, 120)과 MME(Mobility Management Entity)(125) 및 S-GW(Serving-Gateway)(130)를 포함한다.
사용자 단말(User Equipment, 이하 단말기 또는 UE라 한다)(135)은 ENB(105, 110, 115, 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다. ENB(105, 110, 115, 120)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서의 기존 Node B와 RNC(Radio Network Controller)가 결합된 형태의 엔티티에 대응된다. ENB(105, 110, 115, 120)는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 Node B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105, 110, 115, 120)가 담당한다. 또한 ENB(105, 110, 115, 120)는 셀의 라디오자원(Radio resource)을 제어(control)하는 역할을 수행한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩율(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(125)는 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 ENB들(105, 110, 115, 120)과 연결된다.
도 2는 복수 개의 캐리어들이 집적된 단말기의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
하나의 기지국에서는 일반적으로 서로 다른 주파수 대역에 위치하는 다수의 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 중심주파수가 F1인 DL(Downlink) 캐리어_1(201)과 중심주파수가 F4인 DL 캐리어_2(221)가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말기는 상기 두 개의 캐리어들(201, 221) 중에서 하나의 캐리어로부터 데이터를 수신하였으나, 캐리어 집적 능력을 가지는 단말기는 동시에 여러 개의 캐리어들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 즉, 도 2의 단말기는 DL 캐리어_1(201)과 DL 캐리어_2(221)로부터 동시에 데이터를 수신할 수 있다. 업링크(역방향 전송, UL: Uplink) 역시 종래에는 하나의 단말기는 하나의 캐리어로부터 데이터를 송신하였으나, 캐리어 집적 능력을 가지는 단말기는 UL 캐리어_1(211)과 UL 캐리어_2(231)로 동시에 업링크 데이터를 전송할 수 있다. 기지국은 캐리어 집적 능력을 가지는 단말기에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말기의 전송 속도를 높일 수 있다. 전통적인 의미로 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말기가 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 종래의 단일 셀에서 성취 가능했던 최대 전송속도는 캐리어 집적 단말기를 통해 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가한다.
도 3은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서의 업링크 타이밍 동기의 필요성과 역할을 나타낸 도면이다.
OFDM은 광대역 주파수 채널을 다수의 협대역 채널로 쪼개서 전송하는 다중화 기술로서 3GPP LTE 이동통신시스템에서 사용하는 변조기술이다.
도 3을 참조하면, UE1은 ENB에 가까이 위치하고 있는 단말기를 나타내며, UE2는 ENB에서 멀리 떨어져 있는 단말기를 나타낸다. T_pro1은 상기 UE1까지의 라디오 전송에 있어서의 전파지연시간(Propagation delay time)을 나타내며, T_pro2는 상기 UE2까지의 라디오 전송에 있어서의 전파지연시간을 나타낸다. UE1이 UE2에 비해 ENB로부터 가까운 곳에 위치하고 있기 때문에 상대적으로 작은 전파지연시간을 가진다. 도 3에서는 T_pro1은 0.333us, T_pro2는 3.33us를 가진다.
도 3에서 ENB의 한 셀에서 상기 UE1과 UE2를 파워 온(Power on) 할 때나 상기 UE1과 UE2가 아이들 모드에 있을 때, 상기 UE1의 업링크 타이밍 동기와 UE2의 업링크 타이밍 동기 그리고 ENB가 탐지(Detection)하는 셀 내 단말기들의 업링크 타이밍 동기는 맞지 않는다. 301은 UE1의 OFDM 심벌(Symbol) 업링크 전송에 대한 타이밍 동기를 나타내며, 302는 UE2의 OFDM 심벌 업링크 전송에 대한 타이밍 동기를 나타낸다. UE1과 UE2의 업링크 전송의 전파지연시간을 고려하면 상기 UE1과 UE2로부터 업링크 OFDM 심벌을 수신하는 ENB에서의 타이밍은 312, 313과 같다. 즉, 301의 UE1의 업링크 심벌은 0.333us의 전파지연시간을 가지고 312의 타이밍으로 ENB에서 수신되며, 302의 UE2의 업링크 심벌은 3.33us의 전파지연시간을 가지고 313의 타이밍으로 ENB에서 수신된다. 도3에 도시된 바와 같이, 312, 313은 아직 UE1, UE2에 대한 업링크 타이밍 동기를 맞추기 전이기 때문에, ENB가 업링크 OFDM 심벌을 수신하여 디코딩하는 시작 타이밍인 311과 UE1로부터의 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍인 312, 그리고 UE2로부터의 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍인 313이 각각 다르다. 그러므로 UE1과 UE2로부터 전송되는 업링크 심벌은 직교성(Orthogonality)을 가지지 않으므로 서로 간섭(Interference)으로 작용하며, ENB는 상기 간섭 및 311과 어긋나는 312, 313의 업링크 심벌 수신 타이밍으로 인해 UE1, UE2로부터 전송되는 업링크 심벌(301, 302)을 성공적으로 디코딩(Decoding)할 수 없다.
그러므로 UE1, UE2, ENB의 업링크 심벌 수신 타이밍을 동일하게 맞추는 업링크 타이밍 동기 프로시져를 수행하며, 상기 업링크 타이밍 동기 프로시져가 완료되면 ENB가 업링크 OFDM 심벌을 수신하여 디코딩하는 시작 타이밍(321), UE1에서부터의 업링크 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍(322), UE2에서부터의 업링크 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍(323)이 일치하게 된다. 상기 타이밍들의 동기를 맞추면, UE1과 UE2로부터 전송되는 업링크 심벌은 직교성을 유지할 수 있으며, 따라서 ENB는 UE1, UE2로부터 전송되는 업링크 심벌(301, 302)을 성공적으로 디코딩 할 수 있다.
상기 업링크 타이밍 동기를 획득하기 위한 프로시져는 랜덤 액세스(Random Access)를 통해 이루어지며, 상기 랜덤 액세스는 단말기가 RRC(Radio Resource Control) 아이들 모드(Idle mode)에서 RRC 연결모드(Connected mode)로 전이할 때 또는 핸드오버(Handover) 후에 목적 셀에서 수행된다.
도 4는 핸드오버 후에 목적 셀에서 수행되는 업링크 타이밍 동기를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 401은 단말기를, 403은 핸드오버 발생 전에 단말기가 위치하고 있는 소스 셀을, 405는 핸드오버 목적 셀을 나타낸다. 먼저 단말기는 메저먼트 보고(Measurement Report)를 소스 셀로 수행한다(411). 메저먼트 보고는 소스 셀의 ENB에서 설정한 구성, 즉 메저먼트 보고를 유발시키는 특정 이벤트나 주기 관련 정보에 따라 현재 셀과 인접 셀에 대한 채널상태를 측정하여 이 결과를 ENB에게 알려주는 것이며, 이 정보를 기반으로 ENB는 단말기의 핸드오버를 결정한다(421). 만약 421에서 소스 셀(403)의 ENB가 단말기(401)을 목적 셀(405)로 핸드오버 시키기로 결정하였다면 핸드오버 명령(Handover Command) 메시지를 단말기(401)에게 전송하여 상기 단말기(401)에게 목적 셀(405)로 핸드오버 할 것을 지시한다(431). 이때 핸드오버 명령 메시지에는 목적 셀(405)의 셀아이디(Cell id) 정보, 상기 단말기(401)가 목적 셀(405)에서 사용하기 위해 재구성되는 라디오채널 재구성 정보(Radio channel reconfiguration information) 등이 포함된다. 라디오채널 재구성 정보는 단말기(401)가 목적 셀(405)에서 사용할 라디오자원 정보, 목적 셀(405)에서 사용할 단말기 아이디(C-RNTI: Cell Radio Network Temporary Id) 정보 등을 포함한다.
단말기(401)는 소스 셀(403)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신하면(431), 목적 셀과의 업링크 타이밍 동기를 맞추기 위하여 RACH(Random Access Channel)를 통해 일련의 코드시퀀스(Code sequence)인 랜덤액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 목적 셀(405)로 전송한다(441). 목적 셀(405)을 제어하는 ENB는 상기 랜덤액세스 프리앰블 수신을 통해 단말기(401)와 ENB간의 업링크 타이밍 차이를 알아낼 수 있다. ENB는 상기 타이밍 차이(TA: Timing Advanced) 정보를 상기 단말기(401)에게 알려주며(443), 단말기(401)는 상기 타이밍 차이 정보를 수신하면 이를 이용하여 업링크 타이밍을 보정하고, 상기 보정한 업링크 타이밍을 이용하여 목적 셀(405)로 핸드오버를 완료했음을 알리는 핸드오버 완료(Handover Confirm) 메시지를 전송한다(451). 핸드오버 완료 메시지를 전송하기 위한 라디오자원(UL radio resource for Handover Confirm) 할당은 목적 셀(405)에서 단말기(401)에게 업링크 타이밍 차이 정보를 알려줄 때 함께 알려줄 수 있다. 단말기(401)는 핸드오버완료 메시지를 전송한 이후 목적 셀(405)과 데이터를 송수신한다(461).
도 5는 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기 시나리오의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 501은 ENB를 나타내며 511은 복수 개의 업링크 캐리어들(F1, F2)이 집적화된 단말기를 나타낸다. 상기 단말기(511)는 업링크 캐리어 F1을 이용하여 업링크 전송을 수행하는 경우에는 ENB에게 직접적으로 데이터를 전송하며(531), 업링크 캐리어 F2를 이용하여 업링크 전송을 수행하는 경우에는 리피터(521)을 통해서 ENB에게 데이터를 전송한다(541). 그러므로 상기 업링크 캐리어 F1과 업링크 캐리어 F2를 통한 ENB까지의 업링크 전송 지연시간은 서로 다르며, 이에 따라 업링크 캐리어 F1과 업링크 캐리어 F2를 위한 업링크 타이밍 보정 정보(TA: Timing Advanced)도 다르다.
따라서 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기는 핸드오버 후에 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 복수 개의 랜덤 액세스 절차가 발생할 수 있으며, 이에 따라 단일 랜덤 액세스 절차를 수행하는 기존 핸드오버 절차를 그대로 적용할 수 없다.
본 발명이 해결하려는 과제는 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기를 위한 효율적인 핸드오버 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 단말기에 의한 핸드오버 방법은, 소스 기지국으로부터 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 제1 메시지는 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제1 업링크 캐리어가 상기 기준 업링크 캐리어임을 지시하는 정보를 기반으로, 상기 제1 구성 정보를 이용하여 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정과, 상기 제2 구성 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정과, 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 완료되었으면, 상기 제1 업링크 캐리어를 통해 핸드오버 확인(confirm)에 대한 제2 메시지를 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 기지국에 의한 핸드오버 방법은, 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보를 획득하는 과정과, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보를 획득하는 과정과, 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 전송하는 과정을 포함하며, 상기 제1 메시지는 상기 제1 구성 정보, 상기 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 단말기에 의한 핸드오버 장치는, 데이터를 송수신하는 송수신부와, 소스 기지국으로부터 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 수신하고, 여기서, 상기 제1 메시지는 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제1 업링크 캐리어가 상기 기준 업링크 캐리어임을 지시하는 정보를 기반으로, 상기 제1 구성 정보를 이용하여 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하고, 상기 제2 구성 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차를 수행하며, 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 완료되었으면, 상기 제1 업링크 캐리어를 통해 핸드오버 확인(confirm)에 대한 제2 메시지를 타겟 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 기지국에 의한 핸드오버 장치는, 데이터를 송수신하는 송수신부와, 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보를 획득하고, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보를 획득하며, 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제1 메시지는 상기 제1 구성 정보, 상기 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함한다.
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이하에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버에 있어서, 단말기가 핸드오버 후에 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 효율적인 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 3GPP LTE 시스템 구조를 나타낸 도면
도 2는 복수 개의 캐리어들이 집적된 단말기의 일 실시예를 나타낸 도면
도 3은 OFDM 다중화 시스템에서의 업링크 타이밍 동기 필요성과 역할을 나타낸 도면
도 4는 핸드오버 후에 목적 셀에서 수행되는 업링크 타이밍 동기를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차의 일 실시예를 나타낸 도면
도 5는 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기 시나리오의 일 실시예를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 절차를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 절차를 위한 네트워크의 동작 흐름도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 절차를 위한 단말기 동작 흐름도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 절차를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크의 동작 흐름도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 동작 흐름도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크의 장치 블록도
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 장치 블록도
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에서는 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 효율적인 핸드오버 절차를 정의한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기는 핸드오버 후에 집적화된 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 복수 개의 랜덤 액세스 절차가 발생하면, 단말기는 특정 기준/앵커(anchor) 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차 완료시에 핸드오버 절차가 성공적으로 완료된 것으로 간주하고 핸드오버 완료 메시지를 전송한다. 상기 특정 기준/앵커 업링크 캐리어는 다음과 같은 방법으로 설정할 수 있다.
1) 핸드오버 전의 소스 셀에서의 기준/앵커 업링크 캐리어로 설정
2) 핸드오버 전의 소스 셀에서의 기준/앵커 다운링크 캐리어에 링크되어 있는 업링크 캐리어로 설정
3) 핸드오버 수행을 명령하는 핸드오버 명령 메시지를 통해 명시적으로 기준/앵커 업링크 캐리어로 설정할 것을 지시받은 업링크 캐리어로 설정
4) 핸드오버 수행을 명령하는 핸드오버 명령 메시지를 통해 명시적으로 기준/앵커 다운링크 캐리어로 설정할 것을 지시받은 다운링크 캐리어에 링크되어 있는 업링크 캐리어로 설정
5) 핸드오버 수행을 명령하는 핸드오버 명령 메시지를 통해 암묵적으로 기준/앵커 업링크 캐리어로 설정할 것을 지시받은 업링크 캐리어로 설정(예를 들어, 시그널링되는 집적된 복수 개의 업링크 캐리어들 중에서 첫 번째로 시그널링되는 업링크 캐리어로 설정)
6) 랜덤 액세스 절차가 가장 먼저 완료되어 업링크 타이밍 동기 정보를 가장 먼저 획득하는 임의의 업링크 캐리어로 설정
만약 상기 특정 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차가 실패하면 핸드오버 절차가 실패한 것으로 간주하고 핸드오버 실패에 따른 셀 재접속(Connection reestablishment) 절차를 수행한다.
상기 핸드오버 후에 집적화된 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위해 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차는 동시에 발생하거나 순차적으로 발생할 수 있으며, 상기 단말기는 랜덤 액세스 절차가 완료되어 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어들에 대해서만 업링크 전송을 수행할 수 있다. 만약 상기 기준/앵커 업링크 캐리어 외의 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차가 실패하면 상기 단말기는 해당 업링크 캐리어들을 집적된 업링크 캐리어에서 해제/비활성화 시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기는 핸드오버 후에 집적화된 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 복수 개의 랜덤 액세스 절차가 발생하면, 상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차가 모두 완료된 경우에 핸드오버 절차가 성공적으로 완료된 것으로 간주하고 핸드오버 완료 메시지를 전송한다. 만약 상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차 중 하나라도 실패하면 핸드오버 절차가 실패한 것으로 간주하고 핸드오버 실패에 따른 셀 재접속 절차를 수행한다. 상기 핸드오버 후에 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차는 동시에 발생하거나 순차적으로 발생할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 절차에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 절차를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 601은 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보(TA: Timing Advanced)를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기를 나타내며, 603은 핸드오버 수행 전의 소스 셀을 나타내고, 605는 핸드오버를 수행할 목적 셀을 나타낸다.
소스 셀(603)을 제어하는 ENB에서 상기 단말기(601)의 목적 셀(605)로의 핸드오버 수행을 결정하면(611), 소스 셀(603)을 제어하는 ENB와 목적 셀(605)을 제어하는 ENB간에 제어 시그널링을 교환함으로써(621, 625) 목적 셀(605)을 제어하는 ENB는 상기 단말기(601)의 목적 셀(605)로의 핸드오버 수행을 승인하고(623), 소스 셀(603)은 상기 목적 셀(605)에서 상기 단말기(601)가 사용할 라디오자원 정보 등을 수신한다(625). 상기 수신받은 라디오자원 정보 등은 소스 셀(603)을 제어하는 ENB가 상기 단말기(601)에게 상기 목적 셀(605)로 핸드오버를 수행할 것을 명령하는 핸드오버 명령 메시지에 포함되어 단말기(601)로 전송된다(631). 상기 핸드오버 명령 메시지는 일예로서 3GPP LTE 이동통신시스템에서 RRC 연결 재구성(Connection Reconfiguration) 메시지로 전송되며, 이때 목적 셀(605)의 정보와 목적 셀(605)에서 상기 단말기(601)가 사용할 라디오자원 정보 등은 'mobilityControlInformation' 정보에 포함되어 상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지에 포함된다.
서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 명령 메시지라면 상기 라디오자원 정보로서 집적화된 업링크 캐리어들의 주파수 정보, 동기 식별자(sync id), 기준/앵커 업링크 캐리어를 나타내는 식별자(anchor UL carrier indicator) 와 상기 단말기의 랜덤 액세스 절차를 위한 전용 PRACH(Packet Random Access Channel) 자원과 RACH(Random Access Channel) 프리앰블 정보(reserved PRACH resource & RACH Preamble) 등을 포함할 수 있다.
업링크 캐리어의 주파수 정보는 집적화된 업링크 캐리어의 중심주파수 정보, 대역폭 정보와 링크되어 있는 다운링크 캐리어 정보를 포함한다.
동기 식별자는 같은 업링크 타이밍 동기 정보가 적용되는지 여부를 알려주는 역할을 한다. 일예로 집적화된 업링크 캐리어 F1, F2, F3가 있을 때, F1가 F2가 동일한 동기 식별자를 사용하고 F3가 다른 동기 식별자를 사용한다면 업링크 캐리어 F1과 F2는 동일한 업링크 타이밍 동기가 적용되며 업링크 캐리어 F3은 다른 업링크 타이밍 동기가 적용된다. 동기 식별자는 또한 업링크 캐리어가 링크되어 있는 다운링크 캐리어의 다운링크 동기를 나타내는 식별자로 사용될 수도 있다. 이 경우 동기 식별자는 집적화된 업링크 캐리어들의 정보의 일부가 아닌 집적화된 다운링크 캐리어들의 정보의 일부로서 포함될 것이며, 집적화된 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기는 각 업링크 캐리어에 링크되어 있는 다운링크 캐리어의 다운링크 동기 식별자가 같은 값을 가지는지 여부를 가지고 판단한다. 상기 일예에서 업링크 캐리어 F1, F2, F3에서 업링크 캐리어 F1과 업링크 캐리어 F2가 링크되어 다운링크 캐리어의 다운링크 동기 식별자가 동일하다면 업링크 캐리어 F1과 업링크 캐리어 F2는 동일한 업링크 타이밍 동기가 적용되며, 업링크 캐리어 F3이 링크되어 있는 다운링크 캐리어의 다운링크 동기 식별자는 다른 값이라면 업링크 캐리어 F3은 다른 업링크 타이밍 동기가 적용된다.
기준/앵커 업링크 캐리어를 나타내는 식별자는 핸드오버 절차의 완료를 판단할 기준/앵커 업링크 캐리어를 명시적으로 설정할 수 있다.
전용 PRACH 자원과 RACH 프리앰블 정보는 상기 단말기가 핸드오버 후에 수행할 랜덤 액세스에서 사용할 PRACH 자원과 RACH 프리앰블을 지시한다.
상기 단말기(601)는 소스 셀(603)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신받으면 소스 셀(603)과의 데이터 송수신을 중단하고 목적 셀(605)과 다운링크 동기를 맞춘다(641). 상기 단말기(601)는 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적되어 있으므로 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기를 맞추기 위해서 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 수행한다(651). 상기 핸드오버 후에 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차는 동시에 발생하거나 순차적으로 발생할 수 있으며, 상기 단말기(601)는 복수 개의 업링크 캐리어들 중 랜덤 액세스 절차가 완료되고 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어들에 대해서만 업링크 전송을 수행할 수 있다.
상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정에서 만약 특정 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차가 완료되면, 단말기(601)는 핸드오버 절차가 성공적으로 완료된 것으로 간주하고(661.a) 핸드오버 절차가 완료되었음을 알리는 핸드오버완료 메시지를 661.a에서 획득한 업링크 타이밍 동기가 적용되는 업링크 캐리어를 통해 목적 셀(605)의 ENB에게 전송한다(663.a). 상기 특정 기준/앵커 업링크 캐리어는 앞서 설명한 방법 중 한가지 방법으로 설정할 수 있다.
만약 상기 특정 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차가 실패하면, 단말기(601)는 핸드오버 절차가 실패한 것으로 간주하고(661.b) 인접셀들 중에서 적절한 셀(Suitable cell)을 찾아 핸드오버 실패에 따른 셀 재접속(Connection reestablishment) 절차를 수행한다(663.b). 적절한 셀은 일예로써 3GPP LTE 이동통신시스템의 규격 TS36.304의 suitable cell 정의를 따를 수 있다.
만약 상기 기준/앵커 업링크 캐리어 외의 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차가 실패하면, 상기 단말기(601)는 해당 업링크 캐리어들을 집적된 업링크 캐리어에서 해제/비활성화 시킨다(663.c).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크, 특히 핸드오버 절차 수행시에 목적 셀을 제어하는 ENB의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
목적 셀을 제어하는 ENB는 701 과정에서 소스 셀을 제어하는 ENB로부터 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 목적 셀로의 핸드오버를 요청받아 상기 단말기의 핸드오버를 승인하고, 711 과정에서 상기 목적 셀에서 상기 단말기가 사용할 라디오자원정보 등을 설정한다. 상기 라디오자원 정보 등은 소스 셀을 제어하는 ENB가 상기 단말기에게 상기 목적 셀로 핸드오버를 수행할 것을 명령하는 핸드오버 명령 메시지에 포함되어 단말기로 전송된다. 상기 핸드오버 명령 메시지는 일예로서 3GPP LTE 이동통신시스템에서 RRC Connection Reconfiguration 메시지로 전송되며 이때 목적 셀의 정보와 목적 셀에서 상기 단말기가 사용할 라디오자원 정보 등은 mobilityControlInformation 정보에 포함되어 상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지에 포함된다. 상기 라디오자원 정보로써 집적화된 업링크 캐리어들의 주파수 정보를 포함하며 집적화된 업링크 캐리어의 중심주파수 정보, 대역폭 정보, 링크되어 있는 다운링크 캐리어 정보, 동기 식별자(sync id), 기준/앵커 업링크 캐리어를 나타내는 식별자(anchor UL carrier indicator) 와 상기 단말기의 랜덤 액세스 절차를 위한 전용 PRACH 자원과 RACH 프리앰블 정보(reserved PRACH resource & RACH Preamble) 등을 포함할 수 있다.
721 과정에서 목적 셀의 ENB는 상기 711 과정에서 설정한 목적 셀에서 사용할 라디오자원 정보를 소스 셀을 제어하는 ENB에게 핸드오버 요청에 대한 응답메시지에 포함하여 전송한다.
상기 목적 셀의 ENB는 731 과정에서 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 동기 정보 획득을 위해 기준 업링크 캐리어 또는 동일 업링크 동기가 적용되는 다른 업링크 캐리어로 수행한 랜덤 액세스 절차가 완료되거나, 상기 단말기로부터 핸드오버완료 메시지를 수신받으면, 741 과정에서 상기 단말기의 핸드오버 절차가 완료된 것으로 간주하고 핸드오버 절차가 성공적으로 완료되었음을 소스 셀을 제어하는 ENB로 공지하고 목적 셀에서의 상기 단말기를 위한 메시지/데이터 송수신을 수행한다. 목적 셀에서의 업링크 메시지/데이터 전송은 상기 단말기가 성공적인 랜덤 액세스 절차를 통해 획득한 업링크 타이밍 동기가 적용되는 업링크 캐리어들로 한정될 것이다.
만약 731 과정에서 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 동기 정보 획득을 위해 기준 업링크 캐리어 또는 동일 업링크 동기가 적용되는 다른 업링크 캐리어로 수행한 랜덤 액세스 절차가 특정 타이머 동안 완료되지 않거나 특정 타이머 동안 상기 단말기로부터 핸드오버완료 메시지를 수신받지 못하면, 목적 셀의 ENB는 743 과정에서 상기 단말기의 핸드오버 절차가 실패된 것으로 간주하고 상기 단말기에게 기 할당했었던 라디오자원 등을 해제한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
단말기는 801 과정에서 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들의 정보가 포함되어 있는 핸드오버 명령 메시지를 수신하면, 811 과정에서 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기를 맞추기 위해서 해당 업링크 캐리어를 통한 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 핸드오버 후에 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차는 동시에 발생하거나 순차적으로 발생할 수 있으며, 상기 단말기는 랜덤 액세스 절차가 완료되어 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어들에 대해서만 업링크 전송을 수행할 수 있다.
821 과정에서 만약 특정 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 상기 기준/앵커 업링크 캐리어 또는 동일 업링크 타이밍 동기가 적용되는 서로 다른 업링크 캐리어를 통한 랜덤 액세스 절차가 완료되면, 상기 단말기는 831 과정에서 핸드오버 절차가 성공적으로 완료된 것으로 간주하고 핸드오버 절차 완료를 알리는 핸드오버 완료 메시지를 상기 821 과정에서 랜덤 액세스 절차가 완료된 업링크 타이밍 동기 정보가 적용되는 업링크 캐리어로 전송한다.
상기 특정 기준/앵커 업링크 캐리어는 앞서 설명한 방법 중 한가지 방법으로 설정할 수 있다.
만약 841 과정에서 특정 기준/앵커 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 상기 기준/앵커 업링크 캐리어 또는 동일 업링크 타이밍 동기가 적용되는 다른 업링크 캐리어를 통한 랜덤 액세스 절차가 실패하면, 상기 단말기는 851 과정에서 핸드오버 절차가 실패한 것으로 간주하고 인접셀들 중에서 적절한 셀(Suitable cell)을 찾아 핸드오버 실패에 따른 셀 재접속(Connection reestablishment) 절차를 수행한다. 적절한 셀은 일예로써 3GPP LTE 이동통신시스템의 규격 TS36.304의 suitable cell 정의를 따를 수 있다.
만약 861 과정에서 상기 기준/앵커 업링크 캐리어 외의 업링크 캐리어들에 대해 업링크 타이밍 동기를 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차가 실패하면, 상기 단말기는 871 과정에서 해당 업링크 캐리어들을 집적된 업링크 캐리어에서 해제/비활성화 시킨다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 절차를 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 901은 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보(TA: Timing Advanced)를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기를 나타내며, 903은 핸드오버 수행 전의 소스 셀을 나타내고, 905는 핸드오버를 수행할 목적 셀을 나타낸다.
소스 셀(903)을 제어하는 ENB에서 상기 단말기(901)의 목적 셀(905)로의 핸드오버 수행을 결정하면(911) 소스 셀(903)을 제어하는 ENB와 목적 셀(905)을 제어하는 ENB간에 제어 시그널링을 교환함으로써(921, 925) 목적 셀(905)을 제어하는 ENB로부터 상기 단말기(901)의 목적 셀(905)로의 핸드오버 수행을 승인하고(923), 소스 셀(903)은 상기 목적 셀(905)에서 상기 단말기(901)가 사용할 라디오자원정보 등을 수신한다(925). 상기 수신받은 라디오자원정보 등은 소스 셀(903)을 제어하는 ENB가 상기 단말기에게 상기 목적 셀(905)로 핸드오버를 수행할 것을 명령하는 핸드오버 명령 메시지에 포함되어 단말기(901)로 전송된다(931). 상기 핸드오버 명령 메시지는 일예로서 3GPP LTE 이동통신시스템에서 RRC Connection Reconfiguration 메시지로 전송되며, 이때 목적 셀(905)의 정보와 목적 셀(905)에서 상기 단말기(901)가 사용할 라디오자원 정보 등은 mobilityControlInformation 정보에 포함되어 상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지에 포함된다.
서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 핸드오버 명령 메시지라면 상기 라디오자원 정보로서 집적화된 업링크 캐리어들의 주파수 정보, 동기 식별자(sync id)와 상기 단말기의 랜덤 액세스 절차를 위한 전용 PRACH 자원과 RACH 프리앰블 정보(reserved PRACH resource & RACH Preamble) 등을 포함할 수 있다.
업링크 캐리어의 주파수 정보는 집적화된 업링크 캐리어의 중심주파수 정보, 대역폭 정보와 링크되어 있는 다운링크 캐리어 정보를 포함한다.
동기 식별자는 같은 업링크 타이밍 동기 정보가 적용되는지 여부를 알려주는 역할을 한다. 일예로 집적화된 업링크 캐리어 F1, F2, F3가 있을 때, F1가 F2가 동일한 동기 식별자를 사용하고 F3가 다른 동기 식별자를 사용한다면 업링크 캐리어 F1과 F2는 동일한 업링크 타이밍 동기가 적용되며 업링크 캐리어 F3은 다른 업링크 타이밍 동기가 적용된다. 동기 식별자는 또한 업링크 캐리어가 링크되어 있는 다운링크 캐리어의 다운링크 동기를 나타내는 식별자로 사용될 수도 있다. 이 경우 동기 식별자는 집적화된 업링크 캐리어들의 정보의 일부가 아닌 집적화된 다운링크 캐리어들의 정보의 일부로서 포함될 것이며 집적화된 업링크 캐리어의 업링크 타이밍 동기는 각 업링크 캐리어에 링크되어 있는 다운링크 캐리어의 다운링크 동기 식별자가 같은 값을 가지는지 여부를 가지고 판단한다. 상기 일예에서 업링크 캐리어 F1, F2, F3에서 업링크 캐리어 F1과 업링크 캐리어 F2가 링크되어 다운링크 캐리어의 다운링크 동기 식별자가 동일하다면 업링크 캐리어 F1과 업링크 캐리어 F2는 동일한 업링크 타이밍 동기가 적용되며 업링크 캐리어 F3이 링크되어 있는 다운링크 캐리어의 다운링크 동기 식별자는 다른 값이라면 업링크 캐리어 F3은 다른 업링크 타이밍 동기가 적용된다.
전용 PRACH 자원과 RACH 프리앰블 정보는 상기 단말기가 핸드오버 후에 수행할 랜덤 액세스에서 사용할 PRACH 자원과 RACH 프리앰블을 지시한다.
상기 단말기(901)는 소스 셀(903)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신받으면 소스 셀(903)과의 데이터 송수신을 중단하고 목적 셀과 다운링크 동기를 맞춘다(941). 상기 단말기(901)는 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적되어 있으므로 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기를 맞추기 위해서 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 수행한다(951). 상기 핸드오버 후에 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차는 동시에 발생하거나 순차적으로 발생할 수 있으며, 상기 단말기(901)는 복수 개의 업링크 캐리어들 중 랜덤 액세스 절차가 완료되고 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어들에 대해서만 업링크 전송을 수행할 수 있다.
상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차가 모두 완료되어 모든 집적화된 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기를 획득하면, 상기 단말기(901)는 핸드오버 절차가 성공적으로 완료된 것으로 간주하고(961.a) 핸드오버 절차가 완료되었음을 알리는 핸드오버완료 메시지를 업링크로 목절셀(905)을 제어하는 ENB에게 전송한다(963.a).
만약 집적화된 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기 획득을 위한 상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차 중 일부 랜덤 액세스 절차가 실패하면, 상기 단말기(901)는 핸드오버 절차가 실패한 것으로 간주하고(961.b), 이 경우에 일부 랜덤 액세스 절차가 완료되어 업링크 타이밍 동기가 획득된 업링크 캐리어가 존재한다면 상기 타이밍 동기가 획득된 업링크 캐리어로 목적 셀(905)의 ENB에게 핸드오버 절차 실패를 알리는 핸드오버 실패 메시지를 전송한다(963.b1). 상기 핸드오버 실패 메시지(963.b1)에는 업링크 타이밍 동기를 성공적으로 획득한 업링크 캐리어 정보와 업링크 타이밍 동기를 획득하지 못한 업링크 캐리어 정보가 포함된다. 상기 핸드오버 실패 메시지를 수신한 ENB는 상기 핸드오버 실패 메시지에 포함되어 있는 정보를 이용하여 상기 단말기(901)가 목적 셀(905)에서 사용할 라디오자원 정보를 재설정하여 상기 단말기(901)에게 알릴 수 있다.
만약 모든 랜덤 액세스 절차들이 실패하여 업링크 타이밍 동기가 획득된 업링크 캐리어가 존재하지 않는다면 단말기(901)는 인접셀들 중에서 적절한 셀(Suitable cell)을 찾아 핸드오버 실패에 따른 셀 재접속(Connection reestablishment) 절차를 수행한다(963.b2). 적절한 셀은 일예로써 3GPP LTE 이동통신시스템의 규격 TS36.304의 suitable cell 정의를 따를 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크, 특히 핸드오버 절차시에 목적 셀을 제어하는 ENB의 동작흐름도를 나타낸 것이다.
목적 셀을 제어하는 ENB는 1001 과정에서 소스 셀을 제어하는 ENB로부터 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들이 집적된 단말기의 목적 셀로의 핸드오버를 요청받아 상기 단말기의 핸드오버를 승인하고, 1011과정에서 상기 목적 셀에서 상기 단말기가 사용할 라디오자원정보 등을 설정한다. 상기 라디오자원정보 등은 소스 셀을 제어하는 ENB가 상기 단말기에게 상기 목적 셀로 핸드오버를 수행할 것을 명령하는 핸드오버 명령 메시지에 포함되어 상기 단말기로 전송된다. 상기 핸드오버 명령 메시지는 일예로서 3GPP LTE 이동통신시스템에서 RRC Connection Reconfiguration 메시지로 전송되며 이때 목적 셀의 정보와 목적 셀에서 상기 단말기가 사용할 라디오자원 정보 등은 mobilityControlInformation 정보에 포함되어 상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지에 포함된다. 상기 라디오자원 정보로써 집적화된 업링크 캐리어들의 주파수 정보를 포함하며 집적화된 업링크 캐리어의 중심주파수 정보, 대역폭 정보, 링크되어 있는 다운링크 캐리어 정보, 동기 식별자(sync id)와 상기 단말기의 랜덤 액세스 절차를 위한 전용 PRACH 자원과 RACH 프리앰블 정보(reserved PRACH resource & RACH Preamble) 등을 포함할 수 있다.
1021 과정에서 목적 셀의 ENB는 상기 1011 과정에서 설정한 목적 셀에서 사용할 라디오자원 정보를 소스 셀을 제어하는 ENB에게 핸드오버 요청에 대한 응답메시지에 포함하여 전송한다.
상기 목적 셀의 ENB는 1031 과정에서 상기 단말기를 위해 집적된 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기 획득을 위한 모든 랜덤 액세스 절차가 완료되거나 상기 단말기로부터 핸드오버완료 메시지를 수신받으면, 1041 과정에서 상기 단말기의 핸드오버 절차가 완료된 것으로 간주하고 핸드오버 절차가 성공적으로 완료되었음을 소스 셀을 제어하는 ENB로 공지하고 목적 셀에서의 메시지/데이터 송수신을 수행한다.
만약 목적 셀의 ENB는 1031 과정에서 상기 단말기를 위해 집적된 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기 획득을 위한 모든 랜덤 액세스 절차 중 일부 랜덤 액세스 절차가 실패하거나 상기 단말기로부터 핸드오버완료 메시지를 수신받지 못한다면, 1043 과정에서 상기 단말기의 핸드오버 절차가 실패된 것으로 간주하고 상기 단말기에게 기 할당했었던 라디오자원 등을 해제한다.
한편, 도 10에는 도시하지 않았지만 도 9에서 기 설명한 바와 같이 목적 셀의ENB는 상기 단말기로부터 핸드오버실패 메시지를 수신할 수 있으며, 상기 핸드오버 실패 메시지를 수신한 목적 셀의 ENB는 상기 핸드오버 실패 메시지에 포함되어 있는 정보(즉, 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어 정보와 업링크 타이밍 동기 획득에 실패한 업링크 캐리어 정보)를 이용하여 목적 셀에서 단말기가 사용할 라디오자원 정보를 재설정하여 상기 단말기에게 알릴 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
단말기는 1101 과정에서 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들의 정보가 포함되어 있는 핸드오버 명령 메시지를 수신하면, 1111 과정에서 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기를 맞추기 위해서 해당 업링크 캐리어를 통한 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 핸드오버 후에 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차는 동시에 발생하거나 순차적으로 발생할 수 있으며, 상기 단말기는 랜덤 액세스 절차가 완료되어 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어들에 대해서만 업링크 전송을 수행할 수 있다.
1121 과정에서 집적된 업링크 캐리어들의 업링크 타이밍 동기 정보를 획득하기 위한 모든 랜덤 액세스 절차가 완료되면, 상기 단말기는 1131 과정에서 핸드오버 절차가 성공적으로 완료된 것으로 간주하고 핸드오버 절차 완료를 알리는 핸드오버완료 메시지를 업링크 캐리어로 전송한다. 만약 1141 과정에서 상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차들 중에서 일부 랜덤 액세스 절차가 실패하면, 단말기는 1151 과정에서 상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차들 중에서 일부 랜덤 액세스 절차가 완료되었는지를 체크한다.
만약 1151 과정에서 일부 랜덤 액세스 절차가 완료하여 일부 업링크 캐리어에 대해 업링크 타이밍 동기를 획득했다면, 상기 단말기는 1161 과정에서 핸드오버 절차를 실패로 간주하고 핸드오버 실패 메시지를 업링크 타이밍 동기가 획득된 업링크 캐리어로 전송한다. 핸드오버 실패 메시지에는 업링크 타이밍 동기 획득한 업링크 캐리어 정보와 업링크 타이밍 동기 획득에 실패한 업링크 캐리어 정보가 포함된다.
만약 1151 과정에서 모든 랜덤 액세스 절차가 완료되지 못하여 업링크 타이밍 동기를 획득한 업링크 캐리어가 존재하지 않는다면, 상기 단말기는 1163 과정에서 핸드오버 절차를 실패로 간주하고 인접셀들 중에서 적절한 셀(Suitable cell)을 찾아 핸드오버 실패에 따른 셀 재접속(Connection reestablishment) 절차를 수행한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치 블록도로, 특히 핸드오버 절차시에 목적 셀을 제어하는 ENB의 블록도를 나타낸 것이다.
ENB는 네트워크 인터페이스(1201)를 통해 다른 ENB간의 또는 MME와의 통신을 수행하고, 상기 네트워크 인터페이스(1201)를 통해 수신한 제어 메시지는 메시지 생성부/해석부(1211)에서 해석된다. 만약 네트워크 인터페이스(1201)를 통해 소스 셀을 제어하는 ENB로부터 핸드오버 수행을 요청하는 메시지를 수신하였다면, 메시지 생성부/해석부(1211)에서 이를 해석하여 핸드오버 제어부(1211)로 보내고, 핸드오버 제어부(1212)에서 상기 목적 셀로의 핸드오버를 허용할지를 현재 유용한 라디오자원 정보 등을 기반으로 결정한다. 핸드오버 제어부(1212)는 핸드오버를 허용할 것으로 결정하면 상기 단말기가 목적 셀에서 사용할 라디오자원 정보를 설정하여 메시지 생성부/해석부(1211)로 보내고, 메시지 생성부/해석부(1211)는 소스 셀을 제어하는 ENB에게 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답메시지를 생성하여 네트워크 인터페이스(1201)를 통해 전송한다.
단말기의 랜덤 액세스 절차에 따른 메시지 송수신은 라디오 송수신부(1224)를 통해서 수행되며, 상기 라디오 송수신부(1224)를 통해 송신되는 메시지는 메시지 생성부/해석부(1211)에서 생성되고, 수신되는 메시지는 메시지 생성부/해석부(1211)에서 해석된다. 목적 셀의 ENB는 라디오 송수신부(1224)를 통해 상기 단말기로부터 수신된 핸드오버완료 메시지나 핸드오버실패 메시지를 이용하여 상기 단말기의 핸드오버 절차의 완료나 실패를 탐지할 수 있다. 또한 목적 셀의 ENB는 라디오 송수신부(1224)와 핸드오버 제어부(1212)를 통해 단말기가 수행하는 복수 개의 랜덤 액세스 절차들 중에서 일부 랜덤 액세스의 성공이나 모든 랜덤 액세스의 성공을 탐지함으로써 상기 단말기의 핸드오버 절차의 완료나 실패를 탐지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 장치 블록도를 나타낸 것이다.
단말기는 라디오 송수신부(1301)를 통해 ENB로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신하면, 메시지 생성 및 분석부(1311)에서 핸드오버 명령 메시지에 포함된 정보들을 분석하고, 핸드오버 후에 목적 셀에서 랜덤 액세스 절차 수행부(1321)를 통해 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 이때 서로 다른 업링크 타이밍 동기 정보를 요구하는 복수 개의 업링크 캐리어들에 대한 정보가 핸드오버 명령 메시지에 포함되어 있다면, 랜덤 액세스 절차 수행부(1321)는 복수 개의 랜덤 액세스 절차를 동시에 수행하거나 순차적으로 수행한다. 랜덤 액세스 절차 수행부(1321)는 상기 복수 개의 랜덤 액세스 절차들 중에서 특정 랜덤 액세스 절차의 완료 및 실패, 또는 모든 랜덤 액세스 절차들의 완료 및 실패 여부에 따라 상기 핸드오버 절차의 완료 및 실패를 결정하고, 메시지 생성 및 분석부(1311)는 상기 결정에 따라 핸드오버 완료 및 실패에 따른 해당 메시지를 생성하여 라디오 송수신부(1301)를 통해 ENB에게 전송한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (41)

  1. 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 단말기에 의한 핸드오버 방법에 있어서,
    소스 기지국으로부터 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 제1 메시지는 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 제1 업링크 캐리어가 상기 기준 업링크 캐리어임을 지시하는 정보를 기반으로, 상기 제1 구성 정보를 이용하여 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정과,
    상기 제2 구성 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정과,
    상기 제1 업링크 캐리어에 대한 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 완료되었으면, 상기 제1 업링크 캐리어를 통해 핸드오버 확인(confirm)에 대한 제2 메시지를 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 핸드오버 방법.
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  29. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 구성 정보 및 상기 제2 구성 정보 각각은 무선 자원 정보 및 프리앰블 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  30. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 구성 정보를 이용하는 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 상기 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차가 실패되었으면, 상기 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차가 실패된 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어를 비활성화시키는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  31. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 메시지는, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 주파수 정보, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어와 링크된 다운링크 캐리어들의 주파수 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 동기 식별자(identification : ID) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    동일한 업링크 타이밍 차이(same uplink timing advance)는 동일한 동기 ID를 가지는 적어도 하나의 업링크 캐리어에 적용됨을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  32. 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 기지국에 의한 핸드오버 방법에 있어서,
    제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보를 획득하는 과정과,
    적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보를 획득하는 과정과,
    핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 전송하는 과정을 포함하며,
    상기 제1 메시지는 상기 제1 구성 정보, 상기 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 제1 구성 정보 및 상기 제2 구성 정보 각각은 무선 자원 정보 및 프리앰블 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 제1 메시지는, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 주파수 정보, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어와 링크된 다운링크 캐리어들의 주파수 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 동기 식별자(identification : ID) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    동일한 업링크 타이밍 차이(same uplink timing advance)는 동일한 동기 ID를 가지는 적어도 하나의 업링크 캐리어에 적용됨을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  35. 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 단말기에 의한 핸드오버 장치에 있어서,
    데이터를 송수신하는 송수신부와,
    소스 기지국으로부터 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 수신하고, 여기서, 상기 제1 메시지는 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제1 업링크 캐리어가 상기 기준 업링크 캐리어임을 지시하는 정보를 기반으로, 상기 제1 구성 정보를 이용하여 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하고, 상기 제2 구성 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차를 수행하며, 상기 제1 업링크 캐리어에 대한 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 완료되었으면, 상기 제1 업링크 캐리어를 통해 핸드오버 확인(confirm)에 대한 제2 메시지를 타겟 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 핸드오버 장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 제1 구성 정보 및 상기 제2 구성 정보 각각은 무선 자원 정보 및 프리앰블 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 구성 정보를 이용하는 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 상기 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차가 실패되었으면, 상기 적어도 하나의 랜덤 액세스 절차가 실패된 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어를 비활성화시키도록 제어함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  38. 제 35 항에 있어서, 상기 제1 메시지는, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 주파수 정보, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어와 링크된 다운링크 캐리어들의 주파수 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 동기 식별자(identification : ID) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    동일한 업링크 타이밍 차이(same uplink timing advance)는 동일한 동기 ID를 가지는 적어도 하나의 업링크 캐리어에 적용됨을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  39. 캐리어 집적(carrier aggregation)을 지원하는 통신 시스템에서 기지국에 의한 핸드오버 장치에 있어서,
    데이터를 송수신하는 송수신부와,
    제1 업링크 캐리어에 대한 랜덤 액세스 채널(random access channel : RACH) 상의 제1 구성 정보를 획득하고, 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어에 대한 적어도 하나의 RACH 상의 제2 구성 정보를 획득하며, 핸드오버를 수행하기 위한 제1 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 메시지는 상기 제1 구성 정보, 상기 제2 구성 정보 및 상기 제1 업링크 캐리어가 기준 업링크 캐리어(reference uplink carrier)임을 지시하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 제1 구성 정보 및 상기 제2 구성 정보 각각은 무선 자원 정보 및 프리앰블 관련 정보를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  41. 제 39 항에 있어서, 상기 제1 메시지는, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 주파수 정보, 상기 제1 업링크 캐리어 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어와 링크된 다운링크 캐리어들의 주파수 정보 및 상기 적어도 하나의 제2 업링크 캐리어의 동기 식별자(identification : ID) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    동일한 업링크 타이밍 차이(same uplink timing advance)는 동일한 동기 ID를 가지는 적어도 하나의 업링크 캐리어에 적용됨을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
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