KR20120071514A - 셀룰러 이동통신 시스템에서의 이동성 관리 방법 - Google Patents
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Abstract
셀룰러 이동통신 시스템에서의 이동성 관리 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 이동성 관리 방법은 단말이 셀에 머무르는 거주 시간이 매우 짧은 셀을 아일랜드 셀로 검출하고, 단말이 아일랜드 셀로 핸드오버하지 않고 적절한 셀로 직접적으로 핸드오버되도록 하여 무선자원의 절약과 안정적인 서비스 제공이 가능하도록 하는 것을 목적으로 하고, 단말이 셀에 머무르는 거주 시간을 어떻게 측정하고 얻어진 정보를 망 내의 어떤 구성요소에서 수신하며, 이 정보를 이용하여 어떠한 방식으로 핸드오버를 처리하는 지에 따라서, 기지국 기반의 방법, 단말 측정 기반의 방법 및 단말 히스토리 기반의 방법의 세 가지 방법을 포함하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 이동성 관리 방법을 이용할 경우에는 커버리지 홀에 의한 핸드오버 실패 및 불필요한 핸드오버를 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 셀룰러 이동통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커버리지 홀을 시스템에서 검출하고 관련 데이터를 바탕으로 커버리지 홀이 미칠 수 있는 영향을 회피할 수 있는 셀룰러 이동통신 시스템에서의 단말의 이동성 관리 방법에 관한 것이다.
커버리지 홀(coverage hole)이란 지리적으로 인접하도록 셀 플래닝된 셀A와 셀B의 접경 부근에서 이웃의 다른 셀의 신호가 국부적으로 더 잘 잡히는 경우 등을 의미하며, 이러한 커버리지 홀은 다양한 문제점을 발생시킬 수 있다.
도 1은 커버리지 홀이 발생되는 상황과 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 운영자의 정상적인 의도는 셀A(10), 셀B(20)를 지리적으로 인접하도록 셀 플래닝한 상황으로, 두 셀 A, B의 접경 부근에 이웃의 다른 셀(셀C)의 신호가 국부적(locally)으로 더 잘 잡히는 지역이 여러 가지 이유에서 발생될 수 있으며 이를 커버리지 홀이라 정의한다. 다른 셀들의 커버리지 내에 섬과 같이 국부적인 커버리지가 형성되어 있다는 점에서 상기 셀C를 아일랜드 셀(island cell)이라 명칭할 수도 있다.
이때, 이러한 아일랜드 셀인 셀C의 영역(30)으로 단말(40)이 핸드오버될 때(ingress handover)와 셀C로부터 단말(40)이 핸드오버되어 나올 때(outgress handover)에는 핸드오버 실패 확률이 매우 높으며 이를 운영자가 자동으로 감지한다는 것은 많은 구동 시험(driving test) 혹은 누적된 운영 데이터를 필요로 한다.
더욱이, 이러한 아일랜드 셀인 셀C의 근방에서 움직이는 단말들은 불필요한 핑퐁(ping-pong) 핸드오버가 일어나게 되어, 무선자원을 낭비하고 과도한 시그널링으로 망에 지장을 초래할 수 있게 된다.
종래의 기술들은 커버리지 오염에 의한 커버리지 홀 검출을 시스템적으로 할 수 없었고 무선 링크 실패(RLF; Radio Link Failure)로 판단하여 RLF의 복구 처리를 통하여 이를 처리하거나 그냥 실패로 인식할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 커버리지 홀을 시스템에서 검출하고, 검출된 커버리지 홀에 대한 정보에 바탕 하여, 커버리지 홀이 미칠 수 있는 영향을 회피할 수 있는 셀룰러 이동통신 시스템에서의 단말의 이동성 관리 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, (a) 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버된 단말이 제 3 기지국으로 핸드오버될 때까지의 거주 시간을 제 2 기지국에서 측정하는 단계, (b) 상기 소요된 시간이 소정의 임계값 이하인 경우는 상기 거주 시간에 대한 정보 및 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한 메시지를 상기 제 2 기지국에서 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계 및 (c) 상기 제 1 기지국에서 상기 메시지에 포함된 상기 거주 시간에 대한 정보 및 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 누적적으로 관리하며, 누적된 정보를 토대로 상기 제 1 기지국에서 상기 제 2 기지국에 대한 핸드오버시의 제 2 기지국에 대한 핸드오버 후보 우선순위를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 (a) 단계에서 상기 거주 시간은 상기 단말로부터 상기 제 2 기지국이 핸드오버 완료 RRC(Radio Resource Control) 메시지(Handover Complete)를 수신한 시점에서 상기 제 2 기지국에서 상기 단말에게 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)를 전송한 시점까지의 시간일 수 있다.
여기에서, 상기 (b) 단계에서 상기 메시지는 상기 제 2 기지국에서 상기 제 1 기지국으로 전송되는 핸드오버 리포트 X2AP 메시지(Handover Report)일 수 있다. 이때, 상기 (b) 단계에서 상기 메시지에 포함되는 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보는 상기 핸드오버 리포트 X2AP 메시지에 정의된 열거형(enumerated) 정보요소(IE)인 핸드오버 리포트 타입(type)의 한 종류로서 지정하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 (b) 단계에서 상기 메시지는 제 3 기지국을 특정하는 정보를 추가로 포함하고, 상기 (c) 단계에서 제 1 기지국은 상기 메시지에 포함된 제 3 기지국을 특정하는 정보를 추가로 누적하여, 누적된 정보를 토대로 상기 제 1 기지국에서 상기 제 2 기지국에 대한 핸드오버시의 제 2 기지국 및 제 3 기지국에 대한 핸드오버 후보 우선순위를 함께 변경하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 3 기지국을 특정하는 정보는 상기 제 3 기지국의 ECGI 정보일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, (a) 제 1 기지국에서 제 2 기지국으로의 단말의 핸드오버 시에 제 1 기지국이 단말에게 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계 및 (b) 제 2 기지국에서 상기 주기적 측정 리포트의 수신 상태를 기초로 상기 단말에 대한 제 2 기지국 이외의 기지국에 대한 핸드오버 수행을 결정하는 단계를 포함한 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 (a)단계에서 상기 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계는 상기 제 1 기지국에서 상기 단말에 대한 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)에 의해 이루어지도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 (a)단계에서 상기 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계는 상기 핸드오버 커맨드 RRC 메시지내의 모빌리티 제어(Mobility Control) 정보요소안의 측정(Measurement) 정보 내에 주기적 측정 리포트(Periodic Measurement Report) 필드를 이용하여 상기 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시할 수 있다.
여기에서, 상기 (b)단계에서 상기 주기적 측정 리포트의 수신 상태는 상기 주기적 측정 리포트가 소정의 기간 동안에 상기 제 2 기지국에 수신되는 횟수를 소정의 횟수와 비교하여 판단하도록 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면은, (a) 단말의 핸드오버 시에 소스 기지국이 타겟 기지국으로 상기 단말의 상기 소스 기지국에서의 거주 시간과 상기 소스 기지국을 특정하는 정보를 전송하는 단계 및 (b) 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 상기 소스 기지국이 아닌 다른 기지국으로부터 전송된 상기 정보와 동종의 정보와 함께 축적하고, 상기 단말이 상기 타켓 기지국으로부터 핸드오버될 경우에 후보 기지국의 결정시에 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 단말의 상기 소스 기지국에서의 거주 시간은 상기 단말로부터 상기 소스 기지국이 핸드오버 완료 RRC(Radio Resource Control) 메시지(Handover Complete)를 수신한 시점에서 상기 소스 기지국에서 상기 단말에게 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)를 전송한 시점까지의 시간일 수 있다.
여기에서, 상기 (a)단계에서, 단말의 핸드오버 시에 상기 소스 기지국에서의 거주 시간과 상기 소스 기지국을 특정하는 정보를 전송하는 것은 상기 소스 기지국이 상기 타켓 기지국에 전송하는 핸드오버 요청(Handover Request) X2AP 메시지 전송에 의해서 이루어지도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 (b)단계에서, 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 축적할 때, 축적 가능한 정보의 숫자가 초과될 경우, 가장 최근의 정보를 우선적으로 저장하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 (b)단계에서, 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 축적할 때, 축적 가능한 정보의 숫자가 초과될 경우, 거주 시간이 짧은 소스 기지국에 대한 거주시간 및 소스 기지국을 특정하는 정보를 우선적으로 저장하도록 구성될 수도 있다.
여기에서, 상기 (b)단계에서, 상기 타켓 기지국이 상기 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정할 경우에는, 거주 시간이 짧은 기지국에 대한 핸드오버 우선 순위를 하향 조정하거나 핸드오버 후보에서 제외하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 구성에 따르면 커버리지 홀에 의한 핸드오버 실패 및 불필요한 핸드오버를 줄일 수 있다. 각 세가지 기술 각각은 장, 단점이 다르며 혼용하여 사용할 경우 상호 보완적으로 커버리지 홀에 대처할 수 있다.
도 1은 커버리지 홀이 발생되는 상황과 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 커버리지 홀이 존재하는 상태에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 종래 기술에 따른 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 일 실시예인 기지국 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법에서 핸드오버 리포트 메시지의 구성의 일 예를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 다른 실시예인 단말 측정 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단말 측정 기반의 방법에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 또 다른 실시예인 단말 히스토리 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법이 유효한 상황을 예시하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법에서 단말 히스토리 정보 구성의 일 예를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 2는 커버리지 홀이 존재하는 상태에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 종래 기술에 따른 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 일 실시예인 기지국 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법에서 핸드오버 리포트 메시지의 구성의 일 예를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 다른 실시예인 단말 측정 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단말 측정 기반의 방법에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 또 다른 실시예인 단말 히스토리 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법이 유효한 상황을 예시하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법에서 단말 히스토리 정보 구성의 일 예를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 커버리지 홀이 존재하는 상태에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 종래 기술에 따른 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 1과 도 2를 병행 참조하면, 도 1의 제 1 위치(41)에서는 셀A(10)에서 셀C(30)로의 핸드오버를 결정하고 도 2의 P1-1,2,3 단계의 프로시저가 완료되면 아일랜드 셀(island cell)인 셀C(30)로의 핸드오버(ingress handover)가 완료된다. 유사하게 도 1의 제 2 위치(42)에서는 셀C(30)가 셀B(20)로의 핸드오버를 결정하고 도 2의 P2-1,2,3 단계의 프로시저가 완료되면 아일랜드 셀인 셀C(30)로부터의 핸드오버(egress handover)가 완료된다.
이때, 본 발명에 따른 이동성 관리 방법에서 셀C(30)가 아일랜드 셀이라고 파악하는 근거는 No. 2-4에서 No. 2-8의 시간(즉, 단말이 셀 C에 머무르는 거주 시간; dwell time)이 매우 짧다는 점이다. 결국, 이러한 아일랜드 셀의 특성을 이용하여 단말이 셀A(10)에서 셀C(30)로 핸드오버하지 않고 셀B(20)로 핸드오버하게 하거나, 빠르게 셀C(30)에서 핸드오버되어 나오도록 함으로써 무선자원의 절약과 안정적인 서비스 제공이 가능하도록 하는 것이 본 발명의 구성이 될 수 있다.
이를 위하여, 본 발명에서는 상기 단말이 셀C(30)에 머무르는 거주 시간(dell time)을 어떻게 측정하고 얻어진 정보를 망 내의 어떤 구성요소에서 수신하며, 이 정보를 이용하여 어떠한 방식으로 핸드오버를 처리하는 지에 따라서, 1) 기지국 기반의 방법, 2) 단말 측정 기반의 방법, 3) 단말 히스토리 기반의 방법의 세 가지 방법을 포함하고 있다.
이하, 본 발명에 따른 커버리지 홀의 검출 및 회피를 통한 세가지 이동성 관리 방법을 상술한다.
기지국 기반의 방법
도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 일 실시예인 기지국 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법은, (a) 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버된 단말이 제 3 기지국으로 핸드오버될 때까지의 거주 시간을 제 2 기지국에서 측정하는 단계(S310), (b) 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하인 경우는 상기 거주 시간에 대한 정보 및 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한 메시지를 상기 제 2 기지국에서 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계(S320), 및 (c) 상기 제 1 기지국에서 상기 메시지에 포함된 상기 거주 시간에 대한 정보 및 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 누적적으로 관리하며, 누적된 정보를 토대로 상기 제 1 기지국에서 상기 제 2 기지국에 대한 핸드오버 고려시 제 2 기지국에 대한 핸드오버 후보 우선순위를 변경하는 단계(S330)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 3과 도 1을 병행 참조하여 상기 기지국 기반의 방법을 설명하기로 한다.
도 1에서 설명된 바와 같이, 단말의 이동경로에서 유추할 때 아일랜드 셀C(30)의 특징은 단말이 핸드오버되어 들어온(ingress handover)후 다시 핸드오버되어 나가는(egress handover) 시점이 빠르게 발생한다거나 정상적인 핸드오버가 발생하지 않더라고 그 셀C(30)에서의 거주 시간이 짧다는 점이다.
따라서, 단계(S310)에서는 제 1 기지국(도 1의 셀A의 기지국)으로부터 단말(40)이 제 2 기지국(도 1의 셀C의 기지국)으로 핸드오버되어 오면, 제 2 기지국(도 1의 셀C의 기지국)은 단말(40)이 제 3 기지국으로 다시 핸드오버되어 나갈 때까지의 거주 시간(dwell time)을 측정하게 된다.
이때, 거주 시간은 상기 단말(40)로부터 상기 제 2 기지국이 핸드오버 완료 RRC(Radio Resource Control) 메시지(Handover Complete)를 수신한 시점에서 상기 제 2 기지국에서 상기 단말(40)에게 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)를 전송한 시점까지의 시간이 될 수 있다.
다음으로, 단계(S320)에서는 제 2 기지국에서 제 1 기지국으로 단말의 아일랜드 셀인 셀C를 관할하는 제 2 기지국에서의 거주 시간에 대한 정보를 전송한다. 이때, 거주 시간에 대한 정보는 항상 제 1 기지국으로 전송되는 것이 아니라 단말이 머무른 거주 시간이 소정의 임계값 이하인 경우에만 거주 시간에 대한 정보 및/또는 거주 시간이 소정의 임계값이하였음을 지시하는 정보를 메시지에 포함시켜 제 1 기지국으로 전송하도록 하는 것에 의해서 기지국간의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있을 것이다. 또한, 이때 제 2 기지국은 제 1 기지국으로 상기 제 3 기지국을 특정하는 정보를 상기 메시지에 함께 포함하여 전송할 수도 있다. 이때, 제 3 기지국을 특정하는 정보는 ECGI(Enhanced Cell Global ID)일 수 있다.
다음으로, 단계(S330)에서는 제 1 기지국을 관장하는 기지국이 제 2 기지국이 보내온 정보들을 지속적으로 누적하여 관리하고, 이러한 정보를 토대로 향후 제 2 기지국에 대한 핸드오버 고려시에 제 2 기지국에 대한 핸드오버 후보(handover candidate)로서의 우선순위(priority)를 변경하는 단계이다. 즉, 상기 단계(S310)와 단계(S32)는 지속적으로 수행되어 제 1 기지국에는 단말들의 여러 기지국들에서의 거주 시간에 대한 정보들이 누적되어 수집되게 된다.
누적된 정보를 토대로 셀A(10)를 관장하는 제 1 기지국은 접속되어 있는 단말에 대한 핸드오버 결정을 하는 경우에 있어서, 핸드오버될 타겟 후보(candidate) 셀들 중 셀C(30)가 포함되어 있다면 신호가 상대적으로 강하더라도 우선 순위를 낮추어 우선 순위를 조정하도록 구성될 수 있다. 즉, 누적된 정보가 많아지면 셀A(10) 셀C(30)의 핸드오버가 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 상기 단계(S320)에서 전송되는 메시지에 제 3 기지국을 특정하는 정보까지도 포함될 경우에는 셀A(10) 셀C(30)로의 핸드오버 이후에는 짧은 시간 내에 셀C(30) 셀B(20)로의 핸드오버가 일어난다는 사실을 파악 가능하므로, 셀B(20)에 대한 후보 우선 순위를 셀C(30)의 후부 우선 순위보다 상대적으로 높이는 것에 의해서 셀C(30)를 거치지 않는 직접적인 셀A(10) 셀B(20)로의 핸드오버 결정이 이루어지도록 할 수도 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 2와 도 4의 절차를 상호 비교하면, 셀C(30)를 관장하는 제 2 기지국이 핸드오버를 셀B(20)로 하기로 결정한 후 P2-2 단계에서 No. 2-8 메시지를 단말로 보내고 X2AP 메시지(410)를 이용하여 이전 서빙 셀이었던 셀A(10)를 관장하는 제 1 기지국으로 핸드오버 리포트(HANDOVER REPORT) 메시지를 보내는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 기반의 방법에서 핸드오버 리포트 메시지의 구성의 일 예를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 5를 참조하면, 기존 핸드오버 리포트 메시지에서 열거형(enumerated) 데이터 구조인 핸드오버 리포트 타입(Handover Report Type)에 Rapid HO(510)를 추가한다(즉, 거주 시간이 소정의 임계값이하였음을 지시하는 정보). 또한, 추가적으로 핸드오버 리포트 타입이 Rapid HO인 경우에는 제 3 기지국을 특정하는 정보(Final cell ECGI(520))를 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 1을 통하여 설명된 상황에서 제 3 기지국을 특정하는 정보는 셀B(20)의 ECGI가 될 수 있을 것이다.
따라서, 상술된 핸드오버 리포트를 받은 셀A(10)를 관할하는 제 1 기지국은 어떤 단말에 대하여 셀A(10)에서 셀C(30)로 핸드오버를 결정하여 셀C(30)로의 핸드오버가 되었지만 셀C(30)는 단말을 바로 셀B(20)로 핸드오버 (Final cell ECGI)시켰다는 사실을 파악할 수 있다. 이러한 정보를 수집하고 이를 핸드오버 후보 우선순위 조절에 활용하여 셀C(30)가 타겟 셀로 선택되는 것을 방지하거나, 셀C(30) 대신에 셀B(20)로 바로 핸드오버가 이루어지도록 할 수 있다.
단말 측정 기반 방법
도 6은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 다른 실시예인 단말 측정 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 단말 측정 기반의 방법은 (a) 제 1 기지국에서 제 2 기지국으로의 단말의 핸드오버시에 제 1 기지국이 단말에게 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계(S610) 및 (b) 제 2 기지국에서 상기 주기적 측정 리포트의 수신 상태를 기초로 상기 단말에 대한 제 2 기지국 이외의 기지국에 대한 핸드오버 수행을 결정하는 단계(S620)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 단말 측정 기반의 방법은 단말(40)이 셀A(10)에서 셀C(30)로 핸드오버시에 주기적 측정 리포트(Periodic Measurement Report)를 단말(40)이 수행하도록 지시(즉, S610 단계)하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 이를 통해, 단말(40)은 셀C(30)로 핸드오버(ingress handover)된 직후부터 주기적 측정 리포트(Periodic MR)를 셀C(30)를 관장하는 기지국으로 전송하게 되고, 기지국은 이를 카운트하고 있다가 정해진 주기 안에 주기적 측정 리포트가 수신되지 않는 상황을 감지하면 즉시 다른 셀로의 핸드오버 결정(HO decision)을 수행한다(즉, S620 단계).
이러한 방법은 무선 링크 실패(RLF)를 경험하지 않고 기지국간의 협력 없이 기지국 자체적으로 독자처리가 된다는 장점이 있다. 그러나, 시그널링 복잡도가 증가하며 무선상의 시그널링 오버헤드가 존재한다. 따라서, 이 방법은 셀A(10)에서 셀C(30)로의 핸드오버를 직접적으로 방지할 수는 없지만 무선 링크 실패(RLF)가 발생되는 상황을 최대한 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 7은 본 발명에 따른 단말 측정 기반의 방법에서 단말이 커버리지 홀을 통과할 경우에 단말과 기지국들간의 핸드오버 절차를 보여주는 시퀀스 차트이다.
도 2와 도 7을 병행 참조하면, 단계(S610)에서 P1-2단계의 핸드오버 커맨드(Handover Command) 메시지(710)의 이동성 제어 정보(Mobility Control Information)의 측정 설정(Measurement Configuration)에 주기적 측정 리포트(Periodic MR) 형태(720)로 보고하도록 명령 할 수 있다. 현행 LTE 규격상의 Periodic MR 의 보고 주기는 120ms, 240ms, 480ms, 640ms, ., 60분 등으로 결정될 수 있는데, 주기적 측정 리포트의 보고 주기는 임의적으로 설정될 수 있다. 예컨대, 주기적 측정 리포트의 보고 주기를 최소 120ms로 설정하였다면 단말로부터의 주기적 측정 리포트는 매 120ms마다 기지국으로 도달되어야 한다. 그러나, 이러한 카운트에 있어서 정해진 주기에 정해진 개수만큼 올라오지 않는다면 현재의 서빙 셀에 문제가 있는 상황으로 파악하고 또한 이 개수로 현재까지의 거주 시간을 파악하여 셀C(30)를 관할 하는 기지국은 현재 접속된 단말이 자신의 셀C(30)에 아일랜드 셀 형태로 거주되고 있다고 파악하고 핸드오버 결정을 수행한다. 즉, 주기적 MR (RRC)이 실제 올라오는 주기와 설정된 주기를 비교하고, 또한 현재까지의 거주 시간을 고려하여 핸드오버 결정(HO Decision)을 수행한다.
단말 히스토리 기반 방법
도 8은 본 발명에 따른 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법의 또 다른 실시예인 단말 히스토리 기반의 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법은 (a) 단말의 핸드오버시에 소스 기지국이 타겟 기지국으로 상기 단말의 상기 소스 기지국에서의 거주 시간과 상기 소스 기지국을 특정하는 정보를 전송하는 단계(S810) 및 (b) 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 상기 소스 기지국이 아닌 다른 기지국으로부터 전송된 상기 정보와 동종의 정보와 함께 축적하고, 상기 단말이 상기 타켓 기지국으로부터 핸드오버될 경우에 후보 기지국의 결정시에 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정하는 단계(S820)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1을 재 참조하며, 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법을 설명하면, 단말(40)은 연결 상태에서 머무른 셀들과 각 셀들에서의 거주시간을 기록하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 히스토리 기반의 방법은, 이러한 단말 히스토리 데이터를 바탕으로 아일랜드 셀인 셀C(30)와 같이 거주 시간이 매우 짧거나 핑퐁이 일어나는 셀을 파악하여 셀A(10) 에서 셀C(30)로의 핸드오버시 셀C(30)를 배제하고 핸드오버 후보(HO Candidate)들에서 타겟 셀을 선택하도록 구성될 수 있다.
앞서 설명된 단말 측정 기반의 방법과 비교할 때 다른 기지국의 도움 없이 현재의 서빙 기지국에서 아일랜드 셀을 파악하지만 무선 링크 실패와 같은 비정상 상황을 경험할 수 있으며 무선 링크 실패가 일어나는 경우 정확한 데이터 수집에 어려움이 있다. 단말이 연결된 동안의 단말 특정(UE-specific)한 제어가 가능하지만 축적 지식이 상대적으로 적은 단점이 있다. 또한, 기지국이 단말 특정(UE Specific) 제어가 아닌 단말 공통의 제어를 위해서 이러한 단말 히스토리(UE History 정보)를 축적하여도 활용하는데 제한이 있을 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법이 유효한 상황을 예시하기 위한 개념도이다.
예컨대, 도 9와 같은 단말 트레이스(trace)를 보이는 경우(혹은 사실상 단말이 움직이지 않더라도 단말이 움직이는 것처럼 인식될 수도 있음)에는 불필요한 핑퐁과 아일랜드 셀을 검출하여 아일랜드 셀로의 핸드오버를 저지할 수 있다.
단계(S810)에서 소스 기지국이 타겟 기지국으로 상기 단말의 상기 소스 기지국에서의 거주 시간과 상기 소스 기지국을 특정하는 정보를 전송하는 것은, 도 2에서 예시한 절차에서 HO Request (X2AP) 절차(No. 2-6)에서 단말 히스토리 정보(UE History Information)을 타겟 기지국에 넘기는 방식으로 이루어질 수 있다. UE History Information의 정보는 후술될 도 10과 같이 구성될 수 있다.
한편, 단말의 소스 기지국에서의 거주 시간은 상기 단말로부터 소스 기지국이 핸드오버 완료 RRC(Radio Resource Control) 메시지(Handover Complete)를 수신한 시점에서 소스 기지국에서 상기 단말에게 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)를 전송한 시점까지의 시간으로 구성될 수 있음은 앞서 설명된 기지국 기반의 방법의 경우와 유사하다.
단계(S820)에서는, 단계(S810)에서 소스 기지국으로부터 타겟 기지국으로 전송한 단말 히스토리 정보를 타겟 기지국이 지속적으로 수신하게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 단말 히스토리 기반의 방법에서 단말 히스토리 정보 구성의 일 예를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
단말 히스토리 정보는 축적 가능한 정보의 숫자가 소정의 숫자(maxnoofCells; 1010)초과될 경우, 가장 최근의 정보를 우선적으로 저장하거나, 거주 시간이 짧은 소스 기지국에 대한 거주시간 및 소스 기지국을 특정하는 정보를 우선적으로 저장하는 방식으로, 축적되는 정보 숫자를 제한할 수 있다. 또한, 축적된 단말 히스토리 정보의 한 레코드(1020)-즉, HO Request (X2AP) 절차(No. 2-6)를 통하여 전송하는 정보-소스 기지국이 는 소스 기지국의 ECGI(1021), 셀 타입(Cell Type; 1022) 및 해당 소스 기지국에서의 거주시간(예컨대, 초 단위, 도 10의 예시에서는 0..4095까지 구성, 4096초를 초과시에는 4096초 지정; 1023) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 단말(40)이 처음으로 셀A(10)에서 접속되었다고 가정하고 도 1과 같이 단말(40)이 이동했다면 도 2에서 예시된 절차에서 HO Request (X2AP) No. 2-1 절차에서 단말 히스토리 정보의 예는 아래와 같다.
[0] Global Cell ID : 셀A의 ECGI, Cell Type : e.g. large, DWELL TIME : 400 Sec
또한, 도 2의 절차에서 HO Request (X2AP) No. 2-6 절차에서 단말 히스토리 정보의 예는 아래와 같다.
[0] Global Cell ID : 셀C의 ECGI, Cell Type : e.g. very small, DWELL TIME : 2 Sec
[1] Global Cell ID : 셀 A의 ECGI, Cell Type : e.g. large, DWELL TIME : 400 Sec
단계(S820)에서는, 상기 축적된 정보를 이용하여, 상기 단말이 상기 타켓 기지국으로부터 핸드오버될 경우에 후보 기지국의 결정시에 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정하게 된다. 즉, 상기 타켓 기지국이 상기 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정할 경우에는, 거주 시간이 짧은 기지국에 대한 핸드오버 우선 순위를 하향 조정하거나 핸드오버 후보에서 제외하는 것에 의해서 아일랜드 셀로의 핸드오버를 억제할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 이상에서 설명된 기지국 기반의 방법, 단말 측정 기반의 방법 및 단말 히스토리 기반의 방법은 독립적으로 동작할 수도 있지만, 상호 결합되어 혼용적으로 사용될 수도 있을 것이다.
10: 셀A 20: 셀B
30: 셀C(아일랜드 셀)
40: 단말
41: 제 1 위치 42: 제 2 위치
30: 셀C(아일랜드 셀)
40: 단말
41: 제 1 위치 42: 제 2 위치
Claims (16)
- (a) 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버된 단말이 제 3 기지국으로 핸드오버될 때까지의 거주 시간을 제 2 기지국에서 측정하는 단계;
(b) 상기 소요된 시간이 소정의 임계값 이하인 경우는 상기 거주 시간에 대한 정보 및 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한 메시지를 상기 제 2 기지국에서 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계; 및
(c) 상기 제 1 기지국에서 상기 메시지에 포함된 상기 거주 시간에 대한 정보 및 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 누적적으로 관리하며, 누적된 정보를 토대로 상기 제 1 기지국에서 상기 제 2 기지국에 대한 핸드오버시의 제 2 기지국에 대한 핸드오버 후보 우선순위를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 거주 시간은 상기 단말로부터 상기 제 2 기지국이 핸드오버 완료 RRC(Radio Resource Control) 메시지(Handover Complete)를 수신한 시점에서 상기 제 2 기지국에서 상기 단말에게 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)를 전송한 시점까지의 시간인 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 메시지는 상기 제 2 기지국에서 상기 제 1 기지국으로 전송되는 핸드오버 리포트 X2AP 메시지(Handover Report)인 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 메시지에 포함되는 상기 거주 시간이 소정의 임계값 이하임을 지시하는 정보는 상기 핸드오버 리포트 X2AP 메시지에 정의된 열거형(enumerated) 정보요소(IE)인 핸드오버 리포트 타입(type)의 한 종류로서 지정하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 메시지는 제 3 기지국을 특정하는 정보를 추가로 포함하고, 상기 (c) 단계에서 제 1 기지국은 상기 메시지에 포함된 제 3 기지국을 특정하는 정보를 추가로 누적하여, 누적된 정보를 토대로 상기 제 1 기지국에서 상기 제 2 기지국에 대한 핸드오버시의 제 2 기지국 및 제 3 기지국에 대한 핸드오버 후보 우선순위를 함께 변경하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 3 기지국을 특정하는 정보는 상기 제 3 기지국의 ECGI 정보인 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - (a) 제 1 기지국에서 제 2 기지국으로의 단말의 핸드오버시에 제 1 기지국이 단말에게 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계; 및
(b) 제 2 기지국에서 상기 주기적 측정 리포트의 수신 상태를 기초로 상기 단말에 대한 제 2 기지국 이외의 기지국에 대한 핸드오버 수행을 결정하는 단계를 포함한 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 (a)단계에서 상기 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계는 상기 제 1 기지국에서 상기 단말에 대한 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 (a)단계에서 상기 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 단계는 상기 핸드오버 커맨드 RRC 메시지내의 모빌리티 제어(Mobility Control) 정보요소안의 측정(Measurement) 정보 내에 주기적 측정 리포트(Periodic Measurement Report) 필드를 이용하여 상기 주기적 측정 리포트를 수행하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 (b)단계에서 상기 주기적 측정 리포트의 수신 상태는 상기 주기적 측정 리포트가 소정의 기간 동안에 상기 제 2 기지국에 수신되는 횟수를 소정의 횟수와 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - (a) 단말의 핸드오버시에 소스 기지국이 타겟 기지국으로 상기 단말의 상기 소스 기지국에서의 거주 시간과 상기 소스 기지국을 특정하는 정보를 전송하는 단계; 및
(b) 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 상기 소스 기지국이 아닌 다른 기지국으로부터 전송된 상기 정보와 동종의 정보와 함께 축적하고, 상기 단말이 상기 타켓 기지국으로부터 핸드오버될 경우에 후보 기지국의 결정시에 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 단말의 상기 소스 기지국에서의 거주 시간은 상기 단말로부터 상기 소스 기지국이 핸드오버 완료 RRC(Radio Resource Control) 메시지(Handover Complete)를 수신한 시점에서 상기 소스 기지국에서 상기 단말에게 핸드오버 커맨드 RRC 메시지(Handover Command)를 전송한 시점까지의 시간인 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 (a)단계에서, 단말의 핸드오버시에 상기 소스 기지국에서의 거주 시간과 상기 소스 기지국을 특정하는 정보를 전송하는 것은 상기 소스 기지국이 상기 타켓 기지국에 전송하는 핸드오버 요청(Handover Request) X2AP 메시지 전송에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 (b)단계에서, 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 축적할 때, 축적 가능한 정보의 숫자가 초과될 경우, 가장 최근의 정보를 우선적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 (b)단계에서, 상기 타겟 기지국에서 상기 정보를 축적할 때, 축적 가능한 정보의 숫자가 초과될 경우, 거주 시간이 짧은 소스 기지국에 대한 거주시간 및 소스 기지국을 특정하는 정보를 우선적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 (b)단계에서, 상기 타켓 기지국이 상기 축적된 정보를 토대로 핸드오버 후보 우선순위를 결정할 경우에는, 거주 시간이 짧은 기지국에 대한 핸드오버 우선 순위를 하향 조정하거나 핸드오버 후보에서 제외하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신시스템의 이동성 관리 방법.
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Comment text: [Withdrawal of Procedure relating to Patent, etc.] Withdrawal (Abandonment) Patent event code: PC12021R01D Patent event date: 20160315 |