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KR100957348B1 - 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR100957348B1
KR100957348B1 KR1020060100542A KR20060100542A KR100957348B1 KR 100957348 B1 KR100957348 B1 KR 100957348B1 KR 1020060100542 A KR1020060100542 A KR 1020060100542A KR 20060100542 A KR20060100542 A KR 20060100542A KR 100957348 B1 KR100957348 B1 KR 100957348B1
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김성훈
리에샤우트 게르트 잔 반
정경인
데르 벨데 힘케 반
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 전력 소모를 최소화하기 위해서 불연속 수신 동작을 수행하는 연결 상태의 단말의 핸드 오버 성공율을 높이는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말이 서빙 기지국으로 셀 변경 보고를 수행한 후, 상기 불연속 수신 모드에서 송수신 모드로 천이하는 과정과, 상기 서빙 기지국으로부터 핸드 오버 명령 메시지를 수신하여 타겟 셀로의 핸드 오버를 완료하는 과정과, 상기 핸드 오버 명령 메시지에 포함된 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 핸드오버 완료 후 추가적인 정보를 갱신해야 하는 제1조건인지 검사하는 과정과, 상기 검사 결과 상기 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 제1조건인 경우, 타겟 기지국으로부터 상기 불연속 수신 모드의 동작을 재개하라는 명령이 포함된 제어 메시지가 수신될 때까지 대기하는 과정과, 상기 제어 메시지가 수신되면, 상기 송수신 모드에서 상기 불연속 수신 모드로 천이하는 과정을 포함한다.
Figure R1020060100542
불연속 수신(DRX), 핸드 오버 명령(Handover Command), 핸드 오버 완료(Handover Complete), 불연속 재개 조건(DRX resume condition)

Description

이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND ARRARTUS FOR HANDOVER COMPLETING DURING DRX IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신(LTE) 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 연결 상태 단말의 불연속 수신 동작을 설명한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 연결 상태 단말이 핸드 오버 과정에서 불연속 동작을 잠시 중지한 뒤 재개하는 동작을 설명한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 단말과 기지국간의 핸드 오버를 수행하는 전체 동작을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 불연속 수신 동작하는 연결 상태의 단말의 핸드 오버 동작을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 단말 장치를 도시한 도면.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 불연속 수신이 적용된 연결 상태의 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA'라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다. 현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신시스템으로 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중에 있다.
우선, 종래의 제3 세대 이동 통신 시스템에서는 아이들 상태 단말의 전력 소모를 최소화 시키기 위한 방안으로, 단말이 페이징 메시지를 불연속 수신한다. 즉, 단말은 미리 정해진 시점에는 송수신기를 켜고 즉, 일어나서 페이징 채널을 감시한다. 상기 페이징 채널을 통해 상기 단말의 페이징 메시지가 수신되면, 단말은 연결 상태로 천이하고, 상기 페이징 채널을 통해 상기 단말의 페이징 메시지가 수신되지 않으면 단말은 송수신기를 끄고 다음 기상 시점까지 수면 상태를 유지한다.
이처럼 종래에 아이들(idle) 단말이 상기 페이징 메시지에 대해서만 불연속 수신을 적용한 이유는, 종래 이동 통신 시스템에서는 음성 통화가 주를 이루었기 때문에 단말이 연결 상태에 머물러 있는 기간이 비교적 짧았기 때문이다.
그러나, 새롭게 논의 중인 LTE와 같은 차세대 이동통신 시스템에서는 단말이 음성 통화 뿐만 아니라, 음성 패킷 서비스를 제공 받을 것으로 예상된다. 이러한 패킷 서비스를 제공 받는 단말은 비교적 긴 시간 동안 연결 상태에 머무를 수 있으며, 이러한 긴 시간 동안 연결 상태 단말에게 전력 소모의 최소화는 근본적으로 해결할 필요성이 요구되는 부분이다.
이에 따라, 차세대 이동 통신 시스템에서 네트워크는, 연결 상태 단말에 구동되고 있는 서비스의 특징 등을 고려해서 적절한 불연속 수신 모드를 설정할 수 있다.
그런데, 이와 같이 연결 상태 단말에 불연속 수신 모드가 설정되어 있을 때, 상기 불연속 수신 동작으로 인해 단말의 핸드 오버 성능을 저하시킬 수 있다. 다시 말해서, 불연속 수신 모드에 따라 수면 상태인 단말은 기지국으로부터 핸드 오버 명령을 수신하지 못하여, 결국 핸드 오버 실패를 초래하게 되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 차세대 이동통신 시스템에서 단말의 전력 소모를 최소화하면서, 이러한 불연속 수신 모드에 따른 연결 상태 단말의 시스템 성능을 최대화 시킬 수 있는 정확한 핸드 오버 방안이 필요한 실정이다.
따라서, 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 이동통신시스템에서 연결 상태 단말의 전력 소모를 최소화하며 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 연결 상태 단말의 불연속 동작시, 핸드 오버 명령을 수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 이동통신시스템에서 불연속 동작하는 연결 상태 단말의, 기지국과 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
이러한 본 발명은 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말이 서빙 기지국으로 셀 변경 보고를 수행한 후, 상기 불연속 수신 모드에서 송수신 모드로 천이하는 과정과, 상기 서빙 기지국으로부터 핸드 오버 명령 메시지를 수신하여 타겟 셀로의 핸드 오버를 완료하는 과정과, 상기 핸드 오버 명령 메시지에 포함된 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 핸드오버 완료 후 추가적인 정보를 갱신해야 하는 제1조건인지 검사하는 과정과, 상기 검사 결과 상기 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 제1조건인 경우, 타겟 기지국으로부터 상기 불연속 수신 모드의 동작을 재개하라는 명령이 포함된 제어 메시지가 수신될 때까지 대기하는 과정과, 상기 제어 메시지가 수신되면, 상기 송수신 모드에서 상기 불연속 수신 모드로 천이하는 과정을 포함한다.
이러한 본 발명은 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 장치에 있어서, 서빙 기지국으로부터 불연속 수신 모드 관련 파라미터와, 측정 타입 관련 파라미터와, 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입 정보를 수신하는 송수신부와, 상기 불연속 수신 모드 관련 파라미터를 이용하여 상기 송수신부를 온/오프 (On/Off) 제어하는 불연속 수신 모드 제어부와, 상기 측정 타입 관련 파라미터를 사용하여 인접 셀들에 대한 수신 품질을 측정한 후, 상기 측정 결과에 대응하여 상기 불연속 수신 모드 제어부에 제어 신호를 인가하여 상기 송수신부를 온시키고, 상기 서빙 기지국으로 셀 변경 보고를 수행하고 타겟 기지국으로 핸드 오버하도록 제어하는 무선 자원 제어 엔터티를 포함한다.
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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 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.
한편, 본 발명은 LTE 시스템을 예로 들어 기술되었지만, 불연속 수신 모드가 적용되는 통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다. 또한, 기지국 스케줄링이 적용되는 이동통신시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다. 또한, 역방향 서비스를 지원하는 시스템에 적용 가능하다.
이러한 본 발명은 불연속 수신을 적용하여 전력 소모를 최소화하고자 하는 연결 상태 단말이 기지국과의 핸드 오버를 수행하는 방안을 제안하는 것으로, 상기 불연속 수신 동작하는 연결 상태의 단말의 핸드 오버 성공율을 높이는 방안에 관한 것이다.
이러한 본 발명에서 불연속 수신 모드로 동작하는 연결 상태의 단말은 핸드 오버를 유발할 가능성이 큰 측정 결과를 기지국에 보고하면 설정되어 있던 불연속 수신 동작을 일시적으로 중지해서 핸드 오버 명령을 수신하고, 핸드 오버가 완료된 후에 상기 불연속 수신 동작을 재개하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 불연속 수신 모드로 동작하는 연결 상태 단말이 핸드 오버를 수행함에 있어서, 제어 메시지 수신이 지연됨으로써 발생하는 핸드 오버 성능 저하를 최소화하는 방법 및 장치를 제시함을 특징으로 한다.
이하 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 예를 들어 본 발명을 설명하며, 아래에 LTE 시스템에 대해서 간략히 기술하고자 한다.
LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 차세대(Evolved) UMTS 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved UMTS Radio Access Network: 이하 'E-UTRAN'라 한다)(110)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 'ENB' 또는 'Node B'라 한다)(120, 122, 124, 126, 128)과 상위 노드(anchor node)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment: 이하 'UE'라 한다)(101)은 E-UTRAN(110)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 'IP'라 한다) 네트워크로 접속한다.
ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. ENB(120 내지 128)는 기존 노드 B와 달리 상기 ENB(220 내지 228)는 보다 복잡한 역할을 수행할 것으로 예상되며, 특히, LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있으므로, 상기 ENB는 UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 수행하고, 무선 자원 관리와 관련된 기능을 담당한다. 또한, 무선 자원 제어(Radio Resource Control, 이하 'RRC'라 칭함)과 같은 제어 프로토콜이 상기 ENB(120 내지 128)에 구비된다.
최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서, LTE는 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 무선 접속 기술로 사용할 것이다. 그리고, LTE에서는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩율(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 ‘AMC’라 칭함) 방식이 적용될 것이다.
상기 AMC를 적용하기 위해서 단말은 ENB에게 채널 상황을 보고한다. 통상 단 말은 연결 상태로 천이하면서, 상기 채널 상황 보고에 사용할 채널을 할당 받고 소정의 주기로 상기 채널을 통해 채널 상황을 보고한다.
기지국 스케줄링이 적용되는 통신 시스템에서 기지국 스케줄러는 단말에게 전송 자원을 할당한 뒤 상기 단말에게 사용자 패킷을 전송하거나 단말로부터 사용자 패킷을 수신할 수 있다. 상기 전송 자원 할당 메시지는 미리 정해진 채널을 통해 단말에게 시그날링 된다. 이하 설명의 편의를 위해서 전송 자원 할당 메시지가 전송되는 채널을 '그랜트 채널'이라고 명명한다.
OFDM에서 전송 자원은 특정 기간 동안 사용 가능한 특정 주파수 대역을 의미한다. 아직 논의 중이기는 하지만, LTE 시스템에서는 전체 시스템 주파수 대역을 24 개로 분할해서 전송 자원으로 사용할 것으로 예상되며, 기지국은 상기 24개로 분할된 대역폭들 중 일부를 단말에게 0.5 msec 동안 사용하도록 할당한다. 전송 자원 할당 메시지는 아래와 같은 정보들을 포함하여 구성 가능하다.
▶ 단말의 식별자: 전송 자원을 할당 받을 단말의 식별자
▶ 전송 자원 정보: 단말에게 할당된 전송 자원
▶ 기타 정보: 전송 자원이 유효한 기간의 길이 등과 같은 기타 정보
단말은 그랜트 채널을 통해 자신의 식별자가 수납된 전송 자원 할당 메시지를 수신하면, 할당된 전송 자원을 통해 데이터를 수신하거나 데이터를 전송한다.
불연속 모드로 동작하는 연결 상태의 단말은 미리 정해진 시점에 깨어나서 소정의 채널, 예를 들어 그랜트 채널을 감시한다. 단말에게 전송될 데이터가 있다면, 기지국은 상기 그랜트 채널을 통해 단말에게 전송 자원을 할당하고 데이터를 전송한다. 상기 데이터 송수신이 완료되면 단말은 수면 모드로 천이해서, 다음 기상 시점까지 수면 모드를 유지한다.
이와 관련하여 도 2는 본 발명이 적용되는 연결 상태의 단말이 DRX 수신 모드로 동작하는 과정을 설명한 도면이다.
이하 설명의 편의를 위해서 불연속 수신과 관련, 아래와 같이 용어를 정의한다.
▶ 기상 시점(205): 단말이 수면 모드에서 깨어나서, 소정의 채널을 감시하기 시작하는 시점.
▶ 불연속 수신 주기(DRX cycle length, 210): 기상 시점 사이의 기간. 서비스의 종류에 따라 기지국은 적절한 값을 선택한다. 즉, 지연에 둔감한 서비스에는 긴 불연속 구간 길이를 반면에 지연에 민감한 서비스에는 짧은 불연속 구간 길이를 사용한다.
▶ t1(225): 그랜트 채널을 통해 전송 자원 정보를 수신하는 최소 기간.
송수신 모드(255): 단말이 송수신기를 켜고, 순방향 데이터를 수신하거나 역방향 데이터를 전송하는 모드. 기상 시점에 소정의 채널을 통해 순방향 데이터 수신을 시작하거나, 임의의 시점에 역방향으로 데이터 송신을 시작하면 단말은 송수신 모드로 천이한다.
▶ 수면 모드(260): 단말이 송수신기를 끄고, 전력 소모를 최소화하는 모드.
단말은 호 설정 과정에 기지국으로부터 기상 시점을 계산할 수 있는 정보를 시그날링 받는다. 기상 시점은 일반적으로 아래의 <수학식 1>와 같이 계산된다.
기상 시점 = 최초 기상 시점 + n * 불연속 구간 길이
상기 최초 기상 시점은 일반적으로 단말의 식별자와 같이 변하지 않는 정보를 이용해서 계산되며, 불연속 구간 길이는 서비스의 종류에 따라 기지국이 설정해서 단말에게 통보한다. 이때, 예를 들어 트래픽이 단속적으로 발생하고 지연에 민감하지 않은 서비스라면 단말은 수백 msec에 이르는 비교적 긴 불연속 수신 주기를 사용하고, 반면에, 지연에 민감한 서비스에 대해서는, 지연 요구(delay requirement)를 만족할 수 있는 불연속 수신 주기를 사용한다.
단말은 기상 시점(205)마다 송수신 모드(255)로 천이해서 그랜트 채널을 감시한다. 상기 기상 시점에 단말에게 전송될 데이터가 없다면, 상기 단말에 대한 전송 자원 할당 정보가 그랜트 채널로 전송되지 않을 것이며, 단말은 소정의 t(225)동안 그랜트 채널에서 전송 자원 할당 정보를 수신하지 못하면 수면 모드로 천이해서 다음 기상 시점까지 수면 모드(260)를 유지한다.
임의의 기상 시점에 단말에게 전송될 데이터가 있음은, 단말은 네트워크로부터 시그날링 받은 불연속 수신 모드 관련 파라미터들을 이용해서 기상 시점들을 산출하고, 기상 시점마다 그랜트 채널을 감시하여 확인 가능하다.
즉, 단말에게 전송할 데이터가 발생하면, 기지국은 상기 단말의 기상 시점(215)에 그랜트 채널을 통해 단말에게 전송 자원 할당 정보를 전송한다. 단말은 할당 받은 전송 자원을 통해 순방향 데이터를 수신하고, 상기 순방향 데이터 수신이 완료되면, 단말은 수면 모드로 천이해서(230), 다음 기상 시점까지 수면 모드를 유지한다.
상기와 같이 기상 시점에 그랜트 채널을 수신해서 수신할 데이터가 있으면 수신하는 과정을 반복하는 와중에 단말에 역방향 데이터가 발생하면(235) 단말은 송수신 모드로 전환해서 상기 역방향 데이터의 전송이 완료될 때까지 송수신 모드를 유지한다(240).
이처럼 단말은 순방향으로 데이터를 수신하는 동안이나 역방향으로 데이터를 전송하는 동안에는 송수신 모드를 유지하되, 나머지 기간에는 수면 모드를 유지함으로써 전력 소모를 최소화 시킨다.
도 3은 본 발명에 따라 DRX 수신하는 연결 상태의 단말이 핸드 오버를 수행하게 되는 개략적인 과정을 설명한 도면이다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 단말이 현재 셀의 외곽으로 이동해서 핸드오버를 실행할 필요가 발생했을 때, 단말이 여전히 불연속 수신 모드를 유지하고 있다면 기지국이 전송하는 핸드 오버 명령(Handover Command)을 제때에 수신하지 못할 수 있으며, 이는 핸드 오버 실패로 이어질 수 있다.
우선, 핸드 오버 절차는 아래와 같이 요약될 수 있다.
1. 단말이 타겟 셀 쪽으로 이동
2. 타겟 셀의 수신 품질이 현재 셀의 수신 품질보다 좋아짐
3. 단말이 기지국으로 수신 품질이 가장 좋은 셀이 변경되었다는 측정 결과(Measurement Report) 전송
4. 기지국이 타겟 셀로 핸드오버를 결정하고, 타겟 셀과 핸드오버 준비 과정 을 수행
5. 핸드오버 준비 과정이 완료되면, 현재 셀의 기지국은 단말에게 핸드 오버 명령 메시지를 전송
6. 단말은 타겟 셀로 핸드 오버를 수행.
이러한 핸드 오버 절차를 수행하게 되는 단말이, 불연속 수신 모드로 동작하고 있다면, 단말이 핸드 오버 명령 메시지를 수신할 수 있는 시점은 단말의 기상 시점으로 제한되며, 이는 핸드 오버 명령 메시지의 송수신에는 평균적으로 불연속 수신 주기의 절반에 해당하는 시간의 지연이 부가되는 결과로 이어진다. 이때, 상기 불연속 수신 주기가 상당히 큰 값이라면, 상기 부가적인 지연은 핸드 오버 실패를 초래할 수도 있다.
따라서, 상기와 같은 발생 가능한 문제점을 해결하고자, 본 발명에서 단말은 핸드 오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과의 전송을 완료하면 불연속 수신 모드를 일시적으로 중지하고, 핸드오버 과정이 완료된 후에 불연속 수신 모드를 재개한다. 이때, 상기 핸드 오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과는 예를 들어 수신 품질이 가장 좋은 셀 변경을 보고하는 측정 결과를 들 수 있다.
이에 따라 도 3을 참조하면, 단말과 기지국간에 '수신 품질이 가장 좋은 셀 변경 (best cell change)'을 보고하고, 보고 받으면(305), 단말과 기지국은 불연속 수신 모드를 중지한다(310).
다시 말해서 단말은 송수신기를 켜두고, 기지국은 단말에게 전송할 데이터가 발생하면 단말의 기상 시점까지 대기하지 않고 즉시 전송한다.
단말이 '수신 품질이 가장 좋은 셀 변경(best cell change)'을 보고하였으므로, 기지국은 통상적으로 상기 새로운 최적 셀로 단말을 핸드 오버 시키기 위해 타겟 셀과 핸드 오버 준비 과정을 실행하고, 핸드 오버 준비가 완료되면 단말에게 핸드 오버 명령 메시지를 전송한다(315). 이때, 단말이 수신 품질이 가장 좋은 셀 변경을 보고한 뒤 불연속 수신 모드를 중지하였으므로, 기지국은 상기 핸드 오버 명령 메시지를 발생 즉시 전송할 수 있다. 상기 핸드 오버 명령 메시지에는 타겟 셀 정보와 기타 핸드 오버에 필요한 정보들이 수납된다. 또한, 상기 핸드 오버 명령 메시지에는 또한 단말이 핸드 오버를 완료한 후에 불연속 수신 모드를 재개하는 조건에 관한 정보(DRX resume condition)도 수납된다.
단말은 핸드 오버 명령 메시지를 수신하면, 타겟 셀과의 순방향 역방향 동기를 획득하고 핸드 오버 완료 메시지 전송을 위한 전송 자원을 할당 받은 뒤, 핸드 오버 완료 메시지를 전송한다(320). 단말과 타겟 셀의 기지국은 핸드 오버 과정이 완료되면 불연속 수신 모드를 재개한다. 그런데 핸드 오버가 완료되는 시점은 경우에 따라 2 가지로 구분된다.
▶ 첫 번째 경우, 단말이 핵심망 관련 정보를 갱신할 필요가 없는 핸드오버를 수행하는 경우에는 핸드 오버 완료 메시지의 전송이 완료되는 시점이 핸드 오버가 완료되는 시점이다.
▶ 두 번째 경우, 단말이 핵심망 관련 정보를 갱신할 필요가 있는 핸드오버를 수행하는 경우이다. 이 경우 단말은 핸드 오버 완료 메시지의 전송을 완료한 뒤, 네트워크로부터 상기 새로운 핵심망 관련 정보를 수신한 뒤 핸드 오버를 완료 한다.
그러므로 단말이 첫 번째 경우의 핸드 오버를 수행한다면, 핸드 오버 완료 메시지의 전송을 완료한 후 곧 바로 불연속 수신 모드를 재개할 수 있다. 반면에 두 번째 경우의 핸드 오버를 수행한다면, 핸드 오버 완료 메시지를 전송한 뒤, 새로운 핵심망 관련 정보를 수납한 순방향 제어 메시지를 수신한 뒤에 불연속 수신 모드를 재개할 수 있다. 그러므로 핸드 오버의 종류에 따라 불연속 수신 모드 재개를 달리 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 핸드 오버 종류에 따라 불연속 수신 모드 재개 시기를 달리하기 위해서 기지국은 단말에게 핸드 오버 명령 메시지에 불연속 모드 재개 조건을 수납한다. 불연속 모드 재개 조건은 예를 들어 아래와 같다.
▶ 조건 1: 단말이 핸드 오버 완료 메시지를 전송한 후에 핸드 오버 과정이 완료되는 핸드 오버인 경우, 기지국은 조건 1을 시그날링한다. 단말은 핸드 오버 완료 메시지의 전송이 완료된 후 불연속 모드 동작을 재개한다.
▶ 조건 2: 핵심망 관련 정보를 수납한 순방향 제어 메시지를 수신한 후에 핸드 오버 과정이 완료되는 핸드 오버인 경우, 기지국은 조건 2를 시그날링한다. 단말은 기지국으로부터 불연속 모드 동작을 재개하라는 명령을 받은 후에 불연속 모드 동작을 재개한다.
여기서, 상기 도 3은 본 발명의 일 예로 상기 조건 1에 대응하는 시그날링을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따라 단말과 기지국간의 핸드 오버를 수행하기 위한 과정 을 보다 구체적으로 설명한 도면이다. 도 4를 참조하면, 단말(405)과 현재의 서빙 기지국(Serving ENB, 410)과 타겟 기지국(Target ENB, 415)으로 구성된 이동 통신 시스템에서, 단말(405)은 호 설정 과정에서 서빙 기지국(410)으로부터 불연속 수신 모드 관련 파라미터, 측정 관련 파라미터, 불연속 수신 모드를 중지 시키는 측정 결과의 타입 등을 시그날링 받는다(417).
여기서, 불연속 수신 모드 관련 파라미터로는, 불연속 수신 주기나 기상 시점과 관련된 정보 등이 있을 수 있다. 또한, 측정 관련 파라미터로는 주변 셀 정보(neighboring cell information)라든지, 단말이 측정 결과를 보고해야 할 측정 결과 보고의 종류(measurement report type)등이 있을 수 있다. 상기 측정 결과 보고에는 아래와 같은 종류들이 있다.
▶ 주변 셀 중 임의의 셀의 공통 파일럿 채널 품질이 임계치를 초과함.
▶ 소정의 임계치를 초과하는 공통 파일럿 채널 품질을 가지고 있던 임의의 주변 셀의 공통 파일럿 채널 품질이 임계치를 하회.
▶ 주변 셀 중 임의의 셀의 공통 파일럿 채널 품질이 현재 셀 보다 좋아짐 (이하 'new cell better than serving cell type'으로 표기).
▶ 공통 파일럿 채널 품질이 가장 좋은 셀이 변경됨 (이하 'best cell change type'으로 표기).
상기 여러 종류의 측정 결과 보고 중, 서빙 기지국(410)은 핸드 오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고 타입을 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 결과의 타입으로 설정할 수 있다. 예를 들어 best cell change type이나 new cell better than serving cell type의 측정 결과 보고를 불연속 수신 모드를 중지 시키는 측정 결과 보고 타입으로 정의할 수 있다.
호 설정이 완료되면 단말(405)은 상기 호 불연속 수신 모드 관련 파라미터와 측정 관련 파라미터를 이용해서 소정의 불연속 수신 동작과 측정 동작을 수행한다(420).
이 때 단말(405)이 타겟 셀쪽으로 이동하거나, 상기 타겟 셀의 공통 파일럿 채널 품질이 지속적으로 좋아져서 임의의 시점에 현재 셀의 공통 파일럿 채널 품질 보다 좋아지거나, 상기 타겟 셀이 가장 좋은 셀이 되는 상황이 발생하는 경우, 단말은 new cell better than serving cell type의 측정 결과 보고, 또는 best cell change type의 측정 결과 보고를 구성해서 서빙 기지국(410)으로 전송한다(430).
이 때 상기 타입의 측정 결과 보고가 불연속 수신 모드를 중지 시키는 측정 결과 타입으로 설정되어 있으므로, 단말(405)은 상기 측정 결과 보고를 전송한 뒤 불연속 수신 모드 동작을 중지하고(435), 서빙 기지국(410)은 상기 측정 결과 보고를 수신한 뒤 불연속 수신 모드를 중지한다(440).
다시 말해서 단말(405)은 송수신기를 계속 켜두고 순방향 제어 채널을 감시하고, 서빙 기지국(410)은 단말에게 전송할 데이터가 발생하면 단말의 불연속 수신 동작에 구애받지 않고 데이터를 즉시 전송한다.
서빙 기지국(410)은 타겟 셀의 채널 품질이 현재 기지국(410)의 채널 품질 보다 우수함을 확인하므로, 단말(405)을 타겟 셀로 핸드 오버할 것을 결정하고, 타겟 셀의 기지국(415)과 핸드 오버 준비 과정을 수행한다(445). 상기 핸드 오버 준 비 과정이 완료되면 서빙 기지국(410)은 단말에게 핸드 오버 명령 메시지를 전송한다(450).
이 때 단말(405)과 현재의 서빙 기지국(410)은 불연속 수신 모드로 동작하고 있지 않기 때문에, 상기 서빙 기지국(410)은 상기 핸드 오버 명령 메시지를 만드는 즉시 단말(405)에게 전송한다(450).
또는, 단말(405)은 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 결과를 보고한 뒤, 순방향 제어 채널을 지속적으로 감시하고 있으므로, 서빙 기지국(410)이 전송하는 핸드 오버 명령 메시지를 즉시 감지할 수 있으며, 소정의 과정을 통해 상기 핸드 오버 명령 메시지를 수신한다(450).
단말(405)은 상기 핸드 오버 명령 메시지에 수납된 제어 정보에 따라 타겟 셀로의 핸드 오버를 수행하고, 타겟 셀에서 타겟 기지국(415)으로 핸드 오버 완료 메시지를 전송한다(455).
상기 핸드 오버 명령 메시지가 핵심망 관련 정보의 갱신을 수반하지 않는 핸드 오버 명령 메시지라면, 핸드 오버 명령 메시지의 불연속 수신 모드 재개 조건은 조건 1로 설정된다. 이때, 단말(405)은 핸드 오버 완료 메시지의 전송을 완료한 후(455), 곧 바로 불연속 수신 모드를 재개한다(460, 465). 상기 핸드 오버 완료 메시지에 2 계층 자동 재전송(ARQ, Automatic Retransmission reQuest)이 적용된다면, 상기 핸드 오버 완료 메시지의 전송이 완료된다는 것은 상기 핸드 오버 완료 메시지에 대한 2 계층 ACK 신호를 수신하였다는 것을 의미한다. 다시 말해서 단말은 핸드 오버 완료 메시지에 대한 2 계층 ACK 신호를 수신한 뒤, 이전의 불연속 수 신 주기에 따라 불연속 수신 모드를 재개한다.
반면에, 상기 핸드 오버가 핵심망 관련 정보의 갱신을 수반하는 핸드 오버라면, 핸드 오버 명령 메시지의 불연속 수신 모드 재개 조건은 조건 2로 설정된다. 이때, 단말은 핸드 오버 완료 메시지의 전송을 완료한 후에도 불연속 수신 모드를 적용하지 않고 순방향 제어 채널을 감시한다. 그리고 불연속 수신 모드 재개를 명시적으로 명령하는 임의의 순방향 제어 메시지의 수신을 완료하면(470) 불연속 수신 모드를 재개한다(475, 480). 마찬가지로 상기 순방향 메시지에 2 계층 자동 재전송이 적용된다면, 상기 순방향 제어 메시지의 수신을 완료한다는 것은, 상기 순방향 제어 메시지에 대한 2 계층 ACK 신호의 전송을 완료하였다는 것을 의미한다.
도 5는 본 발명에 따른 DRX 수신 모드로 동작하는 연결 상태의 단말의 핸드 오버 동작을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 505 단계에서 단말은 네트워크로부터 불연속 수신 관련 파라미터, 측정 관련 파라미터, 불연속 수신을 중지시키는 측정 타입을 시그날링 받는다. 상기 불연속 수신을 중지시키는 측정 타입은 미리 별도로 시그널링하지 않고 미리 정해둔 타입을 사용할 수도 있다.
510 단계에서 단말은 소정의 불연속 수신 동작과 측정 동작을 수행한다.
515 단계에서 상기 측정의 결과 측정 결과 메시지가 발생하면 단말은 상기 측정 결과 메시지를 전송하고, 520 단계에서 상기 측정 결과 메시지의 타입이 불연속 수신을 중지시키는 측정 타입인지 검사한다. 만약 상기 측정 결과 메시지의 타입이 불연속 수신을 중지시키는 측정 타입이 아니면, 510 단계로 분기해서 소정의 불연속 수신 동작과 측정 동작을 계속 수행한다.
반면에, 상기 측정 결과 메시지의 타입이 불연속 수신을 중지시키는 측정 타입이라면, 단말은 525 단계로 진행해서 불연속 수신 동작을 중지한다. 다시 말해서 상기 측정 결과 메시지의 전송이 완료된 후에도 수면 모드로 천이하지 않고 송수신기를 계속 켜둔다.
단말은 530 단계에서 핸드 오버 명령 메시지를 수신하면 535 단계에서 타겟 셀로의 핸드 오버를 수행하고, 537 단계에서 핸드 오버 완료 메시지를 전송한다.
540 단계에서 단말은 핸드 오버 명령 메시지에 수납되었던 불연속 수신 동작 재개 조건을 검사해서, 불연속 수신 동작 재개 조건이 조건 1이었다면, 즉 핸드 오버 완료 메시지 전송을 완료한 후 불연속 수신 동작을 재개하도록 명령 받았었다면, 550 단계로 진행해서 불연속 수신 동작을 재개한다.
한편, 상기 540 단계에서 단말은 상기 핸드 오버 명령 메시지에 수납되었던 불연속 수신 동작 재개 조건이 조건 2 였다면, 즉 네트워크로부터 불연속 수신 동작을 재개하도록 명령 받은 후에 불연속 수신 동작을 재개하도록 명령 받았었다면, 545 단계로 진행해서 타겟 기지국으로부터 불연속 수신 동작 재개 명령을 수납한 제어 메시지가 수신될 때까지 대기한다. 그리고 불연속 수신 동작 재개 명령을 수납한 제어 메시지가 수신되면 550 단계로 진행해서 불연속 수신 동작을 재개한다.
도 6은 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 방법을 수행하는 단말 장치의 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 단말 장치는 무선 자원 제어 엔터티(605), 다중화 및 역다중화 장치(610), HARQ 프로세서 (615), 송수신부(620), DRX 제어부(625), 제어 채 널 처리부(630)로 구성된다.
단말의 송수신부(620)는 DRX 제어부(625)의 제어에 의해, 온 상태(on)되거나 오프 상태(off)된다.
DRX 제어부(625)는 불연속 구간 관련 파라미터를 이용해서 기상 시점들을 계산한 뒤, 기상 시점에서는 수신부를 온(on)시키고, 송수신 기간이 종료되면 다음 기상 시점까지 송수신부(620)를 오프(off)시킨다. 상기 DRX 제어부(625)는 또한 무선 자원 제어 엔터티(605)의 제어에 따라, 불연속 수신 동작을 일시 중지시키고, 송수신 기간이 종료된 후에도 송수신부(620)를 온(on) 상태로 유지한다.
HARQ 프로세서(615)는 소정의 HARQ 동작을 통해 송수신부(620)가 수신하는 HARQ 패킷을 처리하고, 오류가 없는 HARQ 패킷은 다중화 및 역다중화 장치(610)로 전달한다.
다중화 및 역다중화 장치(610)는 수신한 HARQ 패킷을 적절한 상위 계층으로 역다중화한다. 상위 계층에서 발생한 데이터는 다중화 및 역다중화 장치(610)에서 하나의 패킷으로 다중화된 뒤, HARQ 프로세서(615)에서 소정의 HARQ 동작을 통해 기지국으로 전송된다.
제어 채널 처리부(630)는 제어 채널을 통해 전송 자원 정보를 수신하면, 송수신부(620)에게 상기 할당된 전송 자원을 이용해서 송수신을 수행하도록 제어한다.
무선 자원 제어 엔터티(605)는 기지국으로 전송된 제어에 따라 소정의 인접 셀들에 대하여 수신 품질 측정을 실행하고, 그 결과를 기지국의 무선 자원 제어 엔터티로 보고한다. 측정 결과 보고가 핸드 오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과라면, 상기 무선 자원 제어 엔터티(605)는 DRX 제어부(625)를 제어해서 불연속 수 신 동작을 일시 중지 시킨다.
즉, 무선 자원 제어 엔터티(605)는 DRX 제어부(625)를 통해 상기 불연속 수신 모드를 일시적으로 중지시키고자 상기 송수신부(620)를 온 상태(on)로, 상기 핸드오버 과정이 완료된 후에 불연속 수신 모드를 재개하도록 송수신부(620)를 오프 상태(off)로 제어한다.
또한, 상기 무선 자원 제어 엔티티(605)는 상기 서빙 기지국으로부터 수신된 핸드 오버 명령 메시지에 수납되었던 불연속 수신 동작 재개 조건을 검사해서, 불연속 수신 동작 재개 조건이 상술한 바와 같은 조건 1이었다면, 즉 핸드 오버 완료 메시지 전송을 완료한 후 타겟 기지국으로부터 불연속 수신 동작을 재개하도록 명령 받았었다면, 상기 DRX 제어부(625)를 통해 송수신부(620)을 오프 상태로 제어하여, 불연속 수신 동작을 재개한다.
한편, 상기 핸드 오버 명령 메시지에 수납되었던 불연속 수신 동작 재개 조건이 조건 2 였다면, 즉 네트워크로부터 불연속 수신 동작을 재개하도록 명령 받은 후에 불연속 수신 동작을 재개하도록 명령 받았었다면, 상기 무선 자원 제어 엔티티(605)는 타겟 기지국으로부터 불연속 수신 동작 재개 명령을 수납한 제어 메시지가 수신될 때까지 상기 DRX 제어부(625)를 통해 송수신부(620)을 온 상태로 제어하여 대기하고, 불연속 수신 동작 재개 명령을 수납한 제어 메시지가 수신되면 DRX 제어부(625)를 통해 송수신부(620)을 오프 상태로 제어하여, 불연속 수신 동작을 재개한다.
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 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 새롭게 제안하는 차세대 이동통신시스템을 지원하고자 연결 상태의 단말이 불연속 수신 모드로 동작할 경우, 서빙 셀로부터 핸드 오버 명령을 정확하게 수신하는 장점을 가진다. 따라서, 보다 정확히 현재 셀보다 채널 품질이 좋은 타겟 셀로 핸드 오버를 수행하게 되는 장점을 가진다.
다시 말해서, 본 발명은 불연속 수신 모드로 동작함에 따라 단말의 최소 전력 소모를 보장하면서, 수신 품질이 현재 셀보다 좋은 타겟 셀로 별도의 시간 지연 없이 핸드 오버를 수행하게 되는 장점을 가진다.

Claims (10)

  1. 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말이 서빙 기지국으로 셀 변경 보고를 수행한 후, 상기 불연속 수신 모드에서 송수신 모드로 천이하는 과정과,
    상기 서빙 기지국으로부터 핸드 오버 명령 메시지를 수신하여 타겟 셀로의 핸드 오버를 완료하는 과정과,
    상기 핸드 오버 명령 메시지에 포함된 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 핸드오버 완료 후 추가적인 정보를 갱신해야 하는 제1조건인지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 제1조건인 경우, 타겟 기지국으로부터 상기 불연속 수신 모드의 동작을 재개하라는 명령이 포함된 제어 메시지가 수신될 때까지 대기하는 과정과,
    상기 제어 메시지가 수신되면, 상기 송수신 모드에서 상기 불연속 수신 모드로 천이하는 과정을 포함하는 핸드 오버 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국으로부터 불연속 수신 모드 관련 파라미터, 측정 타입 관련 파라미터, 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 핸드 오버 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 불연속 수신 모드 관련 파라미터는 상기 불연속 수신 모드의 주기 및 상기 단말의 기상 시점 정보를 포함하며, 상기 측정 타입 관련 파라미터는 인접 셀 정보 및 상기 단말에서 보고해야 할 측정 타입 정보를 포함하며, 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입 정보는 상기 단말에서 보고해야 할 측정 타입 정보에 포함되며, 상기 인접 셀 중 상기 단말이 현재 위치한 셀의 공통 파일럿 채널의 품질보다 높은 공통 파일럿 채널의 품질을 갖는 셀 또는 상기 인접 셀 중 가장 높은 공통 파일럿 채널의 품질을 갖는 셀에 대한 정보 보고를 위한 기준 정보를 포함하는 핸드 오버 수행 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 불연속 수신 모드 관련 파라미터를 이용하여 기상 시점을 계산한 후, 수면 모드로 천이하는 과정과,
    상기 기상 시점에 기상하여, 상기 측정 타입 관련 파라미터에 따라 측정 동작을 수행하고, 상기 측정 동작의 결과가 포함된 측정 결과 메시지를 생성한 후 상기 측정 결과 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 측정 결과 메시지의 타입이 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입인지 검사하는 과정과,
    상기 측정 결과 메시지의 타입이 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입인 경우, 상기 불연속 수신 모드를 중지하고 상기 측정 결과 메시지의 전송이 완료된 후에도 상기 송수신 모드를 계속 유지하는 과정을 더 포함하는 핸드 오버 수행 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 셀 변경 보고를 수행하는 과정은,
    상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입을 갖는 상기 측정 결과 메시지를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 핸드 오버 수행 방법.
  6. 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 장치에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 불연속 수신 모드 관련 파라미터와, 측정 타입 관련 파라미터와, 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입 정보를 수신하는 송수신부와,
    상기 불연속 수신 모드 관련 파라미터를 이용하여 상기 송수신부를 온/오프 (On/Off) 제어하는 불연속 수신 모드 제어부와,
    상기 측정 타입 관련 파라미터를 사용하여 인접 셀들에 대한 수신 품질을 측정한 후, 상기 측정 결과에 대응하여 상기 불연속 수신 모드 제어부에 제어 신호를 인가하여 상기 송수신부를 온시키고, 상기 서빙 기지국으로 셀 변경 보고를 수행하고 타겟 기지국으로 핸드 오버하도록 제어하는 무선 자원 제어 엔터티를 포함하는 단말 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 무선 자원 제어 엔티티는
    상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 핸드 오버 명령 메시지에 포함된 불연속 수신 모드 동작 재개 조건을 검사하고, 상기 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 핸드오버 완료 후 추가적인 정보를 갱신해야 하는 제1조건인 경우, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 불연속 수신 모드의 동작을 재개하라는 명령이 포함된 제어 메시지가 수신될 때까지 상기 송수신부가 온 상태를 유지하도록 상기 불연속 수신 모드 제어부를 제어하고, 상기 제어 메시지가 수신된 후, 상기 송수신 모드에서 상기 불연속 수신 모드로 천이하기 위해 상기 송수신부가 오프되도록 상기 불연속 수신 모드 제어부를 제어함을 특징으로 하는 단말 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검사 결과 상기 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 제1조건이 아닌 경우, 상기 핸드오버 완료 후 추가적인 정보를 갱신할 필요가 없는 것으로 판단하고, 상기 송수신 모드에서 상기 불연속 수신 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 핸드 오버 수행 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 불연속 수신 모드 관련 파라미터는 상기 불연속 수신 모드의 주기 및 상기 단말의 기상 시점 정보를 포함하며, 상기 측정 타입 관련 파라미터는 인접 셀 정보 및 상기 단말에서 보고해야 할 측정 타입 정보를 포함하며, 상기 불연속 수신 모드를 중지시키는 측정 타입 정보는 상기 단말에서 보고해야 할 측정 타입 정보에 포함되며, 상기 인접 셀 중 상기 단말이 현재 위치한 셀의 공통 파일럿 채널의 품질보다 더 높은 공통 파일럿 채널의 품질을 갖는 셀 또는 상기 인접 셀 중 가장 높은 공통 파일럿 채널의 품질을 갖는 셀에 대한 정보 보고를 위한 기준 정보를 포함하는 단말 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 무선 자원 제어 엔티티는
    상기 불연속 수신 모드 동작 재개 조건이 상기 제1조건이 아닌 경우, 상기 핸드오버 완료 후 추가적인 정보를 갱신할 필요가 없는 것으로 판단하고, 상기 송수신 모드에서 상기 불연속 수신 모드로 천이하기 위해 상기 송수신부가 오프되도록 상기 불연속 수신 모드 제어부를 제어함을 특징으로 하는 단말 장치.
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