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KR100786628B1 - 무선통신시스템에서 핸드오프 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 핸드오프 장치 및 방법 Download PDF

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KR100786628B1 KR1020060061795A KR20060061795A KR100786628B1 KR 100786628 B1 KR100786628 B1 KR 100786628B1 KR 1020060061795 A KR1020060061795 A KR 1020060061795A KR 20060061795 A KR20060061795 A KR 20060061795A KR 100786628 B1 KR100786628 B1 KR 100786628B1
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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 핸드오프(Handoff)를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 서빙 기지국으로부터 수신된 신호의 세기가 기준 값보다 작은 경우, 순방향 빠른 전력 제어(Downlink Fast Power Control)를 수행하는 과정과, 상기 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균을 산출하여 상기 기준 값과 비교하는 과정과, 상기 수신신호 세기의 평균이 상기 기준 값보다 작을 경우, 인접 기지국으로 핸드오프를 수행하는 과정을 포함하여, 핑퐁(Ping pong) 현상을 줄일 수 있고, 핸드오프 영역에서 통화품질의 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
핸드오프. 순방향 빠른 전력제어, 평균 수신 신호 세기, 타이머

Description

무선통신시스템에서 핸드오프 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HANDOFF IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 핸드오프 수행 절차를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 핸드오프를 수행하기 위한 단말의 블록 구성을 도시하는 도면, 및
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 핸드오프 수행 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 무선통신시스템에서 핸드오프(Handoff)를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 순방향 빠른 전력 제어(Downlink fast power control)된 신호의 평균을 이용하여 핸드오프를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 무선통신시스템은 통신을 수행하는 단말의 이동성을 보장하기 위해 상기 단말이 통신을 수행하던 서빙 셀에서 다른 셀로 이동할 경우, 상기 연결된 호를 지속적으로 유지하기 위한 핸드오프 기술을 지원한다. 즉, 상기 핸드오프는 상기 단말이 셀간을 이동하는 경우 통신을 유지시키기 위해 이루어지며, 소프트 핸드오프(Soft Handoff)와 하드 핸드오프(Hard Handoff)의 두 가지 형태를 갖는다.
상기 소프트 핸드오프는 핸드오프를 수행한 인접 기지국과 서빙 기지국으로부터 할당된 채널을 함께 이용하여 서비스를 제공받는다. 이후, 상기 서빙 기지국의 채널품질이 기준치 이하로 떨어지면 상기 서빙 기지국의 채널을 끊는 과정으로 핸드오프가 수행된다. 이에 반하여, 상기 하드 핸드오프는 통신 중에 서빙 기지국의 채널 품질이 기준치 이하로 떨어지면 상기 서빙 기지국의 채널을 끊은 후 인접 기지국으로부터 채널을 할당받는 과정으로 핸드오프가 수행된다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 핸드오프 수행 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 상기 하드 핸드오프를 예를 들어 설명한다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 상기 이동통신단말기의 제어부는 101단계에서 서빙 기지국과 통신 중 인접 기지국으로부터 신호가 수신되는지 확인한다.
상기 인접 기지국 신호가 수신되면, 상기 제어부는 103단계로 진행하여 상기 인접 기지국의 신호 세기(Pn)와 상기 서빙 기지국의 신호 세기(Pm)를 측정한다.
이후, 상기 제어부는 105단계로 진행하여 핸드오프 수행 여부를 결정하기 위해 상기 인접 기지국과 서빙 기지국의 신호 세기를 기 설정된 기준 값과 비교한다. 만일, 상기 인접 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 작거나(Pn < Pth), 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 크거나 같은 경우(Pm ≥ Pth), 상기 제어부는 상기 101단계로 되돌아가 인접 기지국의 신호가 수신되는지 확인한다.
한편, 상기 인접 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 크거나 같으며, 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 작은 경우(Pn ≥ Pth & Pm < Pth), 상기 제어부는 107단계로 진행하여 상기 인접 기지국으로 핸드오프를 수행한다. 이후, 상기 제어부는 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 하드 핸드오프는 서빙 기지국의 신호가 기준 값보다 작아지고, 인접 기지국의 신호가 상기 기준 값 이상인 경우, 핸드오프를 수행한다. 따라서, 상기 하드 핸드오프의 경우, 핸드오프 지역에서 인접 기지국들의 신호가 상기 기준 값 이상인 경우, 핑퐁(Ping-Pong) 현상이 발생하여 통화 품질이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 핸드오프로 인한 통화 품질 저하를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 순방향 빠른 전력 제어를 이용하여 핸드오프를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스 템에서 핸드오프(Handoff)를 수행하기 위한 방법은, 서빙 기지국으로부터 수신된 신호의 세기가 기준 값보다 작은 경우, 순방향 빠른 전력 제어(Downlink Fast Power Control)를 수행하는 과정과, 상기 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균을 산출하여 상기 기준 값과 비교하는 과정과, 상기 수신신호 세기의 평균이 상기 기준 값보다 작을 경우, 인접 기지국으로 핸드오프를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 핸드오프를 수행하기 위한 장치는, 서빙 기지국의 수신신호 세기가 기준 값보다 작은 경우, 핸드오프를 위한 순방향 빠른 전력 제어(Downlink Fast Power Control)를 수행하는 전력 제어부와, 상기 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균을 산출하여 핸드오프 수행 여부를 결정하는 핸드오프 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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 무선통신시스템에서 순방향 빠른 전력 제어(Downlink fast power control)가 적용된 수신신호를 이용하여 핸드오프를 수행하기 위한 기술에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 핸드오프를 수행하기 위한 단말의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명에서 상기 단말은 셀롤라 전화기(Cellular Phone), 개인휴대통신 전화기(PCS : Personal Communication System), 복합무선단말기(PDA : Personal Date Assistant), IMT2000(International Mobile Telecommunication-2000)단말기 등을 모두 포함하는 의미이며, 이하 설명은 상기 예들의 일반적인 구성을 가지고 설명할 것이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 제어부(201)는 상기 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성 통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 본 발명에 따라 핸드오프를 위한 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균을 이용하여 핸드오프를 제어하는 기능을 처리한다.
타이머(203)는 상기 제어부(201)의 제어에 따라 구동되며, 상기 핸드오프 수행 여부를 판단하기 위한 순방향 빠른 전력 제어의 수행 시간을 제공한다. 예를 들어, 상기 제어부(201)는 핸드오프 결정부(207)로부터 타이머(203) 구동신호가 수신되면, 상기 타이머(203)를 구동시킨다. 이후, 상기 타이머(203)는 기 설정된 주기가 되면 자동으로 소멸(expire)되기 때문에 상기 제어부(201)는 상기 타이머(203)가 소멸되는 시간을 확인하여 순방향 빠른 전력 제어의 수행 시간을 확인한다. 이때, 상기 제어부(201)는 상기 타이머(203)가 구동된 후, 소멸될 때까지 전력 제어부(205)에서 순방향 빠른 전력 제어를 수행하도록 제어한다.
상기 전력 제어부(205)는 상기 타이머(203)가 구동되면 수신신호의 세기(RSS : Received Signal Strength)에 따라 핸드오프를 위한 순방향 빠른 전력 제어를 수 행한다. 이때, 상기 전력 제어부(205)는 상기 타이머(203)가 소멸되는 시점까지 상기 순방향 빠른 전력 제어를 수행한다. 예를 들어, 상기 전력 제어부(205)는 상기 수신신호의 세기가 작은 경우, 상기 서빙 기지국으로 신호 세기를 높일 것을 요청한다.
상기 핸드오프 결정부(207)는 인접 기지국으로부터 신호가 수신되는 경우, 상기 인접 기지국의 신호 세기와 상기 서빙 기지국의 신호 세기를 측정하여 기 설정된 기준 값과 비교한다. 이후, 상기 핸드오프 결정부(207)는 상기 서빙 기지국의 신호 세기(Pm)가 상기 기준 값(Pth)보다 작고, 인접 기지국의 신호 세기(Pn)가 상기 기준 값보다 크거나 같은 경우(Pn ≥ Pth & Pm < Pth), 상기 제어부(201)로 타이머 구동 신호를 출력한다.
또한, 상기 핸드오프 결정부(207)는 상기 타이머(203)가 구동되면, 상기 타이머(203)가 소멸될 때까지 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신 신호 세기의 평균을 이용하여 핸드오프 수행 여부를 결정한다. 즉, 상기 핸드오프 결정부(207)는 상기 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 신호의 평균을 산출한 후, 상기 수신신호의 평균이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 인접 기지국으로의 핸드오프를 결정한다. 만일, 상기 수신신호의 평균이 상기 기준 값보다 크거나 같을 경우, 상기 서빙 기지국과의 채널 상태가 개선된 것으로 인식하여 핸드오프를 수행하지 않는다. 이때, 상기 인접 기지국의 신호 세기는 상기 기준 값보다 크거나 같은 것으로 가정한다.
저장부(209)는 상기 노드의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다.
인터페이스 모듈(211)은 상기 기지국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 핸드오프 수행 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 제어부(201)는 301단계에서 서빙 기지국과 통신 중 인접 기지국으로부터 신호가 수신되는지 확인한다.
상기 인접 기지국 신호가 수신되면, 상기 제어부(201)는 303단계로 진행하여 상기 인접 기지국의 수신신호 세기(Pn)와 상기 서빙 기지국의 수신신호 세기(Pm)를 측정한다.
이후, 상기 제어부는 305단계로 진행하여 핸드오프 수행을 결정하기 위해 상기 인접 기지국(Pn)과 서빙 기지국(Pm)의 수신신호 세기를 기 설정된 기준 값(Pth)과 비교한다. 만일, 상기 인접 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 작거나(Pn < Pth), 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 크거나 같은 경우(Pm ≥ Pth), 상기 제어부(201)는 상기 301단계로 되돌아가 인접 기지국의 신호가 수신되는지 확인한다.
한편, 상기 인접 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 크거나 같으며, 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 상기 기준 값보다 작은 경우(Pn ≥ Pth & Pm < Pth), 상기 제어부(201)는 307단계로 진행하여 상기 타이머(203)를 구동시킨다. 여기서, 상기 타이머(203)는 기 설정된 주기가 되면 소멸되는 특징을 갖는다.
상기 타이머(203)가 구동되는 동안, 상기 제어부(201)는 309단계로 진행하여 핸드오프를 위한 순방향 빠른 전력 제어를 수행한다. 이후, 상기 제어부(201)는 311단계로 진행하여 상기 타이머(203)가 소멸되는지 확인한다.
만일, 상기 타이머(203)가 소멸되지 않으면, 상기 제어부(201)는 상기 309단계로 되돌아가 순방향 빠른 전력 제어를 지속적으로 수행한다.
한편, 상기 타이머(203)가 소멸되면, 상기 제어부(201)는 313단계로 진행하여 상기 타이머(203)가 구동되는 동안 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호의 평균(
Figure 112006047529614-pat00001
)을 산출한다. 여기서, 상기 수신신호의 평균은 하기 <수학식 1>과 같이 산출한다.
Figure 112006047529614-pat00002
여기서, 상기
Figure 112006047529614-pat00003
은 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균을 나타내고, 상기 Pn은 상기 타이머(203)이 구동되는 동안 수신된 n번째 신호의 세 기는 나타내며, 상기 n은 상기 타이머(203)가 구동되는 동안 순방향 빠른 전력 제어가 수행된 횟수를 나타낸다.
이후, 상기 제어부(201)는 315단계로 진행하여 상기 수신신호의 평균을 상기 기준 값과 비교한다. 만일, 상기 수신신호의 평균(
Figure 112006047529614-pat00004
)이 상기 기준 값(Pth)보다 크거나 같을 경우(
Figure 112006047529614-pat00005
≥ Pth), 상기 제어부(201)는 상기 서빙 기지국과의 채널 상태가 개선된 것으로 판단하여 핸드오프를 수행하지 않는다. 따라서, 상기 제어부(201)는 상기 301단계로 되돌아가 인접 기지국의 신호가 수신되는지 확인한다.
한편, 상기 수신신호의 평균(
Figure 112006047529614-pat00006
)이 상기 기준 값(Pth)보다 작을 경우(
Figure 112006047529614-pat00007
< Pth), 상기 제어부(201)는 317단계로 진행하여 상기 인접 기지국으로 핸드오프를 수행한다. 이때, 상기 인접 기지국의 신호 세기는 상기 기준 값보다 크거나 같은 것으로 가정한다. 여기서, 상기 인접 기지국의 신호 세기는 상기 타이머(203)가 소멸된 후에 측정한 값이다.
이후, 상기 제어부(201)는 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예는 무선통신시스템에서 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호의 평균을 이용하여 하드 핸드오프를 수행하는 것을 예를 들어 설명하였다. 다른 실시 예로 소프트 핸드오프의 경우에도 상기 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호의 평균을 이용하여 동일한 방법으로 핸드오프를 수행할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 무선통신시스템에서 소정 시간 동안, 순방향 빠른 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균을 이용하여 핸드오프를 수행함으로써, 핑퐁(Ping pong) 현상을 줄일 수 있고, 핸드오프 영역에서 통화품질의 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 무선통신시스템에서 핸드오프(Handoff)를 수행하기 위한 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 수신된 신호의 세기가 기준 값보다 작은 경우, 상기 서빙 기지국과의 순방향 전력 제어(Downlink Power Control)를 수행하는 과정과,
    상기 순방향 전력 제어가 수행된 시점부터 소정 시간 동안 상기 전력 제어가 적용된 수신신호 세기에 대한 평균을 산출하여 상기 기준 값과 비교하는 과정과,
    상기 수신신호 세기에 대한 평균이 상기 기준 값보다 작을 경우, 인접 기지국으로 핸드오프를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 무선통신시스템에서 핸드오프를 수행하기 위한 장치에 있어서,
    서빙 기지국의 수신신호 세기가 기준 값보다 작은 경우, 상기 서빙 기지국과의 순방향 전력 제어(Downlink Power Control)를 수행하는 전력 제어부와,
    상기 순방향 전력 제어를 수행하는 경우 구동되며, 설정된 주기로 소멸(expire)하는 타이머(timer)와,
    상기 타이머가 구동되어 소멸될 때까지 상기 순방향 전력 제어가 적용된 수신신호 세기의 평균에 따라 핸드오프 수행 여부를 결정하는 핸드오프 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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