KR100969765B1 - 이동통신 시스템에서의 핸드오버 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸드오버시 기지국 간의 데이터 전달을 최소화하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 핸드오버가 일어나기 직전에 단말이 소스 셀의 기지국에게 상태 보고를 전송하도록 한다. 이와 같이 하면 성공적으로 전송되었지만 아직 긍정적 인지 신호를 받지 못한 RLC PDU들을 타겟 셀이 재전송하지 않게 되므로 소스 셀의 기지국에서 타겟 셀의 기지국으로 전달되는 데이터의 양을 최소화할 수 있다.

Handover preparation, status report command, best cell change

Description

이동통신 시스템에서의 핸드오버 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HANDOVER IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 도면

도 2는 차세대 이동통신 시스템의 프로토콜 스택을 도시한 도면

도 3은 RLC 동작의 일 예를 도시한 도면

도 4는 핸드오버시 데이터 전달을 도시한 도면

도 5는 핸드오버시 데이터 전달을 좀 더 자세히 도시한 도면

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전체 동작을 도시한 도면

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 동작을 설명한 도면

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말 동작을 설명한 도면

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전체 동작을 도시한 도면

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 동작을 도시한 도면

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말 동작을 도시한 도면

도 12는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 단말 장치를 도시한 도면

도 13은 종래의 전송 자원 할당 과정을 도시한 도면

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전체 동작을 도시한 도면

도 15a는 종래의 버퍼 상태 보고의 포맷을 도시한 도면

도 15b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 버퍼 상태 보고의 포맷의 일 예를 도시한 도면

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 동작을 도시한 도면

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 동작을 도시한 도면

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 장치를 도시한 도면

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 핸드오버가 발생했을 때 기지국 간의 데이터 전달을 최소화하는 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)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access, 이하 CDMA라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신 시스템으로서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다. 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 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 것이다. 여기에서는 UMTS 시스템을 기반으로 하는 시스템 구조를 도시하였다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network, 이하 E-RAN라 한다)(110, 112)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(120, 122, 124, 126, 128)과, 상위 노드(anchor node)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 한다)(101)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 IP라 한다) 네트워크로 접속한다.

ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 기존 노드 B와 달리 상기 ENB(120 내지 128)는 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(120 내지 128)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상적으로 다수의 셀들을 제어한다.

최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용할 것으로 예상된다. 그리고 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용될 것이다.

한편, LTE를 비롯한 많은 차세대 이동통신 시스템에서는 HARQ(Hybrid Automatic Retransmission Request)를 오류 정정 기법으로 사용한다. HARQ는 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써 수신 성공률을 높이는 기법이다. 좀 더 자세히 설명하면, HARQ 수신측은 수신한 패킷의 오류 존재 여부를 판단한 뒤, HARQ 긍정적 인지(positive Acknowledgement, 이하 HARQ ACK라 한다) 신호 또는 HARQ 부정적 인지(negative Acknowledgement, 이하 HARQ NACK라 한다) 신호를 송신측으로 전송한다. HARQ 송신측은 상기 HARQ ACK/NACK 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송 또는 새로운 HARQ 패킷의 전송을 실행한다. HARQ 수신측은 재전송된 패킷을 이전에 수신한 패킷과 소프트 컴바이닝하여 오류 발생 확률을 줄인다.

도 2는 LTE 시스템의 프로토콜 스택을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit, 이하 특정 프로토콜 엔터티에서 출력되는 패킷을 상기 프로토콜의 PDU라고 칭한다.)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. 도 2에 도시한 바와 같이, PDCP(205,240)는 UE와 상위 노드(Anchor node)에 위치하고 RLC(235)는 UE와 ENB에 위치한다.

MAC 계층(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 엔터티들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다.

물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조 및 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

수신한 패킷을 채널 디코딩하고, 이전에 수신한 패킷과 소프트 컴바이닝하고 CRC 연산을 취하는 등의 대부분의 HARQ 동작은 물리 계층에서 이뤄지고, MAC 계층은 이를 제어한다.

도 3은 RLC 동작의 일 예를 도시한 것이다.

전술한 바와 같이 RLC 계층(210,235)은 ARQ 과정을 통해 신뢰성 있는 데이터 송수신을 보장한다. 도 3을 참조하여 더욱 자세히 설명하면, 송신측 RLC 계층의 전송 버퍼(305)는 수신측 RLC 계층으로 전송하기 전까지 PDCP PDU(310)들을 저장한다. PDCP PDU(310)는 프레이밍 블록(315)에서 적절한 크기로 재구성된 뒤 각각 1 씩 증가하는 일련번호가 부착되어서 수신측 RLC 계층으로 전송되고, 수신측 RLC 계층으로부터 ACK 신호를 수신할 때까지 재전송 버퍼(320)에 버퍼링된다.

수신측 RLC 계층은 수신한 RLC PDU들을 수신 버퍼(330)에 저장하고, 일련번호를 검사함으로써 전송 중에 유실된 RLC PDU의 일련번호가 몇 번인지를 인지하고, 송신측 RLC 계층에게 상기 전송 중에 유실된 RLC PDU에 대한 재전송을 요청한다.

도 3에서는 예를 들어 한 시점에 RLC PDU [7] ~ RLC PDU [10]이 전송되었으며, 이 중 RLC PDU[7]과 RLC PDU[9]만 수신되어서 수신 버퍼(330)에 저장되어 있다. 수신측 RLC 계층은 임의의 시점에 RLC PDU[7]과 RLC PDU[9]는 잘 수신하였으며 RLC PDU[8]은 수신하지 못하였다는 정보를 수납한 상태 보고(status report)(340)를 송신측 RLC 계층으로 하고, 송신측 RLC 계층은 재전송 버퍼(320)에 저장되어 있으며 재전송이 요청된 RLC PDU[8]은 재전송하고, 잘 전송된 RLC PDU[7]과 RLC PDU[9]는 폐기한다.

도 4는 핸드오버 시 데이터 전달 과정을 도시한 것이다.

단말이 현재 위치한 소스 셀에서 다른 ENB의 타겟 셀로 핸드오버(이하 ENB 간 핸드오버라 한다)하는 경우, 타겟 셀에서 RLC가 재구성되므로, 소스 셀은 해당 시점까지 전송이 완료되지 않은 패킷들을 타겟 셀로 전달한다. ENB 간 핸드오버 시 소스 ENB(420)의 RLC 엔터티에서 타겟 ENB(425)의 RLC 엔터티로 전달되는 데이터(430)로는 아직 전송되지 않은 PDCP PDU와, 이미 전송되었지만 ACK 신호를 수신하지 못한 PDCP PDU가 있다.

임의의 PDCP PDU가 n 개의 RLC PDU에 분산되어서 전송되는 경우, 상기 n 개의 RLC PDU들에 대해 모두 ACK 신호를 수신한 경우에만 상기 PDCP PDU가 긍정적으로 인지된 것으로 간주된다.

타겟 ENB(425)의 RLC는 상기 아직 전송되지 않은 PDCP PDU들과 이미 전송되었지만 긍정적으로 인지되지 않은 PDCP PDU들을 단말에게 전송함으로써, ENB 간 핸드오버 시 발생할 수 있는 패킷 유실을 방지한다. 그런데, ENB 간 데이터 전송에 사용되는 전송 라인은 보통 전송 속도가 낮으므로 상기 ENB 간의 데이터 전달을 최소화 하는 것이 바람직하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단말이 다른 ENB에 속한 셀로 핸드오버 시, 소스 ENB에서 타겟 ENB로의 데이터 전달을 최소화 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 단말이 소스 셀에서 타겟 셀로 핸드오버 하는 방법에 있어서, 상기 단말이 상기 소스 셀의 기지국에게, 주변 셀들의 수신 신호 크기에 대한 측정 결과 보고를 전송하는 과정과, 상기 단말이 상기 소스 셀의 기지국에게, 성공적으로 수신한 패킷 데이터의 일련번호와, 성공적으로 수신하지 못한 패킷 데이터의 일련번호를 포함하는 상태 보고를 전송하는 과정과, 상기 단말이 상기 소스 셀의 기지국으로부터 핸드오버 명령을 수신하고 핸드오버를 수행하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 소스 셀에서 타겟 셀로 핸드오버 하는 단말 장치에 있어서, 주변 셀들의 수신 신호 크기에 대한 측정을 제어하는 측정 제어부와, 상기 측정 제어부로부터 수신한 측정 결과를 메시지로 생성하여 상기 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선자원제어부와, 상기 타겟 셀로 핸드오버 하기 이전에, 상기 무선자원제어부로부터 상태 보고 명령을 수신하고 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선링크제어부를 포함하며, 상기 상태 보고 메시지는, 성공적으로 수신한 패킷 데이터의 일련번호와, 성공적으로 수신하지 못한 패킷 데이터의 일련번호를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 단말이 버퍼 상태 보고를 전송하는 방법에 있어서, 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 제1 타입의 측정 결과 보고가 발생하면, 상기 단말이 기지국으로 버퍼 상태 보고를 위한 자원 할당을 요청하는 과정과, 상기 단말이 상기 요청에 의해 할당된 자원을 통하여 재전송이 필요한 패킷 데이터에 대한 정보를 포함하는 버퍼 상태 보고를 전송하는 과정과, 상기 버퍼 상태 보고에 따라 할당받은 자원을 통하여 측정 결과 보고와 순방향 상태 보고를 전송하고 상기 재전송이 필요한 패킷 데이터를 재전송하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 기지국으로 버퍼 상태 보고를 전송하는 단말 장치에 있어서, 주변 셀들의 수신 신호 크기를 측정하는 측정 제어부와, 상기 측정 제어부로부터 수신한 측정 결과를 메시지로 생성하여 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선자원제어부와, 타겟 셀로 핸드오버 하기 이전에, 상기 무선자원제어부로부터 상태 보고 명령을 수신하고 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선링크제어부와, 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 제1 타입의 측정 결과 보고가 발생하면 상기 무선자원제어부의 제어에 따라 버퍼 상태 보고 절차를 개시하며, 재전송할 데이터들의 정보를 포함하는 버퍼 상태 보고를 구성하는 버퍼 상태 보고 제어부와, 상기 구성된 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 전송하는 물리계층부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 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 단말이 다른 ENB에 속하는 셀로 핸드오버 시, 현재 단말이 속해있는 셀의 ENB(이하 소스 ENB라고 한다)에서 단말이 핸드오버 할 타겟 셀의 ENB(이하 타겟 ENB라고 한다)로의 데이터 전달을 최소화하는 방법 및 장치를 제시한다.

이하 본 발명을 설명함에 있어서 UMTS 시스템에서 진화한 LTE 시스템을 예로 사용하지만, 본 발명은 기지국 스케줄링이 적용되는 모든 이동통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다.

전술한 바와 같이, ENB 간 핸드오버 시 소스 ENB는 아직 전송된 적이 없는 PDCP PDU와, 이미 전송되었지만 긍정적으로 인지되지 않은 PDCP PDU를 타겟 ENB로 전달한다. 이때, 상기 아직 전송된 적이 없는 PDCP PDU의 전달은 불가피하지만, 이미 전송되었지만 긍정적으로 인지되지 않은 PDCP PDU는, 핸드오버가 실행되기 전에 단말로부터 긍정적 인지 신호를 받는다면 전달할 필요가 없다.

도 5는 핸드오버시 전달되는 데이터의 구조를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 한 시점에 소스 ENB가 단말로부터 RLC PDU[Y-1](510)까지에 대한 긍정적 인지 신호를 수신하면, 소스 ENB는 RLC PDU[Y-1]보다 낮은 일련번호를 가지는 RLC PDU들(505)을 재전송 버퍼에서 제거한다.

소스 ENB는 이후 통상적인 RLC 동작을 따라 RLC PDU[Y] ~ RLC PDU[Y+5](515 내지 540)를 전송한다. 만약 상기 RLC PDU들(515 내지 540)에 대한 긍정적 인지 신호를 수신하지 못한 상태에서 핸드오버가 실행되면, 소스 ENB는 이미 전송이 완료되었으므로 단말이 성공적으로 수신했을 가능성이 높은 RLC PDU(515 내지 540)들에 해당하는 PDCP PDU들, 즉 PDCP PDU [x](545), PDCP PDU [x+1](550), PDCP PDU [x+2](555)를 타겟 ENB로 전달하여야 한다. 만약 상기 RLC PDU들(515 내지 540)이 성공적으로 전송되었으며, 핸드오버가 실행되기 직전에 소스 ENB가 단말로부터 RLC PDU[Y+5](540)까지 성공적으로 수신하였다는 긍정적 인지 신호를 수신한다면, 상기 PDCP PDU들(545 내지 555)을 타겟 ENB로 전달할 필요가 없다.

본 발명에서는 상기와 같이, 이미 전송되었지만 아직 긍정적 인지 신호를 받지 못한 RLC PDU들이 실제로는 성공적으로 전송되었을 가능성이 높다는 점에서 착안하여, 핸드오버가 일어나기 직전에 단말이 소스 ENB에게 상태 보고를 전송하도록 한다. 이와 같이 하면 소스 ENB에서 타겟 ENB로 전달되는 데이터의 양을 최소화할 수 있다.
<제1 실시예>

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시스템의 동작을 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 단말(605)은 소정의 방식을 통해 주변 셀의 공통 파일럿 채널 등을 측정한다. 그리고 측정 결과가 소정의 기준을 충족하면 소스 ENB(610)로 측정 결과 보고(Measurement Report, 650)를 전송한다.

측정 결과 보고에는 예를 들어 주변 셀들 중 특정 셀의 품질이 현재 셀의 품질 보다 좋다는 '최적 셀 변경(Best cell change)' 정보가 포함될 수도 있으며, 소스 ENB(610)는 이와 같이 단말(605)로부터 최적 셀 변경을 보고받으면 상기 최적 셀로의 핸드오버를 결정할 수 있다.

종래에는 핸드오버가 결정되면, 타겟 ENB(615)는 핸드오버 준비 과정을 수행하고, 핸드오버를 수행할 준비가 완료된 후 소스 ENB(610)가 단말(605)에게 핸드오버 명령 메시지(Handover command)를 전송하였다. 그런데 본 발명의 제1 실시예에서는 핸드오버가 결정되면 타겟 ENB(615)가 핸드오버 준비 과정을 수행하기 전에 소스 ENB(610)가 단말(605)에게 핸드오버가 임박했다는 사실을 알리는 메시지(655)를 추가로 전송한다.

핸드오버와 관련된 제어 메시지들은 통상 무선 자원 제어(Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다)라는 제어 계층을 통해 처리되며, 소스 ENB(610)의 RRC(365)는 '핸드오버 준비(Handover preparation)'라는 RRC 메시지(665)를 단말(605)의 RRC(625)로 전송한다. 상기 핸드오버 준비 메시지에는 단말이 RLC status report 전송에 사용할 전송 자원 정보가 포함될 수 있다.

상기 핸드오버 준비 메시지를 수신한 단말(605)의 RRC(625)는 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 엔터티(620)들에게 '핸드오버가 임박했으므로 RLC status report를 만들어서 전송할 것'을 명령한다(660). 편의상 상기 명령을 'status report command' 라 한다.

status report command를 수신한 RLC 엔터티(620)들은 소정의 방법에 따라 해당 시점까지의 수신 상황 정보인 status report를 만들어서 소스 ENB(610)로 전송한다(670). 만약 핸드오버 준비 메시지를 통해 status report 전송을 위한 전송 자원이 할당되었다면, 단말은 상기 할당된 전송 자원을 이용해서 status report를 전송한다. 상기 status report에는 예를 들어 해당 시점까지 성공적으로 수신한 RLC PDU들의 일련번호와, 성공적으로 수신하지 못한 것으로 판단된 RLC PDU들의 일련번호가 수납된다. 상기 성공적으로 수신하지 못한 것으로 판단되는 RLC PDU들이란, 성공적으로 수신한 RLC PDU들을 일련번호에 맞춰 수신 버퍼에 정렬했을 때, 누락된 일련번호를 가진 RLC PDU들을 말한다.

소스 ENB(610)의 RLC 엔터티(630)들은 status report를 수신하면, 단말(605)의 RLC 엔터티(620)들이 성공적으로 수신한 것으로 보고한 RLC PDU들을 재전송 버퍼에서 폐기한다. 그리고 관련된 모든 RLC PDU들이 수신된 PDCP PDU들, 즉 긍정적으로 인지된 PDCP PDU들을 재전송 버퍼에서 폐기한다. 그리고 단말(605)의 RLC 엔터티(625)가 성공적으로 수신하지 못한 것으로 보고한 RLC PDU들을 단말로 재전송한다(675). 하나의 PDCP PDU가 여러 개의 RLC PDU들로 구성되어 있으며, 상기 RLC PDU들 중 하나만 수신하지 못했고 나머지 RLC PDU들은 모두 수신한 경우에, 상기 수신하지 못한 RLC PDU를 소스 셀에서 재전송한다면 타겟 셀에서는 상기 RLC PDU들을 재전송할 필요가 없다. 반면에 상기 수신하지 못한 RLC PDU를 소스 셀에서 재전송하지 않으면 상기 PDCP PDU를 구성하는 모든 RLC PDU들을 타겟 셀에서 다시 전송해야 하기 때문에, 상기 수신하지 못한 RLC PDU는 무선 자원의 효율성 측면에서 소스 셀에서 재전송하는 것이 더욱 효율적이다.

한편, 상술한 바와 같이 소스 ENB(610)는 상기 과정들(660,670,675)과는 별도로 타겟 ENB(615)와 핸드오버 준비 과정을 수행한다(665). 상기 준비 과정은 단말이 새로운 셀로 핸드오버 했을 때 새로운 셀에서 통신을 즉시 재개할 수 있도록 하는 과정이며, 예를 들어 RLC 엔터티들과 MAC 엔터티를 설정하는 과정 등이 포함될 수 있다.

소스 ENB(610)는 타겟 ENB(615)와의 핸드오버 준비 과정이 완료되면, 단말(605)로 '핸드오버 명령(Handover command)'을 전송해서 단말(605)이 타겟 셀로 핸드오버 하도록 한다(680). 다음, 소스 ENB(610)는 타겟 ENB(615)로 '아직 긍정적으로 인지되지 않은 PDCP PDU'들을 전달한다(685).

이상에서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 670 단계에서 소스 ENB(610)는 단말(605)로부터 status report를 수신한 후 성공적으로 전송된 RLC PDU들과 PDCP PDU들을 폐기하였으므로, 685 단계에서 타겟 ENB(615)로 전달되는 PDCP PDU들의 개수를 최소화할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핸드오버를 실행하는 소스 ENB의 동작을 도시한 것이다.

705 단계에서 단말로부터 '측정 보고(Measurement report)'를 수신하면, 소스 ENB는 710 단계로 진행해서 단말이 보고하는 측정 보고 결과와 주변 셀 상황 등을 바탕으로 핸드오버 수행 여부를 판단한다.

예를 들어 단말이 측정 품질이 가장 좋은 셀이 바뀌었다는 것을 보고하면, 소스 ENB는 단말을 상기 측정 품질이 가장 좋은 셀로 핸드오버 시킬 준비를 한다.

소스 ENB는 710 단계에서 핸드오버를 수행하지 않기로 결정하였으면 715 단계로 진행하여 단말로부터 새로운 측정 보고가 도착할 때까지 대기하며, 핸드오버를 수행하기로 결정하였으면 720 단계로 진행한다.

720 단계에서 소스 ENB는 단말에게 핸드오버 준비 명령을 전송하고, 725 단계에서 타겟 ENB와 핸드오버 준비 과정을 수행한다. 소스 ENB는 단말이 status report 전송에 사용할 수 있는 전송 자원을 상기 핸드오버 준비 명령을 통해 미리 할당할 수도 있다.

타겟 ENB로부터 핸드오버 준비가 완료되었다는 신호를 수신하여 타겟 ENB와의 핸드오버 준비 과정이 완료되면, 소스 ENB는 735 단계로 진행해서 단말에게 핸드오버 명령을 전송하고, 740 단계에서 타겟 ENB로 '아직 전송하지 않은 PDCP PDU'와 '이미 전송하였지만 긍정적으로 인지되지 못한 PDCP PDU'들을 전달한다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핸드오버 과정에서 '핸드오버 준비' 명령을 수신한 단말의 동작을 도시한 것이다.

805 단계에서 소스 ENB로부터 핸드오버 준비 명령을 수신하면, 810 단계에서 단말의 RRC는 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 엔터티들에게 'status report command'라는 명령을 전달한다. 'status report command'는 핸드오버가 임박했으므로, status report를 구성해서 소스 ENB로 전송하도록 명령하는 것이다.

RRC로부터 status report command를 수신한 RLC 엔터티들은 820 단계에서 해당 시점의 RLC PDU 수신 상황을 담고 있는 status report를 만들어서 소스 ENB로 전송한다. 이때 핸드오버 준비 명령에서 할당받은 전송 자원이 있다면, 단말은 상기 할당받은 전송 자원을 이용해서 status report를 전송한다.
<제2 실시예>

다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 핸드오버 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에서는, 단말이 핸드오버가 곧 실행될 것이라는 사실을 자체적으로 인지해서 status report를 전송하는 방안을 제안한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전체 시스템의 동작을 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 단말(905)은 소정의 방법을 통해 주변 셀의 공통 파일럿 채널 등의 신호 세기를 측정한다. 그리고 측정 결과가 미리 정해진 소정의 기준을 충족하면 소스 ENB(910)로 측정 결과 보고(950)를 전송한다.

상기 신호 세기의 측정은 일반적으로 단말의 이동성 지원을 위해 수행되며, 이동성 지원의 종류에 따라 기지국은 단말에게 다양한 종류의 측정과 측정 결과 보고 방식을 명령할 수 있다. 예를 들어 주변 셀들 중 채널 품질이 소정의 기준치를 초과하는 셀이 발생하는 경우 측정 결과를 보고하도록 명령할 수도 있고, 주변 셀들 중 채널 품질이 현재 셀보다 좋은 셀이 발생할 경우 측정 결과를 보고하도록 명령할 수도 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는 상기 다양한 종류의 측정 결과 보고 중, 어떤 측정 결과 보고가 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 지를 단말과 네트워크가 미리 인지한다. 상기 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 보고는 운용자의 정책이나 망 운용방안 등에 따라 운용자별로 정의될 수 있다. 일반적으로 최적 셀 변경(best cell change)과 같은 측정 결과 보고가 핸드오버를 유발할 가능성이 높다.

단말의 RRC(925)는 측정 결과 보고를 전송한 뒤, 상기 전송한 측정 결과 보고가 핸드오버를 유발할 가능성이 큰 측정 결과 보고라면, 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 엔터티들에게 핸드오버가 임박했으므로 RLC status report를 만들어서 전송할 것을 명령한다(960). RRC입장에서 상기 측정 결과 보고를 전송한다는 것은, 상기 측정 결과를 하위 계층으로 전달한다는 것을 의미한다.

소스 ENB(910)는, 단말(905)이 측정 결과 보고를 전송한 뒤 RLC 엔터티들에게 status report command를 전달해야 하는, 즉 핸드오버를 유발할 가능성이 큰 측정 결과 보고로는 어떤 측정 결과 보고가 있는지를 단말(905)에게 미리 통보해 둘 수 있다. 또는 상기 status report command를 전달해야 하는 측정 결과 보고의 종류를 ENB와 단말간에 미리 정해 둘 수도 있다. 핸드오버를 유발할 가능성이 큰 측정 결과 보고의 가장 대표적인 예는 최적 셀 변경 보고이다.

status report command를 수신한 단말의 RLC 엔터티(920)들은 해당 시점까지의 수신 상황 정보인 status report를 만들어서 소스 ENB(910)로 전송한다(970). 상기 status report에는 예를 들어 해당 시점까지 성공적으로 수신한 RLC PDU들의 일련번호와, 성공적으로 수신하지 못한 것으로 판단된 RLC PDU들의 일련번호가 수납된다. 상기 성공적으로 수신하지 못한 것으로 판단되는 RLC PDU들이란, 성공적으로 수신한 RLC PDU들을 일련번호에 맞춰 수신버퍼에 정렬했을 때, 일련번호 상의 빈 구멍에 해당하는 일련번호를 가진 RLC PDU들을 말한다.

소스 ENB의 RLC 엔터티(930)들은 status report를 수신하면, 단말의 RLC 엔터티(920)들이 성공적으로 수신한 것으로 보고한 RLC PDU들과, 관련된 모든 RLC PDU들이 수신된 PDCP PDU들을 버퍼에서 폐기한다. 그리고 단말의 RLC 엔터티(920)가 성공적으로 수신하지 못한 것으로 보고한 RLC PDU들에 대한 재전송을 실행한다(975).

한편, 소스 ENB(910)는 상기 과정들(960,970,975)과는 별도로 타겟 ENB(915)와 핸드오버 준비 과정을 수행한다(965). 상기 핸드오버 준비 과정은 단말(905)이 새로운 셀로 핸드오버 했을 때 새로운 셀에서 통신을 즉시 재개할 수 있도록 하는 준비 과정이며, 예를 들어 RLC 엔터티들과 MAC 엔터티를 설정하는 과정 등이 포함될 수 있다.

소스 ENB(910)는 타겟 ENB(915)와의 핸드오버 준비 과정이 완료되면, '핸드오버 명령'을 전송해서 단말(905)이 타겟 셀로 핸드오버 하도록 한다(980).

소스 ENB(910)는 타겟 ENB(915)로 '아직 긍정적으로 인지되지 않은 PDCP PDU'들을 전달한다 (985).

상기 도 9에서 단말이 전송하는 메시지의 순서는, 단말 동작의 전후 관계를 기술하는 일 예일 뿐이며, 상기 도 9와는 다른 순서로 메시지가 전송될 수도 있다. 예를 들어 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과의 전송(950)과 상기 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과의 발생으로부터 파생되는 status report의 전송(970)은 실제로 동일한 시점에 진행될 수도 있다. 전술한 바와 같이 RRC 엔터티는 핸드오버를 유발할 가능성이 큰 측정 결과 보고를 하위 계층으로 전달한 뒤, RLC 엔터티들에게 status report를 만들어서 전송할 것을 명령한다. 이때 상기 측정 결과 보고는, 스케줄러로부터 전송 자원을 할당받을 때까지 제 2 계층의 전송 버퍼에 저장되어 있다. 스케줄러로부터 전송 자원을 할당받는다는 것은 랜덤 액세스 채널 등을 통해 미리 정의된 신호를 전송하고 이에 대한 응답을 수신하는 과정이기 때문에, 상기 측정 결과 보고가 2 계층의 전송 버퍼에 저장되어 있는 기간은 수 msec에서 수십 msec에 이를 수 있다. 반면에 RLC 엔터티들이 status report를 만드는데 소요되는 시간은 아주 짧기 때문에, 실제로는 상기 측정 결과 보고와 status report가 함께 전송될 가능성이 높다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 970 단계에서 status report를 수신함으로써, 최근에 성공적으로 수신한 RLC PDU들과 PDCP PDU들을 폐기하였으므로, 985 단계에서 전달되는 PDCP PDU들의 개수가 최소화된다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 핸드오버를 실행하는 소스 ENB의 동작을 도시한 것이다.

1005 단계에서 단말로부터 측정 결과 보고를 수신하면, 소스 ENB는 1010 단계로 진행해서 단말이 보고하는 측정 결과 보고와 주변 셀 상황 등을 바탕으로 핸드오버 수행 여부를 판단한다.

예를 들어 단말이 측정 품질이 가장 좋은 셀이 바뀌었다는 것을 보고하면, 소스 ENB는 단말을 상기 측정 품질이 가장 좋은 셀로 핸드오버 시킬 준비를 한다.

1010 단계에서 핸드오버를 수행하지 않기로 결정하였으면 소스 ENB는 1015 단계로 진행하여 새로운 측정 보고가 도착할 때까지 대기하며, 핸드오버를 수행하기로 결정하였으면 1020 단계로 진행한다.

1020 단계에서 소스 ENB는 타겟 ENB와 핸드오버 준비 과정을 실행한다.

타겟 ENB로부터 핸드오버 준비가 완료되었다는 신호를 수신함으로써 타겟 ENB와의 핸드오버 준비 과정이 완료되면, 소스 ENB는 1035 단계로 진행해서 단말에게 핸드오버 명령을 전송하고, 1040 단계에서 타겟 ENB로 '아직 전송하지 않은 PDCP PDU'와 '이미 전송하였지만 긍정적으로 인지되지 못한 PDCP PDU'들을 전달한다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 핸드오버 과정에서 단말의 동작을 도 시한 것이다.

1105 단계에서 단말은 주변 셀의 채널 품질 등을 측정하다가, 기지국이 미리 설정한 측정 결과 보고 발생 조건이 충족되면 측정 결과 보고를 만든다.

1110 단계에서 단말은 상기 측정 결과 보고가 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고인지 검사하고, 상기 측정 결과 보고를 기지국(소스 ENB)으로 전송한다. 예를 들어, 최적 셀 변경 보고가 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고로 정의되어 있다면, 단말은 1105 단계에서 발생한 측정 결과 보고가 최적 셀 변경 보고인지 검사한 뒤 상기 측정 결과 보고를 소스 ENB로 전송한다. RRC 입장에서 상기 측정 결과 보고를 기지국으로 전송한다는 것은, 상기 측정 결과 보고를 하위 계층으로 전달한다는 것과 동일한 의미이다. 이후 상기 측정 결과 보고는 소정의 하위 계층 동작을 통해 기지국으로 전송된다.

단말은 1110 단계에서 전송한 측정 결과 보고가 핸드오버를 유발할 가능성이 높지 않은 측정 결과 보고라고 판단되면 1115 단계로 진행하여 새로운 측정 결과 보고가 발생할 때까지 대기하며, 핸드오버 유발 가능성이 높은 측정 결과 보고라고 판단되면 1120 단계로 진행한다.

1120 단계에서 단말의 RRC는 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 엔터티들에게 'status report command'라는 명령을 전달한다. 'status report command'는 핸드오버가 임박했으므로, status report를 구성해서 소스 ENB로 전송하도록 명령하는 것이다.

RRC로부터 status report command를 수신한 RLC 엔터티들은 1125 단계에서 해당 시점의 RLC PDU 수신 상황을 담고 있는 status report를 만들어서 기지국으로 전송한다. 상기 status report는 소정의 과정을 거쳐서 기지국으로 전송되며, 이때 상기 status report와 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고는 동일한 전송 자원을 통해 동시에 전송될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 구조를 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단말은 측정 제어부(1205), RRC(1210), RLC (1220) 및 MAC/PHY (1225)를 포함한다.

측정 제어부(1205)는 단말의 수신 신호 세기의 측정 과정을 제어하고, 측정 결과 보고 조건이 충족되면, 측정 결과 보고에 수납할 측정 결과를 RRC(1210)로 전달한다.

특히, 본 발명의 제2 실시예에서 측정 제어부(1205)는 '핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고'의 종류를 인지하고, '핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고'가 발생하면, 이를 RRC(1210)에 통보한다.

RRC(1210)는 측정 제어부(1205)로부터 측정 결과가 보고되면, 이를 Measurement Report라는 RRC메시지로 만들어서 기지국으로 전송한다. 또한 측정 제어부(1205)가 '핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고'가 발생하였다고 통보하면, RRC(1210)는 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 계층(1220)의 RLC 엔터티들에게 status report를 만들어서 전송하도록 명령한다. 또는 기지국의 RRC로부터 핸드오버 준비 메시지를 수신하면, RRC(1210)는 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 계층(1220)의 RLC 엔터티들에게 status report를 만들어서 전송하도록 명령한다.

RLC 계층(1220)은 상위 계층 데이터나 RRC 메시지의 신뢰성 있는 송수신을 담당하는 RLC 엔터티들의 집합이며, MAC/PHY(1225)는 RLC PDU들의 송수신을 담당하는 장치이다.
<제3 실시예>

본 발명의 제3 실시예로서, 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고를 전송한 후, 단말이 기지국의 스케줄러에게 데이터 재전송을 위한 버퍼 상태 보고를 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.

도 13에 일반적인 버퍼 상태 보고 및 전송 자원 할당 과정을 도시하였다.

도 13을 참조하면, 단말(1305)과 ENB(1310)로 구성된 이동 통신 시스템에서, 단말(1305)은 일정한 조건이 충족되면 버퍼 상태 보고 절차를 시작한다. 상기 일정한 조건을 버퍼 상태 보고 절차 트리거링(triggering) 조건이라 한다. 버퍼 상태 보고 절차 트리거링의 가장 대표적인 방법은 주기적으로 트리거링 하는 방법이다. 즉, 단말(1305)은 버퍼 상태 보고를 전송하고 미리 설정된 소정의 시간이 흐른 뒤에 상기 버퍼 상태 보고를 다시 트리거링한다.

버퍼 상태 보고 절차가 트리거링되면, 단말(1305)은 먼저 스케줄링 요청(scheduling request)이라는 신호를 ENB(1310)로 전송한다. 상기 스케줄링 요청은 버퍼 상태 보고를 전송할 전송 자원을 할당해 줄 것을 ENB(1310)로 요청하는 신호이다. 스케줄링 요청은 주기적으로 설정되는 소정의 물리 채널을 통해 전송될 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해서 상기 스케줄링 요청을 전송할 수 있도록 주기적으로 설정된 소정의 물리 채널을 액세스 슬롯(access slot)이라 명명한다. 단말(1305)은 1315 단계에서 버퍼 상태 보고 절차가 트리거링되면, 1320 단계에서 가장 가까운 시점의 액세스 슬롯을 통해 스케줄링 요청을 전송한다.

ENB(1310)는 상기 스케줄링 요청을 수신하면, 1330 단계에서 단말(1305)이 버퍼 상태 보고를 전송할 수 있도록 전송 자원을 할당하고, 단말(1305)은 1335 단계에서 상기 할당된 전송 자원을 이용해서 버퍼 상태 보고를 전송한다.

ENB(1310)는 1340 단계에서 상기 버퍼 상태 보고에 수납된 정보인 단말(1305)에 저장되어 있는 데이터의 양과 상기 데이터의 우선 순위 등을 고려해서 단말(1305)에게 데이터 전송을 위한 전송 자원을 할당하고, 단말(1305)은 1345 단계에서 상기 할당된 전송 자원을 이용해서 데이터를 전송한다.

상기와 같은 버퍼 상태 보고 방식은 일반적인 데이터 전송에서는 잘 동작하지만, 데이터 전송을 위한 전송 자원을 할당받기까지 비교적 많은 시간이 소요되므로 최대한 신속하게 전송하여야 하는 데이터 전송에 적용하기에는 적당하지 않다.

그러므로 본 발명의 제3 실시예에서는 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고 전송 시에 적용할 새로운 버퍼 상태 보고 및 전송 자원 할당 과정을 제시한다.

도 14에 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동통신 시스템의 전체 동작을 도시하였다.

도 14를 참조하면, 단말(1405)과 기지국(1410)으로 구성된 이동 통신 시스템에서, 1415 단계에서 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고가 발생하면, 단말(1405)은 버퍼 상태 보고 절차 트리거링 조건이 충족된 것으로 간주하고 1420 단계에서 버퍼 상태 보고 절차를 시작한다. 이하 설명의 편의를 위해서 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고를 '타입 1 측정 결과 보고'로 명명한다.

이처럼 타입 1 측정 결과 보고가 발생하면 타이머 등이 만료될 때까지 기다리지 않고 즉시 버퍼 상태 보고 절차를 시작함으로써, 타입 1 측정 결과 보고를 최대한 신속하게 전송한다.

버퍼 상태 보고 절차가 트리거링되면, 단말(1405)은 1430 단계에서 가장 가까운 시점의 액세스 슬롯을 통해 버퍼 상태 보고를 위한 스케줄링 요청을 전송한다.

ENB(1410)는 상기 스케줄링 요청을 수신하면, 1435 단계에서 단말(1405)이 버퍼 상태 보고를 전송할 수 있도록 전송 자원을 할당하고, 단말(1405)은 1440 단계에서 상기 할당된 전송 자원을 이용해서 ENB(1410)로 버퍼 상태 보고를 전송한다.
단말(1405)은 타입 1 측정 결과 보고가 발생하면 핸드오버가 임박한 것으로 판단하며, 핸드오버가 임박한 상황에서 발생한 버퍼 상태 보고에는 아래 정보들을 포함시킨다.

■ 타입 1 측정 결과 보고의 크기, 또는 타입 1 측정 결과 보고가 속하는 무선 베어러 혹은 무선 베어러 그룹의 버퍼에 저장된 데이터의 크기.

■ 상기 시점에 구성되어 있는 RLC 엔터티들의 순방향 status report들의 크기의 총합.

■ 상기 시점에 구성되어있는 RLC 엔터티들에서 역방향으로 재전송될 RLC PDU들의 총합.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 핸드오버를 유발할 가능성이 높은 타입 1 측정 결과 보고가 발생하면, 단말은 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 엔터티들에게 순방향 status report를 만들 것을 지시하고, 상기 만들어진 순방향 status report들은 해당 무선 베어러의 전송 버퍼에 저장된다. 상기 버퍼상태보고에 포함되는 정보들 중 두 번째 항목은, 이처럼 핸드오버 시점에 임박해서 발생한 status report들의 크기를 의미한다.

LTE에서 RLC PDU의 크기는 채널 상황에 따라 가변적이다. 예컨대 채널 상황이 나쁠 때는 작은 RLC PDU가, 채널 상황이 좋을 때는 큰 RLC PDU가 전송된다. 단말이 핸드오버를 수행할 시점에는 채널 상황이 열악하여 RLC PDU의 크기도 작을 가능성이 높기 때문에, 최대 1500 바이트의 크기를 가질 수 있는 IP 패킷이 여러 개의 RLC PDU로 분할되어서 전송되고 있을 가능성이 높다.

핸드오버가 수행되면, 단말은 RLC 엔터티를 재구성하고, 상기 재구성된 RLC 엔터티를 사용해서 새로운 셀에서 RLC PDU 전송을 재개한다. 이때 이전 셀에서 일부라도 전송에 성공하지 못한 IP 패킷들은 모두 새로운 셀에서 재전송된다. 예를 들어서 임의의 IP 패킷이 n개의 RLC PDU들로 분할되어서 전송될 때, 소스 셀에서 상기 n개의 RLC PDU들 중 하나라도 전송에 성공하지 못했다면, 상기 IP 패킷 전체가 타겟 셀에서 재전송된다. 이처럼 일부 RLC PDU의 전송 실패가 전체 IP 패킷의 재전송으로 이어진다는 측면에서, 핸드오버가 임박한 시점에는 핸드오버를 수행하기 전에 재전송이 필요한 RLC PDU들의 재전송을 완료하는 것이 전송 자원을 효율적으로 사용하는 측면에서 유리하다.

그러므로 본 발명의 제3 실시예에서는 핸드오버가 임박한 상황에서 발생한 버퍼 상태 보고에 재전송이 필요한 RLC PDU들에 대한 정보를 포함시킴으로써, 기지국의 스케줄러가 단말에게 상기 RLC PDU들의 재전송을 완료할 수 있도록 재전송을 위한 전송 자원을 할당하도록 한다. 상기 재전송이 필요한 RLC PDU란 ENB의 RLC 수신 장치 혹은 하위 계층으로 재전송을 요청받았지만 아직 재전송하지 못한 RLC PDU들을 의미하며, 상기 버퍼상태보고에 포함되는 정보들 중 세 번째 항목은 이처럼 재전송이 필요한 RLC PDU들의 크기를 합한 것이다.

상기 버퍼 상태 보고를 수신한 ENB(1410)는 1445 단계에서 단말(1405)이 측정 결과 보고, 순방향 status report와 재전송이 필요한 역방향 RLC PDU를 전송할 수 있도록 전송 자원을 할당하고, 단말(1405)은 1450 단계에서 상기 전송 자원을 이용해서 측정 결과 보고, 순방향 status report 및 재전송이 필요한 역방향 RLC PDU들을 전송한다.

도 15a 및 도 15b는 버퍼 상태 보고의 구조를 도시한 것으로, 도 15a에는 일반적인 버퍼 상태 보고의 구조를, 도 15b에는 본 발명의 제3 실시예에 따라 핸드오버가 임박한 단말이 전송하는 버퍼 상태 보고의 구조를 각각 도시하였다.

도 15a를 참조하면, 일반적인 버퍼 상태 보고는 복수의 버퍼 상태 요소(buffer status element, 1555)로 구성되며, 하나의 버퍼 상태 요소는 하나의 무선 베어러 또는 무선 베어러 그룹의 버퍼 상태를 나타낸다.

하나의 단말에는 다수의 무선 베어러가 구성될 수 있고, 무선 베어러 마다 전송 버퍼가 존재한다. 무선 베어러 별로 버퍼 상태를 보고하면 버퍼 상태 보고의 양이 지나치게 방대해질 수 있으므로, 버퍼 상태 보고의 양을 줄이기 위한 방안으로 비슷한 서비스 품질이나 우선 순위를 가지는 무선 베어러들을 하나의 무선 베어러 그룹으로 묶어서 버퍼 상태를 보고할 수도 있다. 그러므로 무선 베어러 별로 버퍼 상태 보고를 하는 시스템이라면 버퍼 상태 요소는 하나의 무선 베어러의 버퍼 상태를 나타내고, 무선 베어러 그룹 별로 버퍼 상태를 보고하는 시스템이라면 버퍼 상태 요소는 하나의 무선 베어러 그룹의 버퍼 상태의 총합을 나타낸다. 무선 베어러와 무선 베어러 그룹은, 버퍼 상태가 보고되는 단위를 의미한다는 측면에서 동일하므로 이하 설명에서는 무선 베어러와 무선 베어러 그룹을 혼용해서 사용한다.

버퍼 상태 요소는 무선 베어러 그룹의 식별자(1505)와 상기 무선 베어러 그룹의 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 양을 나타내는 버퍼 크기 정보(1510)로 구성된다. 임의의 단말에 여러 개의 무선 베어러 그룹이 설정되어 있다면, 하나의 버퍼 상태 보고에는 여러 개의 버퍼 상태 요소가 포함된다. 일반적인 경우에 단말은 해당 시점에 전송할 데이터가 저장되어 있는 모든 무선 베어러 그룹들의 버퍼 상태들을 포함시켜서 버퍼 상태 보고를 구성한 뒤 전송한다.

일반적인 버퍼 상태 보고와 달리 핸드오버에 임박해서 전송하는 버퍼 상태 보고에는, 타입 1 측정 결과 보고, status report 및 재전송할 역방향 RLC PDU들에 대한 정보만을 포함시켜서 전송한다.

일반적으로 무선 베어러 그룹은 우선 순위에 따라 설정되는데, 예를 들어 아래 [표 1]과 같이 정의될 수 있다.

RB group id	RBs of the group
RB group 0	high priority control signaling: RB 1
RB group 1	low priority control signaling: RB 2
RB group 2	user plane RB whose priority is in the range of x ~ y: RB 3, RB 4
RB group 3	user plane RB whose priority is in the range of w ~ z: RB 5, RB 6, RB 7

상기와 같이 RB group들이 RB의 우선 순위에 따라 구성될 때, status report나 재전송할 역방향 RLC PDU들의 우선 순위는 해당 RB의 우선 순위와 동일하기 때문에, 서로 다른 RB group에 속한 RB 들의 status report들이나 재전송할 RLC PDU들은 해당 RB group의 버퍼 상태 요소에 수납된다. 앞서 살펴본 것과 같이, status report나 재전송할 RLC PDU들은 일반적인 RLC PDU보다 중요하지만, 통상적인 버퍼 상태 보고에서는 이를 표현할 방법이 없으며, 따라서 기지국의 스케줄러는 이러한 사항을 스케줄링에 반영하지 못한다.

그러므로 본 발명의 제3 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, ㅊ최소한 핸드오버가 진행되는 동안에는, status report와 재전송할 RLC PDU가 해당 RB의 우선 순위가 아닌 미리 설정된 우선 순위를 가지도록 한다. 예를 들어 상기 status report와 재전송할 RLC PDU의 우선 순위를, 해당 RB의 우선 순위가 아닌 가장 높은 우선 순위로 설정함으로써, 스케줄링 과정에서 status report와 재전송 RLC PDU가 우선적으로 고려되도록 한다.

도 15b를 참조하면, 핸드오버가 임박한 상황에 발생하는 버퍼 상태 보고에는 예를 들어, 타입 1 측정 결과 보고를 위한 버퍼 상태 요소(1560)와, 상기 status report와 재전송할 RLC PDU를 위한 버퍼 상태 요소(1565)가 수납된다. 타입 1 측정 결과 보고를 위한 버퍼 상태 요소(1560)에는, 타입 1 측정 결과 보고가 속하는 무선 베어러의 무선 베어러 그룹 식별자(1535)와 상기 무선 베어러 그룹의 버퍼 상태(1540)가 수납되고, status report와 재전송 RLC PDU를 위한 버퍼 상태 요소(1560)에는, status report와 재전송할 RLC PDU에 적용할 우선 순위에 해당하는 무선 베어러 그룹의 식별자 (1545)와 모든 RB에서 발생한 status report들과 모든 RB에 저장되어 있는 재전송할 RLC PDU들을 합한 크기에 해당하는 버퍼 상태(1550)가 수납된다.

도 16에 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 동작을 도시하였다.

도 16을 참조하면, 1605 단계에서 단말은 status report에 적용할 우선 순위와 재전송할 RLC PDU에 적용할 우선 순위를 인지한다. 상기 정보는 호 설정 과정에서 단말에게 시그널링될 수 있다. 상기 두 가지 우선 순위는 동일할 수도 있지만, 어느 하나에 다른 하나보다 높은 우선 순위를 적용할 수도 있다.

단말은 호 설정 과정이 완료되면, 소정의 절차에 따라 RLC PDU를 송수신하고 주변 셀의 품질을 측정한다. 상기 주변 셀 측정 과정을 수행하는 중에, 1610 단계에서 타입 1 측정 결과 보고가 트리거링되면, 단말은 1615 단계로 진행해서 버퍼 상태 보고 절차를 즉시 시작한다. 다시 말해서 가장 가까운 다음 액세스 슬롯을 통해서 스케줄링 요구를 전송한다.

1620 단계에서 단말은 소정의 방식에 따라서 버퍼 상태 보고를 구성한다. 즉, 무선 베어러 그룹 별로, 해당 무선 베어러 그룹에 저장되어 있는 데이터의 양을 확인하고, 상기 정보를 개별적인 버퍼 상태 요소에 수납한다. 단말은 1625 단계에서 상기 무선 베어러 그룹 버퍼에 status report가 저장되어 있는지 검사하고, 저장되어 있다면 1630 단계로, 저장되어 있지 않다면 1635 단계로 각각 진행한다.

status report들이 임의의 무선 베어러 그룹 버퍼들에 저장되어 있다면, 단말은 1630 단계에서 상기1605 단계에서 인지한 status report에 적용할 우선 순위를 상기 status report들의 우선 순위로 간주해서, 1635 단계에서 버퍼 상태 요소를 구성한다. 다시 말해서 상기 status report에 적용할 우선 순위에 해당하는 버퍼 상태 요소를 만들고, 상기 버퍼 상태 요소의 버퍼 크기 정보에 status report 크기들의 합을 수납한다. 만약 status report에 적용할 우선 순위에 해당하는 버퍼 상태 요소가 이미 존재한다면, 상기 status report크기들의 합을 기존의 버퍼 크기 정보에 추가한다.

상기 status report들의 크기가 status report가 속한 무선 베어러 그룹의 버퍼 상태 요소들에 이미 포함되었다면, 상기 status report의 크기를 상기 해당 버퍼 상태 요소들로부터 감함으로써, status report의 크기가 버퍼 상태 보고에 중복 포함되는 것을 방지한다.

1640 단계에서 단말은 재전송할 RLC PDU가 존재하는지 검사해서, 존재하면 1645 단계로, 존재하지 않으면 1605 단계로 각각 진행한다.

재전송할 RLC PDU들이 임의의 무선 베어러 그룹 버퍼들에 저장되어 있다면, 단말은 1645 단계에서 상기 1605 단계에서 인지한 재전송할 RLC PDU에 적용할 우선 순위를 상기 재전송할 RLC PDU들의 우선 순위로 간주해서, 1650 단계에서 버퍼 상태 요소를 구성한다. 다시 말해서 상기 재전송할 RLC PDU에 적용할 우선 순위에 해당하는 버퍼 상태 요소를 만들고, 상기 버퍼 상태 요소의 버퍼 크기 정보에 재전송할 RLC PDU들의 크기의 합을 수납한다. 만약 재전송할 RLC PDU에 적용할 우선 순위에 해당하는 버퍼 상태 요소가 이미 존재한다면, 상기 재전송할 RLC PUD 크기들의 합을 기존의 버퍼 크기 정보에 추가한다. 상기 재전송할 RLC PDU들의 크기가 이미 해당 버퍼 상태 요소들에 포함되어 있다면, 상기 재전송할 RLC PDU들의 크기들을 상기 다른 버퍼 상태 요소들로부터 감함으로써, 재전송할 RLC PDU들의 크기가 버퍼 상태 보고에 중복 포함되는 것을 방지한다.

1655 단계에서 단말은 구성된 버퍼 상태 보고를 전송한다.

도 17에 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 동작을 도시하였다.

도 17을 참조하면, 1705 단계에서 타입 1 측정 결과 보고를 수신하면, 기지국은 1710 단계에서 핸드오버 여부를 결정한다. 기지국은 핸드오버가 필요치 않은 것으로 판단하면 1715 단계로 진행해서 종래 기술에 따라서 동작하며, 핸드오버를 수행하기로 결정하면 1720 단계로 진행한다.

1720 단계에서 기지국은 타겟 기지국과 핸드오버 준비 과정을 수행한다.

1725 단계에서 버퍼 상태 보고를 수신하면, 기지국은 1730 단계로 진행해서 상기 버퍼 상태 보고를 바탕으로 단말에게 전송 자원을 할당한다. 이 때, 기지국은 단말이 status report와 재전송할 RLC PDU를 모두 전송할 수 있도록 충분한 전송 자원을 할당한다.

도 18에 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 장치를 도시하였다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말은 측정 제어부(1805), RRC(1810), RLC (1820), MAC/PHY (1825) 및 버퍼 상태 보고 제어부(1830)를 포함한다.

측정 제어부(1805)는 단말의 수신 신호 세기의 측정 과정을 제어하고, 측정 결과 보고 조건이 충족되면 측정 결과 보고에 수납할 측정 결과를 RRC(1810)로 전달한다. 특히, 본 발명의 제3 실시예에서 측정 제어부(1805)는 '핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고'의 종류를 인지하고, '핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고'가 발생하면 이를 RRC(1810)에 통보한다.

RRC(1810)는 측정 제어부(1805)로부터 측정 결과가 보고되면, 이를 Measurement Report라는 RRC메시지로 만들어서 기지국으로 전송한다. 또한 측정 제어부(1805)가 '핸드오버를 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고'가 발생하였다고 통보하면, RRC(1810)는 해당 시점에 구성되어 있는 RLC 계층(1820)의 RLC 엔터티들에게 status report를 만들어서 전송하도록 명령한다. 그리고 버퍼 상태 보고 제어부(1830)에게 핸드오버가 임박했음을 통보한다.

RLC 계층(1820)은 상위 계층 데이터나 RRC 메시지의 신뢰성 있는 송수신을 담당하는 RLC 엔터티들의 집합이며, MAC/PHY(1825)는 RLC PDU들의 송수신을 담당하는 장치이다.

버퍼 상태 보고 제어부(1835)는 무선 베어러들의 전송 버퍼의 상태를 감시하고, 버퍼 상태 보고 트리거링 조건 충족 여부를 감시한다. 그리고 버퍼 상태 보고 트리거링 조건이 충족되면 버퍼 상태 보고 절차를 개시한다.

버퍼 상태 보고 제어부(1835)는 RRC 계층으로부터 핸드오버가 임박했다는 것을 통보받으면, 버퍼 상태 보고 트리거링 조건이 충족된 것으로 보고 버퍼 상태 보고 절차를 즉시 개시한다.

버퍼 상태 보고 제어부(1835)는 무선 베어러들의 전송 버퍼에 저장되어 있는 status report들과 재전송할 RLC PDU들의 크기를 검사해서, 상기 status report들과 재전송할 RLC PDU들에 대한 버퍼 상태 요소를 구성한다. 그리고 구성된 버퍼 상태 요소들을 수납한 버퍼 상태 보고를 MAC/PHY(1825)로 전달한다.

MAC/PHY(1825)는 버퍼 상태 보고를 기지국으로 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.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 핸드오버가 일어나기 직전에 단말이 소스 ENB에게 STATUS REPORT를 전송하도록 하여 소스 셀이 성공적으로 전송되었지만 단말로부터 아직 긍정적 인지 신호를 받지 못한 RLC PDU들을 타겟 셀로 전달하지 않도록 한다. 따라서 소스 ENB에서 타겟 ENB로 전달되는 데이터의 양을 최소화할 수 있다.

Claims (14)

1. 이동통신 시스템에서 단말이 소스 셀에서 타겟 셀로 핸드오버 하는 방법에 있어서,

   상기 단말이 상기 소스 셀의 기지국에게, 주변 셀들의 수신 신호 크기에 대한 측정 결과 보고를 전송하는 과정과,

   상기 단말이 상기 소스 셀의 기지국에게, 성공적으로 수신한 패킷 데이터의 일련번호와, 성공적으로 수신하지 못한 패킷 데이터의 일련번호를 포함하는 상태 보고를 전송하는 과정과,

   상기 단말이 상기 소스 셀의 기지국으로부터 핸드오버 명령을 수신하고 핸드오버를 수행하는 과정을 포함하는 핸드오버 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단말이 상기 측정 결과 보고를 전송한 이후에, 상기 소스 셀의 기지국으로부터 핸드오버 준비 요청을 수신하는 과정을 더 포함하며,

   상기 단말이 상기 핸드오버 준비 요청을 수신한 이후에 상기 상태 보고를 전송하는 핸드오버 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 단말이, 상기 측정 결과 보고를 전송한 이후에, 상기 측정 결과 보고가 상기 소스 셀의 기지국과 사전에 약속된 핸드오버 조건을 만족하는지를 판단하고, 상기 핸드오버 조건을 만족하는 경우에 상기 상태 보고를 전송하는 핸드오버 방법.
4. 이동통신 시스템에서 소스 셀에서 타겟 셀로 핸드오버 하는 단말 장치에 있어서,

   주변 셀들의 수신 신호 크기를 측정하는 측정 제어부와,

   상기 측정 제어부로부터 수신한 측정 결과를 메시지로 생성하여 상기 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선자원제어부와,

   상기 타겟 셀로 핸드오버 하기 이전에, 상기 무선자원제어부로부터 상태 보고 명령을 수신하고 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선링크제어부를 포함하며,

   상기 상태 보고 메시지는, 성공적으로 수신한 패킷 데이터의 일련번호와, 성공적으로 수신하지 못한 패킷 데이터의 일련번호를 포함하는 단말 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 측정 제어부는, 상기 측정 결과 보고가 상기 소스 셀의 기지국과 사전에 약속된 핸드오버 조건을 만족하는지를 판단하고 상기 판단 결과를 상기 무선자원제어부로 전송하며,

   상기 무선자원제어부는 상기 측정 제어부의 판단에 따라 상기 무선링크제어부로 상기 상태보고 명령을 전송하는 단말 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 무선자원제어부는,

   상기 소스 셀의 기지국으로부터 핸드오버 준비 요청을 수신한 이후에, 상기 무선링크제어부로 상기 상태 보고 명령을 전송하는 단말 장치.
7. 삭제
8. 이동통신 시스템에서 단말이 버퍼 상태 보고를 전송하는 방법에 있어서,

   핸드오버를 유발할 가능성이 높은 제1 타입의 측정 결과 보고가 발생하면, 상기 단말이 기지국으로 버퍼 상태 보고를 위한 자원 할당을 요청하는 과정과,

   상기 단말이 상기 요청에 의해 할당된 자원을 통하여 재전송이 필요한 패킷 데이터에 대한 정보를 포함하는 버퍼 상태 보고를 전송하는 과정과,

   상기 버퍼 상태 보고에 따라 할당받은 자원을 통하여 측정 결과 보고와 순방향 상태 보고를 전송하고 상기 재전송이 필요한 패킷 데이터를 재전송하는 과정을 포함하는 버퍼 상태 보고 전송 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 버퍼 상태 보고는, 상기 버퍼 상태 보고를 전송하는 시점에 구성되어 있는 순방향 상태 보고의 크기와, 상기 제1 타입의 측정 결과 보고가 속하는 무선 베어러 그룹의 버퍼에 저장된 데이터의 크기를 더 포함하는 버퍼 상태 보고 전송 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제1 타입의 측정 결과 보고가 발생하면, 상기 순방향 상태 보고와 상기 재전송할 데이터의 우선순위를 미리 약속된 우선순위로 설정하는 과정을 더 포함하며,

    상기 버퍼 상태 보고는, 상기 순방향 상태 보고와 상기 재전송할 데이터에 적용할 우선 순위에 해당하는 무선 베어러 그룹의 아이디를 더 포함하는 버퍼 상태 보고 전송 방법.
11. 이동통신 시스템에서 기지국으로 버퍼 상태 보고를 전송하는 단말 장치에 있어서,

    주변 셀들의 수신 신호 크기를 측정하는 측정 제어부와,

    상기 측정 제어부로부터 수신한 측정 결과를 메시지로 생성하여 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선자원제어부와,

    타겟 셀로 핸드오버 하기 이전에, 상기 무선자원제어부로부터 상태 보고 명령을 수신하고 상태 보고 메시지를 생성하여 상기 소스 셀의 기지국으로 전송하는 무선링크제어부와,

    핸드오버를 유발할 가능성이 높은 제1 타입의 측정 결과 보고가 발생하면 상기 무선자원제어부의 제어에 따라 버퍼 상태 보고 절차를 개시하며, 재전송할 데이터들의 정보를 포함하는 버퍼 상태 보고를 구성하는 버퍼 상태 보고 제어부와,

    상기 구성된 버퍼 상태 보고를 상기 기지국으로 전송하는 물리계층부를 포함하는 단말 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 물리계층부는, 상기 버퍼 상태 보고에 따라 할당받은 자원을 통하여 측정 결과 보고와 순방향 상태 보고를 전송하고 상기 재전송이 필요한 패킷 데이터를 재전송하는 단말 장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 버퍼 상태 보고는, 상기 버퍼 상태 보고를 전송하는 시점에 구성되어 있는 순방향 상태 보고의 크기와, 상기 제1 타입의 측정 결과 보고가 속하는 무선 베어러 그룹의 버퍼에 저장된 데이터의 크기를 더 포함하는 단말 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 무선링크제어부는, 상기 제1 타입의 측정 결과 보고가 발생하면, 상기 순방향 상태 보고와 상기 재전송할 데이터의 우선순위를 미리 약속된 우선순위로 설정하며,

    상기 버퍼 상태 보고는, 상기 순방향 상태 보고와 상기 재전송할 데이터에 적용할 우선 순위에 해당하는 무선 베어러 그룹의 아이디를 더 포함하는 단말 장치.

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