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KR20090008215A - 기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법 - Google Patents

기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법 Download PDF

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Publication number
KR20090008215A
KR20090008215A KR1020087024627A KR20087024627A KR20090008215A KR 20090008215 A KR20090008215 A KR 20090008215A KR 1020087024627 A KR1020087024627 A KR 1020087024627A KR 20087024627 A KR20087024627 A KR 20087024627A KR 20090008215 A KR20090008215 A KR 20090008215A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
sequence number
data packet
transmission
handover
Prior art date
Application number
KR1020087024627A
Other languages
English (en)
Inventor
마사유키 모테기
야스히로 카토
유리 안다르마원티 햅사리
타케히로 나카무라
Original Assignee
가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 엔티티 도코모 filed Critical 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Publication of KR20090008215A publication Critical patent/KR20090008215A/ko

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

경로제어장치에, 상위 레이어로부터 송신된 유저 데이터 패킷에 대해서, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하는 시퀀스 넘버 할당수단과, 시퀀스 넘버를 할당한 유저 데이터 패킷을 핸드오버원 기지국 또는 핸드오버처 기지국으로 송신하는 송신수단을 구비하고, 기지국에, 경로제어장치로부터 송신된 유저 데이터 패킷 및 핸드오버원 기지국으로부터 전송된 유저 데이터 패킷 중 적어도 하나를, 각 유저 데이터 패킷에 연속적으로 할당된 시퀀스 넘버에 따라서, 바른 순서로 정렬하는 순서보정수단과, 경로제어장치로부터 송신되고, 핸드오버원 기지국에서 미송신 및 송신확인 대기이며, 상기 시퀀스 넘버가 할당된 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 전송수단을 구비함으로써 달성된다.
Figure P1020087024627
핸드오버, 이동국, 경로제어장치, 순서제어기술, 경로전환

Description

기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법{BASE STATION, ROUTE CONTROL DEVICE, AND HANDOVER CONTROL METHOD}
본 발명은, 이동국이, 경로제어장치에 접속된 2개의 기지국 간에 핸드오버를 수행할 때의, 송신 데이터의 순서 제어 기술에 관한 것으로, 특히, 전송 데이터와, 경로 전환 후의 데이터의 순서 제어를 수행하는 기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법에 관한 것이다.
IMT-2000 시스템에서는, UE(User Equipment)가, 동일한 SGSN(Serving GPRS Support Node) 배하(配下)에 접속된 2개의 RNC(Radio Network Controller)에 접속된 NodeB 사이를 걸치는 핸드오버(handover)(relocation)가 수행된다.
이 경우, 레이어 2의 서브레이어(sublayer), 예를 들면, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)에서, 로스레스 핸드오버(lossless handover)가 실현된다. 이를 위해, 핸드오버원(handover source)인 구 RNC에서 핸드오버처(hanover target)인 신 RNC에 대해서, 신 RNC와 UE와의 사이에서, 프로토콜(protocol)의 상태 동기(synchronize), 예를 들면, PDCP의 시퀀스 넘버(sequence number)의 동기가 실시되고, 미 수신한 PDCP PDU(Protocol Data Unit)가 전송된다.
이때, 구 RNC에 축적되어 있는 PDCP PDU의 전송이 완료되고 나서 신 RNC는, SGSN에 대해서, 다운링크(downlink)의 U 플랜(U plane) 개통을 요구한다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 상술한 배경기술에는 이하의 문제가 있다.
IMT-2000 시스템에서는, 리로케이션(relocation) 개시시에, 구 RNC로부터 SGSN에 대해서, RANAP(Radio Access Network Application Part)를 이용하여, 리로케이션 개시 메시지(relocation start message)가 송신되며, 구 RNC로의 패스(path)를 정지하는 트리거(trigger)가 된다.
UE가 핸드오버 후, 구 RNC로부터 신 RNC에 대해서, PDCP PDU가 전송되며, 전송 완료 후에, SGSN에 대해서, 신 RNC는, 리로케이션 완료 커맨드(relocation completion command)를 송신한다. 이를 트리거로서, 신 RNC로의 U 플랜을 개통한다. 때문에, 핸드오버의 중단시간(interruption time)이 길었다.
한편, 기지국 간에 유저 데이터 패킷(user data packet)을 전송하는 시스템에 있어서, IMT-2000이 적용되는 시스템과 같이, 신 기지국으로의 유저 데이터 패킷의 전송이 완료되기까지, 액세스 게이트웨이(access gateway)의 전송경로(transfer path) 전환(switch)을 수행하지 않는 경우에는, LTE 시스템에서는, IMT-2000비해, 높은 퍼포먼스(performance)가 기대되고 있어, 구 기지국에 대량의 유저 데이터 패킷이 축적되어 있을 가능성이 있다.
때문에, 중단시간(interruption time)이 대폭 증가하고, 상위 레이어의 퍼포먼스에 영향을 끼칠 우려가 있다.
또, 이를 피하기 위해서, 전송 중에 액세스 게이트웨이의 전송경로 전환을 수행하는 경우, 액세스 게이트웨이로부터 구 기지국을 통해 타겟 기지국으로 전송되는 유저 데이터 패킷, 및, 패스 전환 후에 액세스 게이트웨이로부터 신 기지국으로 전송되는 유저 데이터 패킷이 신 기지국에서 혼재하여, 전송 순서가 불명확해져, 상위 레이어, 예를 들면 TCP(Transmission Control Protocol) 특성(characteristic)이 열화(degrade)할 우려가 있다.
본 발명은, 이 점을 감안하여 이루어진 것이며, 전송 데이터에 대해서 시퀀스 넘버의 연속성(consecutiveness)을 이어받아, 신 기지국에서 데이터를 바른 순서로 정렬(sort)시킬 수 있는 기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 기지국은, 경로제어장치로부터 송신된 유저 데이터 패킷 및 핸드오버원 기지국으로부터 전송된 유저 데이터 패킷 중 적어도 하나를, 각 유저 데이터 패킷에 연속적으로 할당된 시퀀스 넘버에 따라서, 바른 순서로 정렬하는 순서보정수단과, 경로제어장치로부터 송신되고, 핸드오버원 기지국에서 미송신 및 송신확인 대기이며, 상기 시퀀스 넘버가 할당된 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 전송수단을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 경로제어장치에서 연속적으로 부여된 시퀀스 넘버를 이용하여, 핸드오버처 기지국은, 유저 데이터 패킷의 순서 보정을 수행할 수 있다.
본 발명의 경로제어장치는, 상위 레이어로부터 송신된 유저 데이터 패킷에 대해서, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하는 시퀀스 넘버 할당수단과, 시퀀스 넘버를 할당한 유저 데이터 패킷을 핸드오버원 기지국 또는 핸드오버처 기지국으로 송신하는 송신수단을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 유저 데이터 패킷에 연속한 시퀀스 넘버를 할당하고, 해당 시퀀스 넘버를 나타내는 정보를 유저 데이터 패킷에 저장할 수 있다.
본 발명의 핸드오버 제어방법은, 경로제어장치가, 상위 레이어로부터 송신된 유저 데이터 패킷에 대해서, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하는 시퀀스 넘버 할당단계와, 경로제어장치가, 시퀀스 넘버를 할당한 유저 데이터 패킷을 핸드오버원 기지국 또는 핸드오버처 기지국으로 송신하는 송신단계와, 핸드오버처 기지국이, 경로제어장치로부터 송신된 유저 데이터 패킷 및 핸드오버원 기지국으로부터 전송된 유저 데이터 패킷 중 적어도 하나를, 각 유저 데이터 패킷에 연속적으로 할당된 시퀀스 넘버에 따라서, 바른 순서로 정렬하는 순서 보정 단계를 갖는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 함으로써, 경로제어장치가 유저 데이터 패킷에 대해서, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하고, 해당 시퀀스 넘버를 나타내는 정보를 저장할 수 있으며, 핸드오버처 기지국은, 시퀀스 넘버를 이용하여, 경로제어장치로부터 핸드오버원 기지국을 통해 핸드오버처 기지국으로 전송되는 유저 데이터 패킷과, 패스 전환 후에 경로제어장치로부터 송신되는 유저 데이터 패킷을 바른 순서로 정렬할 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 실시 예에 따르면, 전송 데이터에 대해서 시퀀스 넘버의 연속성을 이어받아, 신 기지국에서 데이터를 바른 순서로 정렬시킬 수 있는 기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 액세스 네트워크를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국을 나타내는 블록도이다.
도 4는 FP 데이터 프레임을 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 10은 전송 데이터 프레임을 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 흐름도이 다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 흐름도이다.
부호의 설명
100 무선 액세스 네트워크
200 코어 네트워크
300, 3001, 3002, 3003 액세스 게이트웨이(aGW)
400, 4001, 4002, 4003 기지국(eNB: eNode B)
500 이동국(UE:User Equipment)
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
다음으로, 본 발명의 실시 예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 실시 예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일 기능을 갖는 것은 동일부호를 이용하고, 반복 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 액세스 네트워크에 대해서, 도 1을 참조하여 설명한다.
본 실시 예에 따른 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)(100) 는, 경로제어장치로서의 액세스 게이트웨이(ACGW: ACcess GateWay)(300)와, 액세스 게이트웨이(300)의 배하에 접속된 기지국(400), 예를 들면 기지국(4001) 및 기지국(4002)과, 이동국(500)을 구비한다. 액세스 게이트웨이(300)에는, 예를 들면 MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이가 포함된다. 본 실시 예에 따른 무선 액세스 네트워크(100)에서는, 기지국(4001)이 핸드오버원(handover source)인 구 기지국, 기지국(4002)이 핸드오버처(handover target)인 신 기지국인 경우에 대해서 설명한다.
본 실시 예에서는, 무선 액세스 네트워크에 착목하여 설명한다. 그러나, 실제 무선통신시스템은, 무선 액세스 네트워크(100) 이외의 구성요소, 예를 들면, 코어 네트워크(CN: Core Network) 등을 포함하여 구성된다.
또, 본 실시 예에서는, 2개의 기지국이 액세스 게이트웨이(300)를 통해 접속되는 경우에 대해서 설명하나, 이에 한정되어서는 안 된다. 예를 들면, 액세스 게이트웨이(300)의 배하에서 라우터(router), 혹은 스위치(switch) 등의 중계장치(relay apparatus)를 이용하여 접속하도록 해도 좋다.
액세스 게이트웨이(300)와 기지국(400)과의 사이에서는, 유저 데이터를 전송하기 위해, 데이터 프레임을 이용하여, 유저 데이터 패킷의 전송이 수행되며, 데이터 프레임을 구성하기 위한 프로토콜, 예를 들면, 프레임 프로토콜(FP: Frame Protocol)이 종단(終端:terminate)된다.
본 실시 예에서는, 액세스 게이트웨이(300)와 기지국(400)과의 사이에서 종 단되는 프로토콜의 일 예로서, 프레임 프로토콜을 적용한 경우에 대해서 설명하나, 이에 한정되어서는 안 된다. 예를 들면, 프레임 프로토콜 이외의 프로토콜, 예를 들면, GPRS 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol)을 적용해도 좋다.
본 실시 예에서는, 액세스 게이트웨이(300)와 기지국(400)과의 사이에 적용되는 프레임 프로토콜과 동일한 데이터 프레임 형식으로, 전송용 데이터 패킷이 핸드오버처 기지국으로 전송된다. 또, 상술한 바와 같이 GTP가 적용되는 경우에는, GTP와 동일한 데이터 프레임 형식으로, 전송용 데이터 패킷이 핸드오버처 기지국으로 전송되도록 해도 좋다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이(300)에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다.
본 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이(300)는, 제어부(302)와, 제어부(302)와 접속된 유저 데이터 패킷에 대해서 시퀀스 넘버 할당수단으로서의 프레임 프로토콜(FP)부(304) 및 송신수단으로서의 유선전송부(306)를 구비한다. 유선전송부(306)와 FP부(304)는, 데이터의 입출력을 수행한다.
제어부(302)는, 액세스 게이트웨이가 구비하는 각 기능 엔티티(entity)에 대해서, 제어를 수행한다.
유선전송부(306)는, 프레임 프로토콜의 데이터 프레임을 기지국(400)으로 전송한다. 예를 들면, 유선전송부(306)는, 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부터 송신된 데이터 프레임을 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 전송한다.
FP부(304)는, 유선전송부(306)를 통해 수신된 코어 네트워크로부터의 유저 데이터 패킷에 무선 액세스 네트워크 특유의 처리, 예를 들면 시큐리티(security)를 위한 비닉(秘匿: concealment), 헤더 압축이 실시된 데이터 유닛에 대해서, 해당 FP 데이터 프레임에, 연속한 시퀀스 넘버를 할당한다. 예를 들면, FP부(304)는, 유선전송부(306)를 통해 수신된 코어 네트워크로부터의 IP 데이터그램(datagram)에 무선 액세스 네트워크 특유의 처리가 실시된 PDCP PDU(PDCP Protocol Data Unit)에 대해서, 해당 FP 데이터 프레임에, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하고, 해당 시퀀스 넘버를 나타내는 정보를 해당하는 유저 데이터 패킷에 저장한다. 또, 상술한 바와 같이 GTP가 적용되는 경우에는, GTP PDU에, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하고, 해당 시퀀스 넘버를 나타내는 정보를 해당하는 유저 데이터 패킷에 저장하도록 해도 좋다.
여기서, PDCP PDU와, FP 데이터 프레임은, 1대 1로 대응 관계가 된다. 즉, 1 프레임 프로토콜 데이터 프레임은 1 PDCP PDU이다. 그러나, 이에 한정되어서는 아니되며, HS-DSCH FP(High Speed-Downlink Shared Channel FP)와 같이, 1 FP 데이터 프레임에 복수 PDU를 포함하도록 구성해도 좋다. 또, 상술한 바와 같이 GTP가 적용되는 경우에는, IP 패킷과 1 GTP PDU는, 1대 1로 대응 관계가 되도록 해도 좋으며, 1 GTP PDU에 복수 IP 패킷을 포함하도록 구성해도 좋다.
다음으로, 본 실시 예에 따른 기지국(400)에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다.
본 실시 예에 따른 기지국(400)은, 제어부(402)와, 제어부(402)와 접속된 데 이터 저장수단 및 순서 보정수단으로서의 데이터 저장 순서 보정부(410), 유선전송부(404), 전송수단으로서의 데이터 전송부(408), 및 프레임 프로토콜(FP)부(406)를 구비한다. FP부(406)는, 데이터 저장 순서 보정부(410) 및 유선전송부(404)와 데이터의 입출력을 수행한다. 데이터 전송부(408)는, 유선전송부(404)와 데이터의 입출력을 수행한다.
제어부(402)는, 자 기지국이 구비하는 기능 엔티티에 대해서, 제어를 수행한다. 예를 들면, 제어부(402)는, 핸드오버 프로시저(handover procedure)를 기동(activate)한다. 그 결과, 이동국은 핸드오버를 수행한다.
유선전송부(404)는, 액세스 게이트웨이(300)로부터 전송되어 온 FP 데이터 프레임을 FP부(406)에 입력한다. 또, 유선전송부(404)는, 데이터 전송부(408)로부터 전송된 전송 데이터 프레임, 예를 들면 FP 데이터 프레임을 핸드오버처인 신 기지국으로 전송한다. 그 결과, 전송 데이터 프레임은, 액세스 게이트웨이(300)를 통해, 핸드오버처인 신 기지국으로 전송된다.
FP부(406)는, FP 데이터 프레임을 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장한다. 예를 들면, FP부(406)는, 액세스 게이트웨이(300)로부터 전송되어 온 FP 데이터 프레임을 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장한다. 데이터 전송부(408)는, 핸드오버원 기지국(4001)으로부터 전송된 전송 데이터 프레임을 데이터 저장 순서 보정부(410)에 입력한다. 또, 데이터 전송부(408)는, 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장된 미송신, 송신확인 대기의 FP 데이터 프레임을 핸드오버처인 신 기지국으 로 전송한다. 그 결과, 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장하고 있는 미송신, 송신확인 대기의 FP 데이터 프레임은, 유선전송부(404)를 통해, 핸드오버처인 신 기지국으로 전송된다. 데이터 저장 순서 보정부(410)는, FP부(406)로부터 전송된 FP 데이터 프레임과, 데이터 전송부(408)로부터 입력된 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부터의 전송 데이터 프레임, 예를 들면 FP 데이터 프레임의 순서를 소정의 순서, 예를 들면 시퀀스 넘버 순으로 정렬시키고, 정렬한 데이터를 저장한다. 예를 들면, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 각 유저 데이터 패킷에 미리 저장되고, 연속적으로 할당된 시퀀스 넘버를 참조하여, 해당 시퀀스 넘버에 따라서, 저장한다.
다음으로, 본 실시 예에 따른 FP 데이터 프레임에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다.
본 실시 예에 따른 FP 데이터 프레임은, 헤더부, 페이로드부 및 트레일러부로 구성된다.
헤더부에는, 적어도 시퀀스 넘버가 포함된다. 헤더부에는, 시퀀스 넘버 이외에, 기지국(400)에서, 유저 데이터의 우선도(priority)를 인식하기 위한 우선도 정보나, 장래의 기능 확장을 상정하여, 스페어 비트(spear bit)에 할당하도록 해도 좋다. 예를 들면, 헤더부에는, 우선 제어 플래그(priority control flag), 예를 들면 SAE Radio Bearer Type이 저장된다.
페이로드부에는, 적어도 1 이상의 PDCP PDU가 포함된다.
트레일러부에는, FP 데이터 프레임의 오류를 체크하기 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 포함된다. 또, 트레일러부에는 장래의 기능 확장을 상정하여, 스페어 비트에 할당하도록 해도 좋다.
여기서, 본 실시 예에서 설명한 데이터 프레임의 구성은, 일 예이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시 예에 따른 전송 프레임의 일 예에 대해서 설명한다. 또, 상술한 바와 같이, GTP가 적용되는 경우에는, 헤더부에는, 적어도 시퀀스 넘버가 포함된다. 헤더부에는, 시퀀스 넘버 이외에, 기지국(400)에서, 베어러(bearer)를 식별하기 위한 TE-ID를 포함하여 구성해도 좋다. 헤더를 확장할 수 있는 구성으로 해도 좋다. 페이로드부에는, 적어도 1 이상의 IP 패킷이 포함된다.
핸드오버원인 구 기지국의 FP부(406)는, 액세스 게이트웨이(300)로부터 전송된 FP 데이터 프레임을, 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장하고, 핸드오버시, 핸드오버처인 신 기지국으로 FP 데이터 프레임과 동일한 데이터 프레임으로 전송한다. 그 결과, 데이터 전송부(408) 및 유선전송부(404)를 통해, 핸드오버처인 신 기지국으로 전송된다. 이 경우, 전송 데이터 프레임의 구성은, FP 데이터 프레임과 동일하게 된다. 또, 상술한 바와 같이 GTP가 적용되는 경우에는, 핸드오버원인 구 기지국은, 액세스 게이트웨이(300)로부터 전송된 GTP PDU를 저장하고, 핸드오버시, 핸드오버처인 신 기지국에 GTP PDU와 동일한 데이터 프레임으로 전송하도록 해도 좋다.
다음으로, 본 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이(300)의 동작에 대해서, 도 5를 참조하여 설명한다.
액세스 게이트웨이(300)의 FP부(304)는, 상위의 레이어, 예를 들면 PDCP로부 터 PDU(프로토콜 데이터 유닛)를 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S502).
상위의 레이어로부터 프로토콜 데이터 유닛을 수신하지 않았다고 판단한 경우(단계 S502:NO), 해당 처리를 종료한다.
한편, 상위의 레이어로부터 프로토콜 데이터 유닛을 수신하였다고 판단한 경우(단계 S502:YES), FP부(304)는 프로토콜 데이터 유닛마다, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하고, 해당 시퀀스 넘버를 나타내는 정보를 저장한 FP 데이터 프레임을 작성하고, 작성한 FP 데이터 프레임을 기지국(400)으로 전송한다. 그 결과, FP 데이터 프레임은, 유선전송부(306)를 통해, 기지국(400)으로 전송된다. 예를 들면, FP부(304)는, 패스 스위치가 수행되기 전이라면, 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로 FP 데이터 프레임을 전송하고, 패스 스위치가 수행된 후라면, 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 FP 데이터 프레임을 전송한다. 또, 상술한 바와 같이 GTP가 적용되는 경우에는, 유저 데이터마다, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하고, 해당 시퀀스 넘버를 나타내는 정보를 저장한 GTP PDU를 작성하고, 작성한 GTP PDU를 기지국(400)으로 전송한다. 본 실시 예에서는, 일 예로서 프로토콜 데이터 유닛마다 FP 데이터 프레임을 작성하는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 본 실시 예에 따른 기지국(400)의 동작에 대해서, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
여기에서는, 핸드오버원인 구 기지국, 핸드오버처인 신 기지국으로 나누어 그 동작을 설명한다.
핸드오버원인 구 기지국의 동작 흐름에 대해서, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
기지국(400)의 FP부(406)는, FP 데이터 프레임을 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S602).
FP 데이터 프레임을 수신하지 않았다고 판단한 경우(단계 S602:NO), 해당 처리를 종료한다.
한편, FP 데이터 프레임을 수신하였다고 판단한 경우(단계 S602:YES), FP부(406)는, 데이터 저장 순서 보정부(410)에, 수신한 FP 데이터 프레임을 저장한다(단계 S604). 다음으로, 핸드오버가 개시되는 경우에 있어서의 핸드오버원인 구 기지국의 동작에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다.
제어부(402)는, 핸드오버 프로시저가 기동하고 있는지 여부를 판단한다(단계 S702).
핸드오버 프로시저가 기동되고 있지 않다고 판단된 경우(단계 S702:NO), 해당 처리를 종료한다.
한편, 핸드오버 프로시저가 기동되고 있다고 판단된 경우(단계 S702:YES), 데이터 전송부(408)는, 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장되어 있는 미송신, 및, 송신확인 대기의 FP 데이터 프레임을 핸드오버처인 신 기지국(타겟 기지국)(4002)으로 전송한다(단계S704). 다음으로, 핸드오버처인 신 기지국의 동작 흐름에 대해서, 도 8을 참조하여 설명한다.
기지국(400)의 FP부(406)는, FP 데이터 프레임을 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S802). 예를 들면, 기지국(4002)의 FP부(406)는, 액세스 게이트웨이(300)로부터 FP 데이터 프레임을 수신하였는지 여부를 판단한다.
FP 데이터 프레임을 수신하지 않았다고 판단된 경우(단계 S802:NO), 데이터 전송부(408)는, 핸드오버원인 구 기지국으로부터 전송 데이터 프레임(FP 데이터 프레임)을 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S804).
핸드오버원인 구 기지국으로부터의 전송 데이터 프레임을 수신하지 않은 경우(단계 S804:NO), 해당 처리를 종료한다.
한편, FP 데이터 프레임을 수신하였다고 판단된 경우(단계 S802:YES) 또는 전송 데이터 프레임을 수신한 경우(단계 S804:YES), 데이터 저장 순서 보정부(410)는, FP부(406)에 의해 입력된 FP 데이터 프레임과, 데이터 전송부(408)에 의해 입력된 전송 데이터 프레임에 대해서, 해당 FP 데이터 프레임에 포함되는 시퀀스 넘버를 나타내는 정보와 동일한 시퀀스 넘버 부분에 FP 데이터 프레임을 저장한다(단계 S806). 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 버퍼를 구비하며, 해당 버퍼에는 시퀀스 넘버가 미리 지정되어 있다(리오더링 버퍼(reordering buffer)). 일 예로서, 액세스 게이트웨이(300)가, 패스 스위치 전에 핸드오버원 기지국(4001)에 대해서, #1∼#3에 대응하는 FP 데이터 프레임을 송신하고, 패스 스위치 후에 #4∼#6에 대응하는 FP 데이터 프레임을 핸드오버처 기지국(4002)에 송신한 경우에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다.
이 경우, 핸드오버원인 구 기지국(4001)은, #1∼#3에 대응하는 FP 데이터 프레임을 전송 데이터 프레임으로서, 액세스 게이트웨이(300)를 통해, 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 전송한다.
핸드오버처인 신 기지국(4002)의 데이터 저장 순서 보정부(410)에 구비된 리오더링 버퍼에는, 액세스 게이트웨이(300)가, 패스 스위치 후에 송신한 FP 데이터 프레임과, 핸드오버원인 구 기지국(4001)이 패스 스위치 전에 송신한 FP 데이터 프레임이 저장된다.
다음으로, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 저장된 FP 데이터 프레임 혹은 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부터의 전송 데이터 프레임이, 바른 순서로 도착하였는지 여부를 판단한다(단계 S808).
바른 순서로 도착하였다고 판단된 경우(단계 S808:NO), 정렬 완료된 유저 데이터를 해당 프로토콜, 예를 들면, MAC(Media Access Control)로 전송한다(단계 S810).
한편, 바른 순서로 정렬되어 있지 않다고 판단된 경우(단계 S808:YES), 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 바른 순서로 정렬될 때까지 FP 데이터 프레임, 혹은, 전송 데이터 프레임을 저장하고, 바르게 정렬된 단계에서, 유저 데이터를 해당 프로토콜, 예를 들면 MAC로 전송한다(단계 S812).
예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같이, 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부 터 전송된 #1∼#3에 대응하는 FP 데이터 프레임 및 액세스 게이트웨이(300)로부터 송신된 #4∼#6에 대응하는 FP 데이터 프레임 중, 핸드오버처인 신 기지국(4002)의 리오더링 버퍼에는, #1 및 #2에 대응하는 FP 데이터 프레임 및 #4 및 #6에 대응하는 FP 데이터 프레임이 저장된다. 이 경우, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 바른 순서로 정렬될 때까지 FP 데이터 프레임, 혹은 전송 데이터 프레임을 저장하고, 바르게 정렬된 단계에서, FP 데이터 프레임을 해당 프로토콜, 예를 들면 MAC로 전송한다.
여기서, FP 데이터 프레임 혹은 전송 데이터 프레임의 시퀀스 넘버가 바른 순서로 정렬되지 않는 요인으로서, FP 데이터 프레임 혹은 전송 데이터 프레임의 역전이 전송로에서 발생하였거나, 혹은 FP 데이터 프레임 또는 전송 데이터 프레임이 전송로에서 파기된 것 등을 생각할 수 있다.
FP 데이터 프레임 혹은 전송 데이터 프레임이 파기된 경우에는, 대기하고 있어도 해당 데이터가 오지 않기 때문에, 바른 순서로 정렬할 수 없다. 때문에, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 소정의 시간이 경과할 때까지 대기하고, 소정의 시간이 경과한 시점에서 FP 데이터 프레임을 해당 프로토콜로 전송하도록 해도 좋다. 예를 들면, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 타이머를 기동하고, 해당 타이머가 만료한 시점에서, FP 데이터 프레임을 해당 프로토콜로 전송한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 액세스 네트워크에 대해서 설명한다.
본 실시 예에 따른 무선통신시스템의 구성은, 도 1을 참조하여 설명한 상술 한 실시 예에 따른 무선 액세스 네트워크의 구성과 동일하다. 단, 프로토콜에 관해서는 차이가 있으며, 그 차이점에 대해서 설명한다.
액세스 게이트웨이(300)와 기지국(400)과의 사이에서는, 데이터 프레임을 이용하여 유저 데이터 패킷의 전송이 수행되며, 데이터 프레임을 구성하기 위한 프로토콜, 예를 들면, FP가 종단된다.
본 실시 예에서는, 액세스 게이트웨이(300)와 기지국(400)과의 사이에서 종단되는 프로토콜의 일 예로서, FP를 적용한 경우에 대해서 설명하나, 이에 한정되어서는 안되며, FP 이외의 프로토콜, 예를 들면, GTP를 적용하도록 해도 좋다.
핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부터 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 전송되는 유저 데이터 패킷은, 기지국 간에 종단되는 프로토콜, 예를 들면, MAC를 이용하여 수행되며, 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부터 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 유저 패킷을 전송하기 위한 전송 데이터 프레임이 구성된다.
본 실시 예에서는, 데이터 전송을 실시하는 프로토콜의 일 예로서, MAC 프로토콜을 적용하는 경우에 대해서 설명하였으나, MAC에 한정되는 것은 아니며, 전송용 프로토콜 레이어를 이용하여 기지국 간에 종단하고, 유저 데이터 패킷을 전송하는 구성으로 해도 좋다.
즉, 본 실시 예에서는, 액세스 게이트웨이(300)와 기지국(400)과의 사이에서 종단되는 프로토콜과는 상이한 다른 프로토콜로, 핸드오버원인 구 기지국과 핸드오버처인 신 기지국과의 사이가 종단된다.
본 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이의 구성은, 도 2를 참조하여 설명한 액세스 게이트웨이의 구성과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
본 실시 예에 따른 기지국의 구성은, 도 3을 참조하여 설명한 기지국의 구성과 동일하다. 단, 각 기능 엔티티의 기능에 차이가 있다.
제어부(402)는, 자 기지국이 구비하는 각 기능 엔티티에 대해서 제어를 수행한다. 예를 들면, 제어부(402)는, 핸드오버 프로시저의 기동을 수행한다.
유선전송부(404)는, 액세스 게이트웨이(300)로부터 전송된 FP 데이터 프레임을 FP부(406)에 전송한다. 또, 유선전송부(404)는, 데이터 전송부(408)로부터 전송된 전송 데이터 프레임, 예를 들면 FP 데이터 프레임을 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 전송한다. 그 결과, 전송 데이터 프레임은, 액세스 게이트웨이(300)를 통해, 핸드오버처인 신 기지국으로 전송된다.
FP부(406)는, FP 데이터 프레임에 포함되는 시퀀스 넘버 및 유저 데이터 패킷의 관련성을 지니면서 데이터 저장 순서 보정부(410)에 유저 데이터 패킷을 저장한다.
데이터 전송부(408)는, 핸드오버원인 구 기지국(4001)으로부터 전송되어 온 전송 데이터 프레임을 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장한다. 또, 데이터 전송부(408)는, 데이터 저장 순서 보정부(410)에서 저장되어 있는 미송신 및 송신확인 대기의 유저 데이터 패킷을 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 전송하기 위한 전송 데이터 프레임을 FP 데이터 프레임의 시퀀스 넘버와 유저 데이터 패킷의 관련성을 지닌 상태에서 구성한다. 예를 들면, 데이터 전송부(408)는, 시퀀스 넘버의 관련성을 담보한 상태에서, 전송 데이터 프레임을 구성한다. 데이터 저장 순서 보정부(410)는, FP부(406)로부터 전송된 FP 데이터 프레임과, 데이터 전송부(408)로부터 전송된 전송 데이터 프레임의 순서를 정렬한다. 예를 들면, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, FP 데이터 프레임을 해당 FP 데이터 프레임에 저장된 시퀀스 넘버순으로 바르게 정렬시키고, FP 데이터 프레임과, 전송 데이터 프레임을 저장한다. 다음으로, 본 실시 예에 따른 FP 데이터 프레임에 대해서 설명한다.
FP 데이터 프레임은, 도 4를 참조하여 설명한 FP 데이터 프레임의 구성과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
다음으로, 본 실시 예에 따른 전송 데이터 프레임에 대해서, 도 10을 참조하여 설명한다.
전송 데이터 프레임이 FP 데이터 프레임과 동일한 데이터 프레임 포맷이어도 좋으며, 다른 데이터 프레임 포맷이어도 좋다.
전송 데이터 프레임은, FP 데이터 프레임에 할당되어 있던 시퀀스 넘버와 유저 데이터 패킷(PDCP PDU)과의 대응관계를 지니면서, 전송 데이터 프레임을 구성한다.
전송 데이터 프레임은, 헤더부, 페이로드부 및 트레일러부로 구성된다.
헤더부에는, FP 데이터 프레임에 할당되어 있던 시퀀스 넘버를 적어도 포함한다. 또, 전송 데이터 프레임의 로스를 발생시키지 않기 위해서, 헤더부에, 전송 데이터 프레임의 우선도 정보를 포함하도록 해도 좋다. 또, 확장성을 고려하여, 버 전 플래그(version flag), 스페어 비트를 포함하도록 해도 좋다.
페이로드부에는, 헤더부의 시퀀스 넘버에 관련지어 있는 유저 데이터 패킷이 포함된다.
트레일러부에는, 전송 데이터 프레임의 오류를 체크하기 위한 CRC를 포함하도록 해도 좋다. 또, 확장성을 위해서 스페어 비트를 포함하도록 해도 좋다.
본 실시 예에서 설명한 전송 데이터 프레임의 구성은, 일 예이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이(300)의 동작은, 상술한 실시 예에 따른 액세스 게이트웨이의 동작과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
다음으로, 본 실시 예에 따른 기지국(400)의 동작에 대해서 설명한다.
여기에서는, 핸드오버원인 구 기지국(4001), 핸드오버처인 신 기지국(4002)으로 나누어 그 동작을 설명한다.
핸드오버원이 구 기지국(4001)의 동작 흐름에 대해서, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.
기지국(400)의 FP부(406)는, FP 데이터 프레임을 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S1102).
FP 데이터 프레임을 수신하지 않았다고 판단한 경우(단계 S1102:NO), 해당 처리를 종료한다.
한편, FP 데이터 프레임을 수신하였다고 판단한 경우(단계 S1102:YES), FP 부(406)는, 데이터 저장 순서 보정부(410)에, 수신한 FP 데이터 프레임에 연속적으로 할당되고, 저장되어 있는 시퀀스 넘버와, 해당 FP 데이터 프레임에 포함되어 있는 유저 데이터 패킷의 대응을 유지하며 유저 데이터 패킷을 저장한다(단계 S1104). 다음으로, 핸드오버가 개시되는 경우에 있어서의 핸드오버원인 구 기지국(4001)의 동작에 대해서, 도 12를 참조하여 설명한다.
제어부(402)는, 핸드오버 프로시저가 기동하고 있는지 여부를 판단한다(단계 S1202).
핸드오버 프로시저가 기동되고 있지 않는 경우(단계 S1202:NO), 해당 처리를 종료한다.
핸드오버 프로시저가 기동되고 있는 경우(단계 S1202:YES), 데이터 전송부(408)는, 데이터 저장 순서 보정부(410)에 저장되어 있는 미송신 및 송신확인 대기의 유저 데이터 패킷을 핸드오버처인 신 기지국(타겟 기지국)(4002)으로 전송한다. 예를 들면, 데이터 전송부(408)는, 전송 데이터 프레임을 구성하고, 전송한다(단계S1204).
이때, 데이터 전송부(408)는, 전송 데이터 프레임에, FP 데이터 프레임에 할당되어 있던 시퀀스 넘버를 포함하여 구성한다.
다음으로, 핸드오버처인 신 기지국(4002)의 동작에 대해서, 도 13을 참조하여 설명한다.
기지국(400)의 FP부(406)는, 액세스 게이트웨이(300)로부터 송신된 FP 데이 터 프레임을 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S1302).
FP 데이터 프레임을 수신하지 않았다고 판단된 경우(단계 S1302:NO), FP부(406)는, 핸드오버원인 구 기지국으로부터 전송 데이터 프레임을 수신하였는지 여부를 판단한다(단계 S1304).
핸드오버원인 구 기지국으로부터의 전송 데이터 프레임을 수신하지 않은 경우(단계 S1304:NO), 해당 처리를 종료한다.
한편, 액세스 게이트웨이(300)로부터 송신된 FP 데이터 프레임을 수신하였다고 판단된 경우(단계 S1302:YES), 데이터 저장 순서 보정부(410)는, FP 데이터 프레임에 포함되는 시퀀스 넘버와 동일한 시퀀스 넘버의 개소에 FP 데이터 프레임에 포함되는 유저 데이터 패킷을 저장한다(단계 S1306).
또, 핸드오버원인 기지국(4001)으로부터 전송 데이터 프레임을 수신하였다고 판단된 경우(단계 S1304:YES), 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 전송 데이터 프레임에 포함되는 시퀀스 넘버와 동일한 시퀀스 넘버의 개소에 전송 데이터 프레임에 포함되는 유저 데이터 패킷을 저장한다(단계 S1308). 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 버퍼를 구비하며, 해당 버퍼에는 시퀀스 넘버가 미리 지정되어 있다(리오더링 버퍼). 다음으로, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 저장된 유저 데이터 패킷이, 바른 순서로 정렬하고 있는지 여부를 판단한다(단계 S1310).
바른 순서로 도착하였다고 판단된 경우(단계 S1310:NO), 정렬 완료된 유저 데이터 패킷을 해당 프로토콜, MAC로 전송한다(단계 S1312).
바른 순서로 정렬되어 있지 않다고 판단된 경우(단계 S1310:YES), 바른 순서로 정렬될 때까지 유저 데이터 패킷을 저장하고, 바르게 정렬된 단계에서, 유저 데이터 패킷을 해당 프로토콜, 예를 들면 MAC로 전송한다(단계 S1314).
여기서, 유저 데이터 패킷의 시퀀스 넘버가 바른 순서로 정렬되지 않는 요인으로서, FP 데이터 프레임 혹은 전송 데이터 프레임의 순서 역전이 전송로에서 발생하였거나, 혹은 FP 데이터 프레임 또는 전송 데이터 프레임이 전송로에서 파기된 것 등을 생각할 수 있다.
따라서, FP 데이터 프레임 혹은 전송 데이터 프레임이 파기된 경우에는, 대기하고 있어도 데이터가 오지 않기 때문에, 바른 순서로 정렬할 수 없다. 때문에, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 소정의 시간이 경과할 때까지 대기하고, 소정의 시간이 경과한 시점에서 FP 데이터 프레임을 해당 프로토콜로 전송하도록 해도 좋다. 예를 들면, 데이터 저장 순서 보정부(410)는, 타이머를 기동하고, 타이머가 만료한 시점에서, 유저 데이터 패킷을 해당 프로토콜로 전송한다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 액세스 게이트웨이로부터 기지국으로 전송되는 데이터 프레임에, 액세스 게이트웨이에서 연속한 시퀀스 넘버를 부여하고, 기지국에서, 시퀀스 넘버의 연속성, 및, 유저 데이터 패킷을 대응지어 관리함으로써, 핸드오버원인 구 기지국으로부터 핸드오버처인 신 기지국으로 전송되는 데이터에서도 시퀀스 넘버의 연속성을 담보할 수 있다. 따라서, 핸드오버처인 신 기지국에서, 유저 데이터 패킷을 바른 순서로 정렬시킬 수 있다.
또, 핸드오버처인 신 기지국에서, 바른 순서로 유저 데이터 패킷을 정렬시킴 으로써, 상위 레이어의 특성 열화를 억제할 수 있다.
본 국제출원은, 2006년 3월 28일에 출원한 일본국 특허출원 2006-089424호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 2006-089424호의 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.
본 발명에 따른 기지국 및 경로제어장치 및 핸드오버 제어방법은, 무선통신시스템에 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 경로제어장치로부터 송신된 유저 데이터 패킷 및 핸드오버원 기지국으로부터 전송된 유저 데이터 패킷 중 적어도 하나를, 각 유저 데이터 패킷에 연속적으로 할당된 시퀀스 넘버에 따라서, 바른 순서로 정렬하는 순서보정수단; 및
    경로제어장치로부터 송신되고, 핸드오버원 기지국에서 미송신 및 송신확인 대기이며, 상기 시퀀스 넘버가 할당된 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 전송수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시퀀스 넘버는,
    상기 경로제어장치와의 사이에서 정의되는 프레임 프로토콜의 데이터 단위에 부여되어 있는 시퀀스 넘버인 것을 특징으로 하는 기지국.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전송수단은,
    상기 경로제어장치와의 사이에 적용되는 상기 프레임 프로토콜과 동일한 데이터 프레임 형식으로, 해당 전송용 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시퀀스 넘버는,
    상기 경로제어장치와의 사이에서 정의되는 GTP-u의 데이터 단위에 부여되어 있는 시퀀스 넘버인 것을 특징으로 하는 기지국.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전송수단은,
    상기 경로제어장치와의 사이에 적용되는 상기 GTP-u와 동일한 데이터 프레임 형식으로, 해당 전송용 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전송수단은,
    상기 경로제어장치와의 사이에 적용되는 프로토콜과는, 상이한 다른 프로토콜을 핸드오버처 기지국과의 사이에 적용하고, 해당 다른 프로토콜에 기초하여, 전송용 유저 데이터 패킷을 작성하고, 해당 전송용 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 상위 레이어로부터 송신된 유저 데이터 패킷에 대해서, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하는 시퀀스 넘버 할당수단; 및
    시퀀스 넘버를 할당한 유저 데이터 패킷을 핸드오버원 기지국 또는 핸드오버처 기지국으로 송신하는 송신수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 경로제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 시퀀스 넘버는,
    상기 기지국과의 사이에서 정의되는 프레임 프로토콜의 데이터 단위에 부여되어 있는 시퀀스 넘버인 것을 특징으로 하는 경로제어장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 시퀀스 넘버는,
    상기 기지국과의 사이에서 정의되는 GTP-u의 데이터 단위에 부여되어 있는 시퀀스 넘버인 것을 특징으로 하는 경로제어장치.
  10. 경로제어장치가, 상위 레이어로부터 송신된 유저 데이터 패킷에 대해서, 연속한 시퀀스 넘버를 할당하는 시퀀스 넘버 할당단계;
    경로제어장치가, 시퀀스 넘버를 할당한 유저 데이터 패킷을 핸드오버원 기지국 또는 핸드오버처 기지국으로 송신하는 송신단계; 및
    핸드오버처 기지국이, 경로제어장치로부터 송신된 유저 데이터 패킷 및 핸드오버원 기지국으로부터 전송된 유저 데이터 패킷 중 적어도 하나를, 각 유저 데이터 패킷에 연속적으로 할당된 시퀀스 넘버에 따라서, 바른 순서로 정렬하는 순서 보정 단계;를 갖는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    핸드오버원 기지국이, 이동국이 핸드오버를 수행하는 경우에, 상기 경로제어장치로부터 송신된 유저 데이터 패킷 중, 미송신 및 송신확인 대기의 유저 데이터 패킷이며, 시퀀스 넘버가 연속적으로 할당된 유저 데이터 패킷을 핸드오버처 기지국으로 전송하는 단계;를 더 갖는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어방법.
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