GSM Handoff

셀룰러 네트워크에서는 무선 채널을 통하여 음성과 데이터를 어느 정도의 품질을 유지하며 전송해야 한다. 앞서 살펴보았듯이 서비스 지역은 셀로 지역적으로 분할되어 있으며 가입자가 셀간을 이동할 때 핸드오프가 일어난다.

 

GSM에는 다음 네 가지의 핸드오프가 있다.

- 동일 셀 내에서 채널, 즉 타임슬롯간의 핸드오프
- 동일 BSC내의 핸드오프
- 동일한 MSC내에서 서로 다른 BSC간의 핸드오프
- 서로 다른 MSC간의 핸드오프

 

위의 네 가지 형태 중 처음 두 가지(타임슬롯간의 핸드오프와 동일 BSC내의 핸드오프) 핸드오프를 Internal Handoff라고 하며 BSC의 제어를 받는다. 핸드오프의 측면에서 보았을 때 셀은 단말기가 적정한 신호 세기와 품질을 유지하며 음성이나 데이터를 수신받을 수 있는 지역을 의미하는데, 만약 어떤 셀에서 통화 중인 단말기가 이동 중에 신호의 세기가 약해짐을 감지하면 이를 BTS 및 BSC로 보고하여 다른 셀로의 전환을 요구하게 된다. Internal Handoff에서는 핸드오프에 사용되는 신호 처리를 간소화하기 위해 BSC는 핸드오프의 수행 결과만을 MSC로 보고한다.

 

나머지 두 가지(동일한 MSC내에서 서로 다른 BSC간의 핸드오프와 서로 다른 MSC간의 핸드오프)의 핸드오프는 External Handoff라고 부르며 MSC의 제어를 받는다. External Handoff는 MSC나 단말기에 의해 초기화될 수 있다. Idle Time Slot 동안 단말기는 최대 16개 인접 셀의 BCCH(Broadcast Control Channel)를 탐색하고 수신된 신호의 세기를 측정하여 핸드오프를 위한 6개의 Best Candidate를 선택한다. 이 정보는 BSC를 거쳐 MSC로 보고되며 최소 1초에 한번 보고되어 핸드오프 알고리즘으로 사용된다.

 

GSM에서 핸드오프로 주로 사용되는 방법에는 두 가지가 있는데 모두 전력 제어와 관련된 것이다. 그중 하나가 Minimum Acceptable Performance 알고리즘으로 핸드오프 이전에 전력 제어를 수행하는 방식이다. 즉, 어떤 특정 값 이하로 신호가 약화될 때 단말기의 출력을 우선 높이고 그래도 신호 품질이 개선되지 않을 때만 핸드오프를 한다. 이 방식은 매우 단순하여 많이 사용되지만, 셀의 경계 지역에서 단말기가 최대 출력으로 전송하다가 다른 셀로 이동해 버리면 핸드오프가 되지 않는 문제점이 발생한다.

 

또 다른 방식은 Power Budget이라는 방식으로 신호의 출력을 적정 수준으로 유지하거나 개선하기 위해 핸드오프를 이용하는 방식이다. 다시 말하면 전력 제어 이전에 핸드오프가 수행되는 방식이다. 이 방식은 셀의 경계에서도 원활한 핸드오프가 이루어질 수 있도록 하며 인접 채널로부터의 간섭을 줄여 주지만, 복잡하여 구현하기 어렵다는 단점이 있다.