KR101276607B1 - Apparatus and method of access system selection for heterogeneous wireless environment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이종의 액세스 시스템에서 액세스 시스템 탐색 절차를 이용하여 최적의 액세스 시스템을 선택하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for selecting an optimal access system using an access system search procedure in a heterogeneous access system.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 씨피씨(CPC) 서버로부터 무선 네트워크에 배치된 액세스 시스템들의 배치정보와 상기 액세스 시스템들의 주파수 할당 정보 및 부하정도를 수신하는 CPC 특정 모듈과, 상기 액세스 시스템들 중 하나 이상의 액세스 시스템과 통신하기 위해 액세스 시스템 특정 모듈이 재구성되도록 제어하는 재구성 매니저와, 현재 접속되어 서비스되는 액세스 시스템에서 측정되는 서비스의 품질(Qos)을 관측하고, 상기 관측된 서비스의 품질이 미리 결정된 임계값 이하로 떨어질 경우, 해당 서비스를 제공하기 위해 상기 배치정보와 상기 주파수 할당 정보와 상기 부하정도를 이용하여 최고의 스코어를 가진 액세스 시스템을 탐색하여 선택하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 선택된 액세스 시스템에 해당하는 모듈을 활성화시켜 상기 선택된 액세스 시스템에 접속하여 서비스를 제공하는 상기 액세스 시스템 특정 모듈을 포함한다.To this end, the apparatus according to an embodiment of the present invention, the CPC specific module for receiving the configuration information of the access systems, the frequency allocation information and the load of the access systems disposed in the wireless network from the CPC (CPC) server, A reconfiguration manager that controls an access system specific module to be reconfigured to communicate with one or more of the access systems, observe a quality of service (Qos) measured in the currently connected and serviced access system, and And a control unit for searching for and selecting an access system having the highest score using the placement information, the frequency allocation information, and the load degree to provide a corresponding service when the quality of the PC falls below a predetermined threshold value. Activate the module corresponding to the access system selected by The access system specific module to access the selected access system to provide a service.
액세스 시스템, 다중 속성, 핸드오버, 이종(haterogeneous) 망Access system, multi-property, handover, heterogeneous network
Description
본 발명은 무선통신 시스템에서 액세스 시스템 선택 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이종의 무선통신 시스템에서 액세스 시스템을 선택하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for selecting an access system in a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for selecting an access system in a heterogeneous wireless communication system.
무선통신 시스템은 공간을 전송매체로 하는 통신으로, 송신측에서 정보 신호를 전자파에 실어서 공간에 방사하고 수신측에서는 공간을 거쳐 전송되어온 전자파를 수신하여 원래 신호를 검출하는 방식의 통신 시스템이다. 무선통신 시스템은 송/수신의 위치가 고정되어 있는 고정통신과 한쪽이 움직이는 이동통신으로 크게 구분된다. 이전에는 마이크로웨이브와 같은 고정통신이 무선통신의 대부분이었지만 사회가 점차 발전함에 따라 언제 어디서나 누구와도 통신이 가능한 이동통신이 크게 각광받고 있다.A wireless communication system is a communication system using a space as a transmission medium. A communication system is a communication system in which a transmitting side carries an information signal on an electromagnetic wave to radiate it into a space and a receiving side detects an original signal by receiving an electromagnetic wave transmitted through the space. The wireless communication system is largely divided into fixed communication in which transmission / reception positions are fixed and mobile communication in which one side moves. In the past, fixed communication such as microwave was the majority of wireless communication, but as the society develops gradually, mobile communication that can communicate with anyone anytime, anywhere is gaining great attention.
무선통신 시스템은 획기적인 기술발전에 힘입어 다수의 액세스 시스템(Access System)이 오버레이(overlay)된 형태의 셀(Cell) 구조를 가지고 사용자에게 보다 고품질의 서비스를 제공하고 사업자의 액세스 네트워크(Access Network)를 효율적으로 사용하는 형태로 진화하고 있다. 이런 형태의 이종(heterogeneous) 액세스 시스템간의 연동을 위해서 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 및 3GPP2를 기반으로 한 이동통신 시스템과 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)를 기반으로 하는 BWA(Broadband Wireless Access or WiMAX), 그리고 WLAN(Wireless Local Access Network)의 표준에서는 추가적인 연구 및 표준화 작업을 수행하고 있다.The wireless communication system has a cell structure in which a number of access systems are overlaid with the development of technological breakthroughs, providing higher quality services to users and providing access networks of operators. Is evolving into a more efficient use of. BWA (Broadband Wireless Access or WiMAX) based on 3rd Generation Partnership Project (3GPP) and 3GPP2 based mobile communication system and Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) for interworking between heterogeneous access systems of this type. And the Wireless Local Access Network (WLAN) standard is conducting additional research and standardization work.
현재 이종 무선통신 시스템간의 연동 및 핸드오버를 위한 여러 형태의 솔루션이 제시되고 있으며, 각각의 솔루션들은 표준화 단체들에 의해 규격작업을 수행하고 있다. 3GPP에서 제시하는 연동방식은 크게 I-WLAN, GAN(Generic Access Network), 그리고 IMS(IP Multimedia System)를 이용한 VCC(Voice Call Continuity)가 제안되고 있다. I-WLAN은 3GPP 시스템과 WLAN과의 연동 방식 및 구조를 제안하고 과금통합 기능에 대한 표준화를 진행 중에 있으나 핸드오버 및 연동 방식은 GAN 및 VCC 방식과 통합되는 추세이다. GAN은 GSM(Global System for Mobile Communication)과 WLAN간의 핸드오버를 지원하기 위한 UMA(Unlicensed Mobile Access) 솔루션을 3GPP의 규격에 통합한 규격이다. VCC는 CS(Circuit Service) 도메인과 PS(Packet Service) 도메인간의 이동성을 보장하기 위해서 IMS를 이용한 솔루션이며, 3GPP Release7에서 규격을 정의하고 있다.Currently, various types of solutions for interworking and handover between heterogeneous wireless communication systems have been proposed, and each solution is standardized by standardization organizations. As an interworking method proposed by 3GPP, Voice Call Continuity (VCC) using I-WLAN, GAN (Generic Access Network), and IMS (IP Multimedia System) has been proposed. I-WLAN proposes interworking method and structure between 3GPP system and WLAN and standardizes billing integration function, but handover and interworking methods are integrating with GAN and VCC methods. GAN is a specification that integrates the Unlicensed Mobile Access (UMA) solution into the 3GPP specification to support handover between Global System for Mobile Communication (GSM) and WLAN. VCC is a solution using IMS to guarantee mobility between the CS (Circuit Service) domain and the PS (Packet Service) domain, and the specification is defined in 3GPP Release7.
이에 비해 IEEE에서는 IEEE 802.21을 통해서 IEEE 시스템 및 이동통신 시스템과 같은 서로 다른 액세스 시스템에 대한 연동을 위한 표준화를 진행하고 있다. 현재 IEEE 802.21에서는 MIH(Media Independent Handover)라는 목적을 가지고 이종의 액세스 네트워크 간의 끊김없는(Seamless) 핸드오버를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 또한, WLAN(IEEE 802.11 계열), BWA(IEEE 802.16계열), 그리고 IEEE 802.3과 같은 IEEE 계열의 핸드오버 시나리오 및 3GPP 및 3GPP2와 같은 이동통신 시스템들과의 핸드오버 시나리오에 대한 표준을 진행하고 있다. 특히, IEEE 802.21에서는 MIH의 구조 및 기능, 이벤트(Event)/정보(Information)/트리거 서비스(Trigger Service)에 대한 규격과 이종 망간의 핸드오버(Handover) 절차에 대한 표준화 작업을 수행하고 있다.On the other hand, the IEEE is proceeding standardization for interworking with different access systems such as IEEE system and mobile communication system through IEEE 802.21. Currently, IEEE 802.21 aims to provide seamless handover between heterogeneous access networks with the purpose of MIH (Media Independent Handover). In addition, standards for handover scenarios such as WLAN (IEEE 802.11 series), BWA (IEEE 802.16 series), and IEEE series such as IEEE 802.3, and mobile communication systems such as 3GPP and 3GPP2 are being developed. In particular, IEEE 802.21 performs the standardization of the structure and function of MIH, the standard for event / information / trigger service, and the handover procedure between heterogeneous networks.
E2R(End to End Reconfigurability) 프로젝트에서는 동적 스펙트럼 할당이 가능하고 다수의 이종 무선시스템이 배치된 무선 네트워크에서 배치된 시스템의 정보를 방송할 수 있는 CPC(Cognitive Pilot Channel, Common Pilot Channel)를 제시하였다. E2R에서 제시하는 CPC의 구현 방식은 Out-band CPC 또는 In-band CPC로 나누어 볼 수 있다. Out-band CPC는 CPC 정보를 전용으로 전송할 수 있는 특정 주파수 채널을 이용하여 CPC 서비스를 제공하는 형태이며, In-band CPC는 기존 무선통신 시스템의 채널을 이용하여 CPC 서비스를 제공하는 형태이다.The E2R (End to End Reconfigurability) project presented a Cognitive Pilot Channel (CPC) that can dynamically allocate information and broadcast information of a deployed system in a wireless network in which multiple heterogeneous wireless systems are deployed. The implementation method of CPC proposed by E2R can be divided into Out-band CPC or In-band CPC. Out-band CPC provides a CPC service using a specific frequency channel that can transmit CPC information exclusively. In-band CPC provides a CPC service using a channel of an existing wireless communication system.
기존에 동종(Homogeneous)의 액세스 환경에서는 수신신호 강도(Received Signal Strength; 이하 'RSS'이라 칭함), 임계값(Threshold) 그리고 DT(Dwell Time)에 따라서 타겟(Target) 액세스 시스템에 접속하는 핸드오버 방식을 사용하였다. 하지만, 이종 액세스 시스템들 간의 핸드오버에서는 채널변경 및 핸드오버에 소요되는 비용(cost)이 많으므로 동종의 액세스 환경에서 고려한 파라메터들뿐만 아니라 사용자의 요구사항 및 액세스 네트워크의 환경과 같은 다양한 파라메터들을 기반으로 핸드오버를 결정해야 한다.In a conventional homogeneous access environment, a handover connects to a target access system according to Received Signal Strength (RSS), threshold, and DT (Dwell Time). Method was used. However, in case of handover between heterogeneous access systems, the cost of channel change and handover is high. Therefore, not only the parameters considered in the homogeneous access environment but also various parameters such as user requirements and the environment of the access network are used. Handover must be determined.
따라서 본 발명은 이종의 액세스 시스템들이 혼재한 이동 네트워크 환경에서 액세스 시스템 탐색 절차를 이용하여 임계값보다 높은 액세스 시스템을 선택하는 방법 및 장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method and apparatus for selecting an access system higher than a threshold using an access system discovery procedure in a mobile network environment in which heterogeneous access systems are mixed.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 액세스 시스템 선택 장치에 있어서, 씨피씨(CPC) 서버로부터 무선 네트워크에 배치된 액세스 시스템들의 배치정보와 상기 액세스 시스템들의 주파수 할당 정보 및 부하정도를 수신하는 CPC 특정 모듈과, 상기 액세스 시스템들 중 하나 이상의 액세스 시스템과 통신하기 위해 액세스 시스템 특정 모듈이 재구성되도록 제어하는 재구성 매니저와, 현재 접속되어 서비스되는 액세스 시스템에서 측정되는 서비스의 품질(Qos)을 관측하고, 상기 관측된 서비스의 품질이 미리 결정된 임계값 이하로 떨어질 경우, 해당 서비스를 제공하기 위해 상기 배치정보와 상기 주파수 할당 정보와 상기 부하정도를 이용하여 최고의 스코어를 가진 액세스 시스템을 탐색하여 선택하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 선택된 액세스 시스템에 해당하는 모듈을 활성화시켜 상기 선택된 액세스 시스템에 접속하여 서비스를 제공하는 상기 액세스 시스템 특정 모듈을 포함한다.An apparatus according to an embodiment of the present invention, in the access system selection device, CPC for receiving the configuration information of the access systems arranged in the wireless network, the frequency allocation information and the load of the access systems from the CPC (CPC) server Observe a particular module, a reconfiguration manager that controls the access system specific module to be reconfigured to communicate with one or more of the access systems, a quality of service (Qos) measured in the currently connected and serviced access system, A control unit for searching for and selecting an access system having the highest score using the arrangement information, the frequency allocation information, and the load degree to provide the service when the quality of the observed service falls below a predetermined threshold value; To an access system selected by the control unit. And the access system specific module for activating a corresponding module to access the selected access system and provide a service.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 액세스 시스템 선택 방법에 있어서, 씨피씨(CPC) 서버로부터 무선 네트워크에 배치된 액세스 시스템들의 배치정보와 상기 액세스 시스템들의 주파수 할당 정보 및 부하정도를 수신하는 단계와; 현재 접속되어 서비스되는 액세스 시스템의 서비스의 품질(Qos)을 측정하는 단계와, 상기 측정된 서비스의 품질이 미리 결정된 임계값 이하로 떨어질 경우, 해당 서비스를 제공하기 위해 상기 배치정보와 상기 주파수 할당 정보와 상기 부하정도를 이용하여 최고의 스코어를 가진 액세스 시스템을 탐색하여 선택하는 단계와, 상기 선택된 액세스 시스템과 통신하기 위해 무선부를 재구성하는 단계를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, a method of selecting an access system includes: receiving, from a CPC server, configuration information of access systems disposed in a wireless network, frequency allocation information, and load level of the access systems; Wow; Measuring the quality of service (Qos) of the currently accessed and serviced access system; and when the quality of the measured service falls below a predetermined threshold, the arrangement information and the frequency allocation information to provide a corresponding service. And searching for and selecting an access system having the highest score using the load level, and reconfiguring a wireless unit to communicate with the selected access system.
본 발명을 적용하면, 사용자가 인지할 수 있는 다중의 속성(Attribute)들을 기반으로 액세스 시스템을 선택하여 서비스를 받음으로써, 기존의 수신신호 강도에 기반을 둔 방법에 비해 서비스의 품질(QoS) 보장이 용이하고 통신환경에 적응적인 서비스가 가능하다.According to the present invention, the quality of service (QoS) is guaranteed compared to the method based on the received signal strength by receiving the service by selecting the access system based on the multiple attributes that the user can recognize. This service is easy and adapts to communication environment.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명되는 각 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것일 뿐이며, 각 제조 회사 또는 연구 그룹에서는 동일한 용도임에도 불구하고 서로 다른 용어로 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it is to be noted that each of the terms described below are merely used to help the understanding of the present invention, and may be used in different terms despite the same purpose in each manufacturing company or research group. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른, 무선 통신 액세스 시스템의 연동 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an interworking structure of a wireless communication access system according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 액세스 시스템(Access System; 이하 'AS'라 칭함)은 3GPP 이동통신 기지국(106), 3GPP의 LTE(Long-term Evolution)의 home eNodeB(109), Wimax의 기지국(Base Station; 이하 'BS'라 칭함)(110), WiFi의 액세스 포인트(Access Piont; 이하 'AP'라 칭함)(112) 등을 예로 들 수 있다. 그리고 액세스 시스템의 발전으로 기지국은 정해진 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 상황에 맞게 재구성하여 또 다른 무선접속 서비스가 가능하도록 하는 재구성 가능한 기지국(120)이 포함될 수 있으며 CPC 정보를 제공하는 CPC 기지국(122)이 설치될 수 있다.In FIG. 1, an access system (hereinafter referred to as an 'AS') is a 3GPP mobile
또한, 도 1에서 예시한 기지국(BS) 또는 액세스 포인트(AP)들 뿐만 아니라 다른 무선통신 시스템의 기지국(BS) 또는 액세스 포인트(AP)의 경우도 본 발명의 사상에 따라 동작이 가능한 경우 적용될 수 있다. 그러므로 본 발명이 위에서 예시한 예에 한정되는 것은 아니다.In addition, the base station (BS) or access point (AP) illustrated in FIG. 1 as well as the base station (BS) or access point (AP) of another wireless communication system can be applied when the operation is possible in accordance with the spirit of the present invention. have. Therefore, the present invention is not limited to the example illustrated above.
이동 단말기가 무선 방식으로 접속하는 이동통신 시스템 장비인 3GPP 이동통신 기지국(106)은 이동통신 사업자 망과 연결된다. 3GPP 이동통신 기지국(106)은 NodeB(108)와 RNC(107)로 간단히 표시할 수 있다.The 3GPP mobile
NodeB(108)는 3GPP에서 기지국을 지칭하는 명칭으로서 일반 기지국을 가리킨다. NodeB(108)는 이동통신망에 접속하기 위해 DSL(Digital Subscriber Loop) 망 등을 사용함으로써 기지국에서부터 제어국 등에 접속하는 인프라 구축비용을 절감할 수 있으며, 네트워크 시스템과 연계하여 다양한 부가 서비스 기능을 설계할 수 있다. NodeB(108)는 여러 개의 셀(cell)들을 가질 수 있으며, 각 셀들은 자신의 셀에서 사용하는 캐리어(carrier)들을 가지고 있다. NodeB(108)는 셀들 안에 존재하는 많은 사용자 장치들(User Equipment, 이하 'UE'라 칭함)(130)과 연결되어 있으며, 셀에서 사용되는 주파수들을 확보하고 있다. 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller; RNC)(107)는 NodeB(108)의 상위에 연결되며, NodeB(108)를 제어할 뿐만 아니라 통신 자원을 할당하거나 핸드오버, 무선 베어러(Radio Bearer; RB)를 할당한다. 3GPP 이동통신 기지국(106)은 3G W-CDMA를 기반으로 하고 있다.NodeB 108 refers to a generic base station as a name for a base station in 3GPP. The NodeB 108 can reduce infrastructure construction costs from the base station to the control station by using a DSL (Digital Subscriber Loop) network to access the mobile communication network, and design various additional service functions in connection with the network system. Can be. NodeB 108 may have several cells, each of which has carriers used in its own cell. The NodeB 108 is connected to many user equipments (hereinafter referred to as UEs) 130 existing in the cells, and secures frequencies used in the cell. The Radio Network Controller (RNC) 107 is connected to the top of the NodeB 108, and not only controls the NodeB 108, but also allocates communication resources or performs handover, radio bearer (RB). Assign. The 3GPP mobile
3GPP 내에서 진화 액세스 망과 진화 핵심 망을 의미하는 LTE(Long-Term Evolution)의 eNodeB(109)는 표준화 작업이 진행 중에 있으며, 표준화 작업에 따라 결정된 방식으로 통신할 것이다. eNodeB(109)는 기존 NodeB(108)와 RNC(107)가 통합된 형태이며, 기존 RNC(107)에 탑재되던 프로토콜 계층들이 모두 eNodeB(109)에 포함되어 있다.The eNodeB 109 of Long-Term Evolution (LTE), which means an evolutionary access network and an evolutionary core network within 3GPP, is in progress of standardization and will communicate in a manner determined according to the standardization. The eNodeB 109 is a form in which the existing NodeB 108 and the
WiMAX의 BS(110)와 WiFi의 AP(112)는 무선 랜과 같이 인터넷 연결 데이터 통 신이 가능하면서도, 휴대 전화와 같은 음성통신이 가능하다.WiMAX BS 110 and WiFi AP 112 are capable of internet connection data communication, such as wireless LAN, but voice communication such as mobile phones.
상기 설명한 각각의 시스템들(참조부호 106, 109, 110, 112)이 AS에 해당된다. 그리고 AS의 발전으로 상황에 맞게 기지국을 재구성하여 서비스가 가능하도록 하는 재구성 가능한 기지국(120)과 CPC 정보를 제공하는 CPC 기지국(122)이 AS에 포함될 수 있다.Each of the systems described above (
도 1에서 참조부호 140은 여러 종류의 AS 셀들을 도시한 것으로, 도시한 각 셀들의 모양에 따라 다른 시스템의 기지국에 의한 셀이라 가정한다. 예로서 참조부호 142는 3G LTE 서비스를 하는 eNodeB 서비스 망이며, 참조부호 144는 WiMAX의 BS 서비스 망이라 할 수 있다.In FIG. 1,
이종 AS 핸드오버란, 현재 서비스되는 AS와 서로 다른 종류의 AS로 셀을 변경하는 것으로, 예를 들어 eNodeB(142) 서비스 망에서 WiMAX의 BS(144) 서비스 망으로 핸드오버하는 경우가 해당된다.Heterogeneous AS handover is a cell change to a different type of AS from a currently serving AS, for example, when a handover is performed from an eNodeB 142 service network to a
동종 AS 핸드오버란, 현재 서비스되는 AS와 같은 종류의 AS로 셀을 변경하는 것으로, 예를 들어 eNodeB(142) 서비스 망에서 동일한 규약을 갖는 시스템에 연결된 eNodeB(146) 서비스 망으로 핸드오버하는 경우가 해당된다.Homogeneous AS handover is to change a cell to an AS of the same type as the currently serviced AS, for example, when handing over to an eNodeB 146 service network connected to a system having the same protocol in an eNodeB 142 service network. Is applicable.
상기에서는 AS의 예에 대해 살펴보았으며, 다음으로 무선 통신 AP의 연동 구조를 자세히 설명하도록 한다.In the above, the example of the AS has been described. Next, the interworking structure of the wireless communication AP will be described in detail.
본 발명에서는 AS의 배치정보를 제공하는 CPC 서버(Server)(102)와 SDR(Software Define Radio)에 기반하고 CPC 클라이언트 기능을 수행하는 다중모드 단말을 고려한다. 다중모드 단말이란, UE(130)를 의미한다. UE(130)는 SDR 기반의 재구성이 가능한 멀티모드 단말이며, 광범위한 액세스(Universal Access)가 가능하다. 여기서, 광범위한 액세스(Universal Access)란, UE(103)가 SDR 기반의 재구성이 가능한 멀티모드 단말로서, AS 탐색을 거쳐 사용 가능한 특정 AS를 선택하고, 선택된 특정 AS와 연관된 UE(103) 내부의 통신 모듈을 재구성하여 AS에 접속하는 것이다. UE(130)는 WCDMA, WiMAX, WiFi 등과 같은 모듈을 지원하는 하드웨어를 내장하고 있어, 특정 AS와의 연동을 통해서 서비스를 제공한다.In the present invention, a multimode terminal based on a CPC server (102) for providing deployment information of an AS and a software defined radio (SDR) and performing a CPC client function is considered. The multi-mode terminal means the
CPC 서버(102)는 스펙트럼 브로우커(Spectrum Broker)(100) 및 CRRM(Cognitive Radio Resource Manager)(104)과 연동하여 동적으로 변경되는 주파수 할당 정보와 AS의 부하정도 및 AS의 배치정보를 관리한다. 스펙트럼 브로우커(100)는 사업자의 요구 및 정책에 따라 동적으로 주파수를 지정하고 AS를 할당하는 기능을 담당하며, 해당 AS의 주파수 할당 정보를 CPC 서버(102)에게 전달한다. CRRM(104)은 다수의 AS의 무선 자원관리 기능을 수행하는 기능 개체로서, 본 발명에서는 각각의 AS의 부하정도를 측정하고, 이 부하정도를 CPC 서버(102) 혹은 AS를 통해 다시 UE(130)들에게 방송하도록 제어한다. CPC 서버(102)는 CPC를 이용하여 스펙트럼 브로우커(100)에서 제공된 주파수 할당정보와 CRRM(104)에서 제공된 각 AS의 부하정도, 그리고 사업자에 의해서 설정된 AS의 배치정보를 주기적으로 방송한다. UE(130)는 주기적으로 AS의 배치정보 및 주파수 할당정보를 수신하여 사용 가능한 AS의 정보를 얻고, 수신한 AS의 정보에 따라서 서비스 요구사항 및 여러 파라메터를 고려하여 AS를 선택한다.The
상기 기술한 바와 같이 CPC 서버(102)는 사업자가 제시하는 무선통신 AS의 배치정보 및 각 AS의 주파수 할당정보 및 부하정도를 관리하는 데이터베이스를 가지는 서버로서, UE(130)에게 무선통신 AS의 배치정보를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른, CPC 서버(102)에서 제공하는 정보를 예를 들어 살펴보면, 하기의 <표 1>과 같이 예시할 수 있으며, 이 정보들은 UE(130)에 주기적으로 전달된다.As described above, the
(Frequency Band)Frequency band
(Frequency Band)
(AS Type)Access system type
(AS Type)
- 버전 정보(Version Information)-Radio Access Technology Type
Version Information
(Cell Radius)Cell radius
(Cell Radius)
- 셀 반경(Cell Radius) : 배치(deploy)된 셀(Cell)의 서비스 반경
- 인접 셀 리스트 (Adjacent Cell List)Location Info: Location information of the deployed cell (eg NMEA-based coordinate information)
Cell Radius: service radius of deployed cell
Adjacent Cell List
(AS Load)AS load accuracy
(AS Load)
상기 <표 1>에서 AS의 배치정보는 사업자가 관리하는 AS들이므로, 사업자들은 서비스를 위해 설치될 시점에 서비스 가능한 서비스 유효반경, 인접 셀(Cell)의 위치, 그리고 AS의 타입(type) 등을 알 수 있다. 또한, 사업자간의 협약(agreement)이 존재할 경우, 사업자간의 AS의 배치정보를 교환함으로써 서로 다른 사업자가 서비스하는 AS의 정보 역시 알 수 있다.Since the arrangement information of the AS in the <Table 1> is the AS managed by the service provider, the service provider can provide the service effective radius, the location of the neighboring cell, the type of the AS, etc. It can be seen. In addition, when there is an agreement between the operators, the information of the AS serviced by different operators can also be known by exchanging the arrangement information of the AS between the operators.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 장치의 기능 블록 구성도이다.2 is a functional block diagram of a user device according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 UE는 광범위한 액세스를 위한 구성으로, 일반적인 기능, 예를 들어 키 입력부, 표시부, 배터리 등의 기능 블록들은 제외하였음에 유의해야 한다.It should be noted that the UE according to the present invention is a configuration for a wide range of accesses, and excludes general functions, for example, functional blocks such as a key input unit, a display unit, a battery, and the like.
UE는 USIM(User Subscription Information Module)(200), 제어부(220), 재구성 매니저(Reconfiguration Manager)(204), AS 특정 모듈(AS Specific Module)(206), GPS 모듈(208), CPC 특정 모듈(210), 메모리(212)를 포함할 수 있다.The UE includes a user subscription information module (USIM) 200, a
USIM(200)은 사용자의 식별(Identity) 정보 및 사용자가 미리 설정한 AS의 우선순위(Preference) 정보를 저장하고 있다. 또한, USIM(200)에는 서비스되는 AS 종류에 따른 실행 프로그램들을 저장할 수도 있다.The
제어부(220)는 UE의 모든 기능 블록들을 제어할 뿐만 아니라, 다수의 AS들이 연동되는 환경에서 서비스를 위한 AS의 탐색 및 선택 기능을 수행한다. 제어부(220)는 UE로 서비스되는 AS의 수신신호 강도 및 UE의 이동속도 정보를 측정하고, CPC 서버(102)로부터 주기적으로 전송되는 AS 배치정보 및 AS의 주파수 할당정보와 각 AS의 부하정도를 제공받는다.The
AS 선택 절차는 기존에 접속하고 있는 AS에서 측정되는 서비스의 품질(Quality of Service; 이하 'QoS'라 칭함)이 저하될 경우 시작되며, 서비스의 QoS를 만족하는 AS를 선택하여 접속하는 절차를 수행한다. 제어부(220)는 현재 접속되어 서비스되는 AS에서 측정되는 서비스들의 QoS를 지속적으로 관측하고, 관측된 QoS가 특정 임계값(threshold) 이하로 떨어질 경우, 해당 서비스를 위해 최고의 스코어를 가진 AS 및 채널을 선택하기 위한 절차를 수행한다. UE의 AS 선택 절차는 도 3에서 후술하도록 한다.The AS selection process starts when the quality of service (hereinafter referred to as 'QoS') measured by the AS that is being connected to is degraded.The AS selection process is performed by selecting an AS that satisfies the QoS of the service. do. The
AS 특정 모듈(AS Specific Module)(206)은 WCDMA, WiMAX, WiFi 등과 같은 모듈을 모두 지원할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어로 이루어져 있다. AS 특정 모듈(206)은 안테나(205)와 연결되어 있으며, 이 안테나(205)를 통해 선택된 특정 AS와 데이터 또는 시그널 또는 데이터와 시그널을 송수신한다. AS 특정 모듈(206)은 제어부(220)에서 선택한 AS에 해당하는 모듈을 활성화(Turn On)시켜 AS에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있다. 또한, 제어부(220)는 AS 특정 모듈(206)에서 수신한 데이터에서 수신신호 강도(RSS)를 확인하여 서비스 가능한 채널상태인지를 파악한다.AS
재구성 매니저(204)는 제어부(220)에서 선택한 특정 AS와 통신하기 위해 USIM(200) 혹은 사업자 서버(미도시)로부터 해당 AS의 프로그램을 다운로드(download)하여, 선택한 특정 AS와 연관된 통신 모듈을 설정 및 제어한다. 재구성 매니저(204)는 제어부(220)에 포함시켜 구현할 수도 있다.The
GPS 모듈(208)은 LBS(Location Based Service) 및 위치 정보를 제공하며, 사용자의 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.The
CPC 특정 모듈(210)은 특정 주파수 채널을 이용하여 무선 네트워크에서 배치된 시스템의 정보를 방송하는 Out-band CPC 정보를 안테나(209)를 통해 입력받아 처리한 후 제어부(220)로 전달한다. 그리고 AS의 부하정도는 CPC 특정 모듈(210) 또는 AS 특정 모듈(206)을 통해 수신할 수 있다.The
메모리(212)는 UE의 실행에 필요한 프로그램 및 제어 프로그램이 저장되어 있어서, 제어부(220)의 요청에 따라 해당하는 프로그램을 전달한다.The
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 사용자 단말에서의 액세스 시스템 선택 절차에 대한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an access system selection procedure in a user terminal according to an embodiment of the present invention.
AS 선택 절차는 현재 접속하고 있는 AS에서 측정되는 QoS가 저하되는 경우 시작되며, 서비스의 QoS를 만족하는 AS를 선택하여 접속하는 절차를 수행한다.The AS selection procedure starts when the QoS measured by the currently connected AS is degraded. The AS selection procedure is performed by selecting an AS that satisfies the QoS of the service.
302단계에서 제어부(220)는 현재 접속되어 서비스되는 AS에서 측정되는 서비스들의 QoS를 지속적으로 관측한다. 304단계에서 제어부(220)는 관측된 QoS가 특정 임계값(threshold) 이하로 떨어질 경우, 해당 서비스를 위해 최고의 스코어를 가진 AS 및 채널을 선택하기 위한 절차를 수행한다. 관측된 QoS가 특정 임계값 이상일 경우에는 현재 서비스되는 AS의 접속을 유지하도록 한다.In
상기 AS에 접속하는 절차를 수행하기 위해서 제어부(220)는 각 단계별로 추천 AS 셋(Recommended AS Set), 후보 AS 셋(Candidate AS Set), 그리고 유효한 AS 셋(Available AS Set)을 정의하고 사용한다.In order to perform the procedure for accessing the AS, the
305단계에서 제어부(220)는 CPC 서버(102)에서 방송되는 AS 배치정보를 수신한다.In
제어부(220)는 후보 AS 셋에 포함된 AS들에 대한 배치정보, UE의 측정 정보, AS의 부하정도를 이용하여 도출된 유틸리티 함수(Utility Function)를 이용하여, 최고의 스코어를 가진 AS에 접속하는 절차로 수행된다. 유틸리티 함수에 대해서는 후술될 도 4에서 설명하도록 한다.The
308단계에서, 제어부(220)는 CPC 서버(102)로부터 수신한 AS 배치정보를 기반으로 추천 AS 셋을 생성한다. 312단계에서, 추천 AS 셋에서 생성한 AS들 중 수신 신호가 양호하고 서비스가 가능한 AS들을 선택하여 후보 AS 셋을 생성한다. 314단계에서, 후보 AS 셋들 중에서 UE의 이동패턴과 AS가 서비스하는 셀(Cell)의 반경을 고려하여 유효한 AS 셋을 생성한다. 316단계에서, AS의 채널상태, AS의 부하상태, 그리고 서비스의 요구 품질(QoS)로부터 도출된 유틸리티 함수를 이용하여, 유효한 AS 셋에 대한 스코어(Score)를 계산한다. 318단계에서, 제어부(220)는 유효한 AS 셋 중에서 최고의 스코어를 가진 AS를 선택하여 접속한다.In
하기의 <표 2>는 액세스 시스템 선택 방법에서 고려하는 속성들의 예이며, 각 속성들에 대한 설명을 함께 도시하였다.Table 2 below is an example of attributes considered in the access system selection method, and the description of each attribute is also shown.
- 서비스 가능한 채널상태인지를 인지하기 위해 사용Received Signal Strength
-Used to know if the channel is serviceable
(Cell Radius/Velocity)Cell radius / speed
(Cell Radius / Velocity)
(AS Load)Access system load
(AS Load)
- 처리율(Throughput), 지연(Delay), 지터(Jitter)에 대한 측정값을 이용-Load of each AS
Use measurements for throughput, delay, and jitter
본 발명의 실시 예에 따른, 최적의 액세스 시스템을 선택하기 위해, 수신되는 서비스에 대한 비트 율(Bit Rate)(), 지연(Delay)() 그리고 지터(Jitter)()에 대해서 관측절차를 수행한다. 그리고 각각의 파라메터들을 이용한 서비스에 대한 QoS 수준이 특정 임계값 이하일 경우에 제어부(220)는 AS 탐색 및 선택 절차를 수행한다.According to an embodiment of the present invention, in order to select an optimal access system, a bit rate of a received service ( ), Delay ( ) And Jitter ( Perform the observation procedure for). When the QoS level of the service using the respective parameters is equal to or less than a specific threshold, the
또한, 트래픽의 특성에 따라서 비트 율(), 지연() 그리고 지터()에 대한 가중치(weight factor)를 달리하여 트래픽의 특성을 고려한다. 즉, 음성위주의 실시간 트래픽의 경우에는 지연과 지터에 높은 가중치를 부여하고, 데이터위주의 트래픽일 경우에는 비트율에 보다 높은 가중치를 부여한다. 상기 기술한 각각의 파라메터를 도출하는 방법과 해당 파라메터를 이용하여 QoS 수준을 측정하는 방법은 하기의 <수학식 1> 내지 <수학식 5>와 같다.Also, depending on the nature of the traffic, ), delay( ) And jitter ( ), Consider the characteristics of the traffic by varying the weight factor. That is, in the case of voice-oriented real-time traffic, high weight is given to delay and jitter, and in the case of data-oriented traffic, a higher weight is applied to bit rate. A method of deriving each of the above-described parameters and a method of measuring the QoS level using the corresponding parameters are shown in Equations 1 to 5 below.
하기의 <표 3>은 QoS 파라메터 변이정도를 이용하여 UE에서 현재 QoS를 판단하는 방법을 나타낸 것이다.Table 3 below shows how to determine the current QoS in the UE using the QoS parameter variation.
then Qos degradation
Else
No QoS degradationif
then Qos degradation
Else
No QoS degradation
본 발명에 따른 AS 선택 방법은 AS 탐색 절차를 통해서 추출된 추천 AS 셋의 리스트를 활성화한다. 여기서, 리스트란 AS들(참조부호 106, 109, 110,112) 중 탐색을 통하여 사용가능한 AS를 의미하며, 한 개 또는 복수 개가 될 수도 있다. 리스트 활성화란, 각각의 AS에 해당하는 서비스를 제공하는 UE에 내장된 모듈을 턴 온(Turn-On)시키는 것을 의미한다. 예로서 탐색 절차를 통해 추천 AS 셋의 리스트에 WiMAX의 AS가 탐색되었다면, UE는 내장된 AS 특정 모듈(206) 중 WiMAX에 해당하는 모듈을 턴 온시키는 것이다. 리스트를 활성화한 후, 제어부(220)는 수신되는 수신신호 강도(RSS)가 서비스 가능한 상태인지를 검사한다. 수신되는 수신신호 강도는 해당 AS를 사용하여 서비스가 가능한지 여부를 판단하는 기본적인 파라메터이며, 후술될 도 4와 같은 측정 윈도우(measurement window)를 기반으로 각각의 AS에 대한 수신신호 강도를 측정한다.The AS selection method according to the present invention activates the list of recommended AS sets extracted through the AS search procedure. Here, the list refers to ASs available through searching among ASs (
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른, 측정 윈도우를 이용한 수신신호 강도 측정에 대한 설명도이다.4 is an explanatory diagram for measuring received signal strength using a measurement window according to an exemplary embodiment of the present invention.
각각의 AS는 미리 정의된 서비스 가능한 수신신호 강도의 임계값(threshold)을 이용하여 측정 구간(measurement window) 내의 평균 RSS()가 해당 임계값()보다 높을 경우에는 해당 액세스 시스템을 후보 AS 셋에 추가한다.Each AS uses an average RSS (measurement window) within a measurement window using a predefined threshold of serviceable received signal strength. ) Is the corresponding threshold ( Higher than), add the access system to the candidate AS set.
또한, 수신신호 강도의 평균값을 측정하기 위해서 사용하는 윈도우(Window)의 크기는 가변적으로 설정할 수 있으며, 측정된 수신신호 강도를 이용하여 유틸리티 함수()를 도출할 수 있다. 다음은 수신신호 강도와 관련된 파라메터들을 도출하는 방법은 하기의 <수학식 6> 내지 <수학식 8>과 같다.In addition, the size of the window used to measure the average value of the received signal strength can be set variably, and a utility function ( ) Can be derived. Next, a method of deriving the parameters related to the received signal strength is shown in Equations 6 to 8 below.
하기의 <표 4>는 UE의 수신신호 강도를 이용한 액세스 시스템의 선택을 위한 동작절차를 나타낸 것이다.Table 4 below shows an operation procedure for selecting an access system using the received signal strength of the UE.
then Delete the AS from the recommended set
Else
Add the AS to candidate set
Calculation of utility function at AS decisionif ( )
then Delete the AS from the recommended set
Else
Add the AS to candidate set
Calculation of utility function at AS decision
UE는 이동패턴에 따라 이동성을 가지므로, AS 선택을 수행할 때 UE의 현재 속도 및 셀의 크기 등을 고려하여 셀의 거주시간(Cell Residence Time: CRT)을 예측할 수 있다. 그러나 실제 UE의 이동패턴에 대한 정보를 정확히 가지는 것은 불가능하며, UE의 이동성을 예측하는 것은 어려운 일이다. 따라서 본 발명에서는 특정 AS가 서비스하는 셀의 거주시간을 UE의 속도와 셀의 반지름을 이용하여 적용하는 방안을 제시한다. 즉, UE는 직선운동을 하며 이동 중에는 정지하지 않는다고 가정할 경우, 이를 기반으로 셀의 거주시간을 예측할 수 있다.Since the UE has mobility according to the movement pattern, the cell residence time (CRT) may be predicted in consideration of the current speed of the UE and the size of the cell when performing the AS selection. However, it is impossible to have accurate information on the movement pattern of the actual UE, and it is difficult to predict the mobility of the UE. Therefore, the present invention proposes a method of applying the residence time of a cell serviced by a specific AS using the speed of the UE and the radius of the cell. That is, if the UE assumes a linear movement and does not stop while moving, it can predict the residence time of the cell based on this.
도출된 CRT의 예측치()는 정확한 값이 아니므로, 예측치는 AS를 선택하는 유틸리티 함수로는 사용하지 않으며, 새로운 셀의 접속을 위한 생성시간(Makeup Time)과 비교하여 도출된 거주시간(CRT)이 생성시간(MT)보다 클 경우에만 후보 AS 셋에 추가한다.Estimate of the derived CRT ( ) Is not an exact value, so the predicted value is not used as a utility function to select an AS, and the residence time (CRT) derived from the creation time (MT) is compared with the creation time for accessing a new cell. Add to candidate AS set only if greater than
생성시간은 UE가 서비스를 받기 위해서 특정 AS에 접속하는 시그널링 절차, 인증절차 등에 소요되는 설정시간을 의미한다. 하기의 <수학식 9>는 상기 기술한 CRT를 도출하는 방법을 나타낸 것이며, 하기의 <표 5>는 CRT 관련 파라메터를 이용한 동작절차를 나타낸 것이다.The generation time refers to a setup time required for a signaling procedure, an authentication procedure, and the like for accessing a specific AS to a UE. Equation 9 below shows a method of deriving the above-described CRT, and Table 5 below shows an operation procedure using CRT related parameters.
then Delete the AS from the candidate set
else
Add the AS to available setif ( )
then Delete the AS from the candidate set
else
Add the AS to available set
본 발명에서는 서비스에 적합한 최고의 스코어를 가진 AS를 선택하는 방법을 제시하므로 각각의 AS에 대한 부하정도를 측정하는 방법이 필요하다. AS의 부하를 측정하기 위해서는 현재 접속 중인 사용자의 수, 대역폭의 점유율, 지연, 지연의 변이 등 다수의 파라메터들을 이용할 수 있다.Since the present invention proposes a method of selecting an AS having the best score suitable for a service, a method of measuring the load of each AS is required. To measure the load on the AS, a number of parameters can be used, such as the number of users currently connected, bandwidth occupancy, delay, and delay variation.
본 발명은, AS의 부하정도를 측정하기 위해서 처리율, 지연, 지터를 고려한다. 즉, 특정 AS의 최대용량과 현재 AS에서 서비스되는 처리량 및 UE에서 요구하는 처리량을 고려하여 서비스 가능한 처리량()을 예측한다. 또한, 실시간 트래픽 및 멀티미디어 트래픽에서 중요한 인자로 고려하는 지연과 지터의 요구치와 현재 AS에서 측정된 값의 비를 비교하여 제공 가능한 지연() 및 지터()를 예측한다. 상기 기술한 파라메터들을 이용하여 AS의 부하(Load)에 대한 유틸리티 함수를 도출하고 이를 기반으로 AS의 선택 방법에 사용한다. 파라메터들의 부하정도를 예측하는 방법은 하기의 <수학식 10> 내지 <수학식 13>과 같으며, 예측된 부하정도를 이용한 유틸리티 함수()을 하기의 <수학식 13>과 같이 나타낼 수 있다.The present invention considers throughput, delay, and jitter to measure the degree of load on the AS. That is, in consideration of the maximum capacity of a specific AS, the throughput serviced by the current AS, and the throughput required by the UE, ). Also, delay and jitter, which are considered important factors in real-time and multimedia traffic, can be provided by comparing the ratio of the measured value of the current AS ) And jitter ( Predict Using the above-described parameters, the utility function for the load of the AS is derived and used for the selection method of the AS. The method of estimating the load degree of the parameters is shown in Equations 10 to 13 below, and a utility function using the estimated load ) Can be expressed as in Equation 13 below.
다수의 AS들이 연동하여 동작하는 무선통신 시스템에서 사용자는 자신의 요구사항에 맞는 접속리스트를 이용하여 AS에 접속해 서비스를 제공받는다. 따라서 본 발명에서는 사용자가 설정한 AS들에 대해서 우선순위를 부여하고, AS 선택을 위한 하나의 파라메터로 사용한다. 사용자가 설정한 AS의 우선순위(Preference) 정보는 UE의 USIM(200) 등에 저장될 수 있으며, 초기 설정 시 혹은 사용자가 동적으로 해당 접속 우선순위를 변경할 수 있다. 하기의 <수학식 14>는 사용자의 우선순위(Preference) 정보를 유틸리티 함수()에 적용하는 방법을 나타낸 것이다.In a wireless communication system in which a plurality of ASs work together, a user accesses an AS using a connection list that meets his or her requirements and receives a service. Therefore, in the present invention, priority is given to the ASs set by the user, and used as one parameter for AS selection. The preference information of the AS set by the user may be stored in the
상기 기술한 각각의 속성(attribute)들을 기반으로 AS 선택을 위한 전체적인 유틸리티 함수는 하기의 <수학식 15>와 같다. 즉, 각각의 AS는 다수의 속성에 대한 유틸리티 함수()를 계산하고, 각각의 속성에 대해서 가중치()를 적용한 후 AS를 위한 유틸리티 함수()를 계산하여 최고의 값을 갖는 AS를 선택한다.The entire utility function for AS selection based on each attribute described above is shown in Equation 15 below. That is, each AS is a utility function (for multiple attributes) ), And the weight ( ), And after applying the utility functions for AS ) To select the AS with the highest value.
하기의 <표 6>은 앞서 기술한 파라메터들과 유틸리티 함수를 이용하여 유용한 시스템 셋에 속하는 AS들 중에서 최고의 스코어를 가진 AS를 선택하기 위한 동작절차를 나타낸 것이다.Table 6 below shows an operation procedure for selecting an AS having the highest score among ASs in a useful system set by using the above-described parameters and utility functions.
{
Calculation of Utility function for each ASi
}while (count_AS> 0)
{
Calculation of Utility function for each AS i
}
이종 AS간의 채널변경 및 핸드오버 절차는 크게 다운워드 핸드오버(Downward Handover; 이하 'DH'라 칭함)와 업워드 핸드오버(Upward Handover; 이하 'UH'라 칭함)로 나누어 볼 수 있다.A channel change and handover procedure between heterogeneous ASs can be broadly divided into a downward handover (hereinafter referred to as 'DH') and an upward handover (hereinafter referred to as 'UH').
DH는 전역망 혹은 넓은 서비스 영역을 가진 AS에서 지역망 및 좁은 서비스 영역을 가진 AS로의 채널변경절차를 의미한다. 예를 들어 설명하면, UE가 UMTS 망에서 WLAN 망으로 이동하는 경우이다.DH refers to the channel change procedure from the global network or the AS with a wide service area to the AS with a local network and a narrow service area. For example, when the UE moves from the UMTS network to the WLAN network.
UH는 지역망 및 좁은 서비스 영역을 가진 AS에서 전역망 혹은 넓은 서비스 영역을 가진 AS로의 채널변경절차를 의미한다. 예를 들어 설명하면, UE가 WLAN망에서 UMTS 망으로 이동하는 경우이다.UH refers to a channel change procedure from an AS having a local network and a narrow service area to an AS having a global network or a wide service area. For example, when the UE moves from the WLAN network to the UMTS network.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 다중 속성들과 유틸리티 함수를 이용한 다운워드 핸드오버 시의 동작절차에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation procedure for downlink handover using multiple attributes and a utility function according to an embodiment of the present invention.
도 5는 UE가 전역망 서비스 영역을 가진 AS에서 지역망 서비스 영역을 가진 AS로의 채널변경절차에 관한 것이다.5 is a channel change procedure from an AS having a global network service area to an AS having a local network service area.
이종 액세스 시스템간의 다운워드 핸드오프(DH)는 UE가 현재 접속하고 있는 AS에서 측정되는 QoS가 저하될 경우 시작된다.Downward handoff (DH) between heterogeneous access systems begins when the QoS measured at the AS to which the UE is currently connected is degraded.
501단계에서 UE는 현재 전역방 서비스 영역을 가진 AS에 등록되어 있는 상태이다. 503단계에서 제어부(220)는 측정 타이머(미도시)를 동작시킨다. 507단계에서 관측된 서비스의 QoS가 특정 임계값 이하로 떨어질 경우, 제어부(220)는 해당 서비스를 위한 최고의 스코어를 가진 AS 및 채널을 선택하기 위해 509단계로 진행한다.In
만약, 507단계에서 관측된 서비스의 QoS가 특정 임계값 이상이면 501단계로 돌아가 현재 AS를 유지하도록 한다.If the QoS of the service observed in
509단계에서 제어부(220)는 CPC 서버(102)로부터 주기적으로 방송하는 AS 배치정보를 수신하여 추천 AS 셋을 생성하며, 추천 AS 셋에서 생성한 AS들 중에서 수신신호가 양호하고 서비스가 가능한 AS들을 선택한다.In step 509, the
513단계에서 UE에 내장된 AS 특정 모듈(206)은 509단계에서 선택된 사용 가능한 AS에 해당하는 모듈을 활성화(Turn On)한다. 예로서, 509단계에서 만약 추천 AS 셋 중 eNodeB(109)와 BS(110)가 선택되면, AS 특정 모듈(206)은 eNodeB(109)와 BS(110)에 해당하는 모듈을 활성화시킨다. 특정 모듈이 활성화되면 515단계로 진행하여, 제어부(220)는 특정 모듈에서 수신되는 수신신호 강도(RSS)를 평가한다. 517단계에서 제어부(220)는 수신신호 강도를 평가하여, 수신신호 강도가 미리 결정된 임계값 이상인지를 확인한다. 즉, 수신신호 강도의 기울기가 0보다 크며, 특정 임계값보다 큰지를 확인한다. 수신신호 강도가 미리 결정된 특정 임계값 이상이라면 519단계로 진행하여 제어부(220)는 현재 접속되어 있는 AS를 후보 AS 셋에 추가한다.In
521단계에서 제어부(220)는 후보 AS 셋의 상태를 확인한다. 제어부(220)는 UE의 이동패턴과 AS가 서비스하는 셀의 반경을 고려하여 사용가능한 후보 AS 셋이 있는지를 확인한다. 만약, 521단계에서 사용가능한 후보 AS가 존재하지 않는다면, 501단계로 돌아가 다시 순서대로 진행하도록 한다.In
사용가능한 후보 AS이 존재한다면 523단계로 진행하여, 제어부(220)는 후보 AS 셋의 개수가 0보다 많은지 확인한다. 만약, 후보 AS 셋이 존재하지 않는다면, 501단계로 돌아가 차례대로 재 진행한다.If there is a available candidate AS, the
사용 가능한 후보 AS이 존재하면, 525단계로 진행하여 제어부(220)는 UE가 셀에 거주하는 시간(CRT)을 추정한다. UE는 이동패턴에 따라 이동성을 가지므로 AS 선택을 수행할 때, UE의 현재 속도 및 셀의 크기 등을 고려하여 셀의 거주시간(CRT)을 예측할 수 있다.If there is a candidate AS available, the
529단계에서 새로운 셀의 접속을 위한 생성시간(Makeup Time)과 도출된 셀의 거주시간(CRT)을 비교한다. UE가 셀에 거주하는 시간(CRT)이 생성시간(MT)보다 클 경우 531단계로 진행하여 현재 UE가 속해 있는 AS를 유효한 AS 셋에 추가한다.In
만약, UE가 셀에 거주하는 시간(CRT)이 생성시간(MT)보다 작을 경우 527단계로 진행하여 현재 후보 AS 셋에 해당하는 특정 모듈을 턴 오프(Turn-Off)한다. 그리고 523단계로 돌아가 제어부(220)는 다른 후보 AS 셋이 존재하는지 확인하고, 존재한다면 상기 기술한 순서대로 재 진행한다. 만약, 후배 AS 셋이 존재하지 않는다면 501단계로 돌아가 처음부터 재 시작한다.If the time in which the UE resides in the cell (CRT) is less than the generation time (MT), the UE proceeds to step 527 to turn off a specific module corresponding to the current candidate AS set. In
531단계에서 제어부(220)는 유효한 AS 셋을 추가하면, 540단계로 진행하여 사용가능한 유효한 AS가 존재하는지를 확인한다. 만약, 유효한 AS가 존재하지 않는다면 제어부(220)는 501단계로 돌아가 처음 단계부터 차례대로 재 진행을 한다.If the
540단계에서 유효한 AS가 존재한다면, 542단계로 진행하여 제어부(220)는 수신신호 강도, 액세스 시스템의 부하정도, 사용자가 미리 설정한 AS의 선호도(Preference)에서 도출한 유틸리티 함수를 이용하여 스코어(Score)를 계산한다.If there is a valid AS in
544단계에서 제어부(220)는 최고의 스코어를 가진 AS를 선택하고, AS 특정 모듈(206)은 선택된 사용 가능한 AS에 해당하는 모듈을 활성화(Turn On)시키고, 선택된 AS에 접속한다. 제어부(220)는 선택된 AS에 접속한 후 546단계에서 AS에 등록함으로써 다운워드 핸드오버를 하는 것이다.In
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 다중 속성들과 유틸리티 함수를 이용한 업워드 핸드오버 시의 동작절차에 대한 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation procedure for upward handover using multiple attributes and a utility function according to an embodiment of the present invention.
도 6은 UE가 지역망 서비스 영역을 가진 AS에서 전역망 서비스 영역을 가진 AS로의 채널변경절차에 관한 것이다.FIG. 6 relates to a channel change procedure from an AS where a UE has a local network service area to an AS having a global network service area.
이종 AS 간의 업워드 핸드오프(UH)는 UE가 현재 접속하고 있는 AS에서 측정되는 QoS가 저하될 경우 시작된다.Upward handoff (UH) between heterogeneous ASs starts when the QoS measured at the AS to which the UE is currently connected is degraded.
601단계에서 UE는 현재 지역방 서비스 영역을 가진 AS에 등록되어 있는 상태이다. 603단계에서 제어부(220)는 측정 타이머(미도시)를 동작시킨다.In
605단계에서 제어부(220)는 UE가 현재 서비스되는 QoS 상태를 지속적으로 관측하고, 관측된 서비스의 QoS가 특정 임계값 이하로 저하되는지 확인한다. 그리고 QoS가 특정 임계값 이상일 경우에는 핸드오버를 하지 않으며 현재 AS의 서비스가 유지되도록 한다.In
만약, 제어부(220)는 서비스의 QoS가 특정 임계값 이하로 떨어질 경우, 607단계로 진행한다. 607단계에서 제어부(220)는 CPC 서버(102)로부터 주기적으로 방송되는 AS 배치정보를 수신하여 추천 AS 셋을 생성하며, 추천 AS 셋에서 생성한 액세스 시스템들 중에서 수신 신호가 양호하고 서비스가 가능한 AS들을 선택한다.If the QoS of the service falls below a certain threshold, the
609단계에서 제어부(220)는 탐색한 AS 중 동종의 AS가 존재하는지 확인한다. 동종의 AS가 존재한다면, 611단계로 진행하여 동종간 AS를 선택한다. 즉, 현재 등록되어 있는 AS가 WLAN 영역에 속해 있다면, 탐색한 AS 중 동종의 WLAN 영역으로 핸드오버하는 것이다. 동종간 AS를 선택하면, 제어부(220)는 613단계로 진행하여 동종간의 핸드오버 접속 절차를 수행한다.In
만약, 609단계에서 동종의 AS가 존재하지 않는다면, 615단계로 진행하여 제어부(220)가 탐색한 이종의 AS에 해당하는 특정 모듈을 활성화(turn on)한다. 특정 모듈이 활성화되면 617단계에서, 제어부(220)는 특정 모듈과 연관된 AS에서 수신되는 수신신호 강도(RSS)를 평가한다. 619단계에서 제어부(220)는 수신신호 강도를 확인하여 미리 결정된 임계값 이상인지 확인한다. 즉, 현재 수신되는 수신신호 강도의 기울기가 0보다 크며, 특정 임계값보다 큰지를 확인한다.If the same type of AS does not exist in
만약, 619단계에서 제어부(220)는 수신된 수신신호 강도가 미리 결정된 임계값 이하의 값이라면, 615단계로 돌아가 추천 AS 셋에서 생성한 다른 AS들 중 수신 신호가 양호하고 서비스가 가능한 AS에 해당하는 특정 모듈을 활성화하고, 다시 수신신호 강도를 평가한다. 그리고 제어부(220)는 수신신호 강도가 특정 임계값 이상의 값이라면, 621단계로 진행하여 후보 AS 셋에 추가한다.If the received signal strength is less than or equal to a predetermined threshold in step 619, the
623단계에서 제어부(220)는 후보 AS 상태를 확인한다. 제어부(220)는 UE의 이동패턴과 AS가 서비스하는 셀의 반경을 고려하여 사용가능한 후보 AS가 있는지를 확인한다. 623단계에서 사용가능한 후보 AS가 존재한다면 631단계로 진행하여, 제어부(220)는 AS 셋의 개수가 0보다 많은지 확인한다. 후보 AS가 존재하면 633단계로 진행하여 UE가 셀에 거주하는 시간(CRT)을 추정한다. UE는 이동패턴에 따라 이동성을 가지므로 AS 선택을 수행할 때, UE의 현재 속도 및 셀의 크기 등을 고려하여 셀의 거주시간(CRT)을 예측할 수 있다. 637단계에서 새로운 셀에 접속을 위한 생성시간(MT)과 도출된 셀의 거주시간(CRT)을 비교한다. 만약, UE가 셀에 거주하는 시간(CRT)이 생성시간(MT)보다 작을 경우, 제어부(220)는 639단계에서 사용가능한 후보 AS 셋에서 제거하고, 635단계로 진행하여 현재 후보 AS 셋에 해당하는 특정 모듈을 턴 오프(Turn-Off)한 후 631단계로 진행한다. 또한, UE가 셀에 거주하는 시간(CRT)이 생성시간(MT)보다 클 경우 641단계로 진행하여 유효한 AS 셋에 추가한다.In
641단계에서 제어부(220)는 유효한 AS 셋을 추가하면, 643단계로 진행하여 사용가능한 유효한 AS가 존재하는지를 확인한다. 643단계에서 유효한 AS가 존재하지 않는다면, 제어부(220)는 625단계로 진행하여 사용자가 미리 설정한 AS의 선호도(preference) 정보를 체크한다. 그리고 627단계에서 제어부(220)는 전역망에 해당하는 특정 모듈을 활성화(turn on)하고, 629단계로 진행하여 접속 절차를 수행한다.If the
또한, 623단계에서 사용가능한 후보 AS가 존재하지 않는다면, 625단계로 진행하여 상기와 동일한 방법으로 627단계와 629단계를 수행한다.In addition, if there is no candidate AS available in
643단계에서 유효한 AS가 존재한다면, 645단계로 진행하여 제어부(220)는 수신신호 강도, AS의 부하정도, 사용자가 미리 설정한 선호도(Preference) 정보로부터 도출한 유틸리티 함수를 이용하여 스코어(Score)를 계산한다. 647단계에서 제어부(220)는 최고의 스코어를 가진 AS를 선택하고, AS 특정 모듈(206)은 선택된 사용 가능한 AS에 해당하는 모듈을 활성화(Turn On)시키고, 선택된 AS에 접속하는 절차를 수행한다. 제어부(220)는 선택된 AS에 접속하는 절차를 수행한 후 649단계에서 AS에 등록을 함으로써 업워드 핸드오버를 하는 것이다.If there is a valid AS in
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른, 무선 통신 액세스 시스템의 연동 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an interworking structure of a wireless communication access system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른, 사용자 장치의 기능 블록 구성도이다.2 is a functional block diagram of a user device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 사용자 단말에서의 액세스 시스템 선택 절차에 대한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an access system selection procedure in a user terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른, 측정 윈도우를 이용한 수신신호 강도 측정에 대한 설명도이다.4 is an explanatory diagram for measuring received signal strength using a measurement window according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 다중 속성들과 유틸리티 함수를 이용한 다운워드 핸드오버 시의 동작절차에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation procedure for downlink handover using multiple attributes and a utility function according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 다중 속성들과 유틸리티 함수를 이용한 업워드 핸드오버 시의 동작절차에 대한 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation procedure for upward handover using multiple attributes and a utility function according to an embodiment of the present invention.
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