KR100278316B1 - 교환기내의스위치에서의핸드오버방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하고자하는 기술적 과제

본 발명은, 이동통신 가입자가 이동시에 가입자가 이동하기 전의 출력포트와 위치 이동시 가입자의 변경될 위치로 예상되는 출력포트로 데이터 셀을 동시에 전달할 수 있도록 하여 전달되는 데이터의 유실을 방지할 수 있도록 하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은, 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법에 있어서, 이동 가입자의 핸드오버 대상 위치를 통해 담당 기지국으로부터 핸드오버 수행 요구에 대한 응답을 전달받아, 핸드오버 대상으로 출력포트를 설정하는 제 1 단계; 상기 설정된 출력포트의 핸드오버 수행 자원을 할당하여, 어드레스에 표시된 출력포트로 비동기 전달 모드 셀을 전달하는 핸드오버 기능을 수행하는 제 2 단계; 및 핸드오버가 성공되었음을 확인하여, 핸드오버를 해제하는 제 3 단계를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 공유메모리 방식의 ATM 교환기 등의 스위치에서의 핸드오버를 수행하는데 이용됨.

Description

교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법{Handover Method of Switch In Exchange Unit}

본 발명은 공유메모리 방식(Shared Memory)의 ATM(Asychronous Transfer Mode) 교환기 등의 스위치에서의 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 특히 ATM 교환기 등을 이용하여 이동통신 서비스를 제공할 경우, 이동 가입자가 호 진행동안 한 서비스 영역에서 다른 서비스 영역으로 이동시에도 호가 중단없이 진행되도록 하는 핸드오버 방법에 관한 것이다.

종래에는 교환 시스템에 핸드오버 처리를 위한 하드웨어 부가장치를 사용하여 핸드오버를 요청한 통화로를 하드웨어의 부가 장치에 연결하고, 새로이 연결되어야 할 또다른 통화로를 중복 연결하여, 두 통화로중 품질이 좋은 쪽의 통화로를 연결하는 방식을 사용하고 있다.

그러나, 상기와 같은 방식을 사용하는 종래의 경우에는, ATM 교환 시스템 등에 핸드오버를 위한 부가장치를 장착하는데 많은 비용이 소비되었고, 또한 부가 장치와 기존의 통화로간의 연결을 위한 하드웨어 및 소프트웨어가 불필요하게 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이동통신 가입자가 이동시에 가입자가 이동하기 전의 출력포트와 위치 이동시 가입자의 변경될 위치로 예상되는 출력포트로 데이터 셀을 동시에 전달할 수 있도록 하여 전달되는 데이터의 유실을 방지할 수 있도록 하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 ATM 교환기내의 기지국간 핸드오버 상태를 나타내는 설명도.

도 2는 본 발명이 적용되는 NxN 입출력포트를 갖는 공유메모리 방식의 ATM 스위치의 블록 예시도.

도 3은 도 2의 공유메모리 방식의 ATM 스위치에서 핸드오버 처리를 위한 셀의 헤더 구조도.

도 4는 도 2의 ATM 스위치가 도 3의 셀을 입력받아 핸드오버를 처리하는 과정을 나타내는 설명도.

도 5는 본 발명이 적용되는 ATM 스위치가 핸드오버 대상 셀로부터 핸드오버 신호를 입력받아 메모리에 저장된 데이터를 분석하여 해당 출력포트로 데이터를 전달하는 과정을 나타내는 설명도.

도 6은 본 발명에 따른 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 처리 과정을 나타내는 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

210: 셀 동기화부 220: 직렬/병렬 변환부

230: 입력셀 다중화부 240: 공통 메모리부

250: 핸드오버 루팅 메모리 260: 핸드오버 출력 라우팅 디코더

270: 출력어드레스 버퍼부 280: 다중화부

290: 어드레스 필터 300: 가용 메모리 어드레스 풀(POLL)

310: 출력셀 역다중화부 320: 병렬/직렬 변환부

330: 중앙처리장치

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법에 있어서, 이동 가입자의 핸드오버 대상 위치를 통해 담당 기지국으로부터 핸드오버 수행 요구에 대한 응답을 전달받아, 핸드오버 대상으로 출력포트를 설정하는 제 1 단계; 상기 설정된 출력포트의 핸드오버 수행 자원을 할당하여, 어드레스에 표시된 출력포트로 비동기 전달 모드 셀을 전달하는 핸드오버 기능을 수행하는 제 2 단계; 및 핸드오버가 성공되었음을 확인하여, 핸드오버를 해제하는 제 3 단계를 포함한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 ATM 교환기내의 기지국간 핸드오버를 나타내는 것으로서, A지역에 위치한 고정가입자(110)와 통화중인 B지역에 위치한 이동가입자(120)가 B'지역으로 위치를 이동하므로써, 해당 ATM 교환기의 출력포트에 연결되어 통화를 수행하는 기지국의 영역이 기지국1(130)에서 기지국2(140)으로 바뀔 경우, ATM 교환기(150)에서 출력포트를 동시에 2개이상 지정할 수 있도록 하여 데이터 셀을 동시에 전달하는 핸드오버 상황을 설명한 것이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 NxN 입출력포트를 갖는 공유메모리 방식의 ATM 스위치의 블록 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 NxN 입출력포트를 갖는 공유메모리 방식의 ATM 스위치는, 셀 동기화부(210)와, 직렬/병렬 변환부(220)와, 입력셀 다중화부(230)와, 공통 메모리부(240)와, 핸드오버 루팅 메모리(250)와, 핸드오버 출력 라우팅 디코더(260)와, 출력어드레스 버퍼부(270)와, 다중화부(280)와, 어드레스 필터(290)와, 가용 메모리 어드레스 풀(POLL)(300)과, 출력셀 역다중화부(310)와, 병렬/직렬 변환부(320)를 구비한다.

셀 동기화부(210)는 다수의 셀 동기화기(211 내지 21N)로 구성된다.

직렬/병렬 변환부(220)는 다수의 직렬/병렬 변환기(221 내지 22N)로 이루어진다.

출력어드레스 버퍼부(270)는 다수의 출력어드레스 버퍼(271 내지 27N)로 구비된다.

병렬/직렬 변환부(320)는 다수의 병렬/직렬 변환기(321 내지 32N)로 구성된다.

핸드오버 루팅 메모리(250)는 32비트로 구성되며, 각 비트는 스위치단에서 각 비트별 데이터가 '1'인 경우, 핸드오버 서비스를 하게 한다. 즉, 중앙처리장치(330)로부터 32비트의 핸드오버 경로 정보를 수신하여 핸드오버 루팅 메모리(250)에 저장한다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명이 적용되는 NxN 입출력포트를 갖는 공유메모리 방식의 ATM 스위치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

셀 동기화부(210)가 각 기지국에 연결된 포트별로 시간에 따라 위상이 변화되는 입력셀들을, 교환기로부터 전달된 기준클럭의 위상에 맞게 동기시켜 직렬/병렬 변환부(220)로 전달하면, 직렬/병렬 변환부(220)의 다수의 직렬/병렬 변환기(221 내지 22N)는 전달된 직렬 입력셀을 병렬 셀로 변환시켜 입력셀 다중화부(230)로 전달하고, 이어 입력셀 다중화부(230)는 다수의 직렬/병렬 변환기(221 내지 22N)로부터 전달된 병렬 입력셀들을 다중화하여 공통 메모리부(240)로 전달하고, 또한 입력셀 다중화부(230)는 핸드오버 루팅 메모리(250)내의 다수의 어드레스중에 어느 한 어드레스를 지정해준다. 이때, 핸드오버 루팅 메모리(250)의 지정된 어드레스에는 중앙처리장치(330)로부터 전달된 데이터가 저장된다. 여기서, 핸드오버 루팅 메모리(250)내의 지정된 어드레스에 저장된 데이터는 출력포트를 지정해주는 정보가 있는곳을 가리킨다.

이와 같이, 핸드오버 루팅 메모리(250)내에 어드레스가 지정되고 이 지정된 어드레스에 데이터가 저장되면, 핸드오버 출력 라우팅 디코더(260)는 핸드오버의 대상 출력포트로 셀을 라우팅시키기 위해, 핸드오버 루팅 메모리(250)내의 지정된 어드레스의 데이터를 읽어온 다음, 이를 디코딩하여 출력어드레스 버퍼부(270)의 다수의 출력어드레스 버퍼(271 내지 27N)를 인에이블 또는 디스에이블시킨다.

따라서, 핸드오버 출력 라우팅 디코더(260)가 핸드오버 루팅 메모리(250)에서 읽어온 데이터에 따라 다수의 출력어드레스 버퍼(271 내지 27N)를 인에이블시키면, 인에이블된 상기 출력어드레스 버퍼들은 미리 저장된 어드레스를 다중화부(280)로 출력하고, 다중화부(280)는 전달된 어드레스들을 다중화하여 어드레스 필터(290)로 출력하고, 이어 어드레스 필터(290)는 다중화부(280)를 통해 다중화된 어드레스들을 필터링하여 가용메모리 어드레스 풀(300)로 출력한다. 이때, 어드레스 필터(290)는 중복된 어드레스들은 필터링하여 한 어드레스만을 출력하고, 중복되지 않은 어드레스는 그대로 출력한다.

이어서, 가용메모리 어드레스 풀(300)은 어드레스 필터(290)로부터 전달된 아이들(IDLE) 상태의 어드레스를 저장한 다음, 공통 메모리부(240)와 출력어드레스 버퍼부(270)로 출력한다. 이때, 핸드오버 출력 라우팅 디코더(260)에 의해 인에이블된 상기 출력어드레스 버퍼에만, 가용메모리 어드레스 풀(300)로부터 전달된 어드레스가 저장된다.

그리고, 가용메모리 어드레스 풀(300)로부터 전달된 어드레스는 공통 메모리부(240)내의 어드레스를 지정하게 되는데, 이렇게 지정된 공통 메모리부(240)의 어드레스에는 입력셀 다중화부(230)로부터 출력된 입력셀이 저장되고, 이 저장된 입력셀은 출력셀 역다중화부(310)로 전달된다. 이어서, 출력셀 역다중화부(310)가 공통 메모리부(240)로부터 전달된 입력셀을 역다중화하여 병렬/직렬 변환부(320)로 전달하면, 병렬/직렬 변환부(320)의 다수의 병렬/직렬 변환기(321)는 출력셀 역다중화부(310)로부터 전달된 병렬 셀을 직렬 셀로 변환시켜, 핸드오버가 예정된 기지국이 연결된 출력포트로 출력한다.

도 3은 도 2의 공유메모리 방식의 ATM 스위치에서 핸드오버 처리를 위한 셀의 헤더 구조도이다.

도 3을 참조하면, IDLE(1비트)는 셀이 유휴(Idle) 인지 또는 사용중(Busy) 인지를 나타내고, MTC(Multicast Cell)(1비트)는 셀이 멀티캐스트 셀인지를 나타내며, CET(Cell External Type)(2비트)는 사용자 정보용 셀과 시스템내의 프로세서 또는 시스템내의 기능 모듈간의 메시지 전달용 셀을 구분하기 위해 사용되고, HOC(Handover Cell)(1비트)는 핸드오버 셀인지 아닌지를 구분하기 위하여 사용되며, HCN(11비트)(Handover Control Number)은 핸드오버 루팅 메모리(250)의 어드레스를 나타내는 어드레스이다.

자기 루팅 기능을 갖는 ATM 스위치로 셀이 입력될 때 자신의 출력 어드레스를 가지고 입력되어야 한다. 입력셀의 라우팅 어드레스는 호처리 과정에서 결정되며 가입자 모듈에서 스위치로 셀 전송시 라우팅 어드레스를 추가하여 전송한다. 여기에 핸드오버를 의해 1비트의 핸드오버 셀을 별도로 구성하여 핸드오버 셀임을 표시하고, 필요한 11비트의 핸드오버 출력 라우팅 어드레스(HCN)를 추가하여 구성한다.

ITU에서 정한 ATM 셀은 기본적으로 53옥텟(Octet)으로 구성되는데, 본발명의 핸드오버 처리방법을 위해 기지국 정합 및 셀 발생 모듈에서는 이 ATM셀에 대하여 핸드오버 라우팅 어드레스 및 셀 타입구분, 멀티캐스팅 셀(MTC) 표시, 핸드오버 셀 표시와 같은 제어 정보를 위한 3옥텟을 추가하여 56옥텟을 스위치로 전송하게 된다.

도 4는 도 2의 ATM 스위치가 도 3의 셀을 입력받아 핸드오버를 처리하는 과정을 나타내는 설명도로서, 도 1에서 이동가입자가 B위치에서 B'위치로 이동되는 경우에 대한 설명이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 핸드오버가 진행될 때 핸드오버 대상이되는 ATM셀의 핸드오버 셀을 설정하고, 핸드오버 대상 출력포트를 '0'과 '1' 값으로 지정하고 있는 핸드오버 루팅 메모리(250)의 어드레스(HCN)를 포함한다. 입력셀 다중화부(230)로부터 어드레스(HCN)를 전달받은 핸드오버 루팅 메모리(250)는 해당 어드레스(HCN)에 저장된 출력포트 어드레스를 읽어서 핸드오버 출력 라우팅 디코더(260)로 전달하게 된다. 핸드오버 출력 라우팅 디코더(260)는 전달받은 '0'과, '1' 비트 값에 따라, 해당 번호의 출력어드레스 버퍼부(270)의 출력어드레스 버퍼를 인에이블시켜, 가용 메모리 어드레스 풀(50)에서 전달된 메모리의 어드레스가 저장되도록 한다. 이때, 인에이블된 출력 어드레스 버퍼는 핸드오버셀이 전달될 대상 출력어드레스 버퍼와 현재 셀이 전달되고 있는 출력 어드레스버퍼이다. 공통 메모리부(240)에서는 가용 메모리 어드레스 풀(300)로부터 전달된 셀 저장 어드레스에 입력셀 다중화부(230)를 통해 다중화된 입력셀을 저장한다.

출력셀 역다중화부(310)는 라운드 로빈의 형태로 출력어드레스 버퍼(271)로부터 출력어드레스 버퍼(27N)까지 순차적으로 읽어서 기록된 셀 저장 어드레스를 출력한다. 출력어드레스 버퍼부(270)에서 읽혀진 셀 저장 어드레스는 어드레스 필터(300)로 입력되어 다음에 입력되는 셀이 사용 가능하도록 한다. 공통 메모리부(240)에서는 입력된 셀 출력 어드레스에 따라 저장된 셀을 읽는다. 공통 메모리부(240)에서 읽혀진 셀은 출력셀 역다중화부(310)를 통해 역다중화된다. 병렬/직렬 변환부(320)는 역다중화된 병렬 셀을 직렬 셀로 변환하여 핸드오버가 예정된 기지국이 연결된 출력포트로 출력한다.

도 5는 본 발명이 적용되는 ATM 스위치가 핸드오버 대상 셀로부터 핸드오버 신호를 입력받아, 메모리에 저장된 데이터를 분석하여 해당 출력포트로 데이터를 전달하는 과정을 나타내는 설명도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 기지국1(510)에 속한 B위치의 이동가입자(530)가 B'위치로 이동하기 위해서는 기지국1(510)을 통해 ATM 교환기(540)에 핸드오버 요청 메시지를 보낸다. 핸드오버 요청 메시지를 수신한 ATM 교환기(540)는 B'위치에 있는 핸드오버 대상 기지국2(520)에 핸드오버 요구메시지를 보낸다. 기지국2(520)는 수신된 핸드오버 요구 메시지를 분석하여 핸드오버가 수행 가능하면 핸드오버 응답 메시지를 ATM 교환기(540)에 보내고, ATM 교환기(540)는 핸드오버 명령 메시지를 기지국1(510)에 전달하여 핸드오버를 수행하도록 명령하며, 동시에 셀 손실없는 핸드오버를 수행한다. 고정가입자(550)가 기지국2(520)를 통하여 통화를 수행할 수 있는 핸드오버 수행이 완료되면, 기지국2(520)는 ATM 교환기(540)에 핸드오버 수행 성공메시지를 송신하여 핸드오버 수행 종료를 알려줌으로써 핸드오버 절차를 종료한다.

도 6은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 처리 과정을 나타내는 일실시예 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 도 5의 B위치에 있는 이동가입자(530)가 핸드오버를 요청하면(601), 요청된 셀의 위치에 따른 이동 단말의 핸드오버 대상 위치를 통해 담당 기지국2(520)로의 핸드오버 수행 요구를 한다(602). 이에, 기지국2(520)으로부터 핸드오버 수행이 가능하다는 응답을 받으면(603), 핸드오버 루팅 메모리(250)는 중앙처리장치(330)로부터 32비트의 핸드오버 경로 정보를 수신하여 핸드오버를 대상으로 출력포트를 설정한다(604).

이어서, 설정된 출력포트의 핸드오버 수행 자원 할당이 가능한지를 판단하여(605), 설정된 출력포트에 핸드오버 수행 자원 할당이 가능하다고 판단되면, 전달되어야 하는 대상 ATM 데이터 셀 헤더를 생성하여(606), 핸드오버 루팅 메모리(250)의 어드레스(HCN)를 표시한다(607). 그리고, ATM 교환기의 스위치에서 어드레스(HCN)에 표시된 출력포트로 ATM 셀을 전달하는 스위칭 핸드오버 기능이 실행된다(608). 이때, 데이터 셀은 종래의 기지국에 전달되는 출력포트와 핸드오버 대상 기지국에 연결된 출력포트로 동시에 전달된다. 이어서, ATM 스위치의 중앙처리장치(330)는 핸드오버 대상 기지국으로부터 가입자가 완전히 핸드오버되었음을 통보받아 핸드오버가 성공되었음을 확인하여(609), 할당되었던 핸드오버 루팅 메모리(250)의 어드레스를 해제하고 스위칭 기능 핸드오버의 해제 기능을 수행한다(610).

한편, 상기 판단 과정(605)에서 해당 출력포트에 핸드오버 수행 자원 할당이 불가능하다고 판단되면, 핸드오버 수행이 불가능함을 통보한다(611).

따라서, 본 발명의 핸드오버 방법은, 공통 메모리 방식을 사용하는 ATM 스위치 등에 연결된 이동 가입자 단말이 위치를 이동하였을 경우, ATM 스위치의 핸드오버 루팅 메모리와 어드레스(HCN) 번호에 의해 통화로를 중복 구성하여 계속적인 통화가 가능하도록하며, 이동가입자의 데이터 셀의 유실을 방지하여 통화 만족도를 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법은, 공유메모리 방식을 가지는 ATM 교환기 등을 이용하여 이동통신 서비스를 제공할 경우에, 이동 단말로부터의 핸드오버 요청시에 2개의 출력포트를 통해 데이터 셀이 동시에 루팅되도록 하여 핸드오버를 요청한 가입자 단말에게 종래의 사용중인 통화로 채널과 이동되어야 할 위치로 새로운 호 경로를 동시에 설정하여, 핸드오버시에 두 개의 경로로 데이터 셀을 전달하여 핸드오버 수행이 끝나는 시점에서 두 개중 한 개의 경로를 해제(Release)함으로써, 핸드오버 기능을 제공하여 데이터 손실을 방지할 수 있으며, 종래의 공유메모리 방식의 ATM 스위치 구조에 ATM 교환장치등에 부가장치 없이 간단한 소프트웨어적인 변화를 통해 핸드오버 기능을 용이하게 수행할 수 있고, 또한 ATM 교환 장치등에 부가장치없이 핸드오버를 제공함으로써, 종래에 부가장치로 인하여 불필요하게 소비되던 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법에 있어서,

   이동 가입자의 핸드오버 대상 위치를 통해 담당 기지국으로부터 핸드오버 수행 요구에 대한 응답을 전달받아, 핸드오버 대상으로 출력포트를 설정하는 제 1 단계;

   상기 설정된 출력포트의 핸드오버 수행 자원을 할당하여, 어드레스에 표시된 출력포트로 비동기 전달 모드 셀을 전달하는 핸드오버 기능을 수행하는 제 2 단계; 및

   핸드오버가 성공되었음을 확인하여, 핸드오버를 해제하는 제 3 단계

   를 포함하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계에서 해당 출력포트의 핸드오버 수행 자원 할당이 불가능하면, 핸드오버 수행 불가를 통보하여 주는 제 4 단계

   를 더 포함하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   어느 한 위치에 있는 이동가입자가 핸드오버를 요청하는 제 5 단계;

   요청된 셀의 위치에 따른 이동 가입자의 핸드오버 대상 위치를 통해 담당 기지국으로 핸드오버 수행을 요구하는 제 6 단계; 및

   상기 담당 기지국으로부터 핸드오버 수행이 가능하다는 응답을 받으면, 중앙처리장치로부터 핸드오버 경로 정보를 수신하여 핸드오버 대상으로 출력포트를 설정하는 제 7 단계

   를 포함하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 설정된 출력포트의 핸드오버 수행 자원 할당이 가능한지를 판단하는 제 8 단계;

   상기 제 8 단계에서 상기 설정된 출력포트에 핸드오버 수행 자원 할당이 가능하다고 판단되면, 전달되어야 하는 대상 비동기 전달 모드 데이터 셀 헤더를 생성하는 제 9 단계; 및

   상기 설정된 출력포트로 비동기 전달 모드 셀을 전달하는 핸드오버 기능을 수행하는 제 10 단계

   를 포함하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는,

   핸드오버 대상 기지국으로부터 가입자가 핸드오버되었음을 통보받아 핸드오버가 성공되었음을 확인하는 제 11 단계; 및

   핸드오버의 해제 기능을 수행하는 제 12 단계

   를 포함하는 교환기내의 스위치에서의 핸드오버 방법.