KR100408046B1 - 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호유지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기의 데이터 서비스 기능 중의 하나인 도먼트 기능을 사용하여 하드 핸드오버 중인 휴대용 단말기를 잠시 데이터 서비스 대기 중인 상태로 전환했다가 이동 교환기간의 하드 핸드오버가 완료되었을 때 다시 동작시켜 데이터 서비스 호를 유지하게 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 데이터 서비스를 받고 있는 휴대용 단말기를 인식하는 제1단계와; 상기 휴대용 단말기를 제2이동교환기에 등록하는 절차를 수행하고 제1이동교환기가 휴대용 단말기에 데이터 서비스 중임을 알리는 제2단계와; 상기 휴대용 단말기에서 출력되는 파일럿 전계 강도를 계속 측정하고 있다가 휴대용 단말기가 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 제2이동교환기가 관할하는 지역으로 접근하면 휴대용 단말기에 도먼트 기능을 수행할 것을 지시하는 제3단계와; 상기 제1이동교환기에 휴대용 단말기와 통신 중인 데이터를 제2이동교환기로 포워딩 해줄 것을 요청하는 제4단계와; 상기 제2이동교환기로부터 데이터를 모두 받았다는 통보를 받으면 휴대용 단말기에 패킷 페이지 메시지를 송신하여 휴대용 단말기와 제2이동교환기를 연결시키는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 도먼트 기능을 이용하여 하드 핸드오버 후에 데이터 호가 유지될 수 있게 하고 핸드 오버가 수행될 때 버퍼의 사용만으로 해결될 수 없었던 패킷 지연을 해결하는 효과가 있다.

Description

이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법{DATA CALL SUPPORTING METHOD WHEN HARD HAND-OVER IS PERFORMED IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기의 데이터 서비스 기능 중의 하나인 도먼트 기능을 사용하여 하드 핸드오버 중인 휴대용 단말기를 잠시 데이터 서비스 대기 중인 상태로 전환했다가 이동 교환기간의 하드 핸드오버가 완료되었을 때 다시 동작시켜 데이터 서비스 호를 유지하게 한 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 핸드오버는 이동 통신망에서 휴대용 단말기가 사용자의 연결 성능에 영향을 미치지 않고 하나의 기지국이 관할하는 지역에서 다른 기지국이 관할하는 지역으로 이동하는 과정을 말한다.

상기 핸드오버는 통신 경로를 사용하는 관점에서 보면 새로운 통신 경로가 설정되기 전에 사용 중이던 통신 경로가 해제되는 하드 핸드오버와 사용 중이던 통신 경로가 해제되기 전에 새로운 통신 경로가 설정되는 소프트 핸드오버로 나눌 수 있다.

현재 이동 통신망에서는 기존의 셀룰러 망과는 달리 데이터 응용을 주요 서비스로 하기 때문에 핸드오버 지연의 최소화와 전송 패킷의 무결성 보장이라는 두가지 관점에 중점을 둔 다양한 핸드오버 방법이 연구되고 있다.

상기 핸드오버 방법은 경로 재설정 관점에서 보면 크게 경로 재라우팅 방법과 경로 확장 방법으로, 크로스오버 스위치(COS: Crossover Switch) 선택 관점에서 보면 고정 COS 선택 방법과 동적 COS 선택 방법 등으로 분류할 수 있다.

그리고, 핸드오버 연결 구간 설정 관점에서 보면 핸드오버 전에 미리 핸드오버할 기지국까지 연결 구간을 설정하는 방법과 핸드오버 과정 동안 새로운 연결 구간을 설정하는 방법 등으로 분류할 수 있다.

이하, 핸드오버 방법을 자세히 설명하면 다음과 같다.

휴대용 단말기가 이동하여 접속하는 기지국이 바뀔 경우 기존 기지국과 연결된 일부 구간이 해제되고 새로운 기지국과 연결되는 일부 구간이 설정돼야 한다.

이와 같은 핸드오버가 수행될 때 가상 연결을 행하는 경로 재설정은 크게 경로 확장 방법과 경로 재라우팅 방법으로 나눌 수 있다.

상기 경로 확장 방법은 핸드오버가 수행될 때 이전 기지국에서 새로운 기지국에 이르는 가상 연결의 추가적인 경로를 계속 확장해 나아가는 방법이다. 이 경로 확장 방법은 핸드오버를 수행하는 시간을 줄일 수 있고 전송되는 패킷에 대한 무결성을 쉽게 보장할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 휴대용 단말기가 이전에 접속한 기지국을 다시 접속할 경우 연결 경로에 루프가 발생할 수 있기 때문에 이 루프를 제거하기 위해서는 경로에 대한 최적화 과정이 필요하다.

상기 경로 재라우팅 방법은 이전에 설정된 경로 상의 적당한 스위치를 COS로 선택하여 상대편 휴대용 단말기에서 COS까지의 경로는 그대로 유지하면서 COS로부터 새로운 기지국에 이르는 구간만을 재라우팅하여 경로를 다시 설정하는 방법이다.

따라서, 경로 재라우팅 방법은 COS를 적절히 선택하면 가상 연결 경로를 최적에 가깝게 설정할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이 경로 재라우팅 방법은 경로 확장 방법에 비해 전송되는 패킷의 손실 방지나 순서 보장이 훨씬 어려운 문제점이 있다.

핸드오버 전 연결 설정 방법은 초기에 통신 경로를 설정할 때 휴대용 단말기가 이동 가능한 모든 기지국으로 미리 연결을 설정하는 방법이다. 따라서, 핸드오버가 수행될 때 연결 수락 제어 과정이 필요 없으므로, 휴대용 단말기가 협상된 서비스품질(QoS: Quality of Service)을 유지하면서 매우 신속한 핸드오버를 수행할 수 있다.

상기 핸드오버 전 연결 설정 방법은 기지국과 ATM 스위치로 구성된 노드와 링크를 트리 형태로 구성하고 이 연결 경로를 재설정하는 방법으로 넓은 지역을 관할할 수 있다. 이 방법은 핸드오버가 수행되는 시간을 최소화시키나 다수의 사전 연결을 필요로 하여 이로 인한 망 자원의 낭비를 초래하는 문제점이 있다.

핸드오버 동안 연결을 설정하는 방법은 휴대용 단말기가 이동하면서 이동 교환기 및 기지국과의 핸드오버를 거쳐 연결을 하나 하나 설정하는 방법이다. 일반적인 경로 확장 방법이나 경로 재라우팅 방법에서 주로 사용되는 방법으로 핸드오버가 수행될 때 연결 수락 제어 과정이 필요하다.

상기 방법은 사전 연결을 필요로 하지 않으므로 망 자원의 낭비가 적지만 연결 설정에 필요한 시간 지연이 생기는 문제점이 있다.

그리고, 이동 통신망에서 핸드 오버가 일어날 때 송수신되는 패킷의 손실을 방지하고 송수신되는 패킷간의 순서 보장을 위해 버퍼가 사용되었다.

휴대용 단말기를 관리하는 기지국과 휴대용 단말기는 버퍼를 구비하여 패킷 손실을 방지하고 있다. 대표적인 예로 NCNR(Nearest Common Node Rerouting)과 같은 동적 연결 재라우팅 방법을 들 수 있다.

도 1은 데이터 서비스 중인 휴대용 단말기가 A 지역에서 B 지역으로 이동할 때 일어나는 하드 핸드오버 과정을 보인 예시도로서, 노트북(1)에 데이터 서비스를 제공하는 휴대용 단말기(2)는 A 지역(4)에 있는 기지국(3)과 무선 통신하고 이 기지국(3)은 A 지역(4)을 관할하는 교환기(5)의 제어를 받는 중 휴대용 단말기(2)가 A 지역(4)에서 B 지역(7)으로 이동하면 A 지역(4)을 관할하는 교환기(5)와 B 지역(7)을 관할하는 교환기(6)가 바뀌는 하드 핸드오버가 일어나 휴대용 단말기(2)와 기지국(3, 8)간에 데이터 호가 해제됨을 설명하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 핸드오버가 일어날 때 발생할 수 있는 패킷의 손실과 순서의 뒤바뀜을 버퍼의 사용으로 방지하기란 힘든 일이며 버퍼의 사용에 따른 시스템 하드웨어의 설치비용도 고려해야 하는 문제점이 있다.

또한, 휴대용 단말기가 속한 지역을 관할하는 교환기가 바뀌는 하드 핸드오버가 일어나면 휴대용 단말기와 기지국간에 데이터 호가 해제되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 휴대용 단말기가 속한 지역을 관할하는 교환기(MSC)가 바뀌는 하드 핸드오버가 일어날 때발생할 수 있는 데이터 호의 끊김 현상을 방지하고 버퍼의 사용만으로 한계가 있는 패킷 손실을 줄이기 위해 기존 IS95C 단말기에서 서비스되고 있는 도먼트 기능을 하드 핸드오버 방법에 도입하여 핸드오버가 있을 때 데이터 호가 해제되기 전에 휴대용 단말기를 도먼트 상태로 보냈다가 핸드 오버가 이루어진 후 기지국에서 패킷 페이지를 휴대용 단말기에 전송하여 휴대용 단말기를 다시 재발신하게 하여 원래의 데이터 서비스를 계속 유지하도록 하는 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 데이터 서비스 중인 휴대용 단말기가 A 지역에서 B 지역으로 이동할 때 일어나는 하드 핸드오버 과정을 보인 예시도.

도 2는 본 발명 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법에 대한 동작 흐름도.

도 3은 노트북에 데이터 서비스를 제공하는 휴대용 단말기가 이동할 때 수행되는 본 발명 데이터 호 유지 방법을 설명하기 위한 이동 통신망의 구성을 보인 예시도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 데이터 서비스를 받고 있는 휴대용 단말기를 인식하는 제1단계와; 상기 휴대용 단말기를 제2이동교환기에 등록하는 절차를 수행하고 제1이동교환기가 휴대용 단말기에 데이터 서비스 중임을 알리는 제2단계와; 상기 휴대용 단말기에서 출력되는 파일럿 전계 강도를 계속 측정하고 있다가 휴대용 단말기가 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 멀어지고 제2이동교환기가 관할하는 지역으로 접근하면 휴대용 단말기에 도먼트 기능을 수행할 것을 지시하는 제3단계와; 상기 제1이동교환기에 휴대용 단말기와 통신 중인 데이터를 제2이동교환기로 포워딩 해줄 것을 요청하는 제4단계와; 상기 제2이동교환기로부터 데이터를 모두 받았다는 통보를 받으면 휴대용 단말기에 패킷 페이지 메시지를 송신하여 휴대용 단말기와 제2이동교환기를 연결시키는 제5단계로 동작하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면다음과 같다.

도 2는 본 발명 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 데이터 서비스를 받고 있는 휴대용 단말기를 인식하는 제1단계(S1)와; 상기 휴대용 단말기를 제2이동교환기에 등록하는 절차를 수행하고 제1이동교환기가 휴대용 단말기에 데이터 서비스 중임을 알리는 제2단계(S2)와; 상기 휴대용 단말기에서 출력되는 파일럿 전계 강도를 계속 측정하고 있다가 휴대용 단말기가 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 멀어지고 제2이동교환기가 관할하는 지역으로 접근하면 휴대용 단말기에 도먼트 기능을 수행할 것을 지시하는 제3단계(S3)와; 상기 제1이동교환기에 휴대용 단말기와 통신 중인 데이터를 제2이동교환기로 포워딩 해줄 것을 요청하는 제4단계(S4)와; 상기 제2이동교환기로부터 데이터를 모두 받았다는 통보를 받으면 휴대용 단말기에 패킷 페이지 메시지를 송신하여 휴대용 단말기와 제2이동교환기를 연결시키는 제5단계(S5, S6)로 이루어진 것으로 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 3은 노트북에 데이터 서비스를 제공하는 휴대용 단말기가 이동할 때 수행되는 본 발명 데이터 호 유지 방법을 설명하기 위한 이동 통신망의 구성을 보인 예시도로서, 휴대용 단말기에 데이터 서비스를 제공하는 제1,2이동교환기(30, 50)와; 상기 제1,2이동교환기(30, 50)에 접속할 수 있고 자신이 관할하는 지역 안에 들어온 휴대용 단말기가 데이터 서비스 중이면 상기 제1이동교환기(30) 또는 제2이동교환기(50)에 단말기 등록 절차를 수행하는 기지국(40)과; 하나의 이동교환기가 관할하는 지역에서 다른 이동교환기가 관할하는 지역으로 이동할 때 도먼트 기능을 수행하며 상기 제1,2이동교환기(30, 50)에 등록 절차를 수행하는 휴대용 단말기(10)로 구성된다.

본 발명을 설명하기에 앞서 도먼트 기능을 잠시 살펴보면 다음과 같다.

휴대용 단말기의 데이터 서비스 기능 중의 하나인 도먼트(Dormant) 기능은 근래 CDMA 2000망을 비롯한 IS 95C망에서 주로 사용하는 기능으로 휴대용 단말기가 데이터 서비스를 수행하다가 일정 시간 동안 송수신되는 데이터가 없을 때 휴대용 단말기의 연결 호를 일시 정지시켰다가 송수신할 데이터가 있을 때 다시 연결 호를 재발신하여 데이터 송수신을 하는 기능으로 망 이용 효율을 증대시키기 위해 개발된 기능이다.

상기 도먼트 기능을 수행할 때 휴대용 단말기는 호가 끊어진 상태이지만 데이터 서비스를 수행하는 프로토콜 상태를 계속 유지한다.

이하, 본 발명 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법을 설명한다.

제1이동교환기(30)로부터 데이터 서비스를 받고 있는 휴대용 단말기(10)가 제1이동교환기(30)가 관할하는 A 지역(70)과 제2이동교환기(50)가 관할하는 B 지역(90)의 경계 지역(80)에 위치하는 기지국(40)이 관할하는 지역으로 이동한다.

기지국(40)은 자신이 관할하는 지역에 들어온 휴대용 단말기(10)가 제1이동교환기(30)로부터 데이터 서비스를 받고 있는 휴대용 단말기(10)임을 인식하고 바로 제2이동교환기(50)에 휴대용 단말기(10)의 등록 절차를 수행하고제1이동교환기(30)가 휴대용 단말기(10)에 데이터 서비스 중임을 알린다.

기지국(40)은 휴대용 단말기(10)로부터 출력되는 파일럿의 전계 강도를 계속 측정하고 있다가 제1이동교환기(30)가 관할하는 A 지역(70)에서 멀어지고 제2이동교환기(50)가 관할하는 B 지역(90)에 가까이 접근하면 휴대용 단말기(10)에게 도먼트 기능을 수행할 것을 지시한다.

이때, 휴대용 단말기(10)는 제1이동교환기(30)와의 연결을 해제하고 도먼트 기능을 수행한다.

기지국(40)은 제1이동교환기(30)에 휴대용 단말기(10)와 통신 중인 데이터를 제2이동교환기(50)에 포워딩 해줄 것을 요청한다.

이에 따라 제1이동교환기(30)는 휴대용 단말기(10)에 서비스 중인 데이터를 제2이동교환기(50)로 포워딩한다.

제2이동교환기(50)는 제1이동교환기(30)로부터 휴대용 단말기(10)에 서비스 중인 데이터를 수신받아 휴대용 단말기(10)에 수신할 데이터가 있음을 알리기 위해 기지국(40)에 제1이동교환기(30)로부터 데이터를 모두 받았다는 신호를 출력한다.

상기 기지국(40)은 제2이동교환기(50)로부터 데이터 수신이 완료되었다는 신호를 수신하고 휴대용 단말기(10)에 패킷 페이지 메시지를 보낸다.

상기 휴대용 단말기(10)는 기지국(40)으로부터 패킷 페이지 메시지를 받으면 도먼트 기능을 해제하고 제2이동교환기(50)와 접속하기 위해 기지국(40)으로 발신을 시도한다.

이후, 휴대용 단말기(10)와 제2이동교환기(50)는 서로 통신할 수 있고 다시원래의 데이터 서비스를 수행한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 도먼트 기능을 이용하여 하드 핸드오버 후에 데이터 호가 유지될 수 있게 하고 핸드오버가 수행될 때 버퍼의 사용만으로 해결될 수 없었던 패킷 지연을 해결하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 데이터 서비스를 받고 있는 휴대용 단말기를 인식하는 제1단계와; 상기 휴대용 단말기를 제2이동교환기에 등록하는 절차를 수행하고 제1이동교환기가 휴대용 단말기에 데이터 서비스 중임을 알리는 제2단계와; 상기 휴대용 단말기에서 출력되는 파일럿 전계 강도를 계속 측정하고 있다가 휴대용 단말기가 제1이동교환기가 관할하는 지역에서 멀어지고 제2이동교환기가 관할하는 지역으로 접근하면 휴대용 단말기에 도먼트 기능을 수행할 것을 지시하는 제3단계와; 상기 제1이동교환기에 휴대용 단말기와 통신 중인 데이터를 제2이동교환기로 포워딩 해줄 것을 요청하는 제4단계와; 상기 제2이동교환기로부터 데이터를 모두 받았다는 통보를 받으면 휴대용 단말기에 패킷 페이지 메시지를 송신하여 휴대용 단말기와 제2이동교환기를 연결시키는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신망에서 하드 핸드오버가 수행될 때 데이터 호 유지 방법.