KR100594947B1 - The method of seamless packet sequence control to support for mobility in mobile network - Google Patents

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KR100594947B1 KR1020010063103A KR20010063103A KR100594947B1 KR 100594947 B1 KR100594947 B1 KR 100594947B1 KR 1020010063103 A KR1020010063103 A KR 1020010063103A KR 20010063103 A KR20010063103 A KR 20010063103A KR 100594947 B1 KR100594947 B1 KR 100594947B1
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법에 관한 것임.The present invention relates to a continuous packet sequence control method for mobility support in a wireless communication network.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은, 무선 통신망에서 PDSN(Packet Data Serving Node)간 뿐만 아니라 RN(Radio Network)간의 이동성을 고려하고, 버퍼의 오버헤드를 감소시키면서 핸드오프시 걸리는 시간을 최소화시켜 망의 효율성을 증대시키기 위한, 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법을 제공하고자 함.The present invention is to increase the efficiency of the network by minimizing the time taken for handoff while reducing the overhead of the buffer and considering the mobility between the PDSN (Packet Data Serving Node) as well as the Radio Network (RN) in a wireless communication network. To provide endless packet sequence control method for mobility support.

3. 발명의 해결방법의 요지 3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법에 있어서, PDSN(Packet Data Serving Node)이 이동국의 이동 방향과 속력을 이용하여 상기 이동국의 예상 이동 경로상의 RN(Radio Network)들을 멀티 캐스트 그룹으로 구성하는 멀티 캐스트 그룹 구성 단계; 상기 PDSN이 각 멀티 캐스트 그룹 멤버 RN으로 각 예상 핸드오프 시간을 통보하는 예상 핸드오프 시간 통보 단계; 상기 PDSN이 상기 이동국으로 전송될 패킷을 멀티 캐스트 그룹의 멤버 RN들에게 전송하는 제1 패킷 전송 단계; 상기 이동국이 현재 위치한 RN이 패킷을 상기 이동국으로 전송하고, 그외의 멀티 캐스트 그룹 멤버 RN들은 각각의 핸드오프 예상 시간 이후의 패킷을 저장하는 패킷 저장 단계; 상기 이동국이 인접 RN으로 이동하여 RN간 핸드오프가 발생됨에 따라, 이동한(새로운) RN이 상기 이동국으로부터 상기 이동국이 마지막으로 전송받은 패킷의 번호를 통보받는 패킷 번호 통보 단계; 및 상기 새로운 RN이 저장되어 있는 패킷 중에서 마지막 번호 이후의 패킷을 상기 이동국으로 전송하는 제2 패킷 전송 단계를 포함함.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a packet sequence for mobility support in a wireless communication network, wherein a PDSN (Packet Data Serving Node) uses a movement direction and a speed of a mobile station to generate radio networks (RNs) on an expected movement path of the mobile station. A multicast group configuration step of constructing a multicast group; An expected handoff time notification step, wherein the PDSN notifies each estimated handoff time to each multicast group member RN; Transmitting, by the PDSN, a packet to be transmitted to the mobile station to member RNs of a multicast group; A packet storing step in which the RN in which the mobile station is currently located transmits a packet to the mobile station, and the other multicast group member RNs store the packet after each estimated handoff time; A packet number informing step, in which the mobile (new) RN is informed of the number of the packet last received by the mobile station from the mobile station as the mobile station moves to an adjacent RN and an inter-RN handoff occurs; And a second packet transmission step of transmitting a packet after a last number among the packets in which the new RN is stored to the mobile station.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 무선 통신망 등에 이용됨.The present invention is used in wireless communication networks and the like.

이동성 지원, 핸드오프, 끊임없는(Seamless) 패킷 시퀀스 제어, 매크로 모빌리티(Macro Mobility), 마이크로 모빌리티(Micro Mobility), 업 스트림(Up Stream), 다운 스트림(Down Stream)Mobility Support, Handoff, Seamless Packet Sequence Control, Macro Mobility, Micro Mobility, Up Stream, Down Stream

Description

무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법{The method of seamless packet sequence control to support for mobility in mobile network} The method of seamless packet sequence control to support for mobility in mobile network}             

도 1 은 본 발명이 적용되는 무선 통신망의 일실시예 구성도.1 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless communication network to which the present invention is applied.

도 2a 는 종래 기술에 따른 다운 스트림(Down Stream) 데이터 패킷의 손실 및 순서 변경 과정에 대한 일예시도.FIG. 2A is an exemplary diagram illustrating a process of loss and reordering of down stream data packets according to the prior art. FIG.

도 2b 는 종래 기술에 따른 업 스트림(Up Stream) 패킷의 순서 변경 과정에 대한 일예시도.2B is an exemplary view illustrating a procedure for changing an order of an upstream packet according to the prior art.

도 3 은 본 발명에 따른 PDSN간 핸드오프 발생시 이동성 지원을 위한 다운 스트림 패킷 시퀀스 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a downstream packet sequence for mobility support when a handoff occurs between PDSNs according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 PDSN간 핸드오프 발생시 이동성 지원을 위한 업 스트림 패킷 시퀀스 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method of controlling an upstream packet sequence for mobility support when a handoff occurs between PDSNs according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 PDSN내 RN간 핸드오프 발생시 이동성 지원을 위한 패킷 시퀀스 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.5 is a flowchart illustrating a method of controlling a packet sequence for mobility support when an inter-RN handoff occurs in a PDSN according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

101 : 이동국 102 : RNx101: mobile station 102: RNx

103 : PDSN 104 : 홈 에이전트103: PDSN 104: Home Agent

본 발명은 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3GPP2(Third Generation Partnership Project 2) 등에서 제정한 규격의 차세대 이동통신망 등에서 핸드오프가 발생하였을 경우에 다른 이동국(MS : Mobile Station)이나 CN(Correspondent Node)으로부터 전달받은 데이터의 순서변경이나 데이터의 손실없이 연속적인 서비스가 제공되도록 이동성 지원을 위한 끊임없는 핸드오프가 이루어지도록 하기 위한, 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법에 관한 것이다.
이하의 일실시예에서는 핸드오프 발생시 이동국을 새롭게 관할하는 PDSN 및 RN을 "New PDSN" 및 "New RN"이라 하고, 핸드오프 발생전 이동국을 관할했던 PDSN 및 RN을 "Old PDSN" 및 "Old RN"이라 하기로 한다.
The present invention relates to a method of continuously controlling a packet sequence for supporting mobility in a wireless communication network, and more particularly, when a handoff occurs in a next generation mobile communication network of a standard established by 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2) or the like. Support for mobility in a wireless communication network for continuous handoff to support mobility so that continuous service is provided without reordering or losing data received from a mobile station (MS) or a correspondent node (CN). It relates to a continuous packet sequence control method for the.
In the following embodiment, the PDSN and RN which newly manages the mobile station when the handoff occurs are referred to as "New PDSN" and "New RN", and the PDSN and RN which has been responsible for the mobile station before the handoff occurrence are referred to as "Old PDSN" and "Old RN". Will be called.

현재, 3GPP2 등에서 제정한 규격의 차세대 이동통신망 등에서의 핸드오프 발생은 PDSN(Packet Data Serving Node)간 혹은 하나의 PDSN내의 RN(Radio Network)간에 발생하게 되며, 이동성(mobility)은 PDSN간의 매크로 모빌리티(Macro mobility)와 RN간의 마이크로 모빌리티(Micro mobility)로 구분되어 진다. 이동국이 다른 이동국이나 혹은 CN이 보내는 데이터를 PDSN과 RN을 통하여 전달받고 있을 때, PDSN간 혹은 RN간 사이의 이동국의 이동이 발생할 경우에 위치 투명성 제공, 송수신되는 데이터의 무손실, 순서대로의 패킷 전달, 연속적인 연결 서비스 제공 등, 즉 끊임없는 핸드오프가 제공되어야 한다. Currently, handoff occurs in the next generation mobile communication network of the standard established by 3GPP2, etc. between PDSNs (Packet Data Serving Nodes) or between RNs (Radio Networks) in one PDSN, and mobility is represented by macro mobility (PD mobility) between PDSNs. Macro mobility is divided into micro mobility between RN. When a mobile station receives data from another mobile station or CN through PDSN and RN, it provides location transparency when there is a movement of mobile stations between PDSNs or RNs. Continuous connection service, ie, continuous handoff must be provided.

이를 위해 3GPP2 등에서 제정한 규격의 차세대 이동통신망 등에서는 이동 아이피(MIP : Mobile IP)를 적용하여 이동성을 제공하며, 마이크로 모빌리티를 지원하기 위한 HAWAII(Handoff Aware Wireless Access Internet Infrastructure)와 셀룰러 아이피(Cellular IP) 방법 등이 제안되었다. 그러나, 위에서 언급한 방법들은 핸드오프 발생시 지연시간을 발생시켜 패킷이 손실되거나 패킷의 순서가 변경되는 등 끊임없는 핸드오프를 제공하기에 충분하지 않다. 위의 사항을 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다. To this end, the next-generation mobile communication network of 3GPP2, etc., provides mobility by applying Mobile IP (MIP), and handoff Aware Wireless Access Internet Infrastructure (HAWAII) and cellular IP (Cellular IP) to support micro mobility. ) Method and the like have been proposed. However, the above mentioned methods are not sufficient to provide a continuous handoff, such as delaying a handoff when the packet is lost or the order of the packets is changed. The above is described with reference to FIG. 2 as follows.

도 2a 는 종래 기술에 따른 다운 스트림(Down Stream) 데이터 패킷의 손실 및 순서 변경 과정에 대한 일예시도이다.FIG. 2A illustrates an example of a loss and reordering process of a down stream data packet according to the prior art. FIG.

도 2a 에 도시된 바와 같이, 데이터가 다운 스트림되는 도중 "0ld PDSN"(202)에서 "New PDSN"(204)로 핸드오프(HandOff)가 일어날 경우 데이터 패킷의 순서변경 및 손실의 문제가 발생될 수 있다. 홈 에이전트(HA : Home Agent, 203)에서 보내는 데이터 패킷 1, 2, 3, 4, 5번 중 이동국은 1번 패킷을 전송받아 가지고 있고, 나머지 2, 3번 데이터 패킷은 0ld PDSN(202)이 가지고 있으며, 4, 5번 데이터 패킷이 아직 보내지지 않은 상태에서 핸드오프가 발생하면 홈 에이전트(203)는 "New PDSN"(204)으로 나머지 4, 5번 데이터 패킷을 전송하게 된다. 이때, "0ld PDSN"(202)에게 전송되었던 2, 3번 데이터 패킷은 "Old RN"(201)을 통하여 이동국으로 전송되지 못함으로 패킷의 손실이 발생하게 된다.As shown in FIG. 2A, when handoff occurs from "0ld PDSN" 202 to "New PDSN" 204 while data is downstream, problems of reordering and loss of data packets may occur. Can be. Among the data packets 1, 2, 3, 4, and 5 sent from the home agent (HA), the mobile station receives packet 1, and the remaining 2, 3 data packets are 0ld PDSN (202). If the handoff occurs while the 4th and 5th data packets have not been sent yet, the home agent 203 transmits the remaining 4th and 5th data packets to the "New PDSN" 204. At this time, data packets 2 and 3, which have been transmitted to the " 0ld PDSN " 202, are not transmitted to the mobile station through the " Old RN " 201, resulting in packet loss.

도 2b 는 종래 기술에 따른 업 스트림(Up Stream) 패킷의 순서 변경 과정에 대한 일예시도이다.2B is an exemplary view illustrating a procedure for changing an order of an upstream packet according to the prior art.

도 2b 에 도시된 바와 같이, 업 스트림의 경우에 "Old PDSN"(202)으로부터 "New PDSN"(204)으로 핸드오프가 발생되기 전에 1번 데이터 패킷이 홈 에이전트(203)로 전달되고, "0ld PDSN"(202)에 2, 3번 데이터 패킷이 전송된 상태에서 핸드오프가 발생하면 4, 5번 데이터 패킷이 "New RN"(205)을 통해 "New PDSN"(204)으로 전송된다. 이때, "0ld PDSN"(202)의 트래픽 상황이 혼잡할 경우 2, 3번 데이터 패킷보다 "New PDSN"(204)의 4, 5번 데이터 패킷이 먼저 홈 에이전트(203)에 도착할 경우가 발생될 수 있다. As shown in FIG. 2B, in the case of upstream, a data packet 1 is forwarded to the home agent 203 before a handoff occurs from “Old PDSN” 202 to “New PDSN” 204. When a handoff occurs in a state in which data packets 2 and 3 are transmitted to 0ld PDSN "202, data packets 4 and 5 are transmitted to" New PDSN "204 through" New RN "205. At this time, when the traffic conditions of the "0ld PDSN" 202 is congested, a case in which data packets 4 and 5 of the "New PDSN" 204 arrive at the home agent 203 before data packets 2 and 3 may occur. Can be.

또한, 이동국이 "Old RN"(201)으로부터 데이터를 받다가 "New RN"(205)으로 이동하면서 핸드오프가 발생되었을 경우, 이동국이 "Old RN"(201)으로부터 받은 데이터 바로 다음 데이터부터 "New RN"(205)으로부터 전송받아야 하지만 "New RN"(205)이 그 데이터를 가지고 있지 않기 때문에, "New RN"(205)이 "0ld PDSN"(202)에게 핸드오프가 발생됐다는 사실을 알린 후 "Old PDSN"(202)로부터 데이터 패킷을 전송받아 이동국에게 전송하게 된다. 따라서, 이러한 경우 서비스 중단이 발생하게 된다. 이러한 서비스 중단을 해결하기 위한 방법으로, "New RN"(205)은 미리 데이터를 저장하고 있어야 한다. 하지만, 이동국이 어느 RN으로 이동될지 모르므로 인접 RN들 모두가 데이터를 미리 저장하고 있어야만 끊임없는 핸드오프 처리를 할 수 있다. 그러나, 이러한 방법을 사용할 경우에 끊임없는 핸드오프 처리를 제공하여 줄 수는 있으나, 데이터 저장과 관련하여 버퍼 오버헤드 문제가 발생할 수 있다.In addition, when a handoff occurs while the mobile station receives data from the "Old RN" 201 and moves to the "New RN" 205, the "New RN" 201 starts from the data immediately following the data received from the "Old RN" 201. RN "205, but since" New RN "205 does not have that data," New RN "205 notifies" 0ld PDSN "202 that a handoff has occurred. The data packet is received from the " Old PDSN " 202 and transmitted to the mobile station. Thus, in this case, service interruption occurs. As a way to resolve this service interruption, the "New RN" 205 should store data in advance. However, since the mobile station does not know which RN to move to, all of the neighboring RNs must store data in advance so that endless handoff processing can be performed. However, this method can provide a continuous handoff process, but may cause a buffer overhead problem with regard to data storage.

그래서, 많은 연구들이 활발히 이루어지고 있는데, 그 중의 하나가 2001년 6월 27일에 특허 등록된 대한민국 특허등록번호 제301704호인 "무선테이터 이동통신망에서 패킷 손실이 없는 패킷 핸드오프 제어방법"이다. 그 내용을 간략히 기술하면 다음과 같다. Thus, many studies are being actively conducted, one of which is the Korean Patent Registration No. 301704, "Packet Handoff Control Method with No Packet Loss in a Wireless Data Mobile Communication Network," which is registered on June 27, 2001. The contents are briefly described as follows.

선행 특허 전의 종래 기술로는 IMT-2000 망에서 인터넷 접속같은 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 패킷교환 무선통신망이 여러 나라에서 개발 중이다. 여기에서 제 3 세대 이동 패킷 데이터 서비스 지원을 위한 대안으로 고려되고 있는 방법이 "Overlay Network Service" 형태로서, IMT-2000 망에서 이동 아이피의 모빌 호스트가 다른 에이전트의 영역으로 이동하였을 때, 에이전트들 사이의 핸드오프 방안으로 스무스 핸드오프(Smooth Handoff)를 제안한다. 그러나, 이동 아이피의 스무스 핸드오프는 IMT-2000 등과 같은 이동망 환경에서 사용하기에는 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 이동 아이피의 스무스 핸드오프 제어 방식에 따라 핸드오프를 이동망에서 구현하여 사용할 경우에 패킷을 수신중인 이동국이 새로 진입한 영역의 에이전트로부터 COA(Care-of Address)를 받아서 이전의 에이전트에 알리고, 홈 에이전트에 위치 변경 등록을 할 때까지 그 사이의 패킷은 모두 유실하게 된다. 그리고, 이 유실된 패킷은 상위 프로토콜의 재 전송요구에 의해 다시 전송되게 된다. 또한, 이동망내의 잦은 재전송 요구는 실제 데이터 혼잡이 발생하지 않았음에도 불구하고 상대편 호스트(또는 이동국)가 전송 윈도우의 크기를 줄이게 만들어 망의 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 그래서, 선행 특허는 이러한 문제를 해결하기 위해 핸드오프되는 시점에 동시에 2개의 PPP(Point-to-Point Protocol) 연결을 통한 복수의 COA를 가지고 패킷 손실이 없고 서비스 질(QoS)이 보장되는 이동 패킷 핸드오프 제어 방법을 제안한다.Prior arts prior to the prior patent have been developed in various countries for packet-switched wireless communication network for providing packet data services such as Internet access in the IMT-2000 network. Here, an alternative method for supporting third generation mobile packet data service is an "Overlay Network Service" type. When the mobile IP of the mobile IP moves to the area of another agent in the IMT-2000 network, Smooth handoff is proposed as a handoff scheme. However, smooth handoff of mobile IPs has some problems for use in mobile network environments such as IMT-2000. When handoff is implemented in the mobile network according to the smooth handoff control method of the mobile IP, the mobile station receiving a packet receives a care-of address (COA) from an agent in the newly entered area and informs the previous agent. All packets between them will be lost until the location change registration is made. The lost packet is then retransmitted by retransmission request of higher protocol. In addition, frequent retransmission requests in the mobile network cause the other host (or mobile station) to reduce the size of the transmission window to reduce the efficiency of the network even though no actual data congestion occurs. Thus, the prior patents have a plurality of COAs through two Point-to-Point Protocol (PPP) connections at the time of handoff to solve this problem, with no packet loss and guaranteed quality of service (QoS) We propose a handoff control method.

그러나, 선행 특허가 무선 데이터 이동통신망에서 패킷 손실이 없는 패킷 핸드오프 제어 방법이기는 하지만, PDSN간의 패킷 핸드오프에 대한 매크로 모빌리티 제어 방법만을 제시하였다. 또한, 선행 특허는 버퍼의 용량을 최소화하는 방안 및 핸드오프시 걸리는 시간을 최소화하지 못하고 있다.However, although the prior patent is a packet handoff control method without packet loss in a wireless data mobile communication network, only a macro mobility control method for packet handoff between PDSNs is presented. In addition, the prior patent does not minimize the time taken during handoff and the way to minimize the capacity of the buffer.

그래서, 현재는 PDSN간 뿐만 아니라 RN간의 이동성도 고려하고, 버퍼의 용량을 최소화시키며, 핸드오프시 걸리는 시간을 최소화시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다. Therefore, there is a demand for a method capable of minimizing the capacity of the buffer and minimizing the handoff time in consideration of mobility between RNs as well as between PDSNs.

본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선 통신망에서 PDSN(Packet Data Serving Node)간 뿐만 아니라 RN(Radio Network)간의 이동성을 고려하고, 버퍼의 오버헤드를 감소시키면서 핸드오프시 걸리는 시간을 최소화시켜 망의 효율성을 증대시키기 위한, 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to meet the above requirements, and considers the mobility between RN (Radio Network) as well as PDSN (Packet Data Serving Node) in a wireless communication network, while reducing the overhead of the buffer handoff It is an object of the present invention to provide a method of continuously controlling a packet sequence for supporting mobility to minimize network time and increase network efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법에 있어서, PDSN이 이동국의 이동 방향과 속력을 이용하여 상기 이동국의 예상 이동 경로상의 RN들을 멀티 캐스트 그룹으로 구성하는 멀티 캐스트 그룹 구성 단계; 상기 PDSN이 각 멀티 캐스트 그룹 멤버 RN으로 각 예상 핸드오프 시간을 통보하는 예상 핸드오프 시간 통보 단계; 상기 PDSN이 상기 이동국으로 전송될 패킷을 멀티 캐스트 그룹의 멤버 RN들에게 전송하는 제1 패킷 전송 단계; 상기 이동국이 현재 위치한 RN이 패킷을 상기 이동국으로 전송하고, 그외의 멀티 캐스트 그룹 멤버 RN들은 각각의 핸드오프 예상 시간 이후의 패킷을 저장하는 패킷 저장 단계; 상기 이동국이 인접 RN으로 이동하여 RN간 핸드오프가 발생됨에 따라, 이동한(새로운) RN이 상기 이동국으로부터 상기 이동국이 마지막으로 전송받은 패킷의 번호를 통보받는 패킷 번호 통보 단계; 및 상기 새로운 RN이 저장되어 있는 패킷 중에서 마지막 번호 이후의 패킷을 상기 이동국으로 전송하는 제2 패킷 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a packet sequence for mobility support in a wireless communication network, wherein a PDSN multicasts RNs on an expected movement path of the mobile station by using the movement direction and speed of the mobile station. Multicast group configuration step of organizing into groups; An expected handoff time notification step, wherein the PDSN notifies each estimated handoff time to each multicast group member RN; Transmitting, by the PDSN, a packet to be transmitted to the mobile station to member RNs of a multicast group; A packet storing step in which the RN in which the mobile station is currently located transmits a packet to the mobile station, and the other multicast group member RNs store the packet after each estimated handoff time; A packet number informing step, in which the mobile (new) RN is informed of the number of the packet last received by the mobile station from the mobile station as the mobile station moves to an adjacent RN and an inter-RN handoff occurs; And a second packet transmission step of transmitting a packet after a last number among the packets in which the new RN is stored to the mobile station.

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상기와 같이 본 발명에서는 차세대 이동통신망의 매크로 모빌리티(Macro Mobility) 지원을 위하여 이동 아이피를 이용하며, PDSN이 외부 에이전트(Foreign Agent)의 기능을 수행한다. 이때, 하나의 PDSN에서 다른 PDSN으로 이동국이 이동할 경우에 지원되는 이동성을 매크로 모빌리티(Macro Mobility)라 하며, PDSN 관리 영역내의 하나의 RN에서 다른 RN으로 이동시에 지원되는 이동성을 마이크로 모빌리티(Micro Mobility)라 한다. As described above, in the present invention, a mobile IP is used to support macro mobility of a next generation mobile communication network, and a PDSN performs a function of a foreign agent. In this case, the mobility supported when the mobile station moves from one PDSN to another PDSN is referred to as macro mobility, and the mobility supported when moving from one RN to another RN in the PDSN management area is referred to as micro mobility. It is called.

본 발명은 매크로 모빌리티에서 발생할 수 있는 패킷의 손실 및 패킷의 순서 변경 등의 문제점들을 보완하기 위한 방법으로, 패킷의 다운 스트림(Down Stream)과 업 스트림(Up Stream)의 각 경우에 대하여 핸드오프시 패킷 시퀀스 제어를 적용한 PDSN간의 끊임없는 핸드오프 알고리즘에 관한 것이다.The present invention is a method to compensate for problems such as packet loss and packet order change that may occur in macro mobility, when handoff for each case of the down stream and the up stream of the packet. The present invention relates to a continuous handoff algorithm between PDSNs using packet sequence control.

또한, 본 발명은 이동국이 PDSN안의 RN과 RN사이를 이동할 때의 마이크로 모빌리티 지원을 위한 멀티 캐스트 그룹 구성 메커니즘 기반의 끊임없는 핸드오프 알고리즘에 관한 것이다. The present invention also relates to a continuous handoff algorithm based on a multicast group construction mechanism for micro mobility support when the mobile station moves between RN and RN in PDSN.

상기의 멀티 캐스트 그룹 메커니즘 기반의 끊임없는 핸드오프 알고리즘은 이동국의 이동 방향과 속도를 계산하여 이동국의 예상 이동경로에 인접한 RN들을 멀티 캐스트 그룹으로 구성하고, 상기의 멀티 캐스트 그룹 조인 시점을 최대한 늦춤으로서 망의 효율성을 높인다. The continuous handoff algorithm based on the multicast group mechanism calculates a moving direction and a speed of the mobile station, configures RNs adjacent to the mobile station's expected movement path into a multicast group, and delays the multicast group joining point as much as possible. Increase the efficiency of the network

또한, 기존의 멀티 캐스트 연결 방법이 가지고 있는 버퍼 오버헤드에 대한 문제점을 해결하기 위해, PDSN은 예상 핸드오프 시간 이후의 데이터만을 전송하며, RN 또한 예상 핸드오프 시간 이후의 데이터만을 버퍼링한다.In addition, in order to solve the problem of the buffer overhead of the existing multicast connection method, the PDSN transmits only data after the expected handoff time, and the RN also buffers only data after the expected handoff time.

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 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명이 적용되는 무선 통신망의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless communication network to which the present invention is applied.

도 1 에 도시된 바와 같이, 홈 에이전트(104)에서 이동국(101)으로의 데이터는 홈 에이전트(104)로부터 PDSN(103)을 경유해서 RNx(102)에 의해서 전달된다. 또한 이동국(101)에서 홈 에이전트(104)로의 데이터는 RNx(102)를 경유해서 PDSN(103)을 통해 홈 에이전트(104)로 전송된다. As shown in FIG. 1, data from the home agent 104 to the mobile station 101 is transferred by the RNx 102 from the home agent 104 via the PDSN 103. Data from the mobile station 101 to the home agent 104 is also sent to the home agent 104 via the PDSN 103 via the RNx 102.

도 1 에서 이동국(101)이 RNx(102)와 RNx(102)사이를 이동할 때 혹은 PDSN(103)과 PDSN(103) 사이를 이동할 때 핸드오프가 발생하게 되고, 이때 끊임없는 패킷 시퀀스 제어가 필요하다.In FIG. 1, handoff occurs when the mobile station 101 moves between RNx 102 and RNx 102 or when moving between PDSN 103 and PDSN 103, where constant packet sequence control is required. Do.

도 3 은 본 발명에 따른 PDSN간 핸드오프 발생시 이동성 지원을 위한 다운 스트림 패킷 시퀀스 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a downstream packet sequence for mobility support when a handoff occurs between PDSNs according to the present invention.

다음에 사용되는 메시지 명칭과 버퍼의 명칭들은 본 발명을 적용함에 있어 일예에 불과하다.Message names and buffer names used below are merely examples in applying the present invention.

도 3 을 참조하여, 다운 스트림의 경우에 핸드오프 발생시 패킷 시퀀스 제어과정을 살펴보면, 핸드오프 발생전 "Old PDSN"은 홈 에이전트로부터 들어오는 패킷들을 "Down_Buffer"에 저장한 후(301), "Old RN"으로 전송한다(302). 만약, 핸드오프가 발생하면 "New PDSN"은 "Old PDSN"에게 핸드오프 발생을 알리는 "Handoff_Gen" 메시지를 전달한다(303). 그러면, "Old PDSN"은 "Handoff_Gen"을 "New PDSN"으로부터 전달받아 이 메시지를 다시 홈 에이전트로 전달하고(304) "New PDSN"에게는 핸드오프 발생 메시지 수신을 알리는 "Handoff_Ack" 메시지를 전달한다(305). Referring to FIG. 3, in the case of the downstream, when the handoff occurs, the packet sequence control process is performed. Before the handoff occurs, the "Old PDSN" stores the packets coming from the home agent in the "Down_Buffer" (301), and the "Old RN". "302". If a handoff occurs, the "New PDSN" delivers a "Handoff_Gen" message indicating the handoff occurrence to the "Old PDSN" (303). Then, the "Old PDSN" receives "Handoff_Gen" from the "New PDSN" and forwards this message back to the home agent (304), and delivers a "Handoff_Ack" message to the "New PDSN" informing of receiving a handoff occurrence message ( 305).

한편, 홈 에이전트는 "Handoff_Gen"을 받기 전까지는 패킷을 "Old PDSN"으로 전송한다. "Handoff_Gen" 메시지를 받은 홈 에이전트는 "Handoff_DownEnd" 메시지를 "Old PDSN"에게 전송한 후(306), 다음 패킷부터는 "New PDSN"에게 전송하며(307), "New PDSN"은 홈 에이전트로부터 오는 데이터를 Down_Buffer에 저장한다.
그리고, "Old PDSN"이 홈 에이전트로부터 온 데이터를 저장하는 버퍼인 "Down_Buffer"에 저장하고 있던 패킷을 "New PDSN"에게 전송한다(308). 여기서, 만약 "Old PDSN"이 "Down_Buffer"에 있는 패킷을 모두 "New PDSN"에게 전송하면, "Old PDSN"은 "Handoff_DownEnd" 메시지를 "New PDSN"에게 전송한 후(309) 유휴(Idle)상태가 된다.
그러면, "New PDSN"은 "Old PDSN"에게서 전달받은 패킷을 "Ho_Buffer"에 저장한다. 그리고, "New PDSN"은 "Ho_Buffer"에 저장된 패킷을 "New RN"에게 우선적으로 전송한다(310).
On the other hand, the home agent transmits the packet to the "Old PDSN" until it receives the "Handoff_Gen". After receiving the "Handoff_Gen" message, the home agent sends the "Handoff_DownEnd" message to the "Old PDSN" (306), and then transmits the next packet to the "New PDSN" (307), and the "New PDSN" is data from the home agent. Is stored in Down_Buffer.
The packet stored in "Down_Buffer", which is a buffer for storing data from the home agent, is transmitted to the "New PDSN" by the "Old PDSN" (308). Here, if "Old PDSN" transmits all packets in "Down_Buffer" to "New PDSN", "Old PDSN" transmits "Handoff_DownEnd" message to "New PDSN" (309) and is in an idle state. Becomes
Then, "New PDSN" stores the packet received from "Old PDSN" in "Ho_Buffer". Then, the "New PDSN" preferentially transmits the packet stored in the "Ho_Buffer" to the "New RN" (310).

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또한 "New PDSN"은 "Handoff_DownEnd" 메시지를 받은 이후 "Ho_Buffer"를 체크해서 보낼 패킷이 없으면 핸드오프 시퀀스 제어를 종료하고 정상적인 데이터 전송 상태에서 "Down_Buffer"에 저장되어 있는 패킷을 "New RN"에게 전송한다(311). Also, after receiving "Handoff_DownEnd" message, "New PDSN" checks "Ho_Buffer" and if there is no packet to send, terminates handoff sequence control and sends the packet stored in "Down_Buffer" to "New RN" under normal data transmission. (311).

도 4 는 본 발명에 따른 PDSN간 핸드오프 발생시 이동성 지원을 위한 업 스트림 패킷 시퀀스 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an upstream packet sequence control method for mobility support when a PDSN handoff occurs according to the present invention.

도 4 를 참조하여 업 스트림의 경우에 핸드오프 발생시 패킷 시퀀스 제어 방법을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, "Old PDSN"은 "Old RN"으로부터 전달받은 패킷을 "Up_Buffer"에 저장한 후(401) 홈 에이전트로 전달한다(402).Referring to FIG. 4, a method of controlling a packet sequence when a handoff occurs in the upstream case is as follows. First, the "Old PDSN" stores the packet received from the "Old RN" in the "Up_Buffer" (401) and forwards it to the home agent (402).

만약, 핸드오프가 발생하면 "New PDSN"은 "Old PDSN"에게 "Handoff_Gen" 메시지를 전달하고(403), "New RN"으로부터 전달받은 패킷을 "Up_Buffer"에 저장한다(405). "Old PDSN"은 "New PDSN"으로부터 "Handoff_Gen" 메시지를 받으면 이 메시지를 다시 홈 에이전트로 전달하고(404) "New PDSN"에게는 "Handoff_Ack" 메시지를 전달한다(406). 이때, "New PDSN"은 "New RN"으로부터 들어오는 패킷을 "Up_Buffer"에 저장하면서, "Old PDSN"으로부터 "Handoff_UpEnd" 메시지를 기다린다. If a handoff occurs, the "New PDSN" delivers a "Handoff_Gen" message to the "Old PDSN" (403), and stores a packet received from the "New RN" in the "Up_Buffer" (405). When the "Old PDSN" receives the "Handoff_Gen" message from the "New PDSN", it forwards the message back to the home agent (404) and the "Handoff_Ack" message to the "New PDSN" (406). At this time, the "New PDSN" waits for a "Handoff_UpEnd" message from the "Old PDSN" while storing a packet coming from the "New RN" in the "Up_Buffer".

그리고, "Old PDSN"은 "Up_Buffer"에 저장되어 있는 패킷들을 홈 에이전트로 전송하고, 전송이 끝나면 "New PDSN"과 홈 에이전트로 "Handoff_UpEnd" 메시지를 보냄(407,408)으로써 패킷 시퀀스 제어를 종료하게 되며, 이후 유휴(Idle) 상태가 된다. And, "Old PDSN" transmits the packets stored in "Up_Buffer" to the home agent, and ends the packet sequence control by sending a "New PDSN" and a "Handoff_UpEnd" message to the home agent when the transmission is completed (407, 408). After that, it is idle.

이에 대해, "New PDSN"은 "Old PDSN"에게서 "Handoff_UpEnd" 메시지를 받아 패킷 시퀀스 제어를 종료하고, 정상적인 데이터 전송 상태로 전환하여 "Up_Buffer"에 저장되어 있는 패킷을 홈 에이전트로 전송한다(409).On the other hand, the "New PDSN" receives the "Handoff_UpEnd" message from the "Old PDSN", terminates the packet sequence control, switches to the normal data transmission state, and transmits the packet stored in the "Up_Buffer" to the home agent (409). .

도 5 는 본 발명에 따른 PDSN내 RN간 핸드오프 발생시 이동성 지원을 위한 패킷 시퀀스 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 이동국이 PDSN내의 RN과 RN사이를 이동할 때의 마이크로 모빌리티 지원을 위한 멀티 캐스트 그룹 메커니즘 기반의 끊임없는 핸드오프 알고리즘을 나타낸다.5 is a flowchart illustrating a method of controlling a packet sequence for mobility support when an RN handoff occurs in a PDSN according to the present invention, and shows a multicast group for supporting micro mobility when a mobile station moves between RNs and RNs in a PDSN. It represents a mechanism-based endless handoff algorithm.

이동국은 이동국이 존재하는 영역을 관리하는 PDSN과 RN에 의해 서비스를 받고 있으며, 이동국이 RN영역을 이동중일 경우에 이동국이 존재하는 영역에 인접한 RN의 신호 세기를 얻을 수 있으며, 이를 RN을 통해 PDSN에 보고한다고 가정할 때, 제시한 멀티 캐스트 그룹 기반의 핸드오프 알고리즘의 핸드오프 처리 절차를 살펴보면 다음과 같다.The mobile station is serviced by the PDSN and the RN managing the area where the mobile station exists. When the mobile station is moving the RN area, the mobile station can obtain the signal strength of the RN adjacent to the area where the mobile station exists. Suppose that to report to, the handoff processing procedure of the proposed multicast group-based handoff algorithm is as follows.

우선, 이동국은 PDSN에게 자신의 위치정보를 보고하며(501), PDSN은 이에 대한 정보를 저장한다. 여기서, 위치정보는 이동국의 번호, 보고 시간, 인접 RN의 신호 세기로 구성된다. PDSN은 이동국으로부터 보고받은 위치 정보와 PDSN내의 RN의 배치 정보를 가지고 있는 지역정보 및 이동 환경정보를 이용하여 이동국의 이동 방향과 속력을 예측한다(502). First, the mobile station reports its location information to the PDSN (501), which stores the information about it. Here, the location information consists of the number of the mobile station, the reporting time, and the signal strength of the adjacent RN. The PDSN predicts the moving direction and the speed of the mobile station by using the location information reported from the mobile station and the location information and the moving environment information including the location information of the RN in the PDSN (502).

다음으로, PDSN은 예측한 이동국의 이동 방향과 속력을 이용하여 이동국의 예상 이동 경로상의 RN들을 멀티 캐스트 그룹으로 구성한다(503). 이때, PDSN은 각 멤버 RN의 예상 핸드오프 시간을 기록하고, 이를 각각의 RN으로 알려 준다(504). 다음으로, PDSN은 이동국으로 전송될 패킷을 멀티 캐스트 그룹의 멤버 RN들에게 전송하며, 이동국이 현재 위치한 RN은 패킷을 이동국에게 전송한다. 멤버 RN들은 각각의 핸드오프 예상 시간 이후의 패킷만을 저장한다(505). Next, the PDSN configures the RNs on the expected movement path of the mobile station into a multicast group by using the predicted movement direction and speed of the mobile station (503). At this time, the PDSN records the expected handoff time of each member RN and informs it to each RN (504). Next, the PDSN sends the packet to be sent to the mobile station to the member RNs of the multicast group, and the RN where the mobile station is currently located sends the packet to the mobile station. The member RNs store only the packet after each handoff expected time (505).

이어서 이동국이 인접 RN으로 이동하고, 이동국은 자신이 마지막으로 전송받은 패킷의 번호를 이동한(새로운) RN에게 알린다(506). The mobile station then moves to the adjacent RN, which informs the RN to which the last received packet number was transferred (new) (506).

이어서 새로운 RN은 저장되어 있는 패킷 중에서 마지막 번호 이후의 패킷을 이동국에게 전송한다(507). 이처럼 멀티 캐스트 연결을 이용하여 핸드오프를 처리하기 때문에 이동국이 데이터의 끊임없는 서비스를 RN으로부터 받을 수 있으며, RN은 예상 핸드오프 이후의 패킷만을 저장하므로 RN의 버퍼 오버헤드를 줄일 수 있다.The new RN then transmits the packet after the last number among the stored packets to the mobile station (507). Since the handoff is handled using the multicast connection, the mobile station can receive a continuous service of data from the RN, and the RN stores only packets after the expected handoff, thereby reducing the buffer overhead of the RN.

상기 예상 핸드오프 시간을 예측하는 과정을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the process of predicting the expected handoff time in more detail as follows.

본 발명에서는 이동국이 핸드오프가 발생했을 경우, 끊임없는 핸드오프를 제공하기 위해 예상 핸드오프 시간을 예측한다. 이를 위하여, 이동국은 PDSN에게 주기적으로 위치정보를 알리게 되며, 이는 인접한 RN들의 신호세기와 보고시간 등의 인자를 가지고 있다. 예상 핸드오프 시간은 RN 영역내에서 실제 측정한 RN의 신호세기를 갖는 데이터베이스인 배치정보와 신호세기를 이용하여 이동국의 위치를 예측하고, 이동국으로부터 보고받은 신호세기 중 가장 큰 값을 갖는 RN경계까지의 거리를 구한 다음에 이를 이동국의 속력으로 나누어 예상 핸드오프 시간을 예측한다. 이때, PDSN의 이동국 속력 예측은 배치정보를 이용하여, 이동국이 주기적으로 보고하는 위치정보 중 RN의 신호 세기에 따른 위치를 예측하고, 이동국의 보고시간에 따른 위치의 차를 이동국 보고시간 차로 나누어 이동국 속력을 구한다. 이를 토대로 PDSN은 예상 핸드오프 시간 이후의 데이터만을 RN에게 전송하며, RN 또한 자신의 예상 핸드오프 시간 이후의 데이터만을 버퍼에 저장한다.In the present invention, when the handoff occurs, the mobile station predicts an expected handoff time to provide a continuous handoff. To this end, the mobile station periodically informs the PDSN of the location information, which has factors such as signal strength and reporting time of adjacent RNs. The estimated handoff time is estimated using the location information and the signal strength, which is the database having the actual measured RN signal strength in the RN region, and predicts the position of the mobile station, and reaches the RN boundary having the largest value among the signal strengths reported from the mobile station. Find the distance and then divide it by the speed of the mobile station to predict the expected handoff time. At this time, the mobile station speed prediction of the PDSN predicts the position according to the signal strength of the RN among the position information periodically reported by the mobile station by using the placement information, and divides the difference of the position according to the reporting time of the mobile station by the mobile station reporting time difference. Find the speed. Based on this, the PDSN transmits only data after the expected handoff time to the RN, and the RN also stores only data after its expected handoff time in the buffer.

상기 멀티 캐스트 그룹 구성 과정을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the multicast group configuration process in more detail as follows.

멀티 캐스트 그룹 구성이란, 이동국이 현재 서비스를 받고 있는 RN을 중심으로 인접한 RN들을 선택하여 그룹으로 설정하는 것을 의미한다. 이때, 이동국에 연속적인 서비스를 제공하기 위하여, 그룹의 크기와 그 그룹에 속한 각 멤버들의 버퍼의 오버헤드는 다음과 같은 상관 관계를 가진다. Multicast group configuration means that the mobile station selects adjacent RNs based on the RN currently being serviced and sets them as a group. At this time, in order to provide a continuous service to the mobile station, the size of the group and the overhead of the buffer of each member belonging to the group have the following correlation.

본 발명에서는 PDSN이 멀티 캐스트 그룹을 정할 때, 이동국이 현재 서비스를 받고 있는 RN의 인접한 RN들로 그룹 멤버를 결정하는 것이 아니라, 이동국이 주기적으로 보고한 위치정보와 PDSN이 가지고 있는 RN들의 배치 정보를 이용하여 이동국의 이동 방향과 속력을 예측하여 이동국의 예상 경로 중 RN 신호세기가 가장 큰 신호 값을 갖는 RN을 이동대상으로 보아 그에 인접한 RN들을 멀티 캐스트 그룹으로 선택한다. 이때, 예측한 이동국의 속력에 따라 적정한 신호 세기 값을 갖는 RN까지를 멤버로 결정함으로써 망의 효율성을 높이고, 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한 멀티 캐스트 그룹 멤버 조인(join) 시점은 그룹의 RN 멤버를 선택하는 시간과 멤버 RN을 조인하는데 걸리는 시간을 합한 시간을 예측한 예상 핸드오프 시간에서 뺀 시점으로 결정한다.In the present invention, when the PDSN determines a multicast group, the mobile station does not determine the group member from adjacent RNs of the RN currently being serviced, but the location information reported periodically by the mobile station and the placement information of the RNs of the PDSN. By predicting the moving direction and the speed of the mobile station by using the RN having the signal value with the largest RN signal strength among the expected paths of the mobile station as a moving object, the adjacent RNs are selected as a multicast group. At this time, the network efficiency can be increased and the overhead can be reduced by determining, as members, up to RN having an appropriate signal strength value according to the predicted speed of the mobile station. In addition, the multicast group member join time is determined by subtracting the estimated handoff time from the sum of the time for selecting the RN members of the group and the time for joining the member RNs.

PDSN내의 RN간 멀티 캐스트 그룹 구성 기반의 끊임없는 핸드오프를 위해 제안한 알고리즘을 적용하기 위해서 PDSN, RN, 이동국에서 다음과 같은 연결 관리 정보를 유지한다.In order to apply the proposed algorithm for continuous handoff based on multicast group configuration between RNs in PDSN, the following connection management information is maintained in PDSN, RN and mobile station.

첫 번째로 이동국에서의 연결 관리 정보를 살펴보면 다음과 같다.First, the connection management information of the mobile station is as follows.

이동국은 RN과 PDSN을 통해 고정 호스트(FH : Fixed Host)와 연결을 설정해서 통신을 한다. 이동국이 유지하는 연결 관련 정보는 현재의 PDSN 번호, 현재 RN 번호, 현재 연결에 대한 정보, 연결 번호, 마지막으로 수신한 패킷의 번호이다. 이를 설명하면 다음과 같다.The mobile station establishes a connection with the fixed host (FH) through the RN and the PDSN to communicate. The connection related information maintained by the mobile station is a current PDSN number, a current RN number, information on a current connection, a connection number, and a number of a last received packet. This is described as follows.

현재 RN 번호와 현재 PDSN 번호는 이동국의 현재 위치를 말하며, RN 번호를 이용하여 PDSN 번호를 얻을 수 있다. 또한, 이동국은 여러 상대방 호스트와 호 설정을 할 수 있으므로, 연결번호 CONID와 마지막 패킷 번호로 현재 연결중인 연결에 대한 정보를 유지한다. 마지막 패킷 번호 필드는 RN으로부터 이동국이 성공적으로 받은 패킷의 번호로서, 핸드오프 처리시 다음 RN이 이동국에 전송할 패킷을 결정하는데 사용되며, 또한 데이터의 중복을 피하기 위한 RN과 이동국간의 패킷 시퀀스 제어에도 사용된다.The current RN number and the current PDSN number refer to the current position of the mobile station, and the PDSN number can be obtained using the RN number. In addition, since the mobile station can establish a call with several counterpart hosts, the mobile station maintains information on the connection currently connected by the connection number CONID and the last packet number. The last packet number field is the number of packets successfully received by the mobile station from the RN. It is used to determine the packet that the next RN will send to the mobile station during handoff processing. It is also used to control the packet sequence between the RN and the mobile station to avoid duplication of data. do.

두 번째로, RN의 연결 관리 정보를 살펴보면 다음과 같다.Second, look at the connection management information of the RN as follows.

RN이 관리하는 영역에서 현재 연결 설정이 되어 있는 이동국과 이동국의 예상 경로 상으로의 이동을 대비해서 멀티 캐스트되는 패킷들을 미리 저장하기 위해 다음과 같은 연결 정보 테이블을 유지하는데, 연결 정보 테이블에 들어가는 정보들은 연결 정보 테이블, 그룹 번호, 이동국 번호, 연결 번호, 예상 핸드오프 시간 등이다. RN이 관리하는 영역에 존재하는 이동국은 이에 대응하는 각각의 멀티 캐스트 그룹을 구성하고 있으므로, RN은 각 이동국의 연결정보를 유지하기 위하여 그룹 번호, 이동국 번호, 연결 번호 필드를 구성한다. 이들을 이용하여 이동국의 연결을 식별하며, 예상 핸드오프 시간(FHOT : Forecasted Handoff Time)은 RN이 예상 핸드오프 시간 이후의 패킷들을 저장하는데 사용된다. 이로써 RN이 버퍼링하는 데이터의 양을 결정할 수 있다.In the RN-managed area, the following connection information table is maintained in order to store the multicast packets in advance in preparation for movement on the mobile station and the expected path of the current connection. Are connection information table, group number, mobile station number, connection number, expected handoff time, and the like. Since the mobile stations existing in the area managed by the RN constitute respective multicast groups corresponding thereto, the RN configures group number, mobile station number, and connection number fields in order to maintain connection information of each mobile station. These are used to identify the mobile station's connection, and the Forecasted Handoff Time (FHOT) is used by the RN to store packets after the expected handoff time. This can determine the amount of data that the RN buffers.

세 번째로, PDSN의 연결 관리 정보를 살펴보면 다음과 같다.Third, the connection management information of the PDSN is as follows.

PDSN은 자신이 관리하는 영역 내의 모든 이동국 연결정보와 멀티 캐스트 그룹에 대한 정보를 관리하며, 이동국의 위치를 추적할 수 있는 위치 정보 테이블과 이동국의 예상 경로를 예측하기 위한 이동 환경 테이블을 유지한다. 여기서, 이동 환경 테이블은 그룹 번호, RN 번호, 이동국 번호, 예상 핸드오프 시간, 조인 요청 시간, 위치 정보 테이블, 이동 환경 테이블 등을 포함한다.The PDSN manages all mobile station connection information and multicast group information in the area managed by the PDSN, and maintains a location information table for tracking the location of the mobile station and a mobile environment table for estimating the expected path of the mobile station. Here, the mobile environment table includes a group number, an RN number, a mobile station number, an expected handoff time, a join request time, a location information table, a mobile environment table, and the like.

상기 위치 정보 테이블은 이동국 번호, 보고 시간, RN 번호, 신호의 세기를 포함한다. 위치정보 테이블(PINFORTABLE : Position Information Table)은 이동국이 주기적으로 보고하는 인접 RN의 신호의 세기(SS : Signal Strength)와 보고되는 시간(RT : Report Time), 현재 연결 설정이 되어 있는 RN의 번호(RNID)와 이동국 번호(이동국ID)를 포함한다. 또한, 멀티 캐스트 그룹 테이블(MGTABLE : Multicast Group Table)을 이용하여 PDSN이 관리하는 영역내의 그룹에 속한 각 RN의 예상 핸드오프 시간(FHOT)에 대한 정보를 유지한다.The location information table includes the mobile station number, report time, RN number, and signal strength. The Position Information Table (PINFORTABLE) shows the signal strength (SS) of the adjacent RN, which is periodically reported by the mobile station, the reported time (RT: Report Time), and the number of the RN currently connected. RNID) and mobile station number (mobile station ID). In addition, by using a multicast group table (MGTABLE) to maintain information about the expected handoff time (FHOT) of each RN belonging to the group in the area managed by the PDSN.

상기 이동 환경 테이블은 이동국의 위치, 예상 위치, 예상 속력, 그룹멤버 리스트를 포함하는데, 이동 환경 테이블(MENVTABLE: Mobile Environment table)은 정적인 테이블로서, 이동국의 이동 방향과 속력을 계산해서 이동 호스트의 멀티 캐스트 그룹을 구성하는데 사용한다. 이동 환경 테이블은 실제 이동국의 이동에 따른 각 위치에서 측정된 RN들의 신호 세기에 의해 구성된다.The mobile environment table includes a location of a mobile station, an estimated location, an estimated speed, and a list of group members. The mobile environment table (MENVTABLE) is a static table that calculates a moving direction and speed of a mobile station to determine a mobile host. Used to form a multicast group. The mobile environment table is constructed by the signal strength of the RNs measured at each location according to the actual mobile station's movement.

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이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Will be evident to those who have knowledge of

상기한 바와 같은 본 발명은, 이동국이 현재의 PDSN 영역을 벗어나 다른 PDSN 영역으로 이동하여 핸드오프가 발생하였을 경우에 핸드오프 시퀀스 제어를 적용하여 데이터의 순서변경 및 손실 발생률을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, when the mobile station moves out of the current PDSN region to another PDSN region and a handoff occurs, handoff sequence control is applied to reduce the reordering and loss of data. .

또한, 본 발명은 PDSN내 RN간 사이를 이동국이 이동할 때 멀티 캐스트 그룹 구성 메커니즘을 적용하여, RN이 이동국에게 전송할 데이터를 미리 버퍼에 저장하여 핸드오프 발생시 끊임없는 핸드오프를 지원할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that by applying a multicast group configuration mechanism when the mobile station moves between RNs in the PDSN, the RN stores the data to be transmitted to the mobile station in the buffer in advance to support the continuous handoff when a handoff occurs .

또한, 본 발명은 멀티 캐스트 그룹 조인 시점을 연속적인 연결 서비스에 지장이 없는 범위내에서 최대한 늦추어 망의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the efficiency of the network by slowing down the multicast group join time as much as possible within the range that does not interfere with the continuous connection service.

또한, 본 발명은 멀티 캐스트 조인 후 PDSN이 데이터를 예상 핸드오프 시간 이후의 데이터만을 전송하기 때문에 불필요한 전송을 억제할 수 있으며, RN 또한 예상 핸드오프 시간 이후의 데이터만을 저장하기 때문에 버퍼의 오버헤드를 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention can suppress unnecessary transmission since the PDSN transmits data only after the expected handoff time after the multicast join, and since the RN also stores only the data after the expected handoff time, the buffer overhead is reduced. There is an effect that can be reduced.

Claims (16)

무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법에 있어서,In the continuous packet sequence control method for mobility support in a wireless communication network, PDSN(Packet Data Serving Node)이 이동국의 이동 방향과 속력을 이용하여 상기 이동국의 예상 이동 경로상의 RN(Radio Network)들을 멀티 캐스트 그룹으로 구성하는 멀티 캐스트 그룹 구성 단계;A multicast group constructing step in which a packet data serving node (PDSN) configures RNs (Radio Networks) on an expected movement path of the mobile station by using a movement direction and a speed of the mobile station; 상기 PDSN이 각 멀티 캐스트 그룹 멤버 RN으로 각 예상 핸드오프 시간을 통보하는 예상 핸드오프 시간 통보 단계;An expected handoff time notification step, wherein the PDSN notifies each estimated handoff time to each multicast group member RN; 상기 PDSN이 상기 이동국으로 전송될 패킷을 멀티 캐스트 그룹의 멤버 RN들에게 전송하는 제1 패킷 전송 단계;Transmitting, by the PDSN, a packet to be transmitted to the mobile station to member RNs of a multicast group; 상기 이동국이 현재 위치한 RN이 패킷을 상기 이동국으로 전송하고, 그외의 멀티 캐스트 그룹 멤버 RN들은 각각의 핸드오프 예상 시간 이후의 패킷을 저장하는 패킷 저장 단계;A packet storing step in which the RN in which the mobile station is currently located transmits a packet to the mobile station, and the other multicast group member RNs store the packet after each estimated handoff time; 상기 이동국이 인접 RN으로 이동하여 RN간 핸드오프가 발생됨에 따라, 이동한(새로운) RN이 상기 이동국으로부터 상기 이동국이 마지막으로 전송받은 패킷의 번호를 통보받는 패킷 번호 통보 단계; 및A packet number informing step, in which the mobile (new) RN is informed of the number of the packet last received by the mobile station from the mobile station as the mobile station moves to an adjacent RN and an inter-RN handoff occurs; And 상기 새로운 RN이 저장되어 있는 패킷 중에서 마지막 번호 이후의 패킷을 상기 이동국으로 전송하는 제2 패킷 전송 단계 A second packet transmission step of transmitting a packet after a last number among the packets in which the new RN is stored to the mobile station; 를 포함하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.Endless packet sequence control method for mobility support in a wireless communication network comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 멀티 캐스트 그룹 구성 단계는,The multicast group configuration step, 상기 PDSN이 상기 이동국의 위치정보를 보고받아 저장하는 단계;The PDSN receiving and storing location information of the mobile station; 상기 PDSN이 위치정보, 지역정보 및 이동 환경정보를 이용하여 상기 이동국의 이동 방향과 속력을 예측하는 단계; 및Predicting, by the PDSN, a moving direction and a speed of the mobile station using location information, area information, and moving environment information; And 상기 PDSN이 상기 예측한 이동국의 이동 방향과 속력을 이용하여 상기 이동국의 예상 이동 경로상의 RN들을 멀티 캐스트 그룹으로 구성하는 단계Configuring, by the PDSN, RNs on the expected movement path of the mobile station into a multicast group by using the predicted movement direction and speed of the mobile station; 를 포함하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.Endless packet sequence control method for mobility support in a wireless communication network comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 이동국의 위치 정보는,The location information of the mobile station is 상기 이동국의 번호, 보고시간, 인접 RN의 신호 세기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.And a signal strength of a neighboring RN, the number of mobile stations, a reporting time, and a continuous packet sequence control method for mobility support in a wireless communication network. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 예상 핸드오프 시간은,The estimated handoff time is RN영역 내에서 실제 측정한 RN의 신호세기를 갖는 데이터베이스인 배치정보와 신호세기를 이용하여 상기 이동국의 위치를 예측하고, 상기 이동국으로부터 보고받은 신호세기 중 가장 큰 값을 갖는 RN경계까지의 거리를 구한 다음에 이를 이동국의 속력으로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.The location of the mobile station is estimated using the location information and the signal strength, which is a database having the actual measured RN signal strength in the RN region, and the distance from the mobile station to the RN boundary having the largest value is reported. A method of controlling a continuous packet sequence for mobility support in a wireless communication network, wherein the value is obtained by dividing the result by the speed of the mobile station. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 이동국 속력 예측 과정은,The mobile station speed prediction process, 배치정보를 이용하여 상기 이동국이 주기적으로 보고하는 위치정보 중 RN의 신호 세기에 따른 위치를 예측하고, 상기 이동국의 보고시간에 따른 위치의 차를 이동국 보고시간 차로 나누어 이동국 속력을 구하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.It estimates the position according to the signal strength of the RN of the position information periodically reported by the mobile station by using the batch information, and obtains the mobile station speed by dividing the difference of the position according to the reporting time of the mobile station by the difference of the mobile station reporting time. Continuous packet sequence control method for mobility support in wireless communication network. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 멀티 캐스트 그룹 구성 과정은,The multicast group configuration process, 상기 이동국이 현재 서비스를 받고 있는 RN의 인접한 RN들로 그룹 멤버를 결정하는 것이 아니라, 상기 이동국이 주기적으로 보고한 위치정보와 상기 PDSN이 가지고 있는 RN들의 배치 정보를 이용하여 상기 이동국의 이동 방향과 속력을 예측하여 상기 이동국의 예상 경로 중 RN 신호세기가 가장 큰 신호 값을 갖는 RN을 이동대상으로 보아 그에 인접한 RN들을 멀티 캐스트 그룹으로 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.Rather than determining the group member by neighboring RNs of the RN currently being serviced, the mobile station uses the location information reported periodically by the mobile station and the arrangement information of the RNs of the PDSN. Endless packets for mobility support in a wireless communication network which predicts speed and selects RNs having the largest signal value of the RN signal strength among the predicted paths of the mobile station as moving objects and selects RNs adjacent to the multicast group. Sequence control method. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 멀티 캐스트 그룹의 멤버는,Members of the multicast group are: 멀티 캐스트 그룹의 RN 멤버를 선택하는 시간과 멀티 캐스트 멤버 RN을 조인(join)하는데 걸리는 시간을 합한 시간을 상기 이동국의 예상 핸드오프 시간에서 뺀 시점을 조인 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 이동성 지원을 위한 끊임없는 패킷 시퀀스 제어 방법.In a wireless communication network, the joining time is determined by subtracting the sum of the time for selecting the RN member of the multicast group and the time taken to join the multicast member RN from the estimated handoff time of the mobile station. Continuous packet sequence control method for mobility support. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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