KR100664784B1

KR100664784B1 - 통신 세션의 핸드오프 방법, 시스템 및 장치

Info

Publication number: KR100664784B1
Application number: KR1020000048786A
Authority: KR
Inventors: 소이어알버트조셉
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2007-01-04
Also published as: DE60027969T2; CN1286555A; BR0003643A; AU5354700A; CA2315987A1; DE60027969D1; EP1079653A1; KR20010030116A; JP2001112040A; JP3792492B2; US6603972B1; EP1079653B1

Abstract

무선 데이터 네트워크 시스템에서 통신 세션의 핸드오프를 제공하기 위한 장치, 방법 및 시스템을 개시하는 데, 통신 세션 설정은 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 기지국, 제 1 서빙 라우팅 노드 및, 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 이동 유닛과 이루어진다. 핸드오프를 위해 제 2 기지국이 선택되었으면, 바람직한 방법 실시예는 먼저, 이동 유닛을 위해 게이트웨이 라우팅 노드와 제 2 서빙 라우팅 노드간에 제 2 어드레싱 내용을 설정한다. 그 후, 게이트웨이 라우팅 노드는 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 동시에, 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 제 2 서빙 라우팅 노드로 경로배정한다. 이동 유닛이 제 2 기지국으로 재동조되었으면, 제 2 기지국은 제 2 어드레싱 내용을 가진 입력 데이터 패킷으로부터 음성 통신을 이동 유닛으로 전송하고, 이동 유닛으로부터 출력 음성 통신을 수신한다. 이러한 재동조후, 게이트웨이 라우팅 노드는 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 서빙 라우팅 노드로 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 경로배정하는 것을 중지시키는 반면에, 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 제 2 서빙 라우팅 노드로 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 계속 경로배정한다.

Description

통신 세션의 핸드오프 방법, 시스템 및 장치{APPARATUS, METHOD AND SYSTEM FOR VOICE COMMUNICATION HAND-OFF IN A MOBILE PACKET DATA NETWORK ENVIRONMENT}

도 1은 본 발명에 따라서, 글로벌 GSN으로부터 제 1 서빙 GSN 및 제 1 기지국을 통한 이동 유닛으로의 제 1 통신 경로를 가지는, 핸드오프 이전의 시스템 실시예를 도시하는 블럭도,

도 2는 본 발명에 따라서, 글로벌 GSN으로부터 제 1 서빙 GSN 및 제 2 기지국을 통해 이동 유닛으로 진행하는 제 1 통신 경로 및, 글로벌 GSN으로부터 제 1 서빙 GSN 및 제 2 기지국을 통하는 제 2 통신 경로를 가지는, 핸드오프 동안의 시스템 실시예를 도시하는 블럭도,

도 3은 본 발명에 따라서, 글로벌 GSN으로부터 제 2 서빙 GSN 및 제 2 기지국을 통해 이동 유닛으로 진행하는 제 2 통신 경로를 가지는, 핸드오프 완료 동안의 시스템 실시예를 도시하는 블럭도,

도 4는 본 발명에 따르는 장치 실시예를 도시하는 블럭도,

도 5는 본 발명에 따르는 방법 실시예를 도시하는 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 글로벌 GSN 120 : 기지국

125 : 서빙 GSN 130 : 패킷 데이터 네트워크

140 : 이동 유닛

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 패킷 데이터 네트워크 환경에서 음성 통신 핸드오프를 위한 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.

복잡한 원격통신 네트워크 및 데이터 네트워크 (또는, 동등한 패킷 데이터 네트워크)가 증가함에 따라, 상이한 유형의 네트워크에 걸쳐 사용할 수 있는 서로 다른 유형의 서비스가 증가하게 되었다. 예를 들면, 회로 교환 원격통신 네트워크에 걸쳐 데이터 전송 서비스가 종종 사용된다. 또한, 음성 통신 서비스가 인터넷과 같은 패킷 데이터 네트워크(또는 패킷 교환 데이터 네트워크)에 걸쳐 점차 사용가능하게 되었다.

인터넷 전화와 같은 패킷 교환 데이터 네트워크를 통하는 음성 통신 서비스의 경우, 이동 환경에서 특별한 문제가 발생될 수 있다. 이동 무선 통신 시스템은 전형적으로 회로 교환 통신을 위한 이동 교환 센터 또는 전이중(full duplex) 데이터 패킷 통신을 위한 라우팅 노드를 가진 셀 또는 셀 사이트를 형성하는 다수의 기지국(송수신기)을 사용하여, 주어진 지리학적 영역의 전체에 걸쳐 무선 통신을 제공한다. 이동 유닛이 지리학적 영역을 횡단할 수 있으므로, 이동 유닛으로/으로부터의 통신이 하나 이상의 이들 기지국 및 라우팅 노드를 통해 이루어질 수 있다. 기지국과 스위치간의 이러한 트랜지션(transition) 동안에, 진행중인 통신 세션을 유지관리하기 위하여, 회로 교환 네트워크에 다양한 핸드오프 방법이 사용되어, 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 이동 유닛에 대한 무선 통신을 전송하면서, 이러한 진행중인 호출 또는 세션을 유지관리한다.

그러나, 패킷 교환 데이터 네트워크에서, 이러한 핸드오프 방법론은 그의 목적이 경쟁적 및 분기적이다. 예를 들면, 텍스트 파일 또는 데이터 파일과 같은 인코딩 데이터의 전송을 위해서는, 비교적 작은 전송 지연보다는 데이터 전송의 신뢰성이 더욱 중요하다. 결과적으로, 핸드오프 동안에, 데이터 전송이 일시적으로 중단되고, 데이터가 버퍼링되고, 그 후에 핸드오프의 완료시에 전송이 재개되어, 손실 데이터의 재전송이 가능하게 된다. 그러나, 패킷 교환 데이터 네트워크를 통한 음성 통신시에는, 신뢰성이 전송 지연과 관련된 고려 사항보다 덜 중요한 부차적인 것이 되는데, 이는 비교적 작은 데이터 손실은 인지할 수 없고 상당히 참을 만 하지만, 전송시의 아주 약간의 지연은 고객을 화나게 하고 불만을 일으키기 때문이다. 이동 핸드오프 동안에 이러한 전송 지연을 최소화하는 것은 데이터 네트워크를 통한 이러한 음성 통신에 있어 더욱 중요하다.

결과적으로, 이동 데이터 네트워크에서 진행중인 음성 통신 세션을 중단시키지 않고 고객이 비교적 인지할 수 없는 원할한 음성 통신 핸드오프가 필요하다. 또한, 이러한 무선 통신 시스템은 상당히 효율적이어야 하며, 부가적인 네트워크 자원의 사용을 최소화하거나 혹은 필요없게 하면서 비용면에서 효과적으로 구현될 수 있어야 한다.

본 발명의 무선 통신 시스템은 패킷 데이터 네트워크 환경에서 이동 유닛의 음성 통신 세션의 사실상 원할하고 인지가 불가능한 핸드오프를 제공한다. 본 발명의 다양한 실시예는, 라우팅 노드(routing node) 및 기지국과 같은 기존의 통신 설비에 있어서 상당히 효율적이며 비용면에서 효과적인 구현을 할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예는, 부가적인 네트워크 자원의 사용을 최소화하거나 혹은 필요없게 하면서 다른 지능형 네트워크 장치 및 시스템과 호환가능하다.

본 발명에 따르면, 데이터 네트워크에 있어서 통신 세션의 핸드오프를 위한 장치, 방법 및 시스템이 제공된다. 시스템 실시예는 글로벌 GSN과 같은 게이트웨이 라우팅 노드(gateway routing node), 서빙 GSN(serving GSN)과 같은 다수의 서빙 라우팅 노드, 및, 다수의 기지국(송수신기)을 포함한다. 이러한 핸드오프 이전에, 제 1 어드레싱 내용을 이용하여 제 1 기지국, 제 1 서빙 라우팅 노드 및 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 이동 유닛과 사전에 통신 세션 설정이 이루어지는데, 제 1 어드레스 내용은, 이동 유닛으로의 전송을 위해 제 1 기지국에 입력 데이터 패킷을 경로배정(routing)하기 위한, 이동 유닛, 제 1 기지국 및 제 1 서빙 라우팅 노드를 지정하는 내장된 어드레싱 층으로 구성된다.

통신 세션의 핸드오프에 있어서, 게이트웨이 라우팅 노드는, 제 2 기지국이 핸드오프를 위해 선택되었으면, 게이트웨이 라우팅 노드와 제 2 서빙 라우팅 노드간에 이동 유닛을 위한 제 2 어드레싱 내용을 설정하기 위한 인스트럭션을 포함하는데, 이 제 2 어드레싱 내용은 제 2 기지국으로 입력 데이터 패킷을 경로배정하기 위하여 이동 유닛, 제 2 기지국 및 제 2 서빙 라우팅 노드를 지정하는 내장된 어드레싱 층으로 구성된다. 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 동시에 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 제 2 서빙 라우팅 노드로 경로배정한다. 이동 유닛이 제 2 기지국으로 재동조되면, 핸드오프를 완료하고, 제 2 기지국은, 제 2 어드레싱 내용을 가진 입력 데이터 패킷으로부터의 현재 음성 통신을 이동 유닛으로 전송하고, 이동 유닛으로부터의 출력 음성 통신을 수신하기 위한, 인스트럭션을 포함한다. 이동 유닛이 제 2 기지국으로 재동조된 후, 게이트웨이 라우팅 노드는, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 서빙 라우팅 노드로 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 경로배정하는 것을 중지시키는 반면에, 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 제 2 서빙 라우팅 노드로 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 경로배정하는 것을 계속적으로 유지시킨다.

결과적으로, 이동 유닛의 통신 세션은 서빙 기지국으로부터 목표 기지국으로 원할하고 중단없이 핸드오프된다. 또한, 이러한 핸드오프는 다른 지능형 또는 감독 네트워크 소자를 포함하지 않고서도, 최소 네트워크 자원, 스위치 및 기지국을 사용하여 이루어진다.

본 발명의 많은 다른 장점 및 특징들은 본 발명의 후속된 상세한 설명 및 실시예, 특허청구의 범위 및 첨부된 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.

본 발명은 다수의 상이한 형태가 가능하지만, 본 발명의 원리를 예시하기 위하여 도면에 도시된 특정한 상세한 실시예를 기술하였는 데, 이는 본 발명을 이 특정한 실시예로 제한하려는 것은 아니다.

전술한 바와 같이, 무선 통신 시스템을 위하여 상당히 효율적이며 비용면에서 효과적으로 구현되는 패킷 데이터 네트워크를 통한 음성 통신 세션의 비교적 원할하고 인지 불가능한 핸드오프를 제공할 필요가 있다. 본 발명에 따라서, 최소 네트워크 자원을 사용하면서(즉, 본 발명에 따라서 구성된 기존의 라우팅 노드 및 기지국을 사용하면서) 이러한 장점, 즉, 비교적 원할하고 인지할 수 없는 무선 핸드오프를 제공하는 시스템, 장치 및 방법을 기술한다.

도 1은, 본 발명에 따른, 핸드오프 이전의 시스템 구현(100)을 도시한 블럭도이다. 시스템(100)은, 예를 들면, 유럽 또는 미국에서의 GPRS(generalized packet radio service)용으로 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 글로벌 GPRS 지원 노드("글로벌 GSN")(110)로 지칭되는 게이트웨이 라우팅 노드, 제 1 서빙 GSN(125_A) 과 제 2 서빙 GSN(125_B)과 같은 하나 이상의 서빙 GPRS 지원 노드("서빙 GSN")(125) 및, 제 1 기지국(120_A) 과 제 2 기지국(120_B)과 같은 하나 이상의 기지국(또는 송수신기)을 포함한다. 글로벌 GSN(110) 및 서빙 GSN(125)은 바람직하게, 본 발명에 따라서 동작하도록 구성된 GPRS 시스템에 사용되는, 루센트 테크놀로지사에 의해 제조된, 패킷 데이터 라우팅 노드이며, 이는 보다 상세히 후술될 것이다. 글로벌 GSN(110)은 음성 또는 데이터 통신의 부가적인 경로배정을 위해 패킷 데이터 네트워크(130)에 연결된다. 또한, 글로벌 GSN(110)은 (도시되지 않은) 다른 지능형 네트워크 장치에 연결될 수 있다. 기지국(120)은 이동 전화(141), (무선 모뎀, 무선 터미날 어댑터 또는 다른 무선 데이터 전송 장치를 가진) 컴퓨터, (페이징 기능을 가진 이동 전화와 같은) 다른 데이터/음성 장치(143), 그리고, 개인용 정보 단말기(Personal Digital Assistant : "PDA")(144)와 같이 일반적으로 이동 유닛(140)이라고 하는 다수의 무선 장치와의 무선 통신을 위한 무선 송수신기를 포함한다. (참조를 용이하게 하기 위하여, 음성, 페이징 또는 데이터 전송과 같은 하나 이상의 이들 통신 특징부를 포함하는 이러한 무선 장치를 일반화하여 나타내기 위해 본 명세서에서 이동 유닛이란 용어를 사용한다.) 글로벌 GSN(110), 서빙 GSN(125) 및 기지국(120)은 본 기술분야에 알려진 프레임 중계용으로 사용되는 유형과 같은 시그널링 및/또는 전송선(150)을 사용하여 서로 연결된다.

도 1을 계속 참조하면, 통신 경로(155)는 제 1 또는 서빙 기지국(120_A), 제 1 서빙 GSN(125_A), 글로벌 GSN(110)을 통해 (도시되지 않은) 다른 장치와의 전이중 통신을 위해 이동 유닛(140_A)으로 설정되고, 패킷 데이터 네트워크(130)를 통해 또 다른 장치로 설정된다. 전술한 바와 같이, 통신 경로(155)는 패킷 데이터 전송을 위한 것이다. 음성 통신의 경우, 이동 유닛(140)내 또는 서빙 기지국(120_A)내와 같이 시스템(100)내의 다양한 위치에서, 화자의 말이 샘플링 및 디지탈화된다(혹은 패킷화된다). 이동 유닛(140_A)으로 전송될 패킷 데이터 네트워크(130)으로부터의 입력 데이터 패킷의 경우, 글로벌 GSN(110) 및 제 1 서빙 GSN(125_A)은, 글로벌 GSN(110)으로부터의 입력 데이터 패킷을, 제 1 서빙 GSN(125_A), 제 1 기지국(120_A) 및 이동 유닛(140_A)으로 적절히 경로배정하기 위한 내장된 어드레싱 층, 및, 반대로 이동 유닛(140_A)으로부터의 출력 데이터 패킷을, 제 1 기지국, 제 1 서빙 GSN(125_A) 및 글로벌 GSN(110)을 통해, 패킷 데이터 네트워크(130)로 적절히 경로배정하기 위한 내장된 어드레싱 층을 제공하는 어드레싱 내용 또는 방안(본 기술분야에서는 "터널"로 지칭됨)을 설정한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 음성 통신에 있어서, 큰 인터럽트없는 실시간 데이터 패킷 전송이 전송의 정확성 또는 데이터 신뢰성보다 높은 우선순위를 가진다. 본 발명에 따른 이러한 음성 통신을 위해, 실시간으로 (혹은 실시간에 근접하게) 전송될 수 없는 입력 데이터 패킷은 (시시한 것으로 또는) 부적절한 것으로 되어 폐기될 수 있다. 반대로, 텍스트 파일과 같은 비음성 데이터 전송시에는, 정확성이 실시간 전송보다 중요하며, 결과적으로 구 데이터 패킷을 폐기하기보다는 버퍼링하여 재전송한다.

이동 유닛(140)이 지리적 영역을 횡단하고 통신중인 기지국(120)으로부터 멀어지게 됨에 따라, 이동 유닛(140)으로/으로부터의 이러한 무선 통신의 신호 또는 전력 레벨은 전형적으로 바람직한 임계치 또는 범위 아래로 떨어진다. 이런 환경하에서, 소정의 기지국(120)은 소정의 이동 유닛(140)에 대한 보다 높은 신호 세기를 가지는 다른 기지국(120)으로 통신을 핸드오프하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라서, 이러한 결정은 다양한 기지국(120)에 의해 또는 소정의 이동 유닛(140)에 의해 행해질 수 있다. 도 1을 계속 참조하면, 예를 들어, 이동 유닛(140_A)은 (시간 t < t₁ 에서) (호출 경로(155)로서 독립적으로 도시된 글로벌 GSN(110)과 패킷 데이터 네트워크(130) 간의 통신 세션 부분을 가지는) 통신 또는 호출 경로(160)로써 도시된 제 1 기지국(120_A)에 의해 서비스 받는다. 이런 환경에서의 제 1 기지국(120_A)을 일반적으로 서빙 기지국 또는 서빙 셀 사이트라 한다. 이동 유닛(140_A)이 제 2 기지국(120_B)에 근접하게 이동함에 따라, 제 1 서빙 기지국(120_A)이 제 2 기지국(120_B)으로 이동 유닛(140_A)의 통신을 핸드오프할 필요가 있거나 혹은 그렇게 하는 것이 바람직할 수도 있다. 이런 환경에서의 제 2 기지국(120_B)을 일반적으로 목표 기지국 또는 목표 셀 사이트라 한다. 본 발명에 따르는 이러한 핸드오프는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술될 것이다.

도 2는, 본 발명에 따라서, 글로벌 GSN(110)으로부터 제 1 서빙 GSN(125_A) 및 제 1 기지국(120_A)을 통해 이동 유닛(140_A)으로 도시된 제 1 통신 경로(160) 및, 글로벌 GSN(110)으로부터 제 2 서빙 GSN(125_A) 및 제 2 기지국(120_B)을 통해 도시된 제 2 통신 경로(165)를 가지는, 핸드오프 동안의 시스템 실시예(100)를 도시하는 블럭도이다. 보다 상세히 후술되는 본 발명에 따르는 핸드오프를 이루기 위하여, 제 2 통신 경로(165)는 제 2 목표 기지국(120_B), 제 2 서빙 GSN(125_B), 글로벌 GSN(110)간의 통신에 의해 설정된다. 보다 구체적으로, 일단 제 2 기지국(120_B)이 핸드오프를 위한 목표 기지국으로 선택되었으면, 글로벌 GSN(110), 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 제 2 기지국(120_B)은 임박한 핸드오프를 통지받고, 다양한 통신 설정 활동에 관여한다. 이는 보다 상세히 후술될 것이다.

임박한 음성 통신 핸드오프를 글로벌 GSN(110), 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 제 2 기지국(120_B)에 통지하는 것은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 먼저, 이동 유닛(140_A)이 목표로서 제 2 기지국(120_B)을 선택한 경우에, 이동 유닛(140_A)은 제 2 기지국(120_B)으로 대응하는 메시지를 제공할 수 있고, 그 후, 대응하는 메시지를 제 2 서빙 GSN(125_B), 그다음에, 글로벌 GSN(100)으로 제공할 수 있다. 대안적으로, 이러한 메시지 전달은 제 1 기지국(120_A)과, 제 1 서빙 GSN(125_A)을 통해, 글로벌 GSN(110)과, 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 제 2 기지국(120_B)으로 이루어질 수 있다. 도 2에 별도로 도시하지는 않았지만, 또다른 대안으로써, 시스템(100)은 서빙 GSN들(125)들 사이에 전송 링크(150)를 포함할 수 있으며, 그러한 구성에서는, 제 1 서빙 GSN(125_A)과 제 2 서빙 GSN(125_B)간에 메시지 전달이 직접 이루어질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 통신 세션이 (콜 설정 동안과 같은) 음성 세션으로써 사전에 지정되어 있지 않으면, 핸드오프 메시지 전달은, 핸드오프를 (시기적 적절함이 부차적으로 중요할 수 있는 다른 유형의 데이터 전송 핸드오프가 아닌) 음성 통신 핸드오프로서 식별하기 위해 이러한 지정을 포함한다.

제 2 통신 경로(165)를 설정하기 위해, 글로벌 GSN(110) 및 제 2 서빙 GSN(125_B)은 이동 유닛(140_A)에 대한 제 2 어드레싱 내용(또는 제 2 터널)을 설정한다. 핸드오프 완료후, 패킷 데이터 네트워크(130)로부터 이동 유닛(140_A)으로 전송될 입력 데이터 패킷에 대해, 글로벌 GSN(110) 및 제 2 서빙 GSN(125_B)은 제 2 어드레싱 내용을 설정한다. 제 2 어드레싱 내용은 글로벌 GSN(110)으로부터의 입력 데이터 패킷을 제 2 서빙 GSN(125_B), 제 2 기지국(120_B) 및 이동 유닛(140_A)으로 적절히 경로배정하기 위한 내장된 어드레싱 층 및, 반대로 이동 유닛(140_A)으로부터의 출력 데이터 패킷을 제 2 기지국(120_B), 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 글로벌 GSN(110)을 통해 패킷 데이터 네트워크(130)로 적절히 경로배정하기 위한 내장된 어드레싱 층을 제공한다.

핸드오프에 대한 준비시에는, 이동 유닛(140)과의 통신을 위해 제 1 통신 경로(160)를 계속 사용한다. 제 1 어드레싱 내용을 사용함으로써, 패킷 데이터 네트워크(130)로부터의 입력 데이터 패킷은 글로벌 GSN(110)에 의해 어드레싱 층에 내장되고, 이들 어드레싱된 입력 데이터 패킷은 글로벌 GSN(110)으로부터 제 1 서빙 GSN(125_A), 제 1 기지국(120_A) 및 이동 유닛(140_A)으로 경로배정되고, 반대로, 이동 유닛(140_A)으로부터의 출력 데이터 패킷은 제 1 기지국(120_A), 제 1 서빙 GSN(125_A) 및 글로벌 GSN(110)을 통해 패킷 데이터 네트워크(130)로 경로배정된다. 본 발명에 따르면, 제 1 어드레싱 내용의 사용과 동시에, 동일한 (복사) 입력 데이터 패킷을 제 2 기지국(120_B)으로 경로배정하는 데 제 2 어드레싱 내용이 사용된다. 특히, 동시에 제 2 어드레싱 내용을 사용함으로써, 패킷 데이터 네트워크(130)로부터의 입력 데이터 패킷은 글로벌 GSN(110)에 의해 어드레싱 층에 내장되고, 이들 어드레싱된 입력 데이터 패킷은 글로벌 GSN(110)으로부터 제 2 서빙 GSN(125) 및 제 2 기지국(120_B)으로 경로배정된다. 결과적으로, 핸드오프 완료시에, 이동 유닛(140_A)이 제 2 기지국(120_B)으로 재동조되거나 혹은 그와 통신하면, 현재 입력 데이터 패킷이 이동 유닛(140_A)으로 전송하는 데 즉시 사용될 수 있다. 또한, 후속된 재동조시에, 이동 유닛(140_A)으로부터의 출력 음성 통신은 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 글로벌 GSN(110)을 통해 패킷 데이터 네트워크(130)로 경로배정하는 제 2 기지국(120_B)으로 전송될 수 있다(제 1 기지국(120_A)은 이동 유닛(140_A)으로부터 이전에 수신한 정보의 전송을 완료). 이러한 이동 유닛(140_A)의 재동조 이전에, 제 2 기지국(120_B)은 이동 유닛(140_A)을 지정하는 입력 데이터 패킷을 (버퍼링하기 보다는) 단순히 폐기할 수 있다. 이러한 핸드오프의 완료는 도 3을 참조하여 후술될 것이다.

도 3은, 본 발명에 따른, 글로벌 GSN(110)으로부터 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 제 2 기지국(120)을 통해 이동 유닛(140_A)으로 도시된 제 2 통신 경로(165)를 가지는, 핸드오프 완료시의 시스템(100)을 도시한 블럭도이다. 본 발명에 따르면, 제 2 통신 경로(165)가 설정되었으면, 이동 유닛(140_A)은 후속하여(즉, 시간 t₁보다 크거나 혹은 동일한 시간 t에서), 제 2 통신 경로(165)를 통한(즉, 제 2 어드레싱 내용을 통해) 동일한 음성 통신 세션을 계속하기 위하여 통신 경로(170)로 도시된 통신 경로의 특정 채널로 동조시키거나 제 2 기지국(120_B)으로 그 통신 경로를 설정한다. 이러한 재동조시에, 이동 유닛(140_A)은 즉시 입력 데이터 패킷을 수신하고, 제 2 기지국(120_B), 제 2 서빙 GSN(120_B) 및 글로벌 GSN(110)을 통해 출력 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 이 시점에서, 글로벌 GSN(110)이 제 1 어드레싱 내용을 사용하는 것을 중지시킬 수 있으며, 제 1 기지국(120_A)은 이동 유닛(140_A)을 지정하는 입력 데이터 패킷을 (재 전송하거나 혹은 재 경로배정하기 보다) 폐기할 수 있다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이, 서빙 기지국으로부터 목표 기지국으로 데이터 네트워크를 통한 음성 통신 세션의 핸드오프가 완료되고, 데이터 링크 또는 경로(155, 165, 170)를 통한 음성 통신 세션은 인터럽트없이 계속 유지된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 핸드오프 절차는 전송 지연 또는 인터럽트가 상당히 바람직하지 않은 음성 통신과 같이 실시간으로 발생되는 통신 세션의 핸드오프를 위해 주로 설계된다. 텍스트 파일 전송과 같은 패킷 데이터 네트워크를 위한 다른 유형의 핸드오프는 알려진 표준 절차를 사용하여 이루어질 수 있는 데, 여기에서는, 입력 및 출력 데이터 통신이 전부 중지되고, 대기중인 데이터는 버퍼링되며, 데이터 통신(및 버퍼링된 데이터의 재전송(또는 재경로배정))은 후속하는 핸드오프를 재개한다.

상기에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 어드레싱 내용을 동시에 사용하기 위해 구성된 글로벌 GSN(110)을 활용함으로써 제 1 서빙 기지국(120_A)으로부터 제 2 목표 서빙 기지국(120_B)으로의 음성 통신 세션의 핸드오프는, 원할하고, 상당한 또는 인지 가능한 인터럽트없이 이루어진다. 실제로, 5초 동안의 핸드오프 인터럽트를 가진 GPRS 표준과 달리, 본 발명의 핸드오프시의 통신 인터럽트는, 이동 유닛(140)이 목표 제 2 기지국(120_B)으로 재동조되는 동안에 발생하며, 이 인터럽트는 지각할 수 없는 약 90-100 밀리초의 피할 수 없는 인터럽트이다. 또한, 이러한 핸드오프는 부가적인 네트워크 자원에 대한 필요없이 이루어진다.

도 4는 본 발명에 따르는 장치 실시예(200)를 도시하는 블럭도이다. 보다 상세히 후술하는 바와 같이, 이러한 장치(200)는 글로벌 GSN(110) 또는 시스템(100)의 다른 구성요소내에 포함될 수 있다. 장치(200)는 프로세서(210), 네트워크 인터페이스(215) 및 메모리(220)를 포함한다. 장치(200)가 글로벌 GSN(110)내에 내장되면, 네트워크 인터페이스(215)는 입력 및 출력 데이터 패킷을 (제 1 어드레싱 내용 및 제 2 어드레싱 내용을 이용하여) 어드레싱하고 경로배정하는 데 사용된다. 네트워크 인터페이스(215)는 제 1 기지국(120_A)과 제 1 서빙 GSN(125)으로부터 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 제 2 기지국(120_B)으로 경로배정된 핸드오프 요청과 같은, 전술한 다양한 메시지의 전송 및 수신을 위해 사용된다. 메모리(220)는 어드레싱 내용, 라우팅 정보 및 프로그램 인스트럭션과 관련된 정보를 저장하는 데 사용되며, 이는 보다 상세히 후술될 것이다.

도 4를 계속 참조하면, 프로세서(210)는 단일 집적 회로("IC")를 포함할 수 있으며, 또는 마이크로프로세서, 디지탈 신호 처리기("DPS"), 애플리케이션 특정 집적회로("ASIC"), (RAM 또는 ROM과 같은) 관련 메모리 및 다른 IC 및 구성요소 처럼 함께 연결되거나 배열 또는 그룹화된 다수의 집적회로 또는 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 결과적으로, 본 명세서에 사용된 용어, 프로세서는 단일 프로세서 또는 프로세서 배치, 마이크로프로세서, 제어기 또는, 전술한 기능을 수행하는 소정의 다른 그룹화된 집적회로(이 집적 회로는 마이크로프로세서 메모리, 부가적인 RAM, ROM, EPROM 또는 E²PROM과 같은 관련 메모리를 가짐)와 등가적인 의미이고, 또한 그들을 포함할 수 있으며, 이에 대한 것은 도 5를 참조하여 보다 상세히 후술될 것이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술하였으며 도 5를 참조하여 보다 상세히 후술한 본 발명의 방법론은, 그의 관련된 메모리 및 다른 등가의 구성요소를 가지는 프로세서(210)내에, 그 프로세서(210)가 동작중일 때의(즉, 파워온되고 작동중일때) 후속적인 실행을 위한 프로그램 인스트럭션 집합으로서 (메모리(220)와 같은) 프로그래밍 및 저장될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 방법 실시예를 도시하는 흐름도이다. 핸드오프의 시작 이전에, 게이트웨이 라우팅 노드(글로벌 GSN(110), 제 1 서빙 라우팅 노드(제 1 서빙 GSN(125_A)) 및 제 1 기지국(120_A)을 통해 이동 유닛(140_A)과의 전이중 음성 통신 세션 설정이 이루어졌다. 방법은, 시작 단계(300)에서 시작하며, 단계(305)에서 핸드오프가 필요한지 혹은 바람직한지를 결정한다. 이것은, 기지국(120_A)과 같은 서빙 기지국에 의해 전송된 다양한 요청과, 기지국(120_B)과 같은 잠재적 목표 기지국으로부터의 응답, 또는, 특정한 이동 유닛(140)에 의해 행해지는 결정에 의해, 본 기술분야에 알려진 다양한 방법을 통해, 이루어진다. 다음, 단계(305)의 일부로서, 본 기술 분야에 알려진 바와 같이, 핸드오프를 위해 제 2 기지국(120_B)과 같은 목표 기지국을 선택한다.

다음 단계(310)에서, 목표 기지국을 어떻게 선택하느냐에 따라, 게이트 라우팅 노드, 서빙 라우팅 노드, 서빙 (제 1) 기지국 및 목표 (제 2) 기지국에게 이동 유닛의 잠재적 핸드오프를 통지하는 다양한 핸드오프 메시지가 시스템(100)내에 전송된다. 예를 들면, 이동 유닛은 직접 기지국에 핸드오프를 통지할 수 있는 데, 이 경우에, 다른 시스템(100) 구성요소들간에 메시지 전달이 이루어진다. 또한, 예를 들면, 이동 유닛(140)이 서빙 기지국에 핸드오프를 통지하거나 혹은, 서빙 기지국 그자체가 그러한 결정을 수행할 수 있는 데, 이 경우에, 메시지는 다른 시스템(100) 구성요소로 전송된다. 전술한 바와 같이, 이 메시지 전달은 제 1 기지국(120_A), 제 1 서빙 GSN(125_A), 글로벌 GSN(110), 제 2 서빙 GSN(125_B) 및 제 2 기지국(120_B)들간의 하나 이상의 메시지 전달과 같이 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

이후 단계(315)에서, 글로벌 GSN(110) 및 제 2 서빙 GSN(125_B)과 같은 게이트웨이 라우팅 노드 및 제 2 서빙 라우팅 노드는 제 2 어드레싱 내용(터널)을 설정하고, 그에 따라, 패킷 데이터 네트워크(130)로부터의 입력 데이터 패킷이 글로벌 GSN(110)에 의해 어드레싱 층에 내장되고, 어드레싱된 입력 데이터 패킷은 글로벌 GSN(110)으로부터 제 2 서빙 GSN(125_B)과, 제 2 기지국(120_B)으로 경로배정된다. 다음 단계(320)에서, (글로벌 GSN(110)과 같은) 게이트웨이 라우팅 노드는 (데이터 네트워크(130)로부터의) 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, (제 1 기지국(120_A))과 으로의 전송을 위해) 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 (제 1 서빙 GSN(125_A)과 같은) 제 1 서빙 라우팅 노드로 전송하는 동시에, (제 2 기지국(120_B)으로의 전송을 위해) 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 (제 2 서빙 GSN(125_B)과 같은) 제 2 서빙 라우팅 노드로 전송한다.

제 2 통신 링크(165)의 설정에 이어, 단계(325)에서, 이동 유닛은 제 2 기지국(120_B)의 사용가능한 채널에 재동조되거나, 또는 도 3에 도시된 통신 링크(170)를 설정하고 제 2 기지국(120_B)과 통신하여(혹은 그자신의 재동조을 개시한다), 제 2 통신 링크(165)를 통한 동일한 음성 통신 세션을 계속한다. 이동 유닛이 제 2 기지국(120_B)과의 이러한 통신을 설정했으면, 단계(330)에서, 제 2 기지국(120_B)은, 제 2 어드레싱 내용을 가진 현재 데이터 패킷으로부터의 입력 음성 통신을 (이동 유닛으로) 전송하고, 게이트웨이 라우팅 노드에 데이터 패킷으로써 전송하기 위해 (그리고, 필요한 경우에, 데이터 네트워크(130)로 전송하기 위해) (이동 유닛으로부터의) 임의의 출력 음성 통신을 수신한다. 단계(330)에 이어 단계(335)에서, 핸드오프는 완료되고, (글로벌 GSN(110)과 같은) 게이트웨이 라우팅 노드는 제 1 어드레싱 내용을 사용하기를 중지한다(그에 의해, 제 1 서빙 GSN(125_A)을 통해 제 1 기지국(120_A)으로 복제 입력 데이터 패킷을 전송하는 것을 중지한다). 단계(335)후에, 방법은 종료되고, 단계(340)에서 복귀된다.

이 기지국(현재의 서빙 기지국)과 제 3 기지국(현재의 목표 기지국)간에 또 다른 핸드오프가 바람직한 경우에, 전술한 절차를 반복할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이 처리는 이동 유닛의 주어진 통신 세션을 위해 필요한 만큼의 다수의 핸드오프에 대해 계속될 수 있다.

본 발명의 다수의 장점은 전술한 내용으로부터 명백히 알 수 있다. 먼저, 전술한 바와 같이, 본 발명의 무선 통신 시스템은 패킷 데이터 네트워크 환경내에 이동 유닛의 음성 통신 세션의 사실상 원할하고 인식할 수 없는 핸드오프를 제공한다. 두번째, 본 발명의 다양한 실시예는 스위치 및 기지국과 같은 기존의 통신 설비에서 상당히 효율적이며 비용면에서 효과적으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 각종 실시예는 부가적인 네트워크 자원의 사용을 최소화하거나 혹은 필요없게 하며, 다른 지능형 네트워크 장치 및 시스템과 호환가능하다.

전술한 내용으로 볼 때, 본 발명의 신규 내용의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것을 알 수 있다. 본 명세서에 기술된 특정한 방법 및 장치에 관하여 제한하려는 것은 아니라는 것을 알아야 한다. 물론, 모든 변경은 첨부된 특허청구범위의 범주내에 있다.

Claims

무선 데이터 네트워크 시스템에서, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 기지국, 제 1 서빙 라우팅 노드 및 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 이동 유닛과 사전에 설정했던 통신 세션의 핸드오프를 위한 방법에 있어서,

(가) 핸드오프를 위한 제 2 기지국을 선택하고, 후속하여 상기 게이트웨이 라우팅 노드와 제 2 서빙 라우팅 노드간에 상기 이동 유닛을 위한 제 2 어드레싱 내용을 설정하는 단계와,

(나) 후속하여, 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, 상기 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 동시에, 상기 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로 경로배정하고, 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로부터 상기 제 1 기지국으로 및 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로부터 상기 제 2 기지국으로 경로배정하는 단계와,

(다) 후속하여, 상기 이동 유닛이 상기 제 2 기지국으로 재동조되었으면, 상기 제 2 어드레싱 내용을 가지는 상기 입력 데이터 패킷으로부터의 현재 음성 통신을 상기 제 2 기지국으로부터 전송하고, 상기 이동 유닛으로부터 출력 음성 통신을 수신하는 단계―상기 이동 유닛의 재동조 이전에, 상기 제 2 기지국에서, 상기 이동 유닛을 지정하는 상기 제 2 어드레싱 내용을 갖는 입력 데이터 패킷을 폐기함―를 포함하는

통신세션의 핸드오프 방법.
데이터 네트워크에서, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 기지국, 제 1 서빙 라우팅 노드 및 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 이동 유닛과 사전에 설정했던 통신 세션의 핸드오프를 위한 시스템에 있어서,

상기 제 1 기지국 및 제 2 기지국―상기 제 2 기지국은, 상기 이동 유닛이 상기 제 2 기지국으로 재동조되면, 제 2 어드레싱 내용을 가지는 입력 데이터 패킷으로부터의 현재 음성 통신을 상기 이동 유닛으로 전송하고, 상기 이동 유닛으로부터 출력 음성 통신을 수신하기 위한 인스트럭션을 포함함―을 포함하는 다수의 기지국과,

상기 제 1 기지국에 연결된 제 1 서빙 라우팅 노드 및 상기 제 2 기지국에 연결된 제 2 서빙 라우팅 노드를 포함하는 다수의 서빙 라우팅 노드와,

상기 제 1 서빙 라우팅 노드 및 상기 제 2 서빙 라우팅 노드에 연결되며, 또한 상기 데이터 네트워크에 연결되는 게이트웨이 라우팅 노드를 포함하되,

상기 게이트웨이 라우팅 노드는, 상기 제 2 기지국이 핸드오프를 위해 선택되었으면, 상기 게이트웨이 라우팅 노드와 상기 제 2 서빙 라우팅 노드간에 상기 이동 유닛을 위한 상기 제 2 어드레싱 내용을 설정하고, 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, 상기 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 동시에, 상기 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로 경로배정하기 위한 인스트럭션을 포함하는

통신세션의 핸드오프 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 게이트웨이 라우팅 노드는,

상기 이동 유닛이 제 2 기지국으로 재동조된 후에, 상기 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 것을 중지시키는 반면에, 상기 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로 계속적으로 경로배정하기 위한 인스트럭션을 더 포함하는 통신세션의 핸드오프 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 게이트웨이 라우팅 노드는 전역적 GPRS(generalized packet radio service) 지원 노드이고, 상기 제 1 및 제 2 서빙 라우팅 노드는 서빙 GPRS 지원 노드인 통신세션의 핸드오프 시스템.
데이터 네트워크에서, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 기지국, 제 1 서빙 라우팅 노드 및 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 이동 유닛과 사전에 설정했던 통신 세션의 핸드오프를 위한 장치에 있어서,

상기 제 1 서빙 라우팅 노드 및 제 2 서빙 라우팅 노드와의 통신을 위한 네트워크 인터페이스와,

인스트럭션을 저장하는 메모리와,

상기 메모리 및 상기 네트워크 인터페이스에 연결된 프로세서를 포함하되,

상기 프로세서는,

핸드오프를 위한 제 2 기지국을 선택한 후에, 상기 게이트웨이 라우팅 노드와 제 2 서빙 라우팅 노드간에 상기 이동 유닛을 위한 제 2 어드레싱 내용을 설정하고, 후속하여, 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, 상기 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 동시에, 상기 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로 경로배정함으로써, 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로부터 상기 제 1 기지국으로 및 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로부터 상기 제 2 기지국으로의 동시 전달을 제공하기 위한 인스트럭션을 포함하는

통신세션의 핸드오프 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 프로세서는,

상기 이동 유닛이 상기 제 2 기지국으로 재동조된 후에, 상기 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 것을 중지시키는 반면에, 상기 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로 계속적으로 경로배정하기 위한 인스트럭션을 더 포함하는 통신세션의 핸드오프 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 어드레싱 내용은 상기 이동 유닛, 상기 제 1 기지국 및 상기 제 1 서빙 라우팅 노드를 지정하는 내장된 어드레싱 층을 포함하는 통신세션의 핸드오프 장치.
데이터 네트워크에서, 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 제 1 기지국, 제 1 서빙 라우팅 노드 및 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 이동 유닛과 사전에 설정했던 통신 세션의 핸드오프를 위한 시스템에 있어서,

핸드오프를 위한 제 2 기지국을 선택하는 수단과,

상기 핸드오프를 위한 제 2 기지국의 선택 후에, 상기 게이트웨이 라우팅 노드와 제 2 서빙 라우팅 노드간에 상기 이동 유닛을 위한 제 2 어드레싱 내용을 설정하기 위한 수단과,

후속하여, 상기 이동 유닛을 위한 입력 데이터 패킷을, 상기 제 1 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로 경로배정하는 동시에, 상기 제 2 어드레싱 내용을 사용하여 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로 경로배정하기 위한 수단과,

후속하여, 상기 이동 유닛이 상기 제 2 기지국으로 재동조되었으면, 상기 제 2 어드레싱 내용을 가지는 상기 입력 데이터 패킷으로부터의 현재 음성 통신을 상기 제 2 기지국으로부터 전송하고, 상기 이동 유닛으로부터 출력 음성 통신을 수신하기 위한 수단과,

상기 이동 유닛의 재동조 이전에, 상기 제 2 기지국에서, 상기 이동 유닛을 지정하는 상기 제 2 어드레싱 내용을 갖는 입력 데이터 패킷을 폐기하기 위한 수단을 포함하는

통신세션의 핸드오프 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 이동 유닛의 재동조 후에, 상기 제 1 기지국에서, 상기 이동 유닛을 지정하는 상기 제 1 어드레싱 내용을 갖는 입력 데이터 패킷을 폐기하기 위한 수단을 더 포함하는 통신세션의 핸드오프 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 1 서빙 라우팅 노드로, 및, 상기 게이트웨이 라우팅 노드를 통해 상기 제 2 서빙 라우팅 노드로, 상기 제 2 기지국을 지정하는 핸드오프 메시지를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 통신세션의 핸드오프 시스템.
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