KR100667521B1 - Ｇｐｓ를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말 - Google Patents

Ｇｐｓ를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말 Download PDF

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Abstract

본 발명은 핸드오프를 수행하기 위한 프로그램 및 기지국으로부터 전달되는 각 기지국의 정보 및 GPS 위성으로부터 수신되는 이동단말의 위치정보를 저장하는 메모리와, GPS 위성으로부터 이동단말의 위치를 수신하여 주기적으로 메모리에 저장하는 GPS 수신부와, GPS 수신부를 통해 메모리에 저장된 위치정보를 이용하여 이동단말의 이동방향을 산출하고, 그 이동방향에 위치하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 핸드오프를 수행하는 제어부를 포함하는 GPS를 이용한 핸드오프를 수행하는 이동단말을 제공한다.
본 발명에 의하면, 이동중에 있는 이동단말이 파일롯 신호의 세기가 충분히 높은 상태에서 핸드오프 절차를 수행하므로, 핸드오프를 수행하는 중에 역방향이나 순방향 통화로설정의 실패가능성이 적어지며, 호의 연결 및 차단이 반복되는 핑퐁 현상이 발생되는 환경에서도 충분히 높은 파일롯 신호의 세기에서 핸드오프가 수행되기 때문에 핸드오프 중 호 절단 문제를 효과적으로 줄일 수 있게 된다.
핸드오프, 임계치, 파일롯, 핑퐁, 기지국, 단말

Description

ＧＰＳ를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말{METHOD FOR HAND-OFF OF MOBILE PHONE USING GPS AND THE MOBILE PHONE THEREOF}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 수행하는 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 수행하기 위한 이동단말의 구성 블록도.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 이동단말이 GPS를 이용하여 핸드오프를 수행하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법과 종래의 기술에 의한 이동단말의 핸드오프 수행 결과를 비교하는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기지국A 2 : 기지국B
3 : GPS 위성 100 : 이동단말
110 : 메모리 120 : 제어부
121 : 신호세기 측정부 122 : 방향 산출부
123 : 핸드오프 수행부 124 : 호처리부
130 : GSP 수신부 140 : RF부
150 : 음성 처리부 160 : 스피커
170 : 마이크로폰 180 : 키입력부
190 : 표시부
본 발명은 이동 통신 시스템의 핸드오프에 관한 것으로, 상세하게는 GPS를 이용하여 핸드오프를 수행하는 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 공간의 전파를 이용하여 언제, 어디서, 누구와도 통신할 수 있는 이동체 상호간 또는 이동체와 고정체 간의 통신으로서, 불특정 지역을 이동하는 이동단말, 이 이동단말과 메시지를 송수신하고 무선자원을 관리하는 기지국, 이 기지국을 제어하고 기지국과 메시지를 송수신하는 제어국 및 상기 제어국, 타국 및 타망과 연결하여 스위칭 역할을 수행하는 교환국으로 구성된다.
이와 같이 구성된 이동 통신 시스템에서 가장 중요하고도 큰 특징중의 하나 는 이동단말이 가입 단말의 이동성을 보장하는 데에 있으며, 이러한 가입자의 이동성을 보장하기 위해서는 무엇보다 핸드오프(Hand-off) 기술이 필요하다.
핸드오프(Hand-off) 기술은 이동단말이 현재 서비스를 제공받고 있는 기지국 또는 섹터의 서비스 영역을 벗어나도 계속적으로 통화가 유지될 수 있도록 이동단말과 기지국간의 통화로를 절체해 주는 기술이다.
핸드오프(Hand-off) 방식에는 소프터(Softer) 핸드오프와, 소프트(Soft) 핸드오프, 그리고 하드(Hard) 핸드오프로 구분된다.
소프터(Softer) 핸드오프는 이동단말이 통화중에 동일한 무선 채널 주파수를 갖는 셀내의 인접 섹터 영역근처로 접근하여 셀내의 두개 섹터와 동일하게 통화하는 핸드오프이다.
즉, 소프터 핸드오프는 기지국내에서 동일 주파수와 동일 프레임 옵셋 값을 가지고 섹터간 이동시 발생되며 이의 처리는 이동단말-기지국간 기존의 통화 채널을 유지하면서 목적 섹터와 새로운 통화 채널을 설정하여 음성 패킷을 여러 통화 채널로 전송한다. 목적 섹터로 충분히 이동하여 기존 통화 채널을 유지할 필요가 없으면 기존의 통화 채널을 차단한다.
그리고, 소프트(Soft) 핸드오프는 이동단말이 통화중에 동일한 무선 채널 주파수를 갖는 인접셀 영역근처로 접근하여 두개 또는 세개 셀과 동시에 통화하는 경우의 핸드오프이다.
즉, 소프트 핸드오프는 인접 기지국간 동일한 주파수와 동일한 프레임 옵셋 값을 가지고 이동할 경우 발생되며, 이의 처리는 기존의 이동단말-기지국의 통화 채널을 일정 시간 유지하면서 이동중인 목적 기지국 셀간에 또 다른 통화 채널을 설정하여 음성 패킷을 여러 통화 채널로 전송한다. 이동단말이 목적 셀로 충분히 이동하여 기존 통화 채널을 유지할 필요가 없으면 기존의 통화 채널을 차단한다.
또한, 하드(Hard) 핸드오프는 이동단말이 통화중에 다른 주파수를 갖는 셀 영역으로 이동하는 경우 또는 시스템 사이, 네트워크 사이의 핸드오프이다.
즉, 하드 핸드오프는 인접 기지국간 이동시 프레임 옵셋이 변경되는 경우, 또는 주파수가 변경되는 경우, 그리고 타 교환 시스템으로 이동하는 경우에 각각 발생되며, 이의 처리는 소프터 핸드오프와 소프트 핸드오프와는 달리 기존의 통화 채널을 유지할 수 없으며, 오직 새로 설정된 통화 채널을 사용하여 음성 패킷을 전송한다.
일반적인 핸드오프과정을 살펴보면, 이동단말이 셀 A 영역에서 셀 A 영역의 기지국과 통신을 수행하다가 셀 B 영역으로 이동하는 중에 셀 B영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 임의의 기준치에 이르면 이동단말과, 셀 A 영역의 기지국과, B 영역의 기지국은 셀 A로부터 셀 B로의 핸드오프를 준비동작을 수행한다.
이동단말은 이와 같은 핸드오프 준비동작을 수행하는 동안에 셀 B 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯의 신호가 임의의 기준치를 초과하는 상태에서 셀 A 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 임의의 기준치 이하가 되는 시점에서 셀 A 영역으로부터 셀 B 로의 핸드오프를 수행한다.
즉, 이동단말이 셀 A 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 임의의 기준치 이하로 떨어지는 시점에서 셀 B 영역으로 핸드오프를 수행함에 따라 핸드오 프가 제대로 이루어지는 않은 경우에는 호절단 현상이 발생될 수 있다.
예를 들어, 핸드오프 처리 경계 지역에서 셀 간 주파수의 신호 세기가 계속 가변하여 호의 연결 및 차단이 반복되는 핑퐁 현상이 일어날 수 있다.
그런데, 종래에는 핸드오프는 핸드오프의 수행전에 통신을 수행하던 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기준치 이하로 떨어지는 시점에서 핸드오프를 수행함에 따라 이 핑퐁 현상으로 인하여 시스템간 경계 지역에서는 호 절단 현상이 유발되어 통화품질을 저하시키는 문제점이 된다.
본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동단말이 통화중에 이동하는 방향을 고려하여 핸드오프의 수행여부를 결정할 수 있게 하는 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 핸드오프를 수행하기 위한 프로그램 및 기지국으로부터 전달되는 각 기지국의 정보 및 GPS 위성으로부터 수신되는 이동단말의 위치정보를 저장하는 메모리와, 상기 GPS 위성으로부터 상기 이동단말의 위치를 수신하여 주기적으로 상기 메모리에 저장하는 GPS 수신부와, 상기 GPS 수신부를 통해 상기 메모리에 저장된 위치정보를 이용하여 상기 이동단말의 이동방향을 산출하고, 그 이동방향에 위치하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 핸드오프를 수행하는 이동단말을 제공한다.
바람직하게 상기 제어부는, 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기를 측정하여 해당 기지국의 파일롯 신호 세기를 제공하는 신호세기 측정부와, 상기 GPS 수신부에 의해 상기 메모리에 주기적으로 저장되는 상기 이동단말의 위치정보로부터 상기 이동단말의 이동방향을 측정하여 제공하는 방향 산출부와, 상기 방향 산출부에 의해 측정된 이동방향에 위치하고 있는 기지국에 대하여 상기 신호세기 측정부에 의해 측정된 파일롯 신호의 세기가 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 주변의 기지국을 스캔하여 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기에 따라 핸드오프할 수 있는 여러 개의 기지국을 선정하는 기지국 선정 단계와, 상기 GPS 위성을 통해 수신된 위치정보를 이용하여 이동단말의 이동방향을 산출하고, 상기 선정된 기지국중에서 그 이동방향에 위치하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행단계를 포함하는 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 제공한다.
바람직하게 상기 기지국 선정단계는, 자신이 속한 기지국으로부터 주변에 있는 이웃 기지국 리스트 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신된 이웃 기지국 리스트 정보를 토대로 기지국 스캔을 통해 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는지 여부를 판단하는 단계와, 판단 결과 수신된 파일롯 신호가 있는 경우 해당 파일롯 신호의 세기가 핸드오프의 대상이 될 수 있는 기준치를 초과하는 기지국에 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 가능성이 있음을 알리는 신호를 송출하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 핸드오프 수행단계는, 상기 GPS 위성으로부터 자신의 위치를 수신된 자신의 위치정보를 해당 기지국에 송출하는 단계와, GPS 위성을 통하여 수신한 자신의 위치정보로부터 자신의 이동방향을 산출하는 단계와, 자신이 핸드오프를 수행할 대상으로 올려놓은 기지국들중에서 상기 이동단말의 이동방향에 위치하고 있는 기지국을 추출해내는 단계와, 추출된 기지국에 핸드오프 예비 신호를 전송하여 해당 기지국이 상기 이동단말에 대한 핸드오프를 준비할 수 있게 하는 단계와, 핸드오프할 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신이 속한 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 더 크게 되면 핸드오프를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동단말(100)이 GPS 위성(3)을 통해 자신의 위치정보를 제공받아 기지국A(1)의 셀 영역에서 기지국B(2)의 셀 영역으로 이동하면서 핸드오프를 수행하는 것을 보여주고 있다.
기지국A(1) 및 기지국B(2)는 유선신호와 무선신호간의 상호 변환을 수행하고, 하나의 셀/섹터(cell/sector)영역을 커버하며, 셀/섹터 영역에 포함되는 이동단말(100)을 관장한다.
GPS 위성(3)은 이동단말(100)의 GPS 수신모듈과 통신하여 이동단말(100)의 위치정보를 주기적으로 이동단말(100)에게 전송해준다.
이동단말(100)은 기지국A(1)의 셀 영역에서 기지국A(1)와 통신을 수행하는 동안 기지국A(1)로부터 해당 이동단말(100)의 주변에 있는 이웃 기지국 리스트 정보를 수신한다.
이동단말(100)은 기지국A(1)로부터 수신된 이웃 기지국 리스트 정보를 토대로 기지국 스캔을 통해 기지국B(2)를 포함하는 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호를 수신하여 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 파일롯 신호의 세기가 기준치를 초과하는 기지국들에 대하여는 해당 기지국들과 통신을 수행하여 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 가능성이 있음을 알리는 신호를 송출한다.
이동단말(100)은 기지국(1,2)으로부터 수신되는 각 기지국(1, 2)의 파일롯 신호 세기뿐만 아니라 GPS 위성(3)을 통해 얻어진 자신의 위치정보에 의해 산출된 자신의 이동방향을 이용하여 핸드오프의 수행 시점을 결정하여 핸드오프를 수행한다.
여기서 이동단말(100)이 전송하는 위치정보라 함은 이동단말의 정확한 위치정보(예:위도, 경도 정보)가 될 수가 있으며, 이동단말의 정확한 위치는 아니지만 기지국이 상기 전송된 정보로부터 이동단말의 위치를 추출해 낼 수가 있는 위치 파라미터가 될 수가 있다.
이동단말이 자신의 위치정보를 파악하는 기술의 예를 들면, GPS(Global Positioning System) 수신기를 구비하여 GPS 위성(3)으로부터 수신되는 신호에 근거하여 현재 위치의 좌표값을 파악한다.
이러한 기술은 예를 들어, 1999년 03월 15일자로 공개된 국내 특허공개번호 특1999-18329호 '이동통신 환경에서의 멀티미디어형 휴대용 단말기', 1999년 04월 06일자로 공개된 국내 특허공개번호 특1999-24511호 '개인휴대통신 및 이동통신에 GPS 단말기를 부착하여 이동단말의 위치확인 서비스를 제공하는 방법', 1999년 05월 15일자로 공개된 국내 특허공개번호 특1999-33792호 '이동전화를 이용한 이동체 위치 관리시스템', 1999년 05월 15일자로 공개된 국내 특허공개번호 특1999-35271호 '위치 전송 및 관리 기능이 부여된 이동전화장치' 등이 있다. 또한 상기한 특허공개번호 특1999-24511호, 특허공개번호 특1999-33792호, 국내 특허공개번호 특1999-35271호 등에 따르면, 이동단말은 상기와 같이 파악한 위치정보를 기지국이나 위치추적센터로 보내게 된다.
이와 같이 이동단말(100)은 GPS 위성(3)과 지속적으로 통신을 수행하여 자신의 위치정보를 메모리에 저장한다. 이동단말(100)은 GPS 위성(3)을 통해 얻어진 자신의 위치정보를 자신과 통신을 수행하고 있는 기지국A(1) 및 이웃에 자신이 핸드 오프를 수행할 가능성이 있는 기지국들에게 전송한다.
또한, 이동단말(100)은 GPS 위성(3)을 통하여 자신의 위치정보를 주기적으로 수신하여 자신의 이동방향을 산출하여 자신이 이동할 방향에 위치하고 있는 기지국을 찾아내서 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 자신이 통신하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 같은 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행한다.
도면에서는 이동단말(100)이 기지국A(1)의 영역에서 기지국B(2)의 영역으로 이동중에 있으므로 이동단말(100)은 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 동일한 시점에서 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로의 핸드오프를 수행한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 수행하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동단말(100)은 기지국A(1)의 셀 영역내에서 기지국A(1)와 통신을 수행하고 있다(S1). 이동단말(100)은 기지국A(1)와 통신을 수행하는 동안 기지국A(1)로부터 해당 이동단말(100)의 주변에 있는 이웃 기지국 리스트 정보를 수신한다(S2).
이에 따라, 이동단말(100)은 기지국A(1)의 셀 영역내에서 기지국B(2)의 셀 영역으로 이동하면서 기지국A(1)로부터 수신된 이웃 기지국 리스트 정보를 토대로 기지국 스캔을 통해 기지국B(2)를 포함하는 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는지 여부를 판단한다(S3).
판단결과, 기지국A(1)로부터 수신된 이웃 기지국 리스트에 포함된 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는 경우에는 이동단말(100)은 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호를 계속적으로 감시하며, 해당 기지국중에 해당 파일롯 신호의 세기가 핸드오프의 대상이 될 수 있는 기준치를 초과하는 기지국이 있는지 여부를 판단한다(S4).
판단 결과, 파일롯 신호의 세기가 기준치를 초과하는 기지국들이 있는 경우에는 해당 기지국들과 통신을 수행하여 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 가능성이 있음을 알리는 신호를 송출한다(S5).
한편, 이동단말(100)은 GPS 위성(3)으로부터 자신의 위치를 수신하여 자신의 메모리에 저장하고 있다. 이에 따라 핸드오프할 수 있는 기지국이 검출되면 이동단말(100)은 자신과 통신하는 기지국들에게 자신의 위치정보를 송출한다(S6).
이동단말(100)은 GPS 위성(3)을 통하여 수신한 자신의 위치정보로부터 자신의 이동방향을 산출한다(S7).
이동단말(100)은 자신의 이동방향이 산출되면 자신이 핸드오프를 수행할 대상으로 올려놓은 기지국들중에서 자신의 이동방향에 위치하고 있는 기지국을 추출해낸다(S8). 도 1에서는 이동단말(100)이 기지국A(1)의 영역에서 기지국B(2)의 영역으로 이동하고 있음에 따라 기지국B(2)가 추출된다. 따라서, 여기에서는 기지국B(2)가 유력한 기지국이라고 전제하고 설명하도록 한다.
이동단말(100)은 자신의 이동방향에 위치하고 있는 기지국이 기지국B(2)라고 추출되면 기지국B(2)에 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 것이 유력하다는 것을 알려주는 핸드오프 예비 신호를 전송하여 기지국B(2)가 이동단말(100)에 대한 핸드오프를 준비할 수 있도록 한다(9).
이때, 이동단말(100)은 핸드오프의 예비 대상이 되는 다른 기지국들과 수행하고 있는 핸드오프를 위한 통신을 유지한다.
이동단말(100)은 핸드오프를 수행할 수 있는 유력한 기지국인 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 같아지는 시점을 찾는다.
이동단말(100)은 이미 기지국A(1)와 통신을 수행하고 있음에 따라 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기보다 큰 상태에서 점점 기지국B(2)쪽으로 이동하면 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같아지고 더 나아가서는 더 커지게 된다.
이러한 이유로 이동단말(100)은 기지국B(2)로부터 수신된 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 더 큰지 여부를 판단한다(S10).
이동단말(100)은 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 더 크게 되면 이동단말(100)은 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로의 핸드오프를 수행한다(S11).
한편, 이동단말(100)은 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기보다 작은 경우에는 기지국A(1)과 통 신을 수행하는 상태에서 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기보다 더 커질 때까지 지속적으로 파일롯 신호의 세기를 감시한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 수행하기 위한 이동단말의 구성 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법을 수행하기 위한 이동단말(100)은 핸드오프를 수행하기 위한 프로그램과 각종 데이터를 저장하는 메모리(110)와, 핸드오프를 수행하는 제어부(120)와, GPS 수신부(130)와, 무선통신을 수행하는 RF부(140)와, 음성 처리부(150)와, 스피커(160)와, 마이크로폰(170)과, 키입력부(180)와, 표시부(190)를 포함한다.
메모리(110)는 핸드오프를 수행하기 위한 프로그램 및 기지국A,B(1,2)로부터 전달되는 각 기지국의 정보를 저장한다. 또한, GPS 위성(3)으로부터 수신되는 이동단말(100)의 위치정보를 저장한다.
제어부(120)는 GPS 수신부(130)로부터 제공되는 위치정보를 이용하여 이동단말(100)의 이동방향을 산출하고, 그 이동방향에 위치하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 자신이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 같은 시점에서 핸드오프를 수행한다.
한편, GPS 수신부(130)는 GPS 위성(3)으로부터 이동단말(100)의 위치를 수신하여 주기적으로 메모리(110)에 저장한다.
제어부(120)는 신호세기 측정부(121)와 방향 산출부(122)와 핸드오프 수행부 (123)와 호처리부(124)를 포함한다.
신호세기 측정부(121)는 핸드오프 수행부(123)의 요청에 따라 요청된 기지국으로부터의 파일롯 신호의 세기를 계속적으로 측정하여 핸드오프 수행부(123)에 제공한다.
방향 산출부(122)는 GPS 수신부(130)에 의해 메모리(110)에 주기적으로 저장되는 이동단말(100)의 위치정보로부터 이동단말(100)의 이동방향을 계산하여 핸드오프 수행부(123)에 제공한다.
핸드오프 수행부(123)는 기지국A(1)로부터 수신된 이웃 기지국 리스트 정보를 토대로 기지국 스캔을 통해 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는 경우 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호를 계속적으로 감시한다.
이와 아울러, 핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(121)로부터 각 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기를 수신하게 하고, 방향 산출부(122)에 이동단말(100)의 이동방향을 측정하게 한다.
핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(121)로부터 각 기지국의 파일롯 신호 세기를 전달받아 해당 기지국중에 해당 파일롯 신호의 세기가 핸드오프의 대상이 될 수 있는 기준치를 초과하는 기지국들과 통신을 수행하여 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 가능성이 있음을 알리는 신호를 송출한다.
핸드오프 수행부(123)는 이동단말(100)이 이동하는 중에 GPS 수신부(130)에 의해 메모리(110)에 저장되는 이동단말(100)의 위치정보를 자신과 통신하는 기지국들에게 송출하고, 방향 산출부(122)에 의해 이동단말(100)의 이동방향이 산출되면 자신이 핸드오프를 수행할 대상으로 올려놓은 기지국들중에서 이동단말(100)의 이동방향에 위치하고 있는 기지국을 추출해낸다.
이동단말(100)의 이동방향에 위치하고 있는 기지국이 추출되면 핸드오프 수행부(123)는 해당 기지국에 핸드오프 예비 신호를 전송하여 해당 기지국이 핸드오프를 준비할 수 있도록 한다.
핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(122)에 의해 측정된 핸드오프를 수행할 수 있는 유력한 기지국인 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 같아지는 시점을 찾아서, 같아지는 시점에서 핸드오프를 수행한다.
호처리부(124)는 이동단말(100)이 기지국A(1)와 통신을 수행하기 위한 각종 호처리를 수행한다. 또한, 호처리부(124)는 기지국A(1)의 셀 영역내에서 기지국A(1)과 통신을 수행하는 동안 기지국A(1)로부터 해당 이동단말(100)의 주변에 있는 이웃 기지국 리스트 정보를 수신하면 메모리(110)에 저장한다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 이동단말이 GPS를 이용하여 핸드오프를 수행하는 흐름도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 이동단말(100)의 호처리부(124)는 기지국A(1)의 셀 영역내에서 기지국A(1)과 통신을 수행하고 있다(S21). 호처리부(124)는 기지국A(1)과 통신을 수행하는 동안 기지국A(1)로부터 해당 이동단말(100)의 주변에 있는 이웃 기지국 리스트 정보를 수신한다(S22).
이에 따라, 이동단말(100)이 기지국A(1)의 셀 영역내에서 기지국B(2)의 셀 영역으로 이동하면서 핸드오프 수행부(123)는 기지국A(1)로부터 수신된 이웃 기지국 리스트 정보를 토대로 기지국 스캔을 통해 기지국B(2)를 포함하는 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는지 여부를 판단한다(S23).
판단결과, 기지국A(1)로부터 수신된 이웃 기지국 리스트에 포함된 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는 경우에는 핸드오프 수행부(123)는 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호를 계속적으로 감시한다(S24).
핸드오프 수행부(123)는 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호를 계속적으로 감시함과 아울러 신호세기 측정부(121)에 각 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기를 계속적으로 측정하게 한다(S25).
아울러, 핸드오프 수행부(123)는 방향 산출부(122)에 이동단말(100)의 이동방향을 측정하게 한다(S26).
이에 따라, 신호세기 측정부(121)는 핸드오프 수행부(123)에 의해 파일롯 신호가 감시되고 있는 해당 기지국으로부터의 파일롯 신호의 세기를 계속적으로 측정한다(S27).
핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(121)로부터 각 기지국의 파일롯 신호 세기를 전달받아 해당 기지국중에 해당 파일롯 신호의 세기가 핸드오프의 대상이 될 수 있는 임계치를 초과하는 기지국이 있는지 여부를 판단한다(S28).
판단 결과, 파일롯 신호의 세기가 임계치를 초과하는 기지국들이 있는 경우핸드오프 수행부(123)는 해당 기지국들과 통신을 수행하여 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 가능성이 있음을 알리는 신호를 송출한다(S29).
한편, GPS 수신부(130)는 GPS 위성(3)으로부터 이동단말(100)의 위치를 수신하여 주기적으로 메모리(110)에 저장한다.
핸드오프 수행부(123)는 이동단말(100)이 이동하는 중에 GPS 수신부(130)에 의해 메모리(110)에 저장되는 이동단말(100)의 위치정보를 자신의 이동단말(100)과 통신하는 기지국들에게 송출한다(S30).
또한, 방향 산출부(122)는 GPS 수신부(130)에 의해 메모리(110)에 주기적으로 저장되는 이동단말(100)의 위치정보로부터 이동단말(100)의 이동방향을 산출한다(S31).
핸드오프 수행부(123)는 방향 산출부(122)에 의해 이동단말(100)의 이동방향이 산출되면 이동단말(100)이 핸드오프를 수행할 대상으로 올려놓은 기지국들중에서 이동단말(100)의 이동방향에 위치하고 있는 기지국을 추출해낸다(S32).
도 1에서는 이동단말(100)이 기지국A(1)의 영역에서 기지국B(2)의 영역으로 이동하고 있음에 따라 기지국B(2)이 추출된다.
핸드오프 수행부(123)는 이동단말(100)의 이동방향에 위치하고 있는 기지국이 기지국B(2)이라고 추출되면 기지국B(2)에 이동단말(100)이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 것이 유력하다는 것을 알려주는 핸드오프 예비 신호를 전송하여 기지국B(2)이 이동단말(100)에 대한 핸드오프를 준비할 수 있도록 한다(S33).
이때, 핸드오프 수행부(123)는 핸드오프의 예비 대상이 되는 다른 기지국들과 수행하고 있는 핸드오프를 위한 통신을 유지한다.
핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(122)에 의해 측정된 핸드오프를 수 행할 수 있는 유력한 기지국인 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 같아지는 시점을 찾는다.
이동단말(100)은 이미 기지국A(1)과 통신을 수행하고 있음에 따라 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기보다 큰 상태에서 점점 기지국B(2)쪽으로 이동하면 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같아지고 더나아가서는 더 커지게 된다.
이러한 이유로 핸드오프 수행부(123)는 기지국B(2)로부터 수신된 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 더 큰지 여부를 여부를 판단한다(S34).
핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(121)에 의해 측정된 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 더 크게 되면 이동단말(100)은 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로의 핸드오프를 수행한다(S35).
한편, 핸드오프 수행부(123)는 신호세기 측정부(121)에 의해 측정된 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기보다 작은 경우에는 기지국A(1)와 통신을 수행하는 상태에서 기지국B(2)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기보다 더 커질때까지 지속적으로 파일롯 신호의 세기를 감시한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 과 종래의 기술에 의한 이동단말의 핸드오프 수행 결과를 비교하는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 이동단말(100)이 기지국A(1)의 셀 영역에서 기지국B(2)의 셀 영역으로 이동할 때 이동단말(100)이 P1, P2, P3를 지나면서 기지국A(1)의 파일롯 신호 세기는 점점 약해지고 기지국B(2)의 파일롯 신호 세기는 점점 강해진다.
여기에서, T_ADD는 기지국A(1)의 셀 영역에서 기지국A(1)와 통신을 수행하고 있던 이동단말(100)이 기지국B(2)를 핸드오프를 수행할 가능성이 있는 기지국의 리스트에 추가하는 시점이 되는 파일롯 신호의 세기를 나타내는 임계치이다.
T_H는 본 발명의 일실시예에 의한 핸드오프를 수행하는 시점의 파일롯 신호 세기로서, 기지국A(1)의 셀 영역에서 기지국A(1)와 통신을 수행하고 있던 이동단말(100)에서 측정되는 기지국A(1)의 파일롯 신호 세기와 기지국B(2)의 파일롯 세기가 같은 시점이 되는 파일롯 신호의 세기를 나타내는 임계치이다.
한편, T_DROP은 종래에 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기에 의해 핸드오프 시점을 수행하던 방법에 의하여 기지국A(1)의 셀 영역에서 기지국A(1)와 통신을 수행하고 있던 이동단말(100)이 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로 핸드오프를 수행하는 임계치로서, 기지국A(1)로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 임계치(T_DROP)의 이하로 떨어지면 핸드오프를 수행하게 되는 것이다.
도 6의 그래프에서 볼 수 있는 것처럼 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오프 방법에 의하면 이동단말에서 기지국A(1)의 파일롯 신호 세기가 T_H일때 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로의 핸드오프가 수행된다. 한편, 종래의 핸드오프방법에 의하면 이동단말에서 기지국A(1)의 파일롯 신호 세기가 T_DROP일때 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로의 핸드오프가 수행된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오프 방법은 종래의 핸드오프 방법에 비하여 기지국A(1)의 파일롯 신호 세기가 좀더 높은 시점에서 기지국A(1)로부터 기지국B(2)로의 핸드오프를 수행하게 된다. 이에 따라, 이동단말(100)은 좀더 안정된 전파환경에서 핸드오프를 수행할 수 있게 되어 종래에 비하여 더 높은 핸드오프의 성공율을 보장할 수 있게 된다.
본 발명은 바람직한 실시예 및 많은 구체적인 변형 실시예를 참조하여 설명되었다. 그렇지만, 구체적으로 설명된 것과는 다른 많은 기타 실시예들이 또한 본 발명의 사상 및 범위 내에 들어간다는 것을 관련 분야의 당업자들은 이해할 것이다.
본 발명에 의하면, 이동중에 있는 이동단말이 파일롯 신호의 세기가 충분히 높은 상태에서 핸드오프 절차를 수행하므로, 핸드오프를 수행하는 중에 역방향이나 순방향 통화로설정의 실패가능성이 적어지며, 호의 연결 및 차단이 반복되는 핑퐁 현상이 발생되는 환경에서도 충분히 높은 파일롯 신호의 세기에서 핸드오프가 수행되기 때문에 핸드오프 중 호 절단 문제를 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 핸드오프를 수행하기 위한 프로그램 및 기지국으로부터 전달되는 각 기지국의 정보 및 GPS 위성으로부터 수신되는 이동단말의 위치정보를 저장하는 메모리와,
    상기 GPS 위성으로부터 상기 이동단말의 위치를 수신하여 주기적으로 상기 메모리에 저장하는 GPS 수신부와,
    상기 GPS 수신부를 통해 상기 메모리에 저장된 위치정보를 이용하여 상기 이동단말의 이동방향을 산출하고, 그 이동방향에 위치하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 핸드오프를 수행하는 이동단말.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기를 측정하여 해당 기지국의 파일롯 신호 세기를 제공하는 신호세기 측정부와,
    상기 GPS 수신부에 의해 상기 메모리에 주기적으로 저장되는 상기 이동단말의 위치정보로부터 상기 이동단말의 이동방향을 측정하여 제공하는 방향 산출부와,
    상기 방향 산출부에 의해 측정된 이동방향에 위치하고 있는 기지국에 대하여 상기 신호세기 측정부에 의해 측정된 파일롯 신호의 세기와 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행부를 포함하는 GPS를 이용한 핸드오프를 수행하는 이동단말.
  3. 주변의 기지국을 스캔하여 해당 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기에 따라 핸드오프할 수 있는 여러 개의 기지국을 선정하는 기지국 선정 단계와,
    GPS 위성을 통해 수신된 위치정보를 이용하여 이동단말의 이동방향을 산출하고, 상기 선정된 여러 개의 기지국중에서 그 이동방향에 위치하고 있는 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신의 이동단말이 속해 있는 셀 영역의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 핸드오프 수행단계를 포함하는 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 기지국 선정단계는,
    자신이 속한 기지국으로부터 주변에 있는 이웃 기지국 리스트 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 이웃 기지국 리스트 정보를 토대로 기지국 스캔을 통해 임의의 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호가 있는지 여부를 판단하는 단계와,
    판단 결과 수신된 파일롯 신호가 있는 경우 해당 파일롯 신호의 세기가 핸드오프의 대상이 될 수 있는 기준치를 초과하는 기지국에 자신이 해당 기지국에 핸드오프를 수행할 가능성이 있음을 알리는 신호를 송출하는 단계를 포함하는 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 핸드오프 수행단계는,
    상기 GPS 위성으로부터 수신된 자신의 위치정보를 해당 기지국에 송출하는 단계와,
    GPS 위성을 통하여 수신한 자신의 위치정보로부터 자신의 이동방향을 산출하는 단계와,
    자신이 핸드오프를 수행할 대상으로 올려놓은 기지국들중에서 상기 이동단말의 이동방향에 위치하고 있는 기지국을 추출해내는 단계와,
    추출된 기지국에 핸드오프 예비 신호를 전송하여 해당 기지국이 상기 이동단말에 대한 핸드오프를 준비할 수 있게 하는 단계와,
    핸드오프할 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기가 자신이 속한 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 세기와 같거나 큰 시점에서 해당 기지국으로 핸드오프를 수행하는 단계를 포함하는 GPS를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법.
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