KR100750639B1 - 버티컬 핸드오프 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버티컬 핸드오프(Vertical Handoff) 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이종(heterogeneous) 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 서빙 네트워크를 판단한다.
서빙 네트워크가 제1 네트워크인 경우, 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기(received rignal rtrenth, rss)가 제1 임계치 이상인지를 판단한다. 그리고 제1 임계치 이상인 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 제1 버티컬 핸드오프 여부를 결정한다.
서빙 네트워크가 제2 네트워크인 경우, 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기가 제2 임계치 이하인지를 판단한다. 그리고 제2 임계치 이하인 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 제2 버티컬 핸드오프 여부를 결정한다.
이때, 제1 임계치는 제2 임계치보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
버티컬 핸드오프, 핑퐁 효과, 수신 신호 세기, RSS, 임계치

Description

버티컬 핸드오프 방법{METHOD OF VERTICAL HANDOFF}
도 1은 종래의 버티컬 핸드오프 방법의 구현시 발생하는 핑퐁 효과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3세대 셀룰러 네트워크와 무선 랜 네트워크 핫스팟이 중첩된 네트워크 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법에서 핑퐁 효과 발생이 방지되는 여러가지 예를 보인 도면이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법에서 수신 신호 세기 변이 패턴의 예측 예를 보인 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면이다.
본 발명은 버티컬 핸드오프 방법에 관한 것으로, 즉 이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 상대적으로 서비스 커버리지가 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 관한 것이다.
차세대 네트워크는 다양한 특징의 IP(Internet Protocol)기반 무선 네트워크가 중첩된 서비스 영역을 가지는 형태로 진화될 것으로 예상된다. 즉 서로 상이한 특성을 지니고 상호 연동되는 무선 네트워크 들의 서비스 영역이 계층적으로 중첩된 환경을 이루는 것이다. 이러한 이종 무선 네트워크(heterogeneous wireless networks) 환경은 서로 상이한 특성을 지니며 상호 연동되는 무선 네트워크들의 서비스 영역이 계층적으로 중첩되어 서비스 가입자가 위치, 전파 환경, 서비스 특성, 그리고 가입자의 선호 사양(user preference)등에 따라 최적의 네트워크에 선택적이고 유연하게 접속할 수 있도록 한다.
특히, 최근에 이러한 이종 무선 네트워크 환경(heterogeneous wireless networks) 중에서 3세대 셀룰러(3 Generation Celluar) 네트워크와 무선 랜(WLAN, Wireless Local Area) 핫스팟(hotspots) 네트워크 간의 연동은 가장 큰 관심사 중의 하나이다.
일반적으로, 3세대 셀룰러 네트워크는 광역화된 커버리지(global coverage)를 제공하지만 데이터 전송률이 저속이고 요금이 비싸다. 반면, 무선 랜 네트워크는 비록 핫스팟과 같은 제한된 커버리지를 가지나 요금이 싸고 전송률이 고속이다.
따라서, 이러한 이종 무선 네트워크 환경이 서로 다른 특징을 가지며 상호 보완적인 3세대 셀룰러 네트워크와 무선 랜 핫스팟 네트워크 간에 서비스 연결 경로의 전환을 딘말들에게 제공하여 서비스 연속성을 보장하면 가입자들에게 최적의 서비스를 제공할 수 있다.
여기서, 3세대 셀룰러 네트워크와 무선 랜 핫스팟 네트워크와 같이 이종 무선 네트워크 간에 이루어지는 핸드오프를 버티컬 핸드오프(Vertical Handoff) 또는 이종 시스템 간 핸드오프(ISHO, Inter-system Handoff)라고 한다. 이는 동종 무선 네트워크 상에서 셀 간에 발생하는 수평 핸드오프(Horizontal Handoff)와 차별된다.
버티컬 핸드오프는 핸드오프 결정을 위해 이용하는 신호 세기 값이 수평 핸드오프의 그것과 다르다. 수평 핸드오프는 비교 대상인 기지국 간에 서로 상응하는 신호 세기 값을 비교하여 핸드오프를 결정한다. 하지만, 버티컬 핸드오프는 서로 상응하는 즉 비교 가능한 신호 세기 값이 존재하지 않는다. 그런데, 3세대 셀룰러 네트워크는 광역화된 서비스 커버리지를 가지기 때문에 이의 신호 세기 값은 핸드오프 결정을 위한 트리거링(Triggering) 정보로 이용할 수 없다. 따라서, 무선 랜 네트워크의 핫스팟과 같이 제한된 서비스 커버리지를 갖는 네트워크의 신호 세기 값을 이용하여 버티컬 핸드오프를 결정한다.
또한, 버티컬 핸드오프는 수평 핸드오프에 비해 핑퐁 효과(Ping-Pong Effect)가 발생할 확률이 상대적으로 높다.
즉, 수평 핸드오프의 경우 서로 인접한 기지국 간 신호 세기의 차이와 더불 어 타이머 및 히스테리시스(Hysterisis) 기법을 이용하여 핑퐁 효과를 줄일 수 있다. 하지만, 버티컬 핸드오프의 경우 제한적인 서비스 커버리지를 제공하는 무선 랜 핫스팟 네트워크의 신호 세기 외에는 비교 가능한 트리거링 정보가 없기 때문에 핑퐁 효과가 발생할 확률이 높다.
도 1은 종래의 버티컬 핸드오프 방법의 구현시 발생하는 핑퐁 효과를 나타낸 도면이다.
즉 도 1에 따르면, 버티컬 핸드오프 임계치는 하나로 설정된다.
이와 같이, 하나의 버티컬 핸드오프 임계치(χ thresh )만을 가정하는 경우, 무선 랜 핫스팟 네트워크의 경계(border) 영역에 머물러 있는 단말들이 수신하는 수신 신호 세기가 버티컬 핸드오프 임계치 부근에서 작은 폭으로 변동(fluctuation)을 일으킬 때 핑퐁 효과(ping-pong effect)가 발생할 수 있다.
더욱이, 단말이 무선 랜 핫스팟 네트워크로 버티컬 핸드오프를 수행하는 도중에 무선 랜 핫스팟 네트워크의 제한된 커버리지로 인해 강제로 3세대 셀룰러 네트워크로 버티컬 핸드오프가 수행될 수 있다. 이러한 현상은 버티컬 핸드오프의 실패 확률을 증가시킬 수 있다.
그런데, 버티컬 핸드오프의 특성상 핑퐁 효과의 발생은 수평 핸드오프에 비해 시스템에 매우 큰 부하를 가져오므로, 핑퐁 효과를 최소화할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
또한, 가입자 입장에서는 가급적 저렴한 요금과 높은 데이터 전송률을 제공 하는 무선 랜 핫스팟 네트워크에 장기간 머무르는 것이 이득이므로 이를 지원하는 방안이 요구된다.
여기서, 핑퐁 효과를 최소화하기 위한 종래 기술로서 다음과 같은 두가지 방안이 제시되어 있다.
하나의 종래 기술에 따르면, 단말이 비용 함수(Cost Function)를 이용하여 가장 높은 성능을 제공하는 네트워크를 선정한다. 그리고 선택된 네트워크로 버티컬 핸드오프를 수행하기에 앞서, 안정 시간(stability period, TS)이라고 정의된 시간 동안 선택된 네트워크에서 일관된 성능을 제공하는지 감시하고 그 결과를 평가한다.
여기서, 안정 시간(TS)은 l handoff + T makeup 로 정의될 수 있다. l handoff 은 버티컬 핸드오프 지연시간을 나타내고, T makeup 은 버티컬 핸드오프에 의한 손실을 보상하는데 걸리는 시간을 나타낸다.
그리고, 감시 및 평가를 위한 선택된 네트워크의 성능으로는 유효 대역폭의 변화와 더불어 단말의 이동성에 따른 수신 신호 세기(Received Signal Strengh, RSS)의 변화가 있다.
따라서, 단말이 안정 시간(TS) 동안 타겟 무선 네트워크에서 일관된 성능을 유지할 수 있으면, 즉 수신 신호 세기의 변화에 따라 유효 대역폭이 기준치 이상으로 감소하지 않을 것으로 예상되면 버티컬 핸드오프를 수행한다.
하지만, 안정 시간(TS)동안 타겟 무선 네트워크가 일관된 성능을 보장하더라도 그 이후에는 단말의 불규칙한 이동성에 기인하여 일관된 성능을 보장하지 못할 수 있다.
따라서, 이러한 종래 기술에 따르면 핑퐁 효과(ping-pong effect)를 효과적으로 방지하지 못한다.
다른 하나의 종래 기술에 따르면, 변이 구간(Transition Region, t) 내에서 무선 랜 핫스팟 네트워크로부터 수신된 수신 신호 세기(RSS)가 버티컬 핸드오프 임계치(χ thresh ) 이상 또는 이하 인지를 판단한다. 그리고 그 이후에 연속적으로 전송되는 수신 신호 세기를 일정 개수(λn)만큼 감시하여 버티컬 핸드오프 수행 여부를 판단한다.
그러나 불규칙한 무선 환경의 특성으로 인해 단말이 수신하는 수신 신호 세기는 결코 선형(Linear)이 아니다. 따라서, 일정 개수(λn) 수신한 수신 신호 세기들의 값이 버티컬 핸드오프 임계치 이상이라 하더라도 버티컬 핸드오프 임계치 이하인 수신 신호 세기가 검출될 수 있다.
이러한 경우, 버티컬 핸드오프를 수행하지 않고 수신 신호 세기를 일정 개수(λn)만큼 다시 감시하는 과정을 반복한다. 즉 3세대 셀룰러 네트워크에서 무선 랜 핫스팟 네트워크로의 버티컬 핸드오프 및 무선 랜 핫스팟 네트워크에서 3세대 셀룰러 네트워크로의 버티컬 핸드오프를 반복한다.
따라서 이러한 핑퐁 효과로 인해 버티컬 핸드오프를 수행할 적절한 시점을 찾지 못하여 버티컬 핸드오의 실패 확률을 증가시킬 뿐만 아니라 성능 저하를 야기한다.
더불어, 종래에는 일정 시구간 내에서 탐지한 수신 신호 세기 중에서 단 한번의 신호 감쇠에도 버티컬 핸드오프를 수행하지 않도록 결정한다.
그런데, 무선 상황에 따라서 무선 랜 핫스팟 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기는 일시적으로 급격히 감쇠되는 현상이 나타날 수 있다. 그런데, 버티컬 핸드오프를 한 번의 수신 신호 세기 탐지로 결정하는 경우, 무선 랜 핫스팟 네트워크로부터 충분한 수신 신호 세기가 수신되는데도 불구하고 버티컬 핸드오프를 결정하지 못하는 경우가 발생한다.
또한, 마찬가지로 무선 랜 핫스팟 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기는 일시적으로 급격히 증가되는 현상이 나타날 수 있다. 그런데, 버티컬 핸드오프를 한 번의 수신 신호 세기 탐지로 결정하는 경우, 무선 랜 핫스팟 네트워크로부터 미약한 수신 신호 세기를 수신함에도 불구하고 버티컬 핸드오프를 결정하지 못하는 경우가 발생한다. 이러한 현상은 단말이 움직이지 않더라도 단말에서 수신하는 실질적인 수신 신호 세기가 선형이 아니기 때문에 발생한다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 제1 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 경우 제1 임계치를 이용하고, 제2 네트워크에서 제1 네트워크로 제2 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 경우 제1 임계치 보다 작은 값을 가지는 제2 임계치를 이용하는 버티컬 핸드오프 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하는 버티컬 핸드오프 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 최소 자승법을 이용하여신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하는 버티컬 핸드오프 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기가 제1 임계치 이상인 경우 신호 세기의 변이 패턴을 예측하여 제1 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 버티컬 핸드오프 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기가 제2 임계치 이하인 경우 신호 세기의 변이 패턴 예측하여 제2 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 버티컬 핸드오프 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 특징에 의하면,
버티컬 핸드오프 방법은,
이종(heterogeneous) 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 있어서, (a) 상기 단말의 서빙 네트워크를 판 단하는 단계; (b) 상기 서빙 네트워크가 상기 제1 네트워크인 경우, 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기(received rignal rtrenth, rss)가 제1 임계치 이상인 경우 상기 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 제1 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 단계; 및 (c) 상기 서빙 네트워크가 상기 제2 네트워크인 경우, 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기가 제2 임계치 이하인 경우 상기 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 제2 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제1 임계치는 상기 제2 임계치보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면,
버티컬 핸드오프 방법은,
이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 있어서, (a) 소정의 시 구간 동안 상기 제2 네트워크로부터 수신된 신호 세기들을 선형 형태로 변환하여 변이 패턴을 예측하는 단계; (b) 상기 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 상기 제1 네트워크에서 상기 제2 네트워크로 제1 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정하는 단계; 및 (c) 상기 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 상기 제2 네트워크에서 상기 제1 네트워크로 제2 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면,
버티컬 핸드오프 방법은,
이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 서빙 네트워크가 제1 네트워크인 경우 버티컬 핸드오프 방법에 있어서, (a) 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기 중에서 상기 제1 임계치 이상에 해당하는 신호 세기의 유무를 탐지하는 단계; (b) 상기 제1 임계치 이상의 신호 세기를 탐지한 경우, 소정의 시간 동안 수신되는 상기 신호 세기들을 토대로 변이 패턴을 예측하는 단계; (c) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 증가하는 경우, 타겟 네트워크를 상기 제2 네트워크로 하는 제1 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 감소하는 경우, 상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면,
버티컬 핸드오프 방법은,
이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 서빙 네트워크가 제2 네트워크인 경우 버티컬 핸드오프 방법에 있어서, (a) 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기 중에서 상기 제2 임계치 이하에 해당하는 신호 세기의 유무를 탐지하는 단계; (b) 상기 제2 임계치 이하의 신호 세기를 탐지한 경우, 소정의 시간 동안 수신되는 상기 신호 세기들을 토대로 변이 패턴을 예측하는 단계; (c) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 감소하는 경우, 타겟 네트워크를 상기 제1 네트워크로 하는 제2 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 증가하는 경우, 상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 버티컬 핸드오프는 제1 버티컬 핸드오프 및 제2 버티컬 핸드오프로 구분된다.
이때, 제1 버티컬 핸드오프는 MI(moving in) 시나리오 즉 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 수행하는 버티컬 핸드오프이다. 그리고 제2 버티컬 핸드오프는 MO(moving out) 시나리오 즉 제2 네트워크에서 제1 네트워크로 수행하는 버티컬 핸드오프이다.
여기서, 제1 네트워크는 이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 광대(廣大)한 네트워크로서, 오버레이 네트 워(overlay network)라 지칭할 수 있다. 예를 들면, 3세대 셀룰러 네트워크와 같이 광역화된 커버리지(global coverage)를 제공하는 네트워크이다.
그리고 제2 네트워크는 이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 협소(狹小)한 네트워크로서, 언더레이 네트워크로(underlay network)라 지칭할 수 있다. 예를 들면, 무선 랜 핫스팟 네트워크와 같이 제한된 커버리지(limited coverage)를 제공하는 네트워크이다.
또한, 이종 무선 네트워크는 서로 상이한 특성을 지니는 무선 네트워크를 지칭한다. 이때, 상이한 특성의 기준으로는 서비스 커버리지 및 무선 접속 방식이 될 수 있다.
한편, 이러한 이종 무선 네트워크간의 버티컬 핸드오프는 다음의 세가지 과정을 통하여 이루어진다.
즉, 제1 과정은, 단말이 이용 가능한 접속 네트워크를 탐지하는 과정으로서 이를 ‘네트워크 탐지’라 한다.
제2 과정은, 단말이 임의의 접속 네트워크를 어느 시점에서 이용할 지에 대한 결정을 내리는 과정으로서 이를 ‘핸드오프 결정’이라 한다. 이는 가입자의 서비스 품질에 가장 큰 영향을 끼칠 것으로 예상된다.
제3 과정은, 단말이 핸드오프 결정 후 선택된 타겟 접속 네트워크로 접속하기 위한 핸드오프를 수행하는 과정으로서 이를 ‘핸드오프 수행’이라 한다.
이 중에서, '핸드오프 결정'은 최적의 네트워크를 선택하기 위한 다음과 같은 측정치를 이용할 수 있다. 즉 단말이 탐지한 네트워크들의 수신 신호 세기, 서 비스 종류, 데이터 전송률(data-rate), QoS 및 단말 속도/방향 등을 모두 고려하는 것이 바람직하다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 결정 방법에서는 서비스로부터 커버리지가 협소한 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기(Received Signal Strenth, RSS)를 고려하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3세대 셀룰러 네트워크와 무선 랜 네트워크 핫스팟이 중첩된 네트워크 구성도로서 각 네트워크의 이론적 전파 범위를 나타낸다.
이러한 중첩된 네트워크 구성에 따르면, 하나의 매크로(macro) 셀 내에 여러 개의 마이크로(micro) 혹은 피코(pico) 셀들이 모여 하나의 핫스팟(hot-spot) 영역을 구성하여 상호 중첩된 서비스 영역을 갖는 IP 기반 이종 무선 네트워크 시스템들이 연동하는 구조를 이룬다.
상기 도 2에 보인 바에 의하면, 네트워크 구성은 3세대 셀룰러 네트워크(100), 무선 랜 핫스팟 네트워크(200) 및 공통 핵심망(300)으로 이루어진다.
여기서, 공통 핵심망(300)은 3세대 셀룰러 네트워크(100) 및 무선 랜 핫스팟 네트워크(200) 간에 상호 연동을 제공한다.
이러한 공통 핵심망(300)은 GGSN(Gateway GPRS Support Node, 이하 GGSN이라 기술함)/SGSN(Serving GPRS Support Node, 이하 SGSN이라 기술함)(301), RNC(Radio Network Controller, 이하 RNC라 기술함)(303), 보더 게이트웨이(305), 미디어 게이트웨이(307) 및 라우터(309)를 포함한다.
여기서, GGSN/SGSN(301) 및 RNC(303)는 3세대 셀룰러 네트워크(100)의 무선 접속망과 핵심망을 구성하는 각 접속 노드들이다.
보더 게이트웨이(305)는 공통 핵심망(300)에서 인터넷 망으로 접속을 위한 게이트웨이이다.
미디어 게이트웨이(Media Gateway, MG)(307)는 3세대 셀룰러 네트워크(100)와 공통 핵심망(300)으로의 연결점이다.
라우터(309)는 무선 랜 핫스팟 네트워크(200)에서 공통 핵심망(300)으로의 접속을 위한 라우터이다.
이러한 공통 핵심망(101) 내에는 연동 서비스 서버(Interworking Service Server)(311)가 존재 한다.
이때, 3세대 셀룰러 네트워크(100)와 무선 랜 핫스팟 네트워크(200)의 전파 범위(101, 201)는 서로 다르며 서로 중첩되어 있다.
또한, 단말(400)은 공통 핵심망(300)에 연결된 모든 무선 네트워크 시스템에 접속이 가능한 다중모드 단말이다. 이러한 다중모드 단말(400)은 MI(Moving-In) 시나리오와 MO(Moving-Out) 시나리오의 버티컬 핸드오프를 수행할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법에서 핑퐁 효과 발생이 방지되는 여러가지 예를 보인 도면이다.
먼저, 도 3 내지 도 5에 따르면, 제1 버티컬 핸드오프 결정을 위한 제1 임계치(TH MI )와 제2 버티컬 핸드오프 결정을 위한 제2 임계치(TH MO )가 다르게 설정된다. 그리고 제1 임계치(TH MI )와 제2 임계치(TH MO ) 사이의 관계는 다음과 같다.
Figure 112006031806817-pat00001
이때, 제1 임계치(TH MI )가 제2 임계치(TH MO )보다 크게 설정된다. 이로 인해 제1 버티컬 핸드오프를 결정할 때에는 제2 버티컬 핸드오프를 결정할 때보다 수신 신호 세기가 충분히 클 때 버티컬 핸드오프를 수행한다.
즉, 제2 네트워크(무선 랜 핫스팟 네트워크)에서 제1 네트워크(3세대 셀룰러 네트워크)로 제2 버티컬 핸드오프를 결정한 후에 바로 제2 네트워크(무선 랜 핫스팟 네트워크)로 제1 버티컬 핸드오프를 요청 하는 것을 방지한다.
그리고, 제2 버티컬 핸드오프 결정을 위한 제2 임계치를 상대적으로 낮춤으로써 가급적 요금이 싸고 높은 데이터 전송률을 제공하는 제2 네트워크(무선 랜 핫스팟 네트워크)에 오래 머무르도록 하는 부가적인 효과를 제공한다.
또한, 제1 버티컬 핸드오프와 제2 버티컬 핸드오프 간에 서로 다른 각각의 임계치를 설정하므로 인해 핑퐁 효과를 방지할 수 있다.
즉 도 3에 보인 바에 따르면, 수신 신호 세기가 제1 임계치(TH MI ) 이상인 지점 즉 P 지점에서 제1 버티컬 핸드오프를 결정한다. 또한, 수신 신호 세기가 제2 임계치(TH MO ) 이하인 지점 즉 Q 지점에서 제2 버티컬 핸드오프를 결정한다. 따라서, 수신 신호 세기가 P 지점과 Q 지점 사이에서 작은 폭으로 변동(A)을 일으키더라도 핑퐁 효과는 발생하지 않는다.
도 4에 보인 바에 따르면, R 지점에서 제1 버티컬 핸드오프를 결정한다. 따라서, 수신 신호 세기가 R 지점 이후 변동(B)을 일으키더라도 핑퐁 효과는 발생하지 않는다.
도 5에 보인 바에 따르면, S 지점에서 제1 버티컬 핸드오프를 결정한다. 따라서, 수신 신호 세기가 S 지점 이전에 변동(C)을 일으키더라도 핑퐁 효과는 발생하지 않는다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법에서 수신 신호 세기 변이 패턴의 예측 예를 보인 도면이다.
즉, 도 6에 보인 바와 같이, 일정 시구간(변이 구간)동안 주기적으로 탐지한 수신 신호 세기를 근사화한 집합(
Figure 112006031806817-pat00002
)을 토대로 선형 형태의 수신 신호 세기 변이 패턴을 예측한다. 그리고 이와 같이 예측한 수신 신호 세기의 변이 패턴을 이용하여 제1 또는 제2 버티컬 핸드오프를 결정한다.
이때, 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기의 변이 패턴은 최소 자승법(Method of least squares)을 이용하여 도출한 최적의 피팅 커브(best-fitting curve)에 의해 예측할 수 있다.
그리고, 수신 신호 세기의 변이 패턴의 부호(즉 양(positive, '+'인지 또는 음(negative, '-'인지)를 이용하여 버티컬 핸드오프의 수행을 결정한다.
따라서, 최소 자승법을 이용하여 수신 신호 세기의 변이 패턴을 예측하는 방 법을 제안한다. 여기서, 최소 자승법은 일정 시 구간 동안 제2 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기들의 집합으로부터 제곱한 편차의 최소 합을 갖는 최소 자승선(least squares line)을 구하는 것이다.
이러한 최소 자승법을 이용한 수신 신호 세기의 변이 패턴을 예측하는 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 수신 신호 세기의 변이 패턴을 나타내는 최소 자승선(S)은 수신 신호 세기를 샘플링한 집합({
Figure 112006031806817-pat00003
, n≥2})을 근사화한 것으로 다음 수식으로 표현되는 직선이다.
Si=σ+θti
여기서, n은 정확한 버티컬 핸드오프 결정을 위한 수신 신호 세기의 총 탐지 횟수(n≥2)이고 실험치에 의한다. 그리고 ti는 버티컬 핸드오프 결정을 위한 수신 신호 세기 탐지를 완료할 때까지의 소정의 시간(x-축)을 나타낸다. 또한 Si는 최소 자승선(S)의 수신 신호 세기로서 Y-축에 해당한다. σ는 최소 자승선(S)와 Y-축이 교차하는 지점이고, θ는 최소 자승선(S)의 기울기이다.
이때, ti와 Si가 모두 주어졌을 때 σ와 θ는 미계수(unknown coefficients)이다. 그리고, θ는 수신 신호 세기의 변이 패턴을 결정하는 중요 변수이다.
이때, 최소 자승선을 추정한 최적의 피팅 커브(Best Fitting Curve) 함수f(X)는 최소 자승 오류(least square error)(Π)를 갖는데 예를 들면 다음 수식과 같다.
Figure 112006031806817-pat00004
그러면, 최소 자승 오류(Π)를 구하기 위해 미계수(unknown coefficients)인 σ와 θ는 제로 우선 미분계수(zero first derivative)들을 아래와 같은 수식으로 산출한다.
Figure 112006031806817-pat00005
그러면, σ와 θ는 [수학식 4]를 확장하여 아래 수식과 같이 구할 수 있다.
Figure 112006031806817-pat00006
이상 기술한 [수학식 2] 내지 [수학식 5]를 이용하여 수신 신호 세기 변이 패턴을 나타내는 최소 자승선을 산출할 수 있다.
여기서, 최소 자승선의 기울기가 양(positive, +)이면 단말이 제2 네트워크 즉 무선 랜핫스팟 네트워크 영역으로 진입하고 있음을 예측한다. 또한, 최소 자승선의 기울기가 음(negative, -)이면 단말이 제2 네트워크 즉 무선 랜 핫스팟 네트워크 영역을 이탈하고 있음을 예측한다.
그리고 이러한 최소 자승선 즉 수신 신호 세기의 변이 패턴이 양(positive, +)인지 또는 음(negative, -)인지에 따라 제1 또는 제2 버티컬 핸드오프를 결정한다.
그런데 최소 자승법을 이용하여 수신 신호 세기의 변이 패턴을 예측할 때 몇 가지 비정상적인 상황들이 발생할 수 있다. 이에 관하여, 도 7를 참조하여 설명하기로 한다.
즉, 도 7에 보인 바와 같이, 수신 신호 세기의 변이 패턴 즉 최소 자승선의 기울기가 양(positive, +)임에도 불구하고 최소 자승선의 수신 신호 세기가 제1 임계치(TH MI )보다 크지 않은 비정상적인 상황이 발생할 수 있다. 이것은 무선 환경에 따른 수신 신호 세기의 일시적인 급증 현상에 기인한 것으로 실 예를 들면 다음과 같다.
Figure 112006031806817-pat00007
이러한 비정상적인 상황을 대비하기 위해서 수신 신호 세기의 변이 패턴이 양(positive, +)인지를 판단한 후, 다음의 수식과 같이 일정 시 구간이 종료되는 시점에서 최소 자승선의 수신 신호 세기가 제1 임계치(TH MI )보다 큰 지를 확인한다.
Figure 112006031806817-pat00008
여기서
Figure 112006031806817-pat00009
은 일정 시구간이 종료되는 시점에서 최소 자승선의 값 즉 수신 신호 세기를 의미한다.
이때, [수학식 7]을 만족하는 경우에 제1 버티컬 핸드오프를 결정한다.
그러나, [수학식 7]을 만족하지 않는 경우 서빙 네트워크에서 대기할 것을 결정한다. 그리고 제1 임계치 이상인 수신 신호 세기를 탐지하는 과정을 수행한다.
이상 기술한 내용을 토대로 버티컬 핸드오프 방법의 일련의 처리 과정을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면이다.
상기 도 8에 보인 바에 따르면, 먼저 단말이 접속중인 서빙 네트워크를 판단하는 절차를 수행한다.
즉, 서빙 네트워크가 제1 네트워크인지 판단한다(S101).
상기 단계(S101)에서 서빙 네트워크가 제1 네트워크로 판단한 경우, 제1 버티컬 핸드오프 결정을 위한 절차를 수행한다.
즉, 제2 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기를 탐지한다(S103).
그러면, 상기 단계(S103)에서 탐지한 수신 신호 세기와 제1 임계치(TH MI )를 비교한다(S105).
그리고, 상기 수신 신호 세기에 대한 변이 패턴을 예측한다(S107).
그러면, 상기 단계(S105)에서의 비교 결과 및 상기 단계(S107)에서의 변이 패턴 예측을 이용하여 타겟 네트워크를 상기 제2 네트워크로 하는 제1 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정한다.
한편, 상기 단계(S101)에서 판단 결과, 서빙 네트워크가 제1 네트워크가 아닌 경우 상기 서빙 네트워크가 제2 네트워크인 지를 판단한다(S111).
상기 단계(S111)에서의 판단 결과, 상기 서빙 네트워크가 제2 네트워크인 경우 제2 버티컬 핸드오프 결정을 위한 절차를 수행한다.
즉, 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기를 탐지한다(S113).
그러면, 상기 단계(S113)에서 탐지한 수신 신호 세기와 제2 임계치(TH MO )와 비교한다(S115).
그리고, 상기 수신 신호 세기에 대한 변이 패턴을 예측한다(S117).
그러면, 상기 단계(S115)에서의 비교 결과 및 상기 단계(S117)에서의 변이 패턴 예측을 이용하여 타겟 네트워크를 상기 제1 네트워크로 하는 제2 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정한다(S119).
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면으로 서, 서빙 네트워크가 제1 네트워크인 경우의 제1 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면이다.
상기 도 9에 보인 바에 따르면, 먼저 제1 네트워크에 접속 중(S201)인 단말이 제2 네트워크가 주기적으로 전송하는 수신 신호 세기를 탐지한다(S203).
그러면, 상기 단계(S203)에서 탐지한 수신 신호 세기 중에서 기 설정된 제1 임계치(TH MI ) 이상의 세기를 가지는 수신 신호 세기의 탐지 유무를 판단한다(S205). 이때, 상기 제1 임계치(TH MI ) 이상의 수신 신호 세기가 탐지되지 않은 경우 상기 단계(S203, S205)를 반복한다.
그러면, 상기 단계(S205)에서 제1 임계치(TH MI ) 이상의 세기를 가지는 수신 신호 세기를 탐지한 경우, 가드 타임(guard time)을 위한 타이머(timer) 즉 일정 시구간(변이 구간)을 설정한다(S207).
그러면, 상기 단계(S207)에서 설정한 일정 시구간의 종료시까지 주기적으로 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기를 측정하여 수집한다(S209, S211).
상기 일정 시구간이 종료된 경우, 상기 단계(S209, S211)에서 측정한 수신 신호 세기들의 집합을 근사화(approximation)하여 수신 신호 세기의 변이 패턴을 나타내는 하나의 최소 자승선을 도출한다(S213).
상기 단계(S213)에 관한 구체적인 설명은 도 6 내지 도 7에 관한 설명을 참조한다.
다음, 상기 단계(S213)에서 도출한 최소 자승선의 기울기 부호를 확인하여 제1 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정한다.
즉, 기울기(θ)가 0(zero)보다 큰 지 여부를 판단한다(S215).
상기 단계(S215)에서의 판단 결과, 상기 기울기(θ)가 0보다 큰 경우 수신 신호 세기의 변이 패턴은 양(+)이므로, 제1 버티컬 핸드오프를 결정한다. 그러나 이 때, 상기 단계(S209, S211, S213)에서 일정 시구간의 종료 시점에 수신된 수신 신호 세기와 제1 임계치(TH MI )의 크기를 비교한다(S217).
상기 비교 결과(S217), 상기 수신 신호 세기가 상기 제1 임계치(TH MI )보다 큰 경우 제1 버티컬 핸드오프를 결정한다(S219). 즉 단말은 타겟 네트워크를 제2 네트워크로 하는 제1 버티컬 핸드오프를 수행하는 것이 가능하다.
그리고, 상기 비교 결과(S217). 상기 수신 신호 세기가 상기 제1 임계치(TH MI )보다 작은 경우 상기 단말의 서빙 네트워크 즉 제1 네트워크에서 대기한다(S223).
여기서, 상기 단계(S217)를 수행하는 내용에 관해서는 도 6 내지 도 7에 관한 설명을 참조한다.
또한, 상기 단계(S215)에서의 판단 결과, 상기 기울기(θ)가 0(zero)보다 크지 않은 경우 상기 기울기(θ)는 음(-)이므로(S221) 상기 단말의 서빙 네트워크에서 대기한다(S223).
그리고, 상기 단계(S223)이후 상기 단계(S203)으로 되돌아가 상기 단계(S203 내지 S223)를 반복한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면으로서, 서빙 네트워크가 제2 네트워크인 경우의 제2 버티컬 핸드오프 방법을 보인 도면이다. 제2 버티컬 핸드오프 방법 역시 상기 제1 버티컬 핸드오프 방법과 유사하게 이루어진다.
상기 도 10에 보인 바에 따르면, 먼저 제2 네트워크에 접속중(S301)인 단말이 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기를 주기적으로 탐지한다(S303).
그러면, 상기 단계(S303)에서 탐지한 수신 신호 세기 중에서 기 설정된 제2 임계치(TH MO ) 이상의 세기를 가지는 수신 신호 세기의 탐지 유무를 확인한다(S305). 이때, 상기 제2 임계치(TH MO ) 이상의 수신 신호 세기가 탐지되지 않은 경우 상기 단계(S303, S305)를 반복한다.
다음, 상기 단계(S305)에서 제2 임계치(TH MO ) 이하의 세기를 가지는 수신 신호 세기를 탐지한 경우, 단말은 가드 타임을 위한 타이머 즉 일정 시구간(변이 구간)을 설정한다(S307).
그리고, 상기 일정 시구간의 종료시까지 주기적으로 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 수신 신호 세기들을 측정하여 수집한다(S307, S309).
그리고, 상기 일정 시구간이 종료(S311)하면, 상기 단계(S307, S309)에서 측정한 수신 신호 세기들의 집합을 근사화하여 수신 신호 세기 변이 패턴을 나타내는 최소 자승선을 도출한다(S313).
그러면, 상기 단계(S313)에서 도출한 최소 자승선의 기울기(θ)가 음(-)인지를 확인한다(S315).
상기 확인 결과, 상기 최소 자승선의 기울기(θ)가 음(-)인 경우, 수신 신호 세기의 변이 패턴이 음(positive, +)임을 나타내므로, 단말은 타겟 네트워크를 제1 네트워크로 하는 제2 버티컬 핸드오프를 결정한다. 그러나 이때, 상기 단계(S307, S309, S311)에서의 일정 시구간 종료 시점에 수신된 수신 신호 세기를 제2 임계치(TH MO )와 비교한다(S317).
그러면, 상기 비교 결과(S317) 상기 수신 신호 세기가 상기 제2 임계치(TH MO )보다 이하인 경우 상기 제2 버티컬 핸드오프를 결정한다(S319). 즉 단말은 타겟 네트워크를 제1 네트워크로 하는 제2 버티컬 핸드오프를 수행하는 것이 가능하다.
그런데, 상기 비교 결과(S317) 상기 수신 신호 세기가 상기 제2 임계치(TH MO )를 초과하는 경우 상기 단말의 서빙 네트워크 즉 제2 네트워크에서 대기한다(S323).
도 9에서와 마찬가지로 상기 단계(S317)를 수행하는 내용에 관해서는 도 6 내지 도 7에 관한 설명을 참조한다.
한편, 상기 단계(S315)에서 최소 자승선의 기울기가 음(-)이 아닌 경우 상기 기울기는 양(+)이므로(S321) 상기 서빙 네트워크에서 대기한다(S323).
그리고, 상기 단계(S323)이후 상기 단계(S303)으로 되돌아가 상기 단계(S303 내지 S323)를 반복한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 구성에 의하여, 불필요한 버티컬 핸드오프 수행으로 인한 핑퐁 효과를 방지할 수 있다.
또한, 버티컬 핸드오프의 지연 시간 증가, 데이터 처리량 저하 및 단말 배터리 효율 저하, 버티컬 핸드오프 실패 확률 증가에 따른 성능 저하를 방지할 수 있다.

Claims (20)

  1. 이종(heterogeneous) 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 있어서,
    (a) 상기 단말의 서빙 네트워크를 판단하는 단계;
    (b) 상기 서빙 네트워크가 상기 제1 네트워크인 경우, 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기(received rignal rtrenth, rss)가 제1 임계치 이상인 경우 상기 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 제1 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 서빙 네트워크가 상기 제2 네트워크인 경우, 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기가 제2 임계치 이하인 경우 상기 신호 세기의 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 제2 버티컬 핸드오프 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 임계치는 상기 제2 임계치보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 네트워크는 광역화된 서비스 커버리지(global service coverage)를 제공하는 제3 세대 셀룰러 네트워크(3 Generation celluar network)를 포함하고,
    상기 제2 네트워크는 제한된 서비스 커버리지(limited service coverage)를 제공하는 무선 랜 핫스팟 네트워크(wireless lan hotspot network)를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    (ⅰ) 상기 제1 임계치 이상인 신호 세기가 수신된 경우, 소정의 시 구간 동안 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기들을 토대로 변이 패턴을 예측하는 단계;
    (ⅱ) 상기 변이 패턴의 예측 결과, 상기 신호 세기가 증가하는 경우 상기 제2 네트워크로 제1 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 변이 패턴의 예측 결과, 상기 신호 세기가 감소하는 경우 상기 제1 네트워크에서 대기하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    (ⅰ) 상기 제2 임계치 이하인 신호 세기가 수신된 경우, 소정의 시 구간 동안 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기들을 토대로 변이 패턴을 예측하는 단계;
    (ⅱ) 상기 변이 패턴의 예측 결과, 상기 신호 세기가 감소하는 경우 상기 제 1 네트워크로 제2 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 변이 패턴의 예측 결과, 상기 신호 세기가 증가하는 경우 상기 제2 네트워크에서 대기하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 (ⅰ) 단계는,
    상기 신호 세기들을 선형 형태로 변환하여 상기 변이 패턴을 예측하는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (ⅰ) 단계는,
    최소 자승법(Method of least squares)을 이용하여 상기 변이 패턴을 예측하는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  7. 이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 있어서,
    (a) 소정의 시 구간 동안 상기 제2 네트워크로부터 수신된 신호 세기들을 선형 형태로 변환하여 변이 패턴을 예측하는 단계;
    (b) 상기 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 상기 제1 네트워크에서 상기 제2 네트워크로 제1 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 변이 패턴을 예측한 결과를 이용하여 상기 제2 네트워크에서 상기 제1 네트워크로 제2 버티컬 핸드오프의 수행 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    (ⅰ) 최소 자승법을 이용하여 상기 신호 세기들의 최소 자승선(Linear square lines)을 산출하는 단계;
    (ⅱ) 상기 최소 자승선의 기울기가 양(Positive, '+'인 경우, 상기 변이 패턴은 상기 단말이 상기 제2 네트워크로 진입하는 것을 예측하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 최소 자승선의 기울기가 음(Negative, '-'인 경우, 상기 변이 패턴은 상기 단말이 상기 제2 네트워크로부터 이탈하는 것을 예측하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 최소 자승선의 기울기가 양(Positive, '+'인 경우 상기 제1 버티컬 핸드오프의 수행을 결정하는 단계; 및
    상기 최소 자승선의 기울기가 음(Negative, '-'인 경우 상기 제1 네트워크에서 대기를 결정하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 최소 자승선의 기울기가 음(Negative, '+'인 경우 상기 제2 버티컬 핸드오프의 수행을 결정하는 단계; 및
    상기 최소 자승선의 기울기가 양(Positive, '-'인 경우 상기 제2 네트워크에서 대기를 결정하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (ⅰ)단계는,
    상기 신호 세기를 샘플링한 집합을 근사화하여 선형의 최소 자승선(S)을 구하는 단계; 및
    상기 최소 자승선(S)의 최소 자승 오류(Π)에 대한 제로 우선 미분 계수를 이용하여 상기 최소 자승선의 기울기(θ)를 구하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  12. 이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 서빙 네트워크가 제1 네트워크인 경우 버티컬 핸드오프 방법에 있어서,
    (a) 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기 중에서 상기 제1 임계치 이상에 해당하는 신호 세기의 유무를 탐지하는 단계;
    (b) 상기 제1 임계치 이상의 신호 세기를 탐지한 경우, 소정의 시간 동안 수신되는 상기 신호 세기들을 토대로 변이 패턴을 예측하는 단계;
    (c) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 증가하는 경우, 타겟 네트워크를 상기 제2 네트워크로 하는 제1 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 감소하는 경우, 상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 신호 세기가 증가하는 경우, 상기 소정의 시 구간이 종료되는 시점에 수신된 신호 세기가 상기 제1 임계치 이상인지를 확인하는 단계; 및
    상기 소정의 시 구간의 종료 시점에 수신된 신호 세기가 상기 제1 임계치 이 상인 경우 상기 제1 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 소정의 시 구간의 종료 시점에 수신된 신호 세기가 상기 제1 임계치 미만인 경우 상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  15. 이종 네트워크 간에 서비스 커버리지가 중첩된 영역에서 서비스 커버리지가 상대적으로 넓은 제1 네트워크 및 협소한 제2 네트워크에 접속 가능한 단말의 서빙 네트워크가 제2 네트워크인 경우 버티컬 핸드오프 방법에 있어서,
    (a) 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 신호 세기 중에서 상기 제2 임계치 이하에 해당하는 신호 세기의 유무를 탐지하는 단계;
    (b) 상기 제2 임계치 이하의 신호 세기를 탐지한 경우, 소정의 시간 동안 수신되는 상기 신호 세기들을 토대로 변이 패턴을 예측하는 단계;
    (c) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 감소하는 경우, 타겟 네트워크를 상기 제1 네트워크로 하는 제2 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 변이 패턴의 예측 결과 상기 신호 세기가 증가하는 경우, 상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 신호 세기가 감소하는 경우, 상기 소정의 시간이 종료되는 시점에 수신된 상기 신호 세기가 상기 제2 임계치 이하인지를 확인하는 단계; 및
    상기 신호 세기가 상기 제2 임계치 이하인 경우 상기 제2 버티컬 핸드오프를 결정하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 신호 세기가 상기 제2 임계치를 초과하는 경우 상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계
    를 더 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서빙 네트워크에서 대기하는 단계 이후,
    상기 (a)단계 내지 상기 (d)단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  19. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    최소 자승법을 이용하여 도출한 최소 자승선을 상기 신호 세기의 변이 패턴으로 이용하는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  20. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 임계치는 상기 제2 임계치보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100872546B1 (ko) * 2007-05-09 2008-12-08 (주) 콘텔라 이동 통신 시스템에서 하드 핸드오프 지역에서의 핑퐁 방지시스템 및 방법
KR101378681B1 (ko) * 2007-08-24 2014-03-28 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 이종 네트워크 간 핸드오버를 지원하기 위한 장치 및 방법
KR100950768B1 (ko) * 2007-12-05 2010-04-05 주식회사 케이티 특정 구역 내에서의 이종망간 핸드오버 결정 방법
KR101065064B1 (ko) * 2008-09-11 2011-09-19 한국전자통신연구원 이종 망간 핸드 오버 방법 및 이종 망간 핸드 오버 수행을 위한 무선 자원 관리 장치
KR101275807B1 (ko) * 2010-12-29 2013-06-18 주식회사 케이티 데이터 오프로드(Ｄａｔａ ｏｆｆｌｏａｄ)를 위한 단말 제어 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030119508A1 (en) 2001-12-21 2003-06-26 Youngjune Gwon Adaptive IP handoff triggering and iterative tuning of IP handoff trigger timing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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