KR100752300B1 - 무선랜을 이용한 모바일 ＶｏＩＰ 단말기의 액세스 포인트핸드오프 방법 - Google Patents

무선랜을 이용한 모바일 ＶｏＩＰ 단말기의 액세스 포인트핸드오프 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선랜을 이용한 VoIP 단말기를 사용하는 경우 액세스 포인트 간에 핸드오프의 성능을 개선하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 사용자의 이동에 대한 방향성분의 벡터(vector)를 활용하여 다른 액세스 포인트가 커버하는 영역으로 단말기가 이동하는 경우 연결될 액세스 포인트를 결정하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.
본 발명에 의하면 무선랜을 이용한 VoIP 단말기에서 액세스 포인트 간 핸드오프 수행시 방향성을 고려하여 사용자의 움직임에 따라 핸드오프를 할 수 있다. 이를 통해 사용자의 이동중 액세스 포인트 간의 핸드오프를 보다 원활하고 빠르게 수행할 수 있게 하여 근거리망을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 통화음질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
무선랜, VoIP 단말기, 액세스 포인트, 핸드오프

Description

무선랜을 이용한 모바일 ＶｏＩＰ 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법{A Hand-off Method For Wireless LAN Mobile VoIP Terminal}
도 1은 액세스 포인트들과 단말기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법의 흐름도이다.
도 3은 액세스 포인트가 세 개 있는 경우 본 발명에 따른 단말기가 액세스 포인트들과의 관계에서 이동하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 액세스 포인트가 세 개 있는 경우에 적용되는 본 발명에 따른 움직임 위치를 파악하는 알고리즘의 흐름도이다.
본 발명은 무선랜을 이용한 VoIP 단말기를 사용하는 경우 액세스 포인트 간에 핸드오프의 성능을 개선하는 방법에 관한 것이다.
종래의 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(AP, Access Point) 간의 핸드오프(Hand-off)는 다음과 같이 동작한다.
단말기에서는 일정한 시간간격으로 주기적으로 주위의 액세스 포인트로부터 수신하는 신호의 세기를 나타내는 RSSI(Receive Signal Strength Indication, 수신 신호 강도) 값을 구해서 주위의 액세스 포인트들 중에서 수신신호가 가장 강한 액세스 포인트에 핸드오프를 시도하게 된다.
종래에는 처음 접속한 액세스 포인트로부터 DHCP 서버에서 받은 IP를 핸드오프하고 난 후, 이동한 액세스 포인트에서 지속적으로 사용하여 IP를 계속 유지하게 됨으로써 무선랜 데이터를 송수신하게 되어 액세스 포인트와 연동하게 되는 구조로 되어 있다.
상기와 같은 종래의 무선랜을 이용한 VoIP 단말기의 동작에서의 문제점은 다음과 같다.
종래에는 일정 시간간격으로 주위의 액세스 포인트들을 스캐닝하여 각 액세스 포인트에 대한 RSSI 값의 세기를 보고, 수신신호가 가장 강한 액세스 포인트로 핸드오프를 수행하게 되어있다.
이러한 식으로 진행을 하게 되면 사용자가 이동중에 있을 때 방향성에 대한 고려는 이루어지지 않게 되고, 일정 시간의 그 시점을 기준으로 수신신호를 측정하여 액세스 포인트 연결을 진행하게 된다.
도 1은 액세스 포인트들과 단말기를 나타낸 도면이다.
도 1에서 보면 무선랜 VoIP 단말기(150)가 액세스 포인트 A(110)가 있는 곳에서 액세스 포인트 B(120)가 있는 지역이나 액세스 포인트 C(130)가 있는 지역으로 이동하게 될 때 어느 액세스 포인트 쪽으로 이동하는지에 대한 고려는 이루어지지 않고 수신신호 강도를 측정하는 시점에서 어느 액세스 포인트에 대한 수신신호 가 가장 강한지만을 기준으로 핸드오프를 수행하게 된다.
이렇게 될 경우 예를 들어서 액세스 포인트 B(120)가 커버하는 영역과 액세스 포인트 C(130)가 커버하는 영역이 중첩되는 지역에서 액세스 포인트 접속을 시도하게 될 경우 VoIP 단말기(150)에서는 그 당시의 수신신호의 세기만을 활용하여 액세스 포인트 접속을 시도하게 되기 때문에 방향성이 고려되지 않는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것이다. 즉, 본 발명은 무선랜을 이용한 VoIP 단말기에서 액세스 포인트 간 핸드오프 수행시 방향성을 고려하여 사용자의 움직임에 따라 핸드오프를 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 통해 사용자의 이동중 액세스 포인트 간의 핸드오프를 보다 원활하고 빠르게 수행할 수 있게 하여 근거리망을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 통화음질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법은 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기에서 각 액세스 포인트에 대한 수신신호 강도를 측정하는 제1 수신신호강도 측정단계; 상기 제1 수신신호 강도 측정단계에서 각 액세스 포인트에 대한 수신신호 강도를 측정한 후 일정한 시간이 지난 다음에 다시 상기 모바일 VoIP 단말기에서 각 액세스 포인트에 대한 수신신호 강도를 측정하는 제2 수신신호강도 측정단계; 각 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호 강도에서 상기 제1 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호 강도를 뺀 차를 구하는 수신신호강도 변화 측정단계; 및 상기 수신신호강도 변화 측정단계에서 수신신호강도가 가장 크게 변한 액세스 포인트로 링크를 수행하는 핸드오프 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 핸드오프 단계에서, 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 상기 제1 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도보다 증가한 경우 현재 접속중인 액세스 포인트에 대한 연결을 유지하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 핸드오프 단계에서, 상기 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 임계치보다 큰 경우 현재 접속중인 액세스 포인트에 대한 연결을 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핸드오프 단계에서, 상기 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 현재 접속중이지 않은 액세스 포인트들에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도들 모두와 비교하였을 때 큰 경우 현재 접속중인 액세스 포인트에 대한 연결을 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핸드오프 단계에서, 상기 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 현재 접속중이지 않은 액세스 포인트들에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강 도 중 어느 하나보다 작은 경우 현재 접속중이지 않은 액세스 포인트에 대한 연결을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자의 이동에 대한 방향성분의 벡터(vector)를 활용하여 다른 액세스 포인트가 커버하는 영역으로 단말기가 이동하는 경우 연결될 액세스 포인트를 결정하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.
상기 방향성분의 벡터란 사용자가 하나의 액세스 포인트에 연결한 후 다른 액세스 포인트가 커버하는 영역으로 이동하는 중 발생하는 움직임에 대한 벡터이다.
도 1에서 보는 바와 같이 액세스 포인트 A(110) 지역에서 액세스 포인트 B(120) 지역으로 이동하게 됨에 따라 발생하는 벡터성분은 벡터(1)이 되고, 액세스 포인트 A(110) 지역에서 액세스 포인트 B(120) 지역으로 이동하게 됨에 따라 발생하는 벡터 성분은 벡터(2)가 된다.
본 발명의 동작은 그림 1에서 보는 것과 같이 Access Point A지역에서 처음 무선랜을 Mobile VoIP Phone을 사용하기 위해 A지역 AP로 Link-UP을 수행하여 근거리망 IP를 DHCP 서버로부터 획득하게 된다.
이 획득한 IP를 이용하여 A지역에서 무선랜 단말기를 이용하여 VoIP(Voice Over Internet Protocol) 통화를 하게 된다.
A지역에서 통화를 시작한 사용자가 통화를 하면서 그림 1에서 보는 것과 같이 액세스 포인트 B지역 또는 액세스 포인트 C지역으로 이동을 하게 될 경우, 연결을 수행하고 난 다음 현재 A 위치에서의 RSSI 값과 주위에 스캔된 액세스 포인트 B 와 액세스 포인트 C의 RSSI 값을 모두 기록해 둔다.
만약 사용자가 통화를 하면서 이동중이라면 이동중에 액세스 포인트 스캐닝을 수행하게 되면 각각의 액세스 포인트별로 RSSI 값을 확인해 보면 변동이 생겼을 것이다.
이 변동된 RSSI 값을 이용하여 통화중에 이동하고 있는 사용자의 움직임 벡터를 구하게 되는 것이다.
본 발명에서 도 4에 나타난 바와 같은 움직임 위치 알고리즘(Moving Location Algorithm)을 이용하여 현재 사용자의 위치에서 스캔되는 모든 액세스 포인트의 RSSI_old 값을 구하게 된다. 그리고 그림 1에서 보는 것과 같이 (1) 또는 (2)의 방향으로 이동하게 되면, 일정 시간 뒤에 다시 주위의 액세스 포인트들은 스캔하여 얻은 현재 각각의 액세스 포인트의 RSSI 값을 이용하여 (1) 또는 (2)에 대한 방향성 벡터를 구하게 된다.
(1) 또는 (2)의 방향성을 알게 되면 방향성과 연관있는 액세스 포인트를 위주로 스캐닝을 수행하여, 도 2와 같은 액세스 포인트 링크(Access Point Link) 과정을 수행하게 된다.
도 2에서 보는 것과 같이 움직임 위치 알고리즘(Moving Location Algorithm)을 적용하여 얻은 결과를 이용하여 향후 사용자의 진행방향과 연관있는 액세스 포인트(Access Point)에 대한 지속적인 링크 업(Link-Up)을 준비하여 실제 B 또는 C 지역으로 이동하게 되었을 때보다 더 원활한 핸드오프(Hand-Off)를 수행하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인 트 핸드오프 방법의 흐름도이다.
단말기에서는 주기적으로 액세스 포인트를 스캔하여(S210), 각 액세스 포인트별로 RSSI 값을 얻는다(S220). 이러한 RSSI 값을 이용하여 움직임 위치 알고리즘(도 4)을 적용한다(S230). 상기 움직임 위치 알고리즘의 적용결과 액세스 포인트 연결에 변화가 발생하였는지를 판단하여(S240), 변화가 없다면 상기 S210 단계로 돌아가 주기적으로 액세스 포인트를 스캔하고 변화가 있다면 새로 접속한 액세스 포인트로 링크를 수행한다(S250). 링크가 완료되면 단말기에서 호 상태를 유지한다(S260).
도 3은 액세스 포인트가 세 개 있는 경우 본 발명에 따른 단말기가 액세스 포인트들과의 관계에서 이동하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3을 보면 액세스 포인트 A(310) , 액세스 포인트 B(320), 액세스 포인트 C(330)의 세 개의 액세스 포인트가 위치해 있고, 단말기(350)가 T1 시간에는 액세스 포인트 A(310)에 가까운 위치에 있다가 T2 시간에는 액세스 포인트 B(320)에 가까운 위치로 이동한다.
단말기(350)에서는 T1 시간에 액세스 포인트 A(310), 액세스 포인트 B(320), 액세스 포인트 C(330)에 대하여 각각 RSSI 값을 구한다. 단말기(350)에서 T1 시간에 액세스 포인트 A(310)에 대하여 구한 RSSI 값은 RSSI_A_old 이고, 단말기(350)에서 T1 시간에 액세스 포인트 B(320)에 대하여 구한 RSSI 값은 RSSI_B_old 이며, 단말기(350)에서 T1 시간에 액세스 포인트 C(330)에 대하여 구한 RSSI 값은 RSSI_C_old 이다.
T1 시간 이후에 T2 시간이 되면 단말기(350)에서는 T2 시간에 액세스 포인트 A(310), 액세스 포인트 B(320), 액세스 포인트 C(330)에 대하여 각각 RSSI 값을 구한다. 단말기(350)에서 T2 시간에 액세스 포인트 A(310)에 대하여 구한 RSSI 값은 RSSI_A_new 이고, 단말기(350)에서 T2 시간에 액세스 포인트 B(320)에 대하여 구한 RSSI 값은 RSSI_B_new 이며, 단말기(350)에서 T2 시간에 액세스 포인트 C(330)에 대하여 구한 RSSI 값은 RSSI_C_new 이다.
상기와 같이 구한 RSSI 값들을 이용하여 방향성 벡터를 이용, 액세스 포인트 간의 핸드오프를 수행하는 방법은 도 4의 흐름도에 나타나 있다.
도 4는 액세스 포인트가 세 개 있는 경우에 적용되는 본 발명에 따른 움직임 위치를 파악하는 알고리즘의 흐름도이다.
단말기는 최초에 액세스 포인트 A에 연결되어 있다고 가정한다.
단말기에서 T1 시간에 RSSI_A_old, RSSI_B_old, RSSI_C_old 값을 구한다(S410). 그 후 단말기에서 T2 시간에 RSSI_A_new, RSSI_B_new, RSSI_C_new 값을 구한다(S420).
상기 RSSI 값들을 모두 구한 후에는 액세스 포인트 결정을 위한 계산을 수행한다.
먼저 RSSI_A_new 값이 RSSI_A_old 값 이상인지를 판단한다(S430). RSSI_A_new 값이 RSSI_A_old 값 이상이라면 액세스 포인트 A 쪽으로 단말기가 이동하였거나 동일한 위치를 유지하고 있는 것이므로 핸드오프를 수행하지 않고 현재 접속중인 액세스 포인트 A를 유지한다(S460).
상기 S430 단계의 판단결과 RSSI_A_new 값이 RSSI_A_old 값보다 작다면 RSSI_A_new 값이 임계치 이상인지 여부를 판단한다(S440). 어떠한 액세스 포인트에서 단말기로 수신되는 수신신호가 일정한 크기 이상인 경우 해당 액세스 포인트를 계속 사용하여도 문제가 없게 되는데 이러한 수신신호의 일정한 크기가 상기 임계치이다. 현재 액세스 포인트 A에서 수신되는 수신신호(RSSI_A_new)가 상기 임계치 이상인 경우는 RSSI_A_new 값이 RSSI_A_old 값보다 작다하더라도 계속하여 액세스 포인트 A를 이용하여도 문제가 없기 때문에 핸드오프를 수행하지 않고 현재 접속중인 액세스 포인트 A를 유지한다(S460).
상기 S440 단계에서 RSSI_A_new 값이 임계치보다 작다면 RSSI_A_new 값이 RSSI_B_new 값이나 RSSI_C_new 값 이상인지 여부를 판단한다(S450). RSSI_A_new 값이 RSSI_B_new 값이나 RSSI_C_new 값 이상이라면 액세스 포인트 A에서 단말기에 수신되는 신호가 액세스 포인트 B나 액세스 포인트 C에서 단말기에 수신되는 신호보다 큰 것이므로 현재의 액세스 포인트를 유지하면 된다. 따라서 이 경우는 핸드오프를 수행하지 않고 현재 접속중인 액세스 포인트 A를 유지한다(S460).
상기 S450 단계의 판단결과 RSSI_A_new 값이 RSSI_B_new 값보다 작고 또한 RSSI_C_new 값보다 작다면 백터(1)과 벡터(2)를 비교한다(S470). 벡터(1)은 액세스 포인트 A에서 액세스 포인트 B를 향하는 방향성 벡터이고 벡터(2)는 액세스 포인트 A에서 액세스 포인트 C를 향하는 방향성 벡터이다.
벡터(1)과 벡터(2)를 비교한 결과 벡터(1)이 벡터(2)보다 크다면 단말기가 액세스 포인트 B 방향으로 이동한 것이므로 액세스 포인트 B로 링크를 시도하고 (S480), 벡터(2)가 벡터(1)보다 크다면 단말기가 액세스 포인트 C 방향으로 이동한 것이므로 액세스 포인트 C로 링크를 시도한다(S490).
이상으로 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법에 대해 살펴보았다.
본 명세서에서는 본 발명이 개별적인 실시예를 통해 설명되었지만, 본 발명에 따른 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법의 범위는 본 출원서에 설명된 부분에 한정되지 않고 명세서와 첨부된 청구항들에서 설명되는 기술적 사상에 속하는 모든 변형된 형태와 수정된 형태를 포함한다.
본 발명에 의하면 무선랜을 이용한 VoIP 단말기에서 액세스 포인트 간 핸드오프 수행시 방향성을 고려하여 사용자의 움직임에 따라 핸드오프를 할 수 있다. 이를 통해 사용자의 이동중 액세스 포인트 간의 핸드오프를 보다 원활하고 빠르게 수행할 수 있게 하여 근거리망을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 통화음질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기에서 각 액세스 포인트에 대한 수신신호 강도를 측정하는 제1 수신신호강도 측정단계;
    상기 제1 수신신호 강도 측정단계에서 각 액세스 포인트에 대한 수신신호 강도를 측정한 후 일정한 시간이 지난 다음에 다시 상기 모바일 VoIP 단말기에서 각 액세스 포인트에 대한 수신신호 강도를 측정하는 제2 수신신호강도 측정단계;
    각 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호 강도에서 상기 제1 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호 강도를 뺀 차를 구하는 수신신호강도 변화 측정단계;
    상기 수신신호강도 변화 측정단계에서 현재 접속중인 액세스 포인터에 대한 수신신호강도가 임계값이하로 감소한 경우에만 가장 크게 변한 액세스 포인트로 링크를 수행하는 핸드오프 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 핸드오프 단계에서,
    현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 상기 제1 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도보다 증가한 경우 현재 접속중인 액세스 포인트에 대한 연결을 유지하는 것을 특징으로 하는 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 핸드오프 단계에서,
    상기 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 임계치보다 큰 경우 현재 접속중인 액세스 포인트에 대한 연결을 유지하는 것을 특징으로 하는 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 핸드오프 단계에서,
    상기 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 현재 접속중이지 않은 액세스 포인트들에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도들 모두와 비교하였을 때 큰 경우 현재 접속중인 액세스 포인트에 대한 연결을 유지하는 것을 특징으로 하는 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 핸드오프 단계에서,
    상기 현재 접속중인 액세스 포인트에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도가 현재 접속중이지 않은 액세스 포인트들에 대하여 상기 제2 수신신호강도 측정단계에서 측정한 수신신호강도 중 어느 하나보다 작은 경우 현재 접속중이지 않은 액세스 포인트에 대한 연결을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선랜을 이용한 모바일 VoIP 단말기의 액세스 포인트 핸드오프 방법.
KR1020050133115A 2005-12-29 2005-12-29 무선랜을 이용한 모바일 ＶｏＩＰ 단말기의 액세스 포인트핸드오프 방법 KR100752300B1 (ko)

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