KR100818637B1 - 위성 통신을 포함하는 이동 통신망에서의 핸드 오버를 위한방법 및 장치 - Google Patents

위성 통신을 포함하는 이동 통신망에서의 핸드 오버를 위한방법 및 장치 Download PDF

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강군석
안도섭
이호진
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 이동 통신 단말기가 핸드 오버(hand-over)하는 방법에 있어서, a. 적어도 하나의 이동 통신 기지국 중 현재 통신하고 있는 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 단계, b. a 단계의 기지국을 제외한 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 단계, c. 각각 계산된 신호 전력 중에서 통신 위성에서 수신한 신호 전력 및 a 단계의 기지국에서 수신한 신호 전력을 제외한 최대 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계 및 d. a단계에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 미만이고, 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 a단계에서 계산된 신호 전력의 차이가 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하이고, 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국이 존재하지 아니하면 통신 위성으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계를 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법을 제공한다.
위성 통신, 핸드 오버(hand-over)

Description

위성 통신을 포함하는 이동 통신망에서의 핸드 오버를 위한 방법 및 장치{Method and Apparatus for hand-over in mobile network including satellite network}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위성 신호 전력을 포함하는 신호 전력의 세기를 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국의 범위를 벋어나는 경우를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국의 핸드 오버(hand-over) 경계선을 따라 지상 기지국의 서비스 영역으로 진입하거나 이탈하는 경우를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국 영역의 일부에 걸쳐서 지상 기지국 영역으로 진입하는 경우를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국의 외각을 스쳐 지나가는 경우를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국 영역에서 통신을 시작했을 때 핸드 오버(hand-over) 방법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통신 위성 영역에서 통신을 시작했을 때 핸드 오버(hand-over) 방법을 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
201 : 통신 위성의 범위
203 : 지상 기지국 B의 범위
205 : 지상 기지국 A의 범위
211 : 단말기 이동 경로
본 발명은 위성 통신을 포함하는 이동 통신망에서의 핸드 오버(hand-over)를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지상 통신 시스템의 음영지역에서 위성 통신 시스템을 통해 서비스를 제공할 때, 사용자에게 끊어짐이 없는 서비스를 제공하기 위해 필요한 핸드 오버(hand-over) 방법으로, 위성 통신 시스템과 지상 통신 시스템 사이의 빈번한 핸드 오버(hand-over) 발생을 방지하여, 위성 통신 시스템의 긴 시그널링(Signaling) 지연으로 인한 서비스의 품질 저하를 방지하는 방법이다.
기존의 지상 이동 통신 시스템에서의 핸드 오버(hand-over)는 동일 시스템 내에서의 핸드 오버(hand-over)만이 고려되었다. 따라서 동일 시스템의 셀(Cell)들 사이를 가로질러 이동하거나, 하나의 셀(Cell)내의 섹터(sector)를 가로질러 이동하는 경우를 고려하여 핸드 오버(hand-over) 방법이 설계되었다. 따라서 기지국들 또는 섹터(sector)들로부터의 수신 신호 전력을 관찰하고 있다가, 현재 통신을 하고 있는 기지국 또는 섹터(sector)로부터의 수신 신호 전력보다 다른 기지국 또는 섹터(sector)의 수신 신호 전력이 큰 경우에 핸드 오버(hand-over)를 수행하도록 하였다. 최근에는 무선 랜(IEEE 802.11a/b/g)과 와이브로(Wibro), 3세대 이동 통신 등 다양한 통신 시스템들이 공존하게 되면서, 기존의 동일 시스템 내의 핸드 오버(hand-over)만이 아니라 이종 시스템간의 핸드 오버(hand-over) 기술의 필요성이 부각되었다. 따라서IEEE 802.21의 미디어 독립적인 핸드 오버(Media Independent Hand-over)와 같이 이종 시스템간의 핸드 오버(hand-over)를 위한 표준화도 진행 중에 있다.
지상 통신 시스템과 위성 통신 시스템 사이에서 핸드 오버(hand-over)를 수행할 경우, 기존 지상 통신 시스템 사이의 핸드 오버(hand-over)에 비해 매우 긴 시그널링(Signaling) 지연이 발생한다. 따라서 TCP를 이용하는 데이터 통신의 경우, 패킷 전송 지연 또는 불규칙한 패킷 전송으로 인한 수율 감소가 발생할 수 있으며, 음성 통신의 경우에는 순간적인 통화 단절과 같은 현상이 발생할 수 있다.
본 발명은 위와 같이 지상 통신 시스템과 위성 통신 시스템 사이에서 핸드 오버(hand-over)를 수행할 경우 발생할 수 있는 문제들을 방지하기 위한 것이다.
본 발명은 위성 통신을 포함하는 이동 통신망에서의 핸드 오버를 위한 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 지상 통신 시스템과 위성 통신 시스템 사이에서 핸드오버를 수행할 경우 발생할 수 있는 문제들을 방지하기 위하여, 위성 통신 시스템의 수신 신호 전력의 특성을 반영하여, 지상 통신 시스템의 음영 지역에서 효율적인 핸드 오버가 수행될 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 이동 통신 단말기가 핸드 오버(hand-over)하는 방법에 있어서, a. 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 중 현재 통신하고 있는 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 단계, b. 상기 a 단계의 기지국을 제외한 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 단계, c. 상기 각각 계산된 신호 전력 중에서 상기 통신 위성에서 수신한 신호 전력 및 상기 a 단계의 기지국에서 수신한 신호 전력을 제외한 최대 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계 및 d. 상기 a단계에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 미만이고, 상기 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 a단계에서 계산된 신호 전력의 차이가 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하이고, 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국이 존재하지 아니하면 상기 통신 위성으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계를 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 a 단계의 신호 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이상인 경우에는 핸드 오버(hand-over)를 수행하지 않는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 a 단계의 신호 전력이 통화 가능 전력 이하인 경우에는 통화를 재시도하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 a 단계의 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상이고, 상기 c 단계에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 a 단계의 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 c 단계의 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도는 상기 제 2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국의 존재는 상기 b 단계에서 계산된 전력의 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이고 상기 b 단계에서 계산된 전력이 통화 가능 전력 이상인 것을 계산하여 확인하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 미리 설정된 기준 변화량은 0보다 큰 값으로 정하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제 1지상 핸드 오버(hand-over) 감도와 제 2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도는 지상 기지국에서 핸드 오버(hand-over) 결정을 위해 사용되는 핸드 오버(hand-over) 전계 감도(hysteresis margin)와 같이 미리 결정될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 측면을 참조하면, 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 이동 통신 단말기가 핸드 오버(hand-over)하는 방법에 있어서, a. 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 단계, b. 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 단계, c. 상기 계산된 신호 전력 중에서 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상의 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계, d. 상기 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력 중에서 최대 수신 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계 및 e. 상기 d 단계의 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이하이고, 상기 c 단계의 이동 통신 기지국이 복수이고, 상기 d 단계에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 a 단계의 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 d 단계의 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계를 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 d 단계의 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 초과이면 상기 d 단계의 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면을 참조하면. 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 통신 위성 및 이동 통신 기지국과 핸드 오 버(hand-over)하기 위한 이동 통신 단말기에 있어서, 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 중 현재 통신하고 있는 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 통신 전력 계산부, 상기 통신하고 있는 이동 통신 기지국 제외한 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 신호 전력 계산부, 상기 신호 전력 계산부에서 계산된 전력 중에서 상기 통신 위성에서 수신한 신호 전력 및 상기 통신 전력 계산부에서 계산한 전력을 제외한 최대 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 기지국 선택부 및 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 미만이고, 상기 신호 전력 계산부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력의 차이가 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하이고, 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국이 존재하지 아니하면 상기 통신 위성으로 핸드 오버(hand-over)하는 핸드 오버(hand-over)부를 포함하는 이동 통신 단말기를 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이상인 경우에는 핸드 오버(hand-over)를 수행하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력 통화 가능 전력 이하인 경우에는 통화를 재시도하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상이고, 상기 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국의 존재는 상기 신호 전력 계산부에서 계산된 전력의 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이고 상기 신호 전력 계산부에서 계산된 전력이 통화 가능 전력 이상인 것을 계산하여 확인하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면을 참조하면, 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 통신 위성 및 이동 통신 기지국과 핸드 오버(hand-over)하기 위한 이동 통신 단말기에 있어서, 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 통신 전력 계산부, 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 신호 전력 계산부, 상기 신호 전력 계산부에서 계산된 신호 전력 중에서 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상의 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 기지국 후보 선택부, 상기 기지국 후보 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력 중에서 최대 수신 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 최대 전력 기지국 선택부 및 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이하이고, 상기 기지국 후보 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국이 복수이고, 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계 핸드 오버(hand-over)부를 포함하는 이동 통신 단말기를 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 초과이면 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위성 신호 전력을 포함하는 신호 전력의 세기를 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 이러한 기지국의 거리에 따른 신호 전력의 세기 그래프는 기존의 이동 통신망에서 기지국 사이에 핸드 오버(hand-over)를 나타낼 때 표시하는 신호 전력의 세기 그래프와 유사하다. 도 1에서는 페이딩에 의한 신호 전력 세기 변화를 고려하지 않았다.
우선 그래프의 왼쪽 세로축을 지상 기지국 A라 하면 참조 번호 101에서 도시되는 그래프 곡선은 이동 통신 단말기가 지상 기지국 A로부터 받는 신호 전력의 크기를 거리에 따라서 나타낸 값이다.
또한, 그래프의 오른쪽 세로축을 지상 기지국 B라 하면 참조 번호 103에서 도시되는 그래프 곡선은 이동 통신 단말기가 지상 기지국 A로부터 받는 신호 전력의 크기를 거리에 따라서 나타낸 값이다.
이 때, 위성과의 핸드 오버(hand-over)를 고려하지 않는 기존의 이동 통신망에서의 핸드 오버(hand-over)는 상기 참조 번호 101 및 103 곡선이 서로 만나는 지점을 기준으로 통신 가능 전력(도선 117 : Pth)기준 이상에서 임의로 설정된 구간에서 핸드 오버(hand-over)가 발생한다. 즉, 본 그래프에서 나타내면 참조 번호 111 도선(최대 핸드 오버(hand-over) 전력 : Pmax) 및 참조 번호 115 도선(최저 핸드 오버(hand-over) 전력 : Pmin)과 참조 번호 101 및 103 도선이 만나는 지점 사이에서 핸드 오버(hand-over)가 일어날 것이다.
그러나 본 발명에 있어서는 통신 위성과의 핸드 오버(hand-over)를 고려해야만 하므로 통신 위성에서 발송하는 위성 신호의 전력 세기를 본 도의 참조 번호 113에 도시하였다.
본 도에서 알 수 있는 바와 같이 통신 위성의 전력 세기는 지상 기지국에 비하여 거리에 따라서 전력의 세기가 거의 변화하지 않는다. 이는 통신 위성이 지상 기지국 사이의 거리에 비하여 비교할 수 없을 정도로 매우 멀리 떨어져 있어 기지국 사이의 거리에 따라 수신하는 전력의 세기 차이가 미미하기 때문이다.
한 편, 이러한 통신 위성에서 수신하는 신호 전력까지 고려하여 핸드 오버(hand-over)를 진행할 경우에는 기존의 방식에 따라 신호의 세기만으로 핸드 오버(hand-over)를 한다면 본 도에서 핸드 오버(hand-over)는 참조 번호 101 곡선과 113 곡선이 만나는 지점에서 지상 기지국 A와 통신위성으로 1번의 핸드 오버(hand- over)가 일어나고, 또한 참조 번호 113과 103 곡선이 만나는 지점에서 통신 위성에서 지상 기지국 B로 또 다시 핸드 오버(hand-over)가 일어나야 한다.
이렇게 빈번한 핸드 오버(hand-over)는 바람직하지도 않고, 통신 위성과의 핸드 오버(hand-over)시에는 데이터의 손실이나 통화의 손실이 일어날 우려가 크므로 이러한 위성 통신과의 핸드 오버(hand-over)는 최대한 줄이는 것이 바람직하다.
따라서 위성으로 핸드 오버(hand-over)가 일어날 경우의 수를 이하 도면에서 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국의 범위를 벋어나는 경우를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동 통신 단말기로 통화를 하면서 지상 기지국 A 영역(205) 및 지상 기지국 B 범위(203)를 지나 지상 기지국의 범위를 벋어나는 상황(211)을 나타낸 도면이다. 이러한 경우는 지상 기지국 A 와 지상 기지국 B 사이에서 지상 핸드 오버(hand-over)가 한번 일어나고, 그 이후 지상 기지국 B의 통신 범위(203)를 벋어나는 시점에서 통신 위성의 범위(201)에 속하여 지상 기지국 B와 통신 위성과 핸드 오버(hand-over)가 일어날 수 있다.
이러한 경우에는, 이동 통신 단말기의 이동 궤적을 따라서 지상 기지국 A, 지상 기지국 B 및 통신 위성 순으로 순차적으로 핸드 오버(hand-over)하면 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국의 핸드 오 버(hand-over) 경계선을 따라 지상 기지국의 서비스 영역으로 진입하거나 이탈하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 참조 번호 311의 경로는 지상 기지국의 영역 외부에서 기지국 A 및 기지국 B의 영역의 경계면을 따라 기지국 C로 이동하는 방향이다. 반대로 참조 번호 313의 경로는 기지국 B의 영역에서 기지국 A 및 기지국 C의 경계면을 따라 지상 기지국의 영역을 벋어나는 방향이다.
이러한 경우 참조 번호 313의 경로에서는 도면 2에서 설명한 바와 같이 지상 기지국 영역에서는 지상 기지국 간에 핸드 오버(hand-over)가 일어나며, 지상 기지국을 벋어나는 경우에 지상 기지국에서 통신 위성으로 핸드 오버(hand-over)가 일어나게 된다.
즉, 기지국 B의 영역(303) 내에 이동 통신 단말기가 존재할 경우에는 기지국 B와 통신을 하고, 그 이후 기지국 A 영역(305)과 기지국 C 영역(301)의 경계면으로 움직일 경우에는 기지국 A 나 기지국 C에서 핸드 오버(hand-over)가 일어나게 된다. 마지막으로 지상 기지국 영역을 벋어나게 되면 통신 위성 영역(201)에 들어서게 되어 통신 위성과 핸드 오버(hand-over)가 일어난다.
반면에, 통신 위성의 영역(201)에서 기지국 A 영역(305) 및 기지국 B 영역(303)의 경계면을 따라 기지국 C 영역(301)으로 진입하는 경우에는, 경계면의 진입시에 바로 핸드 오버(hand-over)를 하게 되면, 기지국 A와 기지국 B 사이에 불필요한 핸드 오버(hand-over)가 일어날 수 있으므로, 이러한 경우에는 통신 위성과 계속 통신을 하고, 지상 기지국 C의 영역(301)에 단말기가 진입하면 통신위성에서 지상 기지국 C로 핸드 오버(hand-over)하는 편이 타당하다. 즉, 경로 311의 경우에는 지상 기지국 A 및 지상 기지국 B로는 핸드 오버(hand-over)가 일어나지 않는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국 영역의 일부에 걸쳐서 지상 기지국 영역으로 진입하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 경로 411은 통신 위성의 영역(201)에서 지상 기지국 A 영역(401)의 일부를 통화하여 지상 기지국 B 영역(403)으로 진입하는 것을 나타낸다.
이러한 경로에서 이동 통신 단말기는 지상 기지국 A의 외곽 영역을 통과하게 되는데 이 때, 지상 기지국 A와 핸드 오버(hand-over)를 할 필요가 있는지 문제되나, 이러한 경우에는 지상 기지국 A와 핸드 오버(hand-over)를 한다면 지상 기지국 A의 신호 전력이 약하여 다시 통신 위성과 핸드 오버(hand-over)가 일어날 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 불필요한 핸드 오버(hand-over)를 줄이기 위해서 지상 기지국 A 영역(401)을 지날 때에는 핸드 오버(hand-over)를 하지 않고, 지상 기지국 b(403)와 바로 핸드 오버(hand-over)를 하는 편이 타당하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국의 외각을 스쳐 지나가는 경우를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 통신 위성의 영역(201)에서 지상 기지국 A 영역(501)의 외곽을 통과하여 다시 통신 위성의 영역(201)으로 진행하는 경로를 참조 번호 511이 나타낸다.
이러한 경우에도 지상 기지국 A의 외곽을 스쳐 지나갈 뿐이므로, 지상 기지국 A 영역(501)에 진입하는 순간 핸드 오버(hand-over)가 일어난다면, 지상 기지국 A 영역(501)을 벋어날 때 다시 핸드 오버(hand-over)가 있어야하고, 참조 번호 511의 경로 상 지상 기지국 A 영역에서도 신호 전력이 낮아 통신 위성과 빈번한 핸드 오버(hand-over)가 일어날 우려가 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지상 기지국 영역에서 통신을 시작했을 때 핸드 오버(hand-over) 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 상기의 도면에서 나타낸 경우의 수에서 이동 통신 단말기가 지상 기지국 영역에서 시작하여 핸드 오버(hand-over)하는 경우와 위성영역에서 시작하여 핸드 오버(hand-over)하는 경우가 다르다는 것을 알 수 있다. 따라서 각각의 경우를 나누어 지상 기지국 영역에서 통신을 시작하는 경우에는 도 6에서 설명하고 위성 통신의 영역에서 시작하는 경우에는 도 7에서 설명하기로 한다.
우선 지상 기지국과 통신을 한다(단계 601). 그리고 현재 통신하고 있는 기지국에서 보내오는 전력량 및 수신 가능한 다른 기지국, 통신 위성에서 수신되는 전력량을 계산한다. 이러한 계산에 의해서 현재 수신되고 있는 모든 기지국의 신호 전력이 계산된다(단계 603). 그 후, 현재 통신하고 있는 기지국에서 수신하는 신호 전력이 통신이 가능한 전력인지 판단하여(단계 605) 그렇지 않다면 통화 연결을 재 시도하고(단계 607) 통신이 가능하다면 현재 통신하고 있는 기지국을 제외한 지상 기지국 중에선 핸드 오버(hand-over)에 적합한 지상 후보 기지국을 선택한다(단계 606).
여기서, 현재 통신하고 있는 기지국에서 수신하는 신호 전력이 통신이 가능한 전력인지 판단하는 방법은 통신하고 있는 기지국의 신호 전력이 도 1에서 설명한 통화 가능 전력(Pth)보다 높은지 판단하여 결정하고, 또한 기지국의 신호 전력이 도 1에서 설명한 최대 핸드 오버(hand-over) 전력(Pmax)보다 크다면 핸드 오버(hand-over)를 고려할 필요가 없다.
그 후, 통신 상태가 지상 핸드 오버(hand-over)에 적합한 전력을 가지는지를 판단하여(단계 609), 적합하다면 후보 기지국으로부터 수신되는 전력에서 현재 통신하고 있는 기지국으로부터 수신되는 전력을 뺀 값이 제 2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상을 가지는지 확인하여(단계 611) 지상 후보 기지국으로 핸드 오버(hand-over)한다(단계 613). 이때 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도보다 작다면 다시 처음부터 단계를 수행한다.
한 편, 지상 핸드 오버(hand-over)에 적합한 전력을 가지지 않는다고 판단하면, 후보 기지국으로부터 수신되는 전력에서 현재 통신하고 있는 기지국으로부터 수신되는 전력을 뺀 값이 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상을 가지는지 확인하고(단계 615), 감도 이상인 경우에는 지상 후보 기지국으로 핸드오버한다(단계 613).
한편, 상기 계산된 전력이 제 1 지상 핸드 오버(hand-over)감도 미만이면, 통화 가능한 외부 기지국이 따로 존재하는지도 다시 확인하고(단계 617), 핸드 오버(hand-over) 가능한 외부 기지국이 존재하지 않는다면 위성 핸드 오버(hand-over)가 가능한지도 확인하여(단계 619) 모든 조건이 만족하면 위성 핸드 오버(hand-over)를 실시한다(단계 621).
이 때, 단계 617, 621에서 한 단계라도 조건에 부합하지 않으면 처음부터 다시 단계를 수행한다.
여기서, 지상 핸드 오버(hand-over)에 적합한 전력을 가지는지를 판단하는 방법은 현재 통신 수신 전력이 도 1에서 설명한 최저 핸드 오버(hand-over) 전력(Pmin)보다 큰지를 판단하여 결정한다. 또한, 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도의 감도 값(M')은 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도의 감도 값(M)보다는 작거나 같은 값을 선정한다.
또한, 통화 가능한 외부 기지국이 따로 존재하는지도 다시 확인하는 방법은 이동 통신 단말기에서 수신하는 전력 변화량이 미리 설정된 기준 변화량보다 크고, 통신 가능 전력보다 큰 전력을 가지는 다른 기지국의 신호 전력이 존재하는지를 판단한다.
이러한 방식으로 핸드 오버(hand-over)를 판단하면 상기 도 2 내지 도 5와 같은 경우에 기존의 핸드 오버(hand-over) 결정 방법보다 바람직하게 핸드 오버(hand-over)를 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통신 위성 영역에서 통신을 시작했을 때 핸드 오버(hand-over) 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 우선 이동 통신 단말기는 위성과 통신을 시작한다(단계 701). 그 후 현재 수신하고 있는 통신 위성의 신호 전력을 계산하고(단계 703), 그런 다음 핸드 오버(hand-over)가 가능한 지상 후보 기지국 중 가장 신호 전력이 큰 지상 후보 기지국을 선택한다(단계 705). 그 후 최대 지상 후보 기지국의 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 초과인지를 판단하여(단계 707), 초과라면 최대 지상 후보 기지국으로 핸드 오버(hand-over)를 실시한다(단계 708).
한 편, 최대 지상 후보 기지국의 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이하라면 핸드 오버(hand-over)가 가능한 지상 후보 기지국이 복수 개인지를 판단하고(단계 709), 그렇다면 그 중 가장 수신 전력이 큰 기지국에서 수신하는 전력에서 현재 수신되고 있는 전력을 뺀 값이 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도보다 큰지를 판단하여(단계 711), 그렇다면 그 중 가장 수신 전력이 큰 기지국으로 핸드 오버(hand-over)한다(단계 713).
이러한 방식으로 핸드 오버(hand-over)를 판단하면 상기 도 2 내지 도 5에서 가정한 경우의 형식의 통신 위성에서 지상 기지국으로의 핸드 오버(hand-over)를 기존의 방법보다 바람직한 동작에 가깝게 핸드 오버(hand-over)를 판단할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
본 발명에 의하여, 위성 통신을 포함하는 이동 통신망에서의 핸드 오버를 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여 위성 통신시스템과 지상 통신시스템 사이의 연동에 필요한 핸드오버를 위해서, 기존의 지상 통신시스템과는 다른 위성 통신시스템의 수신 신호 전력의 특성을 반영하여 수신 신호 전력을 통한 핸드 오버(hand-over)를 결정하는 방법을 제공할 수 있으며, 핸드 오버(hand-over)시 발생되는 긴 지연 시간으로 인한 성능 저하를 피하기 위해 위성 통신시스템과 지상 통신 시스템 사이의 빈번한 핸드 오버(hand-over)가 발생하지 않도록 하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 이동 통신 단말기가 핸드 오버(hand-over)하는 방법에 있어서,
    a. 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 중 현재 통신하고 있는 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 단계;
    b. 상기 a 단계의 기지국을 제외한 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 단계;
    c. 상기 각각 계산된 신호 전력 중에서 상기 통신 위성에서 수신한 신호 전력 및 상기 a 단계의 기지국에서 수신한 신호 전력을 제외한 최대 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계; 및
    d. 상기 a단계에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 미만이고, 상기 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 a단계에서 계산된 신호 전력의 차이가 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하이고, 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국이 존재하지 아니하면 상기 통신 위성으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계
    를 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a 단계의 신호 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이상인 경우에는 핸드 오버(hand-over)를 수행하지 않는 단계
    를 더 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 a 단계의 신호 전력이 통화 가능 전력 이하인 경우에는 통화를 재시도하는 단계
    를 더 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 a 단계의 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상이고, 상기 c 단계에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 a 단계의 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 c 단계의 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계
    를 더 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도는 상기 제 2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하인 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국의 존재는 상기 b 단계에서 계산된 전력의 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이고 상기 b 단계에서 계산된 전력이 통화 가능 전력 이상인 것을 계산하여 확인하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  7. 제 6항에 있어서
    미리 설정된 기준 변화량은 0보다 큰 값으로 정하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  8. 제1항에 있어서
    상기 제 1지상 핸드 오버(hand-over) 감도와 제 2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도는 지상 기지국에서 핸드 오버(hand-over) 결정을 위해 사용되는 핸드 오버(hand-over) 전계 감도(hysteresis margin)와 같이 미리 결정될 수 있는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  9. 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 이동 통신 단말기가 핸드 오버(hand-over)하는 방법에 있어서,
    a. 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 단계;
    b. 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 단계;
    c. 상기 계산된 신호 전력 중에서 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상의 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계;
    d. 상기 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력 중에서 최대 수신 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 단계; 및
    e. 상기 d 단계의 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이하이고, 상기 c 단계의 이동 통신 기지국이 복수이고, 상기 d 단계에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 a 단계의 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 d 단계의 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계
    를 포함하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 d 단계의 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 초과이면 상기 d 단계의 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 핸드 오버(hand-over) 방법.
  11. 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 통신 위성 및 이동 통신 기지국과 핸드 오버(hand-over)하기 위한 이동 통신 단말기에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 중 현재 통신하고 있는 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 통신 전력 계산부;
    상기 통신하고 있는 이동 통신 기지국 제외한 상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 신호 전력 계산부;
    상기 신호 전력 계산부에서 계산된 전력 중에서 상기 통신 위성에서 수신한 신호 전력 및 상기 통신 전력 계산부에서 계산한 전력을 제외한 최대 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 기지국 선택부; 및
    상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오 버(hand-over) 전력 미만이고, 상기 신호 전력 계산부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력의 차이가 제1 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이하이고, 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국이 존재하지 아니하면 상기 통신 위성으로 핸드 오버(hand-over)하는 핸드 오버(hand-over)부
    를 포함하는 이동 통신 단말기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이상인 경우에는 핸드 오버(hand-over)를 수행하지 않는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력 통화 가능 전력 이하인 경우에는 통화를 재시도하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력이 미리 결정된 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상이고, 상기 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 통화 가능한 다른 이동 통신 기지국의 존재는 상기 신호 전력 계산부에서 계산된 전력의 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이고 상기 신호 전력 계산부에서 계산된 전력이 통화 가능 전력 이상인 것을 계산하여 확인하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
  16. 적어도 하나의 이동 통신 기지국 및 통신 위성을 포함하는 이동 통신망에서 통신 위성 및 이동 통신 기지국과 핸드 오버(hand-over)하기 위한 이동 통신 단말기에 있어서,
    상기 통신 위성으로부터 수신하는 신호 전력을 계산하는 통신 전력 계산부;
    상기 적어도 하나의 이동 통신 기지국으로부터 수신하는 신호 전력을 각각 계산하는 신호 전력 계산부;
    상기 신호 전력 계산부에서 계산된 신호 전력 중에서 최저 핸드 오버(hand-over) 전력 이상의 신호 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 기지국 후보 선택부;
    상기 기지국 후보 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력 중에서 최대 수신 전력을 가지는 이동 통신 기지국을 선택하는 최대 전력 기지국 선택부; 및
    상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 이하이고, 상기 기지국 후보 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국이 복수이고, 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국의 신호 전력과 상기 통신 전력 계산부에서 계산된 신호 전력의 차이가 제2 지상 핸드 오버(hand-over) 감도 이상이면 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 단계 핸드 오버(hand-over)부
    를 포함하는 이동 통신 단말기
  17. 제16항에 있어서,
    상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국이 가지는 수신 전력이 최대 핸드 오버(hand-over) 전력 초과이면 상기 최대 전력 기지국 선택부에서 선택된 이동 통신 기지국으로 핸드 오버(hand-over)하는 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
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