KR101105646B1 - 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 ａｐ 탐색 방법 및 이를 위한 소형 이동통신 기지국 비콘장치 - Google Patents

이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 ａｐ 탐색 방법 및 이를 위한 소형 이동통신 기지국 비콘장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프(vertical handoff)시, 무선랜 AP 탐색에 필요한 단말 전력소모를 최소화하고 핸드오프로 인한 서비스 품질저하를 최소화하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 AP와 동일한 커버리지를 갖는 소형 이동통신 기지국 비콘장치에서 송신하는 이동통신 기지국 비콘을 통해, 단말이 무선랜 AP의 비콘 신호를 직접 탐색하는 대신 통상적인 이동통신 인접 기지국 탐색 절차를 통해 가용 무선랜 AP를 정확히 탐지할 수 있도록 하는 방법 및 이를 위한 소형 이동통신 기지국 비콘장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이동통신망에서 통상의 인접 기지국 탐색절차를 통해 무선랜 AP의 존재를 판단할 수 있어 종래의 무선랜 AP 탐색 방법 대비 무선자원의 낭비를 방지하며, 안정적으로 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프를 수행하도록 하여 단말의 소모전력을 최소화하는 동시에 핸드오프 지연을 방지하여 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 ＡＰ 탐색 방법 및 이를 위한 소형 이동통신 기지국 비콘장치{Wireless LAN Access-Point searching method for vertical handoff in mobile communication network and a mobile communication beacon apparatus thereof}
본 발명은 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프(vertical handoff)시, 무선랜 AP 탐색에 필요한 단말 전력소모를 최소화하고 핸드오프로 인한 서비스 품질저하를 최소화하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 AP와 동일한 커버리지를 갖는 소형 이동통신 기지국 비콘장치에서 송신하는 이동통신 기지국 비콘을 통해, 단말이 무선랜 AP의 비콘 신호를 직접 탐색하는 대신 통상적인 이동통신 인접 기지국 탐색 절차를 통해 가용 무선랜 AP를 정확히 탐지할 수 있도록 하는 방법 및 이를 위한 소형 이동통신 기지국 비콘장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 테블릿 PC, 넷북 등 모바일 인터넷 디바이스의 확산으로 이동통신망의 트래픽이 폭발적으로 증가하고 있다. 이에 대응하기 위해 이동통신사업자들은 셀 크기를 줄여 기지국 밀도를 높이거나 주파수 대역을 추가로 할당 받아 망 용량을 증가시키는 방법, 과부하시 대량 트래픽 유발 사용자(heavy user)의 트래픽을 제한하는 방법, 무선랜으로 트래픽을 분산(offloading)시키는 방법 등을 활용하고 있다.
상기 방법들중 무선랜으로 트래픽을 분산시키는 방법은 다른 방식들에 비해 비용이 저렴하고 용량 증대효과가 커 가장 효과적인 방법으로 기대되고 있지만, 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프 이슈로 인하여 실제 효과는 기대에 못미치고 있다.
이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프에 있어 가장 이슈가 되는 것은 무선랜 AP(Access Point) 탐색 방법과 IP 이동성 관리 프로토콜 등이다.
IP 이동성 관리 프로토콜로는 이미 DSMIP(Dual Stack Mobile IP), PMIP(Proxy Mobile IP), IP Flow Mobility 등 이미 완성도 높은 방식들이 제시되어 있으나, 무선랜 AP 탐색 방법에 대해서는 아직까지 효과적인 방법이 제시되지 못하고 있다.
전형적인 무선랜 AP 탐색 방법은 단말이 항시 무선랜 AP를 탐색하도록 하는 것이다. 그러나, 대부분의 AP가 핫스팟(hotspot) 형태로 구축되는 점을 감안할 때, 이 방법은 단말의 배터리 소모가 너무 크다는 단점이 있다.
보다 진보된 방식으로는 이동통신망을 통해 단말에 무선랜 AP의 위치정보를 알려주어 단말이 무선랜 AP가 위치한 지역에서만 무선랜 AP를 탐색하도록 하는 방법이 있다. 이 방법의 경우, 단말이 현 위치 주변에 가용한 무선랜 AP가 존재하는지 유무를 비교적 정확히 알 수 있으므로 필요한 시점에만 무선랜 모듈의 전원을 켤 수 있다는 장점이 있으나, 단말에 무선랜 AP의 위치정보를 알려주기 위해 이동통신망의 무선자원이 낭비되며, 단말의 GPS 수신기를 항시 가동해야 하므로 단말 배터리 소모가 여전히 크다는 단점이 있다.
현재까지 제시된 가장 진보된 형태의 방식으로는 이동통신망을 통해 단말에 무선랜 AP의 밀도 정보를 알려주고 단말이 무선랜 AP의 밀도에 따라 무선랜 AP 탐색주기를 조절하도록 하는 방법이다. 이 방법의 경우, 비교적 에너지 효율적으로 무선랜 AP를 탐색할 수 있으나 단말에 무선랜 AP 밀도정보를 알려주기 위해 무선자원이 낭비되며, 무선랜 AP 밀도가 낮은 지역의 경우 무선랜 AP 탐색이 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 상기의 문제들을 극복하고, 에너지 효율적으로 무선랜 AP를 탐색할 수 있는 방법이 요구된다.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프 기능 제공에 있어 단말 소모 전력을 줄이고 핸드오프 지연으로 인한 품질 저하를 최소화하기 위한 무선랜 AP 탐색 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기의 에너지 효율적 무선랜 AP 탐색 방법을 저렴하게 실현할 수 있는 소형 이동통신 기지국 비콘장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명에 따른 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프(vertical handoff)를 위한 무선랜 AP 탐색 방법은, 소형 이동통신 기지국 비콘 장치가 무선랜 AP의 존재를 알리는 용도로 미리 자신에 할당된 특정 셀 식별자를 상기 이동통신망의 무선접속기술에서 사용하는 채널들 중 일부 채널들로 구성된 비콘 채널을 통해 송출하는 제 1단계와, 단말이 상기 이동통신망의 통상적인 인접셀 탐색절차를 통해 상기 특정 셀 식별자를 검출하는 제 2단계와, 상기 이동통신망의 통상적인 인접셀 탐색절차에서 상기 특정 셀 식별자를 기준으로 상기 소형 이동통신 기지국 비콘 장치로 단말이 핸드오프하는 것을 방지하는 제 3단계와, 단말이 무선랜 AP 탐색절차를 통해 무선랜 AP를 탐색하여, 상기 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프(vertical handoff)를 수행하는 제 4단계를 포함한다.
이때, 상기 비콘 채널은 파일롯 채널로만 구성될 수도 있고, 파일롯 채널과 동기 채널로 구성될 수도 있으며, 파일롯 채널과 동기채널 및 일부 제어채널로 구성될 수도 있다. 그리고, 상기 특정 셀 식별자는 PN 옵셋 또는 동기채널을 통해 전송하는 Cell-ID 일 수 있다.
또한, 상기 소형 이동통신 기지국 비콘장치는 무선랜 AP와 독립적 장치로 구현되거나, 무선랜 AP와 일체형 장치로 구현되어 무선랜 AP와 일부 모듈을 공유할 수 있다.
더하여, 상기 제 2단계는 상기 특정 셀 식별자에 대응하는 신호의 세기가 임계치 이상이면 주변에 가용한 무선랜 AP가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 3단계는 상기 단말이 상기 특정 셀 식별자를 인식하여, 상기 특정 셀 식별자 또는 이에 대응하는 신호의 세기를 이동통신 기지국으로 보고하지 않도록 하여 상기 핸드오프를 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 3단계는 상기 이동통신 기지국이 상기 특정 셀 식별자를 인식하여, 상기 특정 셀 식별자 또는 이에 대응되는 신호 세기를 무시하여 상기 핸드오프를 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 상기 제 1단계는 상기 비콘 채널에 제어채널이 포함된 경우, 이를 통해 상기 소형 이동통신 기지국 비콘 장치가 핸드오프 방지를 위한 제어정보를 전송하며, 상기 제 3단계는 단말이 상기 제어정보를 근거로 상기 소형 이동통신 기지국 비콘 장치로의 핸드오프를 시도하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 2단계는 상기 단말이 이동통신 인접셀 탐색절차를 통해 특정 셀 식별자와 이에 대응하는 신호세기를 이동통신 기지국으로 보고하는 단계와, 상기 이동통신 기지국이 해당 신호세기가 일정 임계치 이상이면 버티컬 핸드오프 제어서버로 보고하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 4단계는 단말이 상기 버티컬 제어서버로부터 상기 특정 셀 식별자에 대응하는 무선랜 AP 검출에 대한 메시지를 수신하는 경우 상기 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명에 따른 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색용 소형 이동통신 기지국 비콘장치는, 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자를 포함한 디지털 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리부의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후 송출주파수로 변환하고, 기설정된 신호세기로 증폭하여 안테나를 통하여 대응 무선랜 AP의 커버리지와 대응되는 커버리지로 송출하는 비콘 송신부와, 상기 디지털 신호 처리부와 비콘송신부를 제어하고 타이밍 및 주파수 참조신호를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.
이때, 서로 상이한 복수의 이동통신기술을 지원하는 복수의 디지털 신호처리부를 더 포함하며, 서로 상이한 FA(Frequency Assignment) 또는 주파수 밴드(band)를 지원하는 복수의 비콘 송신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디지털 신호처리부 및 비콘 송신부는 비콘신호를 연속적으로 송출하는 방식 또는 일정 간격으로 송출하는 방식을 지원할 수 있다.
더하여, 단말의 이동통신 인접 기지국 탐색을 위해 기지국간 망 동기가 필요한 기술에 적용되는 경우, GPS 수신 모듈, 기지국 순방향 채널 수신 모듈, IEEE 1588 동기수신 모듈 중 어느 하나로 구성된 동기 수신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동통신망에서 통상의 인접 기지국 탐색절차를 통해 무선랜 AP의 존재를 판단할 수 있어 종래의 무선랜 AP 탐색 방법 대비 무선자원의 낭비를 방지하며, 안정적으로 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프를 수행하도록 하여 단말의 소모전력을 최소화하는 동시에 핸드오프 지연을 방지하여 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 에너지 효율적인 무선랜 AP 탐색방법을 제공함으로서 무선랜을 통한 이동통신망 트래픽 분산 효과를 극대화 할 수 있도록 한다.
특히, 단말 배터리 소모를 우려하여 사용자가 단말의 무선랜 모듈을 수동으로 ON/OFF 할 필요가 없으며, 무선랜 AP가 위치한 곳에서는 자동으로 무선랜으로 버티컬 핸드오프를 수행하여 고속 통신을 제공하므로 사용자가 체감하는 서비스 품질을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치가 적용된 망 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 단말이 독자적으로 무선랜 AP를 탐색하는 경우의 처리 흐름도.
도 3은 이동통신망에서 무선랜 AP로의 버티컬 핸드오프 여부를 판단하여 단말에 통보해 주는 방법의 절차도.
도 4는 본 발명에 따른 소형 이동통신기지국 비콘장치의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 이동통신 기술을 지원하는 소형 이동통신기지국 비콘장치의 구성도.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 무선랜 AP(Access Point)와 동일한 커버리지를 갖는 소형 이동통신 기지국 비콘장치에서 송신하는 이동통신 기지국 비콘을 통해, 단말이 무선랜 AP의 비콘 신호를 직접 탐색하는 대신 통상적인 이동통신 인접 기지국 탐색 절차를 통해 가용 무선랜 AP를 정확히 탐지할 수 있도록 함으로써 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프시 무선랜 AP 탐색에 필요한 단말 전력소모를 최소화하고 핸드오프로 인한 서비스 품질저하를 최소화하는 방법 및 이를 위한 소형 이동통신 기지국 비콘장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치가 적용된 전형적인 망 구조를 보여준다. 도면에서 참조번호 101과 102는 각각 이동통신 기지국과 이동통신 기지국의 커버리지를 나타내며, 참조번호 103과 104는 각각 무선랜 AP와 무선랜 AP의 커버리지를 나타낸다. 또한 참조번호 105와 106은 각각 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치 및 이의 커버리지를 나타내며 참조번호 107은 이동통신단말을 나타낸다.
도면에서 알 수 있듯이, 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)는 무선랜 AP(103)와 거의 동일한 커버리지를 갖도록 설계되며, 적용된 이동통신 기술에 따라 상응하는 비콘채널로 송출한다. 이때, 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자가 상기 비콘채널을 통해 전송된다.
예를들어 동기식 CDMA(Code Division Multiple Access) 기술이 적용된 경우, 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)는 파일롯 채널을 통해 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자로 PN 옵셋(PN_Offset)을 송출하며, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 기술이 적용된 경우에는 P-SCH(Primary Synchronization Channel) 및 S-SCH(Secondary Synchronization Channel) 등을 통해 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자로 Cell-ID를 송출한다.
한편, 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)의 비콘채널에는 셀 구성정보를 송신하는 용도의 셀 공통 제어채널이 포함될 수도 있다. 예를 들어, UMTS용 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)의 비콘채널에는 PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel)가 추가로 포함되어, 단말이 통상적인 인접기지국 탐색절차 중 소형 이동통신 기지국 비콘 장치(105)를 기지국으로 오인하여 핸드오프를 시도하는 것을 방지하기 위한 정보가 송출될 수도 있다.
소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)는 무선랜 AP(103)와 단일 장치로 통합되어 구현될 수도 있고, 무선랜 AP(103)와는 별도의 장치로 구현될 수도 있는데, 별도 장치로 구현될 경우, 무선랜 AP(103)와 동일한 위치에 설치된다.
한편, 단말이 통상적인 인접기지국 탐색절차에서 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)를 신속하게 감지할 수 있도록 이동통신 기지국(101)의 인접 기지국 목록 정보에는 무선랜 AP 탐색용으로 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)에 할당된 특정 셀 식별자가 포함된다.
본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치(105)를 활용한 무선랜 AP 탐색방법으로는 단말 독자적으로 수행하는 방법과 이동통신망에서 탐지 후 단말에 통보해 주는 방식이 존재한다.
도 2는 단말이 독자적으로 무선랜 AP를 탐색하는 경우의 처리 흐름도를 보여준다. 도면에서 참조번호 s201은 단말의 통상적인 이동통신 인접셀 탐색절차를 나타낸다. 단말은 이 절차를 통해 소형 이동통신 기지국 비콘장치가 송출하는 상기 특정 셀 식별자를 검출해 낸다. 무선랜 AP 검색용으로 할당된 상기 특정 셀 식별자가 검출되면(s202), 무선랜 AP 탐색 및 무선랜 접속절차를 수행한다(s203).
이때, 상기 단말은 특정 셀 식별자에 대응하는 신호의 세기가 임계치 이상이면 주변에 가용한 무선랜 AP가 존재하는 것으로 판단하여, 무선랜 AP 탐색 및 무선랜 접속 절차를 수행할 수 있다(S203).
이후, 무선랜 접속이 성공적으로 이루어지면(s204), 단말은 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 수행하게 된다(s205).
한편, 통상적인 이동통신 인접셀 탐색절차(s201) 수행중, 단말은 특정조건에 만족하는 인접셀의 셀 식별자와 신호세기를 이동통신 기지국에 보고하고 기지국은 이를 기반으로 기지국간 핸드오프 여부를 판단하게 되는데, 상기 특정 셀 식별자에 대응하는 소형 이동통신 기지국 비콘장치는 트래픽을 처리할 수 있는 정상적인 이동통신 기지국이 아니라 비콘채널만 가지고 있으므로, 상기 소형 이동통신 기지국 비콘장치로의 핸드오프를 방지할 방법이 필요하다.
따라서, 본 발명에서는 이에 대한 해결책으로 다음의 3가지 방법을 제공한다.
첫째, 단말 호처리 소프트웨어에서 소형 이동통신 기지국 비콘장치의 셀 식별자 및 신호 세기는 이동통신 기지국으로 송신하지 않고 무시하도록 할 수 있다.
둘째, 이동통신 기지국 호처리 소프트웨어에서 소형 이동통신 기지국 비콘장치의 신호세기는 무시할 수 있다.
셋째, 소형 이동통신 기지국 비콘장치에서 자신으로의 버티컬 핸드오프를 방지하는 제어정보를 송출할 수 있다. 예로서, UMTS용 소형 이동통신 기지국 비콘장치의 경우, PCCCH를 통해 NCI(Normal Cell Indicator)를 통해 자신으로의 핸드오프 시도를 방지할 수 있다.
도 3은 이동통신망에서 무선랜 AP로의 버티컬 핸드오프 여부를 판단하여 단말에 통보해 주는 방법의 절차도이다. 통상적으로 단말(107)은 이동통신 인접셀 탐색절차 수행중 조건을 만족하는 인접셀의 셀 식별자와 해당하는 신호세기 정보를 포함한 인접 기지국 탐색정보를 이동통신 기지국(101)으로 보고하고, 이동통신 기지국(101)은 이를 분석하여 핸드오프 여부를 판단하게 된다(S301).
본 발명에 따른 이동통신망 기반 무선랜 AP 탐색방법에서는 단말(107)이 무선랜 AP의 커버리지내에 존재할 경우, 단말(107)이 보고하는 인접기지국 탐색정보에 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자가 포함된다.
상기 이동통신 기지국(101)은 단말(107)로부터 이를 수신하면 이를 버티컬 핸드오프 제어서버(301)로 송신하며(S302), 버티컬 핸드오프 제어서버(301)은 보고된 신호세기, 사용자 프로파일, 사업자 정책 등을 기반으로 무선랜 AP로의 버티컬 핸드오프 수행여부를 판단하며, 버티컬 핸드오프를 수행할 필요가 있다고 판단할 경우, 단말(107)에 핸드오프 지시 메시지를 보내 이를 통보한다(S303). 단말(107)은 버티컬 핸드오프 제어서버(301)로부터 이 메시지를 수신할 경우, 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프 절차를 수행한다.
이때, 상기 이동통신 기지국(101)은 상기 특정 셀 식별자에 대응하는 신호세기가 기설정된 임계치 이상인 경우에 상기 인접 기지국 탐색정보에 상기 특정 셀 식별자에 대한 정보를 포함하여 버티컬 핸드오프 제어서버(301)로 보내도록 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치를 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치(400)은 제어부(401), 디지털 신호처리부(402), 그리고 D/A 및 주파수 변환기(406)와 전력증폭기(407)로 구성된 비콘 송신부(403) 등으로 구성된다.
또한, 상기 소형 이동통신 기지국 비콘장치가 통상적인 이동통신 인접셀 탐색절차에 있어 기지국간 동기가 필요한 이동통신 기술(예. 동기식 CDMA, TDD 기술등)에 적용된 경우나 혹은 이동통신 인접셀 탐색성능을 개선하기 위해 필요한 경우 동기 수신부(405)를 추가로 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 동기수신부(405)는 GPS 수신기, 이동통신 단말 수신모듈, 또는 IEEE 1588 동기 수신용 LAN 인터페이스 중의 한가지 방법으로 구현될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치의 동작을 살펴보면, 디지털 신호처리부(402)에서는 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자를 포함한 비콘채널의 디지털 신호 데이터를 생성하여 비콘 송신부(403)의 D/A 및 주파수 변환기(406)로 전달한다. D/A 및 주파수 변환기(406)은 디지털 신호 처리부(402)로 부터의 디지털 신호 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 송출 주파수 대역으로 변환한 후 전력증폭기(407)로 전달한다. 전력증폭기(407)에서는 D/A 및 주파수 변환기(406)로 부터의 송출대역 아날로그 신호를 적절한 출력레벨로 증폭하여 송신안테나(404)를 통해 송출한다.
제어부(401)은 디지털 신호 처리부(402), 비콘 송신부(403)의 동작을 제어하고 이들에 타이밍 및 주파수 레퍼런스(reference)를 제공하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치(400)의 디지털 신호 처리부(402)는 ASIC(application-specific Integrated Circuit), FPGA(field programmable gate array) 등으로 구현하는 게 일반적이지만, 단순한 메모리나 쉬프트레지스터 메모리로 구현될 수도 있다.
이 경우, 메모리나 쉬프트레지스터에는 미리 디지털 신호처리 과정을 거져 생성된 비콘채널 디지털 신호 데이터가 저장된다. 이 경우, 저장된 신호 데이터는 제어부(401)의 제어에 따라 D/A 변환기로 전달되게 된다.
한편 동기 수신부(405)는 구현 방식별로 기술적 제약이 존재하므로 이들 방식을 적절히 혼용할 필요가 있다.
우선 GPS 수신기를 활용하는 경우, 소형 이동통신 기지국 비콘장치의 설치 위치에 제약을 받게 되며, 경우에 따라 GPS 안테나 및 추가 케이블 설치가 필요하게 되는 단점이 있다. 특히, GPS 신호가 약한 인빌딩 환경에서는 초기 타이밍 획득시간이 길어진다는 단점이 있다. 따라서, GPS 수신기는 도서 산간 등 음영지역이나 이동통신 기지국 신호가 약하고, 유선 인프라 구축이 어려운 지역에 적용하는 것이 바람직하다.
IEEE 1588 기술을 활용하는 경우, 유선 IP망에 타이밍서버가 구비되어야 하고 특히, 타이밍서버와 소형 이동통신 기지국 비콘장치 사이의 WAN 구간에 존재하는 모든 라우터 및 스위치 장비들이 IEEE 1588을 지원하도록 업그레이드되어야 한다. 따라서, IEEE 1588 기술은 유선 인프라가 IEEE 1588을 지원하는 경우에 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 이동통신 단말 수신모듈을 이용하는 방식의 경우, 이동통신 음영지역이나 신호가 약한 장소에는 활용하기 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 이 방식은 옥내 등 이동통신 신호가 잘 잡히고, GPS나 IEEE 1588 기술이 적용되기 어려운 환경에 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 소형 이동통신 기지국 비콘장치는 복수개의 이동통신 기술을 지원하기 위해 복수개의 디지털 신호 처리부(502-1 ~ 502-k)를 가질 수 있으며, 복수개의 FA(Frequency Assignment) 혹은 복수개의 대역을 지원하기 위해 복수개의 비콘 송신부(503-1 ~ 503-k)를 가질 수 있다. 이 경우, 각 디지털 신호 처리부에서 생성된 비콘 채널의 디지털 신호 데이터는 복수개의 비콘 송신부로 전달되어 아날로그 신호로 변환되고 송출 주파수 대역으로 변환된 다음 적절한 신호 세기로 증폭된다. 이후, 신호 결합기(508)을 통해 결합된 다음 송신 안테나(504)를 통해 송출된다.
101: 이동통신 기지국 102: 이동통신 기지국의 커버리지
103: 무선랜 AP 104: 무선랜 AP의 커버리지
105, 400: 소형 이동통신 기지국 비콘장치
106: 소형 이동통신 기지국 비콘장치의 커버리지
107: 이동통신 단말 301: 버티컬 핸드오프 제어서버
401, 501: 제어부 402, 502: 디지털 신호처리부
403, 503: 비콘 송신부 404, 504: 송신안테나
405, 505: 동기수신부 406, 506: D/A 및 주파수 변환기
407, 507: 전력증폭기 508: 신호결합기

Claims (14)

  1. 이동통신망에서 무선랜으로 단말의 버티컬 핸드오프(vertical handoff)를 위한 무선랜 AP 탐색 방법에 있어서,
    이동통신 기지국 비콘 장치가 무선랜 AP의 존재를 알리는 용도로 미리 자신에 할당된 특정 셀 식별자를 상기 이동통신망의 무선접속기술에서 사용하는 채널들 중 일부 채널들로 구성된 비콘 채널을 통해 송출하는 제 1단계;
    단말이 상기 이동통신망의 통상적인 인접셀 탐색절차를 통해 상기 특정 셀 식별자를 검출하는 제 2단계;
    상기 이동통신망의 통상적인 인접셀 탐색절차에서 상기 특정 셀 식별자를 기준으로 상기 이동통신 기지국 비콘 장치로 단말이 핸드오프하는 것을 방지하는 제 3단계; 및
    단말이 무선랜 AP 탐색절차를 통해 무선랜 AP를 탐색하여, 상기 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프(vertical handoff)를 수행하는 제 4단계
    를 포함하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비콘 채널은 파일롯 채널로만 구성되거나 파일롯 채널 및 동기 채널로 구성되거나 또는 파일롯 채널과 동기 채널 및 제어채널로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 특정 셀 식별자는 PN 옵셋 또는 동기채널을 통해 전송하는 Cell-ID 인 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동통신 기지국 비콘장치는 무선랜 AP와 독립적 장치로 구현된 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동통신 기지국 비콘장치는 무선랜 AP와 일체형 장치로 구현되어 무선랜 AP와 일부 모듈을 공유하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2단계는 상기 특정 셀 식별자에 대응하는 신호의 세기가 임계치 이상이면 주변에 가용한 무선랜 AP가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3단계는 상기 단말이 상기 특정 셀 식별자를 인식하여, 상기 특정 셀 식별자 또는 이에 대응하는 신호의 세기를 이동통신 기지국으로 보고하지 않도록 하여 상기 핸드오프를 방지하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3단계는 상기 이동통신 기지국이 상기 특정 셀 식별자를 인식하여, 상기 특정 셀 식별자 또는 이에 대응되는 신호 세기를 무시하여 상기 핸드오프를 방지하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1단계는 상기 이동통신 기지국 비콘 장치가 상기 비콘 채널에 포함된 제어채널을 통해 핸드오프 방지를 위한 제어정보를 전송하며,
    상기 제 3단계는 단말이 상기 제어정보를 근거로 상기 이동통신 기지국 비콘 장치로의 핸드오프를 시도하지 않는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2단계는
    상기 단말이 이동통신 인접셀 탐색절차를 통해 특정 셀 식별자와 이에 대응하는 신호세기를 이동통신 기지국으로 보고하는 단계; 및
    상기 이동통신 기지국이 해당 신호세기가 일정 임계치 이상이면 버티컬 핸드오프 제어서버로 보고하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 4단계는
    단말이 상기 버티컬 제어서버로부터 상기 특정 셀 식별자에 대응하는 무선랜 AP 검출에 대한 메시지를 수신하는 경우 상기 무선랜 AP로 버티컬 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색 방법.
  11. 무선랜 AP 탐색용으로 할당된 특정 셀 식별자를 포함한 비콘채널의 디지털 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부;
    상기 디지털 신호 처리부의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후 송출주파수로 변환하고, 증폭하여 안테나를 통하여 대응 무선랜 AP의 커버리지와 대응되는 커버리지로 송출하는 비콘 송신부; 및
    상기 디지털 신호 처리부와 비콘송신부를 제어하고 타이밍 및 주파수 참조신호를 제공하는 제어부를 포함하되,
    상기 비콘 송신부는 비콘신호를 연속적으로 송출하는 방식 또는 일정 간격으로 송출하는 방식을 지원하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색용 소형 이동통신 기지국 비콘장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    서로 상이한 복수의 이동통신기술을 지원하는 복수의 디지털 신호처리부를 더 포함하며,
    상기 각 디지털 신호처리부에 대응하여, 서로 상이한 FA(Frequency Assignment) 또는 주파수 밴드(band)를 지원하는 복수의 비콘 송신부를 더 포함하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색용 소형 이동통신 기지국 비콘장치
  13. 삭제
  14. 청구항 11에 있어서,
    단말의 이동통신 인접 기지국 탐색을 위해 기지국간 망 동기가 필요한 기술에 적용되는 경우, GPS 수신 모듈, 기지국 순방향 채널 수신 모듈, IEEE 1588 동기수신 모듈 중 어느 하나로 구성된 동기 수신부를 더 포함하는 이동통신망에서 무선랜으로의 버티컬 핸드오프를 위한 무선랜 AP 탐색용 소형 이동통신 기지국 비콘장치.
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