KR101148410B1 - Apparatus and method for deciding vertical handoff - Google Patents
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Abstract
무선랜망 및 광대역 무선 통신망과 통신 가능한 단말기에서 이종망간 핸드오프 결정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 무선랜과 송수신하는 신호의 전송속도정보를 이종망간 핸드오프 결정모듈에 제공하는 MAC(Medium Access Control)계층과, 상기 MAC계층으로부터 제공받은 상기 전송속도정보를 이용하여 상기 이종망간 핸드오프 여부를 결정하는 상기 이종망간 핸드오프 결정모듈을 포함하여, 상기 무선랜에 접속된 다른 노드들의 성능을 고려하여 성능 이형현상(Performance Anomaly)을 방지해준다. 또한, 상기 무선랜의 AP(Access Point)와 상기 노드와의 거리에 따른 전송속도의 변화량을 이용하여 상기 노드의 끊김 없는 연결성(Seamless Connectivity)을 보다 확실하게 보장해주는 이점이 있다.An apparatus and method for determining handoff between heterogeneous networks in a terminal capable of communicating with a WLAN network and a broadband wireless communication network, the apparatus comprising: a MAC (Medium Access Control) for providing information on transmission rate of signals transmitted and received with the WLAN to a handoff determination module between heterogeneous networks; A layer and a heterogeneous network handoff determination module for determining whether to make a handoff between the heterogeneous networks by using the transmission rate information provided from the MAC layer, and considering performance of other nodes connected to the WLAN. Prevents Performance Anomaly In addition, there is an advantage of more reliably guaranteeing seamless connectivity of the node by using the amount of change in transmission rate according to the distance between the AP and the node of the WLAN.
이종망간 핸드오프, 비컨 메시지, 광대역 무선 통신시스템, 무선랜 Heterogeneous Handoff, Beacon Message, Broadband Wireless Communication System, Wireless LAN
Description
도 1은 통상적인 동종망간(Horizontal) / 이종망간(Vertical) 핸드오프를 도시하는 도면,1 is a diagram illustrating a typical Hormonal / Vertical handoff;
도 2는 통상적인 무선 랜에서 여러 노드들을 효율적으로 공유할 수 있게 하는 MAC 프로토콜을 도시하는 도면,FIG. 2 is a diagram illustrating a MAC protocol enabling efficient sharing of multiple nodes in a typical WLAN.
도 3은 통상적인 무선 랜의 노드 수에 따른 처리율 변화를 나타내는 도면,3 is a view showing a change in throughput according to the number of nodes in a typical wireless LAN,
도 4는 통상적인 무선 랜과 노드사이의 거리에 따른 전송 속도 변화를 나타내는 도면,4 is a view illustrating a change in transmission speed according to a distance between a conventional WLAN and a node;
도 5는 통상적인 무선 랜에서 발생하는 처리율 이형 현상을 도시하는 도면,5 is a diagram illustrating a throughput release phenomenon occurring in a conventional wireless LAN.
도 6은 본 발명에 따른 이종망간 핸드오프를 수행하기 위한 노드의 계층 구조를 도시하는 도면, 6 is a diagram illustrating a hierarchical structure of nodes for performing heterogeneous network handoff according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 무선랜의 거리에 따른 다중 전송 속도를 나타내는 도면,7 is a view showing a multiple transmission rate according to the distance of a wireless LAN according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 무선랜의 송수신호의 물리 계층 포맷을 나타내는 도면,8 is a diagram illustrating a physical layer format of a transmission / reception call of a wireless LAN according to the present invention;
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 IEEE 802.16시스템과 무선랜의 서비스 범위를 나타내는 도면,9 is a diagram showing a service range of an IEEE 802.16 system and a WLAN according to an embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 무선랜과 IEEE 802.16시스템간의 핑퐁현상을 도시하는 도면,10 is a diagram illustrating a ping pong phenomenon between a WLAN and an IEEE 802.16 system according to a first embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 무선랜과 IEEE 802.16시스템간의 핑퐁현상을 도시하는 도면,11 is a diagram illustrating a ping pong phenomenon between a WLAN and an IEEE 802.16 system according to a second embodiment of the present invention;
도 12는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 무선랜에서 IEEE 802.16시스템으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하는 도면,12 is a diagram illustrating an operation procedure of a node for determining handoff from an WLAN to an IEEE 802.16 system according to a first embodiment of the present invention;
도 13은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 무선랜에서 IEEE 802.16시스템으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하는 도면,13 is a diagram illustrating an operation procedure of a node for determining handoff from an WLAN to an IEEE 802.16 system according to a second embodiment of the present invention;
도 14는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 IEEE 802.16시스템에서 무선랜으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하는 도면,14 is a diagram illustrating an operation procedure of a node for determining handoff to a WLAN in an IEEE 802.16 system according to a first embodiment of the present invention;
도 15는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 IEEE 802.16시스템에서 무선랜으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하는 도면, 및15 is a diagram illustrating an operation procedure of a node for determining handoff to a WLAN in an IEEE 802.16 system according to a second embodiment of the present invention; and
도 16은 IEEE 802.11 표준에 따른 비컨 메시지를 수신하는 그래프.16 is a graph for receiving a beacon message in accordance with the IEEE 802.11 standard.
본 발명은 이종망간 핸드오프를 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로 서, 특히 이 종망 환경( 예 : IEEE 802.16 광대역 무선통신, 무선 랜(WLAN))에서 네트워크간의 자원 불균형 현상을 해결하기 위하여 각 통신 시스템의 부하를 고려하여 단말에서 상기 이종망간 핸드오프 수행할 네트워크를 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for determining handoff between heterogeneous networks, and in particular, to solve resource imbalance between networks in a heterogeneous network environment (e.g., IEEE 802.16 broadband wireless communication, WLAN). An apparatus and method for determining a network to perform handoff between heterogeneous networks in a terminal in consideration of load of a system.
최근 무선 멀티미디어 시대와 유비쿼터스에 대한 관심이 증가하면서 대용량의 데이터를 무선채널을 이용하여 고속으로 전송해야하는 필요성이 급격히 증대되면서, 이동 채널 및 무선 채널을 통한 인터넷 서비스를 지원하기 위해 무선?고속 데이터 전송 시스템에 대하여 전 세계적으로 활발하게 연구되고 있다.Recently, as the interest in the wireless multimedia era and ubiquitous has increased, the necessity of transmitting large amounts of data at high speed using a wireless channel is rapidly increasing, and thus, a wireless and high-speed data transmission system for supporting Internet services through a mobile channel and a wireless channel. Is being actively studied around the world.
상기 무선?고속 데이터 전송 시스템의 연구의 일환으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도로 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 랜(Wireless Local Area Network)과 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템이 개발되고 있다.As part of the research on the wireless high-speed data transmission system, mobility in wireless local area network (LAN) and IEEE of Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16 system guaranteeing a relatively high transmission speed at a transmission rate of 20Mbps to 50Mbps. ) And new communication systems are being developed to ensure QoS.
여기서, 상기 무선 랜은 1999년 IEEE 802.11 기반으로 종래 유선 랜의 확장을 위하여 옥내, 사람이 많이 몰리는 도심 및 대학 도서관 등과 같은 한정된 지역에서 정지 상태의 사용자들에 대하여 근거리 통신용으로 개발되었다. 상기 무선 랜은 핫스팟 (Hot spot) 구간 내에서 기술 표준에 따라 최고 11~54Mbps의 고속 전송속도로 인터넷 접속을 제공한다. Here, the WLAN was developed in 1999 for short-range communication for stationary users in limited areas such as indoors, crowded urban centers, and university libraries to expand the conventional wired LAN based on IEEE 802.11. The WLAN provides Internet access at a high data rate of up to 11-54 Mbps in accordance with technical standards within a hot spot.
또한, 상기 핫스팟 구축을 위한 접속점 (Access Point, 이하 "AP"라 칭하기로 한다.) 의 비용이 저렴할 뿐만 아니라, 설치가 용이하다는 장점을 갖고 있다. In addition, the cost of the access point (hereinafter referred to as "AP") for establishing the hot spot is not only low in cost, but also has an advantage of easy installation.
하지만, 상기 무선 랜의 반경이 100m 내외로 서비스 영역 (Service Coverage)이 협소하여 상기 영역을 광역화하기 위해서는 매우 많은 수의 AP가 요구된다. 또한, 상기 무선 랜 간의 이동 시에 핸드오프(수평적 핸드오프)가 지원되지 않을 뿐만 아니라, 상기 핫스팟 내에서의 이동 중의 서비스 제공도 어렵다는 단점을 갖고 있다. However, as the radius of the wireless LAN is about 100m and a service area is narrow, a very large number of APs are required to widen the area. In addition, handoff (horizontal handoff) is not supported during the movement between the wireless LAN, and also has a disadvantage in that it is difficult to provide a service during the movement in the hot spot.
다음으로 상기 IEEE 802.16 시스템은, 정지 및 보행, 그리고 중속 (최대 시속 60km/h)의 이동 중에서도 언제, 어디서나 고속으로 끊김 없이 무선 인터넷 접속이 가능한 서비스이다. 특히, 상기 IEEE 802.16 시스템은 다양한 초고속 무선 멀티미디어 서비스를 원활히 제공할 수 있는 1Mbps 이상의 전송속도를 제공하고, 노트북, PDA 또는 스마트폰 등의 다양한 멀티미디어 단말을 지원할 수 있다.Next, the IEEE 802.16 system is a service that enables wireless Internet access at any time and anywhere without interruption, walking, and moving at medium speed (up to 60 km / h). In particular, the IEEE 802.16 system provides a transmission speed of 1Mbps or more that can smoothly provide various ultra-high speed wireless multimedia services, and can support various multimedia terminals such as notebooks, PDAs, or smart phones.
더욱이, 셀 반경이 10km 내외이며, 망 구성을 통하여 전국적인 광역 서비스가 가능하다. 상기 IEEE 802.16 시스템은 핸드오프를 지원하여 고속 이동 중에도 끊김 없는 서비스(seamless service)를 제공한다. 하지만, 상기 무선 랜의 높은 전송속도보다 매우 낮은 수백 kbps의 낮은 전송속도로 인하여 소비자의 요구에 부합하는 대용량의 멀티미디어 컨텐츠를 서비스하기에는 한계가 발생하게 된다. 따라서, 상기 IEEE 802.16 시스템은 주로 중/저속의 전송 속도로 고속 이동 상태의 사용자에게 인터넷 같은 서비스를 제공하는데 적합한 무선인터넷 기술이다. Moreover, the cell radius is around 10km, and nationwide wide area service is possible through network configuration. The IEEE 802.16 system supports handoff to provide a seamless service even during high-speed movement. However, due to the low transmission rate of hundreds of kbps, which is much lower than the high transmission rate of the wireless LAN, there is a limit to serving a large amount of multimedia content that meets the needs of consumers. Accordingly, the IEEE 802.16 system is a wireless Internet technology suitable for providing a service such as the Internet to a user in a high speed mobile state at a medium / low speed transmission speed.
상술한 바와 같이 상기 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템은 상반된 특성을 가지므로, 각 네트워크의 장점을 활용하면, 보다 효율적으로 높은 성능을 갖는 새로운 형태의 통신 시스템을 구축할 수 있다. 즉, 사용자가 상기 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템의 서비스 영역에 동시에 속해 있는 경우, 상기 사용자가 처한 상황에 따라 상기 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템을 적응적으로 선택하여 시스템을 효율적으로 사용하기 위한 이종망간 핸드오프에 대한 연구가 대두 되고 있다.As described above, since the WLAN and the IEEE 802.16 system have opposite characteristics, by utilizing the advantages of each network, it is possible to construct a new type of communication system having high performance more efficiently. That is, when a user belongs to the service area of the WLAN and the IEEE 802.16 system at the same time, a heterogeneous handset for efficiently using the system by adaptively selecting the WLAN and the IEEE 802.16 system according to the situation of the user. The research on the off is emerging.
도 1은 통상적인 동종망간(Horizontal) / 이종망간(Vertical) 핸드오프를 도시하고 있다.FIG. 1 illustrates a typical Horizontal / Vertical handoff.
상기 도 1을 참조하면, 각 계층(101 , 103, 105)에서 동종망간에서 이루어지는 핸드오프(115단계, 117단계, 119단계)는 수평적 핸드오프(Horizontal HandOff)를 의미하고, 이종망간에 이루어지는 핸드오프(107단계, 109단계, 111단계, 113단계)는 수직적 핸드오프(Vertical HandOff)라 한다. Referring to FIG. 1, handoffs (
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수평적 핸드오프는 동일한 망 사이에서 이루어져 망 서비스 영역이 동일한 것과는 달리, 상기 수직적 핸드오프는 작은 서비스 영역에서 큰 영역으로 핸드오프(107단계, 109단계)하거나, 큰영역에서 작은 영역으로 핸드오프(111단계, 113단계)를 수행한다.As shown in FIG. 1, the horizontal handoff is made between the same networks, whereas the network service area is the same, whereas the vertical handoff is handoff (
상술한 바와 같이 서로 다른 특성을 갖는 네트워크들(예 : 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템)간의 이종망간 핸드오프는 상기 네트워크들 각각의 특성에 따라 보다 높은 성능을 갖으며 자원을 효율적으로 분배하여 자원 활용을 극대화하여야 한다. 또한, 상기 이종망간 핸드오프를 수행하는 네트워크 간에 끊김 없는 연결성(Seamless Connectivity)을 지원하는 것이 매우 중요하다. As described above, the heterogeneous network handoff between networks having different characteristics (for example, WLAN and IEEE 802.16 system) has higher performance according to the characteristics of each of the networks and efficiently distributes resources to efficiently utilize resources. It should be maximized. In addition, it is very important to support seamless connectivity between networks performing the heterogeneous network handoff.
예를 들어, 상기 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템은 상기 IEEE 802.16 시스템의 서비스 영역이 상기 무선랜의 서비스 영역을 포함하는 계층 구조로 되어 있다. 상기 두 시스템(IEEE 802. 16시스템과 무선랜)사이에서 핸드오프는 상기 사용자들이 IEEE 802. 16 시스템으로 핸드오프를 수행하는 것을 문제가 발생하지 않는다.For example, the WLAN and the IEEE 802.16 system have a hierarchical structure in which the service area of the IEEE 802.16 system includes the service area of the WLAN. Handoff between the two systems (IEEE 802. 16 system and WLAN) does not cause problems for the users to perform handoff to the IEEE 802. 16 system.
하지만, 상기 두 시스템의 자원의 효율적 분배를 고려하지 않고 높은 전송속도만을 추구하면, 상기 IEEE 802.16 시스템에 비해 상대적으로 전송속도가 높은 상기 무선 랜으로만 접속을 시도한다. 이에 따라 상기 무선 랜은 점점 사용자가 늘어 성능 이형 현상 및 패킷의 충돌에 의한 성능이 나빠진다. 또한, 상기 IEEE 802.16 시스템의 자원이 낭비되는 자원의 불균형 문제가 발생하게 된다.However, if only the high transmission rate is pursued without considering the efficient distribution of resources of the two systems, the access is attempted only to the wireless LAN having a higher transmission rate than the IEEE 802.16 system. As a result, the wireless LAN increases in number of users, resulting in deterioration in performance due to performance deformity and packet collisions. In addition, there is a problem of resource imbalance that wastes resources of the IEEE 802.16 system.
상기 사용자들이 상기 무선랜에 접속하므로 발생하는 문제를 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the problem caused by the user access to the WLAN in detail as follows.
먼저 상기 무선랜에서 패킷의 충돌로 인한 성능 저하를 설명한다. 상기 무선랜은 상기 IEEE 802.11표준의 제한된 무선 채널을 여러 노드 (Node, 혹은 "스테이션 (Station)", "터미널 (Terminal)"이라 칭함)들이 효율적으로 공유하여 사용할 수 있게 하는 PCF(Point Coordination Function)와 DCF(Distributed Coordination Function)의 2가지 방식의 MAC (Medium Access Control) 프로토콜을 지정하고 있다.First, performance degradation due to packet collision in the WLAN will be described. The WLAN is a Point Coordination Function (PCF) that enables efficient sharing of the limited wireless channel of the IEEE 802.11 standard by multiple nodes (Nodes, " Stations ", " Terminals "). Two types of medium access control (MAC) protocols are specified: and Distributed Coordination Function (DCF).
도 2는 통상적인 무선 랜에서 여러 노드들을 효율적으로 공유할 수 있게 하는 MAC 프로토콜을 도시하고 있다.2 illustrates a MAC protocol that enables efficient sharing of multiple nodes in a typical WLAN.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 PCF(203)는 상기 DCF(201)기반 위에서 사용된다. 먼저 상기 DCF(201)는 CSMA/CA (Carrier-sense Multiple Access with Collision Avoidance) 기반의 프로토콜이다. 즉, 상기 DCF(201)는 상기 무선 랜의 AP(Access Point)같은 기반 시설에 의해 채널 접근을 통제하는 것이 아니라, 각각의 노드들이 분산적으로 경쟁에 의해 네트워크를 구성할 수 있게 해 준다. 한편, 상기 PCF(203)는 상기 DCF(201)의 기반 위에서 상기 AP같은 특정 영역(station)들에 의해 채널 접근을 통제하는 방식이다.As shown in FIG. 2, the PCF 203 is used on the
다시 말해, 상기 DCF(201)는 최선형 (Best effort)형태로 서비스가 이루지고, 상기 PCF(203)는 QoS를 보장하기 위해 임계시간을 지켜주는(Time-bound) 서비스를 행하는 형태이다. 하지만, 상기 PCF(203)는 복잡성과 여러 문제점 때문에 아직 상용으로 사용되지 못하고, 현재는 상기 DCF(201)만이 상용으로 무선 랜 카드로 구현되어 사용되고 있다. 따라서, 이하 본 발명에서는 IEEE 802.11 DCF 프로토콜을 사용하는 것으로 가정한다.In other words, the DCF 201 performs a service in the form of best effort, and the PCF 203 performs a time-bound service to guarantee QoS. However, the PCF 203 has not been used commercially yet due to its complexity and various problems. Currently, only the DCF 201 is implemented and used as a wireless LAN card. Therefore, in the present invention, it is assumed that the IEEE 802.11 DCF protocol is used.
상기 IEEE 802.11 DCF 프로토콜은, 그 간결성과 유연성 때문에 대부분의 무선 랜 카드의 동작 방식으로 사용된다. 하지만, 상기 DCF는 노드별로 CSMA/CA 방식을 기반으로 분산적으로 동작하기 때문에, 하나의 AP에 많은 수의 노드가 접속하여 서비스를 하게 되면, 상기 노드간의 패킷 충돌(Collision) 확률이 높아져 도 3에 도시된 상기 무선 랜의 노드 수에 따른 처리율 변화를 나타내는 그래프와 같이 상기 무선 랜의 처리율이 저하되는 현상이 있다.The IEEE 802.11 DCF protocol is used as an operation method of most WLAN cards because of its simplicity and flexibility. However, since the DCF is distributed based on the CSMA / CA method for each node, when a large number of nodes are connected to a single AP for service, the probability of packet collision between the nodes is increased. As illustrated in the graph illustrating a change in throughput according to the number of nodes of the WLAN, the throughput of the WLAN is reduced.
다음으로 상기 무선랜의 성능 이형현상은 다음과 같이 발생한다. 상기 무선 랜의 처리율과 관련된 IEEE 802.11 프로토콜의 주목할 만한 또 다른 특징은, 물리계층 (Physical layer)에서의 다중 전송 속도 (Multi-rate)를 지원한다는 것이다. 이는 각 노드들이 고정된 하나의 전송 속도만을 쓰는 것이 아니라 채널의 상태에 따라 그 전송 속도를 다르게 할 수 있다는 것을 뜻한다. Next, the performance heterogeneity of the WLAN occurs as follows. Another notable feature of the IEEE 802.11 protocol related to the throughput of the WLAN is that it supports multi-rate at the physical layer. This means that each node can not only use a fixed transmission rate, but also change the transmission rate according to the channel state.
하기 표 1은 IEEE 802.11a/h와 같은 무선 랜에서 사용되는 다양한 변조기법들을 나타낸다. Table 1 below shows various modulation techniques used in a wireless LAN such as IEEE 802.11a / h.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 무선 랜에서 사용되는 다양한 변조 기법(Modulation)과 각기 다른 부호율(Code Rate)을 통해서 6Mbps에서 54Mbps까지 다양한 속도로 전송(Data Rate)을 수행할 수 있다. As shown in Table 1, data rates can be performed at various rates from 6Mbps to 54Mbps through various modulation techniques and different code rates used in the WLAN.
상기 다른 변조 기법들을 통해 다양한 전송 속도를 사용하는 것은, 상기 AP와 해당 노드 사이의 거리나 주변 간섭 등의 효과에 의해 각각의 채널의 상태가 다르기 때문이다. 즉, 채널 상태가 좋은 노드는 64-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 16-QAM같이 변조 차수가 높지만 채널 상태에 민감한 변조기법을 사용해도 부호 오류율 (bit error rate : 이하 BER이라 칭함)이 높지 않기 때문에 사용이 가능하다. 하지만, 채널 상태가 좋지 않은 노드는 상기 64-QAM, 16-QAM같은 변조 기법을 쓰면 BER이 너무 높아져 전송을 수행할 수 없다. 따라서, 잡음 및 간섭 등의 오류에 견고한 변조 기법인 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)등의 변조기법을 사용하므로 낮은 전송률을 갖게 된다.The reason why the various transmission rates are used through the other modulation schemes is that the state of each channel is different depending on the distance between the AP and the corresponding node or the peripheral interference. That is, a node with good channel condition has a high modulation order such as 64-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and 16-QAM, but does not have a high bit error rate (BER). Can be used. However, a node with poor channel condition cannot transmit due to BER being too high when using modulation schemes such as 64-QAM and 16-QAM. Therefore, a modulation scheme such as Binary Phase Shift Keying (BPSK) or Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), which is a robust modulation technique against errors such as noise and interference, has a low data rate.
또한, 통신 가능 범위는 통신 채널의 신호대 간섭 잡음비(Signal to Interference Noise Ratio : 이하, SINR이라 칭함)에 따라 달라지는데 하기 표 2는 변조 기법에 따라서 통신에 필요한 SINR이 다른 것을 나타낸다.In addition, the communication range varies depending on the signal-to-interference noise ratio (hereinafter referred to as SINR) of the communication channel. Table 2 below shows that the SINR required for communication differs according to a modulation scheme.
하기 표 2는 IEEE 802. 11a 에 따른 변조 기법에 따른 SINR을 나타낸다.Table 2 below shows the SINR according to the modulation scheme according to IEEE 802.11a.
상기 표 2는 변조 기법과 코드 율에 따른 SINR의 변화를 나타낸다. 예를 들어, 송신자와 동일한 거리에 떨어져 있더라도 54Mbps의 신호를 복호시키려면, 6Mbps의 신호를 복호시킬 때 보다 48.54dB(54.56 - 6.02) 정도의 세기가 더 필요하다. 따라서, 높은 전송률을 갖는 변조 기법은 복호를 위해서 강한 신호가 필요하다. 즉, 상기 송신자와 거리가 가까워야 한다.Table 2 shows the change of SINR according to modulation scheme and code rate. For example, to decode a 54 Mbps signal even at the same distance as the sender, more than 48.54 dB (54.56-6.02) of intensity is required than when decoding a 6 Mbps signal. Thus, modulation schemes with high data rates require strong signals for decoding. That is, the distance to the sender should be close.
도 4는 IEEE 802. 11 a/b/g표준에서 거리에 따른 사용 가능한 전송 속도를 나타낸다. 이하 설명에서 도 4a는 IEEE 802. 11 a/b/g표준에서 거리에 따른 사용 가능한 전송 속도의 그래프를 나타내며, 도 4b는 IEEE 802. 11a에서 거리에 따른 전송속도의 변화를 나타낸다. 또한, 가로축은 송신자와 수신자의 거리를 나타내며, 세로축은 전송 속도를 나타낸다.4 shows usable transmission rates according to distance in the IEEE 802.11 a / b / g standard. In the following description, FIG. 4A shows a graph of available transmission rates according to distance in the IEEE 802.11 a / b / g standard, and FIG. 4B shows changes in transmission rates with distance in IEEE 802.11a. In addition, the horizontal axis represents the distance between the sender and the receiver, and the vertical axis represents the transmission speed.
상기 도 4a에 도시된 바와 같이, 802. 11a(401), 802. 11b(403), 802. 11g(405)의 거리별 사용가능한 전송 속도는 상기 송수신자 사이의 거리가 멀어질수록 사용 가능 전송 속도는 저하되는 것을 알 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11a의 전송 속도의 변화량(401)을 살펴보면, 송수신자 사이의 거리가 125 피트 이상이 되는 지점(407)에서 최저 속도인 6Mbps만으로만 통신이 가능하고 약 150피트보다 멀어지면(409) 통신이 불가능해진다. 즉, 송수신자 사이의 거리가 멀어질수록 잡음 또는 간섭이 심해지므로, 잡음 및 간섭들에 견고한 변조기법을 써야 통신이 가능하므로 전송속도를 낮추어야 한다.As shown in FIG. 4A, the available transmission rates for distances of 802.11a (401), 802.11b (403), and 802.11g (405) may be used as the distance between the transceivers increases. It can be seen that the speed is lowered. For example, looking at the amount of change in the transmission rate of the IEEE 802.11a (401), when the distance between the transmitter and the receiver is more than 125
도 5는 통상적인 무선 랜에서 발생하는 처리율 이형 현상을 도시하고 있다. 이하 설명에서 상기 IEEE 802. 11b기반의 무선 랜 상에는 두 개의 노드만이 존재한다고 가정한다.5 illustrates a throughput release phenomenon occurring in a conventional wireless LAN. In the following description, it is assumed that only two nodes exist on the WLAN based on the IEEE 802.11b.
도 5a는 상기 두 개의 노드(501, 503)가 모두 11Mbps의 전송속도를 갖는 경우를 나타낸다. 상기 도 5a에서 상기 DCF프로토콜에 따라 상기 노드A(501)와 노드B(503)가 한 번씩 번갈아 가면서 경쟁적으로 전송을 행한다고 가정하면, 상기 무선 랜 전체 처리율은 프로토콜 오버헤드(Overhead) 등을 고려했을 때 각 노드별로 약 3.3Mbps정도의 처리율을 갖는다.5A illustrates a case in which the two
도 5b는 상기 두 개의 노드(505, 507)중, 노드C(505)는 1Mbps의 전송속도를 갖고, 노드D(507)는 11Mbps의 전송속도를 갖는 경우를 나타낸다. 상기 도 5b에서 상기 DCF프로토콜에 따라 상기 노드C(505)와 노드D(507)가 한 번씩 번갈아 가면서 경쟁적으로 전송을 행한다고 가정하면, 상기 무선 랜 전체 처리율은 프로토콜 오버헤드(Overhead) 등을 고려했을 때 각 노드별로 약 0.76Mbps정도의 처리율을 갖는다.FIG. 5B shows a case in which the
즉, 상술한 바와 같이 낮은 전송 속도의 노드의 참여로 인해 높은 전송 속도를 갖는 다른 노드들에게도 영향을 미쳐 처리율저하를 유발하는 현상을 상기 처리율 이형 현상이라 일컫는다.In other words, as described above, the phenomenon of affecting other nodes having a high transmission rate due to the participation of a node having a low transmission rate and causing a decrease in throughput is referred to as the throughput release phenomenon.
한편, 상기 IEEE 802.16 서비스는 비디오 스트리밍, 오디오 스트리밍, 인터렉티브 게임 등과 같이 전송 지연 조건 (QoS)을 요구하며 해당 서비스 동안 자원을 보장받는 실시간 서비스, 전송 지연을 허용하는 비실시간 서비스(예 : 파일 전송, 멀티미디어 메일, 채팅, 전자 상거래), 그리고 웹브라우징과 이메일 등과 같이 전송 지연을 허용하면서 해당 서비스 동안 자원을 보장받지 않는 최선형 (Best effort) 서비스로 분류된다.Meanwhile, the IEEE 802.16 service requires a transmission delay condition (QoS), such as video streaming, audio streaming, and interactive games, and provides a real-time service that guarantees resources during the service, and a non-real-time service (eg, file transmission, Multimedia mail, chat, e-commerce), and web services and e-commerce.
하기 표 3은 2.3GHz IEEE 802.16 시스템의 무선접속에 사용될 주요 방식 및 요구사항을 나타낸다.Table 3 below shows the main schemes and requirements to be used for wireless access of a 2.3 GHz IEEE 802.16 system.
하향 최소/최대 전송속도 : 512Kbps/3MbpsUpward minimum / maximum transfer rate: 128Kbps / 1Mbps
Downward minimum / maximum transfer rate: 512Kbps / 3Mbps
평균 주파수 효율 : 다운링크/업링크(2/1)Maximum Frequency Efficiency: Downlink / Uplink (6/2)
Average Frequency Efficiency: Downlink / Uplink (2/1)
주파수간 핸드오프 : 150ms 이하Inter-cell handoff, inter-base handoff
Inter-frequency handoff: 150 ms or less
서비스 커버리지
Service coverage
마이크로셀(Microcell) : 400m
매크로셀(Macrocell): 1KmPicocell 100m
Microcell: 400m
Macrocell: 1 km
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 IEEE 802.16 시스템은 TDD와 OFDMA 방식을 사용하여 노드들에게 자원을 할당할 수 있다. 따라서 앞에서 설명했던 무선 랜에서 언급한 처리율 이형 (Performance Anomaly) 현상 같은 처리율 저하는 존재하지 않는다. 결국, 상기 IEEE 802.16 시스템의 처리율은 사용자의 수가 증가되면 전체 처리율의 저하 없이 사용자들의 수에 따라 그 수에 맞게 자원을 분할/할당하게 된다.As shown in Table 2, the IEEE 802.16 system can allocate resources to nodes using TDD and OFDMA. Therefore, there is no degradation in throughput such as the performance anomaly phenomenon mentioned in the aforementioned WLAN. As a result, when the number of users increases, the throughput of the IEEE 802.16 system is divided / allocated according to the number of users according to the number of users without degrading the overall throughput.
상술한 바와 같이 상기 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템은 각각 사용자 수의 증가에 따라 다른 형태의 처리율 변화를 보인다. 특히, 상기 무선 랜의 경우는 처리율 이형 현상이 존재해서 전송속도가 낮은 노드가 새롭게 추가될 경우, 급격한 처리율 저하를 유발할 수 있다. 만일 상기 무선 랜과 IEEE 802.16 시스템은 각각의 사용자 증가에 따른 성질들을 무시한 채 높은 전송 속도만을 추구하여 이종망간 핸드오프를 수행하게 된다면, 상기 노드들은 무선랜으로 이동하려는 경향이 심해진다. 결과적으로, 상기 무선 랜의 처리율은 낮아지고, 상기 IEEE 802.16 시스템의 자원은 낭비가 되는 문제가 발생하게 된다.As described above, the WLAN and the IEEE 802.16 systems show different types of throughput changes as the number of users increases. In particular, in the case of the wireless LAN, when a low-transmission node is newly added due to a throughput heterogeneity phenomenon, a sudden throughput degradation may be caused. If the WLAN and the IEEE 802.16 system ignore heterogeneous characteristics of each user and perform only the high transmission speed and perform the inter-network handoff, the nodes tend to move to the WLAN. As a result, the throughput of the WLAN is lowered, and a problem arises that resources of the IEEE 802.16 system are wasted.
따라서, 시스템간의 부하의 불균형을 유발시키지 않고, 전체적인 자원의 효율성을 추구할 수 있게 하는 방법이 제시되어야 한다.Therefore, a method should be presented that allows the overall resource efficiency to be pursued without incurring load imbalance between systems.
따라서, 본 발명의 목적은 이종망 환경에서 이종망간 핸드오프를 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining handoff between heterogeneous networks in a heterogeneous network environment.
본 발명의 다른 목적은 이종망 환경에서 각 망의 전송 속도 및 변복조 특징을 이용하여 단말에서 이종망간 핸드오프를 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining a handoff between heterogeneous networks in a terminal using transmission speed and modulation / demodulation characteristics of each network in a heterogeneous network environment.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜의 전송 속도 및 변복조 특징을 이용하여 단말에서 이종망간 핸드오프를 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining a handoff between heterogeneous networks using a transmission rate and a modulation / demodulation characteristic of a WLAN.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 무선랜망 및 광대역 무선 통신망과 통신 가능한 단말기에서 이종망간 핸드오프 결정 장치는, 상기 무선랜과 송수신하는 신호의 전송속도정보를 이종망간 핸드오프 결정모듈에 제공하는 MAC(Medium Access Control)계층과, 상기 MAC계층으로부터 제공받은 상기 전송속도정보를 이용하여 상기 이종망간 핸드오프 여부를 결정하는 상기 이종망간 핸드오프 결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, a heterogeneous network handoff determination device in a terminal capable of communicating with a WLAN network and a broadband wireless communication network, handoff between heterogeneous network handoff rate information of the signals transmitted and received with the WLAN And a medium access control (MAC) layer provided to a determination module, and the heterogeneous network handoff determination module for determining whether to perform handoff between the heterogeneous networks using the transmission rate information provided from the MAC layer. .
본 발명의 제 2견지에 따르면, 무선랜 및 광대역 무선 통신망과 통신가능한 단말기에서 이종망간 핸드오프를 결정하기 위한 방법은, 상기 무선랜으로 송신할 신호의 전송속도를 결정하는 과정과, 상기 송신신호의 전송속도가 일정시간동안 제 1임계치보다 작거나 같은지 확인하는 과정과, 상기 송신신호의 전송속도가 일정시간동안 상기 제 1임계치보다 작거나 같으면, 제 2임계치의 전송속도로 상기 송신 신호를 재전송하는 과정과, 상기 신호의 재전송이 성공하지 못할 경우, 상기 광대역 무선 통신망으로 핸드오프를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, a method for determining a handoff between heterogeneous networks in a terminal capable of communicating with a WLAN and a broadband wireless communication network includes: determining a transmission rate of a signal to be transmitted to the WLAN; Retransmitting the transmission signal at the transmission rate of the second threshold when the transmission rate of the signal is less than or equal to the first threshold for a predetermined time and the transmission rate of the transmission signal is less than or equal to the first threshold for the predetermined time. And if the retransmission of the signal is not successful, determining a handoff to the broadband wireless communication network.
본 발명의 제 3견지에 따르면, 무선랜 및 광대역 무선 통신망과 통신가능한 단말기에서 이종망간 핸드오프를 결정하기 위한 방법은, 상기 무선랜을 발견하여 상기 무선랜의 신호를 수신할 경우, 상기 수신신호의 페이로드(PayLoad) 전송속도를 확인하여 제 1임계치와 비교하는 과정과, 상기 페이로드의 전송속도가 상기 제 1임계치보다 크거나 같으면, 상기 페이로드의 복호를 시도하는 과정과, 상기 페이로드의 복호를 일정횟수 이상 성공할 경우, 상기 무선랜으로 핸드오프를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, a method for determining a handoff between heterogeneous networks in a terminal capable of communicating with a WLAN and a broadband wireless communication network, when receiving the signal of the WLAN by discovering the WLAN, the received signal. Checking a payload transmission rate of the payload and comparing the payload with a first threshold; and if the payload is greater than or equal to the first threshold, attempting to decode the payload; If the decoding succeeds more than a predetermined number of times, characterized in that it comprises the step of determining the handoff to the WLAN.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 이종망 환경에서 이종망간 핸드오프를 각 노드에서 결정하여 수행하기 위한 기술에 대해 설명한다. 다시 말해, 상기 노드에서 이종망간 핸드오프를 수행할 시스템을 발견(System Discovery)하고, 핸드오프를 결정(Handoff Decision)하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명은 무선 랜(Wireless Local Area Network)과 IEEE 802.16 시스템을 예를 들어 설명할 것이다. 또한, 상기 각 노드들은 상기 무선 랜과 상기 IEEE 802.16 시스템을 각각 사용할 수 있는 다중 네트워크 어답터(Multi Network Adapters)를 구비하는 것을 가정한다.Hereinafter, a description will be given of a technique for determining and performing a handoff between heterogeneous networks in a heterogeneous network environment. In other words, a technique for discovering a system for performing a handoff between heterogeneous networks in the node (System Discovery) and a handoff decision will be described. In the following description, a wireless local area network (WLAN) and an IEEE 802.16 system will be described as an example. In addition, it is assumed that each of the nodes has multiple network adapters (Multi Network Adapters) that can use the WLAN and the IEEE 802.16 system, respectively.
이종망간 핸드오프의 동작은 크게 3 가지로 나뉠 수 있다. 먼저, 이동 노드(Mobile Node)들이 현재 사용할 수 있는 네트워크가 어떤 것인지 알아내는 시스템 발견하는 과정과, 다음으로 상기 발견한 다른 네트워크로 이동할 것인지 현재 사용 중인 네트워크를 계속 유지할 것인지 결정하는 핸드오프 결정하는 과정이다. 마지막으로 상기 핸드오프 결정과정을 통해 다른 네트워크로 핸드오프를 결정했을 경우, 상기 결정된 핸드오프를 수행(HandOff Execution)하는 과정이다.Heterogeneous handoff can be divided into three major operations. First, a process of discovering a system to find out which networks are currently available to mobile nodes, and then a handoff decision to decide whether to move to another network or keep the network currently in use. to be. Lastly, when handoff is determined to another network through the handoff decision process, the determined handoff is performed (HandOff Execution).
상술한 바와 같이 상기 이종망간 핸드오프를 수행하기 위한 3 단계 중 이하 본 발명에서는 상기 시스템 발견과 핸드오프를 결정하는 알고리즘에 대해 중점적으로 설명한다.As described above, among the three steps for performing the inter-network handoff, the present invention focuses on the algorithm for determining the system discovery and the handoff.
도 6은 본 발명에 따른 이종망간 핸드오프를 수행하기 위한 노드의 계층 구조를 도시하고 있다. 6 illustrates a hierarchical structure of nodes for performing heterogeneous network handoff according to the present invention.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, IEEE 네트워크 계층 모델은 링크 계층(Link Layer)(601) 및 그 하위 단에는 MAC(Medium Access Control)계층이 존재한다. 더욱이 본 발명에 따라 무선랜과 IEEE 802.16 시스템의 다중 네트워크를 갖는 경우에는 여러 개의 MAC계층(무선랜(605), IEEE 802.16 시스템(607))을 소유한다. 또한, 상기 여러 개의 MAC계층을 상기 링크계층(601)과 연결해 주기 위한 2.5계층(603)이 존재하는데 상기 2.5계층은 상기 무선랜과 IEEE 802.16시스템의 MAC계층(605, 607)으로부터 각 망의 패킷의 전송속도에 따른 성능 변화정보를 제공받아 이종망간 핸드오프를 수행하는 기능을 수행한다. As shown in FIG. 6, in the IEEE network layer model, a link layer (601) and a lower layer of a medium access control (MAC) layer exist. Furthermore, according to the present invention, in case of having multiple networks of a wireless LAN and an IEEE 802.16 system, a plurality of MAC layers (
또한, 상기 링크 계층(601), MAC계층(605, 607), 2.5 계층(603)은 SAP(Service Access Point)인터페이스(609~613)를 통해서 통신한다.In addition, the
상기 도 6과 같은 계층 구조에서 상기 무선랜과 IEEE 802.16시스템 사이의 핸드오프를 결정하기 위한 방법은 하기와 같이 설명한다.A method for determining handoff between the WLAN and the IEEE 802.16 system in the hierarchical structure as shown in FIG. 6 will be described below.
먼저, 상기 IEEE 802. 16 시스템을 사용하는 노드가 상기 무선랜을 발견하기 위해서는 상기 노드의 무선랜카드를 주기적으로 온/오프를 반복해서 주변에 무선랜 AP가 존재하는지를 검사해야 한다. 항상 네트워크 인터페이스를 켜고 무선랜의 발견을 검사하는 것은 에너지낭비 때문에, 일반적으로 주기적으로 켜면서 무선랜의 비컨 메시지(Beacon Message)의 수신을 검사한다. 여기서, 상기 비컨 메시지는 상기 무선 랜에서 AP의 주변에 위치할 노드들에게 자신의 존재를 알리는 목적과 함께, 해당 무선 랜의 여러 종류의 운영/관리를 위해 해당되는 정보들을 담은 관리용 패킷(management packet)이다.First, in order for a node using the IEEE 802.11 system to discover the WLAN, it is necessary to periodically check whether there is a WLAN AP around by repeatedly turning on / off the WLAN card of the node. Always turning on the network interface and checking the discovery of the WLAN is a waste of energy, typically checking the reception of the beacon message of the WLAN while turning on periodically. In this case, the beacon message is a management packet containing information corresponding to various types of operation / management of the WLAN, with the purpose of informing its existence to the nodes to be located around the AP in the WLAN. packet).
상기 이종망 환경에서 새로운 네트워크를 얼마나 잘 찾는가도 중요하지만, 현재 사용 중인 네트워크가 언제 끊어질지를 인식하는 것도 매우 중요한 요소이다. 즉, 현재 사용 중인 네트워크가 끊어지기 전에 다른 네트워크로 옮김으로 끊어짐 없이 연속적 통신을 수행할 수 있기 때문이다.It is important how well to find a new network in the heterogeneous network environment, but it is also very important to recognize when the current network will be disconnected. In other words, it is possible to perform continuous communication without disconnection by moving to another network before the current network is disconnected.
상기 끊어짐 없이 연속적인 통신은 상기 IEEE 802.16 시스템에서 상기 무선랜으로 핸드오프하는 경우에는 상기 IEEE 802.16 시스템의 서비스 영역이 상기 무선랜의 서비스영역을 포함하기 때문에 문제가 되지 않는다. The continuous communication without disconnection is not a problem since the service area of the IEEE 802.16 system includes the service area of the WLAN when handing off from the IEEE 802.16 system to the WLAN.
하지만, 상기 무선랜은 서비스 영역이 100 ~ 150m정도로 좁기 때문에 상기 노드가 상기 무선랜의 서비스 영역을 벗어나 연결이 끊어지기 쉽기 때문에 상기 무선랜에서 상기 IEEE 802.16 시스템으로 핸드오프하는 경우에는 문제가 발생한다.However, since the wireless LAN has a small service area of about 100 to 150 m, the node is easily disconnected from the wireless LAN service area, and thus a problem occurs when the wireless LAN is handed off to the IEEE 802.16 system. .
따라서, 무선랜에서 노드의 연결이 끊어지기 전에 다른 네트워크(예 : IEEE 802.16 시스템)를 발견하여 핸드오프를 수행하여 끊김 없는 연결성(Seamless Connectivity)을 보장하는 방법을 제시한다.Therefore, before a node is disconnected from a WLAN, another network (eg, an IEEE 802.16 system) is discovered and a handoff is performed to provide a method of guaranteeing seamless connectivity.
도 7은 본 발명에 따른 무선랜의 거리에 따른 다중 전송 속도를 나타내고 있다. 이하 설명은 IEEE 802.11b를 예를 들어 설명한다.7 shows multiple transmission rates according to the distance of a wireless LAN according to the present invention. The following description takes IEEE 802.11b as an example.
상기 도 7에 도시된 바와 같이 상기 무선랜의 AP(Access Point)(701)는 노드(703)와 거리가 가까워 11Mbps의 전송 속도로 통신을 수행하는 경우, 상기 노드(703)와 같은 전송 속도 범위 내에 있는 노드(705)는 상기 AP(701)의 전송신호의 페이로드(하기 도 8의 805)에 담긴 MAC(Medium Access Control) 헤더의 송신자 주소, 수신자 주소를 확인하여 상기 AP(701)와 노드(703)가 통신 중임을 인식한다. 하지만, 11Mbps전송 범위 밖에 존재하는 노드들(707, 709, 711)은 상기 전송신호가 어떤 노드와 통신을 하기 위한 신호인가를 확인하기 위해 상기 전송신호의 페이로드(805)를 복호하는 경우, 상기 AP(701)과 너무 멀리 떨어져 BER(Bit Error Rate)이 높기 때문에 복호를 할 수 없게 된다. 이때, 상기 전송신호의 페이로드(805)의 복호를 실패한 노드들은 상기 AP(701)와 거리가 멀리 떨어진 것으로 인식한다.As shown in FIG. 7, the AP (Access Point) 701 of the WLAN is close to the
여기서, 상기 AP(701)과 거리가 멀리 떨어진 노드들(707, 709, 711)이 상기 페이로드(805)를 복호를 못하는 것은, 상기 전송신호를 수신하는 노드들은 송신자의 변조 기법(Modulation)에 따라 복호를 수행한다. 따라서, 상기 전송신호의 헤더에 상기 변조 기법에 관한 정보를 포함하는데 상기 노드들이 상기 변조 기법을 인식하여도 상기 AP(701)과 상기 노드들의 거리에 따라 지원되는 변조 기법이 다르기 때문에 상기 AP(701)와의 거리가 멀리 떨어진 상기 노드들(707, 709, 711)은 상기 페이로드(805)를 복호 할 수 없게 된다. 또한, 상기 헤더는 상기 무선랜에서 가장 낮은 전송속도에 잡음에 가장 견고한 변조기법을 사용하므로 상기 무선랜의 전 구간에서 복호가 가능하다.Here, the
만일, 특정 노드가 상기 도 7의 1Mbps의 패킷만 복호가 가능하고, 2Mbps이상의 전송속도를 갖는 패킷들은 복호시 에러가 발생한다면, 상기 특정 노드는 ARF(Auto Rate Fallback)알고리즘을 통해 상기 AP(701)와 1Mbps의 전송속도로 통신을 하게 된다. 즉, 상기 특정 노드는 상기 AP(701)와 멀리 떨어진 위치에 존재한다고 인식된다. 여기서, 상기 ARF알고리즘은 평균 패킷 전송 에러율(Average Packet Error Rate)을 기준으로 전송 속도를 선택하는 알고리즘이다.If a specific node is capable of decoding only the 1 Mbps packet of FIG. 7, and an error occurs when decoding a packet having a transmission rate of 2 Mbps or more, the specific node is connected to the
즉, 상기 특정 노드는 상기 무선랜의 서비스 영역의 외곽(RM0 ~ RM1영역(예 : 802. 11b(M0:1Mbps, M1:2Mbps), 802.11a(M0:6Mbps, M1:9Mbps)))에 위치하여 상기 무선랜의 서비스 영역을 벗어날 가능성이 높기 때문에, 끊김 없는 연결성을 유지하기 위하여 상기 무선랜에서 IEEE 802. 16시스템으로 핸드오프 할 것을 결정한다. That is, the specific node is outside the service area of the WLAN (R M0 to R M1 area (eg, 802.11b (M0: 1Mbps, M1: 2Mbps), 802.11a (M0: 6Mbps, M1: 9Mbps))) Since it is highly likely to leave the service area of the WLAN, it is determined to handoff from the WLAN to the IEEE 802.11 system in order to maintain seamless connectivity.
또한, 상기 특정 노드의 낮은 전송속도 때문에 성능 이형 현상이 발생할 수 있으므로 상기 무선랜에서 IEEE 802. 16시스템으로 핸드오프 할 것을 결정한다.In addition, due to the low transmission speed of the specific node, performance anomaly may occur, so it is decided to handoff from the WLAN to the IEEE 802.11 system.
도 8은 본 발명에 따른 무선랜의 송수신 신호의 물리 계층 포맷을 나타낸다.8 illustrates a physical layer format of a transmission / reception signal of a WLAN according to the present invention.
상기 도 8을 참조하면, 상기 물리 계층 포맷을 크게 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 프리앰블(801), PLCP 헤더(803), 페이로드(805)로 나뉜다.Referring to FIG. 8, the physical layer format is largely divided into a physical layer convergence procedure (PLCP) preamble 801, a PLCP header 803, and a
먼저 상기 PLCP 프리앰블(801)은 송/수신간의 동기를 맞추기 위해 동기부 (Synchronization), SFD를 포함한다. 상기 PLCP 헤더(803)는 물리 계층 전송에 필요한 정보를 담고 있는데 상기 PLCP 헤더(803)의 신호 필드는 상기 표 1과 표 2에 나타난 변조 기법과 코딩율(Coding Rate)로 상기 페이로드(805)의 전송 속도를 나타낸다. 또한, HEC(PLCP Header Error Check)는 상기 PLCP 헤더(803)의 에러 유무를 판단한다. First of all, the PLCP preamble 801 includes a synchronization unit and an SFD in order to synchronize transmission / reception. The PLCP header 803 contains information necessary for physical layer transmission, and the signal field of the PLCP header 803 is the
상기 페이로드(805)는 상기 MAC계층의 정보를 담고 있는 부분으로 MAC 헤더와 데이터 부분으로 나뉜다. 상기 MAC 헤더부분의 주소 필드를 이용하여 임의의 패킷이 어떤 노드에서 어떤 노드로 전송하는지 파악할 수 있다. 따라서, 상기 페이로드(805)를 복호하지 못하면 해당 패킷이 어떤 노드에 전송되는지 알 수 없게 된다.The
상술한 바와 같이 상기 무선랜에서 IEEE 802.16시스템으로 핸드오프의 판단은, ARF알고리즘에서 일정 시간(T1)이상 M0의 전송률을 보이고, M1의 전송률로 재 전송을 시도했으나 재전송을 실패하는 경우와, 일정시간(T2)동안 상기 무선랜으로부터의 수신신호 중 페이로드에 대한 복호가 불가능할 경우 상기 IEEE 802.16시스템으로 핸드오프를 결정한다.As described above, the determination of the handoff from the WLAN to the IEEE 802.16 system is performed when the ARF algorithm shows a transmission rate of M0 for a predetermined time (T1) or more and attempts to retransmit at the transmission rate of M1, but fails to retransmit. If decoding of the payload of the received signal from the WLAN is impossible during the time T2, the handoff is determined by the IEEE 802.16 system.
도 12는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 무선랜에서 IEEE 802.16 시스템으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 M0은 무선랜의 최저 전송 속도, M1은 상기 M0보다 다음으로 빠른 전송 속도를 나타낸다. 여기서, 상기 M0, M1은 무선랜의 프로토콜의 종류에 따라 달라진다.(예 : 802. 11b(M0:1Mbps, M1:2Mbps), 802.11a(M0:6Mbps, M1:9Mbps)) 12 illustrates an operation procedure of a node for determining handoff from the WLAN to the IEEE 802.16 system according to the first embodiment of the present invention. In the following description, M0 denotes the lowest transmission rate of the WLAN, and M1 denotes the next higher transmission rate than the M0. Here, M0 and M1 vary depending on the type of protocol of the wireless LAN (eg, 802.11b (M0: 1Mbps, M1: 2Mbps), 802.11a (M0: 6Mbps, M1: 9Mbps)).
상기 도 12를 참조하면, 먼저 노드는 1201단계에서 ARF(Auto Rate Fallback) 알고리즘을 이용하여 무선랜(AP)으로 전송할 현재 전송 속도(R)를 결정한다.Referring to FIG. 12, first, in step 1201, a node determines a current transmission rate R to be transmitted to a WLAN using an ARF (Auto Rate Fallback) algorithm.
이후, 상기 노드는 1203단계로 진행하여 상기 R과 상기 M0를 비교하여 상기 R이 M0보다 클 경우(R > M0), 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다. 즉, 상기 무선랜과 통신을 유지한다.Thereafter, the node proceeds to step 1203 in which the node compares R with M0 and if R is greater than M0 (R> M0), the node ends the present algorithm. That is, it maintains communication with the WLAN.
만일, 상기 R이 M0보다 작거나 같을 경우(R <= M0), 상기 노드는 1205단계로 진행하여 상기 R이 M0보다 연속적으로 작거나 같은 횟수를 나타내는 변수(TM0)를 증가시킨 후, 상기 노드는 1207단계로 진행하여 상기 TM0와 미리 정해진 기준값(T1)을 비교한다. 즉, 상기 노드가 패킷을 상기 M0의 전송속도로 일정시간 이상 전송하는지 확인한다. 여기서, 상기 TM0는 초기값으로 0을 갖는다.If R is less than or equal to M0 (R <= M0), the node proceeds to step 1205 to increase the variable T M0 indicating the number of times R is continuously less than or equal to M0 , and then In
상기 TM0가 상기 기준값보다 작거나 같을 경우(TM0 <= 기준값), 상기 노드는 상기 1201단계로 되돌아간다.If the T M0 is less than or equal to the reference value (T M0 <= reference value), the node returns to step 1201.
만일, 상기 TM0가 상기 기준값보다 클 경우(TM0 > 기준값), 상기 노드는 1209단계로 진행하여 상기 노드의 전송속도를 M1으로 설정하여 패킷의 전송을 시도한다.If the T M0 is greater than the reference value (T M0 > reference value), the node proceeds to step 1209 and attempts to transmit a packet by setting the transmission rate of the node to M1.
이후, 상기 노드는 1211단계로 진행하여 상기 M1의 전송 속도로 상기 패킷을 전송이 성공하는지 확인한다. 상기 M1의 전송속도로 상기 패킷의 전송이 성공하면, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다. 즉, 상기 무선랜과 통신을 유지한다.Thereafter, the node proceeds to step 1211 and checks whether the packet is successfully transmitted at the transmission rate of M1. If the transmission of the packet succeeds at the transmission rate of M1, the node terminates the present algorithm. That is, it maintains communication with the WLAN.
만일, 상기 M1의 전송속도로 상기 패킷의 전송이 실패하면, 상기 노드는 1213단계로 진행하여 상기 IEEE 802.16시스템으로 핸드오프를 결정한 후, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다.If the transmission of the packet fails at the transmission rate of M1, the node proceeds to step 1213 and determines the handoff to the IEEE 802.16 system, and then the node terminates the algorithm.
도 13은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 무선랜에서 IEEE 802.16 시스템으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 M0는 무선랜의 최저 전송 속도, M1은 상기 M0보다 다음으로 빠른 전송 속도를 나타낸다. 여기서, 상기 M0, M1은 무선랜의 프로토콜의 종류에 따라 달라진다.(예 : 802. 11b(M0:1Mbps, M1:2Mbps), 802.11a(M0:6Mbps, M1:9Mbps)) FIG. 13 illustrates an operation procedure of a node for determining handoff from an WLAN to an IEEE 802.16 system according to a second embodiment of the present invention. In the following description, M0 represents the lowest transmission rate of the WLAN, and M1 represents the next higher transmission rate than the M0. Here, M0 and M1 vary depending on the type of protocol of the wireless LAN (eg, 802.11b (M0: 1Mbps, M1: 2Mbps), 802.11a (M0: 6Mbps, M1: 9Mbps)).
상기 도 13을 참조하면, 먼저 노드는 1301단계에서 무선랜으로부터 신호가 수신되면, 상기 노드는 1303단계로 진행하여 상기 수신신호의 PLCP헤더를 복호하여 상기 수신신호의 페이로드의 전송 속도(R)를 확인한다.Referring to FIG. 13, when a node receives a signal from a WLAN in
이후, 상기 노드는 1305단계로 진행하여 상기 R을 상기 M1과 비교한다. 상기 R이 M1보다 작을 경우(R < M1) 즉, 수신신호의 전송속도가 M1보다 작은 경우, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다. 즉, 상기 무선랜과 통신을 유지한다.Thereafter, the node proceeds to step 1305 to compare the R with the M1. If R is smaller than M1 (R < M1), that is, if the transmission rate of the received signal is smaller than M1, the node terminates this algorithm. That is, it maintains communication with the WLAN.
만일, 상기 R이 M1보다 크거나 같을 경우(R >= M1) 즉, 상기 수신신호의 전송속도가 상기 M1보다 크거나 같은 경우, 상기 노드는 1307단계로 진행하여 상기 수신신호의 페이로드가 복호 되는지 확인한다. 상기 페이로드가 복호되면, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다. 즉, 상기 무선랜과 통신을 유지한다.If R is greater than or equal to M1 (R> = M1), that is, if the transmission rate of the received signal is greater than or equal to M1, the node proceeds to step 1307 and the payload of the received signal is decoded. Check if If the payload is decoded, the node terminates this algorithm. That is, it maintains communication with the WLAN.
만일, 상기 페이로드가 복호되지 않으면, 상기 노드는 1309단계로 진행하여 상기 페이로드 복호 실패 횟수를 나타내는 변수(TERR)를 증가시킨 후, 상기 노드는 1311단계로 진행하여 상기 TERR과 미리 정해진 기준값(T2)을 비교한다. 즉, 상기 페이로드의 복호가 일정횟수 이상 실패하는지 확인한다. 여기서 상기 TERR은 초기값으로 0을 갖는다. 또한, 상기 페이로드 복호의 실패 여부는 상기 수신되는 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check)을 확인하여 판단한다.If the payload is not decoded, the node proceeds to step 1309 and increases the variable (T ERR ) indicating the number of failures to decode the payload. Then, the node proceeds to step 1311 to determine the T ERR and a predetermined value. Compare the reference value T2. In other words, it is checked whether the decoding of the payload fails a predetermined number of times. Here, the T ERR has an initial value of 0. The payload decoding may be determined by checking a cyclic redundancy check (CRC) of the received signal.
상기 TERR이 기준값보다 작거나 같은 경우(TERR <= 기준값), 상기 노드는 상기 1301단계로 되돌아간다. 만일, 상기 TERR이 기준값보다 클 경우(TERR > 기준값), 상기 노드는 1313단계로 진행하여 상기 IEEE 802.16시스템으로 핸드오프를 결정한 후, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다.If the T ERR is less than or equal to the reference value (T ERR <= reference value), the node returns to step 1301. If the T ERR is greater than the reference value (T ERR > reference value), the node proceeds to step 1313 and determines the handoff to the IEEE 802.16 system, and then the node terminates this algorithm.
다음으로 상기 IEEE 802.16시스템에서 상기 무선랜으로 핸드오프는 다음과 같이 결정한다.Next, the handoff from the IEEE 802.16 system to the WLAN is determined as follows.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 IEEE 802.16시스템과 무선랜의 서비스 범위를 나타내고 있다. 이하 설명에서 노드는 상기 IEEE 802.16시스템과 통신을 수행하는 것으로 가정한다.9 illustrates a service range of an IEEE 802.16 system and a WLAN according to an embodiment of the present invention. In the following description, it is assumed that a node communicates with the IEEE 802.16 system.
상기 도 9를 참조하면, IEEE 802.16 시스템의 BS(Base Station)(901)의 셀영역(902)과 무선 랜의 AP(Access Point)#1(903)의 셀 역역(904) 또는 무선 랜의 AP#2(905)의 셀영역(906)이 상기 도 9에 도시된 바와 같이 존재한다. Referring to FIG. 9, the
이때, 상기 무선 랜의 AP#2(905)의 셀영역(906)과 상기 IEEE 802.16 시스템의 셀영역(902)에 모두 포함되는 노드(913)와 상기 IEEE 802.16시스템의 셀영역(902)에만 포함되는 노드(911)에 따라 상기 무선랜을 인지할 수 있거나 인지 못하 게 된다.In this case, only the
상기 IEEE 802.16 시스템의 셀영역(902)에 모두 포함되는 노드(913)는 상기 무선랜을 인지한 후, 상기 무선랜과 통신을 할 경우의 성능이 좋다고 무조건 상기 무선랜으로 핸드오프를 수행할 수 없다.The
즉, 상기 노드(913)가 상기 무선랜에 접속하였을 경우 성능 이형현상을 고려하여 상기 노드(913)의 핸드오프 유무를 판단한다. 따라서, 상기 노드(913)가 상기 무선랜의 최저 전송 속도(M0)만으로 상기 AP와 통신을 할 수 있는 RM0 ~ RM1 영역에 존재할 경우에는 성능 이형현상에 의해 상기 무선랜에 접속된 다른 노드의 성능을 저하하기 때문에 상기 무선랜에서 얻을 수 있는 성능이 상기 IEEE 802.16 시스템보다 높아도 이종망간 핸도오프를 수행할 수 없다.That is, when the
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 무선랜의 RM0 ~ RM1 영역은 상기 노드가 상기 무선랜영역을 벗어날 확률이 높기 때문에(1001), 불필요한 핑퐁현상을 방지하기 위해 핸드오프를 수행하지 않는다. 반면에 도 11에 도시된 바와 같이 상기 노드가 RM1영역에 포함되면, 상기 노드가 RM0~RM1영역으로 나가게 되면 핑퐁현상이 발생하지만, 상기 RM0~RM1영역이 완충작용을 하여 상기 노드의 통화가 끊어질 가능성이 줄어든다.In addition, as shown in FIG. 10, the R M0 to R M1 regions of the WLAN have a high probability of the node leaving the WLAN region (1001), and thus do not perform a handoff to prevent unnecessary ping pong. . On the other hand, as shown in FIG. 11, when the node is included in the R M1 region, when the node exits to the R M0 to R M1 region, a ping pong phenomenon occurs, but the R M0 to R M1 region buffers the The likelihood of a node being disconnected is reduced.
따라서, 상기 IEEE 802.16 시스템에서 상기 무선랜으로 핸드오프를 수행하기 위해서는 먼저 상기 무선랜의 AP가 송신하는 패킷의 PLCP헤더에서 M1이상의 패킷에 대한 복호를 미리 정해진 횟수이상 연속적으로 성공할 경우, 또한, 상기 무선랜이 매우 아이들(idle) 상태여서 트래픽이 없이 1과 같은 샘플링 데이터가 부족한 경우, 상기 무선랜으로부터 수신되는 신호의 신호대 간섭 잡음비(SINR : Signal to Interference Noise Ratio)가 상기 표 2의 M1이 갖는 SINR보다 크거나 같은 경우, 핸드오프의 수행을 결정한다.Accordingly, in order to perform a handoff from the IEEE 802.16 system to the WLAN, first, when decoding of a packet of M1 or more in the PLCP header of a packet transmitted by the AP of the WLAN succeeds more than a predetermined number of times, When the WLAN is very idle and there is no traffic without sampling data such as 1, the signal-to-interference noise ratio (SINR) of the signal received from the WLAN is obtained by M1 of Table 2. If greater than or equal to SINR, determine to perform a handoff.
도 14는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 IEEE 802.16시스템에서 무선랜으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 M0는 무선랜의 최저 전송 속도, M1은 상기 M0보다 다음으로 빠른 전송 속도를 나타낸다. 여기서, 상기 M0, M1은 무선랜의 프로토콜의 종류에 따라 달라진다.(예 : 802. 11b(M0:1Mbps, M1:2Mbps), 802.11a(M0:6Mbps, M1:9Mbps)) 14 illustrates an operation procedure of a node for determining handoff to a WLAN in an IEEE 802.16 system according to a first embodiment of the present invention. In the following description, M0 represents the lowest transmission rate of the WLAN, and M1 represents the next higher transmission rate than the M0. Here, M0 and M1 vary depending on the type of protocol of the wireless LAN (eg, 802.11b (M0: 1Mbps, M1: 2Mbps), 802.11a (M0: 6Mbps, M1: 9Mbps)).
상기 도 14를 참조하면, 먼저 노드는 1401단계에서 무선랜으로부터 신호가 수신되면, 상기 노드는 1403단계로 진행하여 상기 수신신호의 PLCP헤더를 복호하여 상기 수신신호의 페이로드의 전송 속도(R)를 확인한다.Referring to FIG. 14, first, when a node receives a signal from a WLAN in
이후, 상기 노드는 1405단계로 진행하여 상기 R을 상기 M1과 비교한다. 상기 R이 M1보다 작을 경우(R < M1) 즉, 수신신호의 전송속도가 M1보다 작은 경우, 상기 노드는 1415단계로 진행한다.In
만일, 상기 R이 M1보다 크거나 같을 경우(R >= M1) 즉, 상기 수신신호의 전송속도가 상기 M1보다 크거나 같은 경우, 상기 노드는 1407단계로 진행하여 상기 수신신호의 페이로드가 복호되는지 확인한다. 상기 페이로드가 복호되지 않으면, 상기 노드는 상기 1415단계로 진행하여 무선랜의 셀영역에 포함되어 상기 무선랜을 인지한 후, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다. 즉, 상기 무선랜과 통신을 유지 한다.If R is greater than or equal to M1 (R> = M1), that is, if the transmission rate of the received signal is greater than or equal to M1, the node proceeds to step 1407 and the payload of the received signal is decoded. Check if If the payload is not decoded, the node proceeds to step 1415 and is included in the cell area of the WLAN to recognize the WLAN. Then, the node terminates the algorithm. That is, it maintains communication with the WLAN.
상기 페이로드가 복호되면, 상기 노드는 1409단계로 진행하여 상기 페이로드 복호 성공 횟수를 나타내는 변수(TS)를 증가시킨 후, 상기 노드는 1411단계로 진행하여 상기 TS와 미리 정해진 기준값(K)을 비교한다. 즉, 상기 페이로드의 복호가 일정횟수 이상 성공하는지 확인한다. 여기서 상기 TS는 초기값으로 0을 갖는다. 또한, 상기 페이로드 복호의 실패 여부는 상기 수신되는 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check)을 확인하여 판단한다.When the payload is decoded, the node proceeds to step 1409 to increase the variable T S indicating the number of successful payload decoding operations, and then the node proceeds to step 1411 to determine the T S and a predetermined reference value K. ). That is, it is checked whether the decoding of the payload succeeds more than a predetermined number of times. Here, T S has an initial value of 0. The payload decoding may be determined by checking a cyclic redundancy check (CRC) of the received signal.
상기 TS이 기준값보다 작거나 같은 경우(TS <= 기준값), 상기 노드는 상기 1401단계로 되돌아간다. 만일, 상기 TS이 기준값보다 클 경우(TS > 기준값), 상기 노드는 1413단계로 진행하여 상기 무선랜으로 핸드오프를 결정한 후, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다.If the T S is less than or equal to the reference value (T S <= reference value), the node returns to step 1401. If the T S is larger than the reference value (T S > reference value), the node proceeds to step 1413 and determines the handoff to the WLAN, and the node ends the present algorithm.
도 15는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 IEEE 802.16시스템에서 무선랜으로 핸드오프를 결정하기 위한 노드의 동작 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 M0는 무선랜의 최저 전송 속도, M1은 상기 M0보다 다음으로 빠른 전송 속도를 나타낸다. 여기서, 상기 M0, M1은 무선랜의 프로토콜의 종류에 따라 달라진다.(예 : 802. 11b(M0:1Mbps, M1:2Mbps), 802.11a(M0:6Mbps, M1:9Mbps)) FIG. 15 illustrates an operation procedure of a node for determining handoff to a WLAN in an IEEE 802.16 system according to a second embodiment of the present invention. In the following description, M0 represents the lowest transmission rate of the WLAN, and M1 represents the next higher transmission rate than the M0. Here, M0 and M1 vary depending on the type of protocol of the wireless LAN (eg, 802.11b (M0: 1Mbps, M1: 2Mbps), 802.11a (M0: 6Mbps, M1: 9Mbps)).
상기 도 15를 참조하면, 먼저 노드는 1501단계에서 상기 무선랜으로부터 신호가 수신되면, 상기 노드는 1503단계로 진행하여 상기 수신된 신호의 SINR을 측정 한다.Referring to FIG. 15, when a node receives a signal from the WLAN in
이후, 상기 노드는 1505단계로 진행하여 상기 수신신호의 SINR과 상기 무선랜의 M1의 전송속도에서 갖는 SINRM1값을 비교한다. 여기서, 상기 SINRM1은 표 2를 참조한다.In
상기 SINR이 SINEM1보다 작을 경우(SINR < SINEM1), 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다. 즉, 상기 IEEE 802.16시스템과 통신을 유지한다.If the SINR is less than SINE M1 (SINR <SINE M1 ), the node terminates this algorithm. That is, it maintains communication with the IEEE 802.16 system.
만일, 상기 SINR이 SINEM1보다 크거나 같을 경우(SINR >= SINEM1), 상기 노드는 1507단계로 진행하여 상기 SINR이 상기 SINRM1보다 연속적으로 크거나 같은 횟수를 나타내는 변수(TSINR)를 증가시킨 후, 상기 노드는 1509단계로 진행하여 상기 TSINR와 미리 정해진 기준값(K)을 비교한다. 즉, 상기 SINR이 일정횟수 이상 상기 SINRM1보가 크거나 같은지 확인한다. 여기서 상기 TSINR는 초기값으로 0을 갖는다.If the SINR is greater than or equal to SINE M1 (SINR> = SINE M1 ), the node proceeds to step 1507 to increase the variable T SINR indicating the number of times the SINR is continuously greater than or equal to the SINR M1. In operation 1509, the node compares the T SINR with a predetermined reference value K. That is, it is checked whether the SINR M1 beam is greater than or equal to a certain number of times. Herein, the T SINR has an initial value of 0.
상기 TSINR가 기준값보다 작거나 같은 경우(TSINR <= 기준값), 상기 노드는 상기 1501단계로 되돌아간다. 만일, 상기 TSINR이 기준값보다 클 경우(TSINR > 기준값), 상기 노드는 1511단계로 진행하여 상기 무선랜으로 핸드오프를 결정한 후, 상기 노드는 본 알고리즘을 종료한다.If the T SINR is less than or equal to a reference value (T SINR <= reference value), the node returns to step 1501. If the T SINR is greater than the reference value (T SINR > reference value), the node proceeds to step 1511 and determines the handoff to the WLAN, and the node ends the present algorithm.
상기 IEEE 802.16 시스템에서 상기 무선랜으로 이종망간 핸드오프를 수행할 경우, 상기 무선랜을 발견하는 기술이 중요하다. 상기 IEEE 802.16 시스템과 통신 중인 노드가 무선랜을 감지하기 위해서는 무선랜 모듈을 주기적으로 온/오프(ON/OFF)를 수행한다. 만약 상기 주기가 TM이라 가정하면, 상기 노드는 상기 TM주기마다 전원이 온되어 비컨 메시지가 수신되는지 확인한 후, 다시 오프된다.In the IEEE 802.16 system, when performing a handoff between heterogeneous networks to the WLAN, a technique for discovering the WLAN is important. In order for the node communicating with the IEEE 802.16 system to detect the WLAN, the WLAN module periodically performs ON / OFF. If the period is assumed to be T M , the node turns off again after checking whether a beacon message is received by turning on power every T M period.
여기서 상기 비컨 메시지는 도 16에 도시된 바와 같이 주기적으로(1601, 1603) 최저 전송 속도로 전송된다. 즉, 상기 비컨 메시지가 최저 전송속도로 전송되므로, RM0영역의 모든 노드들도 상기 비컨 메시지를 수신할 수 있다.Here, the beacon message is transmitted at the lowest transmission rate periodically (1601, 1603) as shown in FIG. That is, since the beacon message is transmitted at the lowest transmission rate, all nodes in the R M0 region may also receive the beacon message.
더욱이 본 발명에 따라 상기 비컨 메시지를 RM1영역에서 발견을 목표로 하기 때문에 상기 비컨 메시지의 주기는 상기 TM보다 길어져도 된다. 즉, TM + α만큼의 시간을 주기로 사용해도 가능한다.Furthermore, according to the present invention, since the beacon message is aimed for discovery in the R M1 region, the period of the beacon message may be longer than the T M. That is, it is also possible to use a period of time by T M + α.
하기 수학식 1은 상기 비컨 메시지의 주기를 산출하는 수식이다.
여기서, 상기 RM0,RM1는 해당 전송 영역의 넓이를 나타내고, rM0, rM1는 해당 전송 영역의 반지름을 나타낸다.Here, R M0 and R M1 represent the width of the transmission region, and r M0 and r M1 represent the radius of the transmission region.
상기 수학식 1에서 산출한 주기마다 상기 비컨 메시지가 수신되는지 확인한다.It is checked whether the beacon message is received every cycle calculated by
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, 본 발명은 IEEE 802.16시스템과 무선랜 등의 이종망 환경에서 이종망간 핸드오프를 노드에서 결정하는 방식으로, 이종망간 핸드오프 시, 상기 무선랜에 접속된 다른 노드들의 성능을 고려하여 성능 이형현상(Performance Anomaly)을 방지해준다. 또한, 상기 무선랜의 AP(Access Point)와 상기 노드와의 거리에 따른 전송속도의 변화량을 이용하여 상기 노드의 끊김 없는 연결성(Seamless Connectivity)을 보다 확실하게 보장해주는 이점이 있다.As described above, the present invention is a method for determining a handoff between heterogeneous networks in a heterogeneous network environment, such as an IEEE 802.16 system and a wireless LAN, in consideration of the performance of other nodes connected to the WLAN during handoff between heterogeneous networks. To prevent performance anomaly. In addition, there is an advantage of more reliably guaranteeing seamless connectivity of the node by using the amount of change in transmission rate according to the distance between the AP and the node of the WLAN.
Claims (29)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050070485A KR101148410B1 (en) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Apparatus and method for deciding vertical handoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050070485A KR101148410B1 (en) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Apparatus and method for deciding vertical handoff |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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