KR101152055B1 - 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말 및 이를 이용한 핸드오버방법 - Google Patents

듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말 및 이를 이용한 핸드오버방법 Download PDF

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Abstract

듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말이 동기 이동통신망(CDMA)과 비동기 이동통신망(WCDMA)이 중첩된 영역의 WCDMA 음영지역에 있는 경우, 비동기망과 동기망 간의 잦은 위치 등록으로 인해 발생하는 잦은 핑퐁(Ping-Pong) 현상을 최소화하기 위한 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말 및 이를 이용한 핸드오버 방법을 제시한다.
본 발명의 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말은 비동기 이동통신망으로부터 핑퐁 제어 조건을 수신하여 저장하고, 이동통신 단말의 핑퐁 횟수를 카운트하여, 카운트된 핑퐁 횟수가 핑퐁 제어 조건을 만족하는지 확인하여 카운트된 핑퐁 횟수가 핑퐁 제어 조건을 만족하는 경우 이동통신 단말이 동기망과 접속을 유지하도록 하기 위한 핑퐁 제어 모듈을 포함한다.
본 발명에 의하면 비동기 이동통신망과 동기 이동통신망의 혼재 영역에서 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말의 핑퐁 현상을 억제하여 단말의 배터리 소모량을 감소시킬 수 있고, 발착신 성공률을 향상시킬 수 있다.
Figure R1020060000388
듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말, 핸드오버, 핑퐁

Description

듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말 및 이를 이용한 핸드오버 방법{Dual Band/Dual Mode Mobile Communication Terminal and Handover Method Using the Same}
도 1은 비동기 이동통신망과 동기 이동통신망이 혼재된 이동통신 시스템에서 핑퐁 현상을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 의한 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말의 구조도,
도 3은 본 발명에 의한 핸드오버 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 >
110 : 안테나 120 : 비동기 모듈
121 : 듀플렉서 122 : 비동기 무선 송신부
123 : 비동기 무선 수신부 124 : 비동기 모뎀부
130 : 동기 모듈 131 : 듀플렉서
132 : 동기 무선 송신부 133 : 동기 무선 수신부
134 : 동기 모뎀부 140 : 공통 모듈
141, 142 : 듀얼포트 램 143 : 메인 프로세서
144 : 메모리 145 : I/0 장치
146 : 전력 제어 모듈 150 : 핑퐁 제어 모듈
본 발명은 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말의 핸드오버 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말이 동기 이동통신망(CDMA)과 비동기 이동통신망(WCDMA)이 중첩된 영역의 WCDMA 음영지역에 있는 경우, 비동기망과 동기망 간의 잦은 위치 등록으로 인해 발생하는 잦은 핑퐁(Ping-Pong) 현상을 최소화하기 위한 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말 및 이를 이용한 핸드오버 방법에 관한 것이다.
현재 이동통신 서비스 기술은 유럽을 중심으로 하는 비동기 서비스 환경과 북미를 중심으로 하는 동기 서비스로 크게 분류될 수 있다. 또한 고속으로 패킷을 전달하기 위한 새로운 이동통신 기술 표준으로 IMT-2000 서비스를 북미, 유럽 중심으로 각각 발전시키고 있다.
동기식(Synchronous) IMT-2000 서비스(동기 이동통신망)는 CDMA2000 1x, CDMA2000 1x EV-DO로 서비스 형태가 발전하고 있고, 비동기식(Asynchronous) IMT-2000서비스(비동기 이동통신망)는 WCDMA UMTS 서비스로 발전하고 있다. 이러한 환경에서는 동기식과 비동기식간의 로밍문제가 최대 현안으로 대두되고 있으며, 이에 따라서 동기 이동통신망과 비동기 이동통신망을 원활히 로밍할 수 있도록 듀얼밴드/듀얼모드를 지원하는 단말기가 개발되고 있다.
한편, 비동기 이동통신망은 서비스 요구가 많은 지역을 중심으로 구축되고, 이에 따라 동기 이동통신망은 그 서비스 영역이 비동기 방식 시스템의 서비스 영역을 포함하는 형태로서, 이러한 과정에서 사용자가 비동기 이동통신 시스템과 동기 이동통신 시스템 간을 상호 이동하는 경우 연속적인 서비스 제공을 위해 시스템간 핸드오버가 필요하게 되었으며, 이에 따라 다양한 핸드오버 방안이 제시되고 있다.
그런데, 현재까지 고려된 비동기-동기 핸드오버 방안은 주로 비동기 이동통신망의 경계 지역에서의 핸드오버를 대상으로 하는 것으로서, 비동기 이동 통신망 영역 내의 음영지역에서는 예상치 못한 문제점이 발생될 수 있는데, 그 중 하나가 빌딩 내에서의 비동기망과 동기망 간 핑퐁 현상이다.
핑퐁 현상은 빌딩 또는 기타 WCDMA 음영지역에서 비동기와 동기간 핸드오버 기능을 이용하려 할 때 발생될 수 있는 현상으로서, 단말이 WCDMA 음영지역에서 유휴(IDLE) 상태일 때, 주변 비동기 이동통신망의 세력이 비동기에서 동기로 핸드오버하여야 하는 특정의 트리거 조건을 만족시키면 단말이 비동기에서 동기로의 핸드오버를 진행하고, 비동기 이동통신망과의 중첩 지역으로 판단되면 다시 비동기로의 핸드오버를 수행하게 되는 현상을 말한다.
도 1은 비동기 이동통신망과 동기 이동통신망이 혼재된 이동통신 시스템에서 핑퐁 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 것과 같이, 짧은 시간 동안 비동기망의 신호대 잡음비의 상승과 하강이 빈번하게 반복되는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 21시 10분경에 비동기망의 신호대 잡음비가 열악하여 동기망으로 핸드오버한 후, 21시 11분 경에 비동기망의 신호대 잡음비가 개선되어 다시 비동기망으로 핸드오버하게 된다.
즉, 현재는 비동기 이동통신망과 혼재된 동기 이동통신망의 시스템 파라미터 값의 특정 필드에 비동기 이동통신망과의 혼재 여부를 나타내는 값이 세팅되어 있으며, 이동통신 단말은 동기 이동통신망으로 핸드오버한 후, 비동기 서비스를 최대한으로 이용하기 위하여 파라미터값에 근거하여 다시 비동기 이동통신망으로 핸드오버를 수행하도록 되어 있어, 핑퐁 현상을 반복하게 된다.
이러한 핑퐁 현상이 반복되게 되면, 단말의 배터리가 과도하게 소모되고, 착신 성공률이 낮아질 뿐 아니라, 비동기 신호 검색 기간 중에는 이동통신 단말로 페이징 신호를 전송할 수 없어 서비스 품질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 단점 및 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비동기 이동통신망 영역과 동기 이동통신망 영역의 혼재 영역에서 지정된 횟수 이상 핑퐁 현상이 반복되는 경우, 이동통신 단말이 동기 통신 모드를 유지하도록 하여 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말 및 이를 이용한 핸드오버 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말은 비동기 이동통신망과 동기 이동통신망이 혼재된 이동통신망에서, 상기 비동기 이동통신망과 비동기 통신을 수행하기 위한 비동기 무선장치, 상기 동기 이동통신망과 동기 통신을 수행하기 위한 동기 무선장치 및 상기 동기 및 비동기 무선장치를 통하여 상기 동기/비동기 이동통신망과의 무선통신시 제 어를 수행하는 공통모듈을 구비하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말로서, 비동기 이동통신망으로부터 핑퐁 제어 조건을 수신하여 저장하고, 이동통신 단말의 핑퐁 횟수를 카운트하여, 카운트된 핑퐁 횟수가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하는지 확인하여 상기 카운트된 핑퐁 횟수가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하는 경우 상기 이동통신 단말이 동기망과 접속을 유지하도록 하기 위한 핑퐁 제어 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 핸드오버 방법은 비동기 통신 모드에 있는 상기 이동통신 단말이 상기 비동기 이동통신망으로부터 핑퐁 제어 조건을 수신하여 저장하는 제 1 단계; 동기 이동통신망으로 핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동통신 단말이 상기 동기 이동통신망으로 핸드오버를 수행하는 제 2 단계; 상기 이동통신 단말이 상기 동기 이동통신망으로부터 시스템 파라미터를 수신하여, 동기 이동통신망과 비동기 이동통신망이 혼재된 영역에 위치함을 인지하고, 핑퐁 카운터를 증가시키는 제 3 단계; 상기 증가된 핑퐁 카운터가 상기 핑퐁 제어 조건을 비교하는 제 4 단계; 및 상기 증가된 핑퐁 카운터가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하는 경우, 상기 동기 이동통신망과의 접속을 유지하는 제 5 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 듀얼밴드 이동통신 단말의 구조도이다.
도시된 바와 같이, 듀얼밴드 이동통신 단말은 동기식 이동통신과 비동기식 이동통신 모두를 지원하기 위한 것으로 각각의 프로토콜을 스택을 가지게 된다.
이러한 본 발명에 적용되는 이동통신 단말은 크게 나누어 동기 이동통신망 및 비동기 이동통신망과의 전파 송수신을 위한 안테나(110), 비동기식 통신을 위한 비동기 무선장치(120)와, 동기식 통신을 위한 동기 무선장치(130)와, 동기식 및 비동기식 통신시 공통된 자원을 제공하기 위한 공통모듈(140)을 포함하고, 이에 더하여 비동기망과 동기망이 혼재된 영역에서 잦은 핑퐁 현상을 방지하기 위한 핑퐁 제어 모듈(150)을 포함한다.
동기 무선장치(130)는 무선송신을 위한 동기 무선송신부(132), 무선수신을 위한 동기 무선 수신부(133), 동기 모뎀부(134)를 포함하며, 동기 무선송신부(132) 및 동기 무선수신부(133)의 일측은 듀플렉서(131)를 통하여 안테나(110)와 접속되고 타측은 동기 모뎀부(134)와 접속된다.
비동기 무선장치(120) 역시 무선송신을 위한 비동기 무선송신부(122)와, 무선수신을 위한 비동기 무선수신부(123)와, 비동기 모뎀부(124)를 포함하며, 비동기 무선송신부(122) 및 비동기 무선수신부(123)의 일측은 듀플렉서(121)를 통하여 안테나(110)와 접속되고 타측은 비동기 모뎀부(124)와 접속된다.
한편, 공통모듈(140)은 동기 모뎀부(134) 및 비동기 모뎀부(124)를 제어하기 위한 중앙 처리 장치로 동작하고 멀티미디어 기능을 수행하는 어플리케이션 프로세서, 메모리, 입출력부, 기타 응용 처리부 등을 포함한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 의한 이동통신 단말의 공통모듈(140)은, 동기 무선장치(130) 및 비동기 무선장치(120)의 각 모뎀부(124, 134)와 접속되는 복수개의 듀얼포트램(Dual Port RAM, 이하 'DPRAM'이라 칭함)(141, 442), DPRAM(141, 442)과 접속되며 이동통신 단말의 동기 및 비동기 통신의 전반적인 제어와 어플리 케이션 실행을 수행하는 메인 프로세서(143)를 포함한다. 그리고 메인 프로세서(143)에는 데이터 저장을 위한 메모리(144)와, 주변장치의 접속을 위한 I/O장치(145) 및 전력제어를 위한 전력제어모듈(Pulse Width Modulator; PWM)(146)이 접속된다.
이와 같은 구성을 갖는 공통모듈(140)은 사용자 인터페이스, 부가 서비스, 이동성 관리, 접속/세션 제어, 리소스 제어, 프로토콜 처리를 위한 소프트웨어가 탑재되어, 사용자가 각종 응용 서비스를 이용할 수 있게 하고, 핸드오버를 수행하며, 이동통신 시스템에 맞게 프로토콜 변환을 수행한다.
아울러, 핑퐁 제어 모듈(150)은 비동기 이동통신망으로부터 핑퐁 제어 조건 예를 들어, 최대 핑퐁 허용 횟수를 수신하여 메모리(144)에 저장하고, 이동통신 단말의 핑퐁 횟수를 카운트하여, 핑퐁 횟수가 지정된 값(n, n은 자연수) 이상이 되는 경우, 이동통신 단말이 더 이상 핸드오버를 수행하지 않고 동기 이동통신 모드로 동작하도록 한다.
이러한 핑퐁 제어 조건은 망 운용자가 무선 장비 관리 시스템인 RAN-EMS(Radio Access Network Element Management System)을 통해 기 설정해 둘 수 있고, 이동통신 단말의 유휴 상태에 지정된 주기로 또는 트래픽 상태에서 셀이 전환되는 경우에 이동통신 단말로 전송하여 핸드오버 조건이 최신의 정보로 업데이트되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 핑퐁 제어 조건은 시스템 정보 블록(System Information Block)에 포함시켜 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말의 핸드오버 과정을 설명 하기 위한 흐름도이다.
비동기망의 무선망 제어기는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말의 핑퐁 제어 조건을 저장하고 있으며, 비동기망과 동기망이 혼재된 영역에서 이동통신 단말의 잦은 핑퐁 현상을 방지하기 위하여 핑퐁 제어 조건을 이동통신 단말로 전송한다(S101). 여기에서, 핑퐁 제어 조건은 최대 핑퐁 허용 횟수를 포함하며, 운용자가 무선 장비 관리 시스템인 RAN-EMS(Radio Access Network Element Management System)을 통해 기 설정해 둘 수 있고, 이동통신 단말의 유휴 상태에 전송하는 것이 바람직하다. 그리고, 핑퐁 제어 조건은 시스템 정보 블록(System Information Block)에 포함시켜 전송할 수 있다.
이와 같이, 핑퐁 제어 조건을 수신하여 핑퐁 제어 모듈(150)에 저장한 이동통신 단말이 비동기망과 접속되어 있는 상태에서(S103), 이동통신 단말은 핸드오버가 필요한지 모니터링하여(S105), 동기망으로 모드 전환이 필요한 경우 즉, 비동기망의 무선 환경이 열악한 경우 동기망으로 핸드오버를 수행한다(S107).
이때, 동기망으로 핸드오버한 이동통신 단말은 동기 이동통신망으로부터 수신한 시스템 파라미터를 참조하여 자신의 현재 위치가 동기망과 비동기망이 혼재된 영역임을 인지하게 되고(S109), 이에 따라 이동통신 단말은 핑퐁 카운터를 증가시킨다(S111).
그리고, 증가된 핑퐁 카운터가 비동기망으로부터 기 수신한 최대 핑퐁 허용 횟수(n) 이상인지 확인하여(S113), 증가된 카운터가 최대 핑퐁 허용 횟수(n)보다 작은 경우 동기 통신 모드에서 다시 비동기 통신망으로 핸드오버를 수행한다 (S115). 이후, 단계 S103으로 복귀하여 이후의 과정을 반복한다.
한편, 핑퐁 카운터가 최대 핑퐁 허용 횟수(n) 이상인지 확인하는 단계(S113)에서, 증가된 카운터가 최대 핑퐁 허용 횟수(n) 이상인 경우, 이동통신 단말은 비동기망으로 핸드오버를 수행하지 않고, 동기 통신 모드를 유지한다(S117).
이와 같이 함으로써, 비동기망과 동기망이 혼재된 영역에서 이동통신 단말이 계속해서 핑퐁 과정을 반복하지 않고, 지정된 최대 핑퐁 허용 횟수만큼 핑퐁을 수행하면, 이후에는 동기 통신 모드를 유지하게 될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 비동기 이동통신망과 동기 이동통신망의 혼재 영역에서 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말의 핑퐁 현상을 억제하여 단말의 배터리 소모량을 감소시킬 수 있고, 발착신 성공률을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 비동기 이동통신망과 동기 이동통신망이 혼재된 이동통신망에서, 상기 비동기 이동통신망과 비동기 통신을 수행하기 위한 비동기 무선장치, 상기 동기 이동통신망과 동기 통신을 수행하기 위한 동기 무선장치 및 상기 동기 및 비동기 무선장치를 통하여 상기 동기 및 비동기 이동통신망과의 무선통신시 제어를 수행하는 공통모듈을 구비하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말로서,
    비동기 이동통신망으로부터 핑퐁 제어 조건을 수신하여 저장하고, 이동통신 단말의 핑퐁 횟수를 카운트하여, 카운트된 핑퐁 횟수가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하는지 확인하여 상기 카운트된 핑퐁 횟수가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하는 경우 상기 이동통신 단말이 동기망과 접속을 유지하도록 하기 위한 핑퐁 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑퐁 제어 조건은 최대 핑퐁 허용 횟수인 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 핑퐁 제어 조건은 상기 비동기 이동통신망으로부터 전송되는 시스템 정보 블록에 포함되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 핑퐁 제어 조건은 무선 장비 관리 시스템(Radio Access Network Element Management System; RAN-EMS)을 통해 설정하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말.
  5. 비동기 통신 모드에 있는 이동통신 단말이 비동기 이동통신망으로부터 핑퐁 제어 조건을 수신하여 저장하는 제 1 단계;
    동기 이동통신망으로 핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동통신 단말이 동기 이동통신망으로 핸드오버를 수행하는 제 2 단계;
    상기 이동통신 단말이 상기 동기 이동통신망으로부터 시스템 파라미터를 수신하여, 동기 이동통신망과 비동기 이동통신망이 혼재된 영역에 위치함을 인지하고, 핑퐁 카운터를 증가시키는 제 3 단계;
    상기 증가된 핑퐁 카운터가 상기 핑퐁 제어 조건을 비교하는 제 4 단계; 및
    상기 증가된 핑퐁 카운터가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하는 경우, 상기 동기 이동통신망과의 접속을 유지하는 제 5 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말을 이용한 핸드오버 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 핑퐁 제어 조건은 무선 장비 관리 시스템(Radio Access Network Element Management System)을 통해 설정되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말을 이용한 핸드오버 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 핑퐁 제어 조건은 상기 비동기 이동통신망으로부터 전송되는 시스템 정보 블록에 포함되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말을 이용한 핸드오버 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 4 단계의 확인 결과, 상기 증가된 핑퐁 카운터가 상기 핑퐁 제어 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 비동기 통신망으로 핸드오버를 수행하는 제 6 단계; 및
    상기 제 2 단계로 복귀하는 제 7 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말을 이용한 핸드오버 방법.
  9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 핑퐁 제어 조건은 최대 핑퐁 허용 횟수인 것을 특징으로 하는 듀얼밴드/듀얼모드 이동통신 단말을 이용한 핸드오버 방법.
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