KR101263016B1 - 광역 이동통신망과 무선 근거리통신망의 연동시스템을위한 핫스팟 검출과 핸드오버 결정 방법 - Google Patents

광역 이동통신망과 무선 근거리통신망의 연동시스템을위한 핫스팟 검출과 핸드오버 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광역 이동통신망과 무선 근거리 통신망을 연동하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 무선 근거리 통신망의 서비스 영역을 검출하는 방법과 핸드오버 수행 시 상기 통신망들 중에서 서비스가 보다 용이한 통신망을 선택할 수 있는 방법을 제안하는 것이다.
이러한 본 발명에서는 상기 사용자 단말이 광역 이동통신망의 기지국과 무선 근거리 통신망의 액세스 포인트로부터 전송되는 파일럿 채널, 브로드캐스트 채널을 수신하여, 사용자 단말로 하여금 하드웨어 구조의 복잡도를 늘이지 않고도, 무선 근거리 통신망의 서비스 영역 검출과 핸드오버를 수행할 통신망의 결정을 용이하도록 한다.
무선 근거리 통신망(WLAN), 핫스팟(Hotspot), 수평 핸드오버(Horizontal handover), 수직 핸드오버(Vertical handover), 액세스 포인트(Access Point), 파일럿 채널 (Pilot channel), 브로드캐스트 채널 (Broadcast channel)

Description

광역 이동통신망과 무선 근거리통신망의 연동시스템을 위한 핫스팟 검출과 핸드오버 결정 방법{METHODS OF HOTSPOT DETECTION AND HANDOVER DECISION FOR 3G AND WLAN INTERWORKING}
도 1은 광역 이동통신망과 무선 근거리 통신망(WLAN)이 공존하는 연동시스템에서의 서비스 데이터의 흐름을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 광역 이동통신망과 WLAN의 연동시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 제 3세대 이동통신망의 서비스를 사용 중이고, 핫스팟 서비스를 지원하는 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 핫스팟 서비스를 사용 중인 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제3세대 이동통신망의 서비스를 사용 중이고, 핫스팟 서비스를 지원하는 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 제3세대 이동통신망의 서비스를 사용 중이고, 핫스팟 서비스를 지원하는 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 핫스팟 서비스를 사용 중인 사용자 단 말의 동작을 도시한 흐름도.
본 발명은 광역 이동통신망과 무선 근거리 통신망(WLAN)이 연동되어 사용되는 시스템에서 사용자 단말이 핫스팟 서비스 영역을 검출하는 방법과, 광역 이동통신망에서 검출된 핫스팟 서비스 영역으로의 핸드오버와 핫스팟에서 광역 이동통신망으로의 핸드오버를 용이하게 수행하는 방법을 제공한다.
일반적으로, 광역 이동통신망의 기지국(BS)은 서비스 영역이 수 Km ~ 수십 Km로 넓다는 장점을 가지는 반면에, 사용 가능한 데이터 전송 속도가 2 Mbps 이하로 비교적 낮고 서비스 사용료가 비싸다는 단점을 지니고 있다. 이에 반해 IEEE 802.11에서 규정하고 있는 WLAN의 액세스 포인트 (AP)는 상기 광역 이동통신망에 비해 데이터 전송 속도가 11~ 54 Mbps로 높고, 서비스 사용료가 낮은 장점을 가진다. 그러나, WLAL은 AP의 서비스 영역이 수십 m로 한정된다는 단점을 지니고 있다.
광역 이동통신망과 WLAN을 같이 사용할 수 있는 연동망은 상기 광역 이동통신망과 WLAN의 단점들은 서로 보완하고, 상기 각각의 장점들을 제공하기 위해 제안된 시스템이다. 상기 광역 이동통신망에서 데이터 서비스를 받던 사용자 단말은 WLAN 서비스 영역(이하 '핫스팟(Hotspot)'이라 한다.)으로 이동하면, 광역 이동통신망의 BS에서 핫스팟의 AP로 수직 핸드오버(Vertical handover)를 수행하여, 사용 하던 서비스를 핫스팟을 통해 계속 사용한다.
이 때 상기 사용자 단말은 적절한 수직 핸드오버를 수행하기 위해서 첫 번째로, 상기 핫스팟의 위치를 파악하고, 두 번째로 상기 수직 핸드오버를 수행하는 시점에 관한 정보를 파악한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 광역 이동통신망과 WLAN이 공존하는 연동시스템의 서비스 데이터의 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 사용자의 단말(101)이 핫스팟 영역 밖에 위치하는 경우, 상기 사용자 단말(101)은 광역 이동통신망을 통해 서비스 데이터를 수신 받는다(경로 1). 즉, 상기 사용자의 단말(101)은 서비스 서버(Service Sever, 105)로부터 전달되는 데이터를 광역 이동통신망(Core Network, 104)의 BS(103)를 통해 수신한다.
반면에, 상기 사용자의 단말(101)이 핫스팟 영역 내에 위치하는 경우에는 WLAN 망을 통해 서비스를 받는다(경로 2). 즉, 상기 사용자의 단말(101)은 서비스 서버(Service Sever, 105)로부터 전달되는 데이터를 WLAN AP(102)를 통해 수신한다. 이때, 상기 사용자 단말(101)은 핫스팟 서비스 영역을 파악하기 위해 다음과 같은 방법을 사용 할 수 있다.
1. 주기적 WLAN 스캐닝(Scanning)
사용자 단말은 주기적으로 WLAN을 찾기 위한 스캐닝을 수행한다. 이때, 상기 사용자 단말은 자신의 위치에 상관없이 WLAN 스캐닝을 수행하며, 이때 스캐닝 주기가 짧으면 상기 사용자 단말의 전력 소모는 크다. 반면, 상기 WLAN 스캐닝 주기가 길면 상기 사용자 단말의 전력 소모는 적어 지지만, 정확한 핫스팟 검출이 어려워진다. 이때, 상기 방법을 사용하면 상기 광역 이동통신망은 사용자 단말을 위한 별도의 동작을 수행하지 않아도 된다.
그러나, 일반적으로 상기 핫스팟 영역이 차지하는 비중은 광역 이동통신망의 서비스 영역과 비교해 볼 때 매우 적다. 따라서 상기 첫 번째 방법을 사용하는 사용자 단말은 많은 경우 불필요하게 스캐닝을 수행하는 단점을 가지게 된다. 이때, 상기 핫스팟 검출의 정확도는 상기 설정된 상기 스캐닝 주기에 따라 변경된다.
2. 핫스팟을 포함한 셀 안에서 WLAN 스캐닝
핫스팟을 포함하고 있는 광역 이동통신망의 BS(103)가 사용자 단말(101)에게 자신의 서비스 영역 내에 사용 가능한 핫스팟 영역이 존재함을 알려준다. 따라서, 상기 정보를 수신한 사용자 단말(101)은 주기적으로 핫스팟을 찾기 위한 스캐닝을 수행한다. 즉, 이 방법에서는 상기 핫스팟이 존재하지 않는 셀에서는 WLAN 스캐닝을 수행하지 않아 상기 사용자 단말(101)의 전력 소모를 줄이는 장점을 가진다. 그럼에도 불구하고, 일반적으로 광역 이동통신망의 서비스 영역은 상기 핫스팟의 서비스 영역보다 훨씬 크기 때문에 상기 사용자 단말이 상기 WLAN 스캐닝에 사용하는 전력은 여전히 상당한 양을 차지한다. 이때, 상기 WLAN 스캐닝 주기는 상기 핫스팟 검출의 성능에 큰 영향을 끼친다.
3. 사용자 단말의 위치 정보를 이용한 핫스팟 검출
광역 이동통신망의 BS(103)는 자신의 서비스 영역내의 핫스팟 서비스 영역에 대한 지리 정보를 저장하고 있다. 상기 사용자 단말은 주기적으로 자신의 위치 정 보를 BS에게 알려주고, 사용자 단말이 핫스팟 서비스 영역 내로 들어가게 되면 BS가 사용자 단말에게 핫스팟 서비스가 사용 가능함을 알린다. 이때 사용자 단말의 위치 정보를 파악하기 위한 방법으로는 광역 이동통신망을 이용한 방법, 즉 도착 각(Angle of Arrival), 도착 시간(Time of Arrival), 도착지연 값(Time Difference of Arrival), 설정된 지연값(Observed Time Difference) 등을 이용하는 방법과, 글로벌 위치 시스템 (Global Positioning System, 이하 'GPS'라 한다)을 이용하는 방법이 있다. 따라서, 상기 방법을 사용하면 별도의 WLAN 스캐닝을 수행하지 않는다.
그러나, 상기 방법을 사용하기 위하여 상기 사용자 단말(101)은 자신의 위치 정보를 파악하기 위한 별도의 장비를 구비하거나, 또는 자신의 위치 정보를 갱신하기 위한 복잡한 연산을 계속적으로 수행해야 하는 문제점을 가진다. 또한, 상기 핫스팟 영역이 새로 할당되거나 또는 삭제되는 경우, 해당 BS의 핫스팟의 위치 정보를 수정해 주어야 하는 문제점을 가진다.
상기 전술한 바와 같이 종래의 기술들은, 광역 이동통신망이 상기 사용자 단말의 WLAN 스캐닝에 사용되는 불필요한 에너지 소모를 줄이기 위해서 상기 사용자 단말에게 WLAN 핫스팟에 대한 정보(셀 내의 핫스팟 존재 유무, 현재 위치에서의 사용자 단말의 핫스팟 사용 가능 여부 등)를 알려 주어야 한다. 하지만 사용자 단말이 자신의 정확한 위치 정보를 사용하지 않는 한, 핫스팟을 찾기 위한 사용자 단말의 불필요한 에너지 소모는 피할 수 없다. 또한 자신의 위치 정보를 사용하는 경우에도, 자신의 위치 정보를 얻기 위한 새로운 장비(GPS 장비 등)나 연산들 때문에 단말 자신은 물론, 광역 이동통신망의 복잡도도 증가하게 된다.
따라서 사용자 단말의 불필요한 WLAN 스캐닝을 피하여 전력 소모를 줄이며, 광역 이동통신망의 변경을 최소화하는 방안이 필요하게 된다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 광역 이동통신망 서비스와 근거리 무선통신망 서비스를 모두 지원하는 네트워크에서 사용자 단말이 근거리 무선통신망 서비스 영역을 보다 신속하게 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 광역 이동통신망 서비스와 근거리 무선통신망 서비스를 지원하는 네트워크에서 사용자 단말이 광역 이동통신망 서비스를 지원하는 셀 영역에서 근거리 무선통신망 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 광역 이동통신망 서비스와 근거리 무선통신망 서비스를 지원하는 네트워크에서 사용자 단말이 근거리 무선통신망 지역 서비스 영역에서 광역 이동통신망 서비스를 지원하는 셀 영역으로 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 광역 이동통신망 서비스와 근거리 무선통신망 서비스를 지원하는 연동시스템에서 핫스팟 서비스 영역을 검출하는 방법에 있어서, 상기 사용자 단말이 광역 이동통신망의 파 일럿 채널을 수신하여 핫스팟에서 사용하는 스크램블 코드를 확인하는 과정과, 상기 근거리 무선통신망 서비스영역에 대응하는 파일럿 채널 신호의 세기가 미리 설정된 임계값을 만족하는지 확인하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 광역 이동통신망 서비스와 근거리 무선통신망 서비스를 지원하는 연동시스템에서 핫스팟 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서, 상기 사용자 단말이 광역 이동통신망의 파일럿 채널을 수신하여 핫스팟에서 사용하는 스크램블 코드를 확인하는 과정과, 상기 근거리 무선통신망 서비스영역에 대응하는 파일럿 채널 신호의 세기가 핸드오버를 수행하기 위해 미리 설정된 임계값을 만족하는지 확인하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 다른 실시예는, 광역 이동통신망 서비스와 근거리 무선통신망 서비스를 지원하는 연동시스템에서 핫스팟 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서, 상기 사용자 단말이 광역 이동통신망의 파일럿 채널을 수신하여 핫스팟에서 사용하는 스크램블 코드를 확인하는 과정과, 광역 이동통신망의 브로드캐스트 채널을 수신하여 핫스팟의 시스템 정보를 사용하여 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구 성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 후술 되는 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
광역 이동통신망과 근거리 무선통신망을 연동하는 이동 통신 시스템에서 상기 사용자 단말은 핫스팟을 통해 데이터를 수신하는 것을 선호한다. 이는 핫스팟이 상기 사용자 단말에게 저가의 고속 데이터 통신을 지원해 주기 때문이다. 이러한 핫스팟 서비스를 사용하기 위해, 상기 사용자 단말은 현재 자신이 상기 핫스팟을 통해 서비스를 받을 수 있는지 없는지를 파악하여야 한다.
이에 따라 본 발명에서는 상기 광역 이동통신망과 근거리 무선통신망을 지원하는 연동 네트워크에서 사용자 단말이 핫스팟의 위치를 결정하는 방안과, 상기 광역 이동통신망에서 근거리 무선통신망으로 또는 근거리 무선통신망에서 광역 이동통신망으로 핸드오버를 수행하기 위한 시점을 결정하는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명에서는 근거리 무선통신망 서비스 제공자가 자신의 핫스팟 서비스 지역에 광역 이동통신망의 파일럿 채널(pilot channel)이나 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 구현하기 위한 가상 노드를 별도로 구현하거나, 또는 핫스팟 AP들 중 임의의 AP에 가상노드를 장착하여 상기 핫스팟의 유무 또는 핫스팟에 대한 정보를 UE에게 알려준다. 따라서, 사용자 단말은 광역 이동통신망의 BS와 핫스팟의 가상노드부터 전송되는 상기 파일럿 채널을 통해 스크램블 코드를 파악하여 핫스팟의 유무를 판단하고, 핫스팟의 가상노드의 브로드캐스트 채널을 통해 핫스팟에 대한 시스템 정보를 파악하여 보다 용이하게 수직 핸드오버를 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 제 3세대 이동통신망과 WLAN이 연동하는 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 사용자 단말로 하여금 핫스팟 서비스의 사용가능 여부를 결정하기 위해서 WLAN 서비스 제공자는 가상노드의 파일럿 채널과 브로드캐스트 채널의 신호 범위를 핫스팟 서비스 영역을 포함하도록 설정하여야 한다. 즉, 상기 WLAN 서비스 제공자는 서비스 영역을 205와 같은 범위로 설정한다. 이때, 상기 핫스팟 서비스를 지원하기 위해 설정된 가상 노드(202)는 상기 파일럿 채널과 브로드캐스트 채널을 전송하도록 한다. 즉, 상기 가상 노드(202)는 제 3세대 이동통신망의 파일럿 채널과 브로드캐스트 채널을 사용하여 상기 핫스팟 서비스 지역을 파악한다. 이에 대한 상세한 설명은 하기와 같다.
1.파일럿 채널(pilot channel) 사용
본 발명에서 사용자 단말은 핫스팟 서비스 영역을 검출하기 위해 광역 이동통신망의 파일럿 채널을 사용한다. 광역 이동통신망에서 사용자 단말은 파일럿 채널을 사용하여 자신이 위치한 셀과 인접한 셀들에 대한 스크램블 코드를 파악한다. 즉, 사용자 단말은 주기적으로 파일럿 채널을 수신하고, 상기 수신된 파일럿 채널의 스크램블 코드를 검출한다. 이때 핫스팟에 할당된 스크램블 코드가 검출되면 현재 자신이 핫스팟 서비스 지역에 있다는 것을 파악하게 되는 것이다. 여기서, 상기 핫스팟이 사용하는 스크램블 코드는 광역 이동통신망 서비스 제공자가 핫스팟 서비스 제공자에게 미리 할당한다.
상기 사용자 단말이 핫스팟의 스크램블 코드를 파악하기 위한 첫 번째 방법 은, 상기 광역 이동통신망 서비스 제공자가 특정한 몇 개의 스크램블 코드를 핫스팟 서비스 제공자에서 할당하고 이를 사용자 단말에 이를 미리 저장해 놓는 것이다. 두 번째 방법은, 상기 광역 이동통신망의 BS가 자신의 셀 내의 핫스팟이 사용하는 스크램블 코드와 일반적인 제 3세대 BS가 사용하는 스크램블 코드를 구분하여 상기 사용자 단말에게 통보하는 방법이 있다.
2. 파일럿 채널(pilot channel)과 브로드캐스트 채널(broadcast channel) 사용
광역 이동통신망의 BS는 자기 셀 안에 있는 사용자 단말에게 브로드캐스트 채널을 통해 자신의 시스템 정보를 알려준다. 마찬가지로 핫스팟 서비스 제공자는 상기 핫스팟 가상노드의 브로드캐스트 채널을 통해 핫스팟의 정보를 사용자 단말에게 알려주어, 사용자 단말로 하여금 수직 핸드오버나, WLAN AP간에 수평 핸드오버의 수행을 용이하도록 한다.
이 경우 사용자 단말은 위의 첫 번째 방법과 같이 파일럿 채널을 통해 스크램블 코드를 파악하여 핫스팟들을 검출하고 난 후, 핫스팟 가상노드의 브로드캐스트 채널을 통해 핫스팟의 정보를 얻는다.
본 발명에의 실시예에서는, 제 3세대 이동통신망과 WLAN가 연동하는 네트워크에서 사용자 단말(UE, 201)은 이동통신망 BS의 셀(204)안에서 데이터 통신을 수행하고 있다. WLAN 서비스 제공자는 제 3세대 이동통신망의 파일럿 채널과 브로드캐스트 채널을 전송하는 가상 노드(202, 이하 'WLAN 노드'라 한다.)를 포함한다. 따라서, UE(201)는 핫스팟 서비스 영역(205)으로 이동하면, 상기 WLAN 노드(202)로 부터 전송되는 파일럿 채널과 브로드캐스트 채널을 통해 핫스팟의 존재 유무를 파악하고, 해당 핫스팟으로 핸드오버를 수행할 수 있게 된다.
상기 제 3세대 이동통신망 서비스 제공자는 WLAN 노드에서 사용할 수 있도록, WLAN 서비스 제공자에게 특정 스크램블 코드(ScambleWLAN)를 제공한다. 이때, 상기 UE는 제 3세대 이동통신망 서비스 제공자가 WLAN 서비스 제공자에게 할당한 특정 스크램블 코드(ScambleWLAN)들을 미리 알고 있다. 따라서, 상기 UE는 주기적으로 파일럿 채널의 수신하고, 상기 파일럿 채널의 스크램블 코드가 WLAN 서비스에 해당하는 스크램블 코드(ScambleWLAN)이면 현재 자신이 핫스팟에 존재하는 것을 확인하는 것이다.
제 1실시예
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제3세대 서비스에서 WLAN 서비스를 지원하는 경우 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 단계 301에서 UE는 제 3세대 이동통신망 서비스 영역에서 위치하여 제 3세대 이동통신망 서비스를 받고 있다. 단계 302에서 UE는 주기적으로 제 3세대 이동통신망으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하여 파일럿 채널의 스크램블 코드들을 검출한다. 단계 303에서 상기 검출된 스크램블 코드 중에서 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN가 있는지 조사한다. 이때, 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN가 존재하면 단계 304로 진행하고, 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN 가 존재하지 않으면 단계 301로 진행하여 계속적으로 제 3세대 이동통신망을 통해 통신을 수행한다.
단계 304에서 UE는 검출된 파일럿 채널의 스크램블 코드 중에 ScambleWLAN의 파일럿 채널의 전력 세기가 임의의 임계값 PWLAN1보다 큰지 확인한다. 단계 304에서 상기 ScambleWLAN의 파일럿 채널의 전력 세기가 임의의 임계값 PWLAN1보다 작으면, 단계 301로 진행하여 계속 제 3세대 이동통신망을 통해 서비스를 받는다.
반면에, 상기 파일럿 채널의 신호 세기가 PWLAN1보다 크다면, 단계 305로 진행하여 핫스팟으로 수직 핸드오버를 수행한다, 이때, UE는 자신이 이동한 핫스팟 AP가 사용하는 채널을 스캐닝 하여, WLAN의 서비스 셋 식별자(service set Identification, 이하 'SSID'라 한다)를 알아 낸 후 수직 핸드오버를 수행한다. 이때 핫스팟이 IEEE 802.11b 표준에서 규정하고 있는 AP들로 이루어져 있다면 11개 채널에 대하여 스캐닝을 수행하여야 한다. 단계 306에서 UE는 핫스팟 AP를 통해 데이터 서비스를 받는다.
도 4는 본 발명에 따라 핫스팟에서 제 3세대 이동통신망으로 핸드오버를 수행하는 경우, UE의 동작을 도시한 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 단계 306에서 WLAN을 통해 서비스를 받는 UE는 단계 307에서 주기적으로 핫스팟 AP의 수신된 신호의 세기를 측정한다. 단계 308에서 상기 측정된 신호의 세기가 임의의 임계값 Pthreshold 보다 작아지는지 확인한다. 이때, 상기 측정된 신호의 세기(RSSI)값이 설정된 Pthreshold 보다 작으면, 단계 309로 진행하여 WLAN 파일럿 채널의 신호 세기를 임의의 임계값 PWLAN2과 비교한다.
이때, 단계 309에서 WLAN 파일럿 채널의 신호 세기가 PWLAN2보다 작으면 현재 UE가 핫스팟 서비스 지역의 외곽에 위치한 것으로 판단하고 보다 안정된 서비스를 위해 단계 311로 진행하여 제 3세대 이동통신망으로 수직 핸드오버를 수행한다.
반면에, 단계 309에서 현재 사용 중인 AP의 RSSI 값이 상기 설정된 Pthreshold보다 작지만, WLNA 파일럿 채널의 신호 세기가 PWLAN2보다 크면 이는 현재 UE의 위치가 핫스팟 서비스 지역의 외곽 부분이 아니므로, 단계 310으로 진행하여 다른 WALN 서비스의 지원이 가능한 다른 AP의 유무를 조사한다. 이때, 인접한 주위의 사용할 수 있는 다른 AP가 있는지 파악하기 위하여 먼저 채널 스캐닝을 수행하고, 스캐닝 한 AP의 RSSI값이 Pthreshold 보다 큰지를 검사해 보아야 한다. 이때, 상기 핫스팟이 IEEE 802.11b의 표준에 따른 AP들로 이루어져 있다면 11개 채널에 대한 스캐닝을 수행하여야 한다.
상기 310에서 사용 가능한 AP를 검출하였으면, UE는 WLAN AP간의 수평핸드오버를 수행한다. 반면에, 상기 주위에 사용할 수 있는 AP를 찾지 못한다면 단계 311로 진행하여 제 3세대 이동통신망으로의 수직 핸드오버를 수행한다.
제 2실시예
하기에서는 본 발명에 따라 파일럿 채널을 이용하는 경우를 설명한다. 즉, 제 3세대 이동통신망의 BS가 자신의 셀 내의 핫스팟에서 사용되는 스크램블 코드를 알고 있으며, UE에게 자신의 브로드캐스트 채널을 통해 이 코드들을 통보해 준다. 따라서, 상기 핫스팟에서 사용하는 ScambleWLAN 는 일반적인 BS에서 사용하는 스크램블 코드를 사용할 수 있다.
상기 제 2실시예에서는 상기 제 3세대 이동통신망의 셀에서 사용되는 스크램블 코드들과 핫스팟들에서 스크램블 코드를 구분하여 UE에게 알려준다. 따라서, 상기 제 3세대 이동통신망 서비스 제공자는 WLAN을 위한 별도의 스크램블을 예약해 놓을 필요는 없지만, 새로운 핫스팟을 설치할 때마다 담당 셀의 BS에 새로운 핫스팟과 상기 핫스팟에서 사용되는 스크램블 코드(ScambleWLAN)에 대한 정보를 갱신해 주어야 한다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 단계 401에서 UE는 제 3세대 이동통신망 서비스 영역에서 위치하여 제 3세대 이동통신망 서비스를 받고 있다. 단계 402에서 상기 제 3세대 이동통신망 서비스를 받는 UE는 BS부터 핫스팟에서 사용되는 스크램블 코드(ScambleWLAN) 리스트를 수신하고, 주기적으로 파일럿 채널을 검출하여 스크램블 코드들을 검출한다. 단계 403에서 상기 검출된 스크램블 코드 중에서 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN가 있는지 조사한다. 이때, 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN 가 존재하면 단계 404로 진행하고, 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN가 존재하지 않으면 단계 401로 진행하여 계속 제 3세대 이동통신망을 통해 통신을 수행한다.
단계 404에서 UE는 검출된 파일럿 채널의 스크램블 코드 중에 ScambleWLAN 의 파일럿 채널의 세기가 임의의 임계값 PWLAN1보다 큰지 확인한다. 단계 404에서 상기 ScambleWLAN의 파일럿 채널의 세기가 임의의 임계값 PWLAN1보다 작으면, 단계 401로 진행하여 계속 제 3세대 이동통신망을 통해 서비스를 받는다. 반면에, 상기 파일럿 채널의 신호 세기가 PWLAN1보다 크다면, 단계 405로 진행하여 핫스팟으로의 수직 핸드오버를 수행한다. 이때 핫스팟이 IEEE 802.11b 표준에서 규정하고 있는 AP들로 이루어져 있다면 11개 채널에 대하여 스캐닝을 수행하여야 한다. 단계 406에서 UE는 핫스팟 영역에 위치하여 서비스를 수신한다.
또한, 핫스팟에서 제 3세대 이동통신망으로 핸드오버를 수행하는 경우, UE의 동작은 상기 제1실시예의 동작과 동일하여 이하 설명을 생략한다.
제 3실시예
하기에서는 본 발명의 실시예에 따라 파일럿 채널과 브로드캐스트 채널을 모두 사용하는 경우를 설명한다.
상기 전술한 바와 같이 제 1실시예와 제 2실시예는 상기 제 3세대의 파일럿 채널만을 사용하여 핫스팟의 존재 여부를 UE에게 알려 준다. 하지만 핫스팟 서비스 제공자는 브로드캐스트 채널을 사용하여 WLAN에 대한 정보를 UE에게 알려 줌으로써 핫스팟으로의 수직 핸드오버나 핫스팟 AP들 사이의 수평 핸드오버시의 UE의 성능을 향상 시킬 수 있다.
하기의 <표 1>은 WLAN노드가 브로드캐스트 채널을 통해 전송 가능한 핫스팟 정보를 나타낸다.
Figure 112004032913804-pat00001
예를 들어, 동일한 주파수를 사용하는 제 3세대 이동통신망 서비스 제공자들이 존재하는 경우, UE는 핫스팟이 사용하는 브로드캐스트 채널의 PLMN 이름을 보고, 상기 핫스팟을 사용할 수 있는지 파악 가능하다. 즉, UE가 핫스팟으로 수직 핸드오버를 수행하는 경우, 여러 개의 핫스팟이 공존하는 상황에서 UE는 자기의 제 3세대 이동통신망 서비스 제공자와 계약을 맺은 핫스팟을 알아야 제대로 수직 핸드오버를 수행할 수 있을 것이다.
상기 <표 1>에서 UE는 SSID를 보고 어느 핫스팟으로 수직 핸드오버를 수행해야 하는지 결정하고, <표 1>의 TYPE 항목를 보고 자신이 AP로부터 서비스 받을 모드를 결정한다. 채널 항목을 통해서는 핫스팟에서 사용하는 채널들에 대한 정보를 파악하여 제 3세대에서 WLAN으로 수직 핸드오버를 수행하거나, WLAN의 AP들간에 수평 핸드오버를 수행할 때 수행해야 하는 채널 스캐닝 시간을 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따라 제3세대 이동통신망에서 핫스팟으로 핸드오버를 수행하는 경우 UE의 동작을 도시한 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 단계 501에서 UE는 제 3세대 이동통신망 서비스 영역에서 서비스를 받고 있다. 단계 502에서 상기 UE는 주기적으로 파일럿 채널을 확인하고 스크램블 코드를 검출한다. 단계 503에서 UE는 검출된 스크램블 코드 중에서 핫스팟에서 사용되는 ScrambleWLAN가 있는지 조사한 후, ScrambleWLAN이 없다면 계속해서 제 3세대 이동통신망을 통해 서비스를 수신한다. 이 때 UE는 상기 전술한 제 1실시 예와 제 2실시 예와 같은 방법을 통해 WLAN의 스크램블 코드를 파악하고 있다.
단계 504에서 UE는 상기 검출된 파일럿 채널의 스크램블 코드 중에 ScambleWLAN 이 있다면, 그 파일럿 채널의 신호 세기가 임의의 값 PWLAN1보다 큰지 검사한다. 이때, 상기 파일럿 채널의 신호 세기가 임의의 값 PWLAN1보다 작다면 단계 501로 진행하여 계속적으로 제 3세대 이동통신망을 통해 서비스를 받는다.
반면에, 상기 파일럿 채널의 신호 세기가 PWLAN1 보다 크다면, 단계505로 진행하여 WLAN 노드의 브로드캐스트 채널을 통해 전송되는 핫스팟의 시스템 정보를 얻은 다음, 핫스팟으로의 수직 핸드오버를 수행한다. 즉, UE는 이동한 핫스팟 BSS(206)가 사용하는 채널들을 스캐닝하여, WLAN으로의 수직 핸드오버를 수행한다. 여기서 상기 스캐닝은 브로드캐스트 채널을 통해 수신한 시스템 정보의 채널들에 대하여 수행하면 된다.
도 7는 본 발명의 제 3실시예에 따라 핫스팟 서비스에서 제3세대 이동통신 서비스로 핸드오버를 수행하는 경우 사용자 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
상기 도 7를 참조하면, 단계 506에서 UE는 핫스팟 서비스 영역 내에 위치하고 있다. 단계 507에서 상기 핫스팟을 통해 서비스를 받는 UE는 주기적으로 핫스팟 AP의 RSSI 값을 측정하고 단계 508에서 상기 측정된 RSSI 값이 설정된 임계값 Pthreshold보다 작아지는지 검사한다. 상기 RSSI 값이 임계값 Pthreshold 보다 작으면, 단계 509로 진행한다. 단계 509에서 WLAN 파일럿 채널의 세기를 상기 설정된 임계값 PWLAN2과 비교한다. 이때, 상기 WLAN 파일럿 채널의 세기가 상기 PWLAN2보다 작아졌다면 이는 현재 UE가 핫스팟 서비스 지역의 외곽 셀에 위치하는 것으로 판단하며 보다 안정된 서비스를 위해 단계 511로 진행하여 제 3세대 이동통신망으로 수직 핸드오버를 수행한다.
현재 사용 중인 AP의 RSSI 값은 Pthreshold보다 작지만, WLNA 파일럿 채널의 신호 세기가 PWLAN2보다 크다면 단계 510으로 진행하여 수평 핸드오버를 수행하기 위한 다른 AP를 조사한다. 이때 UE는 수평 핸드오버를 수행하기 위하여 사용할 수 있는 다른 AP가 있는지 알아보기 위해서는 먼저 채널들을 스캐닝을 수행하고, 발견된 AP들의 RSSI값이 Pthreshold 보다 큰지를 검사해 보아야 한다. 여기서 상기 채널 스캐닝은 핫스팟에서 사용하는 채널들에 대하서 수행한다. 단계 512에서 상기 스캐닝 한 결과 임의의 AP들의 RSSI값이 Pthreshold 보다 크면 사용할 수 있는 AP로 간주하여 새 WLAN AP간의 수평 핸드오버를 수행한다.
반면에, 주위에 사용할 수 있는 AP를 찾지 못한다면 단계 511로 진행하여 제 3세대 이동통신망으로의 수직 핸드오버를 수행한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 광역 이동통신망과 근거리 무선통신망을 연동하는 이동통신시스템에서 핫스팟 검출을 보다 효율적으로 수행하는 방법을 제안하는 것으로, 사용자 단말의 하드웨어 구조의 복잡도를 늘이지 않고, 핫스팟을 검출하는 효과를 가진다. 또한, 브로드캐스트 채널을 통해 사용자 단말에게 WLAN에 대한 시스템 정보를 제공하여 보다 정확한 핸드오버를 지원하는 효과를 가진다. 또한, 핫스팟에서 사용하는 채널에 관한 정보를 사용자 단말에 알려주어 제 3세대에서 WLAN으로 핸드오버를 수 행하거나, WLAN AP간의 핸드오버를 수행하는데 걸리는 시간을 감소시키는 효과를 가진다.

Claims (9)

  1. 광역 이동통신 서비스와 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 근거리 무선통신 서비스 영역을 검출하는 방법에 있어서,
    광역 이동통신 서비스 영역에 위치하는 사용자 단말이 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하여, 상기 파일럿 채널로부터 상기 광역 이동통신 서비스를 지원하는 서비스 영역과 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 무선 로컬 영역을 구분하는 스크램블 코드를 확인하는 과정과,
    상기 무선 로컬영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드가 존재하는 경우, 상기 무선 로컬 영역의 신호의 세기가 무선 통신을 위한 설정된 임계값을 만족하는지 확인하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 서비스 영역 검출 방법.
  2. 광역 이동통신 서비스와 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 서비스 영역을 검출하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 상기 광역 이동통신 서비스를 지원하는 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하는 과정과,
    상기 파일럿 채널로부터 스크램블 코드를 검출하여 상기 사용자 단말이 위치한 영역이 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에 속하는지를 확인하는 과정과,
    상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드가 존재하는 경우, 상기 사용자 단말이 위치한 영역의 신호의 세기가 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하기 위해 설정된 임계값을 만족하는지를 확인하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 서비스 영역 검출 방법.
  3. 광역 이동통신 서비스와 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 통신하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하고, 상기 파일럿 채널로부터 스크램블 코드를 검출하여 현재 셀이 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역인지를 확인하는 과정과,
    상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드가 존재하는 경우, 상기 서비스 영역의 신호의 세기가 설정된 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 파일럿 채널의 세기를 초과하지 않는 경우, 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말의 통신 방법.
  4. 광역 이동통신 서비스와 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 통신하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 서비스중인 상기 근거리 무선통신 서비스 영역의 신호 세기를 측정하고 상기 측정된 신호 세기가 미리 설정된 핸드오버를 수행하기 위한 임계값을 만족하는지를 확인하는 과정과,
    상기 임계값을 만족하는 경우, 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 기지국으로부터 전송되는 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드를 포함하는 파일럿 채널을 수신하여 상기 측정된 신호 세기와 비교하는 과정과,
    상기 측정된 신호 세기가 상기 파일럿 채널의 세기보다 작으면, 상기 광역 이동통신 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말의 통신 방법.
  5. 광역 이동통신 서비스와 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 상기 광역 이동통신 서비스를 지원하는 기지국으로부터 광역 이동통신 서비스 영역과 근거리 무선통신 서비스 영역을 구분하는 스크램블 코드들을 포함하는 리스트를 수신하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하고 상기 파일럿 채널로부터 스크램블 코드를 확인하는 과정과,
    상기 근거리 무선통신 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드가 존재하는 경우, 상기 파일럿 채널의 세기가 상기 근거리 무선통신 서비스 영역으로부터 전송되는 파일럿 채널의 세기를 초과하지 않으면, 상기 근거리 무선통신 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  6. 광역 이동통신 서비스와 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 사용자 단말이 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 상기 광역 이동통신 서비스를 지원하는 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하고, 상기 파일럿 채널로부터 스크램블 코드를 확인하여 상기 사용자 단말이 위치한 서비스 영역이 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역인지를 확인하는 과정과,
    상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드가 존재하는 경우, 상기 사용자 단말이 위치한 서비스 영역의 신호의 세기가 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널의 세기를 초과하지 않으면, 상기 기지국으로부터 전송되는 브로드캐스트 채널을 통해 결정된 근거리 무선통신 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  7. 이동통신시스템에서 사용자 단말이 근거리 무선통신 서비스 영역에서 광역 이동통신 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 상기 근거리 무선통신 서비스 영역의 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호 세기가 미리 설정된 핸드오버를 수행하기 위한 임계값을 만족하는지를 확인하는 과정과,
    상기 임계값를 만족하는 경우, 상기 측정된 신호 세기가 상기 근거리 무선통신 서비스 영역의 기지국으로부터 전송되는 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드를 포함하는 파일럿 채널의 세기를 초과하는지 확인하는 과정과,
    상기 측정된 신호 세기가 상기 파일럿 채널의 세기를 초과하지 않으면, 브로드캐스트 채널을 통해 전송된 근거리 무선통신 서비스 영역의 시스템 정보를 이용하여 다른 근거리 무선통신 서비스 영역을 확인하여 수평 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  8. 이동통신시스템에서 사용자 단말이 광역 이동통신 서비스를 지원하는 영역에서 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 영역으로 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    사용자 단말이 상기 광역 이동통신 서비스를 지원하는 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널을 수신하고, 상기 파일럿 채널로부터 스크램블 코드를 확인하여 상기 광역 이동통신 서비스를 지원하는 서비스 영역과 상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역을 구분하는 과정과,
    상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 서비스 영역에서 이용되는 미리 정해진 스크램블 코드가 존재하는 경우, 상기 기지국으로부터 전송되는 브로드캐스트 채널을 확인하여 해당 근거리 무선통신 서비스 영역으로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 브로드캐스트 채널은,
    상기 근거리 무선통신 서비스를 지원하는 네트워크의 식별자를 포함하는 필드와, 핸드오버가 가능한 근거리 무선통신 서비스 영역의 식별자를 포함하는 필드와, 상기 근거리 무선통신 서비스 영역에서의 사용자 단말의 전송 타입을 나타내는 필드와, 상기 근거리 무선통신 서비스의 채널 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
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