KR101360835B1 - 이동 단말기 핸드오버 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 채널을 스캔하기 위해 이동 단말기에 의해 요구되는 핸드오버의 실행에 걸리는 핸드오버 시간과 패킷수를 줄이고 그룹화를 통해 기지국 정보를 공유하여 기지국에 부과되는 트래픽 양을 감소시키는 핸드오버 방법에 관한 것으로,
본 발명의 실시 형태에 따른 이동 단말기 핸드오버 방법은, 다수개의 이동 단말기를 그룹화하여 핸드오버를 위한 단말기 그룹을 형성하는 단계; 상기 단말기 그룹 내의 제1 단말기가 타겟 기지국을 스캐닝하는 단계; 및, 상기 단말기 그룹 내의 다른 단말기가 상기 제1 단말기의 스캔 정보를 이용하여 상기 타겟 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함한다.

Description

이동 단말기 핸드오버 방법{A method for offering handover of mobile terminal}
본 발명은 이동 단말기 핸드오버 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 채널을 스캔하기 위해 걸리는 핸드오버 시간과 패킷수를 줄이고 그룹화를 통해 기지국 정보를 공유하여 기지국에 부과되는 트래픽 양을 감소시키는 핸드오버 방법에 관한 것이다.
모바일 서비스의 사용이 급격히 증가함에 따라, IEEE 802.11 무선 근거리 통신망(WLAN)은 근거리 통신망(LAN)의 효과적인 대안으로 떠오르고 있다.
싱글 액세스 포인트는 종종 충분하기 때문에 가정이나 소규모 사무실 네트워크와 같은 기존의 IEEE 802.11 환경에서 이동성 지원은 심각한 문제가 되지 않는다.
그러나, VoIP 및 멀티미디어와 같은 실시간 어플리케이션이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 위해 원활한 핸드오버는 이동성 지원을 위한 중요한 요구 사항이 되고 있다.
802.16e 기반의 무선 네트워크는 고등 교육기관, 레스토랑, 상점 등 다양한 장소에서 사용할 수 있다. 실제로 샌프란시스코, 파리, 홍콩 등 수많은 도시는 도시 전체를 커버할 수 있는 네트워크를 이용하기 위한 계획을 개발하고 있다. 여기서, 접속은 디바이스 간의 자율적인 멀티-홉 통신이 가능한 자체 조직의 애드혹 네트워크를 기반으로 한다. 상기 디바이스는 핸드오버를 통해 여러 중간 장치에 대해 데이터를 교환할 수 있다.
따라서, 핸드오버는, 모바일 장치(이하 'MS(mobile station)'라 함)가 무선 네트워크의 인접한 기지국(기지국은 이하 'BS(Base Station)'이라 함)들 사이에 오버랩된 지역을 지나갈 때, 끊임없는 데이터 전송 요구를 충족시키기 위해 요구되는 중요한 메커니즘이다.
핸드오버는 그것을 시작하는 디바이스에 따라 모바일 핸드오버(MS handover)와 기지국 핸드오버(BS handover)로 분류된다. 본 논문에서는 모바일 핸드오버를 대상으로 한다. 핸드오버는 기지국들 사이의 데이터 교환을 요구하고, IEEE 802.16e 표준이 이에 대해 기술하고 있다.
핸드오버에 대한 후보 기지국들 중에서, 가장 적절한 기지국이 타겟 기지국으로 선택된다. 핸드오버가 요구되는 MS는 서빙 BS에 메시지를 보내고, 이 메시지는 핸드오버에 포함된 타겟 BS에 대한 식별자(identifier)를 포함한다.
와이맥스는 효율적으로 MS의 이동성을 지원하기 위해 필요하고, 핸드오버에 관한 대부분의 연구는 핸드오버 동안 발생한 지연의 감소에 대한 것이다.
관련 선행 논문1(Sik Choi, Gyung-Ho Hwang, Taesoo Kwon, Ae-Ri Lim and Dong-Ho Cho, “Fast handover scheme for real-time downlink services in IEEE 802.16e BWA system,” Vehucular Technology Conference, 2005, vol. 3, pp.2028-2032)에서, 저자는 핸드오버 과정에서 다운 링크 패킷 대기 시간을 줄이기 위한 방법을 제안하고 있다. 상기 논문에서는 패킷은 MS와 BS 사이에 검증없이 전송된다. 어떤 방법에서는 핸드오버 대기 시간을 줄이기 위해 MS는 강제로 타겟 BS를 선택한다. 이 방법은 BS를 검색하는 데 소요되는 시간과 그들 사이에 동기화하는 시간을 줄일 수 있지만, 모바일 환경의 급격한 변화에 의해 자주 생기는 재스캔은 타임 오버헤드를 야기하는 문제가 있다. 또한, 핸드오버 실패 가능성은 시간 제한을 증가시킬 수 있다.
관련 선행 논문2(Jui-Hung Yeh, Jyh-Cheng Chen, PrathimaAgrawal, “Fast Intra-Network and Cross-Layer Handover (FINCH) for WiMAX and Mobile Internet”. IEEE Transactions on Boile Computing. Apr. 2009)에 개시된 방법은 능동 스캔과 수동 스캔을 동시에 적용한다. 그러나, 상기 방법은 수동 스캔처럼 느린 많은 능동 스캔을 필요로 한다.
최근 예측 채널 예약 (predictive channel reservation, PCR) 기술과 거리 및 시간 기반의 자원 예약 방법이 자원 예약을 위해 제안되었다. 그러나, 이러한 기술들은 새로운 핸드오버 요청의 차단 가능성 및 핸드오버에 필요한 메시지의 수를 증가시킬 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 일 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하고 신속한 핸드오버를 가능하게 하며 트래픽의 양을 줄일 수 있는 이동 단말기 핸드오버 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 이동 단말기 핸드오버 방법은,
다수개의 이동 단말기를 그룹화하여 핸드오버를 위한 단말기 그룹을 형성하는 단계; 상기 단말기 그룹 내의 제1 단말기가 타겟 기지국을 스캐닝하는 단계; 및, 상기 단말기 그룹 내의 다른 단말기가 상기 제1 단말기의 스캔 정보를 이용하여 상기 타겟 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함한다.
상기 다수개의 이동 단말기는, 핸드오버에 필요한 타겟 기지국에 대한 정보를 가지고 있는 상태(WS 상태)의 이동 단말기와, 상기 WS 상태의 이동 단말기로부터 상기 타겟 기지국에 대한 정보를 얻을 필요가 있는 상태(WI 상태)의 이동 단말기와, 핸드오버 이전의 노말 상태(N 상태)의 이동 단말기로 이루어진다.
상기 단말기 그룹 내에는, 상기 WS 상태의 이동 단말기가 하나 존재하며, 상기 WI 상태의 이동 단말기가 적어도 하나 이상 존재하는 것이 바람직하다.
상기 WS 상태의 이동 단말기는 하기의 식 (a)에 따른 잔류 시간을 가지는 것이 바람직하다.
식 (a) :
Figure 112012008057254-pat00001

(여기서,
Figure 112012008057254-pat00002
은 잔류 시간이며, θ는 랜덤 변수이며, S는 채널 예약의 수를 최대화하는 그룹의 수임)
상기 S는 하기의 식 (b)에 의해 산출되는 것이 바람직하다.
식 (b) :
Figure 112012008057254-pat00003
(여기서,
Figure 112012008057254-pat00004
는 시간 T 내에 도달하는 이동 단말기의 실제 확률을 나타내는 누적 분포 함수임)
상기 단말기 그룹 내의 제1 단말기가 타겟 기지국을 스캐닝하는 단계는, IEEE 802.16e 표준에서 정의된 동기화 프로세스와, 레인징(ranging) 프로세스와, 인증 프로세스를 포함하여 이루어진다.
상기 WI 상태의 이동 단말기는, 상기 WS 상태의 이동 단말기가 수행한 핸드오버 및 채널 스캐닝을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 핸드오버하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시 형태에 의하면, 트래픽의 양을 줄이면서도 서빙 BS로부터 타겟 BS로의 신속한 핸드오버가 가능한 효과가 있다.
도 1은 IEEE 802.16e 표준에 따른 스캔 과정을 도시한 도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 스캔 과정을 예시한 개념도,
도 3은 핸드오버를 위해 다수개의 이동 단말기를 그룹화한 것을 예시한 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 그룹을 형성하는 과정을 도시한 순서도,
도 5는 네트워크에서 타겟 BS 채널을 찾기 위해 그룹 내 WS 상태의 MS에 의해 획득된 트래픽의 양을 보여 주는 시뮬레이션 결과 그래프,
도 6은 채널 예약을 위해 100개의 MS에 의해 매 30초마다 요구되는 스캔 요청의 수를 비교한 그래프이다.
핸드오버는 무선 네트워크 분야에서 실시간 어플리케이션을 위한 중요한 이슈이다. 본 발명에서는 채널을 스캔하기 위해 이동 단말기(MS)에 의해 요구되는 핸드오버 실행에 걸리는 핸드오버 시간과 패킷수를 줄이고 그룹화를 통해 기지국 정보를 공유하여 기지국에 부과되는 트래픽 양을 감소시키는 새로운 핸드오버 방법을 제안한다.
상기 방법은 그룹-기반 채널 스캔을 통한 기지국(BS) 채널 예약 개념을 기초로 한다. 상기 기지국은 채널의 수를 선택하고, 이동 단말들로 구성된 각 그룹 내의 이동 단말은 미리 타겟 기지국에 대한 정보를 얻는다.
상기 그룹의 다른 이동 단말들은 핸드오버를 위해 미리 얻은 정보를 이용한다. 제안된 그룹-기반 핸드오버 방법은, 트래픽의 양과 핸드오버 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
1. 채널 스캔( Channel Scan )
IEEE 802.16e 표준에서 채널 스캔은 동기화, 레인징(ranging), 그리고 인증 프로세스로 이루어져 있다.
먼저, 동기화 프로세스에서, MS는 이웃 BS로부터 DL-Map(Downlink-Map), UL-Map(Uplink-Map), DCD(Downlink Channel Descriptor), 그리고 UCD(Up-Link Channel Descriptor)를 수신한다. 모든 BS들은 효과적인 자원 분배를 위해 각각의 프레임 내에 DL-Map 메시지와 UL-Map 메시지를 전송한다. 각각의 MS는 데이터 전송을 다운링크 및 업링크하기 위해 상기 BS들의 필드를 인식한다. 상기 DCD와 UCD는 다운링크 및 업링크 데이터의 물리적 정보를 포함한다. 하나의 전송 주기는 수 초 소요된다. 동기화 및 레인징 프로세스가 종료되면, 상기 MS는 이웃 BS에 따라 전송 전력을 조정한다.
도 1은 MS의 전반적인 스캔 프로세스를 보여준다. BS는 이웃 BS들의 채널을 통보한다.(Channel advertising) 채널 통보 메시지는 상기 이웃 BS들에 대한 DCD 정보와 UCD 정보를 포함한다. 상기 BS 및 이웃 BS들은 상기 DCD 정보와 UCD 정보를 상호 교환한다. 또한, BS 및 이웃 BS들은 그들에 속하는 MS들에게 상기 교환 정보를 전송(broadcast)한다.
여기서, 상기 BS 및 이웃 BS들은 MS들이 장시간 동안 대기하지 않고 상기 교환 정보를 얻도록 돕는다. 스캔 프로세스는 MS에 의해 요청되거나(Scan request), 또는 MS의 상태를 관찰하는 BS의 결정에 의해 스케줄된다(Scan request (Unsolicited)). 스캔 스케줄이 결정된 후, 그것은 스캔 응답(Scan response) 메시지에 포함되어 전송된다.
상기 스캔 스케줄은 3개의 섹션으로 이루어진다. 첫째, MS가 상기 이웃 BS들에게 스캔 요청을 보낸다. 상기 MS에게 전송될 예정인 데이터는 BS에 버퍼된다. 둘째, 상기 MS가 노말 오퍼레이션을 실행하는데, 이 파트를 인터리빙 섹션이라 불린다.
버퍼된 데이터는 스캔 섹션을 통해 인터리빙 섹션에서 MS에 전달된다. MS가 하나의 스캔 섹션 내에서 모든 이웃 채널을 스캔하는 지를 전적으로 확신할 수 없기 때문에 상기 스캔 섹션과 인터리빙 섹션에서의 작업 수행은 반복하여 발생한다.
허용된 반복 횟수는 'Repeat' 파라미터에서 정의된다. 스캔 결과는 주기적으로 상기 BS에 보내지거나 이벤트가 스캔 섹션 중에 발생할 때 통보된다. 이러한 작업을 통해 MS는 핸드오버에 적합한 타겟 BS를 결정한다.
2. 그룹 거동 스캔의 개요( Overview of Group Behavior Scanning )
본 발명에서는 그룹-기반 스캔 방법을 제안한다. 이 방법은 인접 지역에 존재하는 MS들을 그룹화하여 BS 채널을 스캔한다. 이 방법은, 핸드오버를 위한 채널을 스캔하는 MS가 있는 경우, 인접한 MS들은 이전의 스캔 결과를 이용할 수 있다는 점을 착안한 것이다.
도 2는 그룹에 의해 사용될 수 있는 BS의 그룹 및 채널 리스트를 포함하는 MS들을 도시하고 있다.
채널 스캔이 필요한 MS 주위에 MS들의 그룹들이 있다면, MS 및 MS들의 그룹을 포함하는 스케줄 정보가 BS로 송신된다.
그룹 내의 각각의 MS는 하기 3가지 중 어느 하나의 상태에 있다.
- N: 핸드오버 이전의 노말 상태
- WS: 핸드오버에 필요한 BS에 대한 정보를 가지고 있는 상태.
- WI: WS 상태의 MS로부터 BS에 대한 정보를 얻을 필요가 있는 상태.
상기 BS는 그룹-기반 채널 예약을 수행한다. 그룹-기반 채널 예약은, 가장 강력한 타겟 BS를 WS 상태의 MS에게 할당하는 것이다.
본 발명에서 핸드오버가 종료될 때까지의 잔류 시간은 랜덤 변수 θ로 간주된다. θ의 확률 분포 함수(probability distribution function (pdf))는 X(θ)로 정의된다. 시간 T 내에 도달하는 MS의 실제 확률은 하기의 식(1)로 표시되는 누적 분포 함수(cumulative distribution function(cdf))로 정의된다.
식 (1) :
Figure 112012008057254-pat00005

3. 그룹의 형성( Formation of the Groups )
도 3에 도시된 바와 같이, 임계 응답 신호 세기(Received Signal Strength, RSS)는 MS 그룹을 형성하기 위해 사용된다.
그룹 내의 박스 형상은 WS 상태의 MS를 표시하고, 그룹 내의 원형 형상은 WI 상태의 MS들을 표시한다. 각각의 MS는 다른 MS로부터 데이터를 수신하기 위해 다른 MS의 업링크 섹션의 응답 신호 세기를 확인한다. UL-MAP 메시지는 대역폭 요청(bandwidth request)을 포함하는 데이터를 전송하기 위해 사용된다.
먼저, BS는 MS의 업링크 섹션의 할당에 대한 정보를 전송한다. 또한, 상기 BS는 자신의 ID와 채널수를 알린다. 상기 메시지를 수신한 모든 MS들은 상기 업링크 섹션을 감지하려 한다. 이것은 MS들의 그룹을 효과적으로 형성하게 한다. 그것은 이웃 MS들의 신속한 핸드오버를 허용하고, 이웃 MS들의 요청을 줄임으로써 BS의 트래픽을 감소시킨다.
도 4는 그룹 형성의 과정을 보여주고 있다. BS는 주기적으로 기존의 그룹에 정보를 전송하거나 기존 그룹의 정보는 특정 MS의 요청에 따라 송신(unicast)된다.
MS는 스캔 스케줄을 요청하기 전에 기존의 스캔 그룹들을 확인한다. 몇몇 그룹들이 존재하는 경우, MS는 업링크 신호를 체크함으로써 그 그룹이 MS에 가까운 지 여부를 결정한다.
상기 결정에 기초하여, MS는 스캔 스케줄을 위한 요청 메시지를 전송한다. BS가 이를 수신한때, 채널이 이용 가능하면 BS는 자원 예약을 수행한다. 그렇지 않으면, 요청은 차단된다.
4. BS 채널 처리 방법( BS Channel Management Scheme )
각각의 MS는 각기 다른 잔류 시간
Figure 112012008057254-pat00006
를 가진다.
Figure 112012008057254-pat00007
의 값은 자원 예약의 순서를 결정하는데 사용되고, 그것은 핸드오버를 요청하는데 필요하다.
Figure 112012008057254-pat00008
값이 크면 클수록, 자원 예약에 대한 보증은 커진다.
과도한 수의 자원 예약은 타겟 BS에 오버헤드를 일으킬 수 있다. 반면에, 불충분한 자원 예약은 핸드오버 요청의 실패 확률을 증가시킬 수 있다.
WS 상태의 MS는 채널을 보유하고, 실제 채널 할당은 그룹에 보유된 자원에 의해 제한된다. WS 상태의 MS가 채널을 보유하는 것을 매개변수 θ의 함수로 표현하고, T에서 채널이 예약될 확률은 하기 식(2)와 같이 표현된다.
식 (2) :
Figure 112012008057254-pat00009

식 (2)에서
Figure 112012008057254-pat00010
는 N번째 MS의 핸드오버 요청을 나타내는 랜덤 변수이다.
Figure 112012008057254-pat00011
가 독립적이기 때문에
Figure 112012008057254-pat00012
는 하기 식 (3)과 같이 표현된다.
식 (3) :
Figure 112012008057254-pat00013
식 (3)으로부터 그룹에 속하는 MS의 수가 크면, 자원 예약의 확률이 커짐을 알 수 있다. 한편, T 동안에 사용 가능한 채널 보다 더 많은 핸드오버가 발생하는 경우, MS는 더 이상 자원을 예약할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해, 그룹이 형성될 때, WS 상태의 MS 수는 1로 한정된다.
다음으로, 채널 예약의 수를 최대화하는 그룹의 수 S를 설명한다. S는 하기의 식 (4)와 같이 표현된다.
식 (4) :
Figure 112012008057254-pat00014
식 (4)에서 θ값은 그룹의 수와 연관된다. 핸드오버가 기대되는 각각의 WS 상태의 MS는 하기의 식 (5)에 따를 것으로 추정된다.
식 (5) :
Figure 112012008057254-pat00015

여기서,
Figure 112012008057254-pat00016
는 0이다.
Figure 112012008057254-pat00017
보다 크고
Figure 112012008057254-pat00018
보다 작은 잔류 시간을 가지는 MS는 리스트에서 그것이 m 번째가 되도록 한다. 그러나, m은 미리 결정된 최대 예약 채널수 보다 크면 안된다. BS는 MS들의 잔류 시간에 근거하여 다양한 그룹을 형성하고 자원들을 예약한다. 상대적으로 작은 θ값을 갖는 MS가 상위 레벨 그룹에 투입된다. 그러나, 상대적으로 큰 θ값을 갖는 MS가 하위 레벨 그룹에 투입되고 보다 빨리 자원을 예약할 수 있다. 각각의 WS 상태의 MS는 BS로부터 예약된 다른 채널들을 가진다. 이것은 핸드오버 시에 지체없이 스캔을 수행한다.
5. 그룹 스캔( Group Scanning )
그룹이 형성되면, 각 그룹은 서빙 BS에 의해 할당된 스케줄 간격동안 이웃 BS의 채널을 스캔한다. 스캔 간격이 끝날 때, 각각의 WS 상태의 MS는 스캔의 결과를 알려준다. 같은 그룹에 존재하는 WI 상태의 MS는 스캔의 결과를 다른 MS들과 공유한다. WS 상태의 MS는 그룹은 이탈할 수 있고, BS는 다른 MS들을 효과적으로 관리할 필요가 있다. WI 상태의 MS는 WS 상태의 MS를 감지하고 그 정보를 사용한다. 만약, WS 상태 MS의 업링크 메시지가 임계치보다 낮거나 또는 상기 메시지가 미스(miss)된 경우, BS는 MS의 상기 메시지를 배제하고 새로운 스케줄을 만들려고 한다.
6. 실시예 (시뮬레이션 결과)
본 발명에서 제안된 방법에 따른 성능 향상의 평가를 위해, 시뮬레이션에 의해 시간-기반 방법은 기존의 802.16e 방법과 비교하였다. 시뮬레이션에서 전체 채널의 수는 50이며, 최대 예약 자원의 수는 5이고, 요청에 대한 채널 유지 시간은 1분이다.
또한,
Figure 112012008057254-pat00019
는 평균 θ와 표준 편차
Figure 112012008057254-pat00020
의 가우스 분포로 간주된다. BS의 채널 수는 임의로 결정된다.
시뮬레이션에서 MS와 BS의 위치는 일정한 간격 동안 유지된다. MS가 채널을 주기적으로 스캔할 때, 매 3번의 스캔마다 1번씩 스캔의 결과를 알린다. MS가 이벤트 발생으로서 채널을 스캔할 때, 언제나 MS는 그 결과를 알린다. 시뮬레이션은 본 발명에서 제안된 방법이 기존의 방법보다 훨씬 신속하게 채널을 스캔하는 것을 보여준다.
도 5는 네트워크에서 타겟 BS 채널을 찾기 위해 그룹 내의 WS 상태 MS에 의해 획득된 트래픽의 양을 보여준다. 도 5를 참조하면, 시뮬레이션 결과 데이터는 MS당 5백만 반복하여 얻을 수 있다. 시뮬레이션의 결과에 따르면, 기존의 방법은 MS의 수가 증가함에 따라 빠르게 최대 용량에 도달하는 것을 알 수 있다. 약 200대의 MS가 존재하는 경우, 본 발명에 따른 방법에 의하면 트래픽 오버헤드가 훨씬 적은 것을 확인할 수 있다.
도 6은 채널 예약을 위해 100개의 MS에 의해 매 30초마다 요구되는 스캔 요청의 수를 비교한 그래프이다. 도 6을 참조하면, 그룹 단위로 MS가 BS를 스캔할 때, 그룹 내의 WI 상태의 총 MS는 기존의 방법보다 더 작은 수의 요청이 필요하다는 것을 보여주고 있다. 이는 본 발명에서 제안된 그룹-기반 핸드오버 방법이 더욱 신속한 스캔을 보장한다는 것을 의미한다. 그러나, 예약 자원의 고갈 때문에 첫 번째 그룹 스캔을 시작한 후, 다음 MS의 채널 스캔은 느려지게 된다. 그러나, MS가 이미 BS에 연결되어 있기 때문에 네트워크 유지에는 큰 문제가 발생하지 않는다.
이상과 같이 본 발명에 따른 이동 단말기 핸드오버 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

  1. 이동 단말기 핸드오버 방법에 있어서,
    핸드오버에 필요한 타겟 기지국에 대한 정보를 가지고 있는 상태(WS 상태)인 하나의 이동 단말기와, 상기 WS 상태의 이동 단말기로부터 상기 타겟 기지국에 대한 정보를 얻을 필요가 있는 상태(WI 상태)인 적어도 하나의 이동 단말기와, 핸드오버 이전의 노말 상태(N 상태)의 이동 단말기들로 구성된 복수 개의 이동 단말기들로써 핸드오버를 위한 단말기 그룹을 형성하는 단계;
    상기 단말기 그룹 내의 WS 상태인 이동 단말기가, 타겟 기지국을 스캐닝하는 단계; 및
    상기 단말기 그룹 내의 WI 상태인 이동 단말기가, 상기 WS 상태인 이동 단말기로부터 스캔 정보를 포워딩받고, 포워딩된 스캔 정보를 이용하여 상기 타겟 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함하는 이동 단말기 핸드오버 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 WS 상태의 이동 단말기는 하기의 식 (a)에 따른 잔류 시간을 가지는 이동 단말기 핸드오버 방법
    식 (a) :
    Figure 112013085786811-pat00021

    (여기서,
    Figure 112013085786811-pat00022
    은 잔류 시간이며, θ는 랜덤 변수이며, S는 채널 예약의 수를 최대화하는 그룹의 수임).
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 S는 하기의 식 (b)에 의해 산출되는 이동 단말기 핸드오버 방법
    식 (b) :
    Figure 112012008057254-pat00023

    (여기서,
    Figure 112012008057254-pat00024
    는 시간 T 내에 도달하는 이동 단말기의 실제 확률을 나타내는 누적 분포 함수임).
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말기 그룹 내의 제1 단말기가 타겟 기지국을 스캐닝하는 단계는,
    IEEE 802.16e 표준에서 정의된 동기화 프로세스와, 레인징(ranging) 프로세스와, 인증 프로세스를 포함하여 이루어진 이동 단말기 핸드오버 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 WI 상태의 이동 단말기는, 상기 WS 상태의 이동 단말기가 수행한 핸드오버 및 채널 스캐닝을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 핸드오버하는 이동 단말기 핸드오버 방법.

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104703238A (zh) 2013-12-10 2015-06-10 华为技术有限公司 一种网络切换方法和终端设备
KR102253006B1 (ko) * 2015-03-23 2021-05-17 현대모비스 주식회사 핸드오버 처리 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080047735A (ko) * 2006-11-27 2008-05-30 한국전자통신연구원 이동통신망에서 핸드오버 방법 및 시스템
KR20080063655A (ko) * 2007-01-02 2008-07-07 삼성전자주식회사 무선 네트워크 환경에서의 수직 핸드오프를 위한 채널 서치방법 및 채널 서치 시스템
KR20100010825A (ko) * 2008-07-23 2010-02-02 인하대학교 산학협력단 그룹 스캔을 이용한 타겟 기지국 채널 결정 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1058473A1 (en) * 1999-05-26 2000-12-06 Motorola, Inc. Group handover in a cellular communications network
US8335533B2 (en) * 2004-04-19 2012-12-18 Zte Corporation Trunking and push-to-talk mechanisms for WCDMA wireless communications
EP1811689A4 (en) * 2004-10-19 2012-05-02 Sharp Kk BASE STATION DEVICE, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND WIRELESS TRANSMITTING METHOD
US8140077B2 (en) * 2006-04-19 2012-03-20 Nokia Corporation Handover or location update for optimization for relay stations in a wireless network
US7916166B1 (en) * 2006-09-13 2011-03-29 Sprint Communications Company L.P. Wireless video conferencing with mobility
CN101262269B (zh) * 2007-03-05 2012-08-29 华为技术有限公司 一种群节点切换方法及通信系统
WO2010022560A1 (zh) * 2008-08-29 2010-03-04 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 用于无线网络中组切换的方法和设备
KR20140112091A (ko) * 2010-04-02 2014-09-22 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 머신 타입 통신 디바이스를 위한 그룹 절차
US8600387B2 (en) * 2010-04-29 2013-12-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for performing intra closed subscriber group handover
US8825057B2 (en) * 2011-12-01 2014-09-02 At&T Mobility Ii Llc Range expansion in a wireless network environment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080047735A (ko) * 2006-11-27 2008-05-30 한국전자통신연구원 이동통신망에서 핸드오버 방법 및 시스템
KR20080063655A (ko) * 2007-01-02 2008-07-07 삼성전자주식회사 무선 네트워크 환경에서의 수직 핸드오프를 위한 채널 서치방법 및 채널 서치 시스템
KR20100010825A (ko) * 2008-07-23 2010-02-02 인하대학교 산학협력단 그룹 스캔을 이용한 타겟 기지국 채널 결정 방법

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