KR101453165B1 - Media independent handover method and apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 매체 독립 핸드오버 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 모바일 단말의 매체 독립 핸드오버 방법으로서, (a) 핸드오버 수행 시, 핸드오버 이전 네트워크(제1 네트워크) 및 핸드 오버 이후 네트워크(제2 네트워크) 식별 정보 및 핸드오버 이전 데이터를 포함하는 하나 이상의 히스토리 테이블을 저장하는 단계-상기 핸드오버 이전 데이터는 시간, 위치, 방향, 속도 및 수신 신호 세기 중 적어도 하나를 포함함-; 및 (b) 현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블에 저장된 핸드오버 이전 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 결정하는 단계를 포함하는 매체 독립 핸드오버 방법이 제공된다. The present invention discloses a media independent handover method and apparatus. According to the present invention, there is provided a medium independent handover method of a mobile terminal, comprising the steps of: (a) performing a handover, transmitting a network before the handover (first network) Storing at least one history table including at least one history table, the pre-handover data including at least one of time, position, direction, speed and received signal strength; And (b) comparing the current data with data before handover stored in one or more history tables to determine a handover target network.
Description
본 발명은 매체 독립 핸드오버 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 경험에 기초하여 핸드오버 대상 네트워크를 예상하여 빠른 핸드오버가 수행될 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 보통 사람의 경우 집, 공공장소, 사무실, 학교 등을 이동하고 있는 상황에서 스마트폰이나, 노트북 등의 모바일 기기를 이용하는 경우 수시로 핸드오버가 발생하게 된다. Generally, in the case of a normal person, when a mobile device such as a smart phone or a notebook computer is used in a situation where the user is moving at a house, a public place, an office, a school, etc., handover will occur from time to time.
기존의 vertical handover 관련 표준 기술 및 알고리즘의 경우, 사용자 주변의 여러 네트워크에 대한 정보를 수집하고 사용자의 선호도나 단말의 상태 등을 고려하여 핸드오버 네트워크를 선택 및 핸드오버를 수행한다. In the conventional standard technology and algorithms related to vertical handover, information about various networks around a user is collected and a handover network is selected and a handover is performed in consideration of the user's preference or the state of the terminal.
그러나 매번 핸드오버를 수행하기 전에 주변 네트워크로부터 정보를 수집해야할 뿐 아니라 핸드오버 가능성이 없는 네트워크에 대한 핸드오버를 시도함으로써 불필요한 핸드오버 시그널링이 발생할 뿐만 아니라 여러 네트워크 신호 수신 등을 위한 전력 소모가 발생할 가능성이 있었다.However, it is necessary not only to collect information from the neighboring network before each handover, but also to attempt handover to a network where there is no possibility of handover, thereby causing unnecessary handover signaling, and power consumption for receiving various network signals .
도 1은 종래기술에 따른 MIH 기반 Vertical 핸드오버 시그널링 흐름도를 도시한 도면이다. 1 is a flowchart illustrating an MIH-based vertical handover signaling according to the related art.
도 1을 참조하면, 모바일 노드(Mobile Node)는 매체 독립 정보 서버(Media Independent Inforamtion Server: MIIS)로 매체 독립 핸드오버를 위한 정보를 요청(MIH_Get_Information_Request)하고(단계 100), 이에 대한 응답(MIH_Get_Information_Response)을 수신한다(단계 102). Referring to FIG. 1, a mobile node requests information (MIH_Get_Information_Request) for media independent handover (MIH_Get_Information_Response) (step 100) to a media independent information server (MIIS) (Step 102).
이후, 모바일 노드와 서빙 네트워크는 자원 가용 상태(Resource Availability)를 파악한다. The mobile node and the serving network then determine the resource availability.
보다 상세하게, 모바일 노드가 서빙 네트워크(Serving Network)로 인접한 후보 네트워크에 대한 질의 요청(MIH_MN_HO_Query_Candidate_request)을 전송하는 경우(단계 104), 서빙 네트워크는 인접 네트워크(CN1 내지 CNn)와 연동하여 자원 가용 상태를 체크하고(MIH_N2N_HO_Query_Resource_request/response, 단계 106), 모바일 노드로 인접 후보 네트워크 정보를 포함하는 응답(MIH_MN_HO_Query_Candidate_response)을 전송한다(단계 108). More specifically, when the mobile node transmits a query request (MIH_MN_HO_Query_Candidate_request) for a candidate network adjacent to the serving network in a serving network (step 104), the serving network cooperates with the neighboring networks (CN1 to CNn) (MIH_N2N_HO_Query_Resource_request / response, step 106), and transmits a response (MIH_MN_HO_Query_Candidate_response) including neighbor candidate network information to the mobile node (step 108).
단계 104 내지 108을 통해 핸드오버 네트워크(Candidate Network: CN1)가 결정된다. A handover network (CN1) is determined through steps 104 to.
핸드오버 네트워크가 결정된 이후, 모바일 노드 및 서빙 네트워크는 결정된 네트워크로의 핸드오버를 위한 자원 준비 과정(Resource Preparation)을 수행한다. After the handover network is determined, the mobile node and the serving network perform resource preparation for handover to the determined network.
이를 위해, 모바일 노드는 핸드오버 커미트 요청(MIH_MN_HO_Commit_request)을 서빙 네트워크로 전송하고(단계 110), 서빙 네트워크는 핸드오버 네트워크(CN1)와 MIH_N2N_HO_Commit_request/response를 송수신한 후(단계 112 내지 114), 모바일 노드로 핸드오버 커미트 요청에 대한 응답(MIH_MN_HO_Commit_response)을 전송한다(단계 116).To this end, the mobile node sends a handover commit request (MIH_MN_HO_Commit_request) to the serving network (step 110) and the serving network sends and receives the MIH_N2N_HO_Commit_request / response to the handover network (CN1) (MIH_MN_HO_Commit_response) to the handover commit request (step 116).
이후, 2계층 연결 구성 및 상위 계층 핸드오버가 수행된다(단계 118)Thereafter, a two-layer connection configuration and an upper layer handover are performed (step 118)
상기한 바와 같이, 종래에는 모바일 노드의 핸드오버 시 서빙 네트워크가 인접한 복수의 후보 네트워크와 연동하여 자원 상태를 체크해야 하기 때문에 비효율적인 문제점이 있다. As described above, conventionally, when the mobile node is handed over, the serving network must check the resource status in cooperation with a plurality of adjacent candidate networks, which is inefficient.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 사용자가 주로 이용하는 네트워크 정보를 이용하여 핸드오버 대상 네트워크를 예측함으로써 핸드오버를 빠르게 수행할 수 있도록 하는 매체 독립 핸드오버 방법 및 장치를 제안하고자 한다. Disclosure of Invention Technical Goals The present invention has been made in view of the above problems and it is an object of the present invention to provide a medium independent handover method and apparatus capable of quickly performing a handover by predicting a handover target network using network information mainly used by a user I want to.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 모바일 단말의 매체 독립 핸드오버 방법으로서, (a) 핸드오버 수행 시, 핸드오버 이전 네트워크(제1 네트워크) 및 핸드 오버 이후 네트워크(제2 네트워크) 식별 정보 및 핸드오버 이전 데이터를 포함하는 하나 이상의 히스토리 테이블을 저장하는 단계-상기 핸드오버 이전 데이터는 시간, 위치, 방향, 속도 및 수신 신호 세기 중 적어도 하나를 포함함-; 및 (b) 현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블에 저장된 핸드오버 이전 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 결정하는 단계를 포함하는 매체 독립 핸드오버 방법이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a medium independent handover method for a mobile terminal, comprising the steps of: (a) performing a handover, the network before the handover (first network) (Second network) identification information and data prior to handover, the pre-handover data including at least one of time, location, direction, speed and received signal strength; And (b) comparing the current data with data before handover stored in one or more history tables to determine a handover target network.
상기 (b) 단계는, 하나 이상의 히스토리 테이블 중 현재 네트워크와 동일한 제1 네트워크를 포함하며, 현재의 위치, 시간, 방향, 속도 및 신호세기와 미리 설정된 범위 내에서 동일성을 갖는 데이터를 포함하는 히스토리 테이블의 제2 네트워크를 상기 핸드오버 대상 네트워크로 결정할 수 있다. Wherein the step (b) includes a first network including the first network, which is the same as the current network of the at least one history table, and includes a history table including data having the same position, time, direction, To be the handover target network.
상기 하나 이상의 히스토리 테이블에 포함된 각 제2 네트워크의 사용률을 계산하는 단계를 더 포함하되, 상기 (b) 단계는 핸드오버 대상 네트워크 후보가 복수로 존재하는 경우, 복수의 핸드오버 대상 네트워크 후보 중 상기 사용률에 기초하여 상기 핸드오버 대상 네트워크를 결정할 수 있다. The method of
상기 사용률 계산 단계는, 상기 네트워크 사용률이 미리 설정된 기간 동안 임계치 이하인 경우, 해당 제2 네트워크를 블랙리스트로 설정할 수 있다. The usage rate calculation step may set the second network to a black list if the network usage rate is less than or equal to a threshold value for a predetermined period.
상기 (b) 단계는, 상기 현재 데이터와 일치하는 이전 데이터를 갖는 제1 히스토리 테이블에 대한 데이터 일치율을 계산하는 단계; 상기 제1 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크의 사용률에 따른 확률을 계산하는 단계; 및 상기 데이터 일치율이 상기 계산된 확률보다 큰 경우, 상기 제1 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크를 핸드오버 대상 네트워크의 후보로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The step (b) includes: calculating a data matching rate for a first history table having previous data matching the current data; Calculating a probability according to a usage rate of a second network included in the first history table; And determining the second network included in the first history table as a candidate for the handover target network when the data matching rate is greater than the calculated probability.
상기 사용률은 미리 설정된 기간 주기로 갱신될 수 있다. The usage rate may be updated at a preset period of time.
상기 확률 계산은 아래의 수학식에 따라 수행될 수 있다. The probability calculation may be performed according to the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
여기서, U는 사용률임Where U is utilization rate
상기 (b) 단계는, 상기 핸드오버 대상 네트워크 후보가 복수인 경우, 뉴런(Neuron) 알고리즘을 이용하여 하나의 핸드오버 대상 네트워크를 결정할 수 있다. In the step (b), when there are a plurality of handover target network candidates, one handover target network may be determined using a neuron algorithm.
상기 핸드오버 대상 네트워크 후보가 복수인 경우, 상기 복수의 핸드오버 대상 네트워크 후보에 상응하는 제1 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이전 데이터와 현재 데이터를 정규화하는 단계; 및 상기 정규화된 핸드오버 이전 데이터와 현재 데이터의 유클리디안 거리를 계산하는 단계를 포함하되, 상기 계산된 유클리디안 거리를 이용하여 상기 하나의 핸드오버 대상 네트워크가 결정될 수 있다. Normalizing the handover pre-handover data and the current data included in the first history table corresponding to the plurality of handover target candidates when the number of the handover target network candidates is a plurality; And calculating the Euclidean distance between the normalized data before handover and the current data, wherein the one handover target network can be determined using the calculated Euclidean distance.
현재 위치가 상기 히스토리 테이블에 포함된 이전 위치를 중심으로 현재 네트워크의 커버리지 반경의 미리 설정된 범위 내에 존재하는 경우 위치의 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. It can be determined that there is a positional identity if the current position is within a predetermined range of the coverage radius of the current network centered on the previous position included in the history table.
상기 (a) 단계는, 상기 수신 신호 세기가 감소하는 경우, 미리 설정된 시간 동안의 핸드오버 이전 데이터를 저장할 수 있다. In the step (a), when the received signal strength decreases, data before handover for a preset time can be stored.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium on which a program for performing the above-described method is recorded.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 매체 독립 핸드오버를 수행하는 장치로서, 핸드오버 수행 시, 핸드오버 이전 네트워크(제1 네트워크) 및 핸드 오버 이후 네트워크(제2 네트워크) 식별 정보 및 핸드오버 이전 데이터를 포함하는 하나 이상의 히스토리 테이블을 저장하는 저장부-상기 핸드오버 이전 데이터는 시간, 위치, 방향, 속도 및 수신 신호 세기 중 적어도 하나를 포함함-; 및 현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블에 저장된 핸드오버 이전 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 결정하는 제어부를 포함하는 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for performing a medium independent handover, the apparatus comprising: means for performing a handover, the network before the handover (first network) Wherein the pre-handover data includes at least one of time, location, direction, speed, and received signal strength; And a control unit for determining a handover target network by comparing current data and data before handover stored in at least one history table.
본 발명에 따르면, 핸드오버 수행 시 핸드오버 이전 데이터를 저장하고, 현재 데이터와 핸드오버 이전 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 미리 예측하기 때문에 핸드오버 시 전력 소모를 줄이고 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since data before handover is stored in the handover and data of the current data and the data before handover are compared with each other, the handover target network is predicted in advance, so that power consumption and efficiency can be reduced at the time of handover have.
도 1은 종래기술에 따른 MIH 기반 Vertical 핸드오버 시그널링 흐름도를 도시한 도면.
도 2는 사용자의 이동 중 매체 독립 핸드오버가 발생하는 상태를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 수행 시 이전 히스토리 저장 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히스토리 테이블에 저장되는 데이터 및 모바일 단말의 스택 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히스토리 테이블의 일 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 전체 수행 과정의 순서도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 대상 네트워크 결정 과정의 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 동일성 판단 과정을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 동일성 판단 과정을 설명하기 위한 도면.
도 10은 뉴런 방식 알고리즘을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크 모듈 전원관리 과정의 순서도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIH 기반 Vertical 핸드오버 시그널링 흐름도를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말의 블록도. 1 illustrates a flow diagram of an MIH-based vertical handover signaling according to the prior art;
2 is a diagram for explaining a state in which a media independent handover occurs during movement of a user;
3 is a diagram for explaining a process of storing a previous history when performing a handover according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating data stored in a history table and a stack structure of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates an example of a history table according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a flowchart of a handover entire process according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 7 is a flowchart of a handover target network determination process according to an exemplary embodiment of the present invention; FIG.
8 is a view for explaining a process of determining a positional consistency according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a direction identity determination process according to an embodiment of the present invention;
10 is a diagram for explaining a neural system algorithm;
11 is a flowchart of a network module power management process according to a preferred embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating an MIH-based vertical handover signaling according to an exemplary embodiment of the present invention.
13 is a block diagram of a mobile terminal in accordance with an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.
도 2는 사용자의 이동 중 매체 독립 핸드오버가 발생하는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram for explaining a state in which a media independent handover occurs during movement of a user.
도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 사용자의 이동 범위는 사용자가 거주하는 집, 출퇴근 시 이동하게 되는 공공장소(도로, 정류장, 지하철 등), 회사가 되고, 여기서 주로 시간을 보내게 된다. As shown in FIG. 2, the moving range of a general user becomes a house where the user resides, a public place (road, stop, subway, etc.) to be moved when commuting to and from work, and a company.
그리고, 사용자의 이동 범위에는 3G망(또는 LTE망), WAMAX망(WIBRO), 무선랜 망이 혼재되어 있으며, 이에 따라 사용자가 이동하는 과정에서 스마트폰 또는 노트북과 같은 모바일 단말(200)을 이용하여 네트워크에 접속하고 있는 경우 핸드오버가 수시로 발생하게 된다. The mobile range of the user includes a 3G network (or LTE network), a WAMAX network (WIBRO), and a wireless LAN network. Accordingly, the
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 핸드오버를 수행하는 경우, 모바일 단말(200)은 핸드오버 이전 네트워트(제1 네트워크) 및 핸드오버 이후 네트워크(제2 네트워크) 식별 정보 및 소정 시간 동안의 핸드오버 이전 데이터를 포함하는 히스토리 테이블을 저장하고, 추후에 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이전 데이터와 현재 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 결정한다. According to a preferred embodiment of the present invention, when performing a handover as shown in FIG. 3, the
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핸드오버 이전 데이터는 핸드오버 시점(T)을 기준으로 10초 이전(T-10s)까지의 데이터가 1초 단위로 모바일 단말(200)에 스택(stack) 형태로 저장될 수 있다. For example, as shown in FIG. 4, the data prior to handover according to the present invention includes data up to 10 seconds before (T-10s) based on the handover time T, ) In the form of a stack.
보다 상세하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 히스토리 테이블은 핸드오버 이전 네트워크 식별 정보(Prev. Net), 핸드오버 이후 네트워크 식별 정보(HO Net)와 핸드오버 직전의 시간, 각 시간에서의 수신 신호 세기(RSSI), 위치, 방향, 속도 정보를 포함할 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 5, the history table according to the present invention includes network identification information (Prev. Net) before handover, network identification information (HO Net) after handover, The received signal strength (RSSI), position, direction, and velocity information at the receiver.
바람직하게, 시간 정보는 24시간 기준의 시분초 단위로, 위치 정보는 경도 및 위도 단위로, 속도 정보는 초속(m/2) 단위로, 방향 정보는 360도 기준의 도단위로 저장될 수 있다. Preferably, the time information may be stored on a 24-hour basis in units of seconds, the position information in units of longitude and latitude, the velocity information in units of seconds (m / 2), and the direction information in degrees.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 히스토리 테이블은 상기한 정보 외에 네트워크 사용률(P(U))에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the history table may further include information on the network usage rate (P (U)) in addition to the above information.
본 발명은 사용자의 이동 패턴에 기초하여 현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블을 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 예측하는 것으로서, 히스토리 테이블에 저장된 핸드오버 이후의 제2 네트워크가 미리 설정된 기간 이상 사용되지 않은 경우, 해당 제2 네트워크를 블랙리스트로 관리할 수 있다. The present invention predicts a handover target network by comparing current data with one or more history tables based on a movement pattern of a user. When the second network after handover stored in the history table is not used for a predetermined period or more, The second network can be managed as a black list.
여기서, 블랙리스트로 관리한다는 것은 현재 데이터와 일치하는 이전 데이터를 포함하는 히스토리 테이블이 존재한다고 하더라도 해당 히스토리 테이블은 핸드오버 예측에 이용하지 않는다는 것을 의미한다. Here, management by black list means that even if there is a history table including previous data matching the current data, the history table is not used for handover prediction.
바람직하게, 모바일 단말(200)은 네트워크 사용률을 미리 설정된 기간 주기로 계산하며, 이전 기간 동안 네트워크 사용률이 임계치 이하인 경우, 해당 제2 네트워크를 블랙리스트로 관리한다. Preferably, the
예를 들어, 네트워크 사용률은 일주일 단위로 갱신될 수 있으며, 제2 네트워크의 이전 일주일 동안 네트워크 사용률이 0인 경우 즉, 한 번도 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크가 사용되지 않은 경우, 블랙리스트로 설정된다. For example, the network utilization rate may be updated on a weekly basis. If the network utilization rate is 0 for the previous week of the second network, that is, if the second network included in the history table is never used, do.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 핸드오버 대상 네트워크 결정 과정을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a handover target network determination process according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 전체 수행 과정의 순서도이다. FIG. 6 is a flowchart of an overall handover procedure according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 모바일 단말(200)은 현재 네트워크가 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이전 네트워크(Prev. Net)와 일치하는지 여부를 판단한다(단계 600).Referring to FIG. 6, the
만일, 현재 네트워크와 일치하는 핸드오버 이전 네트워크를 포함하는 히스토리 테이블이 존재하는 경우, 모바일 단말(200)은 현재 네트워크에서의 수신 신호 세기가 감소 상황인지를 판단한다(단계 602).If there is a history table including the pre-handover network matching the current network, the
수신 신호 세기가 감소되는 상황인 경우, 모바일 단말(200)은 핸드오버가 수행될 필요가 있는 것으로 판단하며, 현재 네트워크에서의 데이터와 미리 저장된 하나 이상의 히스토리 테이블과의 비교를 통해 핸드오버 대상 네트워크의 예측 과정을 수행한다(단계 604).The
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드오버 대상 네트워크 결정 과정의 순서도이다. 7 is a flowchart of a handover target network determination process according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 모바일 단말(200)은 미리 설정된 시간 단위(예를 들어, 매초 단위)로 현재 네트워크에서의 데이터(위치, 시간, 방향, 속도 및 RSSI)를 저장한다(단계 700).Referring to FIG. 7, the
단계 700과 같이 현재 데이터를 저장하는 것과 동시에, 미리 저장된 히스토리 테이블에 포함된 데이터와 일치하는지 여부를 판단한다(단계 702).At the same time as storing the current data as in step 700, it is judged whether or not it matches the data contained in the pre-stored history table (step 702).
본 발명에 따르면, 단계 702는 히스토리 테이블에 포함된 위치, 시간, 방향, 속도 및 RSSI(이전 데이터)가 현재 시점에서의 각 정보와 미리 설정된 범위 내에서 동일성을 갖는지를 판단하는 과정이다. According to the present invention, step 702 is a process for determining whether the position, time, direction, speed, and RSSI (previous data) included in the history table have the same identity within each predetermined range with each piece of information at the current time.
보다 상세하게, 본 발명에 따른 위치의 동일성에 있어서, 모바일 단말(200)은 현재 위치가 이전 위치를 중심으로 하는 소정 반경 범위 내에 존재하는 경우, 위치의 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. More specifically, in the case of positional consistency according to the present invention, the
도 8에 도시된 바와 같이, 이전 위치를 중심으로 현재 네트워크 커버리지의 반경 R의 10% 오차 범위(R/10)에 현재 위치가 존재하는 경우, 모바일 단말(200)은 위치의 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. As shown in FIG. 8, if there is a current position in a 10% error range (R / 10) of the radius R of the current network coverage around the previous position, the
시간 및 방향의 동일성에 있어서, 모바일 단말(200)은 현재 시간이 이전 시간과, 그리고 현재 방향이 이전 방향의 미리 설정된 시간 범위 내에 존재하는 경우 시간 및 방향이 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. In terms of time and direction, the
예를 들어, 이전 시간과 현재 시간이 1시간 범위 내에 있는 경우 시간의 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. For example, if the previous time and the current time are within the 1 hour range, it can be determined that there is time coincidence.
도 9에 도시된 바와 같이, 모바일 단말(200)은 현재 방향이 기준이 되는 이전 방향의 10% 오차 범위(예를 들어, 이전 방향을 기준으로 ±36° 범위)에 있는 경우 방향의 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. As shown in FIG. 9, the
또한, 속도의 동일성에 있어서도 모바일 단말(200)은 이전 속도와 현재 속도가 10% 범위의 차이를 갖는 경우 속도의 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. Also, in terms of speed, the
모바일 단말(200)은 수신 신호 세기에 있어서, 신호 세기가 동일하거나 dbm 값으로 10% 내외인 경우 수신 신호 세기에 동일성이 있는 것으로 판단할 수 있다. The
다시 도 7을 참조하면, 상기와 같은 과정을 통해 현재 데이터와 동일성이 있는 테이블값이 존재하는 경우, 모바일 단말(200)은 동일성을 갖는 데이터를 포함하는 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이후 네트워크(제2 네트워크)가 블랙리스트인지를 판단한다(704). Referring again to FIG. 7, if there is a table value having the same identity as the current data through the above process, the
단계 702에 의해 현재 데이터와 일치하는 데이터를 포함하는 히스토리 테이블가 존재하지 않거나, 핸드오버 이후 네트워크가 블랙리스트인 경우, 모바일 단말(200)은 도 1과 같은 기존 방식으로 주변 네트워크를 검색하여 핸드오버를 수행한다(단계 706).If there is no history table including data matching the current data in step 702, or if the network is black list after handover, the
히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이후 네트워크가 블랙리스트가 아닌 경우, 모바일 단말(200)은 히스토리 테이블에 포함된 이전 데이터와 현재 데이터의 데이터 일치율(HIT율)을 계산한다(단계 708).If the network is not blacklisted after the handover included in the history table, the
도 5에 도시된 바와 같이, 현재의 시간, 위치, 속도, 방향 및 수신 신호 세기 각각과 히스토리 테이블의 각 열에 포함된 데이터가 일치하는 경우, HIT로 처리되며, HIT율은 히스토리 테이블의 10개의 열 중 일치하는 개수에 의해 결정된다. As shown in FIG. 5, when the current time, position, speed, direction, and received signal strength are each matched with the data included in each column of the history table, the HIT is processed as HIT, The number of which is matched.
모바일 단말(200)은 하나 이상의 히스토리 테이블에 대해 네트워크 사용률(U(%))에 따른 확률 P를 계산한다(단계 710).The
단계 710은 총 HIT율(데이터 일치율)이 미리 설정된 수치를 넘는 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이후 네트워크만을 핸드오버 대상 네트워크의 후보로 선정하기 위한 과정이다. Step 710 is a process for selecting only the network as a candidate of the handover target network after the handover included in the history table in which the total HIT rate (data matching rate) exceeds a predetermined value.
본 발명에 따르면, 각 히스토리 테이블의 확률 P는 다음의 수식을 통해 결정될 수 있다. According to the present invention, the probability P of each history table can be determined through the following equation.
본 발명에 따르면, HIT율이 미리 설정된 수치를 넘는 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이후 네트워크가 핸드오버 대상 네트워크 후보로 결정될 수 있는데, 상기한 수학식 1에 따라 네트워크 사용률(U)이 높은 네트워크인 경우, 확률 P가 작아지게 되며, 이에 따라 총 HIT율이 다소 작은 경우라도 후보로 선정될 수 있다. According to the present invention, a network can be determined as a handover target network candidate after a handover included in a history table having a HIT rate exceeding a predetermined value. If the network utilization rate U is high according to Equation (1) , The probability P becomes small, and even if the total HIT rate is somewhat small, it can be selected as a candidate.
즉, 사용률이 높은 네트워크의 경우 핸드오버 확률이 높아 데이터 일치율이 다소 낮더라도 핸드오버 대상 네트워크로 결정될 가능성이 높기 때문에 상기한 수학식 1을 이용하여 확률을 계산한다. That is, even if the data matching rate is low due to a high probability of handover in a network with a high utilization rate, the possibility of being determined as a handover target network is high, and therefore, the probability is calculated using Equation (1).
상기한 확률 P 계산 이후, 모바일 단말(200)은 HIT율이 확률 P보다 큰 핸드오버 대상 네트워크 개수가 하나 이상인지를 판단하며(단계 712), 핸드오버 대상 네트워크가 하나인 경우는 핸드오버 네트워크 전원 관리 알고리즘 및 MIH에 의한 핸드오버 준비 알고리즘을 수행한다(단계 714,716).After calculating the probability P, the
한편, 핸드오버 대상 네트워크 후보가 복수인 경우, 모바일 단말(200)은 뉴런(Neuron) 방식에 의해 핸드오버 대상 네트워크를 결정한다(단계 718).On the other hand, if there are a plurality of candidate network candidates for handover, the
뉴런 방식이란 도 10에 도시된 바와 같이, 사람의 감각 뉴런과 운동 뉴런을 모델링한 것으로서 처음 학습 과정에서는 어떤 입력값(데이터 집합들)이 들어왔을 때, 그것을 뉴런(결과값)에 매핑(Mapping)하고 이후에 들어온 입력값에 대해서 이전 입력 데이터값들과 유사성(유클리디안 거리)을 비교하여 뉴런(결과값)을 정하는 방식을 말한다.As shown in FIG. 10, a neuron model is a model of a human sensory neuron and a motor neuron. In the initial learning process, when input values (data sets) are input, it is mapped to neurons (result values) And a neuron (result value) is determined by comparing similarity (Euclidean distance) with previous input data values with respect to input values inputted afterward.
뉴런 방식을 위해 단계 718에서 각 데이터에 대한 유클리디안 거리 계산이 수행된다. 유클리디안 거리 계산은 이하에서 설명하는 뉴런 알고리즘을 사용하기 위한 것으로서, 이전 데이터와 현재 데이터를 아래의 수학식으로 정규화하고, 데이터간의 유클리디안 거리(근접성)를 구한 값의 평균을 구하는 과정이다. Euclidean distance calculations for each data are performed at step 718 for the neuron scheme. The Euclidean distance calculation is a process for using the neuron algorithm described below and normalizing the previous data and the current data by the following equation and obtaining the average value of the Euclidean distance (proximity) between the data .
여기서, xn은 현재의 위치, 시간, 속도, 방향, 수신 신호 세기와 같은 현재 데이터이고, yn은 이전의 위치, 시간, 속도, 방향, 수신 신호 세기와 같은 데이터이다. Where x n is current data such as current position, time, velocity, direction, received signal strength and y n is data such as previous position, time, velocity, direction, received signal strength.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크 모듈 전원관리 과정의 순서도이다. 11 is a flowchart of a network module power management process according to a preferred embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 도 7과 같이 핸드오버 대상 네트워크 예측이 완료된 이후(단계 1100), 모바일 단말(200)은 핸드오버 대상 네트워크 모듈이 ON 되었는지 판단한다(단계 1102). Referring to FIG. 11, after the handover target network prediction is completed (Step 1100), the
만일 핸드오버 대상 네트워크 모듈이 ON 되어 있는 경우에는 핸드오버 대상 네트워크로의 MIH 기반 핸드오버를 수행한다(단계 1104). If the handover target network module is ON, the MIH-based handover to the handover target network is performed (step 1104).
핸드오버 대상 네트워크 모듈이 OFF 된 경우, 모바일 단말(200)은 이를 온 시킨 후(단계 1106) MIH 기반 핸드오버를 수행한다. When the handover target network module is turned off, the
현재 사용 네트워크 모듈을 제외한 핸드오버 이전 네트워크 모듈은 오프된다(단계 1108).The network module before handover excluding the currently used network module is turned off (step 1108).
본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 예측 알고리즘을 통해 핸드오버 대상 네트워크를 예측하게 되면, MIIS(Media Independent Infomation Server)등 주변 네트워크 정보들에 대한 요청 및 시그널링이 없이 핸드오버를 수행할 수 있게 된다.According to the present invention, when the handover target network is predicted through the prediction algorithm as described above, handover can be performed without requesting and signaling the neighboring network information such as MIIS (Media Independent Information Server).
도 12에 도시된 바와 같이, 핸드오버 대상 네트워크의 예측을 통해 CN1(Candidate Network1)이 핸드오버 대상 네트워크로 선택되는 경우, 서빙 네트워크의 도 1의 자원 가용 상태 체크 과정이 생략될 수 있어 효율적으로 핸드오버가 수행될 수 있다. 12, when the CN1 (Candidate Network1) is selected as the handover target network through the prediction of the handover target network, the resource availability check process of FIG. 1 of the serving network can be omitted, Over can be performed.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말의 구성을 도시한 도면이다. 13 is a diagram illustrating a configuration of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 단말(200)은 제어부(1300), 저장부(1302) 및 네트워크 모듈(1304-1 내지 1304-n)를 포함할 수 있다. 13, the
제어부(1300)는 모바일 단말(200)의 위치, 시간, 방향, 속도 및 수신 신호 세기 데이터가 메모리에 스택 형태로 미리 설정된 개수만큼 저장되도록 한다. The
바람직하게, 제어부(1300)는 수신 신호 세기가 미리 설정된 세기 이하로 감소하는 경우, 상기와 같은 데이터가 스택 형태로 저장되도록 하고, 핸드오버가 발생하는 경우, 핸드오버 전후 네트워크 식별 정보와 함께 핸드오버 직전의 미리 설정된 시간 동안의 데이터가 히스토리 테이블로 저장부(1302)에 저장되도록 제어한다. If the received signal strength decreases to a predetermined strength or less, the
히스토리 테이블 저장 이후, 현재 시점에서의 네트워크가 미리 저장된 히스토리 테이블의 핸드오버 이전 네트워크와 일치하고, 수신 신호 세기가 감소하는 경우, 제어부(1300)는 현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블과의 비교를 통해 핸드오버 대상 네트워크를 예측한다. After storing the history table, if the network at the current time matches the pre-stored network of the history table of the stored history table and the received signal strength decreases, the
핸드오버 대상 네트워크가 예측된 경우, 제어부(1300)는 예측된 핸드오버 대상 네트워크에 상응하는 모듈(1304-n)의 전원을 관리하여 핸드오버가 수행되도록 한다. If the handover target network is predicted, the
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed on various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory and the like, can be executed by a computer using an interpreter or the like, as well as machine code, Includes a high-level language code. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the relevant art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The appended claims are to be considered as falling within the scope of the following claims.
Claims (13)
(a) 핸드오버 수행 시, 핸드오버 이전 네트워크(제1 네트워크) 및 핸드 오버 이후 네트워크(제2 네트워크) 식별 정보 및 핸드오버 이전 데이터를 포함하는 하나 이상의 히스토리 테이블을 저장하는 단계-상기 핸드오버 이전 데이터는 시간, 위치, 방향, 속도 및 수신 신호 세기 중 적어도 하나를 포함함-; 및
(b) 현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블에 저장된 핸드오버 이전 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 하나 이상의 히스토리 테이블에 포함된 각 제2 네트워크의 사용률을 계산하는 단계를 더 포함하되,
상기 (b) 단계는,
상기 현재 데이터와 일치하는 이전 데이터를 갖는 제1 히스토리 테이블에 대한 데이터 일치율을 계산하는 단계;
상기 제1 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크의 사용률에 따른 확률을 계산하는 단계; 및
상기 데이터 일치율이 상기 계산된 확률보다 큰 경우, 상기 제1 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크를 핸드오버 대상 네트워크의 후보로 결정하는 단계를 포함하는 매체 독립 핸드오버 방법.A media independent handover method of a mobile terminal,
(a) storing at least one history table including identification information of a network before a handover (first network) and a network after a handover (second network) and data before handover at the time of performing a handover, The data comprising at least one of time, position, direction, velocity and received signal strength; And
(b) comparing the current data with data before handover stored in one or more history tables to determine a handover target network,
Further comprising calculating a usage rate of each second network included in the one or more history tables,
The step (b)
Calculating a data consistency rate for a first history table having previous data consistent with the current data;
Calculating a probability according to a usage rate of a second network included in the first history table; And
And determining a second network included in the first history table as a candidate for a handover target network when the data matching rate is greater than the calculated probability.
상기 (b) 단계는,
하나 이상의 히스토리 테이블 중 현재 네트워크와 동일한 제1 네트워크를 포함하며, 현재의 위치, 시간, 방향, 속도 및 신호세기와 미리 설정된 범위 내에서 동일성을 갖는 데이터를 포함하는 히스토리 테이블의 제2 네트워크를 상기 핸드오버 대상 네트워크로 결정하는 매체 독립 핸드오버 방법. The method according to claim 1,
The step (b)
The second network of the history table including the first network identical to the current network among the one or more history tables and including data having the same position, time, direction, speed, and signal strength as the current network, A medium independent handover method for determining over-target network.
상기 사용률 계산 단계는,
상기 네트워크 사용률이 미리 설정된 기간 동안 임계치 이하인 경우, 해당 제2 네트워크를 블랙리스트로 설정하는 매체 독립 핸드오버 방법. The method according to claim 1,
Wherein the utilization rate calculation step comprises:
And setting the second network to a black list if the network utilization rate is less than or equal to a threshold value for a predetermined period of time.
상기 사용률은 미리 설정된 기간 주기로 갱신되는 매체 독립 핸드오버 방법. The method according to claim 1,
Wherein the usage rate is updated at a preset period of time.
상기 확률 계산은 아래의 수학식에 따라 수행되는 매체 독립 핸드오버 방법.
[수학식]
여기서, U는 사용률임The method according to claim 1,
Wherein the probability calculation is performed according to the following equation.
[Mathematical Expression]
Where U is utilization rate
상기 (b) 단계는,
상기 핸드오버 대상 네트워크 후보가 복수인 경우, 뉴런(Neuron) 알고리즘을 이용하여 하나의 핸드오버 대상 네트워크를 결정하는 매체 독립 핸드오버 방법. The method according to claim 1,
The step (b)
And determining a single handover target network using a neuron algorithm when the number of handover target candidates is plural.
상기 (b) 단계는,
상기 핸드오버 대상 네트워크 후보가 복수인 경우, 상기 복수의 핸드오버 대상 네트워크 후보에 상응하는 제1 히스토리 테이블에 포함된 핸드오버 이전 데이터와 현재 데이터를 정규화하는 단계; 및
상기 정규화된 핸드오버 이전 데이터와 현재 데이터의 유클리디안 거리를 계산하는 단계를 포함하되,
상기 계산된 유클리디안 거리를 이용하여 상기 하나의 핸드오버 대상 네트워크가 결정되는 매체 독립 핸드오버 방법.9. The method of claim 8,
The step (b)
Normalizing the handover pre-handover data and the current data included in the first history table corresponding to the plurality of handover target network candidates when the number of the handover target network candidates is a plurality; And
Calculating the Euclidean distance between the normalized handover pre-handover data and the current data,
Wherein the one handover target network is determined using the calculated Euclidean distance.
상기 (b) 단계는,
현재 위치가 상기 히스토리 테이블에 포함된 이전 위치를 중심으로 현재 네트워크의 커버리지 반경의 미리 설정된 범위 내에 존재하는 경우 위치의 동일성이 있는 것으로 판단하는 매체 독립 핸드오버 방법. 3. The method of claim 2,
The step (b)
And determines that there is a positional identity if the current position is within a predetermined range of the coverage radius of the current network centered on a previous position included in the history table.
상기 (a) 단계는,
상기 수신 신호 세기가 감소하는 경우, 미리 설정된 시간 동안의 핸드오버 이전 데이터를 저장하는 매체 독립 핸드오버 방법.The method according to claim 1,
The step (a)
And storing data before handover for a predetermined time when the received signal strength decreases.
핸드오버 수행 시, 핸드오버 이전 네트워크(제1 네트워크) 및 핸드 오버 이후 네트워크(제2 네트워크) 식별 정보 및 핸드오버 이전 데이터를 포함하는 하나 이상의 히스토리 테이블을 저장하는 저장부-상기 핸드오버 이전 데이터는 시간, 위치, 방향, 속도 및 수신 신호 세기 중 적어도 하나를 포함함-; 및
현재 데이터와 하나 이상의 히스토리 테이블에 저장된 핸드오버 이전 데이터를 비교하여 핸드오버 대상 네트워크를 결정하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 하나 이상의 히스토리 테이블에 포함된 각 제2 네트워크의 사용률을 계산하고, 상기 현재 데이터와 일치하는 이전 데이터를 갖는 제1 히스토리 테이블에 대한 데이터 일치율을 계산하고, 상기 제1 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크의 사용률에 따른 확률을 계산하며, 상기 데이터 일치율이 상기 계산된 확률보다 큰 경우, 상기 제1 히스토리 테이블에 포함된 제2 네트워크를 핸드오버 대상 네트워크의 후보로 결정하는 장치.
1. An apparatus for performing media independent handover,
A storage unit for storing one or more history tables including a network before the handover (first network) and a network (second network) identification information after the handover and data prior to the handover, Comprising at least one of time, position, direction, velocity and received signal strength; And
And a control unit for determining a network to be handed over by comparing current data and data before handover stored in one or more history tables,
Wherein the controller calculates a usage rate of each second network included in the at least one history table, calculates a data consistency rate for a first history table having previous data matching the current data, And determines a second network included in the first history table as a candidate for a handover target network when the data matching rate is greater than the calculated probability.
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |