KR101453166B1 - 매체 독립 핸드오버 기반의 핸드오버 제어 방법 및 장치 - Google Patents

매체 독립 핸드오버 기반의 핸드오버 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매체 독립 핸드오버 기반의 핸드오버 제어 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover: MIH) 노드의 핸드오버 제어 방법으로서, (a) 매체 독립 정보 서버(Media Independent Information Server:MIIS)로부터 핸드오버를 위한 정보요소(Information Element: IE)를 수신하는 단계; (b) 수신된 상기 IE의 최대 유효시간(Max Validtime)에 대한 유효시간(Validtime)의 비율에 기초하여 상기 IE의 일관성(Consistency)을 판단하는 단계; 및 (c) 상기 일관성의 판단에 기초하여 핸드오버를 위한 네트워크 탐색 방법을 결정하는 단계를 포함하는 핸드오버 제어 방법이 제공된다. 본 발명에 따르면, MIH 노드가 비MIH 노드와 혼합된 환경에서 핸드오버를 수행할 경우, 네트워크 탐색을 위해 소모하는 전력을 줄이고, 이동 단말의 사용시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.

Description

매체 독립 핸드오버 기반의 핸드오버 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING HANDOVER BASED IN MEDIA INDEPENDENT}
본 발명은 매체 독립 핸드오버 기반의 핸드오버 제어 방법 및 장치 에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MIH 노드와 비MIH 노드가 혼합된 환경에서 MIH 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 네트워크 탐색을 위해 소모하는 전력을 줄이고, 이동 단말의 사용시간을 늘릴 수 있는 핸드오버 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 기기의 넓은 보급과 다양한 네트워크의 환경 아래, 무선기기의 이동 시 끊김없는(seamless) 네트워크 연결을 구현하기 위해 이기종 무선 네트워크 간의 핸드오버 기술에 대한 관심이 높아지고 있으며, 끊김없는 통신을 구현하기 위하여 발생하는 무선 기기의 상당한 전력 소모 또한 무선 기기의 동작 시간과 관련하여 중요한 기술적 화두이다.
이기종 네트워크 간의 끊김없는 핸드오버를 구현하기 위한 기술로서, IEEE 802.21 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover: MIH) 기술이 제안되었다.
도 1은 종래기술에 따른 매체 독립 핸드오버 과정을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 모바일 노드(Mobile Node, MIH 기반 장치)는 매체 독립 정보 서버(Media Independent Information 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).
이후, 모바일 노드는 서빙 네트워크를 통하여 자원 가용 상태(Resource Availability)를 파악하기 위해 핸드오버를 수행할 네트워크를 모두 탐색한다(단계 104 내지 108).
탐색을 통해 핸드오버 네트워크(Candidate Network: CN1)가 결정되고, 모바일 노드 및 서빙 네트워크는 결정된 네트워크로의 핸드오버를 수행한다(단계 110 내지 118).
종래기술의 MIIS는 핸드오버에 필요한 정보를 수집하여 핸드오버를 수행하고자 하는 MIH 노드로 하여금 이용하게 함으로써, MIH 노드가 탐색 없이 핸드오버를 수행할 수 있도록 하는 것이 목적이었다.
그러나, 실제로는 MIH 노드 및 비 MIH 노드가 공존하고 있기 때문에, 비 MIH 노드로 인하여 네트워크 정보가 변경되면서 정보의 신뢰성이 보장되지 않는다.
따라서, MIH 노드가 핸드오버를 위한 네트워크 정보를 MIIS로 부터 수신하더라도 매번 핸드오버를 수행할 모든 네트워크를 탐색한 후 핸드오버를 수행하고, 핸드오버 수행 후의 네트워크 정보를 MIIS에게 송신하여 MIIS는 정보를 업데이트 한다.
이는, MIH 노드가 핸드오버를 수행하기 위해서는 MIIS가 제공하는 정보를 이용하더라도 매번 핸드오버를 수행할 모든 네트워크 탐색을 수행하기 때문에 전력 소모가 크게 증가한다는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 MIH 노드와 비MIH 노드가 혼합된 환경에서 MIH 노드의 전력 소모를 줄일 수 있는 매체 독립 핸드오버 기반의 핸드오버 제어 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover: MIH) 노드의 핸드오버 제어 방법으로서, (a) 매체 독립 정보 서버(Media Independent Information Server:MIIS)로부터 핸드오버를 위한 정보요소(Information Element: IE)를 수신하는 단계; (b) 수신된 상기 IE의 최대 유효시간(Max Validtime)에 대한 유효시간(Validtime)의 비율에 기초하여 상기 IE의 일관성(Consistency)을 판단하는 단계; 및 (c) 상기 일관성의 판단에 기초하여 핸드오버를 위한 네트워크 탐색 방법을 결정하는 단계를 포함하는 핸드오버 제어 방법이 제공된다.
상기 IE는 엑세스 네트워크에 관련 정보, 접속점(PoA) 관련 정보, 벤더 관련 정보에 관한 복수의 멤버십 요소를 포함하며, 상기 (b) 단계는 상기 복수의 멤버십 요소 각각에 대해 최대 유효시간에 대한 유효시간의 비율을 계산하여 상기 IE의 일관성을 판단할 수 있다.
상기 복수의 멤버십 요소 각각에 대해 최대 유효시간이 미리 설정되며 상기 IE가 업데이트 되는 시점에서 초기값이며, 상기 유효시간은 상기 IE가 업데이트된 시점으로부터 상기 최대 유효시간에서 카운팅된 후의 잔여 시간일 수 있다.
상기 (b) 단계는 다음의 수학식을 이용하여 퍼지 함수 입력값(input)을 산출하며, 상기 입력값이 1에 근접하는지 여부를 이용하여 상기 일관성을 판단할 수 있다.
[수학식]
Figure 112012094453989-pat00001
상기 (b) 단계는 상기 퍼지 함수 입력값이 미리 설정된 수치 이하인 경우, 0인 것으로 판단할 수 있다.
상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계에서 판단된 일관성에 따라 탐색 회피, 부분 탐색 및 전체 탐색 중 하나를 결정할 수 있다.
상기 (c) 단계는 상기 복수의 멥버십 요소 중 미리 설정된 멤버십만이 일관성을 가지는 것으로 판단되는 경우 부분 탐색으로 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 매체 독립 정보 서버(Media Independent Information Server:MIIS)의 핸드오버 제어 방법으로서, 엑세스 네트워크에 관련 정보, 접속점(PoA) 관련 정보, 벤더 관련 정보에 관한 복수의 멤버십 요소 및 상기 복수의 멤버십 요소 각각의 유효시간 필드를 포함하는 핸드오버를 위한 정보요소(Information Element: IE)를 저장하는 단계; 상기 IE가 업데이트되는 경우, 상기 복수의 멤버십 요소 각각에 대해 최대 유효시간(Max Validtime)에서부터 카운팅하는 단계; 및 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover: MIH) 노드의 요청에 따라 상기 IE를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 MIH 노드로 전송되는 IE는 상기 IE가 업데이트된 시점으로부터 상기 최대 유효시간에서 카운팅된 후의 잔여 시간인 유효시간을 포함하며, 상기 MIH 노드는 상기 최대 유효시간에 대한 상기 유효시간의 비율을 이용하여 상기 IE의 일관성을 판단하는 핸드오버 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, MIH 노드가 MIIS로부터 수신한 IE의 일관성을 판단하여 네트워크 탐색 여부를 결정하기 때문에 소모 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 매체 독립 핸드오버 과정을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 기반의 네트워크 탐색 방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 효율성 모듈(Energy Eficienty Function: EEF 모듈)이 적용된 MIH 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 IE의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가우시안 함수 형태의 퍼지함수를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 기반의 EEF 모듈이 적용된 핸드오버 메시지 흐름도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 노드가 MIIS 완전 분산 방식에서 핸드오버를 수행할 경우에 소모하는 전력을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 노드가 MIIS 프록시 분산 방식에서 핸드오버를 수행할 경우에 소모하는 전력을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 노드가 MIIS 중앙 집중 방식에서 핸드오버를 수행할 경우에 소모하는 전력을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIH 노드의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 기반의 네트워크 탐색 방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, MIH(Media Independent Handover: MIH) 노드는 MIIS(Media Independent Information Server: MIIS)에게 핸드오버를 위한 정보요소를 요청하고, MIIS로부터 정보요소(Information Element: IE)를 수신한다(단계 210).
IE는 MIIS가 관리하는 이기종 네트워크 정보의 단위를 칭하며, IE에는 액세스 네트워크에 관련된 정보, 접속점(PoA)에 관련된 정보, 벤더 관련 정보에 관한 복수의 멤버십 요소를 포함할 수 있다.
여기서, 멤버십 요소는 액세스 네트워크 타입, SSID(Subsytem ID), 채널 정보, 접속점의 MAC 주소, 접속점 위치 등과 같이 핸드오버를 위한 필요한 모든 개별 요소이다.
다음으로, MIH 노드는 에너지 효율성 기법에 의해 수신된 IE의 일관성(consistency)을 판단한다(단계 220).
단계 220에서, 모든 멤버십 요소가 일관성이 있는지를 판단하는 과정이며, 모든 멤버십 요소가 유효하여 일관성이 있는 것으로 판단하는 경우 네트워크 탐색을 회피한다(단계 231).
한편, 모든 멤버십 요소의 일관성이 없는 경우, 일부 멤버십 요소가 일관성이 있는지 판단하며(단계 230), 복수의 멤버십 요소 중 일부의 일관성이 있는 경우는 부분 탐색(단계 232), 그렇지 않은 경우는 전체 탐색(233)을 수행한다.
네트워크 탐색 후, MIH 노드는 네트워크 탐색으로 업데이트된 IE를 MIIS로 송신하여 MIIS의 IE를 업데이트 한다.
상기와 같이, MIH 노드가 일부 IE만 MIIS로 송신하는 방법을 사용함으로써, MIH 노드는 MIIS의 IE를 업데이트하는 과정에서 발생하는 시간 손실 및 전력 손실 또한 감소시킬 수 있다.
MIH 노드는 수신된 IE 일관성 판단에 따라서 네트워크를 탐색하고, MIIS의 IE를 업데이트 한 후, 핸드오버를 수행할 네트워크를 결정하여 핸드오버를 수행한다(단계 250).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 효율성 모듈(Energy Eficienty Function: EEF 모듈)이 적용된 MIH 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, EEF 모듈(320)는 제어부에 포함되는 것으로서 MIH 모듈(310) 및 Lower Layers(데이터 송수신을 위한 물리 계층, 330) 사이에 위치하여 MIIS로부터 수신된 IE의 신뢰성을 검토한 후, 핸드오버를 수행할 네트워크 탐색 방법을 결정하는데, EEF 모듈(320)는 일관성(Consistency) 판단(단계 220)과 네트워크 탐색(Scanning) 방법을 수행한다.
먼저, 일관성 판단은 MIIS에서 제공하는 IE가 유효한지 여부를 판단하는 것이다.
본 발명에 따르면, IE의 일관성은 퍼지 이론을 적용하여 IE에 포함된 복수의 멤버십 요소 각각의 유효성을 판단하는 과정으로 이루어진다.
퍼지 이론이란, 확률이론으로 해결하기 힘든 모호한 양(Fuzzy quantity)을 다루기 위해 전개한 이론으로서, 본 발명에서는 MIH 노드가 MIIS로부터 수신한 IE가 최신의 정보인지 여부와 같이 기준이 불분명한 값을 정량적으로 도출하기 위해 사용되었다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 IE의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 IE는 일관성 판단을 위한 유효시간(Valid_time) 필드를 포함한다.
유효시간은 IE가 업데이트된 시점으로부터 미리 설정된 최대 유효시간에서 카운팅된 잔여 시간이다.
본 발명에 따르면, 최대 유효시간은 복수의 멤버십 요소에 대해 각각 설정된다.
예를 들면, 변화하는 빈도가 높은 멤버십 요소는 최대 유효시간이 짧게 설정될 수 있고, 변화하는 빈도가 낮은 멤버십 요소는 최대 유효시간이 길게 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, IE의 최대 유효시간(Max Validtime)에 대한 유효시간(Validtime)의 비율에 기초하여 IE의 일관성을 판단한다.
보다 상세하게, IE의 일관성을 판단하기 위하여, 각 멤버십 요소별로, 퍼지 함수의 멤버쉽 값을 산출하여 일관성을 정량적으로 판단한다.
각 멤버십 요소의 퍼지 함수 입력값(Input)은 아래의 수학식 1과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112012094453989-pat00002
각 멤버십 별 입력값에 따른 출력은 MIIS에 업데이트된 시간과 최대 유효시간에 따라서 0 내지 1 사이의 값을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가우시안 함수 형태의 퍼지함수를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 퍼지함수는 최대값이 1이고, 최소값이 0인 함수이며, 평균이 1이고, 표준편차가 0.2인 가우시안 함수이다.
그리고, 퍼지 함수 입력값이 1인 경우, 퍼지 함수의 결과값은 1이 되고, 입력값이 0.5이하인 경우, 퍼지 함수의 결과값은 0이 된다.
즉, 본 발명에 따른 MIH 노드는 퍼지 함수의 입력값이 미리 설정된 임계치 이하인 경우는 해당 멤버십 요소가 유효하지 않은 것으로 판단한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, MIH 노드는 복수의 멤버십 요소에 대한 결과값이 1에 가까운 경우 일관성이 있는 것으로 판단하여 네트워크 탐색을 회피한다(Avoid Scanning; 단계 231).
즉, 핸드오버를 위한 네트워크 탐색 과정을 생략한 상태에서 IE에 기초하여 핸드오버를 수행한다.
한편, MIH 노드는 복수의 멤버십 요소 중 일부의 멤버십 요소의 퍼지 함수 결과값이 1에 가까운 경우 부분 탐색을 수행한다(Single Scanning; 단계 232).
바람직하게, SSID, 채널 정보 및 네트워크 타입과 같은 네트워크 기본 정보가 1에 가까운 경우 MIH 노드는 부분 탐색을 수행할 수 있다.
여기서, 부분 탐색은 MIH 노드에 포함된 복수의 네트워크 인터페이스 카드(NIC, 네트워크 접속 모듈) 중 적어도 하나를 온 하여 네트워크 탐색을 수행하는 것을 의미한다.
마지막으로 모든 멤버십 요소의 퍼지 함수 결과값이 0인 경우, MIH 노드는 전체 탐색을 수행한다(Fully Scanning; 단계 233).
본 발명에 따르면, IE의 유효성 판단에 따라 탐색 회피(Avoid Scanning) 및 부분 탐색(Single Scanning 수행할 수 있기 때문에 MIH 노드의 네트워크 탐색과정에서 발생하는 시간 손실 및 전력 손실을 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 기반의 EEF 모듈이 적용된 핸드오버 메시지 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, MIH 노드(Mobile Node)는 EEF 모듈(320)를 통해 MIIS에게 IE를 요청(단계 611 내지 614)하고, MIIS는 요청 받은 IE를 EEF 모듈를 통하여 송신한다(단계 615 내지 618).
MIH 노드는 EEF를 통하여 MIIS로부터 수신된 IE가 일관성이 있는지 여부를 상기에서 설명한 바와 같이 판단한다.
MIH 노드는 EEF 모듈(320)를 통하여 IE의 일관성을 판단한 후, 상기에서 설명한 바와 같이 네트워크 탐색(Scanning) 방법을 결정하고, 선택된 NIC(Network Interface Card #1)에 핸드오버를 수행할 네트워크의 탐색을 요청한다(단계 621 및 622).
핸드오버를 수행할 네트워크 탐색 결과 IE를 MIH 노드가 수신하고(단계 623 내지 625), MIH 노드는 업데이트된 IE 정보를 MIIS에 송신하여 MIIS의 IE를 업데이트 한다(단계 626).
아래에서는, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 EEF 모듈을 적용한 MIH 노드가 핸드오버를 수행하는 경우에 소모되는 전력이 감소하는 효과를 검토한다.
핸드오버 시 소모되는 전력은 아래의 수학식 2 내지 6에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112012094453989-pat00003
수학식 2와 같이 핸드오버 시 소모되는 전력(PHO)은 Layer2의 핸드오버 시 소모되는 전력(PL2HO) 및 Layer3의 핸드오버 시 소모되는 전력(PL3HO)의 합으로 산출될 수 있다.
Layer2의 핸드오버 시 소모되는 전력(PL2HO)은 아래의 수학식 3으로부터 산출될 수 있다.
Figure 112012094453989-pat00004
Layer2의 핸드오버 시 소모되는 전력(PL2HO)은 여러 네트워크를 탐색(Scanning)하는 경우 각 네트워크 탐색(Scanning)에 소모되는 전력(Pscan)과 IE를 요청하는 과정에서 소모되는 전력(PIE) 및 기타 소모 전력(Prest)의 합으로 산출될 수 있다.
Layer3의 핸드오버 시 소모되는 전력(PL3HO)을 산출하는 방법 또한, Layer2의 핸드오버 시 소모되는 전력(PL2HO)을 산출하는 방법과 같다.
네트워크 탐색(Scanning)에 소모되는 전력(Pscan)은 아래 수학식 4로부터 수신단이 소모하는 전력(Prx)과 탐색 시간(tp)의 곱으로 산출될 수 있다
Figure 112012094453989-pat00005
IE를 요청하는 과정에서 소모되는 전력(PIE)은 아래의 수학식 5로부터 산출될 수 있다.
Figure 112012094453989-pat00006
IE를 요청하는 과정에서 소모되는 전력(PIE)은 네트워크를 탐색하는 과정에서 각 네트워크 별로 수신단이 소모하는 전력(Prx)에 요청한 정보의 길이(lreq)를 정보 전송률(R) 나눈 값을 곱하여 산출된 값 및 수신단이 소모하는 전력(Prx)에 홉의 수(hop)와 홉의 물리적인 거리(d)를 곱하여 산출된 값을 합하는 방법으로 산출될 수 있다.
기타 소모 전력(Prest)은 아래의 수학식 6으로부터 산출될 수 있다.
Figure 112012094453989-pat00007
기타 소모 전력(Prest)은 핸드오버 자원 확인을 위해 소모된 전력(PRCH), 핸드오버 자원 준비를 위해 소모된 전력(PRPRE), 핸드오버 자원 해제에 소모된 전력(PRREL), 핸드오버 수행에 소모된 전력(PPROC) 및 IE 업데이트에 소모된 전력(PUPD)의 합으로 산출될 수 있다.
상기에서 핸드오버 수행에 소모된 전력(PPROC)은 다른 소모 전력에 비하여 기타 소모 전력에 미치는 영향이 적으므로 기타 소모 전력(Prest)을 산출하는 식에서 생략될 수 있다.
상기에서 사용된 각 파라미터의 정의는 아래의 표 1에 표기된 바와 같다.
Paramters Description
Ptx Average Rx Power
Rx Power of each Network
PHO Consumed Power for HO
PL2HO Consumed Power for L2HO
PL3HO Consumed Power for L3HO
PIE Consumed Power for IE Request
tp Scanning Period
lreq Request Message Length
R Data Rate
hop Number of Hops
d Physical Distance of a Hop
PRCH Consumed Power for Resource Check
PRPRE Consumed Power for Resource Preparation
PRREL Consumed Power for Resource Release
PPROC Consumed Power for Processing
PUPD Consumed Power for IE Update
상기에서 살핀 바와 같이, 상기 수학식 2 내지 6을 이용하여 MIH 노드가 핸드오버를 수행하기 위하여 소모하는 전력을 산출할 수 있는데, 아래에서는, 각 네트워크를 유형 별로 나누어, 본 발명에 따른 MIH 노드가 핸드오버를 수행하기 위하여 소모한 전력이 감소된 효과를 종래 MIH 노드와 비교하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 노드가 MIIS 완전 분산 방식에서 핸드오버를 수행할 경우에 소모하는 전력을 도시한 도면이고, 도 8은 MIH 노드가 MIIS 프록시 분산 방식에서 핸드오버를 수행할 경우에 소모하는 전력을 도시한 도면이며, 도 9는 MIH 노드가 MIIS 중앙 집중 방식에서 핸드오버를 수행할 경우에 소모하는 전력을 도시한 도면이다.
이하, 도 7 내지 9를 참조하여, 본 발명에 따른 MIH 노드가 핸드오버를 수행하는 횟수가 증가함에 따라 소모하는 전력을 종래 MIH와 비교하여 검토한다.
MIH 노드가 핸드오버 시 소모하는 전력은 네트워크 방식에 따라 달라질 수 있으며, 네트워크 방식은 MIIS의 위치에 따라, 완전 분산 방식, 프록시 분산 방식 및 중앙 집중 방식의 3가지 유형으로 분류할 수 있다.
첫째, 완전 분산 방식은 모든 네트워크 마다 전용 MIIS 가 있으며 해당 네트워크에 속해 있는 MIH 노드의 IE만 관리하는 방식이다.
도 7을 참조하면, 완전 분산 방식에서 종래 MIH 노드는 핸드오버 횟수에 따라 비례하여 소모 전력이 증가하며, 7회의 핸드오버 수행 시 약 0.0025와트의 소모 전력이 발생한다.
하지만, 완전 분산 방식에서 본 발명에 따른 MIH 노드는 핸드오버 횟 수에 따라 소모 전력이 정확히 비례하지 않고, 핸드오버 횟수가 증가할수록 종래 MIH 노드의 소모 전력과 비교할 때, 소모 전력의 차이가 더 커지는 경향을 보이며, 7회의 핸드오버 수행 시 약 0.0017와트의 소모 전력이 발생한다.
둘째, 프록시 분산 방식은 완전 분산 방식과 마찬가지로 모든 네트워크마다 전용 MIIS를 갖고 있지만, 완전 분산 방식과 다르게 MIIS가 다른 네트워크의 MIIS 정보도 함께 관리하고, MIH 노드가 다른 네트워크의 정보를 요청하면 해당 노드가 속한 네트워크의 MIIS가 대신 요청을 수행하며, 이 때 노드에게 전달되는 정보를 MIIS도 저장해두는 방식이다.
도 8을 참조하면, 프록시 분산 방식에서 종래 MIH 노드는 핸드오버 횟수에 따라 비례하여 소모 전력이 증가하며, 7회의 핸드오버 수행 시 약 0.0024와트의 소모 전력이 발생한다.
하지만, 프록시 분산 방식에서 본 발명에 따른 MIH 노드는 핸드오버 횟 수에 따라 소모 전력이 정확히 비례하지 않고, 핸드오버 횟 수가 증가할수록 종래 MIH 노드의 소모전력과 비교할 때, 소모 전력의 차이가 더 커지는 경향을 보이며, 7회의 핸드오버 수행 시 약 0.0016와트의 소모 전력이 발생한다.
셋째, 중앙 집중 방식은 전체 네트워크에 MIIS가 하나만 존재하여 모든 정보를 관리하는 구성이다.
도 9를 참조하면, 중앙 집중 방식에서 종래 MIH 노드는 핸드오버 횟수에 따라 비례하여 소모 전력이 증가하며, 7회의 핸드오버 수행 시 약 0.0024와트의 소모 전력이 발생한다.
하지만, 중앙 집중 방식에서 본 발명에 따른 MIH 노드는 핸드오버 횟 수에 따라 소모 전력이 정확히 비례하지 않고, 핸드오버 횟 수가 증가할수록 종래 MIH 노드의 소모전력과 비교할 때, 소모 전력의 차이가 더 커지는 경향을 보이며, 7회의 핸드오버 수행 시 약 0.0016와트의 소모 전력이 발생한다.
상기의 결과를 검토할 때, 3가지 네트워크 방식 모두에서 7회의 핸드오버 수행 시, 본 발명의 MIH 노드에서는 종래의 MIH 노드에 비하여 약 23 내지 24 %의 소모 전력이 감소한 결과가 나타났다.
따라서, 본 발명에 따르면, MIH 노드가 네트워크 탐색을 위해 소모하는 전력을 줄임으로써, MIH 노드의 사용시간을 늘릴 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 MIH 장치를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 MIH 장치(1010)로서, 저장부(1020) 및 제어부(1030)를 포함하는 장치가 제공된다.
저장부(1020)는 MIIS로부터 수신된 IE를 저장한다.
제어부(1030)는 MIIS로부터 수신되어 저장부(1020)에 저장된 IE의 신뢰성을 판단하는데, 우선 IE의 일관성을 판단하고, 그 결과에 기인하여, 네트워크 탐색 방법을 결정한다.
또한, 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 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover: MIH) 노드의 핸드오버 제어 방법으로서,
    (a) 매체 독립 정보 서버(Media Independent Information Server:MIIS)로부터 핸드오버를 위한 정보요소(Information Element: IE)를 수신하는 단계;
    (b) 수신된 상기 IE의 최대 유효시간(Max Valid_time)에 대한 유효시간(Valid_time)의 비율에 기초하여 상기 IE의 일관성(Consistency)을 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 일관성의 판단에 기초하여 핸드오버를 위한 네트워크 탐색 방법을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 IE는 엑세스 네트워크에 관련 정보, 접속점(PoA) 관련 정보, 벤더 관련 정보에 관한 복수의 멤버십 요소를 포함하고, 상기 (b) 단계는 상기 복수의 멤버십 요소 각각에 대해 최대 유효시간에 대한 유효시간의 비율을 계산하여 상기 IE의 일관성을 판단하며,
    상기 복수의 멤버십 요소 각각에 대해 최대 유효시간이 미리 설정되며 상기 IE가 업데이트 되는 시점에서 초기값이며, 상기 유효시간은 상기 IE가 업데이트된 시점으로부터 상기 최대 유효시간에서 카운팅된 후의 잔여 시간인 핸드오버 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 다음의 수학식을 이용하여 퍼지 함수 입력값(input)을 산출하며, 상기 입력값이 1에 근접하는지 여부를 이용하여 상기 일관성을 판단하는 핸드오버 제어 방법.
    [수학식]
    Figure 112014039857966-pat00008
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 퍼지 함수 입력값이 미리 설정된 수치 이하인 경우, 0인 것으로 판단하는 핸드오버 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계에서 판단된 일관성에 따라 탐색 회피, 부분 탐색 및 전체 탐색 중 하나를 결정하는 핸드오버 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 복수의 멥버십 요소 중 미리 설정된 멤버십만이 일관성을 가지는 것으로 판단되는 경우 부분 탐색으로 결정하는 핸드오버 제어 방법.
  8. 매체 독립 정보 서버(Media Independent Information Server:MIIS)의 핸드오버 제어 방법으로서,
    엑세스 네트워크에 관련 정보, 접속점(PoA) 관련 정보, 벤더 관련 정보에 관한 복수의 멤버십 요소 및 상기 복수의 멤버십 요소 각각의 유효시간 필드를 포함하는 핸드오버를 위한 정보요소(Information Element: IE)를 저장하는 단계;
    상기 IE가 업데이트되는 경우, 상기 복수의 멤버십 요소 각각에 대해 최대 유효시간(Max Validtime)에서부터 카운팅하는 단계; 및
    매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover: MIH) 노드의 요청에 따라 상기 IE를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 MIH 노드로 전송되는 IE는 상기 IE가 업데이트된 시점으로부터 상기 최대 유효시간에서 카운팅된 후의 잔여 시간인 유효시간을 포함하며, 상기 MIH 노드는 상기 최대 유효시간에 대한 상기 유효시간의 비율을 이용하여 상기 IE의 일관성을 판단하는 핸드오버 제어 방법.
  9. 제1항 또는 제8항에 따른 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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