KR101682395B1 - 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자 단말기가 WiBro망의 지역과 WCDMA망 지역의 셀 경계 지역에 위치한 경우, MIH 서버가 핸드오버 조건이 아니면 핸드오버 지시를 하지 않게 되고 그에 따라 사용자 단말기가 지속적으로 이벤트 메시지를 MIH 서버로 전송하게 될 때 MIH 서버가 메시지 오버로드 검사를 수행하여 메시지 오버로드로 판정되면 사용자 단말기로 핸드오버를 지시함으로써 사용자 단말기가 메시지 오버로드 상태에서 벗어날 수 있도록 된, 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 매체 독립 핸드오버 서버는, 사용자 단말기, ACR, GGSN, HA 등과 통신하기 위한 통신부; 상기 사용자 단말기에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 위한 세션의 설정 및 종료 등을 관리하는 세션 관리부; 상기 사용자 단말기에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 결정하고 실행하는 핸드오버 실행부; 상기 MIH 정책 정보나 인접 기지국 정보를 관리하는 정책 관리부; 데이터베이스와 인터페이스하기 위한 DB 인터페이스부; 및 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 고잉다운 메시지를 수신하면, 메시지 오버로드 검사를 시작하고, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 파라미터 보고 메시지를 과도하게 수신하는 경우 핸드오버로 결정하여, 상기 사용자 단말기에 이종망간 핸드오버를 지시하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, IEEE 802.21 MIH를 적용함에 있어, 다량의 Event Message 로 인한 MIH 서버의 성능 저하 및 망 부하를 방지할 수 있다.또한, 사용자 단말기가 Cell Edge에 멈추어 있을 때, MIH 서버 입장에서 핸드오버 조건이 아닐 경우, 사용자 단말기가 지속적인 Event Message를 MIH 서버로 전송하게 됨에 따라 MIH 서버가 Message Overload 검사를 수행하여 Message Overload 시, 사용자 단말기에 핸드오버를 지시함으로써, 사용자 단말기는 Message Overload 상황에서 벗어날 수 있다.
와이브로, WCDMA, 과부하, RAS, ACR, RNC, 이벤트, MIH, 핸드오버, HA, 링크

Description

이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템{System and method for controlling a message overload in media independent handover}
본 발명은 와이브로(Wibro)망과 WCDMA망 간의 핸드오버에 있어서 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 사용자 단말기가 WiBro망의 지역과 WCDMA망 지역의 셀 경계(Cell Edge) 지역에 위치한 경우, MIH(Media Independent Handover) 서버가 핸드오버 조건이 아니면 핸드오버 지시를 하지 않게 되고 그에 따라 사용자 단말기가 지속적으로 이벤트 메시지(Event Message)를 MIH 서버로 전송하게 될 때 MIH 서버가 메시지 오버로드(Message Overload) 검사를 수행하여 메시지 오버로드로 판정되면 사용자 단말기로 핸드오버를 지시함으로써 사용자 단말기가 메시지 오버로드 상태에서 벗어날 수 있도록 된, 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 핸드오버(Handover) 기술은 이동통신 가입자가 특정 무선통신 구역에서 다른 무선통신 구역으로 이동할 때, 통화 채널을 자동으로 전환시켜 서비스 중인 통신을 끊어지지 않도록 하는 기술을 말한다.
보통 핸드오버는 동종망(Homogeneous network)들간의 핸드오버를 의미하나, 서로 다른 시스템의 망들이 다수로 존재하는 요즘과 같은 시대에 동종망 내에서만 제한적으로 핸드오버 서비스를 제공하는 단점을 극복하고자 이종망(Heterogeneous network)들 간에 핸드오버를 제공하는 기술에 대한 국제적인 표준화 연구가 진행 중이다.
이종망간 핸드오버(또는 수직적 핸드오버(Vertical Handover))는 같은 시스템의 망, 예를 들어 와이브로(Wireless Broadband Internet: WiBro) 기지국들간의 핸드오버가 아니라, 와이브로 망과 다른 시스템의 망, 예를 들어, 2세대(2nd Generation: 2G)망, 3세대(3rd Generation:3G)망, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 기반의 무선랜(Wireless LAN(Local Access Network))망과의 핸드오버를 의미한다.
이종망간 핸드오버에 대한 기술로 표준(IEEE 802.21)에서 제안하는 미디어 독립 핸드오버(Media Independent Handover, 이하 'MIH'라 칭함)가 있다. MIH는 이종망간 또는 미디어에 상관없이 서비스 품질(Quality of Service: QoS)을 보장하는 끊김없는 무결정성 핸드오버 기술이다. 또한, MHI는 다중 무선 인터페이스를 가진 이동 단말이 사용자의 개입없이 자동적으로 이용 가능한 최상의 망 접속 유형을 선택하게 하고, 이종망 혹은 미디어 간에 세션을 끊김없이 핸드오프시키기 위하여 이벤트 서비스(Event Service), 명령 서비스(Command Service), 정보 서비스(Information Service) 등을 제공한다. 이렇게 제공된 서비스들을 이용하여 상위 계층은 적절한 망으로 핸드오버를 수행한다.
그런데 상술한 바와 같이 표준(IEEE 802.21)에서 정의하는 이종망간 핸드오 버는 새로운 셀(Cell)로 핸드오버 될 때마다 이동 단말이 MIH_Get_Information. REQEUST 메세지를 MIH 서버로 전송하고, MIH 서버는 코어(Core)망에서 네트워크들의 정보를 취합하여 이동 단말이 핸드오버할 수 있는 이종망이 있는지 여부에 대한 정보를 검색한다. 그리고 나서 MIH 서버는 MIH_Get_Information.RESPONSE 메세지를 통하여 검색 결과를 이동 단말기에 전송한다. 즉, 기존의 표준 규격에서는 이동 단말이 이동하여 핸드오버가 필요할 경우 이를 MIH 서버에게 요청하게 되면, 코어 망측에서 일정한 알고리즘을 통해 이동 단말의 위치를 예측하여 이종망으로의 핸드오버 가능 여부를 이동 단말기에 제공한다.
그러나, 이동 단말기가 Cell Edge에 멈추어 있을 때, MIH 서버는 핸드오버 조건이 아닐 경우, 핸드오버 지시를 하지 않게 되고, 이에 이동 단말기는 지속적인 Event Message를 MIH 서버로 전송하게 된다.
Event Message는 Event 발생 조건을 만족할 경우, 정해진 주기로 MIH 서버로 송신되며, MIH 서버는 만약 핸드오버 조건을 만족할지 않을 경우, 계속해서 Event Message을 수신하게 된다. 따라서, MIH 서버는 수 많은 단말기들을 처리해야 하는 장비로서, 짧은 간격으로 지속적인 메시지를 수신할 경우, 성능에 지대한 영향을 끼친다. 뿐만 아니라, 망(Network) 입장에서도 MIH 서비스를 위해 다량의 메시지를 수신하게 되므로, 망 부하가 증가하게 되는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사용자 단말기가 WiBro망 의 지역과 WCDMA망 지역의 셀 경계 지역에 위치한 경우, MIH 서버가 핸드오버 조건이 아니면 핸드오버 지시를 하지 않게 되고 그에 따라 사용자 단말기가 지속적으로 이벤트 메시지를 MIH 서버로 전송하게 될 때 MIH 서버가 메시지 오버로드 검사를 수행하여 메시지 오버로드로 판정되면 사용자 단말기로 핸드오버를 지시함으로써 사용자 단말기가 메시지 오버로드 상태에서 벗어날 수 있도록 된, 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템, MIH 서버 및 그의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법, 사용자 단말기 및 그의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 시스템은, 제1통신망 이웃셀 정보와 서빙 품질을 바탕으로 제1통신망 경계셀 검출을 수행하고, 상기 제1통신망 경계셀로 진입하자마자 MIH 링크 전환 메시지를 MIH 서버로 송출하며, 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인 경우, 주기적으로 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 MIH 서버로 송출하며, 상기 MIH 서버로부터 핸드오버 지시를 받은 경우 상기 제1통신망 링크를 절단하고 제2통신망 링크 설정을 수행하는 사용자 단말기; 및 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 전환 메시지를 수신하면, 메시지 오버로드 검사를 시작하고, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 과도하게 수신하는 경우 핸드오버로 결정하여, 상기 사용자 단말기에 이종망간 핸드오버를 지시하는 MIH 서버를 포함한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매체 독립 핸드오버 서버는, 사용자 단말기, ACR, GGSN, HA 등과 통신하기 위한 통신부; 상기 사용자 단말기에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 위한 세션의 설정 및 종료 등을 관리하는 세션 관리부; 상기 사용자 단말기에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 결정하고 실행하는 핸드오버 실행부; 상기 MIH 정책 정보나 인접 기지국 정보를 관리하는 정책 관리부; 데이터베이스와 인터페이스하기 위한 DB 인터페이스부; 및 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 전환 메시지를 수신하면, 메시지 오버로드 검사를 시작하고, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 과도하게 수신하는 경우 핸드오버로 결정하여, 상기 사용자 단말기에 이종망간 핸드오버를 지시하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 수신된 MIH 링크 전환 메시지에 포함된 시간간격이 '0'인 경우 상기 사용자 단말기로 즉시 핸드오버를 지시한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 핸드오버가 완료되었음을 알리는 메시지를 수신하면, 백오프 타이머를 구동하여 일정시간 동안 역핸드오버가 발생되지 않도록 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 위치 정보를 수신하면, 상기 위치 정보에 따른 MIH Policy 정보를 취득하고, 연결 유형별로 MIH 이벤트 진입 절차를 수행하고, 상기 사용자 단말기가 연결 유형 별로 생성해야 할 MIH 이벤트 리스트를 상기 사용자 단말기에 지시한다.
또한, 상기 제어부는, 서빙 링크 및 타겟 링크에 대한 연결 구성 기준 절차를 수행하고, MIH 이벤트 생성을 위한 서빙 품질과 타겟 품질 기준값을 상기 사용자 단말기에 전송한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시한 후 상기 제2통신망 링크를 통하여 MIP 연결 갱신 절차를 수행한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 단말기는, 무선망과 인터페이스 기능을 실행하는 무선 인터페이스부; 상기 무선망의 이종망 간 매체 독립 핸드오버를 실행하는 MIH 기능부; 상기 무선 인터페이스부를 통해 서버로부터 제공받은 서비스를 실행하는 상위 계층부; 및 제1통신망 이웃셀 정보와 서빙 품질을 바탕으로 제1통신망 경계셀 검출을 수행하고, 상기 제1통신망 경계셀로 진입하자마자 MIH 링크 전환 메시지를 상기 MIH 서버로 전송하며, 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인 경우, 주기적으로 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 상기 MIH 서버로 전송하며, 상기 MIH 서버로부터 핸드오버 지시를 받은 경우 상기 제1통신망 링크를 절단하고 제2통신망 링크 설정을 수행하여 이종망 간 핸드오버가 실행되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1통신망 경계셀을 검출하여 상기 제1통신망 경계셀로 결정된 경우, 제2통신망 모뎀을 대기 상태로 천이시키고, 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인지를 주기적으로 검사한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제1통신망 링크를 절단하고 제2통신망 링크 설정을 수행하여 이종망 간 핸드오버를 완료한 후 MIH 재등록 절차를 수행한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법은, 사용자 단말기 및 MIH 서버를 포함하는 시스템의 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법으로서, (a) 상기 사용자 단말기가 제1통신망 이웃셀 정보와 서빙 품질을 바탕으로 제1통신망 경계셀 검출을 수행하는 단계; (b) 상기 사용자 단말기가 상기 제1통신망 경계셀에 진입한 경우, MIH 링크 전환 메시지를 상기 MIH 서버로 전송하는 단계; (c) 상기 MIH 서버가 상기 MIH 링크 전환 메시지를 수신하면 메시지 오버로드 검사를 수행하는 단계; (d) 상기 MIH 서버가 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 과도하게 수신한 경우 핸드오버로 결정하여 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시하는 단계; 및 (e) 상기 사용자 단말기가 상기 제1통신망 링크를 절단하고 제2통신망 링크를 설정하여 이종망간 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법은, (a) 사용자 단말기로부터 MIH 링크 전환 메시지를 수신하는 단계; (b) 상기 MIH 링크 전환 메시지의 수신 시, 메시지 오버로드 검사를 수행하는 단계; 및 (c) 상기 메시지 오버로드 검사 결과, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 과도하게 수신한 것으로 판단되면, 핸드오버 상태로 결정하고 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 사용자 단말기로부터 수신된 MIH 링크 전환 메시지에 포함된 시간간격이 '0'인 경우 상기 사용자 단말기로 즉시 핸드오버를 지 시한다.
또한, 상기 (c) 단계 후에 상기 사용자 단말기로부터 핸드오버가 완료되었음을 알리는 메시지를 수신하면, 백오프 타이머를 구동하여 일정시간 동안 역핸드오버가 발생되지 않도록 한다.
그리고, 상기 (c) 단계는 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시한 후 상기 제2통신망 링크를 통하여 MIP 연결 갱신 절차를 수행한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 단말기의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법은, MIH 서버로부터 핸드오버 지시를 받아 이종망 간 핸드오버를 수행하는 사용자 단말기의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법으로서, (a) 제1통신망 이웃셀 정보와 서빙 품질을 바탕으로 제1통신망 경계셀 검출을 수행하는 단계; (b) 상기 제1통신망 경계셀에 진입한 경우, MIH 링크 전환 메시지를 상기 MIH 서버로 전송하는 단계; (c) 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인지를 검사하는 단계; (d) 상기 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인 경우, MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 상기 MIH 서버로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 MIH 서버로부터 핸드오버 지시를 받아 상기 제1통신망 링크를 절단하고 제2통신망 링크를 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, IEEE 802.21 MIH를 적용함에 있어, 다량의 Event Message로 인한 MIH 서버의 성능 저하 및 망 부하를 방지할 수 있다.
또한, 사용자 단말기가 Cell Edge에 멈추어 있을 때, MIH 서버 입장에서 핸 드오버 조건이 아닐 경우, 사용자 단말기가 지속적인 Event Message를 MIH 서버로 전송하게 됨에 따라 MIH 서버가 Message Overload 검사를 수행하여 Message Overload 시, 사용자 단말기에 핸드오버를 지시함으로써, 사용자 단말기는 Message Overload 상황에서 벗어날 수 있다.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.
MIH 기능은 트리거 이벤트(trigger event)와 다른 망에 대한 정보 등과 같은 2 계층(매체접근제어계층)으로부터의 입력값을 이용하여 핸드오버 처리 과정을 용이하게 한다. 또한, MIH 기능은 핸드오버 과정에 영향을 끼칠 수 있는 사용자 정책(policy)과 구성(configuration) 기반의 입력값들을 포함할 수 있으며, MIP(Mobile IP)와 같은 3 계층(Layer 3) 엔터티(entity)와 MIH 기능 간에 일반적인 인터페이스들이 정의된다.
이러한 인터페이스들은 1 계층(물리계층)과 2 계층(매체접근제어계층) 및 이동성 관리에 대한 정보를 제공하며, MIH 계층은 이벤트와 정보 서비스의 도움으로 하위계층과 네트워크에 대한 정보를 획득한다. 상위계층에는 사용자 단말기 내의 여러 링크의 상태를 모니터링하고 제어하기 위한 상위 관리 개체가 위치하여 핸드오버 제어 기능(Handover Control Function) 및 장치 관리자(Device Manager) 기능 을 하게 된다. 이때, 핸드오버 제어 기능과 장치 관리자는 독립적으로 각각 위치할 수도 있으며, 두 기능이 상위 관리 개체로 같이 포함될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 시스템(100)은, 사용자 단말기(110), WiBro망의 RAS(Radio Access Station)(122~124), ACR(Access Control Router)(132), EMS(Elementary Management System), WCDMA망의 기지국(Node-B)(126~128), RNC(Radio Network Controller)(134), SGSN(136), GGSN(138), IP망(140), HA(Home Agent)(142), MIH 서버(150), NMS(Network Management System), DNS(Domain Name Server), HLR(Home Location Register), 인터넷(160) 및 어플리케이션 서버(Application Server)(170) 등을 포함한다.
사용자 단말기(110)는 제1통신망(WiBro) 이웃셀 정보와 서빙 품질을 바탕으로 제1통신망 경계셀 검출(Border Cell Detecting)을 수행하고, 제1통신망 경계셀로 진입하자마자 링크 전환 메시지로서 MIH 링크 고잉다운(Link Going Down Indication) 메시지를 MIH 서버(150)로 송출하며, 서빙(Serving) 혹은 타겟(Target) 품질이 MIH 링크 이벤트(Link Event) 생성 기준치 이상인 경우, 주기적으로 파라미터 관련 메시지, 즉 MIH 링크 파라미터 보고(Link Parameter Report) 메시지를 MIH 서버(150)로 송출하며, MIH 서버(150)로부터 핸드오버 지시를 받은 경우 제1통신망(WiBro) 링크를 절단하고 제2통신망(WCDMA) 링크 설정을 수행한다.
RAS(122~124), Node-B(126~128), ACR(132), RNC(134), SGSN(136) 및 GGSN(138) 등은 통상적인 기술에 해당하므로 그에 대한 설명은 생략한다.
IP망(140)은 WiBro망의 ACR(132), WCDMA망의 GGSN(138), HA(142), MIH 서버(150) 간을 연결하는 네트워크이다.
MIH 서버(150)는 사용자 단말기(110)로부터 MIH 링크 고잉다운 메시지를 수신하면, 메시지 오버로드(Message Overload) 검사를 시작하고, 메시지 오버로드 검사 결과, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 사용자 단말기(110)로부터 MIH 링크 파라미터 보고 메시지를 과도하게 수신한 것으로 판단된 경우 핸드오버로 결정하여, 사용자 단말기(110)로 이종망간 핸드오버를 지시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 매체 독립 핸드오버 서버의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 MIH 서버(150)는 통신부(210), 세션 관리부(220), 핸드오버 실행부(230), 정책 관리부(240), DB 인터페이스부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.
통신부(210)는 사용자 단말기(110), ACR(132), GGSN(138), HA(142) 등과 통신한다.
세션 관리부(220)는 사용자 단말기(110)에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 위한 세션의 설정 및 종료 등을 관리한다.
핸드오버 실행부(230)는 사용자 단말기(110)에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 결정하고 실행한다.
정책 관리부(240)는 MIH 정책 정보나 인접 기지국 정보를 관리한다.
DB 인터페이스부(240)는 데이터베이스와 인터페이스한다.
제어부(250)는 사용자 단말기(110)로부터 MIH 링크 고잉다운 메시지를 수신하면, 메시지 오버로드(Message Overload) 검사를 시작하고, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 사용자 단말기(110)로부터 MIH 링크 파라미터 보고 메시지를 과도하게 수신하는 경우 핸드오버로 결정하여, 사용자 단말기(110)로 이종망간 핸드오버를 지시한다.
또한, 제어부(250)는, 사용자 단말기(110)로부터 수신된 MIH 링크 고잉다운 메시지에 포함된 시간간격(Time Interval)이 '0'인 경우 사용자 단말기(110)로 즉시 핸드오버를 지시한다.
또한, 제어부(250)는, 사용자 단말기(110)로부터 핸드오버가 완료되었음을 알리는 메시지를 수신하면, 핑퐁 방지를 위하여 백오프 타이머(Back-off Timer)를 구동하여 일정 시간 동안 역핸드오버가 발생되지 않도록 한다.
또한, 제어부(250)는, 사용자 단말기(110)로부터 위치 정보를 수신하면, 위치 정보에 따른 MIH Policy 정보를 취득하고, 연결 유형(Link Type) 별로 MIH 이벤트 진입(Event Subscription) 절차를 수행하고, 사용자 단말기(110)가 연결 유형(Link Type) 별로 생성해야 할 MIH 이벤트 리스트를 사용자 단말기(110)에 지시한다.
또한, 제어부(250)는, 서빙 링크(Serving Link) 및 타겟 링크(Target Link)에 대한 연결 구성 기준(Link Configuration Thresholds) 절차를 수행하고, MIH 이 벤트 생성을 위한 서빙 품질과 타겟 품질 기준값을 사용자 단말기(110)에 전송한다.
그리고, 제어부(250)는, 사용자 단말기(110)에 핸드오버를 지시한 후 제2통신망(WCDMA) 링크를 통하여 MIP 연결 갱신(Binding Update) 절차를 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 단말기(110)는, 무선 인터페이스부(310), MIH 기능부(320), 상위 계층부(330), 및 제어부(340)를 포함한다.
무선 인터페이스부(310)는 WCDMA망, WiBro망, HSPA망, WLAN망, TD-SCDMA망, CDMA망, GSM망, 4G망, 5G망, MIH 서버 등과 인터페이스 기능을 실행한다.
MIH 기능부(320)는 WCDMA망, Wibro망, HSPA망, WLAN망, TD-SCDMA망, CDMA망, GSM망, 4세대(4th Generation: 4G)망, 5세대(5th Generation:5G)망 등 이종망 간 매체 독립 핸드오버를 실행한다.
상위 계층부(330)는 무선 인터페이스부(310)를 통해 어플리케이션 서버(170)로부터 제공받은 서비스를 실행한다.
제어부(340)는 제1통신망(WiBro) 이웃셀 정보와 서빙 품질을 바탕으로 제1통신망 경계셀(Border Cell) 검출을 수행하고, 제1통신망 경계셀로 진입하자마자 MIH 링크 고잉다운 메시지를 MIH 서버(150)로 전송하며, 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인 경우, 주기적으로 MIH 링크 파라미터 보고 메시지를 MIH 서버(150)로 전송하며, MIH 서버(150)로부터 핸드오버 지시를 받은 경우 제1통 신망(WiBro) 링크를 절단하고 제2통신망(WCDMA) 링크 설정을 수행하여 이종망 간 핸드오버가 실행되도록 제어한다.
또한, 제어부(340)는, 제1통신망(WiBro) 경계셀(Border Cell)을 검출하여 제1통신망 경계셀로 결정된 경우, 제2통신망(WCDMA) 모뎀을 대기(Idle) 상태로 천이시키고, 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인지를 주기적으로 검사한다.
그리고, 제어부(340)는, 제1통신망 링크를 절단하고 제2통신망 링크 설정을 수행하여 이종망 간 핸드오버를 완료한 후 MIH 재등록 절차를 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법의 한 예에서 와이브로망의 MIH 세션 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, WiBro Preferred 사용자 단말기(110)는 WiBro 지역에서 WiBro 호를 설정한다(S402).
이어, 사용자 단말기(110)는 WiBro망과 ACR(132)과 HA(142)를 통하여, MIP(Mobile Internet Protocol) 등록 절차를 수행한다(S404).
이에 따라, HA(142)에는 MIP Binding List가 생성되고, ACR(132)과의 IP Tunneling을 통해 User Data Packet이 송수신된다(S406).
이어, 사용자 단말기(110)는 필요할 경우, IMS 등록 절차(Registration Procedure)를 수행한다(S408).
이어, 사용자 단말기(110)는 DNS를 통하여, MIH 서버(150)의 IP를 취득하고, MIH 성능탐색(Capability Discovery) 절차를 수행한다(S410).
이때, MIH 성능(Capability)에는 지원가능한 MIH Event,Command 및 핸드오버 방향성 정보가 포함된다.
이어, 사용자 단말기(110)는 MIH 등록절차를 수행하면서, 현재 위치 정보를 MIH 서버(150)에 전달한다(S412).
MIH 서버(150)는 사용자 단말기(110)에 MIH 재등록 간격을 알린다.
이어, 사용자 단말기(110)의 위치 정보를 취득한 MIH 서버(150)는 위치에 따른 MIH Policy 정보를 취득한다(S414).
이어, MIH 서버(150)는 Link Type 별로 MIH 이벤트 진입(Event Subscription) 절차를 수행한다(S416).
이때, MIH 서버(150)는 Link Type 별로 사용자 단말기(110)가 생성해야 할 MIH Event 리스트를 사용자 단말기(110)에 지시한다.
또한, MIH 서버(150)는 Serving Link 및 Target Link에 대한 Link Configure Thresholds 절차를 수행한다(S418).
이때, MIH 서버(150)는 Link Configure Thresholds 절차를 통하여, MIH Event 생성을 위한 Serving 품질(SINR, RSSI) 및 Target 품질(RSSI) 기준치를 사용자 단말기(150)에 전달한다.
이에, 사용자 단말기(110)는 필요할 경우, IMS 세션을 시작한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버 방향성 제어 방법의 한 예에서 WCDMA망의 MIH 세션 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, WCDMA Preferred 사용자 단말기(110)는 WiBro 지역이 아니 고 WCDMA 지역에서 WCDMA 호 설정을 한다(S502).
이어, 사용자 단말기(110)는 WCDMA GGSN(138)과 HA(142)를 통하여, MIP 등록 절차를 수행한다(S504).
따라서, HA(142)에는 MIP Binding List가 생성되고, GGSN(138)과의 IP Tunneling을 통해 User Data Packet이 송수신된다(S506).
이어, 사용자 단말기(110)는 필요할 경우, IMS 등록 절차를 수행한다(S508).
이어, 사용자 단말기(110)는 DNS를 통하여, MIH 서버(150)의 IP를 취득하고, MIH Capability Discovery 절차를 수행한다(S510).
이때, MIH Capability에는 지원 가능한 MIH Event, Command 및 핸드오버 방향성 정보가 포함된다.
이어, 사용자 단말기(110)는 MIH 등록절차를 수행하면서, 현재 위치 정보를 MIH 서버(150)에 전달한다(S512).
이때, MIH 서버(150)는 사용자 단말기(150)에 MIH 재등록 간격을 알린다.
이어, 사용자 단말기(110)의 위치 정보를 취득한 MIH 서버(150)는 위치에 따른 MIH Policy 정보를 취득한다(S514).
이어, MIH 서버(150)는 연결 유형(Link Type) 별로 MIH 이벤트 진입(Event Subscription) 절차를 수행한다(S516).
이때, MIH 서버(150)는 Link Type 별로 사용자 단말기(110)가 생성해야 할 MIH Event 리스트를 사용자 단말기(110)에 지시한다.
이어, MIH 서버(150)는 Target Link에 대한 Link Configure Thresholds 절차 를 수행한다(S518).
이때, MIH 서버(150)는 링크 구성 기준(Link Configure Thresholds) 절차를 통하여, MIH Event 생성을 위한 Target 품질(RSSI) 기준치를 사용자 단말기(150)에 전달한다.
그리고, 사용자 단말기(110)는 필요할 경우, IMS 세션을 시작한다(S520).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, MIH 서버(150)는 사용자 단말기(110)로부터 MIH 링크 고잉다운(Link Going Down Indication) 메시지를 수신한다(S610).
이때, MIH 서버(150)는 사용자 단말기(110)로부터 수신된 MIH 링크 고잉다운 인디케이션의 타임인터벌(Time Interval)이 '0'인 경우(S620-예), 사용자 단말기(110)로 즉시 핸드오버를 지시한다(S622).
그렇지 않은 경우(S620-아니오), MIH 서버(150)는 MIH 링크 고잉다운 메시지의 수신 시, 메시지 오버로드(Message Overload) 검사를 수행한다(S630).
MIH 서버(150)는 메시지 오버로드 검사 결과, 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 MIH 링크 파라미터 보고 메시지를 과도하게 수신한지를 판단하고(S640), 과도하게 수신된 것으로 판단되면(S642-예), 핸드오버 상태로 결정하고 사용자 단말기(110)에 핸드오버를 지시한다(S644).
핸드오버 지시 후에 사용자 단말기(110)로부터 핸드오버가 완료되었음을 알리는 메시지를 수신하면(S650-예), MIH 서버(150)는 핑퐁 방지를 위하여 백오프 타 이머(Back-off Timer)를 구동한다(S652).
그리고, MIH 서버(150)는 사용자 단말기(110)에 핸드오버를 지시한 후 제2통신망(WCDMA) 링크를 통하여 MIP 연결 갱신(Binding Update) 절차를 수행한다(S660).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법의 한 예에서 제1통신(WiBro)망에서 제2통신(WCDMA)망으로의 핸드오버 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 사용자 단말기(110)가 WiBro 호로 설정되어 있는 상태에서(S702), 사용자 단말기(110)는 WiBro 이웃셀(Neighbor Cell) 정보와 서빙 품질을 바탕으로 WiBro 경계셀(Border Cell) 검출 작업을 수행한다(S704).
이어, 사용자 단말기(110)는 WiBro 경계셀로 진입하자마자 MIH 링크 고잉다운 인디케이션 메시지를 MIH 서버(150)로 전송한다(S706).
이에, MIH 서버(150)는 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 사용자 단말기(110)로부터 MIH 링크 고잉다운 인디케이션 메시지가 수신되면 메시지 오버로드 검사를 수행한다(S708).
한편, 사용자 단말기(110)는 서빙 혹은 타겟 품질이 MIH 링크 이벤트 생성 기준치 이상인 경우, 주기적으로 MIH 링크 파라미터 보고(Link Parameter Report) 메시지를 MIH 서버(150)로 전송한다(S710).
이어, MIH 서버(150)는 핸드오버 조건이 아닌 상태에서 MIH 링크 파라미터 보고 메시지가 과도하게 수신된 경우 핸드오버로 결정한다(S712).
이어, MIH 서버(150)는 사용자 단말기(110)에 이종망 간 핸드오버를 지시한다(S714).
이어, 사용자 단말기(110)는 MIH 서버(150)로부터의 핸드오버 지시에 따라 WiBro Link를 절단(Tear Down)하고, WCDMA Link 설정에 들어간다(S716).
이어, 사용자 단말기(110)는 WCDMA Link를 통하여 MIP Binding Update 절차를 수행한다(S718).
이때, HA(142)에는 MIP Binding List가 갱신되고, New FA(GGSN)로 IP Tunneling End Point가 변경된다(S720).
이어, 사용자 단말기(110)는 핸드오버가 완료되었음을 MIH 서버(150)에 알린다(S722).
이어, MIH 서버(150)는 핑퐁 방지를 위하여 Back-Off 타이머를 구동한다(S724).
이어, 사용자 단말기(110)는 핸드오버 완료 즉시, MIH 재등록 절차를 수행한다(S726).
이에, MIH 서버(150)는 Target Link에 대한 Link Configure Thresholds 절차를 수행한다(S728).
그리고, MIH 서버(150)는 Link Configure Thresholds 절차를 통하여, MIH Event 생성을 위한 Target 품질(RSSI) 기준치를 사용자 단말기(150)에 전달한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자 단말기가 WiBro망의 지역과 WCDMA망 지역의 셀 경계 지역에 위치한 경우, MIH 서버가 핸드오버 조건이 아니면 핸드오버 지시를 하지 않게 되고 그에 따라 사용자 단말기가 지속적으로 이벤트 메시지를 MIH 서버로 전송하게 될 때 MIH 서버가 메시지 오버로드 검사를 수행하여 메시지 오버로드로 판정되면 사용자 단말기로 핸드오버를 지시함으로써 사용자 단말기가 메시지 오버로드 상태에서 벗어날 수 있도록 된, 이종망간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법 및 시스템, MIH 서버 및 그의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법, 사용자 단말기 및 그의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법을 실현할 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.
본 발명은 다량의 Event Message로 인한 MIH 서버의 성능 저하 및 망 부하의 방지가 필요한 시스템 및 서비스에 적용할 수있다.
또한, IEEE 802.21를 이용한 MIH 기술이 적용되는 통신 시스템에 적용할 수 있으며, 이기종 망간 핸드오버 장치에 적용할 수 있다.
또한, WiBro와 WCDMA 혹은 WiFi와 WCDMA 등 서로 다른 RAT를 이용한 이동통 신 망간 핸드오버 서비스에 적용할 수 있다.
그리고, Intelligent한 MIH가 가능한 시점에 양방향 핸드오버를 지원하는 시스템 및 서비스 등에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 매체 독립 핸드오버 서버의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법의 한 예에서 와이브로망의 MIH 세션 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법의 한 예에서 WCDMA망의 MIH 세션 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이종망 간 핸드오버의 메시지 과부하 제어 방법의 한 예에서 제1통신(WiBro)망에서 제2통신(WCDMA)망으로의 핸드오버 과정을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 핸드오버 메시지 과부하 제어 시스템 110 : 사용자 단말기
122~124 : RAS 126~128 : Node-B
132 : ACR 134 : RNC
136 : SGSN 138 : GGSN
140 : IP망 142 : HA
150 : MIH 서버 160 : 인터넷
170 : 어플리케이션 서버 210 : 통신부
220 : 세션 관리부 230 : 핸드오버 실행부
240 : 정책 관리부 250 : 인터페이스부
260 : 제어부 310 : 무선 인터페이스부
320 : MIH 기능부 330 : 상위 계층부
340 : 제어부

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 사용자 단말기, ACR(Access Control Router), GGSN, HA(Home Agent) 중 적어도 하나와 통신하기 위한 통신부;
    상기 사용자 단말기에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 위한 세션의 설정 또는 종료를 관리하는 세션 관리부;
    상기 사용자 단말기에 대한 매체 독립 핸드오버(MIH)를 결정하고 실행하는 핸드오버 실행부;
    MIH 정책 정보나 인접 기지국 정보를 관리하는 정책 관리부;
    데이터베이스와 인터페이스하기 위한 DB 인터페이스부; 및
    상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 전환 메시지를 수신하면, 메시지 오버로드(Message Overload) 검사를 시작하고, 핸드오버 조건을 만족하지 않은 상태에서 상기 사용자 단말기로부터 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 과도하게 수신하는 경우 핸드오버로 결정하여, 상기 사용자 단말기에 이종망간 핸드오버를 지시하는 제어부;
    를 포함하는 매체 독립 핸드오버 서버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 수신된 MIH 링크 전환 메시지에 포함된 시간간격(Time Interval)이 '0'인 경우 상기 사용자 단말기로 즉시 핸드오버를 지시하는 것을 특징으로 하는 매체 독립 핸드오버 서버.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 핸드오버가 완료되었음을 알리는 메시지를 수신하면, 백오프 타이머(Back-off Timer)를 구동하여 일정시간 동안 역핸드오버가 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 매체 독립 핸드오버 서버.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 위치 정보를 수신하면, 상기 위치 정보에 따른 MIH Policy 정보를 취득하고, 연결 유형(Link Type) 별로 MIH 이벤트 진입(Event Subscription) 절차를 수행하고, 상기 사용자 단말기가 연결 유형(Link Type) 별로 생성해야 할 MIH 이벤트 리스트를 상기 사용자 단말기에 지시하는 것을 특징으로 하는 매체 독립 핸드오버 서버.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 서빙 링크(Serving Link) 및 타겟 링크(Target Link)에 대한 연결 구성 기준(Link Configuration Thresholds) 절차를 수행하고, MIH 이벤트 생성을 위한 서빙 품질과 타겟 품질 기준값을 상기 사용자 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는 매체 독립 핸드오버 서버.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시한 후 제2통신망 링크를 통하여 MIP 연결 갱신(Binding Update) 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 매체 독립 핸드오버 서버.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. (a) 사용자 단말기로부터 MIH 링크 전환 메시지를 수신하는 단계;
    (b) 상기 MIH 링크 전환 메시지의 수신 시, 메시지 오버로드 검사를 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 메시지 오버로드 검사 결과, 핸드오버 조건을 만족하지 않은 상태에서 MIH 링크 파라미터 관련 메시지를 과도하게 수신한 것으로 판단되면, 핸드오버 상태로 결정하고 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시하는 단계;
    를 포함하는 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 사용자 단말기로부터 수신된 MIH 링크 전환 메시지에 포함된 시간간격(Time Interval)이 '0'인 경우 상기 사용자 단말기로 즉시 핸드오버를 지시하는 것을 특징으로 하는 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 후에 상기 사용자 단말기로부터 핸드오버가 완료되었음을 알리는 메시지를 수신하면, 백오프 타이머(Back-off Timer)를 구동하여 일정시간 동안 역핸드오버가 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 사용자 단말기에 핸드오버를 지시한 후 제2통신망 링크를 통하여 MIP 연결 갱신(Binding Update) 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 MIH 서버의 이종망간 핸드오버 메시지 과부하 제어 방법.
  16. 삭제
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