KR101686186B1 - 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법 및 모바일 무선 네트워크 시스템 - Google Patents

핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법 및 모바일 무선 네트워크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 모바일 무선 네트워크 시스템에 의해 수행되는 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버(handover) 수행방법은, (a) 액세스 라우터가 주기적으로 상기 액세스 라우터와 인접한 위치에 배치된 사용자 단말의 신호 세기를 수집하는 단계; (b) 상기 액세스 라우터가 상기 사용자 단말의 현재 수집된 신호 세기가 이전에 수집된 신호 세기와 비교하여 유효 범위 내에서 미리 설정된 값 이상 변화한 것을 감지한 경우, 컨트롤러로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계; (c) 상기 컨트롤러가 각 액세스 라우터의 부하량 및 상기 핸드오버가 요구되는 사용자 단말과 각 액세스 라우터 간의 거리 중 적어도 하나를 기초로 상기 컨트롤러와 통신 연결된 복수의 액세스 라우터 중 최적의 액세스 라우터를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 컨트롤러가 핸드오버 발생 전 최적의 액세스 라우터 결정정보를 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터와 상기 최적의 액세스 라우터로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법 및 모바일 무선 네트워크 시스템{HAND-OVER EXECUTING METHOD AND MOBILE WIRELESS NETWORK SYSTEM FOR REDUCING HAND-OVER LATENCY}
본 발명은 핸드오버 수행방법 및 모바일 무선 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모바일 단말의 핸드오버 수행시 발생되는 대기시간을 감소시키기 위한 핸드오버 수행방법 및 모바일 무선 네트워크 시스템에 관한 것이다.
최근 통신시장의 이슈로 급부상한 소프트웨어 정의 네트워크(SDN: Software Defined Network)는 소프트웨어 프로그래밍을 통해 네트워크 경로설정과 제어 및 복잡한 운용관리를 편리하게 처리할 수 있는 차세대 네트워킹 기술이다. 이를 위해 SDN에서는 네트워크의 데이터 평면(data plane)과 제어평면(control plane)을 분리하고 이 사이에 표준화된 인터페이스를 제공하며, 네트워크 운용자가 여러 상황에 맞추어 제어 평면을 프로그래밍하여 데이터 평면에서 이루어지는 통신 기능을 다양한 방식으로 제어할 수 있다. 그리고, 이러한 SDN을 구현하기 위해 오픈플로우(OpenFlow) 프로토콜이 적용되고 있다.
이러한 SDN과 같은 시스템에서는 모바일 노드가 특정 영역을 벗어날 경우, 핸드오버를 통하여 모바일 노드에 새로운 연결관계를 할당하여 통신을 수행하도록 제어된다. 그러나, 이러한 경우, 소정의 시간 지연과 패킷 손실이 발생되는 문제점이 있다.
이를 위해, 종래에 수많은 핸드오버에 대한 솔루션들이 제공되어 왔다. 그러나, 종래의 솔루션들은 계산의 복잡도 면에서 여전히 높은 부하량을 요구하고 있다. 그 이유는, 모바일 노드 측에서 능동적으로 모바일 노드와 인근에 위치한 핸드오버할 액세스 라우터를 직접 선택하도록 하고 있으며, 이로 인해 모바일 노드 측에서 매우 복잡한 계산 처리가 요구되고 있기 때문이다. 그에 따라, 모바일 노드의 핸드오버 이벤트 발생시 여전히 상당한 대기시간(latency)이 발생되고 있다.
한국 등록특허 제10-1489799호 (등록일 : 2015.01.29)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액세스 라우터와 컨트롤러 측에서 핸드오버를 감지하도록 하고 핸드오버가 이루어지기 전에 사전적으로 핸드오버에 대응하도록 함으로써, 핸드오버 대기시간을 감소시키는 핸드오버 수행방법 및 모바일 무선 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모바일 무선 네트워크 시스템에 의해 수행되는 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버(handover) 수행방법은, (a) 액세스 라우터가 주기적으로 상기 액세스 라우터와 인접한 위치에 배치된 사용자 단말의 신호 세기를 수집하는 단계; (b) 상기 액세스 라우터가 상기 사용자 단말의 현재 수집된 신호 세기가 이전에 수집된 신호 세기와 비교하여 유효 범위 내에서 미리 설정된 값 이상 변화한 것을 감지한 경우, 컨트롤러로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계; (c) 상기 컨트롤러가 각 액세스 라우터의 부하량 및 상기 핸드오버가 요구되는 사용자 단말과 각 액세스 라우터 간의 거리 중 적어도 하나를 기초로 상기 컨트롤러와 통신 연결된 복수의 액세스 라우터 중 최적의 액세스 라우터를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 컨트롤러가 핸드오버 발생 전 최적의 액세스 라우터 결정정보를 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터와 상기 최적의 액세스 라우터로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템은, 인접한 위치에 배치된 사용자 단말의 신호 세기를 주기적으로 수집하고, 상기 사용자 단말의 현재 수집된 신호 세기가 이전에 수집된 신호 세기와 비교하여 유효 범위 내에서 미리 설정된 값 이상 변화한 것을 감지한 경우, 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 복수의 액세스 라우터; 및 상기 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 각 액세스 라우터의 부하량 및 상기 핸드오버가 요구되는 사용자 단말과 각 액세스 라우터 간의 거리 중 적어도 하나를 기초로 상기 복수의 액세스 라우터 중 최적의 액세스 라우터를 결정하여, 핸드오버가 발생되기 전, 최적의 액세스 라우터 결정정보를 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터와 상기 최적의 액세스 라우터로 전송하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 주기적으로 사용자 단말의 신호 세기를 수집하고 유효 범위 내의 EWMA값만 기록하도록 하여, 액세스 라우터에서의 불필요한 데이터 연산을 사전에 차단하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 핸드오버할 새로운 액세스 라우터의 결정을 액세스 라우터와 컨트롤러에서 수행하고, 핸드오버가 수행되기 전 결정된 액세스 라우터와 사용자 단말로 통보함으로써, 핸드오버 사전 준비가 이루어지게 하여 핸드오버 대기시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 모바일 무선 네트워크 시스템에 대한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 액세스 라우터의 구조에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 핸드오버 수행방법에 대한 순서도이다.
도 4는 도 3의 S320단계의 수행방법에 대한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서 언급되는 "사용자 단말"은 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모바일 무선 네트워크 시스템(100)을 구체적으로 설명하도록 한다.
모바일 무선 네트워크 시스템(100)은 액세스 라우터(110), 컨트롤러(120), 사용자 단말(130)을 포함한다.
모바일 무선 네트워크 시스템(100)은 여러 개의 로컬 네트워크를 포함할 수 있다. 이 때, 각 로컬 네트워크에는 액세스 라우터(110)가 배치되어, 각 로컬 네트워크에 포함된 사용자 단말(130)들은 액세스 라우터(110)를 통해 해당 네트워크 내 또는 다른 로컬 네트워크의 타 단말들과 통신 연결될 수 있다. 컨트롤러(120)는 액세스 라우터(110)를 제어하여 사용자 단말(130)에 적절한 액세스 라우터(110)가 할당되어 사용자 단말(130)이 원활한 통신을 수행할 수 있도록 한다. 이때, 사용자 단말(130)은 액세스 라우터(110)와 무선 통신을 통해 통신연결되며, 액세스 라우터(110)와 컨트롤러(120) 사이에는 오픈플로우 프로토콜이라는 표준화된 방식을 통하여 서로 통신 연결될 수 있다.
여기서 본 발명의 일 실시예에 따르는 모바일 무선 네트워크 시스템(100)은 어느 하나의 사용자 단말(130)이 이동함에 따라 어느 하나의 로컬 네트워크를 벗어나게 될 경우, 대기시간을 최소화할 수 있는 핸드오버가 이루어지도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 핸드오버를 위한 연산 주체가 액세스 라우터(110) 또는 컨트롤러(120)가 되도록 하며, 사용자 단말(130)이 핸드오버를 수행하기 전에 미리 사용자 단말(130)이 핸드오버를 위해 접근해야할 최적의 액세스 라우터(110)를 알려줌으로써, 핸드오버 대기시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 목적을 달성하기 위한 액세스 라우터(110)의 구성에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
엑세스 라우터는 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법을 위한 프로그램(또는 애플리케이션)이 저장된 메모리와 위 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램의 실행에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있는데, 각 기능에 따라 프로세서에 포함되는 세부 구성요소들을 신호 세기 수집부(111), EWMA 기록부(112), 핸드오버 요청부(113)로 나타낼 수 있다.
신호 세기 수집부(111)는 주기적으로 액세스 라우터(110)와 인접한 위치에 배치된 모든 사용자 단말(130)의 신호 세기를 수집한다. 예를 들어, 신호 세기 수집부(111)는 액세스 라우터(110) 내에 설치된 SIGCOL(Signal-Strength Collector) 애플리케이션에 의해 신호 세기를 수집할 수 있다.
EWMA 기록부(112)는 수집된 신호 세기를 기초로 해당 단말에 대한 EWMA(Exponetially Weighted Moving Average)를 계산하고 유효 범위 내에 있는 것으로 판단된 경우, EWMA값을 기록한다. EWMA는 신호 세기를 기초로 계산한 사용자 단말(130)의 로드에 대한 값을 의미한다. EWMA값은 수학식 1과 같은 연산에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112015083875494-pat00001
xi 는 현재 EWMA 값을 나타내며, xi-1 은 이전 EWMA값을, ti 는 현재 샘플의 신호, 그리고 a는 가중치 요소이다.
유효 범위는 계산된 EWMA값이 일반적인 사용자 단말(130)로부터 측정될 수 있는 유효한 값이거나 핸드오버 판단을 위한 적절한 값인지 판단하기 위한 범위를 의미한다. 유효 범위는 EWMA에 대한 상한값과 하한값으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 현재 EWMA값이 하한값보다 낮은 것으로 계산된 경우, 매우 나쁜 신호 세기를 갖는 것으로 판단되며, 현재 EWMA값이 상한값보다 높은 것으로 계산된 경우, 현실적으로 발생될 수 없는 이상적인 신호이기 때문에 계산을 수행하는 프로세서의 오류 등으로 간주될 수 있다.
한편, 유효 범위는 액세스 라우터(110) 내에 관리자에 의해 미리 설정되는 값일 수 있다. 다만, 추가 실시예로서, 유효 범위는 경우에 따라 자동으로 설정되도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 액세스 라우터(110)와 통신하는 사용자 단말(130)들의 위치에 따라 유효 범위를 다르게 설정할 수 있다. 산간 지역에 위치한 사용자 단말(130)의 신호 세기와 도심 지역에 위치한 사용자 단말(130)의 신호 세기는 주변 건물이나 환경 등에 의한 간섭 차이가 상당히 차이 나기 때문에, 유효 범위 또한 달라져야 하기 때문이다. 또 다른 예로, 액세스 라우터(110)가 일정 기간 동안 수집하는 사용자 단말(130)의 신호 세기의 평균값에 따라 유효 범위를 다르게 설정할 수도 있다. 일반적으로 동일 지역에 배치된 사용자 단말(130)들로부터 수신되는 신호 세기는 일정한 범위 내일 것으로 판단되나, 날씨나 재해 등 자연 환경적인 원인이나 그에 수반한 통신 기반 설비 등의 오류에 의하여 해당 액세스 라우터(110)에 할당된 네트워크 지역에 대한 신호 세기가 달라질 수도 있다. 이러한 경우에 능동적으로 대응하기 위하여 일정 기간 동안 사용자 단말(130)의 신호 세기의 평균값을 수집하여 저장하고, 평균값이 달라지게 되는 경우, 유효 범위 역시 다르게 설정할 수도 있다. 한편, 유효 범위를 다르게 설정할 때, 신호 세기의 평균값, 사용자 단말(130)의 위치 등에 대한 유효 범위를 매칭하여 작성한 미리 설정된 테이블을 참고하여, 유효 범위를 설정할 수 있다.
EWMA 기록부(112)는 계산된 현재 EWMA값이 유효 범위 이내인 경우, 현재 EWMA 값을 기록하고, 현재 EWMA값이 유효 범위 밖인 경우, 현재 EWMA 값을 기록하지 않는다.
핸드오버 요청부(113)는 현재 기록된 EWMA값과 이전 EWMA값을 비교하여 미리 설정된 값 이상만큼 현재 EWMA값이 변화한 경우, 핸드오버 요청 메시지를 생성한다. 구체적으로, 핸드오버 요청부(113)는 핸드오버 요청 메시지로서 SIGCOL 애플리케이션을 통하여 JSON object 형태로 포맷된 데이터를 운반하는 실험 메시지를 만들 수 있다. 이어서, 핸드오버 요청부(113)는 오픈플로우 프로토콜을 이용하여 udatapath 애플리케이션을 통해 생성한 실험 메시지를 컨트롤러(120)로 전송한다. 또는, 핸드오버 요청부(113)는 현재 및 이전 EWMA값이 차이가 나기만 하면 항상 실험 메시지를 컨트롤러(120)로 전송하여, 컨트롤러(120)가 사용자 단말(130)의 핸드오버를 결정하도록 할 수도 있다.
한편, 컨트롤러(120)는 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 핸드오버 요청 메시지를 분석하여 신호 세기에 대한 정보를 포함하는 JSON object를 추출한다. 컨트롤러(120)는 핸드오버 요청 메시지 분석을 통해 특정 사용자 단말(130)에 대한 핸드오버가 필요할 것을 파악하고, 각 액세스 라우터(110)로부터 수신된 메시지들을 종합하여, 컨트롤러(120)와 통신 연결된 i) 각 액세스 라우터(110)의 현재 부하량 및 ii) 핸드오버 요청 메시지를 통해 파악된 핸드오버가 요구되는 사용자 단말(130)과 각 액세스 라우터(110) 간의 거리 중 적어도 하나를 기초로 최적의 액세스 라우터(110)를 결정한다.
이어서, 컨트롤러(120)는 핸드오버가 발생되기 전, 최적의 액세스 라우터(110) 결정정보를 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터(110)와 최적의 액세스 라우터(110)로 결정된 액세스 라우터(110)로 전송한다. 그리고, 최적의 액세스 라우터(110) 결정정보를 수신한 액세스 라우터(110)는 해당 결정정보를 사용자 단말(130)로 전송하여 사용자 단말(130)이 핸드오버를 위해 액세스할 액세스 라우터(110) 정보를 알 수 있도록 한다. 이와 같은 과정을 통해, 사용자 단말(130)과 액세스 받을 최적의 액세스 라우터(110)가 핸드오버 수행을 미리 준비할 수 있도록 하여, 종래기술보다 핸드오버 대기시간을 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따르는 핸드오버 수행방법에 대하여 도 3 및 도 4를 통하여 구체적으로 설명하도록 한다. 이하에서 설명하는 방법은 상술한 모바일 무선 네트워크 시스템(100)에 의해 수행되는 것이므로, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 상술한 시스템(100)에 의해 수행되는 모든 방법적인 기술적 특징들을 모두 포함한다.
먼저, 액세스 라우터(110)는 주기적으로 사용자 단말(130)의 신호 세기를 수집한다(S310).
액세스 라우터(110)는 현재 신호 세기가 이전 신호 세기에 비하여 변화한 경우 핸드오버 요청 메시지를 생성한다(S320).
구체적으로 도 4를 참조하면, 먼저, 액세스 라우터(110)는 현재 신호 세기를 EWMA값으로 변환한다(S410). 이어서, 현재 EWMA값이 상한값과 하한값으로 규정된 유효 범위 이내 인지 판단한다(S420). 만약, 유효 범위 이내인 경우, 현재 EWMA값을 기록하고(S430), 그렇지 않을 경우, 현재 EWMA값을 기록하지 않는다(S440). 이어서, 액세스 라우터(110)는 기록된 현재 EWMA값이 이전 EWMA값보다 미리 설정된 값 이상만큼 변화한 것으로 판단되는 경우, 핸드오버 요청을 위한 실험 메시지를 생성할 수 있다(S450).
액세스 라우터(110)는 핸드오버 요청 메시지를 컨트롤러(120)로 전송한다(S330).
컨트롤러(120)는 수신한 핸드오버 요청 메시지와 다른 액세스 라우터(110)로부터 수신한 메시지들을 종합하여, 사용자 단말(130)이 핸드오버를 위해 액세스 할 최적의 액세스 라우터(110)를 결정한다(S340). 이때, 결정 기준은 액세스 라우터(110)의 현재 부하량과 액세스 라우터(110)와 사용자 단말(130) 간의 거리가 될 수 있다.
컨트롤러(120)는 핸드오버 요청 메시지를 전송한 현재 액세스 라우터(110)와 최적의 라우터로 선정된 액세스 라우터(110)로 최적의 액세스 라우터(110) 결정정보를 전송한다(S350).
현재 액세스 라우터(110)는 최적의 액세스 라우터(110) 결정정보를 사용자 단말(130)로 전송하여, 사용자 단말(130)이 핸드오버를 준비할 수 있도록 한다(S360).
이어서, 사용자 단말(130)은 전달받은 액세스 라우터(110)의 주소로 액세스하여 핸드오버를 수행할 수 있다(S370).
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 주기적으로 사용자 단말(130)의 신호 세기를 수집하고 유효 범위 내의 EWMA값만 기록하도록 하여, 액세스 라우터(110)에서의 불필요한 데이터 연산을 사전에 차단하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 핸드오버할 새로운 액세스 라우터(110)의 결정을 액세스 라우터(110)와 컨트롤러(120)에서 수행하고, 핸드오버가 수행되기 전 결정된 액세스 라우터(110)와 사용자 단말(130)로 통보함으로써, 핸드오버 사전 준비가 이루어지게 하여 핸드오버 대기시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 모바일 무선 네트워크 시스템
110 : 액세스 라우터
120 : 컨트롤러
130 : 사용자 단말

Claims (14)

  1. 모바일 무선 네트워크 시스템에 의해 수행되는 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버(handover) 수행방법에 있어서,
    (a) 액세스 라우터가 주기적으로 상기 액세스 라우터와 인접한 위치에 배치된 사용자 단말의 신호 세기를 수집하는 단계;
    (b) 상기 액세스 라우터가 상기 사용자 단말의 현재 수집된 신호 세기가 이전에 수집된 신호 세기와 비교하여 유효 범위 내에서 미리 설정된 값 이상 변화한 것을 감지한 경우, 컨트롤러로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계;
    (c) 상기 컨트롤러가 각 액세스 라우터의 부하량 및 상기 핸드오버가 요구되는 사용자 단말과 각 액세스 라우터 간의 거리 중 적어도 하나를 기초로 상기 컨트롤러와 통신 연결된 복수의 액세스 라우터 중 최적의 액세스 라우터를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 컨트롤러가 핸드오버 발생 전 최적의 액세스 라우터 결정정보를 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터와 상기 최적의 액세스 라우터로 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 (b) 단계는, 상기 액세스 라우터가 상기 수집한 신호 세기를 기초로 EWMA(Exponetially Weighted Moving Average)를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 유효 범위는, 상기 EWMA 에 대한 상한값과 하한값으로 규정되는 것인, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 사용자 단말에 대한 현재 EWMA 값이 상기 유효 범위 이내인 경우, 상기 현재 EWMA 값을 기록하고, 상기 현재 EWMA값이 상기 유효 범위 밖인 경우, 상기 현재 EWMA 값을 기록하지 않는 단계; 및
    상기 기록된 현재 EWMA 값과 이전의 EWMA 값을 비교하여 미리 설정된 값 이상 변화한 경우, 핸드오버 요청 메시지를 생성하는 단계를 포함하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    (e-1) 상기 사용자 단말의 위치에 따라 상기 유효 범위를 다르게 설정하는 단계를 더 포함하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    (e-2) 상기 액세스 라우터가 일정 기간 동안 수집하는 사용자 단말의 신호 세기의 평균값에 따라 미리 설정된 테이블을 참고하여 상기 유효 범위를 다르게 설정하는 단계를 더 포함하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터가 상기 최적의 액세스 라우터 결정정보를 수신한 후, 상기 사용자 단말로 핸드오버할 액세스 라우터 정보로서 상기 최적의 액세스 라우터 결정정보를 전달하는 단계를 포함하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 핸드오버 수행방법.
  8. 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템에 있어서,
    인접한 위치에 배치된 사용자 단말의 신호 세기를 주기적으로 수집하고, 상기 사용자 단말의 현재 수집된 신호 세기가 이전에 수집된 신호 세기와 비교하여 유효 범위 내에서 미리 설정된 값 이상 변화한 것을 감지한 경우, 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 복수의 액세스 라우터; 및
    상기 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 각 액세스 라우터의 부하량 및 상기 핸드오버가 요구되는 사용자 단말과 각 액세스 라우터 간의 거리 중 적어도 하나를 기초로 상기 복수의 액세스 라우터 중 최적의 액세스 라우터를 결정하여, 핸드오버가 발생되기 전, 최적의 액세스 라우터 결정정보를 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 액세스 라우터와 상기 최적의 액세스 라우터로 전송하는 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 액세스 라우터는, 상기 수집한 신호 세기를 기초로 EWMA(Exponetially Weighted Moving Average)를 계산하되,
    상기 유효 범위는, 상기 EWMA 에 대한 상한값과 하한값으로 규정되는 것인, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 액세스 라우터는,
    상기 사용자 단말에 대한 현재 EWMA 값이 상기 유효 범위 이내인 경우, 상기 현재 EWMA 값을 기록하고, 상기 현재 EWMA값이 상기 유효 범위 밖인 경우, 상기 현재 EWMA 값을 기록하지 않고,
    상기 기록된 현재 EWMA 값과 이전의 EWMA 값을 비교하여 미리 설정된 값 이상 변화한 경우, 핸드오버 요청 메시지를 생성하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 액세스 라우터는,
    상기 사용자 단말의 위치에 따라 상기 유효 범위를 다르게 설정하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 액세스 라우터는,
    상기 액세스 라우터가 일정 기간 동안 수집하는 사용자 단말의 신호 세기의 평균값에 따라 미리 설정된 테이블을 참고하여 상기 유효 범위를 다르게 설정하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 액세스 라우터는,
    상기 최적의 액세스 라우터 결정정보를 수신한 후, 상기 사용자 단말로 핸드오버할 액세스 라우터 정보로서 상기 최적의 액세스 라우터 결정정보를 전달하는, 핸드오버 대기시간 감소를 위한 모바일 무선 네트워크 시스템.
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