KR20000031064A - 정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

본 발명은 이동단말 사용자의 증가로 인한 셀의 크기가 점점 작아지고 그에 따라 핸드오프 요구가 증가하는 추세에, 핸드오프 실패시 핸드오프를 요구한 호가 통화중에 단절되어 사용자의 불편을 유발하는 현상을 미연에 방지하고, 동시에 증가하는 핸드오프 요구 호를 관리할 수 있는 핸드오프 요구 호의 관리 방법을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은 핸드오프 영역에서의 이동단말의 속도, 핸드오프 영역 경계까지의 거리 및 각도, 즉 이동단말의 이동방향에 관한 정보를 바탕으로 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 계산하여 그 시간이 가장 작은 이동단말에 채널을 우선적으로 할당하여 큐 내에서 중간에 핸드오프 시도에 실패하는 경우를 방지하고 불안정한 전파 세기의 변화로 인한 사용자의 불이익을 최소화하고자 함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 핸드오프 요구 호의 관리에 이용됨.

Description

정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법.

본 발명은 정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법에 관한 것이다.

핸드오프를 요구하는 호의 관리에 관한 종래의 방법으로는 세 가지가 있는데, 그 방법은 다음과 같다.

도 1 은 큐에 도착한 순서에 따라 저장할 때의 큐의 상태에 관한 설명도로서, 핸드 오프를 수행하기 위하여 인접 기지국에 채널을 요구했지만 빈 채널이 없을 경우, 핸드오프 요구 호는 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 관계없이 도착 순서대로 큐에 저장하여 채널을 할당받는다.

도면에 도시된 바와 같이, 첫 번째 방법은 이미 k개의 핸드오프를 요구하는 호가 저장되어 있을 때, 새로 도착한 핸드오프를 요구하는 호는 k+1번째 위치에 저장된다. 따라서, k+1번째에 저장된 호가 핸드오프 시도에 성공하기 위해서는 이전에 큐에 도착한 모든 핸드오프 요구 호의 핸드오프 시도가 먼저 처리 된 후에 큐의 첫번째 위치에서 유용한 빈 채널이 존재할 때, 핸드오프의 성공이 가능하다. 그리고, 핸드오프에 성공할 확률을 수학식으로 표현하면 아래의 (수학식 1)과 같다.

여기서, P_fh|k는 핸드오프 실패율을 나타내고, P(i|i+1)는 k+1번째 큐의 위치에서 k번째 위치로 전진하여 최종적으로 큐의 첫 번째 위치에 도착할 확률을 나타내며, Pr{첫 번째 위치에서 채널을 할당받을 수 있는}은 큐의 첫 번째 위치에서 빈 채널을 할당 받을 수 있는 확률을 나타낸다.

첫 번째 방법은, 핸드오프를 요구하는 호가 다수 존재할때, 도 1 에서와 같이 큐에 도착한 순에 따라 빈 채널을 할당하는 방법으로서, 이는 핸드오프 영역에 오래 머무를 수 없는 핸드호프 요구 호는 큐 내에서 핸드 오프 시도 도중에 호가 단절되는 문제점이 있었다.

두 번째 방법은, 핸드오프를 요구하는 이동단말이 현재 수신한 전파의 세기를 초당 전파 세기의 급락률로 나누어 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간이 가장 작은 호에 가장 우선 순위를 주어 채널을 할당하는 방법이다.

세 번째 방법은, 핸드오프 영역에서 채널을 할당받지 못하고 인접 기지국의 큐에 저장된 이동단말의 큐 저장 가능한 시간을 미리 정하여 만약 저장 가능한 시간내에 채널을 할당 받을 수 있으면 채널을 할당 받게 되지만, 그렇지 못할 경우에는 큐에 저장된 그 이동단말에 관한 정보를 제거하여 큐에 핸드오프 요구 호의 정보가 쌓임을 방지하여 나중에 핸드 오프를 요구한 호의 불이익을 제거하고자하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 저장 가능한 시간을 정하는데 어려움이 있고, 정해진 저장 가능한 시간이 모든 사용자를 만족시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 핸드오프 영역에서의 이동단말의 속도, 핸드 오프 영역 경계까지의 거리 및 각도, 즉 이동단말의 이동방향에 관한 정보를 바탕으로 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 계산하여 그 시간이 가장 작은 이동단말에 채널을 우선적으로 할당하여 인접 기지국의 큐내에서 중간에 핸드오프 시도에 실패하는 경우를 방지하고 불안정한 전파 세기의 변화로 인한 사용자의 불이익을 최소화하는, 정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 큐에 도착한 순서에 따라 저장할 때의 큐의 상태에 관한 설명도.

도 2 는 이동단말의 위치 정보를 구하는 방법에 관한 설명도.

도 3 은 이동단말의 핸드오프 영역에서의 이동 예상 거리에 관한 설명도.

도 4 는 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라 정렬한 상태로 저장할 때의 큐의 상태에 관한 설명도.

도 5 는 본 발명에 따른 정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도.

도 6 은 큐에 도착한 순서에 따라 큐에 저장할 때와 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라 정렬한 상태로 저장할 때에 대한 핸드오프 실패율의 비교에 관한 설명도.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 핸드오프 요구 호의 관리 방법에 있어서, 호를 시작한 이동단말이 핸드오프 영역으로 이동하여 핸드오프를 시도하는 제 1 단계; 인접 기지국이 상기 이동단말에 빈 채널을 할당하지 않은 경우에 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 산출하는 제 2 단계; 상기 인접 기지국으로부터 채널할당을 기다리는 핸드오프 시도 후보자가 상기 인접 기지국의 저장수단에 존재하는지 여부를 확인한 후, 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 순차적으로 정렬하여 상기 저장수단에 저장하는 제 3 단계; 및 상기 인접 기지국의 셀로의 핸드오프를 수행하는 제 4 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2 는 이동단말의 위치 정보를 구하는 방법에 관한 설명도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 이동단말의 위치 정보 P(r₁, r₂, r₃)는 이동단말과 인접한 세 기지국 사이의 거리 함수(r₁, r₂, r₃)로부터 구한다. 즉, 핸드오프 영역에서 각 기지국들은 광속을 이용하여 이동단말과의 거리를 계산할 수 있고, 이동단말과 세 기지국이 얼마나 떨어져 있는가를 통하여 이동단말의 위치 정보를 구할 수 있다.

그리고, 이동단말의 이동거리는 이동한 후의 이동단말의 위치 정보와 처음 이동단말이 위치한 정보로부터 거리의 차에 관한 수식을 이용하여 구한다. 다시말해서, 연속적인 이동단말의 위치 정보로부터 시간당 이동단말의 이동거리를 산출할 수 있다.

또한, 이동단말의 이동속도도 이동단말의 위치 정보와 이동단말이 이동되는데 걸린 시간을 이용하여 구한다.

도 3 은 이동단말의 핸드오프 영역에서의 이동 예상 거리에 관한 설명도로서, 도면에서 "θ"는 이동단말의 이동각도, "d"는 이동단말의 핸드오프 영역에서의 이동 예상 거리, "301"은 핸드오프 영역의 경계, "302"는 핸드오프 영역을 나타낸다.

"θ"는 핸드오프 영역에서의 이동단말의 방향성을 나타내는 것으로서, 이는 핸드오프 영역에 들어온 이동단말의 처음 위치로부터 핸드오프 영역의 경계(301)까지의 거리중 최단거리를 기준으로 하여 이동단말이 기지국을 향하는 이동방향을 각도로 구한 것이다.

"d"는 핸드오프 영역(302)에 들어온 이동단말이 핸드오프 영역에서 앞으로 이동하게 될 예상 거리로서, 이는 이동단말의 이동속도, 이동단말의 위치 정보, 및 이동단말의 이동각도를 이용하여 구한다.

도 4 는 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라 정렬한 상태로 저장할 때의 큐의 상태에 관한 설명도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라, 핸드오프를 요구하는 호의 인접 기지국의 큐내에서의 위치를 정렬한다면 k+1번째 큐의 위치에서 큐의 맨 처음 위치에 도착할 확률은 '1'이 된다.

그러므로, 핸드오프를 요구하는 호가 큐의 첫번째 위치에 도착하지 못하고 도중에 호가 단절되는 사건은 미리 방지할 수 있다. 핸드오프를 요구하는 호가 핸드오프를 성공할 확률을 수학식으로 표현하면 아래의 (수학식 2)와 같다.

1 - P_fh|k= Pr{첫 번째 위치에서 채널을 할당받을 수 있는}

여기서, Pr{첫 번째 위치에서 채널을 할당받을 수 있는}은 큐의 첫 번째 위치에서 채널을 할당받을 수 있는 확률을 의미한다.

상기 도 1 의 경우에는 k+1 번째의 큐의 상태에서 첫 번째의 큐로 갈 확률인 P(i｜i+1)은 '1' 보다 작으므로, 도 4 와 같이 핸드오프를 요구하는 호를 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라 정렬하는 경우가 핸드오프를 성공할 확률이 높다.

도 5 는 본 발명에 따른 정렬된 큐를 이용한 핸드오프 요구 호의 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 호를 시작한 이동단말이(500), 호가 시작된 기지국으로부터 통화채널을 할당받지 못한 경우에 호가 단절되어 호손율이 증가한다(501, 502).

한편, 이동단말이 통화채널을 할당받고, 핸드오프 영역으로 이동하면서(503) 이동단말은 호가 시작된 기지국의 파일럿 신호와 인접 기지국의 파일럿 신호를 동시에 측정하여, 수신된 인접 기지국의 전파세기가 임계치보다 큰지를 판단한다(504).

판단 결과, 수신된 인접 기지국의 전파세기가 임계치보다 작을 경우에는 핸드오프를 시도하지 않고 호가 시작된 셀내에서 계속 호를 유지한다(505).

판단 결과, 수신된 인접 기지국의 전파세기가 임계치보다 클 경우에 이동단말은 핸드오프를 시도한다(506).

인접 기지국이 이동단말에 빈 채널을 할당하는 경우에는 그 인접 기지국의 셀로 핸드오프를 수행하고(508), 그렇지 않고 인접 기지국에 빈 채널이 없을 때에는 유용한 빈 채널을 할당받을 수 있을 때까지 인접 기지국의 큐에 후보자로 저장한다.

이때, 인접 기지국의 큐에 후보자로 저장하는 방법은 도착 순서대로 저장하지않고, 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간이 작은 순서대로 정렬하여 큐에 저장하고, 그 순서에 따라 채널을 할당하게 되는데, 그 구체적인 방법은 다음과 같다.

먼저, 핸드오프 영역에서 각 기지국들은 광속을 이용하여 이동단말과의 거리 정보를 계산할 수 있고, 이동단말과 세 기지국이 얼마나 떨어져 있는가를 통하여 이동단말의 위치 정보를 알 수 있다(509).

그리고, 연속적인 이동단말의 위치 정보로부터 시간당 이동단말의 이동 거리를 산출하고(510), 이동단말의 이동거리 정보로부터 단위 시간당 이동단말의 속도를 구한다(511).

이동단말의 속도와 핸드오프 영역까지의 거리 및 각도 즉, 이동단말의 이동방향에 관한 정보를 바탕으로 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 계산한다(512).

인접 기지국의 큐에 기존의 후보자가 있는지 여부를 판단하여(513), 만약 기존의 후보자가 없는 경우에는 그냥 큐에 저장을 하고(515), 만약 기존의 후보자가 있는 있는 경우에는 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간들을 비교하여 그 시간이 작은 순서대로 정렬하여(515), 큐에 저장한다(516).

그리고, 인접 기지국의 빈 채널 발생 시간과 상기 큐에 저장된 시간 즉 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 비교하여(516), 만약 인접 기지국의 빈 채널 발생 시간이 상기 큐에 저장된 시간 즉 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간보다 큰 경우에는 핸드오프를 수행할 수 있으나(508), 만약 그렇지않은 경우에는 핸드오프를 실패하여 호가 단절된다(517).

도 6 은 큐에 도착한 순서에 따라 큐에 저장할 때와 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라 정렬한 상태로 저장할 때에 대한 핸드오프 실패율의 비교에 관한 설명도로서, 새로운 호의 실패 확률(P_B)과 핸드오프 요구 호의 비정상적인 실패 확률(P_F)을 나타낸다.

P_B는 새로 발생한 호가 채널을 얻고자 했으나 빈 채널이 없어서 통화가 이루어지지 않을 확률을 말하여, P_F는 핸드오프를 하고자 인접 채널에 채널을 요구했지만 빈 채널이 없어서 후보자로서 큐에 저장되었으나 결국 채널을 얻지 못하고 통화가 단절될 확률을 말한다.

두 경우에 P_B는 거의 변화가 없었으나, P_F는 1/2 정도 감소하여 성능이 나아짐을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간에 따라 정렬된 큐를 사용함으로써 핸드오프 실패율을 현저하게 감소시킬 수 있고, 또한 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 이동단말의 속도, 핸드 오프 영역의 거리 정보, 및 이동단말의 방향성을 이용하여 구하기 때문에 전파 세기의 불안정하고 급격한 변화로 인한 불이익을 현저하게 감소시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 핸드오프 요구 호의 관리 방법에 있어서,

   호를 시작한 이동단말이 핸드오프 영역으로 이동하여 핸드오프를 시도하는 제 1 단계;

   인접 기지국이 상기 이동단말에 빈 채널을 할당하지 않은 경우에 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 산출하는 제 2 단계;

   상기 인접 기지국으로부터 채널할당을 기다리는 핸드오프 시도 후보자가 상기 인접 기지국의 저장수단에 존재하는지 여부를 확인한 후, 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 순차적으로 정렬하여 상기 저장수단에 저장하는 제 3 단계; 및

   상기 인접 기지국의 셀로의 핸드오프를 수행하는 제 4 단계

   를 포함하여 이루어진 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는,

   상기 인접 기지국으로부터 채널할당을 기다리는 핸드오프 시도 후보자가 상기 인접 기지국의 저장수단에 존재하는지를 판단하는 제 5 단계;

   상기 제 5 단계의 판단 결과, 상기 인접 기지국으로부터 채널할당을 기다리는 핸드오프 시도 후보자가 상기 인접 기지국의 저장수단에 존재하지 않는 경우에 단순히 상기 인접 기지국의 저장수단에 저장하는 제 6 단계; 및

   상기 제 5 단계의 판단 결과, 상기 인접 기지국으로부터 채널할당을 기다리는 핸드오프 시도 후보자가 상기 인접 기지국의 저장수단에 존재하는 경우에 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간이 작은 순서대로 정렬하여 상기 인접 기지국의 저장수단에 채널할당을 기다리는 후보자로 저장하는 제 7 단계

   를 포함하여 이루어진 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 단계의 이동단말의 핸드오프의 시도는,

   수신된 상기 인접 기지국의 전파세기가 임계치보다 큰 경우에 핸드오프를 시도하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 2 단계의 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간은,

   상기 이동단말의 핸드오프 영역에서의 이동 예상 거리와 상기 이동단말의 이동속도를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 4 단계는,

   상기 인접 기지국의 빈 채널 발생 시간이 저장수단에 저장된 시간 즉, 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간보다 큰 경우에 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 이동단말의 핸드오프 영역에서의 이동 예상 거리는,

   상기 이동단말의 위치 정보, 상기 이동단말의 이동속도, 및 상기 이동단말의 이동각도를 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 이동단말의 이동각도는,

   핸드오프 영역에 들어온 상기 이동단말의 처음 위치로부터 핸드오프 영역의 경계까지의 거리중 최단거리를 기준으로 하여 이동단말이 기지국을 향하는 이동방향을 각도로 구하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 요구 호의 관리 방법.
8. 프로세서를 구비한 이동 통신 시스템에,

   호를 시작한 이동단말이 핸드오프 영역으로 이동하여 핸드오프를 시도하는 제 1 기능;

   인접 기지국이 상기 이동단말에 빈 채널을 할당하지 않은 경우에 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 산출하는 제 2 기능;

   상기 인접 기지국의 저장수단에, 상기 인접 기지국으로부터 채널할당을 기다리는 핸드오프 시도 후보자가 존재하는지 여부를 확인하여, 상기 이동단말이 핸드오프 영역에 머무는 예상 시간을 순차적으로 정렬한 후 상기 저장수단에 저장하는 제 3 기능; 및

   상기 인접 기지국의 셀로의 핸드오프를 수행하는 제 4 기능

   을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.