KR20050042666A - System and method for processing hand-over of next generation network - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a handover processing system and method thereof in a mobile communication network.

이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법은, 핸드오버 요구 이전에 이동 단말기의 GPS 위치 정보를 토대로 이동 단말기의 이동 방향에 따라 다수의 목적 기지국들을 선정하여 망/무선 연결을 설정하고, 핸드오버 요구 이후에 이동단말기의 홈 기지국과 인접 기지국간이 신호 세기 품질 정보를 토대로 최적의 목적 기지국을 선정하여 1개의 망/무선 연결을 결정하고, 나머지 다수의 망/무선 연결 들을 모두 해제하도록 한다. In a mobile communication network, a handover processing system and a method thereof, prior to a handover request, select a plurality of target base stations according to a moving direction of a mobile terminal based on GPS location information of the mobile terminal, establish a network / wireless connection, and request a handover request. Thereafter, an optimal target base station is selected between the home base station and the neighboring base station of the mobile terminal based on the signal strength quality information to determine one network / wireless connection and release all remaining network / wireless connections.

이와 같이 하면, 핸드오버 절차를 이동단말기의 위치 추정에 의하여 미리 수행하고 핸드오버 요구시 바로 최적의 망/무선 연결을 결정하게 되므로 이음매 없는 멀티미디어 서비스를 만족시킬 수 있고, 핸드오버 지속 시간을 줄여 핸드오버를 완료하지 못하여 발생할 수 있는 핸드오버 실패를 방지할 수 있다. In this way, the handover procedure is performed in advance by estimation of the location of the mobile terminal, and the optimal network / wireless connection is determined immediately upon handover request, thereby satisfying seamless multimedia services, and reducing handover duration. It is possible to prevent a handover failure that may occur due to incomplete completion.

Description

이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING HAND-OVER OF NEXT GENERATION NETWORK} System and method for handover processing in mobile communication network {SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING HAND-OVER OF NEXT GENERATION NETWORK}

본 발명은 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 이동체의 위치 추정에 의하여 핸드오버 절차를 미리 수행하여 핸드오버시 최적의 망/무선 연결을 결정하기 위한 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and a method for handover processing in a mobile communication network, and more particularly, to perform a handover procedure in advance by estimating the position of a mobile object, and to perform handover processing in a mobile communication network to determine an optimal network / wireless connection during handover. A system and method thereof are provided.

차세대 이동통신 시스템이 대표적인 B3G(Beyond Third Generation) 또는 4세대(4G) 시스템은 3세대(3G) 시스템과 다른 새로운 시스템으로서 고속의 전송률로 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다.Beyond Third Generation (B3G) or 4G (4G) systems, which are representative of next-generation mobile communication systems, are new systems different from 3G (3G) systems and aim to provide various multimedia services at high data rates.

차세대 이동통신 시스템에서 초고속 멀티미디어 통신을 서비스를 제공하기 위해서는 고속 이동 중에라도 정지 상태와 동일한 초고속의 멀티미디어 통신이 가능해야 한다. In order to provide ultra high speed multimedia communication services in the next generation mobile communication system, the high speed multimedia communication that is identical to the stationary state should be possible even during high speed movement.

차세대 이동통신 시스템에서는 초고속 멀티미디어 서비스를 수용하기 위해 광대역(대역폭이 20㎒ 정도)을 사용하고, 주파수 사용이 효율성을 위해 셀 반경 이 더욱 작아져야 한다. In next generation mobile communication systems, broadband (a bandwidth of about 20MHz) should be used to accommodate high-speed multimedia services, and the cell radius should be smaller for efficiency of frequency use.

위에서 셀 반경은 피코 셀의 경우에 반경 30m으로, 메가 셀의 경우 반경 10m으로 추정된다.In the above, the cell radius is estimated to be a radius of 30 m for pico cells and 10 m for mega cells.

이러한 차세대 이동통신 시스템에서는 셀의 반경이 더욱더 작아지고, 이동 단말기의 고속 이동성으로 인하여 더욱 빈번한 핸드오프가 발생되어 망의 부하가 커지게 되고, 보다 빠른 핸드오프 처리가 요구된다.In the next-generation mobile communication system, the radius of the cell becomes smaller and smaller, the high-speed mobility of the mobile terminal causes more frequent handoffs, thereby increasing the load on the network, and requires faster handoff processing.

이러한 신속한 핸드오프 처리를 보장하지 못할 경우에, 차세대 이동 통신 시스템 자체 성능을 저하시키므로 고속의 이동성을 고려한 핸드오버 기술의 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다.When such a fast handoff process cannot be guaranteed, research on handover technology considering high-speed mobility is urgently required since the performance of the next-generation mobile communication system itself is degraded.

3세대 시스템에서는 수분에 한번씩 핸드오버가 일어지만, 차세대 이동통신 시스템에서는 3세대 시스템에 비해 주파수 사용의 효율성을 위해 셀 반경이 더욱 작아지므로 핸드오버의 수가 증가하고, 핸드오프 간 시간 간격이 줄어들며 이동 단말기의 이동 속도에 따라 수십 초, 수초에 한번씩 핸드오프가 일어난다.In the 3rd generation system, handover occurs every few minutes, but in the next generation mobile communication system, the cell radius is smaller for the efficiency of frequency use compared to the 3rd generation system, which increases the number of handovers and reduces the time interval between handoffs. Depending on the movement speed of the terminal, handoff occurs every few tens of seconds or seconds.

차세대 이동통신 시스템에서는 핸드오버 처리 시간(hand-over processing time)이 더욱 작아지므로 이전 셀(old cell)과 신호 감쇠 현상으로 인해 통신할 수 없는 상황임에도 핸드오버를 완료하지 못하는 상황 발생하게 되고, 결국 핸드오버가 실패할 수 있는 문제점이 있다.In the next-generation mobile communication system, handover processing time is further reduced, so that the handover cannot be completed even though it is unable to communicate with the old cell due to signal attenuation. There is a problem that the handover may fail.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 GPS로부터 추정된 이동 단말기의 이동체 위치 추정 정보에 근거하여 핸드오버 절차를 미리 수행하고, 핸드오버 요구시 최적의 무선 연결 및 망 연결을 결정할 수 있는 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to perform a handover procedure in advance based on the mobile position estimation information of the mobile terminal estimated from GPS, and handover in the mobile communication network that can determine the optimal wireless connection and network connection when the handover request It is to provide a processing system and method thereof.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 핸드오버가 요구되기 이전에 이동체의 기지국 내 이동 방향 및 신호 세기를 추정하여 핸드 오버 절차를 미리 수행하고, 핸드오버 요구시 최종 기지국으로의 최적 무선 연결 및 망 연결을 결정하는 것이다.In order to solve this problem, the present invention performs a handover procedure in advance by estimating the moving direction and signal strength of a mobile station before handover is required, and optimal wireless connection and network connection to the final base station when a handover is requested. To decide.

본 발명의 첫 번째 특징에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템은, 이동단말기가 홈 기지국에서 목적 기지국으로 이동시 통화 채널을 자동적으로 전환해주는 액세스 라우터를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템에 있어서, 상기 액세스 라우터는, 상기 이동 단말기로부터 전송되는 위치 정보와 기기국간의 신호 세기 정보를 토대로 상기 이동 단말기의 이동 방향과 통화 채널 품질 정보를 산출하여 다수의 인접 기지국 중에서 최적의 목적 기지국을 결정하는 셀 선택부; 상기 셀 선택부에서 결정된 목적 기지국 정보를 토대로 상기 목적 기지국과의 망 연결을 설정하는 망 연결 제어부; 및 상기 셀 선택부에서 결정된 목적 기지국 정보를 이용하여 상기 목적 기지국과 상기 이동 단말기간의 무선 연결을 설정하는 무선 연결 제어부를 포함한다.A handover processing system in a mobile communication network according to a first aspect of the present invention is a handover processing system in a mobile communication network including an access router for automatically switching a call channel when a mobile terminal moves from a home base station to a target base station. The access router includes: a cell selector configured to determine an optimal destination base station among a plurality of neighboring base stations by calculating the moving direction and the call channel quality information of the mobile terminal based on the location information transmitted from the mobile terminal and the signal strength information between the device stations; A network connection controller configured to establish a network connection with the target base station based on the target base station information determined by the cell selector; And a wireless connection controller configured to establish a wireless connection between the target base station and the mobile terminal by using the target base station information determined by the cell selector.

상기 셀 선택부는, 상기 이동 단말기의 기지국 내 위치 정보를 이용하여 상기 이동 단말기의 이동 방향을 산출하고, 상기 산출된 이동 방향을 이용하여 다수의 목적 기지국을 결정하는 이동방향 추정부; 및 상기 이동 단말기의 홈 기지국 및 인접 기지국의 파일럿 신호 세기를 추정하고, 상기 추정된 값이 핸드오버 기준치를 초과하면 최적의 목적 기지국을 선정하는 신호 추정부를 포함하는 것이 바람직하다. The cell selector includes: a movement direction estimator configured to calculate a movement direction of the mobile terminal using location information of the base station of the mobile terminal and determine a plurality of target base stations using the calculated movement direction; And a signal estimator for estimating pilot signal strengths of the home base station and the neighbor base station of the mobile terminal, and selecting an optimal target base station if the estimated value exceeds the handover reference value.

상기 이동단말기는 GPS(Global Positioning System)로부터 이동체의 기지국 내 위치 정보를 수신하고, 상기 GPS 위치 정보를 상기 액세스 라우터로 보고하는 것이 바람직하다. The mobile terminal preferably receives location information of a mobile station from a global positioning system (GPS) and reports the GPS location information to the access router.

본 발명의 두 번째 특징에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법은, 이동단말기가 홈 기지국에서 목적 기지국으로 이동시 통화 채널을 자동적으로 전환해주는 액세스 라우터를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법에 있어서, A) 상기 액세스 라우터가 상기 이동 단말기로부터 기지국 내의 위치 정보와 기지국간의 신호 세기 정보를 상기 액세스 라우터로 보고받는 단계; B) 상기 A) 단계에서 보고된 정보를 토대로 상기 액세스 라우터는 상기 이동 단말기의 이동 방향을 추정하여 다수의 목적 기지국을 선정하고, 상기 다수의 목적 기지국 중에서 상기 신호 세기 정보를 이용하여 최적의 목적 기지국을 선정하는 단계; C) 상기 B) 단계에서 선정된 목적 기지국에 상기 액세스 라우터 또는 이동 단말기와의 망/무선 연결을 설정하고, 상기 액세스 라우터는 상기 이동 단말기, 상기 홈 기지국, 및 최적의 목적 기지국에 핸드오버를 요구하는 단계; 및 D) 상기 C) 단계의 요구에 따라 핸드오버가 완료되면, 상기 이동 단말기와 목적 기지국간에 통신을 수행하는 단계를 포함한다.A handover processing method in a mobile communication network according to a second aspect of the present invention is a handover processing method in a mobile communication network including an access router for automatically switching a call channel when a mobile terminal moves from a home base station to a target base station. Receiving, by the access router, the location information in the base station and signal strength information between the base stations from the mobile terminal to the access router; B) on the basis of the information reported in step A), the access router estimates a moving direction of the mobile terminal to select a plurality of target base stations, and uses the signal strength information among the plurality of target base stations to optimize an optimal target base station. Selecting a step; C) establish a network / wireless connection with the access router or mobile terminal to the target base station selected in step B), and the access router requests handover to the mobile terminal, the home base station, and the optimal target base station; Doing; And D) when the handover is completed according to the request of step C), performing communication between the mobile terminal and the target base station.

상기 B) 단계는, ⅰ) 상기 이동단말기의 홈 기지국의 신호 세기를 핸드오버를 위한 목적 기지국의 선정 시작 기준치를 초과하는 지를 판단하는 단계; ⅱ) 상기 이동 단말기의 홈 기지국의 신호 세기가 나머지 인접 기지국의 신호 세기의 평균값을 초과하는 지를 판단하는 단계; ⅲ) 상기 ⅰ) 단계 및 ⅱ) 단계의 판단 결과가 '예'인 경우에, 상기 이동 단말기의 기지국 내 위치 정보를 탐색 파라미터로 설정하여 상기 이동 단말기의 이동 방향에 부합되는 다수의 목적 기지국을 선정하는 단계; ⅳ) 상기 이동단말기의 인접 기지국의 신호 세기 품질 정보 중에서 신호 품질이 우수한 일정 개수의 인접 기지국을 선정하는 단계; 및 ⅴ) 상기 ⅲ) 단계 및 ⅳ) 단계에서 선정된 기지국들 중에서 동일한 기지국을 핸드오버를 위한 최적의 목적 기지국으로 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. The step B) may include: i) determining whether the signal strength of the home base station of the mobile terminal exceeds the selection start reference value of the target base station for handover; Ii) determining whether the signal strength of the home base station of the mobile terminal exceeds the average value of the signal strengths of the remaining neighboring base stations; Iii) if the determination result of step iii) and ii) is YES, setting the location information in the base station of the mobile terminal as a search parameter to select a plurality of target base stations corresponding to the moving direction of the mobile terminal; Making; Selecting a predetermined number of neighboring base stations having excellent signal quality from among signal strength quality information of neighboring base stations of the mobile terminal; And iii) determining the same base station among the base stations selected in step iii) and step iii) as an optimal target base station for handover.

상기 ⅲ) 단계는, 상기 ⅰ) 단계 또는 ⅱ) 단계의 판단 결과가 '아니오'인 경우에, 상기 핸드오버를 위한 목적 기지국 선정 과정을 종료하고, 상기 목적 기지국 선정 관련된 정보들을 삭제하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. The step iii), if the determination result of step iv) or ii) is no, ends the selection of the target base station for the handover and deletes the target base station selection related information. It is desirable to.

상기 C) 단계는, 상기 핸드오버 요구 이전에 상기 B) 단계에서 상기 이동 단말기의 이동 방향에 따라 선정된 다수의 목적 기지국과 망/무선 연결을 설정하고, 상기 핸드오버 요구 이후에 다수의 망/무선 연결 중에서 1개의 망/무선 연결을 결정하는 것이 바람직하다. In step C), a network / wireless connection is established with a plurality of destination base stations selected according to a moving direction of the mobile terminal in step B) before the handover request, and after the handover request, a plurality of network / It is desirable to determine one network / wireless connection among the wireless connections.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a handover processing system in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템의 구성을 도시한 것이다. 1 illustrates a configuration of a handover processing system in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템은, 액세스 라우터(50)에서 이동단말기(10)가 홈 기지국(20)에서 목적 기지국(30)으로 이동시 통화 채널을 자동적으로 전환해 주어 통화가 끊기지 않도록 핸드오버 처리하는 핸드오버 제어부(100)를 포함하고 있지만 이에 한정되지는 않는다.As shown in FIG. 1, a handover processing system in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention includes a call channel when a mobile terminal 10 moves from a home base station 20 to a target base station 30 in an access router 50. It includes but is not limited to the handover control unit 100 to automatically switch the handover process so that the call is not disconnected.

라우터는 네트워크와 네트워크 간의 데이터 전송을 위해 최적 경로를 설정해 주는 네트워크 장비로서, 데이터를 목적지까지 전달해주고, 2개 이상의 서로 다른 네트워크를 접속하여 상호 데이터를 송수신 하도록 하는 중계기능을 수행한다. A router is a network device that sets an optimal path for data transmission between a network and a network. The router transmits data to a destination and performs a relay function of connecting two or more different networks to transmit and receive data.

핸드오버 제어부(100)는 셀 선택부(110), 망 연결 제어부(120), 무선 연결 제어부(130)를 포함하고 있다. The handover controller 100 includes a cell selector 110, a network connection controller 120, and a wireless connection controller 130.

셀 선택부(Next Cell Selection)(110)는 이동 방향 추정부(Direction Estimation Block)(111)와 신호 추정부(Signal Estimation Block)(112)로 구성된다. The cell selection unit 110 includes a direction estimating block 111 and a signal estimating block 112.

이동 방향 추정부(111)는 이동 단말기(10)로부터 전송된 이동 단말기의 기지국 내 GPS의 위치 정보를 이용하여 이동 단말기(10)의 이동 방향을 산출하고, 그 산출된 이동 방향 정보를 이용하여 n 개의 다음 셀을 결정한다.The movement direction estimator 111 calculates a movement direction of the mobile terminal 10 by using the position information of the GPS in the base station of the mobile terminal transmitted from the mobile terminal 10, and uses the calculated movement direction information to n. Determine the next cell.

신호 추정부(112)는 이동 단말기(10)로부터 전송된 홈 기지국 및 인접 기지국의 하향 링크 채널 품질 정보를 이용하여 사용자 단말을 위한 최적의 셀을 선정한다.The signal estimator 112 selects an optimal cell for the user terminal using downlink channel quality information of the home base station and the neighbor base station transmitted from the mobile terminal 10.

한편, 망 연결 제어부(120)는 이동 방향 추정부(111)로부터 전송된 n 개의 다음 셀 정보를 이용하여 액세스 라우터(50)와 n 개의 목적 기지국(30)간의 망 연결을 설정한다. Meanwhile, the network connection controller 120 establishes a network connection between the access router 50 and the n target base stations 30 using the n next cell information transmitted from the movement direction estimator 111.

또한, 망 연결 제어부(120)는 신호 추정부(112)로부터 전송된 최적 셀 정보를 이용하여 n 개의 망 연결 중에서 1개의 망 연결을 결정하는 역할을 담당한다.In addition, the network connection controller 120 is responsible for determining one network connection among the n network connections using the optimal cell information transmitted from the signal estimator 112.

무선 연결 제어부(130)는 이동 방향 추정부(111)로부터 전송된 n 개의 다음 셀 정보를 이용하여 목적 기지국(30)과 이동 단말기(10)간의 n 개의 무선 연결을 설정한다. The wireless connection controller 130 establishes n wireless connections between the target base station 30 and the mobile terminal 10 by using the n next cell information transmitted from the movement direction estimator 111.

또한, 무선 연결 제어부(130)는 신호 추정부(112)로부터 전송된 최적 셀 정보를 이용하여 n 개의 무선 연결 중에서 1개의 무선 연결을 결정하는 역할을 담당한다.In addition, the wireless connection controller 130 is responsible for determining one wireless connection among the n wireless connections using the optimal cell information transmitted from the signal estimator 112.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템에서 이동 단말기의 핸드오버 처리 절차를 도시한 것이다.2 illustrates a handover processing procedure of a mobile terminal in a handover processing system in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

이동 단말기(10)는 GPS(15)로부터 이동체의 셀 내 위치 정보를 수신하고 이를 액세스 라우터(50)의 핸드오버 제어부(100)에 보고한다.(21)The mobile terminal 10 receives the position information in the cell of the mobile from the GPS 15 and reports it to the handover control unit 100 of the access router 50. (21)

핸드오버 제어부(100)는 이동 단말기(10)에서 추정된 신호 레벨과 이동체 위치 추정 결과를 종합하여 이동 방향을 결정하고 n 개(최대 3개)의 이동할 목적 기지국을 결정한다.(22)The handover control unit 100 determines the moving direction by combining the signal level estimated by the mobile terminal 10 and the moving object position estimation result, and determines n (maximum 3) target base stations to move.

핸드오버 제어부(100)는 위의 정보를 이용하여 액세스 라우터와 추정된 n개의 목적 기지국간의 망 연결 부분의 패스와 무선 연결 부분의 패스를 설정한다.(23, 24)The handover control unit 100 sets a path of a network connection part and a path of a wireless connection part between the access router and the estimated n target base stations using the above information. (23, 24)

이동 단말기(10)에서 주기적으로 추정된 홈 기지국(20) 및 인접 기지국의 하향 채널의 신호 품질, 즉 신호 세기가 핸드오프 기준치를 초과하면, 핸드오버 제어부(100)는 최적의 셀을 선정하고 핸드오프를 요구한다.(25)If the signal quality of the downlink channel of the home base station 20 and the neighboring base station periodically estimated by the mobile terminal 10 exceeds the handoff threshold, the handover control unit 100 selects an optimal cell and the hand. Requires Off (25)

핸드오버 제어부(100)는 선정된 최적의 셀의 망 연결 부분의 패스와 무선 연결 부분의 패스가 최종 핸드오프를 위한 연결로 결정되고(26), 이외의 나머지 망 연결 및 무선 연결 부분은 해제된다.(27) 이후에 핸드오프가 완료되면(28), 이동단말기(10)는 새로운 기지국을 통하여 데이터를 수신한다.The handover control unit 100 determines that the path of the network connection part and the path of the radio connection part of the selected optimal cell are the connections for the final handoff (26), and the rest of the network connection and the radio connection part other than that are released. (27) After the handoff is completed (28), the mobile terminal 10 receives the data through the new base station.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.The operation of the handover processing system in the mobile communication network according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법의 순서도를 도시한 것이다.3 is a flowchart illustrating a handover processing method in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법은, 액세스 라우터(50)의 핸드오버 제어부(100)는 이동 단말기(10)로부터 GPS(15)에 의해 수신된 이동체의 셀 내 위치 정보를 보고 받는다.(S1) As shown in FIG. 3, in the mobile communication network according to an exemplary embodiment of the present invention, the handover processing method of the access router 50 may receive the GPS information from the mobile terminal 10 by the GPS 15. Report and receive the location information of the cell in the cell (S1).

셀 선택부(110)의 이동방향 추정부(111)는 이동 단말기(10)의 GPS 위치 정보를 이용하여 이동 방향 추정 알고리즘에 의한 이동 방향을 추정하고, 해당 n 개의 셀을 목적 기지국(30)으로 선정한다.(S2)The movement direction estimator 111 of the cell selector 110 estimates the movement direction by the movement direction estimation algorithm using the GPS position information of the mobile terminal 10, and transfers the corresponding n cells to the target base station 30. (S2)

망 연결 제어부(120)는 이동방향 추정부(111)에서 선정된 셀에 해당하는 망 연결 부분 패스, 즉 액세스 라우터(50)와 목적 기지국(30)간의 경로를 설정하고(S3), 무선 연결 제어부(130)는 무선 연결 부분 패스, 즉 목적 기지국(30)과 이동 단말기(10)간의 경로를 설정한다. 가 설정된다. (S4).The network connection controller 120 sets a path of a network connection partial path corresponding to a cell selected by the movement direction estimator 111, that is, a path between the access router 50 and the target base station 30 (S3). 130 establishes a wireless connection partial path, that is, a path between the target base station 30 and the mobile terminal 10. Is set. (S4).

한편, 이동 단말기(10)는 주기적으로 홈 기지국(20) 및 인접 기지국의 파일럿 채널의 신호 세기를 추정하고, 이렇게 추정된 값이 핸드오프 기준치를 초과하면 이를 핸드오버 제어부(100)에 보고한다.(S5)Meanwhile, the mobile terminal 10 periodically estimates the signal strengths of the pilot channels of the home base station 20 and the neighboring base station, and reports the signal strength to the handover control unit 100 when the estimated value exceeds the handoff threshold. (S5)

신호 추정부(112)는 이동 단말기(10)로부터 보고된 정보를 이용하여 핸드오프 여부 및 최종 목적 기지국(30)을 결정하고(S6), 망 연결 제어부(120)와 무선 연결 제어부(130)는 미리 설정된 n 개의 망 연결과 무선 연결 중에서 최종 목적 기지국(30)으로 결정된 기지국에 해당하는 망 연결 패스와 무선 연결 패스를 최종 연결로로 결정한다.(S7, S8) The signal estimator 112 determines whether to handoff and the final destination base station 30 by using the information reported from the mobile terminal 10 (S6), and the network connection controller 120 and the wireless connection controller 130 The network connection path and the radio connection path corresponding to the base station determined as the final destination base station 30 are determined as the final connection paths among the n network connections and the wireless connection which are set in advance (S7, S8).

핸드오버 제어부(100)는 이동 단말기(10), 홈 기지국 및 목적 기지국(30)에 핸드오프를 요구한다. (S9) 그리고, 목적 기지국(30)을 위한 연결 패스 이외의 나머지 망 연결 및 무선 연결 부분을 해제하기 위하여 핸드오버 제어부(100)는 연결 해제 메시지(Connection release message)를 추정 기지국들에게 전송한다.(S10)The handover control unit 100 requests a handoff from the mobile terminal 10, the home base station, and the target base station 30. In operation S9, the handover controller 100 transmits a connection release message to the estimated base stations in order to release the remaining network connection and the wireless connection portion other than the connection path for the target base station 30. (S10)

이렇게 하여, 최종 목적 기지국 이외의 다른 추정 기지국들 간의 망 연결과무선 연결이 해제되면, 핸드오버 제어부(100)는 핸드오버를 완료하고(S11), 이동 단말기(10)는 목적 기지국과 통신하게 된다.(S12)In this way, when the network connection and the wireless connection between the estimated base stations other than the final target base station are released, the handover control unit 100 completes the handover (S11), and the mobile terminal 10 communicates with the target base station. (S12)

도 4는 도 1의 일부 구성요소인 핸드오버 제어부의 기지국 추정 과정을 도시한 것이다. FIG. 4 illustrates a process of estimating a base station of a handover controller, which is a part of FIG. 1.

핸드오버 제어부(100)는 이동 단말기(10)로부터 GPS 위치 정보와 홈 기지국(20)과 인접 기지국의 신호 세기 품질 정보를 보고받는다.(S21)The handover control unit 100 receives the GPS location information and the signal strength quality information of the home base station 20 and the neighboring base station from the mobile terminal 10 (S21).

핸드오버 제어부(100)는 홈 기지국(20)의 신호 세기가 핸드오버 기지국 선정의 시작 기준치(T_ADD)보다 작은 경우에, 핸드오버 기지국의 선정 과정을 종료하고 관련 정보를 삭제한다.(S22, S23)If the signal strength of the home base station 20 is smaller than the start reference value T_ADD of the handover base station selection, the handover control unit 100 terminates the selection process of the handover base station and deletes the related information (S22, S23). )

그런데, 핸드오버 제어부(100)는 홈 기지국(20)의 신호 세기가 핸드오버 기지국 선정의 시작 기준치(T_ADD)보다 큰 경우에(S22), 인접 기지국의 수신 신호 품질 정보 중에서 이동 단말기의 이전 기지국로부터의 신호 세기가 나머지 인접 기지국들의 신호 세기의 평균을 초과하는지를 판단한다.(S24)However, when the signal strength of the home base station 20 is greater than the start reference value T_ADD of the handover base station selection (S22), the handover control unit 100 receives information from the previous base station of the mobile terminal among the received signal quality information of the neighboring base stations. It is determined whether the signal strength of exceeds the average of the signal strength of the remaining neighboring base stations.

S24의 판단 결과가 '아니오'인 경우에, 핸드오버 제어부(100)는 핸드오버 기지국의 선정 과정을 종료하고 관련 정보를 삭제한다.(S23)If the determination result of S24 is no, the handover control unit 100 ends the selection process of the handover base station and deletes the related information.

그러나 S24의 판단 결과가 '예'인 경우에, 핸드오버 제어부(100)는 이동체의 기지국 내 위치 정보와, 이전 기지국 정보를 탐색 파라미터로 하여 이동방향 추정부(111)로부터 이동 방향 셀을 탐색한다.(S25)However, when the determination result of S24 is YES, the handover control unit 100 searches for the moving direction cell from the moving direction estimator 111 using the location information in the base station of the moving object and the previous base station information as the search parameters. (S25)

그리고 신호 추정부(112)는 인접 기지국의 하향 링크의 신호 세기 품질 정보 중에서 신호 품질이 우수한 n 개의 인접 기지국을 선정한다.(S26)The signal estimator 112 selects n neighbor base stations having excellent signal quality from downlink signal strength quality information of the neighbor base station (S26).

핸드오버 제어부(100)는 이동방향 추정부(111)와 신호 추정부(112)에서 선정된 셀 중에서 동일한 셀을 최종 기지국으로 결정한다.(S27)The handover control unit 100 determines the same cell among the cells selected by the movement direction estimator 111 and the signal estimator 112 as the final base station (S27).

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법은 핸드오버 발생 전에 GPS의 위치 정보를 토대로 다음 목적 기지국을 선정하기 위해 N개의 망/무선 연결을 설정하고, 핸드오버 요구된 후에는 N개의 망/무선 연결 주에서 최종 1개의 망 연결과 무선 연결을 결정하는 것이다. As described above, the system and method for handover processing in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention establishes N network / wireless connections to select a next target base station based on GPS location information before handover occurs, and performs handover. Once required, the N networks / wireless connections determine the final network connection and wireless connection.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various other changes and modifications are possible.

이와 같이, 본 발명에 의한 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템 및 그 방법은 핸드오버 절차를 이동단말기의 위치 추정에 의하여 미리 수행하고 핸드오버 요구시 이동단말기의 기지국간이 신호 세기 품질 정보를 이용하여 바로 최적의 망/무선 연결을 결정하게 되므로 이음매 없는 멀티미디어 서비스를 만족시킬 수 있고, 핸드오버 지속 시간을 줄여 핸드오버를 완료하지 못하여 발생할 수 있는 핸드오버 실패를 방지할 수 있는 효과가 있다. As described above, the handover processing system and method thereof in the mobile communication network according to the present invention perform the handover procedure in advance by estimation of the position of the mobile terminal and immediately optimize the signal strength quality information between base stations of the mobile terminal upon handover request. Since the network / wireless connection is determined, seamless multimedia service can be satisfied, and handover failure can be prevented by reducing handover duration and failing to complete the handover.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템의 구성을 도시한 것이다. 1 illustrates a configuration of a handover processing system in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템에서 이동 단말기의 핸드오버 처리 절차를 도시한 것이다.2 illustrates a handover processing procedure of a mobile terminal in a handover processing system in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법의 순서도를 도시한 것이다.3 is a flowchart illustrating a handover processing method in a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 1의 일부 구성요소인 핸드오버 제어부의 기지국 추정 과정을 도시한 것이다. FIG. 4 illustrates a process of estimating a base station of a handover controller, which is a part of FIG. 1.

Claims (7)

이동단말기가 홈 기지국에서 목적 기지국으로 이동시 통화 채널을 자동적으로 전환해주는 액세스 라우터를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템에 있어서,A handover processing system in a mobile communication network including an access router for automatically switching a call channel when a mobile station moves from a home base station to a target base station, 상기 액세스 라우터는,The access router, 상기 이동 단말기로부터 전송되는 위치 정보와 기기국간의 신호 세기 정보를 토대로 상기 이동 단말기의 이동 방향과 통화 채널 품질 정보를 산출하여 다수의 인접 기지국 중에서 최적의 목적 기지국을 결정하는 셀 선택부;A cell selector for determining an optimal destination base station among a plurality of neighboring base stations by calculating a moving direction and a call channel quality information of the mobile terminal based on the location information transmitted from the mobile terminal and the signal strength information between the device stations; 상기 셀 선택부에서 결정된 목적 기지국 정보를 토대로 상기 목적 기지국과의 망 연결을 설정하는 망 연결 제어부; 및A network connection controller configured to establish a network connection with the target base station based on the target base station information determined by the cell selector; And 상기 셀 선택부에서 결정된 목적 기지국 정보를 이용하여 상기 목적 기지국과 상기 이동 단말기간의 무선 연결을 설정하는 무선 연결 제어부A wireless connection controller for establishing a wireless connection between the target base station and the mobile terminal by using the target base station information determined by the cell selector; 를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템. Handover processing system in a mobile communication network comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 셀 선택부는,The cell selector, 상기 이동 단말기의 기지국 내 위치 정보를 이용하여 상기 이동 단말기의 이동 방향을 산출하고, 상기 산출된 이동 방향을 이용하여 다수의 목적 기지국을 결정하는 이동방향 추정부; 및A movement direction estimator configured to calculate a movement direction of the mobile terminal using location information of the base station of the mobile terminal and determine a plurality of target base stations using the calculated movement direction; And 상기 이동 단말기의 홈 기지국 및 인접 기지국의 파일럿 신호 세기를 추정하고, 상기 추정된 값이 핸드오버 기준치를 초과하면 최적의 목적 기지국을 선정하는 신호 추정부A signal estimator for estimating pilot signal strengths of a home base station and a neighbor base station of the mobile terminal and selecting an optimal target base station when the estimated value exceeds a handover threshold 를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템. Handover processing system in a mobile communication network comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이동단말기는 GPS(Global Positioning System)로부터 이동체의 기지국 내 위치 정보를 수신하고, 상기 GPS 위치 정보를 상기 액세스 라우터로 보고하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 시스템.The mobile terminal receives the position information in the base station of the mobile from the Global Positioning System (GPS), and handover processing system in a mobile communication network for reporting the GPS position information to the access router. 이동단말기가 홈 기지국에서 목적 기지국으로 이동시 통화 채널을 자동적으로 전환해주는 액세스 라우터를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법에 있어서,A handover processing method in a mobile communication network including an access router for automatically switching a call channel when a mobile station moves from a home base station to a target base station, A) 상기 액세스 라우터가 이동 단말기로부터 기지국 내의 위치 정보와 기지국간의 신호 세기 정보를 상기 액세스 라우터로 보고받는 단계;A) receiving, by the access router, report location information in the base station and signal strength information between the base stations from the mobile terminal to the access router; B) 상기 A) 단계에서 보고된 정보를 토대로 상기 액세스 라우터는 상기 이동 단말기의 이동 방향을 추정하여 다수의 목적 기지국을 선정하고, 상기 다수의 목적 기지국 중에서 상기 신호 세기 정보를 이용하여 최적의 목적 기지국을 선정하는 단계;B) on the basis of the information reported in step A), the access router estimates a moving direction of the mobile terminal to select a plurality of target base stations, and uses the signal strength information among the plurality of target base stations to optimize an optimal target base station. Selecting a step; C) 상기 B) 단계에서 선정된 목적 기지국에 상기 액세스 라우터 또는 이동 단말기와의 망/무선 연결을 설정하고, 상기 액세스 라우터는 상기 이동 단말기, 상기 홈 기지국, 및 최적의 목적 기지국에 핸드오버를 요구하는 단계; 및C) establish a network / wireless connection with the access router or mobile terminal to the target base station selected in step B), and the access router requests handover to the mobile terminal, the home base station, and the optimal target base station; Doing; And D) 상기 C) 단계의 요구에 따라 핸드오버가 완료되면, 상기 이동 단말기와 목적 기지국간에 통신을 수행하는 단계D) when the handover is completed according to the request of step C), performing communication between the mobile terminal and the target base station; 를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법.Handover processing method in a mobile communication network comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 B) 단계는,Step B) is ⅰ) 상기 이동단말기의 홈 기지국의 신호 세기가 핸드오버를 위한 목적 기지국의 선정 시작 기준치를 초과하는 지를 판단하는 단계;Iii) determining whether the signal strength of the home base station of the mobile terminal exceeds the selection start reference value of the target base station for handover; ⅱ) 상기 이동 단말기의 홈 기지국의 신호 세기가 나머지 인접 기지국의 신호 세기의 평균값을 초과하는 지를 판단하는 단계;Ii) determining whether the signal strength of the home base station of the mobile terminal exceeds the average value of the signal strengths of the remaining neighboring base stations; ⅲ) 상기 ⅰ) 단계 및 ⅱ) 단계의 판단 결과가 '예'인 경우에, 상기 이동 단말기의 기지국 내 위치 정보를 탐색 파라미터로 설정하여 상기 이동 단말기의 이동 방향에 부합되는 다수의 목적 기지국을 선정하는 단계;Iii) if the determination result of step iii) and ii) is YES, setting the location information in the base station of the mobile terminal as a search parameter to select a plurality of target base stations corresponding to the moving direction of the mobile terminal; Making; ⅳ) 상기 이동단말기의 인접 기지국의 신호 세기 품질 정보 중에서 신호 품질이 우수한 일정 개수의 인접 기지국을 선정하는 단계; 및Selecting a predetermined number of neighboring base stations having excellent signal quality from among signal strength quality information of neighboring base stations of the mobile terminal; And ⅴ) 상기 ⅲ) 단계 및 ⅳ) 단계에서 선정된 기지국들 중에서 동일한 기지국을 핸드오버를 위한 최적의 목적 기지국으로 결정하는 단계Iii) determining the same base station among the base stations selected in steps iii) and iii) as an optimal target base station for handover; 를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법.Handover processing method in a mobile communication network comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 ⅲ) 단계는,Step iii), 상기 ⅰ) 단계 또는 ⅱ) 단계의 판단 결과가 '아니오'인 경우에, 상기 핸드오버를 위한 목적 기지국 선정 과정을 종료하고, 상기 목적 기지국 선정 관련된 정보들을 삭제하는 단계를 포함하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법.If the determination result of step iii) or step ii) is no, end the selection of the target base station for the handover and delete the related base station selection related information. Treatment method. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 C) 단계는,Step C) is 상기 핸드오버 요구 이전에 상기 B) 단계에서 상기 이동 단말기의 이동 방향에 따라 선정된 다수의 목적 기지국과 망/무선 연결을 설정하고, 상기 핸드오버 요구 이후에 다수의 망/무선 연결 중에서 1개의 망/무선 연결을 결정하는 이동통신망에서 핸드오버 처리 방법.The network / wireless connection is established with a plurality of target base stations selected according to the moving direction of the mobile terminal in step B) before the handover request, and one network is selected from the plurality of network / wireless connections after the handover request. Method for handover in a mobile communication network that determines the network / wireless connection.
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