KR20060037703A - 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법 - Google Patents

비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법 Download PDF

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신성호
임종태
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본 발명은 비동기 이동통신 시스템과 접속하여 패킷 데이터 서비스를 이용하고 있는 이동통신 단말이 와이브로 시스템으로 이동하는 경우 무선환경 측정값의 정도에 따라 와이브로 시스템으로의 접속 전환 여부를 결정하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법을 제시하기 위한 것으로, 비동기 이동통신 시스템에 접속한 이동통신 단말이 패킷 데이터 서비스 이용 중, 상기 비동기 이동통신 시스템과 상기 이동통신 단말 간의 무선환경을 주기적으로 측정하여, 무선환경 측정값이 지정된 임계값 이상인 경우 비동기 이동통신 시스템이 비동기 모뎀부로 접속 전환 지시 메시지를 전송하고, 이에 따라 비동기 모뎀부가 와이브로 모뎀부로 와이브로 시스템과 접속할 것을 요청하면, 와이브로 모뎀부가 와이브로 시스템으로 패킷 호를 발신하여, 와이브로 모뎀부와 상기 와이브로 시스템이 접속되도록 함으로써, 가입자의 체감 통화품질을 감안하여 접속 전환이 이루어질 수 있고, 이에 따라 서비스 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
WCDMA, 와이브로, 연동, BLER

Description

비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법{Interworking Method Between Asynchronous Mobile Communication System and WiBro System}
도 1은 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템이 혼재된 이동통신망의 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 개념을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 멀티모드 멀티밴드 이동통신 단말 20 : 비동기 이동통신 시스템
30 : 와이브로 시스템 40 : IP 백본망
50 : GGSN 60 : 인터넷
210 : 노드 B 220 : 무선망 제어기
230 : 교환기 240 : SGSN
310 : 기지국 320 : 제어국
본 발명은 이동통신 단말이 이기종 이동통신망 간을 연동하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템이 중첩 구현된 이동통신망에서 비동기 이동통신 시스템과 접속하여 패킷 데이터 서비스를 이용하고 있는 이동통신 단말이 와이브로 시스템으로 이동하는 경우 무선환경 측정값의 정도에 따라 와이브로 시스템으로의 접속 전환 여부를 결정하여 연속적인 서비스를 제공하기 위한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법에 관한 것이다.
최근에는 CDMA 1x EV-DO, WCDMA 등과 같은 통신방식에 의해 이동통신 단말을 이용한 무선 인터넷 서비스가 제공되고 있고, 그 수요 또한 증가하고 있으나, 이동통신 단말의 경우 화면 크기가 작고, 액정의 해상도가 낮으며, 데이터 전송률이 낮기 때문에 멀티미디어 콘텐츠의 경우에는 적절하지 않은 단점이 있다. 또한, 현재는 무선 인터넷 사용 요금이 높기 때문에 정보 이용료에 대한 부담으로 인하여 보편적인 인터넷 접속 수단으로서는 한계가 있다.
한편 노트북, PC 및 저가의 랜(LAN) 장비의 보급이 확대되면서 댁내에서도 무선으로 자유롭게 인터넷에 접속하는 사례가 증가하고 있다. 이와 더불어, 공중 무선랜을 통한 핫 스폿(hot spot) 서비스가 제공되면서, 휴대형 컴퓨팅 단말을 이용하여 공공장소에서 고속의 무선 인터넷 접속이 가능해지고 있다. 공중 무선 랜 을 통한 인터넷 접속 서비스는 유선 환경에서와 거의 동일한 품질을 제공하며, 이용 요금이 저렴한 이점이 있는 반면, 커버리지 가능한 지역이 좁고 이동성이 취약하며, 실외에서 신뢰성 높고 무결한 서비스를 제공하는 데 한계가 있다.
이러한 기존 시스템의 한계를 극복하고, 높은 서비스 품질과 비용으로 정지상태 또는 이동 중에도 고속 인터넷 접속이 가능한 무선 인터넷 서비스로서 '휴대 인터넷'이라는 서비스가 개발되었으며, 이를 통상 '와이브로'라 칭한다. 와이브로 서비스는 정지 및 이동중에도 언제 어디서나 고속으로 무선 인터넷 접속이 가능한 서비스로 정의된다. 현재, 와이브로 시스템은 서비스 이용률이 높은 지역을 대상으로 부분적으로 구현되어 있으며, 기존의 WCDMA 시스템과 중첩 구현되어 있다.
WCDMA 시스템은 고속 데이터 서비스와 단말의 이동성을 보장하며, 와이브로에 비하여 넓은 커버리지를 갖도록 구현되어 있다. 그러나, WCDMA 시스템은 데이터 서비스 이용 요금이 비싸고 기지국, 중계기 등 망 설계에 많은 비용이 소요되며, 인-빌딩(In-Building) 지역에서는 전파의 손실이 심하여 별도의 중계기를 설치하여야 하기 때문에 추가 비용이 발생하는 단점이 있다. 반면, 와이브로 시스템은 WCDMA에 비하여 이동성에 대한 보장 정도는 낮지만, 저렴한 서비스 이용 요금으로 데이터 서비스를 이용할 수 있고, 망 설계에 적은 비용이 소요되는 이점이 있다.
그러므로, WCDMA 시스템을 이용하여 데이터 서비스를 이용하고 있는 단말기가 인-빌딩 지역으로 이동한 경우, 와이브로망으로 접속을 전환한다면 호가 단절되지 않는 연속적인 서비스를 제공할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라, WCDMA 시스템 내에 와이브로 시스템을 중첩하여 이동통신망을 구현하는 경우 WCDMA 경계지역에서 와이브로 시스템으로의 핸드오버 방안 또한 연구되어야 한다.
본 발명은 상술한 단점 및 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, WCDMA 시스템과 와이브로 시스템에서 모두 사용 가능한 멀티모드 멀티밴드 이동통신 단말을 이용하여 WCDMA 시스템의 서비스를 이용하는 이동통신 단말이 와이브로 시스템으로 진입하는 경우, WCDMA 시스템과 이동통신 단말 간의 무선환경 측정값에 따라 이동통신 단말의 접속을 와이브로 시스템으로 전환함으로써, 이동통신 단말로 연속적인 패킷 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 하는 데 그 기술적 과제가 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템이 중첩된 이동통신망에서 비동기 모뎀부와 와이브로 모뎀부를 구비하는 멀티모드 멀티밴드 이동통신 단말의 연동 방법으로서, 상기 비동기 이동통신 시스템에 접속한 이동통신 단말이 패킷 데이터 서비스 이용 중, 상기 비동기 이동통신 시스템과 상기 이동통신 단말 간의 무선환경을 주기적으로 측정하는 제1단계; 상기 무선환경 측정값이 지정된 임계값 이상인 경우 상기 비동기 이동통신 시스템이 상기 비동기 모뎀부로 접속 전환 지시 메시지를 전송하는 제2단계; 상기 비동기 모뎀부가 상기 와이브로 모뎀부로 상기 와이브로 시스템과 접속할 것을 요청하는 제3단계; 및 상기 와이브로 모뎀부가 상기 와이브로 시스템으로 패킷 호를 발신하여, 상기 와이브로 모뎀부와 상기 와이브로 시스템이 접속되는 제4단계;를 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하의 설명에서 이동통신 단말은 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 이동통신 시스템에서 모두 사용 가능하도록 구현된, WCDMA 모뎀부와 와이브로 모뎀부를 구비한 멀티모드 멀티밴드(Multi-Mode Multi-Band) 이동통신 단말이다.
도 1은 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템이 혼재된 이동통신 시스템의 구성도이다.
도시한 것과 같이, 이동통신 단말(10)은 WCDMA로 대표되는 비동기 이동통신 시스템(20) 및 휴대 인터넷 시스템인 와이브로 시스템(30)에 선택적으로 무선 접속되어 데이터 서비스를 이용한다.
비동기 이동통신 시스템(20)은 이동통신 단말(10)과의 무선 구간 통신을 위한 기지국으로서의 노드 B(210), 복수의 노드 B를 제어하기 위한 무선망 제어기(RNC, 220), 무선망 제어기(220)와 연결되어 이동통신 단말(10)로 음성 통화 서비스를 제공하기 위한 호 교환을 수행하는 비동기 교환기(MSC, 230) 및 무선망 제어기(220)와 접속되어 이동통신 단말(10)의 위치 트랙을 유지하고 액세스 제어 및 보안 기능을 수행하는 SGSN(Serving GPRS Support Node, 240)을 포함한다.
아울러, 와이브로 시스템(30)은 이동통신 단말(10)과의 접속 기능을 제공하고, 무선 자원을 관리하고 제어하며, 이동통신 단말(10)의 핸드오프를 지원함은 물론, 인증 및 보안 기능을 수행하는 기지국(Radio Access Station; RAS, 310) 및 IP 라우팅 및 이동성을 관리하고 IP 멀티캐스트 기능, 과금 기능, 기지국간 이동성 제 어기능 등을 수행하는 제어국(Access Control Router; ACR, 320)을 포함한다.
WCDMA 시스템(20)과 와이브로 시스템(30)은 IP 백본망(40)을 통해 접속되어 이동통신 단말(10)이 WCDMA 시스템으로부터 와이브로 시스템으로 접속을 변경하는 경우 이에 필요한 메시지를 교환한다. 또한, IP 백본망(40)은 인터넷(60)을 통해 외부 패킷과의 연동을 지원하는 GGSN(Gateway GPRS Support Node, 50)에 접속된다.
이와 같은 이동통신 시스템에서, WCDMA 시스템(20)은 패킷 데이터 서비스를 이용하고 있는 이동통신 단말(10)에 대하여 상향링크에 대한 블록 에러율(Block Error Rate; BLER)과 같은 무선환경을 주기적으로 측정하며, 블록 에러율이 지정된 임계값 이상인 경우 이동통신 단말로 접속 전환을 지시하여 와이브로 시스템과 접속하도록 한다. 아울러, 이동통신 단말(10) 또한 WCDMA 시스템(20)에 접속하여 패킷 데이터 서비스를 이용하는 동안 하향링크에 대한 블록 에러율을 주기적으로 측정하여 WCDMA 시스템으로 보고하며, WCDMA 시스템은 이동통신 단말로부터 수신한 하향링크의 블록 에러율이 지정된 임계값 이상인 경우 이동통신 단말로 접속 전환을 지시한다.
이와 같이, 본 발명에서는 WCDMA 시스템으로부터 와이브로 시스템으로의 접속 전환 여부를 판단하는 데 블록 에러율과 같은 무선 환경 측정값을 이용한다. 일반적인 이동통신망에서의 핸드오버시에는 파일롯 채널의 신호 세기를 이용하는데, 파일롯 신호 세기는 가입자가 느끼는 서비스 품질을 온전히 반영하지 못하는 단점이 있으므로, 본 발명에서는 가입자의 체감 음질을 좌우하는 블록 에러율을 이용하여 접속 전환 여부를 결정하는 것이다.
일 예로, 파일롯 신호 세기가 열악한 지역에서도 블록 에러율이 낮아 통화에 문제가 없는 지역이 있을 수 있으며, 이러한 경우 파일롯 신호 세기를 기반으로 하여 접속 전환을 결정할 경우 통화 품질이 열악하지 않은데도 굳이 접속 전환이 수행되어, 무선 자원이 낭비되는 등의 단점이 있다. 블록 에러율은 통화 품질에 직접적인 영향을 미치는 요소로서, 가입자가 통화 품질이 저하됨을 느끼는 시점에 무선 환경이 우수한 시스템으로의 접속 전환이 이루어지도록 함으로써, 사용자게 우수한 통화 품질을 제공할 수 있다. 상기한 예의 경우, 본 발명에 의하면 파일롯 신호 세기가 열악하더라도 블록 에러율에 신뢰성이 있기 때문에 접속 전환을 수행하지 않게 되며 따라서 WCDMA 시스템의 커버리지를 최대한 활용할 수 있는 이점이 있다.
도 2는 본 발명에 의한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 개념을 설명하기 위한 도면이다.
이동통신 시스템에서 블록 에러율은 WCDMA 시스템에서 이동통신 단말로부터의 상향 링크를 모니터링하여 측정하거나, 이동통신 단말이 하향링크로부터 측정한 블록 에러율을 WCDMA 시스템으로 보고하는 방식 중 어느 하나의 방식으로 측정될 수 있다.
도 2를 참조하면, WCDMA 시스템에 접속하여 패킷 데이터 서비스를 이용하고 있는 이동통신 단말에 대하여, 이동통신 단말이 와이브로 시스템 측으로 이동함에 따라 블록 에러율이 점차 증가하는 것을 알 수 있다. 결국, 블록 에러율이 지정된 임계값(TH)까지 증가한 후, 지정된 시간(HD)동안 유지되면 WCDMA 시스템은 이동통신 단말로, 와이브로 시스템으로 접속을 전환할 것을 지시하고, 이에 따라 이동통신 단말은 와이브로 시스템에 접속하여 패킷 데이터 서비스를 계속해서 이용하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, WCDMA 시스템에서 상향링크로부터 블록 에러율을 측정하여 접속 전환 여부를 결정하는 경우의 연동 방법을 나타낸다.
WCDMA 모뎀부와 와이브로 모뎀부를 구비한 이동통신 단말(10)의 WCDMA 모뎀부는 WCDMA 시스템(20)과 접속하여 패킷 데이터 서비스를 이용하고 있으며(S110), WCDMA 시스템은 지정된 주기로 이동통신 단말(10)로부터의 상량링크를 모니터링하여 블록 에러율을 측정한다(S120). 블록 에러율 측정 결과, 블록 에러율이 지정된 임계값 이상으로 증가하고, 그 상태를 지정된 시간동안 유지하면, WCDMA 시스템(20)은 비동기 모뎀부로 접속 전환을 지시하는 메시지를 전송한다(S130). 이때, 접속 전환 메시지는 인접 와이브로 시스템(30)의 기지국 정보 및 접속 전환에 필요한 주파수 정보를 포함한다.
이후, 비동기 모뎀부는 WCDMA 시스템(20)으로부터 수신한 접속 전환 지시 메시지를 참조하여, 와이브로 모뎀부로 와이브로 시스템(30)과 접속할 것을 요청하며(S140), 이때, WCDMA 시스템(20)으로부터 수신한 인접 기지국 정보 및 주파수 정보 또한 와이브로 모뎀부로 전송한다.
이에 따라, 와이브로 모뎀부는 인접 와이브로 시스템(30)의 기지국 중 무선 환경이 우수한 기지국을 선택하여 패킷 호 발신을 수행한다(S150). 와이브로 모뎀부와 와이브로 시스템(30)이 접속되어 패킷 데이터 서비스가 이루어지면(S160), 와이브로 모뎀부는 WCDMA 모뎀부로 접속이 완료되었음을 보고하고, WCDMA 모뎀부는 WCDMA 시스템(20)과의 접속을 종료한다(S170).
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이동통신 단말에서 하향링크로부터 블록 에러율을 측정하고 WCDMA 시스템으로 보고함에 따라 WCDMA 시스템에서 접속 전환 여부를 결정하는 경우의 연동 방법을 나타낸다.
WCDMA 모뎀부와 와이브로 모뎀부를 구비한 이동통신 단말(10)의 WCDMA 모뎀부는 WCDMA 시스템(20)과 접속하여 패킷 데이터 서비스를 이용하고 있으며(S210), 이동통신 단말의 비동기 모뎀부는 지정된 주기로 WCDMA 시스템(20)으로부터의 하향링크로부터 블록 에러율을 측정하고(S220), 그 결과를 WCDMA 시스템(20)으로 보고한다(S230).
WCDMA 시스템(20)은 이동통신 단말(10)로부터 수신한 블록 에러율이 지정된 임계값 이상으로 증가하고, 그 상태를 지정된 시간동안 유지하는지 확인하여, 그 결과에 따라 접속 전환 여부를 결정한다(S240).
만약, 이동통신 단말(10)로부터 수신한 블록 에러율이 지정된 임계값 이상으로 증가하여 지정된 시간동안 유지되는 경우, WCDMA 시스템(20)은 비동기 모뎀부로 접속 전환을 지시하는 메시지를 전송한다(S250). 이때, 접속 전환 메시지에는 인접 와이브로 시스템(30)의 기지국 정보 및 접속 전환에 필요한 주파수 정보가 포함된다.
이후, 비동기 모뎀부는 WCDMA 시스템(20)으로부터 수신한 접속 전환 지시 메시지를 참조하여, 와이브로 모뎀부로 와이브로 시스템(30)과 접속할 것을 요청하며(S260), 이때, WCDMA 시스템(20)으로부터 수신한 인접 기지국 정보 및 주파수 정보 또한 와이브로 모뎀부로 전송한다.
이에 따라, 와이브로 모뎀부는 인접 와이브로 시스템(30)의 기지국 중 무선 환경이 우수한 기지국을 선택하여 패킷 호 발신을 수행한다(S270). 와이브로 모뎀부와 와이브로 시스템(30)이 접속되어 패킷 데이터 서비스가 이루어지면(S280), 와이브로 모뎀부는 WCDMA 모뎀부로 접속이 완료되었음을 보고하고, WCDMA 모뎀부는 WCDMA 시스템(20)과의 접속을 종료한다(S290).
이와 같이 하여, 이동통신 단말과 WCDMA 시스템 간의 블록 에러율 측정에 의해 와이브로 시스템으로의 접속 전환 여부를 결정함으로써, 가입자가 체감하는 통화 품질이 열악해 지기 전 무선 환경이 우수한 이동통신 시스템으로 접속을 전환할 수 있어, 서비스 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범 위는 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 발명에 의하면, WCDMA 시스템과 와이브로 시스템이 중첩되어 있는 이동통신망에서, 이동통신 단말과 WCDMA 시스템 간의 블록 에러율이 지정된 임계값 이상으로 증가하는 경우 와이브로 시스템으로의 접속 전환 여부를 결정함으로써, 가입자의 체감 통화품질을 감안하여 접속 전환이 이루어질 수 있고, 이에 따라 서비스 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템이 중첩된 이동통신망에서 비동기 모뎀부와 와이브로 모뎀부를 구비하는 멀티모드 멀티밴드 이동통신 단말의 연동 방법으로서,
    상기 비동기 이동통신 시스템에 접속한 이동통신 단말이 패킷 데이터 서비스 이용 중, 상기 비동기 이동통신 시스템과 상기 이동통신 단말 간의 무선환경을 주기적으로 측정하는 제1단계;
    상기 무선환경 측정값이 지정된 임계값 이상인 경우 상기 비동기 이동통신 시스템이 상기 비동기 모뎀부로 접속 전환 지시 메시지를 전송하는 제2단계;
    상기 비동기 모뎀부가 상기 와이브로 모뎀부로 상기 와이브로 시스템과 접속할 것을 요청하는 제3단계; 및
    상기 와이브로 모뎀부가 상기 와이브로 시스템으로 패킷 호를 발신하여, 상기 와이브로 모뎀부와 상기 와이브로 시스템이 접속되는 제4단계;
    를 포함하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 비동기 이동통신 시스템이 상기 이동통신 단말의 비동기 모뎀부로부터의 상향링크를 참조하여 블록 에러율을 주기적으로 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방 법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 이동통신 단말의 비동기 모뎀부가 상기 비동기 이동통신 시스템으로부터의 하향링크를 참조하여 블록 에러율을 주기적으로 측정하고, 상기 측정 결과를 상기 비동기 이동통신 시스템으로 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2단계는 상기 무선환경 측정값이 지정된 임계값 이상인 상태로 지정된 시간동안 유지되는 경우 상기 와이브로 모뎀부로 상기 와이브로 시스템과 접속할 것을 요청하는 단계인 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 전환 메시지는 인접 와이브로 시스템의 기지국 정보 및 주파수 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3단계는 상기 비동기 모뎀부가 상기 와이브로 모뎀부로 상기 비동기 이동통신 시스템으로부터 수신한 접속 전환 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 이동통신 시스템 간의 연동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4단계 이후, 상기 와이브로 모뎀부가 상기 비동기 모뎀부로, 상기 와이브로 시스템과의 접속이 완료되었음을 보고함에 따라, 상기 비동기 모뎀부와 상기 비동기 시스템과의 접속이 종료되는 제5단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템과 와이브로 시스템 간의 연동 방법.
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