KR20060062950A - Apparatus and method of hand-off cell selection in portable internet network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대 인터넷망에서의 핸드오프 셀 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for handoff cell selection in a portable Internet network.
본 발명의 액세스 포인트는 이동단말로부터 전송되는 핸드오프 후보 셀 정보 및 각 셀의 신호 세기 정보를 수신하여 자신이 관리하는 셀 간의 핸드오프가 가능한지를 판단하여 가능한 경우 이동 단말이 핸드오프를 수행하도록 하고, 그렇지 않은 경우 핸드오프 후보 셀 정보 및 신호 세기 정보를 패킷 액세스 라우터로 전송한다. 액세스 포인트는 수신된 핸드오프 후보 셀 정보를 이용하여 서비스 품질을 만족하는 후보 셀을 선택하고, 선택된 후보 셀의 신호 세기에 따라 셀을 정렬하고, 정렬된 셀 정보를 상기 이동단말로 전송한다. The access point of the present invention receives the handoff candidate cell information transmitted from the mobile terminal and the signal strength information of each cell to determine whether handoff is possible between cells managed by the mobile terminal, and if so, the mobile terminal performs the handoff. Otherwise, handoff candidate cell information and signal strength information are transmitted to the packet access router. The access point selects a candidate cell satisfying the quality of service by using the received handoff candidate cell information, aligns the cells according to the signal strength of the selected candidate cell, and transmits the sorted cell information to the mobile station.
이처럼 본 발명에 의하면, 이동단말이 이용중인 서비스의 품질을 제공하는 셀을 선별하고 선별된 셀을 신호 세기에 따라 정렬하여 이동단말에 제공함으로써 효율적인 핸드오프 셀 선택을 할 수 있도록 한다.As described above, according to the present invention, by selecting a cell providing the quality of service being used by the mobile terminal and sorting the selected cells according to signal strength, the mobile terminal can efficiently select a handoff cell.
핸드오프, 서비스 품질, 신호 세기, PARHandoff, quality of service, signal strength, PAR
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷망의 구조를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a portable Internet network according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 방법의 동작 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of selecting a handoff cell in a portable Internet network according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프시 최선의 안정적인 서비스 품질을 제공하기 위한 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for selecting a handoff cell in a portable internet network, and more particularly, to an apparatus and a method for selecting a handoff cell in a portable internet network for providing the best stable quality of service during handoff in a portable internet network. It is about.
다양한 멀티미디어 서비스가 등장함에 따라 인터넷 접속 서비스를 제공하는 시스템이 최선의 서비스 품질을 제공할 필요성이 증가하고 있으며, 특히 이동통신망에서 인터넷 서비스를 제공하는 경우, 이러한 서비스 품질 제공의 필요성이 더욱 중요해지고 있다. With the emergence of various multimedia services, the necessity of providing the best quality of service for systems providing Internet access services is increasing. In particular, when providing Internet services in a mobile communication network, the necessity of providing such quality of service becomes more important. .
이동망은 기지국을 중심으로 셀이 구성되는데, 셀은 서비스 영역의 크기에 따라 다양한 형태를 가지며 서로 중첩되어 구성될 수 도 있다. 이동망은 고정망과 달리 사용자의 이동을 고려하여 접속되는 셀을 변경하는 핸드오프 기능을 지원하는데, 핸드오프시 제공되는 서비스 품질의 저하를 방지하기 위해 이동망은 변경될 최적의 셀을 선택해야 한다.In a mobile network, a cell is configured around a base station, and cells may have various shapes and overlap each other depending on the size of a service area. Unlike a fixed network, a mobile network supports a handoff function for changing a cell to be connected in consideration of a user's movement. The mobile network should select an optimal cell to be changed in order to prevent a deterioration of service quality provided during handoff.
핸드오프시 이동할 셀을 선택하는 방법으로 신호 세기를 이용하는 방법이 사용되고 있다. 상기 방법에 의하면, 이동단말은 기지국으로부터 지속적으로 수신되는 신호의 세기를 측정하고 현재 서비스중인 기지국으로부터 수신된 신호의 세기가 정해진 수준 이하로 작아지면 인접한 다른 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여, 이들 중에서 가장 센 기지국을 이동할 셀로 선택한다.A method of using signal strength is used as a method of selecting a cell to be moved during handoff. According to the method, the mobile station measures the strength of the signal continuously received from the base station, and if the strength of the signal received from the currently serving base station is less than a predetermined level to measure the strength of the signal received from another adjacent base station, Of these, the strongest base station is selected as the cell to move.
대한민국 특허공개 공보 10-2002-0068064(무선 데이터 단말기의 핸드오프 구역 설정 방법; 이하 선행기술이라 함)호는 이러한 신호 세기를 이용한 핸드오프 방법을 이용한 것으로서, CDMA(Code division Multiple Access) 이동통신 시스템에서 단말기가 예측구역이 존재할 때 이동하려는 단위 셀을 보다 정확하게 예측하기 위한 핸드오프 구역 설정 방법을 제시한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2002-0068064 (Method for setting a handoff area of a wireless data terminal; hereinafter referred to as a prior art) uses a handoff method using such signal strength and uses a code division multiple access (CDMA) mobile communication system. In the present invention, a terminal proposes a handoff zone setting method for more accurately predicting a unit cell to be moved when a prediction zone exists.
상기한 선행 기술은 핸드오프 예측 구역과 기지국의 신호 세기를 고려하여 핸드오프를 위한 자원을 예측함으로써 불필요하게 모든 인접한 셀에 자원을 낭비하는 문제를 해결하였다. 그러나, 상기한 선행 기술은 단순한 기지국의 신호 세기만을 고려하여 핸드오프를 위한 자원을 예측하는 방법이기 때문에, 망 구조에 대한 정보와 서비스 품질에 대한 제공 여부를 보장할 수 없는 문제가 있다.The prior art solves the problem of unnecessarily wasting resources in all adjacent cells by estimating resources for handoff in consideration of the signal strength of the handoff prediction zone and the base station. However, since the above-described prior art is a method of estimating resources for handoff by considering only the signal strength of a base station, there is a problem in that it is not possible to guarantee whether information on network structure and quality of service are provided.
한편, 휴대 인터넷 시스템은 서비스 품질을 무선망에서도 지원하는 기능을 가져야 하기 때문에, 핸드오프시에도 지속적으로 동일한 서비스 품질을 제공하기 위해 최적의 셀을 선택해야 한다. 따라서 이동가입자의 핸드오프시 서비스 품질의 저하 없이 보다 안정적인 서비스 품질을 보장하기 위한 휴대 인터넷 시스템에서의 핸드오프 셀 선택 방법이 요구된다.On the other hand, since the portable Internet system must have a function of supporting the quality of service in the wireless network, it is necessary to select an optimal cell to provide the same quality of service continuously during handoff. Accordingly, there is a need for a handoff cell selection method in a portable Internet system for ensuring a more stable service quality without degrading service quality when handing off a mobile subscriber.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 휴대 인터넷 망에서의 이동 단말의 핸드오프시 서비스 품질을 제공하면서 보다 효과적으로 핸드오프를 수행할 셀을 선택할 수 있도록 하는 핸드오프 셀 선택 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. In order to solve the above problems, the present invention provides a handoff cell selection apparatus and method that can select a cell to perform a handoff more effectively while providing a quality of service during handoff of the mobile terminal in the portable Internet network It is for.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 장치는 An apparatus for selecting a handoff cell in a portable internet network according to an aspect of the present invention for achieving the above object is
대응하는 이동단말과의 무선통신을 수행하고, 상기 이동단말로부터 수신되는 핸드오프 후보 셀 정보-상기 핸드오프 후보 셀 정보는 각 셀로부터 상기 이동단말로 수신되는 신호세기 정보를 포함함-를 수신하는 하나 이상의 액세스 포인트; 및 Perform wireless communication with a corresponding mobile terminal, and receive handoff candidate cell information received from the mobile terminal, wherein the handoff candidate cell information includes signal strength information received from each cell to the mobile terminal; One or more access points; And
상기 액세스 포인트로부터 수신되는 핸드오프 후보 셀 정보를 이용하여 서비스 품질을 만족하는 후보 셀을 선택하고, 상기 핸드오프 후보 셀 정보에 포함된 상기 신호세기 정보에 기초하여 선택된 셀을 정렬하고 정렬된 셀 정보를 상기 액세스 포인트를 통해 상기 이동단말로 전송하는 하나 이상의 패킷 액세스 라우터를 포함한다. Selecting a candidate cell satisfying the quality of service by using the handoff candidate cell information received from the access point, sorting the selected cell based on the signal strength information included in the handoff candidate cell information, and sorted cell information At least one packet access router for transmitting to the mobile terminal through the access point.
한편, 본 발명의 특징에 다른 휴대 인터넷 망세서의 핸드오프 셀 선택방법은 On the other hand, the handoff cell selection method of the portable Internet accessor according to the characteristics of the present invention
사용자의 이동단말과 무선 통신을 수행하는 다수의 셀, 상기 다수의 셀을 제어하는 하나 이상의 액세스 포인트, 및 상기 액세스 포인트를 관리하고 제어하는 하나 이상의 패킷 액세스 라우터를 포함하는 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 방법으로서, Handoff in a mobile Internet network comprising a plurality of cells performing wireless communication with a user's mobile terminal, one or more access points controlling the plurality of cells, and one or more packet access routers managing and controlling the access points As a cell selection method,
(a) 액세스 포인트가 자신이 제어하는 셀과의 무선통신을 수행하는 상기 이동단말로부터 핸드오프 후보 셀 정보-상기 핸드오프 후보 셀 정보는 각 셀로부터 상기 이동단말로 수신되는 신호세기 정보를 포함함-를 수신하는 단계;(a) Handoff candidate cell information from the mobile station in which an access point performs wireless communication with a cell controlled by the access point; The handoff candidate cell information includes signal strength information received from each cell to the mobile station. Receiving-;
(b) 상기 액세스 포인트가 상기 핸드오프 후보 셀 정보를 자신을 관리하는 패킷 액세스 라우터로 전송하는 단계; (b) the access point sending the handoff candidate cell information to a packet access router managing it;
(c) 상기 패킷 액세스 라우터가 상기 수신된 핸드오프 후보 셀 정보를 이용하여 서비스 품질을 만족하는 후보 셀을 선택하는 단계; (c) the packet access router selecting a candidate cell satisfying the quality of service using the received handoff candidate cell information;
(d) 상기 선택된 후보 셀들을 상기 핸드오프 후보 셀 정보에 포함된 상기 신호세기 정보에 기초하여 정렬하는 단계; 및 (d) sorting the selected candidate cells based on the signal strength information included in the handoff candidate cell information; And
(e) 상기 정렬된 셀의 정보를 상기 액세스 포인트를 통해 상기 이동단말로 전송하여 상기 이동 단말이 핸드오프를 수행하도록 하는 단계를 포함한다. (e) transmitting the information of the sorted cell to the mobile terminal through the access point to perform the handoff by the mobile terminal.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 첨부된 도면은 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 본 발명의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 동일 또는 유사한 부분에 대 해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, 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 accompanying drawings, parts irrelevant to the description of the present invention are omitted for clarity, and like reference numerals designate like parts.
휴대 인터넷 시스템에서 셀은 옴니셀과 3 섹터를 가진 셀로 구성될 수 있으며, 하나의 액세스 포인트(Access point; AP)는 수개의 무선 채널을 가질 수 있으며, 패킷 액세스 라우터(Packet Access Router; PAR)는 수개 혹은 수십 개의 AP를 관리하며 이들 사이에 핸드오프를 제어한다.In a portable Internet system, a cell may be configured of an omnicell and a cell having three sectors, one access point (AP) may have several wireless channels, and a packet access router (PAR) Manage several or dozens of APs and control handoffs between them.
이러한 시스템 구조에서 섹터간, AP간 혹은 PAR 간 핸드오프가 가능하기 때문에 본 발명에서는 핸드오프에 대한 성공률과 효율적인 핸드오프를 위해 서비스 품질과 시스템 구조가 고려된 핸드오프 방법을 제안한다. In this system structure, handoff between sectors, between APs, and between PARs is possible, and thus, the present invention proposes a handoff method considering a quality of service and a system structure for a successful handoff and an efficient handoff.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷망의 구조를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a portable Internet network according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 이동단말(Access Terminal; 이하 AT라 함)(110)에 휴대 인터넷 서비스를 제공하는 휴대 인터넷망은 다수의 셀(120, 121, 122), 다수의 AP(130), 및 다수의 PAR(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a portable Internet network that provides a portable Internet service to an
본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 셀들은 각각 단일 셀(120, 121) 및 3개의 섹터를 가지는 셀(122)을 포함하고, 각 AP(130)는 대응하는 셀을 직접 제어하고 망 구성에 따라 수개의 주파수 대역을 관리할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면, AT(110)는 하나의 AP(130)내에서 섹터간 핸드오프를 수행할 수도 있고 현재 접속중인 주파수 대역을 다른 주파수 대역으로 변경하는 핸드오프를 수행할 수도 있다. 각 PAR(140)는 대응하는 AP(130)를 관리하고 AP(130)간의 핸드오프를 제어하며, 다른 PAR(140)와 연동하여 PAR(140)간의 핸드오프를 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of cells includes a
요컨대, 본 발명의 실시예에서는, 섹터간 핸드오프, AP간 핸드오프 및 PAR 간 핸드오프를 모두 제공할 수 있기 때문에, 서비스 품질을 고려하여 적절한 핸드오프 방식을 선택하여 최적의 셀을 선택할 수 있다. In short, in the embodiment of the present invention, since the inter-sector handoff, the inter-AP handoff, and the inter-PAR handoff can be provided, the optimal cell can be selected by selecting an appropriate handoff method in consideration of the quality of service. .
섹터간 핸드오프는 하나의 AP(120)내에서 이루어지므로 AT(110)의 핸드오프시 셀 변경에 따른 서브시스템들 사이에 보안을 포함한 제어 메시지 전송 및 사용자 데이터 패킷들에 대한 전송이 필요하지 않아 핸드오프 지연을 최소한으로 수행할 수 있다.Intersectoral handoff is performed within one
AP(130)간 핸드오프는 셀의 변경시 AP(130)가 변경되는 핸드오프이며, 이에 따라 AP(130)간의 보안을 포함한 제어 메시지가 이전 셀의 AP(130)에서 새로운 셀의 AP(130)로 전송된다. 그리고, AT(110)로 전송하기 위해 이전 AP(130)에 이미 전송한 사용자 패킷들도 새로운 AP(130)로 다시 전송되야 한다.The handoff between
한편, PAR(140)간 핸드오프는 셀의 변경시 PAR(140)가 변경되는 핸드오프이며, 이에 따라 AP(130)간의 보안을 포함한 제어 메시지가 이전 셀의 AP(130)에서 새로운 셀의 AP(130)로 전송되고, 제어용 정보들이 이전 PAR(140)에서 새로운 PAR(140)로 전송된다. 그리고, AT(110)로 전송하기 위해 이전 AP(130)에 이미 전송한 사용자 패킷들도 새로운 AP(130)로 전송되야 하고, 핸드오프가 결정된 이후 이전 PAR(140)에 도착한 사용자 패킷은 새로운 PAR(140)로 포워딩되야 한다. Meanwhile, the handoff between PAR 140 is a handoff in which the PAR 140 is changed when the cell is changed. Accordingly, a control message including security between the
상기한 구조를 가지는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 방법은 다음과 같다.A handoff cell selection method in a portable Internet network according to an embodiment of the present invention having the above structure is as follows.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 인터넷 망에서의 핸드오프 셀 선택 방법의 동작 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of selecting a handoff cell in a portable Internet network according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 우선 AT(110)가 현재 접속중인 AP(130)로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하고(S201), 수신된 신호의 세기가 일정 수준 이하로 떨어지는 여부를 판단한다. (S202).Referring to FIG. 2, first, the AT 110 measures the strength of a signal received from an
상기 단계 S202에서의 판단결과 현재 접속중인 AP(130)로부터의 신호 세기가 일정 수준 이하인 경우에는, AT(110)는 AP(130)로부터 허가를 얻어 인접 후보 셀에 대한 검색(Scanning)을 수행하여 각 후보 셀로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하고(S203), 측정된 신호 세기의 정보를 현재 접속중인 AP(130)로 전송한다(S204).As a result of the determination in step S202, when the signal strength from the currently connected
현재 접속중인 AP(130)는 AT(110)가 전송한 후보 셀의 리스트가 모두 자신이 관리하는 셀인지 여부를 판단하여(S205), 모두 자신이 관리하는 셀인 경우 AT(110)로부터 수신된 신호 세기의 정보에 기초하여 AT가 수신한 신호의 세기가 가장 큰 신호를 전송한 후보 셀을 선택하여 핸드오프를 수행한다. (S206) 그리고, AP(130)는 상위의 PAR(140)로 핸드오프 결과를 알려(S207), PAR(140) 내부의 정보를 갱신하도록 한다(S208).The
상기 단계 S205에서의 판단 결과, AT(110)가 전송한 후보 셀의 리스트 중 다른 AP(130)에 속하는 셀이 있는 경우에는, 현재 접속중인 AP(130)가 핸드오프를 위한 셀 선택을 요구하는 메시지를 상위의 PAR(140)로 전송한다(S209).As a result of the determination in step S205, when there is a cell belonging to another
핸드오프를 위한 셀 선택 요구 메시지를 수신한 PAR(140)는 AT(110)가 선택한 후보 셀 중에 현재 AT(110)가 이용중인 서비스 대역을 만족할 수 있는 셀을 선정한다(S210). 여기서, 서비스 대역을 만족할 수 있는 셀은 AT(110)가 이용하고 있 는 서비스 품질을 보장할 수 있는 셀을 말한다. 본 발명의 실시예에 따르면, PAR는 현재 AT(110)가 접속중인 PAR(140)의 하위에 있는 셀에 대한 정보를 요구받은 시점에서의 셀의 대역 이용률을 이용하여 확인하며, 현재 접속중인 PAR(140)의 하위에 있는 셀이 아닌 경우에는 주기적으로 수신되는 인접 PAR(140)의 대역 이용률을 이용하여 확인한다.Upon receiving the cell selection request message for handoff, the
그리고 나서, AT(110)가 현재 접속중인 PAR(140)는 단계S210에서 선정된 셀 중에서 섹터간 핸드오프가 가능한 셀이 있는지를 판단하고(S211), 섹터간 핸드오프가 가능한 셀들이 있는 경우에는 이들 셀들 중 AT(110)가 전송한 신호 세기의 정보에 기초하여 세기가 큰 순으로 정렬한다. (S212)Then, the
그리고, PAR는 섹터간 핸드오프가 가능한 셀을 제외한 후보 셀 중에서 AP(130)간의 핸드오프가 가능한 셀이 있는지 여부를 판단하고(S213), AP간 핸드오프가 가능한 셀이 있는 경우에는 AT(110)가 전송한 셀의 신호 세기 정보에 기초하여 세기가 큰 순으로 셀을 정렬한다(S214).In addition, the PAR determines whether there is a cell capable of handoff between
섹터간의 핸드오프와 AP(130)간의 핸드오프가 가능한 셀을 제외한 나머지 셀은 PAR(140)간의 핸드오프가능 셀이므로, PAR(140)는 나머지 셀들 중 AT(110)가 전송한 셀의 신호 세기 정보에 기초하여 크기가 큰 순으로 셀을 정렬한다(S215).Since the remaining cells except the cells capable of handoff between sectors and the handoff between
현재 접속중인 PAR(140)는 상기 단계 S211 내지 단계 S215에 의해 섹터간, AP(130)간, PAR(140)간의 핸드오프 셀을 순서대로 정렬하고(S216), 정렬된 후보 셀의 리스트를 AT(110)로 전송한다(S217).The currently connected
상기 단계 S217에 서 후보 셀의 정렬 리스트를 수신한 AT(110)는 내부 정책 에 따라 실제로 핸드오프할 셀을 선택하게 된다. Upon receiving the sort list of candidate cells in step S217, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, AT(110)의 핸드오프에 있어서 PAR(140)는 우선적으로 AT(110)가 이용중인 서비스 품질을 만족할 수 있는 셀을 선정하고, 이후로 신호 세기를 이용하여 여러 가지 형태의 핸드오프가 가능한 후보 셀 리스트를 작성하여 AT(110)로 제공함으로써, AT(110)가 서비스 품질 및 신호 세기를 동시에 만족할 수 있는 핸드오프 셀을 선택 할 수 있도록 한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, in the handoff of the
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 자세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니고 이 외의 다양한 변형이나 변경이 가능하다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other modifications and changes are possible.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대 인터넷망에서 핸드오프 셀 선택 장치 및 방법은, 이동 단말의 핸드오프를 위해 PAR이 핸드오프 셀을 선택하는데 있어서, 이동단말이 이용중인 서비스의 품질을 제공하는 셀을 선별하고, 선별된 셀을 신호 세기에 따라 정렬하여 이동단말에 제공함으로써 서비스 품질을 보장하면서, 좋은 신호 세기 조건을 선택하여 효율적인 핸드오프 셀을 선택할 수 있다.As described above, the apparatus and method for handoff cell selection in a portable Internet network according to the present invention provides a quality of service used by a mobile terminal in selecting a handoff cell by a PAR for handoff of the mobile terminal. By selecting the cells to be sorted and sorting the cells according to the signal strength and providing them to the mobile terminal, it is possible to select an efficient handoff cell by selecting a good signal strength condition while ensuring the quality of service.
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