KR20070009359A - System and method for handover in a wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing the structure of a general wireless communication system.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.2 is a diagram schematically illustrating a structure of a system for handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템의 제어기 구조를 개략적으로 도시한 도면.3 is a diagram schematically illustrating a controller structure of a system for handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.4 is a diagram schematically illustrating a structure of a system for performing handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 제어기의 동작 과정을 도시한 도면.5 is a diagram illustrating an operation process of a controller for performing handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템의 제어기 구조를 개략적으로 도시한 도면.6 is a schematic block diagram of a controller structure of a system for handover in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.7 is a diagram schematically illustrating a structure of a system for performing handover in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 제어기의 동작 과정을 도시한 도면.8 is a diagram illustrating an operation process of a controller for performing handover in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 서로 다른 액세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 한다)가 관장하는 셀 간을 이동하는 단말의 핸드오버(Handover)를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 셀 구조를 갖는 무선 통신 시스템에서 하나의 AP는 하나의 셀(cell)을 관장하며, 상기 AP는 셀에 위치한 이동 단말(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들에게 서비스를 제공한다. 상기 MS는 현재 서비스를 제공받는 셀에서 인접한 다른 셀로 이동할 수 있으며, 이때 MS는 현재 서비스 셀을 관장하는 AP, 즉 서빙 AP(Serving AP)에서 상기 인접한 다른 셀을 관장하는 AP, 즉 타겟 AP(Target AP)로 핸드오버를 수행해야 한다.In general, in a wireless communication system having a cell structure, one AP manages one cell, and the AP serves a mobile station (MS) located in a cell. To provide. The MS may move from a cell currently receiving a service to another adjacent cell, wherein the MS is an AP that manages the current serving cell, that is, an AP that manages the adjacent other cell in a serving AP, that is, a target AP. Handover to the AP).
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a general wireless communication system.
도 1을 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은, 다중 셀 구조, 즉 셀1(110)과 셀2(120)와 셀3(130)을 가지며, 상기 셀1(110)을 관장하는 AP1(112)과, 상기 셀2(120)를 관장하는 AP2(122)와, 셀3을 관장하는 AP3(132), 및 각 셀 영역에 위치하는 MS1(114), MS2(124), MS3(134)을 포함한다. 상기 MS들, 즉 MS1(114), MS2(124), 및 MS3(134)은 자신이 현재 위치하고 있는 셀에서 다른 셀로 이동할 수 있다. 즉, 상기 셀1(110)에 위치한 MS1(114)은 인접한 셀2(120) 또는 셀3(130)으로 이동할 수 있고, 상기 셀2(120)에 위치한 MS2(124)는 셀1(110) 또는 셀3(130)으로 이동할 수 있으며, 상기 셀3(130)에 위치한 MS3(134)은 셀1(110) 또는 셀2(120)로 이동할 수 있다. 이렇게 상기 MS들(114,124,134)이 현재 위치한 셀에서 다른 셀로 이동하면, 상기 MS들(114,124,134)은 서빙 AP에서 타겟 AP로 핸드오버를 수행한다.Referring to FIG. 1, the wireless communication system includes a multi-cell structure, that is, a cell 1 (110), a cell 2 (120), a cell 3 (130), and an AP 1 (112) managing the cell 1 (110). And an
상기 핸드오버를 수행함에 있어서, 둘 이상의 인접 AP들 중에서 타겟 AP를 결정하는 방법은, MS가 상기 인접 AP들로부터 수신되는 신호의 세기를 측정한 후 상기 측정정한 신호의 세기에 상응하여 타겟 AP를 결정하는 방법과, MS의 과거 이동 정보를 통해 타겟 AP를 결정하는 방법으로 나눌 수 있다.In performing the handover, a method of determining a target AP among two or more neighboring APs, after the MS measures the strength of the signals received from the neighboring APs and corresponding to the measured strength of the measured signal It may be divided into a method of determining and a method of determining a target AP through the MS's past mobility information.
상기한 방법들 중에서 전자의 방법으로 타겟 AP를 결정하여 핸드오버를 수행하는 방식은, MS가 현재의 서빙 AP와 인접 AP들을 포함한 모든 AP들로부터 수신되는 신호의 세기를 측정한 후, 상기 측정한 수신 신호의 세기가 가장 큰 AP를 타겟 AP로, 즉 새로운 서빙 AP로 결정하며, 상기 핸드오버의 시작 시점을 상기 새로운 서빙 AP로부터 수신되는 신호의 세기와 상기 현재의 서빙 AP로부터 수신되는 신호의 세기가 동일한 시점으로 하여 핸드오버를 수행한다. 즉, 상기 전자의 방법으로 타겟 AP를 결정한 다음, 상기의 시점에서 일반적인 핸드오버 과정을 통해 상기 타겟 AP로 핸드오버를 수행한다. 이와 같이 상기 전자의 방법으로 타겟 AP를 결정한 다음 핸드오버를 수행하는 방식은, 타겟 AP를 결정한 후 일반적인 핸드오버 과정을 수행하므로, 상기 핸드오버 과정을 수행함에 있어 많은 시간 지연을 발생시키는 문제점이 있다.Among the above methods, the method of performing a handover by determining a target AP by the former method is performed by the MS after measuring the strength of a signal received from all APs including the current serving AP and neighboring APs. An AP having the largest strength of the received signal is determined as a target AP, that is, a new serving AP, and the starting point of the handover is determined by the strength of the signal received from the new serving AP and the strength of the signal received from the current serving AP. Performs handover at the same time. That is, the target AP is determined by the former method, and then a handover is performed to the target AP through a general handover process at the above point in time. As described above, a method of performing a handover after determining a target AP by the former method performs a general handover process after determining a target AP, thus causing a large time delay in performing the handover process. .
또한, 후자의 방법으로 타겟 AP를 결정하여 핸드오버를 수행하는 방식은, MS의 과거 이동 정보에 의한 통계적 확률을 이용하여 상기 MS가 현재의 셀에서 이후 이동할 셀을 예측하며, 상기 예측한 셀을 관장하는 AP를 타겟 AP로 결정한다. 즉, MS가 셀1(110), 셀2(120), 셀3(130)에서 각각 다른 셀로 이동하면, 이러한 MS의 이동 정보들을 통해 상기 MS가 각 셀에서 다른 셀로 이동한 확률을 각각 산출한다. 이에 따라, 각 셀에 위치한 MS들(114,124,134)이 다른 셀로 이동할 경우 상기 산출한 확률에 상응하여 이동할 셀을 예측하고, 인접한 AP들 중에서 타겟 AP를 결정한다.In addition, a method of performing a handover by determining a target AP by the latter method may use a statistical probability based on past movement information of the MS to predict a cell to be moved later in the current cell, and to determine the predicted cell. The AP that manages is determined as a target AP. That is, when the MS moves to each other cell in Cell 1 (110), Cell 2 (120), and Cell 3 (130), respectively, the probability of the MS moving from each cell to another cell is calculated based on the movement information of the MS. . Accordingly, when
예를 들어, MS의 과거 이동 정보에 의해 MS가 셀1(110)에서 셀2(120)로 이동할 확률은 5/7이고, 셀1(110)에서 셀3(130)으로 이동할 확률은 2/7, 셀2(120)에서 셀1(110)로 이동할 확률은 3/8, 셀2(120)에서 셀3(130)으로 이동할 확률은 5/8, 셀3(130)에서 셀1(110)로 이동할 확률은 3/5, 셀3(130)에서 셀2(120)로 이동할 확률은 2/5로 산출되었다고 가정하면, 셀1(110)에 위치한 MS1(114)은 셀2(120)로 이동할 확률이 가장 크므로 셀2(120)를 이동할 셀로 예측하며, 그 결과 AP2(122)를 타겟 AP로 결정한다. 또한, 셀2(120)에 위치한 MS2(124)는 AP3(132)을 타겟 AP로 결정하며, 셀3(130)에 위치한 MS3(134)은 AP1(112)을 타겟 AP로 결정한다. 이렇게 타겟 AP를 결정하면, 상기 결정된 타겟 AP는 자신 관장하는 셀로 이동할 MS를 위해 자원을 할당한다. 그런 다음, 소정의 시간이 경과하여 상기 MS가 타겟 AP가 관장하는 셀로 이동하면, 상기 타겟 AP로 핸드오버를 수행한다.For example, the probability that the MS moves from
이렇게 상기 타겟 AP는 자신이 관장하는 셀 영역으로 이동할 것으로 예측되는 MS를 위해 자원을 할당하는데, 이때 자원의 낭비를 초래하는 문제가 있다. 예컨대, 셀1(110)에 위치한 MS1(114)에 있어서, 상기 MS1(114)의 과거 이동 정보를 통 한 확률에 의해 MS1(114)이 셀2(120)로 이동할 것으로 예측되며, 이에 따라 상기 셀2(120)를 관장하는 AP2(122)는 타겟 AP로서 상기 MS1(114)을 위해 자원을 할당한다. 그러나, 상기 MS1(114)은 실제로 셀2(120)가 아닌 셀3(130)으로 이동하거나, 또는 셀1(110)에 지속적으로 위치할 수 있다. 또한, 상기 MS1(114)은 상기 AP2(122)가 자신을 위해 자원을 할당한 바로 이후에 셀2(120)로 이동하지 않고 소정의 시간이 흐른 뒤에 상기 셀2(120)로 이동할 수 있다. 그에 따라, 상기 AP2(122)는 셀2(120)로 언제 정확하게 이동할지 모르는 MS1(114)을 위해 자원을 미리 할당함으로써 불필요한 자원을 오랜 시간 점유한다. 즉, MS가 서빙 AP에서 타겟 AP로 핸드오버를 수행하는 시작 시점을 정확하게 알지못하며, 그 결과 상기 타겟 AP는 MS가 핸드오버를 수행 할 수 있도록 항상 미리 자원을 할당함으로써 자원의 낭비를 초래하는 문제가 있다.In this way, the target AP allocates resources for the MS that is expected to move to the cell area that it manages, and there is a problem that causes a waste of resources. For example, in
따라서, 본 발명의 목적은 시간 지연 없이 자원의 낭비를 방지할 수 있는 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a system and method for handover in a wireless communication system that can prevent waste of resources without time delay.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 이동 단말과, 상기 이동 단말로 통신 서비스를 제공하는 서빙 액세스 포인트와, 상기 서빙 액세스 포인트와는 상이하며, 상기 이동 단말이 핸드오버할 타겟 액세스 포인트를 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 방법에 있어서, 상기 이동 단말이 핸드오버해야 함을 검출하면 상기 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신한 위치 정보 에 상응하여 상기 이동 단말의 핸드오버 시점을 예측하는 과정과, 상기 예측한 시점에서 상기 타겟 액세스 포인트가 자원을 할당하도록 제어하고, 상기 타겟 액세스 포인트와 상기 이동 단말 간의 연결을 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of the present invention for achieving the above object is different from a mobile terminal, a serving access point for providing a communication service to the mobile terminal, and the serving access point, the target access point to which the mobile terminal will hand over. A method for handover in a wireless communication system comprising: receiving location information of the mobile terminal when detecting that the mobile terminal should be handed over, and corresponding to the received location information of the mobile terminal; And predicting a handover time point, controlling the target access point to allocate resources at the predicted time point, and establishing a connection between the target access point and the mobile terminal.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 이동 단말과, 상기 이동 단말로 통신 서비스를 제공하는 서빙 액세스 포인트와, 상기 서빙 액세스 포인트와는 상이하며, 상기 이동 단말이 핸드오버할 타겟 액세스 포인트를 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템에 있어서, 상기 이동 단말이 핸드오버해야함을 검출하면 상기 이동 단말의 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 상응한 상기 이동 단말의 핸드오버 시점을 예측한 후, 상기 예측한 시점에서 상기 타겟 액세스 포인트가 자원을 할당하도록 하고, 상기 타겟 액세스 포인트와 상기 이동 단말 간의 연결을 설정하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A system of the present invention for achieving the above object is different from a mobile terminal, a serving access point for providing a communication service to the mobile terminal, and the serving access point, and a target access point to which the mobile terminal will hand over. A system for handover in a wireless communication system comprising: receiving the location information of the mobile terminal when detecting that the mobile terminal should be handed over and predicting a handover time of the mobile terminal corresponding to the location information; Thereafter, the controller includes a controller for controlling the target access point to allocate resources at the predicted time point and establishing a connection between the target access point and the mobile terminal.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 이동 단말(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)이 현재 서비스를 제공받는 셀(cell)에서 인접한 다른 셀로 이동 할 경우, 상기 현재 서비스를 제공하는 셀을 관장하는 AP(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 한다), 즉 서빙 AP(Serving AP)에서 상기 인접한 다른 셀을 관장하는 AP, 즉 타겟 AP(Target AP)로 시간 지연과 자원의 낭비 없이 핸드오버를 위한 시스템 및 방법을 제안한다. 본 발명은, 상기 MS의 위치 정보를 통해 현재 MS의 현재 위치를 인지함으로써 상기 타겟 AP로 핸드오버를 수행할 시점을 예측하며, 상기 예측한 핸드오버 시점에 상응하여 상기 타겟 AP가 상기 MS를 위해 자원을 할당하도록 한다.According to the present invention, when a mobile station (MS) in a wireless communication system moves from a cell currently receiving a service to another adjacent cell, the cell providing the current service is selected. Time delay and waste of resources from an AP that manages the AP (ie, an AP), that is, a serving AP to manage the adjacent other cells, that is, a target AP. We propose a system and method for handover. The present invention predicts a time to perform a handover to the target AP by recognizing the current position of the current MS through the location information of the MS, and the target AP for the MS corresponding to the predicted handover time. Allocate resources.
이하, 후술되는 본 발명의 설명에서는, 서빙 AP가 위성 위치 확인 시스템(GPS: Global Position System, 이하 'GPS'라 칭하기로 한다)의 GPS 신호를 통해 MS의 위치 정보를 인지하는 것을 기반으로 설명하지만, 본 발명은 상기GPS 신호뿐만 아니라 MS의 위치 정보를 포함하는 신호를 통해 핸드오버를 수행하는 무선 통신 시스템에 적용 가능하다.In the following description of the present invention, the serving AP is described based on the recognition of the position information of the MS through the GPS signal of the satellite positioning system (GPS: Global Position System, hereinafter referred to as 'GPS'). The present invention is applicable to a wireless communication system that performs handover through a signal including location information of an MS as well as the GPS signal.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a structure of a system for handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 시스템은, 서로 다른 셀을 관장하는 AP들(AP1, AP2, AP3)(210,220,230)과, 상기 AP들(210,220,230)이 관장하는 셀들로 이동이 가능한 MS(240)와, 상기 AP들(210,220,230)을 제어하는 제어기(Controller)(250)를 포함한다. 또한, 상기 AP들(210,220,230)과 MS(240)는 GPS(260)에서 제공하는 GPS 신호를 수신할 수 있는 GPS 수신기를 구비하며, 이에 따라 상기 MS(240)는 상기 GPS에서 제공하는 자신의 위치 정보를, 상기 AP들(210,220,230)은 GPS에서 제공하는 MS(240)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 MS(240)의 서빙 AP를 AP1(210)로, 타겟 AP를 AP2(220)로 가정하여 설명하기로 한다.Referring to FIG. 2, the system may include APs AP1, AP2, and
상기 MS(240)는 GPS(260)로부터 자신의 위치 정보가 포함된 GPS 신호를 수신하며, 상기 자신의 위치 정보가 포함된 GPS 신호를 서빙 AP인 AP1(210)로 송신한다. 상기 GPS 신호를 수신한 AP1(210)은 상기 GPS 신호에 포함된 MS(240)의 위치 정보를 제어기(250)로 전송하며, 제어기(250)는 MS(240)의 위치 정보를 통해 상기 MS(240)의 현재 위치 및 이동 정보를 인지하여 MS(240)가 타겟 AP인 AP2(220)로 핸드오버를 수행할 시점을 예측한다. 이렇게 예측한 핸드오버 시점에서 상기 제어기(250)는 AP2(220)가 MS(240)를 위해 자원을 할당하도록 제어하며, 또한 상기 AP2(220)와 MS(240) 간의 무선 연결을 설정한다.The
여기서, 상기 제어기(250)는 AP들(210,220,230)의 상위 단에 존재하거나 상기 AP들(210,220,230)의 내부인 액세스 라우터 내부에 존재할 수 있으며, 뿐만 아니라 상기 제어기(250)는 MS(240)의 내부에 존재할 수 있다. 이때, 제어기(250)가 AP들(210,220,230) 상위 단에 존재할 경우, 상기 제어기(250)는 AP들(210,220,230)에 관한 정보를 모두 가지고 있으며, 제어기(250)가 AP들(210,220,230) 내부 및 MS(240) 내부에 존재할 경우에는 인접 AP들에 관한 정보를 모두 가지고 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제어기(250)가 AP들(210,220,230) 상위 단에 존재할 경우와 MS(240) 내부에 존재할 경우로 가정하여 설명하지만, 후술하는 본 발명의 실시예는 MS(240)의 위치 정보를 통해 핸드오버를 수행하는 모든 무선 통신 시스템에 적용 가능하다. 또한, 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 제어기(250)가 AP들 (210,220,230) 내부에 존재할 경우에 관하여 설명한 후, 도 6 내지 도8을 참조하여 제어기(250)가 MS(240) 내부에 존재할 경우에 관하여 설명하기로 한다.Here, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템의 제어기(Controller) 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a controller structure of a system for handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 제어기(310)는, 측정 정보 저장부(311), 고정 정보 저장부(313), 시점 예측기(315), 및 핸드오버 트리거(Handover Trigger)(317)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
상기 측정 정보 저장부(311)는 MS(320)의 위치 정보, 즉 상기 MS(320)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보와, MS(320)와 서빙 AP(330) 간의 신호 세기를 저장한다. 상기 MS(320)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보는, GPS로부터 자신의 위치 정보가 포함된 GPS 신호를 수신한 MS(320)가 상기 GPS 신호를 서빙 AP(330)로 송신하면, 상기 서빙 AP(330)가 수신한 GPS 신호에 포함된 MS(320)의 위치 정보를 제어기(310)가 측정함으로써 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장된다. 즉, 제어기(310)는, MS(220)로부터 서빙 AP(330)가 수신한 GPS 신호를 통해 상기 GPS 신호에 포함된 MS(320)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보를 측정한 후, 상기 측정한 정보들을 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 또한, MS(320)와 서빙 AP(330) 간의 신호 세기는, 상기 MS(320)와 서빙 AP(330) 간의 채널 품질 정보, 즉 서빙 AP(330)로부터 MS(320)가 수신하는 하향 채널의 신호 품질을 상기 제어기(310)가 측정함으로써 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장된다.The measurement
여기서, 제어기(310)는 상기 신호 세기를 통해 MS(320)가 핸드오버를 수행할 것인지를 판단하며, 이때 상기 MS(320)가 핸드오버를 수행할 것으로 판단되면 상기 MS(320)의 위치 정보를 측정하여 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 또한, 상기 제어기(310)는 상기 MS(320)의 위치 정보에 포함된 이동 방향 정보를 통해 상기 MS(320)가 이동할 셀을 예측하며, 상기 예측에 상응하여 인접 AP들 중 타겟 AP(340)를 결정한다.Here, the
상기 고정 정보 저장부(313)는, 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장된 정보들의 임계값, 즉 상기 신호 세기의 임계값과 이동 방향의 임계값 및 이동 속도의 임계값과, MS(620)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간에 관한 정보를 저장한다. 여기서, 상기 임계값들은 시스템 사용자 또는 관리자에 의해 미리 설정되어 저장된 값들이다.The fixed
상기 신호 세기의 임계값은 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장된 신호 세기를 통해 MS(320)가 핸드오버를 수행할 것인지의 판단 기준이 된다. 즉, 상기 MS(320)가 서빙 AP(330)로부터 수신하는 신호의 품질이 저하되어 상기 저장된 신호 세기가 상기 신호 세기의 임계값보다 작으면, 제어기(310)는 MS(320)가 타겟 AP(340)로 핸드오버를 수행할 것으로 판단한다. 그에 따라, 상기 제어기(310)는 상기 임계값보다 작게 되는 시점부터 주기적으로 GPS 신호에 포함된 MS(320)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보 등을 측정하여 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장한다.The threshold of the signal strength is a criterion for determining whether the
상기 이동 방향의 임계값은, MS(320)가 이동 방향을 전환할 경우 측정 정보 저장부(311)에 저장된 상기 MS(320)의 이동 방향 정보의 신뢰성 판단 기준이 된다. 즉, 상기 저장된 이동 방향 정보가 상기 이동 방향의 임계값보다 작으면, 제어기(310)가 예측한 셀로 MS(320)가 이동하지 않음을 의미하므로, 제어기(310)는 다시 MS(320)의 위치 정보를 통해 이동 방향 정보를 측정하여 새로운 타겟 AP를 결정하도록 한다. 또한, 상기 다시 측정된 이동 방향 정보는 측정 정보 저장부(311)에 저장된다.The threshold value of the moving direction becomes a criterion for determining the reliability of the moving direction information of the
상기 이동 속도의 임계값은, MS(320)의 이동 속도가 가변하는데 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장된 MS(320)의 이동 속도 정보의 신뢰성 판단 기준이 된다. 즉, 상기 MS(320)의 이동 속도 변화 정도가 상기 이동 속도의 임계값보다 작으면, 제어기(310)는 다시 MS(320)의 위치 정보를 통해 이동 속도 정보를 측정하여 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장한다.The threshold value of the moving speed may be a determination criterion of the moving speed information of the
상기 시점 예측기(315)는 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장된 정보들과 상기 고정 정보 저장부(313)에 저장된 정보들을 이용하여 MS(320)가 핸드오버를 수행할 시작 시점을 예측한다. 이때, 상기 MS(320)가 이동 방향을 전환하거나 이동 속도가 가변하면, 상기 제어기(310)는 다시 MS(320)의 위치 정보를 통해 다시 상기 MS(320)의 현재 위치 정보를 포함한 이동 방향 정보 및 이동 속도를 측정하여 상기 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 그러면, 상기 시점 예측기(315)는 다시 측정되어 저장된 정보들을 이용하여 MS(320)가 핸드오버를 수행할 시작 시점을 다시 예측한다.The
그러면, 상기 시점 예측기(315)는 상기 시작 시점과, 고정 정보 저장부(313) 에 저장된 MS(320)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간에 관한 정보를 통해 실질적인 MS(320)의 핸드오버 시점을 예측한다. 이에 따라, 상기 시점 예측기(315)는 신뢰성 있는 MS(320)의 핸드오버 시점을 예측한다. 이렇게 MS(320)의 핸드오버 시점을 예측한 시점 예측기(315)는 상기 핸드오버 시점에 상응한 제어 명령을 핸드오버 트리거(317)로 전달한다. 상기 핸드오버 트리거(317)는 시점 예측기(315)로부터 수신한 제어 명령에 의해 상기 핸드오버 시점에서 타겟 AP(340)가 MS(320)를 위해 자원을 할당하도록 하며, 상기 타겟 AP(340)와 MS(320) 간의 무선 연결을 설정한다.Then, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a structure of a system for performing handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 서빙 셀(410)에 위치하여 서빙 AP(412)로부터 서비스를 제공받는 MS(430)가 상기 서빙 셀(410)에서 타겟 셀(420)로 이동하면, 상기 MS(430)는 서빙 AP(412)에서 상기 타겟 셀(420)을 관장하는 타겟 AP(422)로 핸드오버를 수행해야 한다. 이러한 핸드오버를 MS(430)가 적정 지점에서 수행하도록 제어기(310)는, 상기 서빙 AP(412)로부터 수신한 MS(430)의 위치 정보를 통해 상기 MS(430)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보를 측정하여 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 또한, 상기 제어기(310)는 MS(430)가 서빙 AP(412)로부터 수신하는 채널의 신호 세기를 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 핸드오버의 적정 지점을 서빙 AP(412)와 타겟 AP(422)의 중간 지점이라고 가정하여 설명하기로 한다. 이에 따라, 상기 서빙 AP(412)에서 타겟 AP(422) 까지의 거리를 D라고 하면, 핸드오버의 적정 지점은 D/2가 되는 지점이 된다.Referring to FIG. 4, when the
이렇게 측정 정보 저장부(311)에 저장된 신호의 세기가 상기 제어기(310)의 고정 정보 저장부(313)에 저장된 신호 세기의 임계값보다 작으면, 제어기(310)는 MS(430)가 서빙 AP(412)에서 타겟 AP(422)로 핸드오버를 수행할 것으로 판단한다. 그러면, 상기 제어기(310)는 MS(430)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보를 측정하여 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 이에 따라, 상기 제어기(310)의 시점 예측기(315)는, 상기 MS(430)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보를 이용하여 상기 MS(430)가 타겟 AP(422)로 핸드오버를 수행할 시작 시점(T), 즉 상기 MS(430)가 핸드오버 적정 지점에 도착할 시간을 예측한다.When the strength of the signal stored in the measurement
다시 말해, 상기 시점 예측기(315)는, MS(430)의 현재 위치 정보를 통해 서빙 AP(412)에서 MS(430)까지의 거리(d)를 알 수 있으며, 이동 방향 정보를 통해 MS(430)의 이동 방향(θ)을, 이동 속도 정보를 통해 MS(430)의 이동 속도(v)를 알 수 있다. 이에 따라, 상기 시점 예측기(315)는 MS(430)의 현재 위치와 이동 방향(θ)을 통해 핸드오버 적정 지점까지의 거리(x)를 알 수 있으며, 그 결과 상기 MS(430)가 핸드오버 적정 지점에 도착할 시점(T), 즉 MS(430)가 핸드오버를 수행할 시작 시점(T)을 예측한다.In other words, the
또한, 상기 시점 예측기(315)는 상기 제어기(310)의 고정 정보 저장부(313)에 저장된 MS(320)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간에 관한 정보를 통해 하드웨어적인 핸드오버 수행 지연 시간(t)을 인지한다. 이에 따라, 상기 시점 예측기(315)는 상기 시작 시점(T)과 지연 시간(t)에 상응한, 즉 핸드오 버 시점(T-t)에 상응한 제어 명령을 핸드오버 트리거(317)로 전달한다. 상기 제어 명령을 수신한 핸드오버 트리거(317)는 T-t 시간이 경과한 후에 타겟 AP(422)가 MS(430)를 위해 자원을 할당하도록 제어하며, 상기 T-t 시간이 경과한 후에 타겟 AP(422)와 MS(430) 간에 무선 연결이 설정된다.In addition, the
여기서, 상기 MS(430)가 이동 방향을 전환하거나 이동 속도가 가변하여 전술한 바와 같이 이동 방향 정보와 이동 속도 정보가 각 임계값보다 작으면, 제어기(310)는 다시 MS(430)의 위치 정보를 통해 이동 방향 정보와 이동 속도 정보를 측정하여 측정 정보 저장부(311)에 저장한다. 그러면, 전술한 바와 같은 시점 예측기(315)와 핸드오버 트리거(317)에 의해 핸드오버를 수행할 시점을 산출하며, 그 결과 타겟 AP(420)는 MS(430)를 위해 자원을 할당하고, 상기 타겟 AP(420)와 MS(430) 간에 무선 연결이 설정된다.Here, when the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 제어기의 동작 과정을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an operation process of a controller performing a handover in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 501단계에서 상기 제어기는 서빙 AP와 MS 간의 채널 품질 정보, 즉 서빙 AP로부터 MS가 수신하는 수신 신호의 세기를 측정하여 측정 정보 저장부에 저장한다. 그러면, 503단계에서 상기 측정한 수신 신호의 세기와 제어기의 고정 정보 저장부에 이미 저장된 신호 세기의 임계값을 비교하여 상기 MS가 핸드오버를 수행할 것인지는 결정한다. 상기 측정한 수신 신호의 세기가 상기 신호 세기의 임계값보다 크면 제어기는 MS가 핸드오버를 수행하지 않을 것으로 판단하여 다시 501단계로 진행한다.Referring to FIG. 5, in
반면, 상기 측정한 수신 신호의 세기가 상기 신호 세기의 임계값보다 작으면 상기 제어기는 MS가 핸드오버를 수행할 것으로 판단하여 505단계로 진행한다. 상기 505단계에서 상기 수신 신호의 세기가 상기 임계값보다 작게 되는 시점부터 MS의 위치 정보를 측정하고, 상기 측정한 위치 정보를 측정 정보 저장부에 저장한다. 여기서, 상기 MS의 위치 정보는, MS가 GPS로부터 자신의 위치 정보가 포함된 GPS 신호를 수신하여 서빙 AP로 송신하면, 서빙 AP가 수신한 상기 GPS 신호를 제어기가 측정함으로써 저장된다. 또한, 상기 MS의 위치 정보는 MS의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보 및 이동 속도 정보 등을 포함한다.On the other hand, if the measured strength of the received signal is less than the threshold of the signal strength, the controller determines that the MS will perform a handover to proceed to step 505. In
그런 다음, 507단계에서 저장된 MS의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보를 통해 현재 MS의 위치에서 적정한 핸드오버 수행 지점까지의 거리를 산출하고 509단계로 진행한다. 상기 509단계에서 상기 산출한 거리와 이동 속도 정보를 이용하여 MS가 핸드오버를 수행할 시작 시점을 산출한다. 그러면, 511단계에서 측정 정보 저장부에 저장된 상기 MS의 위치 정보와 고정 정보 저장부에 저장된 임계값들을 비교하여 MS의 이동 방향 전환과 MS의 이동 속도 변화 정도를 판단한다. 즉, 상기 측정 정보 저장부에 저장된 MS의 이동 방향 정보와 이동 속도 정보를 고정 정보 저장부에 저장된 각각의 임계값, 이동 방향의 임계값 및 이동 속도의 임계값과 비교한다. 만약, MS의 위치 정보가 상기 각각의 임계값보다 크면 상기 산출한 시작 시점의 신뢰성이 낮으므로 505단계로 진행하여 MS의 위치 정보를 다시 측정하여 저장한다. 반면, 상기 위치 정보가 상기 각각의 임계값보다 작으면, 513단계로 진행한다.Thereafter, in
상기 513단계에서 상기 산출한 시작 시점과 핸드오버 수행 지연 시간에 상응 하여 MS가 타겟 AP로 핸드오버를 수행하도록 제어한다. 여기서, 핸드오버 수행 지연 시간은 상기 고정 정보 저장부에 저장된 MS가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간에 관한 정보에 의해 미리 결정된다. 이러한 제어에 상응하여 타겟 AP는 MS를 위해 자원을 할당하도록 하며, 상기 타겟 AP와 MS 간의 무선 연결이 설정된다.In
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 시스템의 제어기(Controller) 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a controller structure of a system for handover in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, MS(620)는 상기 제어기(610)와 GPS 신호를 수신할 수 있는 GPS 수신기(625)를 구비하며, 상기 제어기(610)는, 측정 정보 저장부(611), 고정 정보 저장부(613), 정보 계산기(615), 시점 예측기(615), 및 핸드오버 트리거(Handover Trigger)(617)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
상기 측정 정보 저장부(611)는 MS(620)의 위치 정보, 즉 상기 MS(620)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보와, MS(620)와 서빙 AP(630) 간의 신호 세기를 측정하여 저장한다. 상기 MS(620)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보는, 상기 MS(620)가 GPS 수신기(625)를 통해 GPS로부터 자신의 위치 정보가 포함된 GPS 신호를 수신하면, 상기 GPS 신호에 포함된 MS(620)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보를 측정한 후, 상기 측정한 정보들을 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장한다. 또한, MS(620)와 서빙 AP(630) 간의 신호 세기는, 상기 MS(620)와 서빙 AP(630) 간의 채널 품질 정보, 즉 서빙 AP(630)로부터 MS(620)가 수신하는 하향 채널의 신호 품질을 상기 제어기(610)가 측정함으로써 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장된다. 아 울러, 상기 측정 정보 저장부(611)는 미리 설정된 소정의 주기로 GPS로부터 GPS 신호를 수신함에 따라 상기 MS(620)의 위치 정보는 소정의 주기로 다시 측정 및 저장되며, 상기 신호의 세기 또한 소정의 주기로 다시 측정되어 측정 정보 저장부(611)에 저장된다.The measurement
상기 고정 정보 저장부(613)는, MS(620)의 핸드오버 수행을 위한 임계값들, 즉 상기 신호 세기의 임계값 및 핸드오버 결정 임계값과, 서빙 셀의 셀 반경, 상기 서빙 셀의 핸드오버 반경, 서빙 AP(630)의 위치 정보, 타겟 AP(640)를 포함한 인접 AP들의 위치 정보, 및 MS(620)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간 정보가 저장된다. 여기서, 상기 임계값들과 MS(620)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간 정보는 시스템의 사용자 또는 관리자에 의해 미리 설정되어 저장된 값들이며, 상기 서빙 셀의 셀 반경과 상기 서빙 셀의 핸드오버 반경, 서빙 AP(630)의 위치 정보, 및 타겟 AP(640)를 포함한 인접 AP들의 위치 정보는 서빙 AP(630)로부터 수신하여 저장된다.The fixed
또한, 상기 신호 세기의 임계값은 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장된 신호 세기를 통해 MS(620)가 핸드오버를 수행할 것인지의 판단 기준이 된다. 즉, 상기 MS(620)가 서빙 AP(630)로부터 수신하는 신호의 품질이 저하되어 상기 저장된 신호 세기가 상기 신호 세기의 임계값보다 작으면, 제어기(610)는 MS(620)가 타겟 AP(640)로 핸드오버를 수행할 것으로 판단한다. 아울러, 핸드오버 결정 임계값은 MS(620)가 상기 핸드오버를 수행할 것으로 판단한 이후, 서빙 AP(630)에서 타겟 AP(640)로 핸드오버 수행의 결정 기준이 된다. 즉, 제어기(610)는, 핸드오버를 수 행할 것을 판단하면, 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장된 MS(620)의 위치 정보와 상기 고정 정보 저장부(613)에 저장된 서빙 셀의 셀 반경, 상기 서빙 셀의 핸드오버 반경, 서빙 AP(630)의 위치 정보, 및 타겟 AP(640)를 포함한 인접 AP들의 위치 정보에 상응하여 MS(620)와 서빙 AP(630) 및 타겟 AP(640) 간에 거리들을 각각 산출하고, 상기 산출 결과가 상기 핸드오버 결정 임계값보다 작으면 MS(620)가 타겟 AP(640)로 핸드오버를 수행할 것으로 결정한다.In addition, the threshold of the signal strength is a criterion for determining whether the
상기 정보 계산기(615)는 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장된 MS(620)의 위치 정보와 고정 정보 저장부(613)에 저장된 정보들을 이용하여 상기 MS(620)와 서빙 AP(630) 및 타겟 AP(640) 간에 각각의 거리들을 산출하며, 또한 상기 산출한 값들에 상응하여 MS(620)와 핸드오버 적정 지점까지 거리를 산출한다. 아울러, 상기 측정 정보 저장부(6110)에 저장된 MS(620)의 위치 정보가 소정의 주기로 다시 저장됨에 따라 상기 거리들이 소정의 주기로 산출되며, 상기 산출 결과를 이용하여 MS(620)의 이동 속도를 산출한다. 이렇게 측정 정보 저장부(611)와 고정 정보 저장부(613)에 저장된 정보들을 이용하여 MS(620)의 이동 속도 정보와 핸드오버 적정 지점까지의 거리를 산출한 정보 계산기(615)는 상기 산출한 정보들을 시점 예측기(617)로 전달한다.The
상기 시점 예측기(617)는 상기 정보 계산기(615)로부터 수신한 정보들을 이용하여 MS(620)가 핸드오버를 수행할 시작 시점을 예측한다. 이때, 상기 MS(620)가 이동 방향을 전환하거나 이동 속도가 가변하면, 상기 제어기(610)는 다시 MS(620)의 위치 정보를 통해 다시 상기 MS(620)의 현재 위치 정보를 포함한 이동 방향 정 보를 측정하여 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장하며, 상기 정보 계산기(615)는 다시 전술한 값들을 산출하여 상기 시점 예측기(617)로 전달한다. 그러면, 상기 시점 예측기(617)는 다시 산출되어 전달된 정보들을 이용하여 MS(620)가 핸드오버를 수행할 시작 시점을 다시 예측한다.The
그러면, 상기 시점 예측기(617)는 상기 시작 시점과, 고정 정보 저장부(613)에 저장된 MS(620)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간에 관한 정보를 통해 MS(620)가 핸드오버를 수행할 시점을 예측한다. 이에 따라, 상기 시점 예측기(617)는 신뢰성 있는 MS(620)의 핸드오버 시점을 예측한다. 이렇게 MS(620)의 핸드오버 시점을 예측한 시점 예측기(617)는 상기 핸드오버 시점에 상응한 제어 명령을 핸드오버 트리거(619)로 전달한다. 상기 핸드오버 트리거(619)는 시점 예측기(619)로부터 수신한 제어 명령에 의해 상기 핸드오버 시점에서 타겟 AP(640)가 MS(620)를 위해 자원을 할당하도록 하며, 상기 타겟 AP(640)와 MS(620) 간의 무선 연결을 설정한다.Then, the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram schematically illustrating a structure of a system for performing handover in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 서빙 셀(710)에 위치하여 서빙 AP(712)로부터 서비스를 제공받는 MS(730)가 상기 서빙 셀(710)에서 타겟 셀(720)로 이동하면, 상기 MS(730)는 서빙 AP(712)에서 상기 타겟 셀(720)을 관장하는 타겟 AP(722)로 핸드오버를 수행해야 한다. 이러한 핸드오버를 MS(730)가 적정 지점에서 수행하도록 제어기(610)는, GPS로부터 수신한 MS(730)의 위치 정보를 통해 상기 MS(730)의 현재 위치 정보 와 이동 방향 정보를 측정하여 측정 정보 저장부(611)에 저장한다. 또한, 상기 제어기(610)는 MS(730)가 서빙 AP(712)로부터 수신하는 채널의 신호 세기를 측정 정보 저장부(611)에 저장한다.Referring to FIG. 7, when the
이하에서는 설명의 편의를 위해 핸드오버의 적정 지점을 서빙 AP(712)와 타겟 AP(722)의 중간 지점이라고 가정하여 설명하기로 하며, 상기 서빙 AP(712)에서 타겟 AP(722)까지의 거리를 D라고 하면, 핸드오버의 적정 지점은 D/2가 되는 지점이 된다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 제어기(610)의 고정 정보 저장부(611)에는 MS(730)의 핸드오버 수행을 위한 임계값들, 즉 상기 신호 세기의 임계값, 핸드오버 결정 임계값과, 서빙 셀(710)의 셀 반경(R), 상기 서빙 셀(710)의 핸드오버 반경(r), 서빙 AP(630)의 위치 정보, 타겟 AP(640)를 포함한 인접 AP들의 위치 정보, 및 MS(620)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간 정보가 저장된다. 아울러, 제어기(610)의 측정 정보 저장부(611)에는 MS(730)의 위치 정보, 즉 상기 MS(730)의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보(θ)와, MS(730)와 서빙 AP(712) 간의 신호 세기가 저장된다.Hereinafter, for convenience of explanation, a proper point of handover will be described on the assumption that it is an intermediate point between the serving
이렇게 측정 정보 저장부(611)에 저장된 신호의 세기가 상기 제어기(610)의 고정 정보 저장부(613)에 저장된 신호 세기의 임계값보다 작으면, 제어기(610)는 MS(730)가 서빙 AP(712)에서 타겟 AP(722)로 핸드오버를 수행할 것으로 판단한다. 아울러, 상기 측정 정보 저장부(611)에 저장된 MS(730)의 위치 정보와 고정 정보 저장부(613)에 저장된 서빙 AP(712)의 위치 정보를 통해 상기 MS(730)와 서빙 AP(712) 간의 거리(ds)를 산출하고, 상기 MS(730)의 위치 정보와 고정 정보 저장부(613)에 저장된 인접 AP들의 위치 정보를 통해 상기 MS(730)와 인접 AP들 간의 거리를 계산함으로써 MS(730)와 타겟 AP(722) 간의 거리(dt)를 산출하게 된다. 그런 다음, 상기 산출한 MS(730)와 서빙 AP(712) 간의 거리(ds)를 상기 고정 정보 저장부(613)에 저장된 서빙 셀의 핸드오버 셀 반경(r)과 비교한다. 상기 비교 결과 상기 거리(ds)가 핸드오버 셀 반경(r)보다 크면, 상기 제어기(610)는 MS(730)가 서빙 AP(712)에서 타겟 AP(722)로 핸드오버를 수행할 것으로 판단한 후, 상기 제어기(610)는 측정 정보 저장부(611)에 저장된 MS(730)의 위치 정보, 특히 이동 방향 정보(θ)를 통해 타겟 AP(722)를 결정한다.When the strength of the signal stored in the measurement
이렇게 타겟 AP(722)가 결정됨에 따라, 제어기(610)의 정보 계산기(615)는, 측정 정보 저장부(611)에 저장된 MS(730)의 위치 정보와 서빙 AP(712)로부터 수신하여 고정 정보 저장부(613)에 저장된 서빙 AP(712)의 위치 정보와 타겟 AP(722)의 위치 정보를 이용하여 상기 MS(730)와 서빙 AP(712) 및 타겟 AP(722) 간의 거리(ds, dt)를 산출한 상태가 된다. 그러면, 상기 정보 계산기(615)는 상기 산출한 두 거리(ds, dt)를 통해 MS(730)의 핸드오버 적정 지점까지의 거리(x)를 산출한다. 이때, 상기 두 거리(ds, dt)의 차(dt-s)가 상기 고정 정보 저장부(613)에 저장된 핸드오버 결정 임계값보다 작으면, 제어기(610)는 MS(730)가 서빙 AP(712)에서 타겟 AP(722)로의 핸드오버 수행을 결정한다.As the
한편, 미리 설정된 소정의 주기가 되면, 상기 측정 정보 저장부(611)는 상기한 정보들을 다시 측정하여 저장하고, 정보 계산기(615)는 상기 다시 측정 정보 저장부(611)에 저장된 정보들을 이용하여 상기 계산한 값들을 다시 계산한다. 이러한 재계산을 통해 상기 정보 계산기(615)는 MS(730)의 이동 속도를 산출한다. 즉, 상기 정보 계산기(615)는 현재의 시점에서 계산된 두 거리(ds, dt)의 차(dt-s)와 상기 소정의 주기되어 시간이 경과한 이후에 계산된 두 거리(ds', dt')의 차(dt-s')를 통해 상기 소정의 주기 동안 거리 차(dt-s, dt-s')의 변화량(Δd)을 계산함으로써 상기 MS(730)의 현재 이동 방향을, 즉 MS(730)가 현재 타겟 AP(722)로 이동하는 지를 판단하게 된다. 이렇게 소정의 주기마다 측정되어 산출된 정보들을 통해 MS(730)의 이동 속도를 산출한다.On the other hand, when a predetermined period is reached, the measurement
여기서, 설명의 편의를 위해, 현재의 시간에서 계산된 MS와 서빙 AP 및 타겟 AP 간의 각 거리와 이 두 거리의 차이를 ds, dt, dt-s로 나타내고, 소정의 주기가 되어 시간이 경과한 이후에 계산된 MS와 서빙 AP 및 타겟 AP 간의 각 거리와 이 두 거리의 차이를 ds', dt', dt-s'로 나타내며, 그 결과 상기 소정의 주기 동안 상기 거리 차(dt-s, dt-s')의 변화량(Δd)은 dt-s'- dt-s로 정의된다. 이하에서도 설명의 편의를 위해 각 거리와 상기 각 거리에 의해 계산되는 값들은 전술한 바와 동일하게 적용된다.Here, for convenience of description, each distance between the MS calculated at the current time, the serving AP, and the target AP and the difference between the two distances is represented by d s , d t , d ts , and the time passes by a predetermined period. the difference between the distances and the two distances between the MS and the serving AP and the target AP calculated after a d s', d t ', d ts' to indicate, as a result, the distance difference for the predetermined period (d ts, d ts 'change (Δd) of a) is d ts' - is defined as d ts. Hereinafter, for convenience of explanation, each distance and values calculated by the distances are applied in the same manner as described above.
이에 따라, 상기 제어기(610)의 시점 예측기(617)는, 상기 정보 계산기(615) 가 산출한 정보들을 이용하여 상기 MS(730)가 타겟 AP(722)로 핸드오버를 수행할 시작 시점(T), 즉 상기 MS(730)가 핸드오버 적정 지점에 도착할 시간을 예측한다. 또한, 상기 시점 예측기(617)는 상기 제어기(610)의 고정 정보 저장부(613)에 저장된 MS(730)가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간에 관한 정보를 통해 MS(730)의 하드웨어적인 핸드오버 수행의 시간 지연(t)을 인지한다. 이에 따라, 상기 시점 예측기(617)는 상기 시작 시점(T)과 지연 시간(t)에 상응하는, 즉 핸드오버 시점(T-t)에 상응하는 제어 명령을 핸드오버 트리거(619)로 전달한다. 상기 제어 명령을 수신한 핸드오버 트리거(619)는 T-t 시간이 경과한 후에 타겟 AP(722)가 MS(730)를 위해 자원을 할당하도록 제어하며, 상기 T-t 시간이 경과한 후에 타겟 AP(722)와 MS(730) 간에 무선 연결이 설정된다.Accordingly, the
여기서, 상기 MS(730)가 이동 방향을 전환하거나 이동 속도가 가변할지라도, 미리 설정된 소정의 주기가 되면 제어기(610)는 다시 MS(730)의 위치 정보를 측정하여 측정 정보 저장부(611)에 저장함으로써, 상기 정보 계산기(615)는 전술한 바와 같이 MS(730)의 핸드오버 적정 지점과 이동 속도를 산출하고, 시점 예측기(617)와 핸드오버 트리거(619)에 의해 핸드오버를 수행할 시점을 예측하며, 그 결과 타겟 AP(720)는 MS(730)를 위해 자원을 할당하고, 상기 타겟 AP(720)와 MS(730) 간에 무선 연결이 설정된다.Here, even if the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 제어기의 동작 과정을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an operation of a controller for performing handover in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 801단계에서 상기 제어기는 서빙 AP와 MS 간의 채널 품질 정보, 즉 서빙 AP로부터 MS가 수신하는 수신 신호의 세기를 측정하여 측정 정보 저장부에 저장한다. 그러면, 803단계에서 상기 측정한 수신 신호의 세기와 제어기의 고정 정보 저장부에 이미 저장된 신호 세기의 임계값을 비교하여 상기 MS가 핸드오버를 수행할 것인지는 판단한다. 상기 측정한 수신 신호의 세기가 상기 신호 세기의 임계값보다 크면 제어기는 MS가 핸드오버를 수행하지 않을 것으로 판단하여 다시 801단계로 진행한다.Referring to FIG. 8, in step 801, the controller measures channel quality information between the serving AP and the MS, that is, the strength of a received signal received by the MS from the serving AP, and stores the strength of the received signal. In
반면, 상기 측정한 수신 신호의 세기가 상기 신호 세기의 임계값보다 작으면 상기 제어기는 MS가 핸드오버를 수행할 것으로 판단하여 804단계로 진행한다. 상기 804단계에서 상기 제어기는 서빙 AP로부터 인접 AP의 정보를 포함한 모든 정보를 수신 저장한다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제어기의 고정 정보 저장부에는 MS의 핸드오버 수행을 위한 임계값들, 즉 상기 신호 세기의 임계값, 핸드오버 결정 임계값과, 서빙 셀의 셀 반경(R), 상기 서빙 셀의 핸드오버 반경(r), 서빙 AP의 위치 정보, 및 MS가 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간 정보가 저장된다. 또한. 상기 측정 정보 저장부에는 MS의 위치 정보, 즉 상기 MS의 현재 위치 정보와 이동 방향 정보(θ)가 저장된다.On the other hand, if the measured strength of the received signal is less than the threshold of the signal strength, the controller determines that the MS will perform a handover to proceed to step 804. In
그러면, 805단계에서 제어기는 상기 측정 정보 저장부와 고정 정보 저장부에 저장된 MS의 현재 위치 정보와 서빙 AP의 위치 정보를 이용하여 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds)를 계산한다. 또한, 상기 MS의 현재 위치 정보와 타겟 AP를 포함한 인접 AP들의 위치 정보를 이용하여 MS와 인접 AP 간의 거리(dc)를 계산함으로써 이후 타겟 AP로 결정될 AP와 MS 간의 거리, 즉 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt)를 계산한다. 그런 다음, 807단계에서 상기 계산한 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds)와 서빙 셀의 핸드오버 반경(r)과 비교한다. 상기 807단계에서 비교결과 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds)가 상기 서빙 셀의 핸드오버 반경(r)보다 작으면 제어기는 상기 801단계로 다시 진행한다.In
한편, 상기 807단계에서 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds)가 상기 서빙 셀의 핸드오버 반경(r)보다 크면, 제어기는 상기 MS가 핸드오버를 수행할 것으로 판단하여 809단계로 진행한다. 즉, 제어기는 상기 803단계와 807단계를 통해 MS가 핸드오버를 수행할 것으로 판단하게 된다. 그런 다음, 809단계에서 제어기는, 상기 측정 정보 저장부에 저장된 MS의 이동 방향 정보(θ)와 상기 계산한 MS와 인접 AP 간의 거리(dc)에 상응하여 상기 인접 AP들 중에서 타겟 AP를 선정하여 결정한다. 그리고, 811단계에서 소정의 주기가 되어 시간이 경과함에 따라 제어기는, 다시 MS의 위치 정보를 다시 측정하여 측정 정보 저장부에 저장한 다음, 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds')와 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt')를 계산한다.On the other hand, if the distance d s between the serving AP and the MS is greater than the handover radius r of the serving cell in
그러면, 813단계에서 상기 계산된 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt')를 서빙 셀의 셀 반경(R)과 비교한다. 이때, 상기 거리(dt')가 셀 반경(R)보다 크면, 825단계로 진행하여 상기 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds')를 핸드오버 셀 반경(r)과 비교한다. 여 기서, 상기 813단계에서 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt')가 서빙 셀의 셀 반경(R)보다 크면 MS가 타겟 AP로 이동하지 않을 것으로 판단하며, 825단계에서 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds')와 핸드오버 셀 반경(r)과 비교하여 상기 거리(ds')가 핸드오버 셀 반경(r)보다 크면 전술한 바와 같이 MS가 핸드오버를 수행할 것으로 판단되므로 다시 811단계로 진행한다. 반대로, 상기 825단계에서 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds')가 핸드오버 셀 반경(r)보다 작으면 상기 MS는 타겟 AP로 핸드오버를 수행하지 않을 것으로, 즉 서빙 셀내에 존재할 것으로 판단되므로 MS의 핸드오버 수행을 위한 제어기의 동작은 종료된다.In
반면, 상기 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt')가 서빙 셀의 셀 반경(R)보다 작으면 제어기는 815단계로 진행하며, 상기 815단계에서 상기 제어기는, 상기 소정의 주기가 되어 시간이 경과하기 이전의 서빙 AP와 MS 간의 거리((ds)와 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt)의 차(dt-s)를 계산한다. 또한, 상기 소정의 주기가 되어 시간이 경과한 후의 상기 두 거리(ds', dt')의 차(dt-s')를 계산한 후, 상기 경과한 시간 동안 거리 차(dt-s,(dt-s')의 변화량(Δd)을 계산한다. 그런 다음, 817단계에서 상기 변화량(Δd)이 0보다 작으면 MS가 현재 타겟 AP로 이동하고 있음을 의미하므로 핸드오버 수행을 결정하기 위해 819단계로 진행한다. 상기 819단계에서 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds')와 타겟 AP와 MS 간의 거리(dt')의 차(dt-s')가 고정 정보 저장부에 저 장된 핸드오버 결정 임계값보다 작으면 821단계로 진행한다.On the other hand, if the distance d t ′ between the target AP and the MS is smaller than the cell radius R of the serving cell, the controller proceeds to step 815. In
상기 821단계에서 측정 정보 저장부와 고정 정보 저장부에 저장된 정보, 즉 서빙 AP와 타겟 AP 및 MS의 위치 정보와, 상기 소정의 주기 동안 계산된 값들, 즉 MS에서 서빙 AP와 타겟 AP 간의 거리(ds, ds', dt, dt')와 두 거리의 차(dt-s, dt-s') 및 상기 거리 차(dt-s, dt-s')의 변화량(Δd)을 통해 MS의 이동 속도를 계산한 후, 상기 MS의 핸드오버 적정 지점과 핸드오버 시작 시점을 산출한다. 그러면 823단계에서 상기 산출한 핸드오버 시작 시점과 고정 정보 저장부에 저장된 MS가 타겟 AP로 핸드오버를 수행하기 위해 하드웨어적으로 필요한 시간 정보에 상응하여 MS가 타겟 AP로 핸드오버를 수행하도록 제어하며, 이러한 제어에 상응하여 타겟 AP는 MS를 위해 자원을 할당하도록 하며, 상기 타겟 AP와 MS 간의 무선 연결이 설정된다.In
반면, 상기 817단계에서 상기 거리 차(dt-s, dt-s')의 변화량(Δd)이 0보다 클 경우, MS는 현재 타겟 AP로 이동하고 있지않으므로 다시 811단계로 진행하여 서빙 AP와 MS 간의 거리(ds')와 타겟 AP 간의 거리(dt')를 계산한다. 또한 상기 819단계에서도 두 거리(ds', dt')의 차(dt-s')가 핸드오버 결정 임계값보다 클 경우에는 MS가 핸드오버를 수행하지 않을 것이므로 다시 811단계로 진행한다.On the other hand, if the change amount Δd of the distance difference d ts and d ts ' is greater than 0 in
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술 하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같은 본 발명은, 이동 단말이 서로 다른 액세스 포인트가 관장하는 셀 간을 이동할 경우, 상기 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 핸드오버 수행 시점을 예측하고, 상기 예측한 시점에서 핸드오버를 수행하도록 함으로써, 핸드오버 수행을 위한 시간의 지연과 자원의 낭비를 방지할 수 있다.As described above, when the mobile terminal moves between cells managed by different access points, the mobile terminal predicts a handover time using the location information of the mobile terminal, and performs a handover at the predicted time point. By doing so, it is possible to prevent time delay and waste of resources for handover.
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