KR20070078330A

KR20070078330A - 서로 다른 이동 통신 방식 간에 패킷 호 재접속 지연시간을 최소화하기 위한 핸드오버 방법 및 이를 위한멀티모드 단말기

Info

Publication number: KR20070078330A
Application number: KR1020060008549A
Authority: KR
Inventors: 노정민
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-07-31
Also published as: US8345626B2; CN101009940A; US20070195733A1; US20130100845A1; KR100754612B1; CN101009940B; HK1105503A1; US20160105827A9

Abstract

본 발명은 서로 다른 이동 통신 기술을 이용하여 통신 서비스를 제공하는 통신망들 간에 핸드오버 시 패킷 호 끊김에 따른 지연 시간을 최소화할 수 있도록 하는 기능이 구현된다. 이를 위해 본 발명은 패킷 서비스 도중에 핸드오버 상황이 발생하더라도 현재 모드를 유지하다가 핸드오버 대상망에 등록이 완료된 이후에 모드를 전환하여 패킷 서비스를 계속적으로 제공한다. 이러한 본 발명에 따르면 패킷 호가 연결되는 과정이 수행되는 동안만 서비스가 이루어지지 않기 때문에 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화할 수 있게 된다.

패킷 서비스, 지연 시간, 재접속

Description

서로 다른 이동 통신 방식 간에 패킷 호 재접속 지연 시간을 최소화하기 위한 핸드오버 방법 및 이를 위한 멀티모드 단말기{HANDOVER METHOD FOR MINIMIZING DELAY TIME ACCORDING TO RECONNECTING OF PACKET CALL BETWEEN TWO MOBILE COMMUNICATION MODES AND THE MULTI-MODE TERMINAL THEREFOR}

도 1은 일반적인 패킷 호 재접속 기능을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면,

도 2는 도 1의 무선링크가 끊어졌을 때의 상세 동작 흐름도를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티모드 단말기의 개략적인 내부블록 구성도,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 호 재접속 과정을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패킷 호 재접속 과정을 설명하기 위한 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 호 재접속을 수행하기 위한 단말기에서의 제어흐름도.

본 발명은 서로 다른 이동 통신 기술을 이용하여 통신 서비스를 제공하는 통신망들 간에 핸드오버에 따른 패킷 호 끊김이 발생할 경우 서로 다른 이동 통신 방식 간에 패킷 호 재접속 지연 시간을 최소화하기 위한 핸드오버 방법 및 이를 위한 멀티모드 단말기에 관한 것이다. `

현재 이동 통신 방식은 현재 2세대인 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA') 및 유럽형 이동통신(Global System for Mobile communication: 이하 'GSM')에서 광대역 코드분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 'WCDMA') 시스템과 같은 3세대 네트워크로 진화하고 있다. 현재 2세대 방식을 이용한 서비스 지역이 광범위하게 분포하고 있으며 기반 시설이 완비되어 있기 때문에 과도기적으로 이러한 2세대망의 기반 시설을 이용하면서 3세대망이 설치된 영역을 넓혀가고 있는 것이다. 따라서 이러한 과도기적 상황에서 3세대망의 특화된 서비스를 제공받을 수 있도록 설계된 단말기는 기존 2세대 방식도 같이 지원하는 멀티모드 단말기로 제작된다.

이러한 멀티모드 단말기의 가장 큰 특징으로서는 대기 상태에서 WCDMA와 CDMA 두 모드를 전환할 수 있는 대기 핸드오버(IDLE HANDOVER) 기능과 통화 도중에 WCDMA 음영 지역에 들어갈 경우 CDMA로 통화 끊김없이 모드를 전환하는 트래픽 핸드오버(TRAFFIC HANDOVER) 기능 및 패킷 타입의 데이터 호를 수신하는 모드에서 핸드오버가 발생할 경우 모드를 전환하여 재접속하는 패킷 호(Packet Call) 재접속 기능을 지원한다는 것이다. 이러한 기능은 기존의 2세대 방식인 CDMA 망을 활용할 수 있다는 면에서는 경제적이지만 단말기 입장에서는 빠른 시간 내에 서로 다른 모뎀 간에 핸드오버가 이루어져야 하는 것이므로 내부적으로 하드웨어와 소프트웨어의 구현이 복잡해지게 된다.

그 중에서도 패킷 호 재접속 기능을 수행하는 단말기에서 동작을 도 1을 참조하여 살펴보면, 후술하는 바와 같다.

도 1을 참조하면, 어플리케이션 프로세서(Application processor)인 제어부(30)는 사용자로부터의 패킷 서비스 접속 요구에 대응하여 100단계에서 WCDMA 모뎀(20)에 패킷 호 발신(PS CALL ORIGINATION) 메시지를 전달한다. 이에 대응하여 WCDMA 모뎀(20)에서는 105단계에서 서비스 요청(GMM SERVICE REQUEST) 메시지와 110단계에서 PDP 활성화 요청 메시지(ACTIVE PDP CONTEXT REQUEST)를 순차적으로 WCDMA 기지국(10)으로 전송한 후 이에 대한 응답 메시지를 수신한다. 이때, 서비스 요청은 프로토콜 계층 GMM을 통해 이루어진다. 그러면 WCDMA 모뎀(200에서는 응답 메시지를 통해 호가 연결되었음을 인지하여 120단계에서 호 연결 메시지(CALL CONNECT)를 제어부(30)에 전달함으로써 130단계에서와 같이 패킷 타입의 통로(PACKET BEARER)가 설정된다.

하지만 도중에 음역 지역이나 경계지역으로 이동할 경우 WCDMA 기지국(10)과 통신할 수 없게 되어 140단계에서와 같이 무선링크가 끊어지는 상황(RADIO LINK FAILURE)이 발생할 수 있다. 그러면 WCDMA와 CDMA 간의 패킷 호 재접속은 패킷호를 종료하고 핸드오버할 대상 모드로 전환한 후 다시 재접속해야 한다. 이에 따라 WCDMA 모뎀(20)에서는 타이머를 구동하여 타이머가 만료된 경우 무선링크가 끊어졌음을 알리는 메시지(RADIO LINK FAILURE INDICATION)를 제어부(30)에 전달한다. 그러면 제어부(30)의 제어하에 150단계에서와 같이 CDMA 모드로 전환하기 위해 스위칭 과정 등 모드 전환이 수행된다. 이때, CDMA 모뎀(40)은 핸드오버할 대상망인 CDMA 기지국(50)과의 접속을 수행하여 155단계에서와 같이 CDMA 기지국(50)과의 패킷 타입의 통로를 설정한다. 이와 같이 무선링크가 끊어진 후 핸드오버할 대상망과의 패킷 타입의 통로가 설정되기 전까지는 재접속에 따른 지연이 발생하게 된다. 여기서, 패킷 호 재접속 기능을 수행하는데 있어 재접속에 따른 지연 시간을 얼마만큼 줄일 수 있느냐가 중요한 관건이다.

상기한 과정 중에서도 무선링크가 끊어지는 과정을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2는 도 1의 무선링크가 끊어졌을 때의 상세 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 패킷 호 접속 상태에서 200단계에서와 같이 WCDMA 기지국(10)과 WCDMA 모뎀(20) 간의 무선링크가 끊어졌을 경우 WCDMA 모뎀(20) 내의 물리계층(Physical Layer)(22)는 205단계에서 무선소스 제어계층(24)으로 OUT-OF-SYNC 메시지를 전달한다. 한편, 상위계층인 무선소스 제어계층(24)에서는 210단계에서 수신된 OUT-OF-SYNC 메시지가 N313개만큼 수신되는지를 확인하고, 연속해서 N313개만큼의 메시지가 수신된 경우 215단계에서 T313타이머를 구동한다. 한편, 물리계층(22)은 220단계에서 IN-SYNC 메시지를 연속해서 무선소스 제어계층(24)에 전달하고, 무선소스 제어계층(24)에서는 225단계에서 타이머가 만료되는지를 판단한다. 만일 타이머가 만료되었을 때 N315개의 메시지를 수신하지 못했다면 230단계에서 무선링크 실패(RADIO LINK FAILURE) 이벤트를 발생시키고, 패킷 호를 종료한다. 따라서 단말기는 음영지역에서 N313, T313, N315의 기준에 따라 무선링크 실패 이벤트를 발생시키기까지 서비스가 수행되지 않는 구간(NO SERVICE)가 지속되며 아무런 일을 수행하지 않는다. 이때, WCDMA에서 무선 링크 단절을 정하기 위한 기준 값인 N313, T313, N315는 WCDMA 모드의 단말기가 WCDMA 기지국에 등록하는 과정에서 WCDMA 기지국이 주는 System Information Base(SIB)1에 들어 있으며, 이는 표준에서 정해진 값이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 무선링크가 끊어진 이후부터 핸드오버할 망과의 패킷 호가 성공적으로 연결되어야 사용자는 다시 패킷 서비스를 이용할 수 있게 된다. 즉, WCDMA 모드에서 기지국과 통신이 끊어진 순간부터 CDMA 모드에서 패킷호가 연결된 순간까지 사용자는 패킷 서비스를 받지 못하는 지연 시간이 발생한다. 이 지연 시간은 망 상황과 SIB1에 정의된 파라미터, 그리고 모드 전환과정에서의 스위칭 시간 등을 포함하여 대략 20-40초 가량이 발생한다. 이러한 패킷 호 재접속 기능은 사용자가 다시 접속을 수행하는 번거로움을 덜 수 있다는 장점에도 불구하고, 매우 긴 시간동안 서비스를 받을 수 없기 때문에 오히려 단말기에서 오동작이 발생한 것처럼 보일 수도 있다.

상술한 바와 같이 종래에는 서로 다른 이동 통신 기술을 이용한 망 예를 들 어, CDMA 망과 WCDMA 망 간과의 통신을 수행하는 멀티모드 단말기에서 핸드오버가 요구되는 시점에 맞추어 패킷 호 끊김없이 핸드오버를 수행하는 것이 중요하다. 이에 따라 종래의 듀얼모드 단말기에서는 핸드오버 상황이 발생하여 패킷 호가 끊어질 경우 사용중이던 어플리케이션은 더이상 서비스를 제공할 수 없게 되기 때문에 다시 이전의 서비스를 계속해서 이용하기 위해 패킷 호 재접속이 수행된다. 하지만 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간은 대략 20~40초만큼이나 길어질 수 있고, 호 접속이 이루어질 때까지 정지 화면 상태로 기다려야만 하는 사용자의 입장에서는 매우 불편한 일이다.

따라서, 본 발명은 서로 다른 이동 통신 기술을 이용하여 통신 서비스를 제공하는 통신망들 간에 핸드오버에 따른 패킷 호 끊김이 발생할 경우 서로 다른 이동 통신 방식 간에 패킷 호 재접속 지연 시간을 최소화하기 위한 핸드오버 방법 및 이를 위한 멀티모드 단말기를 제공한다.

상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 서로 다른 통신 서비스를 지원하는 제 1모뎀 및 제 2모뎀을 구비하는 멀티모드 단말기에서 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화하기 위한 방법에 있어서, 제 1통신망을 통한 패킷 서비스 도중에 상기 제 1통신망으로부터 제 2통신망으로의 패킷 호 재접속 시작 조건을 수신하는 과정과, 상기 제 1통신망을 통한 상기 패킷 서비스 상태를 모니터링하여 상기 수신된 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 상기 패킷 호 재접속 시 작 조건을 만족하는 경우 상기 제 2통신망을 통한 패킷 호로 재접속하여 상기 패킷 서비스가 수행되도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 서로 다른 통신 서비스를 지원하는 제 1모뎀 및 제 2모뎀을 구비하며 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화하기 위한 멀티모드 단말기는, 제 1통신망을 통한 패킷 서비스 도중에 상기 제 1통신망으로부터 제 2통신망으로의 패킷 호 재접속 시작 조건을 수신하고, 상기 제 1통신망을 통한 상기 패킷 서비스 상태를 모니터링하여 상기 수신된 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는지 판단하여 상기 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는 경우 상기 제 2모뎀이 상기 제 2통신망을 통한 패킷 호로 재접속하도록 지시하는 상기 제 1모뎀과, 상기 제 1모뎀의 지시에 따라 상기 제 2통신망에 등록하고, 등록이 완료되면 상기 제 2통신망과의 패킷 호를 접속하여 상기 패킷 서비스를 수행하는 제 2모뎀을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 서로 다른 이동 통신 기술을 이용하여 통신 서비스를 제공하는 통신망들 간에 핸드오버 시 패킷 호 끊김에 따른 지연 시간을 최소화할 수 있도록 하는 기능이 구현된다. 이를 위해 본 발명은 패킷 서비스 도중에 핸드오버 상황이 발 생하더라도 현재 모드를 유지하다가 핸드오버 대상망에 등록이 완료된 이후에 모드를 전환하여 패킷 서비스를 계속적으로 제공한다. 이러한 본 발명에 따르면 패킷 호가 연결되는 과정이 수행되는 동안만 서비스가 이루어지지 않기 때문에 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 기능이 구현된 멀티모드 단말기의 구성 요소 및 그 동작을 도 3을 참조하여 설명한다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 서로 다른 이동 통신 기술로 CDMA와 WCDMA를 예로 들어 설명하며, 특히 WCDMA 모드에서 CDMA 모드로 핸드오버 되는 경우에서의 동작을 설명한다. 이때, 이동 통신 기술 중 하나인 CDMA는 GSM으로 대체될 수 있다.

먼저, WCDMA 모드 및 CDMA 모드를 지원하는 단말기는 크게 해당 모드에 따른 동작 수행이 가능하도록 하는 WCDMA 모뎀(350)과 CDMA 모뎀(340)로 구성된다. 이러한 각각의 모뎀(340, 350)은 상호 간의 통신을 위한 통신 경로(360)를 통해 연결되어 있다.

구체적으로 멀티모드 단말기는 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 가지는데, 단말기는 WCDMA 신호 및 CDMA 신호를 송수신하는 안테나, 이 안테나 단을 통해 송수신되는 WCDMA 신호 및 CDMA 신호를 분리하는 듀플렉서(Diplexer)(310), WCDMA 신호 및 CDMA 신호를 각각 처리하기 위한 각각의 RF부(320, 330), 이 각각의 RF부(320, 330)로 송수신되는 신호들을 해당 처리 모듈을 통해 프로세싱하는 각각의 모뎀(340, 350)으로 이루어진다. 이 때, WCDMA 모뎀(350) 및 CDMA 모뎀(340)은 단일 칩으로 구성된 모뎀 칩이거나 칩 내의 DSP일 수도 있다.

그리고 도 3에서의 멀티모드 단말기 구조는 단일 안테나일 경우에 필요한 각 구성부들을 구현한 예이다. 따라서, 이러한 구성을 가지는 단말기가 WCDMA 망에 위치할 경우에는 CDMA RF(320)만 일시적으로 전원 오프된 상태가 되며, 안테나, 듀플렉서(310), WCDMA RF(330) 및 WCDMA 모뎀(350)은 전원 온 상태이므로 단말기는 WCDMA 모드로 동작한다. 이와 다르게 단말기가 CDMA 망에 위치할 경우에는 전술한 바와 반대로 전원 상태가 바뀌게 되어 CDMA 모드로 동작하게 된다. 이때, WCDMA 모뎀(350)은 CDMA 모뎀(340)으로부터 통신 경로(360)를 통해 데이터를 전달받아 사용자와 통신하는 프로세서 역할을 한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 단말기는 두 개의 모뎀(340, 350)을 조율할 어플리케이션 프로세서없이 단지 그 두 모뎀(340, 350)으로만 구성되므로 어느 하나의 모뎀이 마스터 역할을 해야한다. 통상적으로 WCDMA 모뎀(350)이 마스터 역할을 함과 동시에 통상의 어플리케이션 프로세서가 담당하던 사용자 인터페이스 역할도 같이 수행한다. 반면에 CDMA 모뎀(340)은 마스터 모뎀인 WCDMA 모뎀(350)의 제어 하에 동작하게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 WCDMA 모뎀(350)과 CDMA 모뎀(340) 간의 내부 통신 경로(360)를 구현하여 WCDMA에서 CDMA로 패킷 호 재접속 이벤트가 발생했을 때 상호 간 통신이 가능하게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 WCDMA 모뎀(350)에서 CDMA 모뎀(340)으로 직접 지시를 전달할 수 있기 때문에, 두 모뎀(340, 350)을 제어하기 위한 별도의 어플리케이션 프로세서 즉, 제어부를 구비하지 않아도 된다. 따라서 해당 모드로 동작하기 위해서는 각각의 모뎀(340, 350) 자체적으로 사용자 인터페이스 및 디바이스 제어 부분이 모두 탑재된다. 이에 따라 WCDMA 모뎀(350)과 CDMA 모뎀(340)은 각각 마스터(master)와 슬래이브(slave)로 동작한다. 이와 같이 본 발명은 WCDMA 모뎀(350)과 CDMA 모뎀(340)이 항상 1:1 통신 경로(360)로 연결되어 있기 때문에 모뎀 간 스위칭 절차를 거치지 않아 핸드오버 발생 시 처리하는 시간이 줄어들게 될 뿐만 아니라, 구조적으로는 보다 간단해지게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 멀티모드 단말기에서 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화하기 위한 과정을 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 호 재접속 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서도 멀티모드 단말기가 WCDMA 망에서 CDMA 망으로 진입하는 경우를 예로 들어 설명한다.

구체적으로 단말기는 WCDMA 기지국(370)에 연결되며, 그 기지국(370)은 핵심망을 통해 특정 패킷 데이터 서비스를 제공하는 서버(도시하지 않음)에 연결된다. 이때, 패킷 데이터를 전송하고 수신하기 위해서 단말기는 WCDMA 기지국(370) 사이에 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol: 이하 'PDP') 컨택스트(CONTEXT)가 활성화(Active)되어야 한다. 여기서, PDP 컨택스트 활성화, 패킷 호 설정, 터널 생성은 서로 동일한 의미를 갖는다. 따라서 사용자로부터의 패킷 데이터 서비스 요청에 응답하여 단말기가 WCDMA 기지국(370)을 통해 특정 패킷 데이터 서비스를 제공하는 서버와 패킷 데이터 통신을 하기 위해서는 PDP 컨택스트가 활성화되어야 한다.

이하의 설명에 있어서는, 본 발명에 따라 단말기와 네트워크 간에 이루어지 는 GMM 데이터 호 처리 과정이 수행되는 절차를 살펴보기로 한다. 여기서, 호 처리 과정이란 PDP 컨택스트 활성화 과정으로 패킷 데이터를 처리하는 과정이다.

먼저, 사용자로부터의 패킷 서비스 접속 요구에 대응하여 WCDMA 모뎀(350)은 400단계에서 서비스 요청(GMM SERVICE REQUEST) 메시지를 전달하고, 405단계에서 PDP 활성화 요청 메시지(ACTIVE PDP CONTEXT REQUEST)를 WCDMA 기지국(370)으로 전송한다. 이후 WCDMA 모뎀(350)이 410단계에서 PDP 활성화 요청에 대응하여 패킷 호 서비스를 위해 할당된 IP 등을 포함하는 응답 메시지(ACTIVE PDP CONTEXT RESPONSE)를 수신하게 되면, 415단계에서와 같이 그 할당된 IP를 통해 패킷 타입의 통로(PACKET BEARER)가 설정되어 패킷 서비스가 시작된다.

이러한 패킷 서비스 도중에 WCDMA 모뎀(350)과 WCDMA 기지국(370) 간에는 420단계 내지 425단계에서 현재의 무선 환경이 핸드오버 조건을 만족하는지를 지속적으로 모니터링하는 동작이 수행된다. 구체적으로 WCDMA 기지국(370)은 420단계에서 패킷 호 재접속 시점을 파악하기 위한 조건을 포함하는 측정 제어(Measurement Control) 메시지를 WCDMA 모뎀(350)에 전송한다. 즉, 패킷 호 재접속 시작 조건은 WCDMA 모드로 동작중인 단말기가 언제 패킷 호 재접속을 수행할지를 결정하기 위해 WCDMA 기지국(370)이 정한 임계값을 의미한다. 이 측정 제어 메시지 내의 패킷 호 재접속 시작 조건은 같은 주파수 내에서 발생하는 이벤트에 대한 인트라 주파수(INTRA FREQUENCY), 서로 다른 주파수에서 발생하는 이벤트에 대한 인터 주파수(INTER FREQUENCY), 서로 다른 시스템에서 발생하는 이벤트에 대한 INTER-RAT 등 크게 세 가지로 구성될 수 있다. 또한 이벤트 조건은 각각에 대해 여러 가지 조건 으로 다양하게 설정될 수 있으며, 이는 3GPP 25.331 규격에 의해 정해진다.

이러한 측정 제어 메시지를 수신한 WCDMA 모뎀(350)은 WCDMA 기지국(370)을 통한 패킷 서비스 상태를 지속적으로 모니터링한다. 즉, 현재의 무선 환경이 이 기준값을 만족하는지를 측정하고, 이 기준값을 만족할 경우에는 425단계에서 측정 보고(Measurement Report) 메시지를 WCDMA 기지국(370)에 전송한다. 이때, WCDMA 모뎀(350)은 WCDMA 기지국(370)으로부터 사업자와의 협의에 의해 정해진 패킷 호 재접속 시작 조건을 포함하는 측정 제어 메시지를 수신하는데, 만일 현재의 WCDMA 기지국(370)에서 다른 WCDMA 기지국으로 접속할 경우에 새로운 패킷 호 재접속 시작 조건을 포함하는 측정 제어 메시지를 수신하게 된다.

이와 같이 WCDMA 모뎀(350)은 WCDMA 기지국(370)으로부터 측정 제어 메시지를 수신하여 그 메시지 내에 포함된 명령에 따라 패킷 호 재접속의 시작 시점을 계속적으로 감지한다. WCDMA 모뎀(350)은 이러한 감지 결과를 근거로 패킷 호 재접속 시작 조건에 해당하는 상태가 될 때 측정 보고 메시지를 WCDMA 기지국(370)으로 전송하는 것이다. 즉, 단말기의 패킷 서비스 상태가 패킷 호 재접속을 해야하는 상태임을 알리는 측정 보고 메시지를 전송하는 것이다. 본 발명의 일 실시 예에서는 측정 보고 메시지를 WCDMA 기지국(370)으로 전송할 때 단말기는 패킷 호 재접속을 시작한다.

예컨대, WCDMA 모뎀(350)에서는 측정되는 수신 신호의 세기가 일정 레벨 이하로 떨어졌을 때 발생하는 1F, 2D(3GPP 25.331 참조) 이벤트에 대해서는 WCDMA 경계지역 뿐만 아니라 음영 지역에서도 상기한 이벤트가 발생할 수 있기 때문에 단말 기가 측정 보고 메시지를 전송함과 동시에 바로 패킷 호 재접속을 시작할 수 있다. 따라서, 측정 보고 메시지를 전송함과 동시에 패킷 호 재접속을 수행하기 위해 WCDMA 모뎀(350)은 430단계에서 CDMA 모뎀(340)의 전원을 온 시키는 메시지(CDMA POWER ON)를 통신 경로(360)를 통해 전달한다.

CDMA 모뎀(340)에서는 전원 온 메시지를 수신할 경우 초기화 과정을 수행한 후 435단계에서 자신이 켜졌음을 알리는 메시지(CDMA POWER ON INFORM)를 WCDMA 모뎀(350)에 전달한다. 이어, CDMA 모뎀(340)에서는 440단계 내지 445단계에서와 같이 통상의 방법으로 시스템 등록을 수행한다. 즉, CDMA 모뎀(340)은 440단계에서 CDMA 망 등록을 위한 등록 메시지(REGISTRATION)를 CDMA 기지국(380)에 전달하고, 이에 대응하여 445단계에서 응답 메시지(ACK)를 수신할 경우 망 등록이 성공적으로 이루어졌음을 인지한다. 이와 같이 CDMA 망에 등록할 경우 CDMA 모뎀(340)은 450단계에서 WCDMA 모뎀(350)으로 등록 완료를 알리는 메시지(REGISTRATION INDICATION)를 전달한다.

한편, WCDMA 모뎀(350)에서는 CDMA 모뎀(340)으로부터 등록 완료 메시지를 수신할 경우 이 사실을 패킷 호 서비스를 수행하고 있는 내부의 각 어플리케이션으로 전달한다. 그러면 WCDMA 모뎀(350)의 어플리케이션은 WCDMA 기지국(370)과의 패킷 호를 종료하기 위한 PDP 비활성화 요청 메시지(DEACTIVE PDP CONTEXT REQUEST)를 WCDMA 기지국(370)으로 전달한다. 이때, WCDMA 모뎀(350)은 PDP 비활성화 요청 메시지를 이용하여 WCDMA 망에서 할당받았던 서버와의 연결 주소인 IP 주소를 반납한다.

이후 WCDMA 기지국(370)으로부터 460단계에서 WCDMA 망과의 연결 해제를 허락하는 메시지(DEACTIVE PDP CONTEXT ACCEPT)가 수신되면, WCDMA 모뎀(350)과 WCDMA 기지국(370)과의 패킷 호가 종료되어 즉, 연결이 끊기기 때문에 패킷 서비스가 잠시 이루어지지 않게 된다. 이와 같이 패킷 호가 종료되면 WCDMA 모뎀(350)은 465단계에서 CDMA 모뎀(340)에 패킷 호 발신(PS CALL ORIGINATION) 메시지를 전달한다. 이에 따라 CDMA 모뎀(340)은 CDMA 기지국(380)과의 패킷 호 접속을 수행한다. 이를 위해 CDMA 모뎀(340)이 470단계에서 패킷 호 연결 요청 메시지(CONNECT REQUEST)를 전송하면, CDMA 기지국(380)에서 그 요청에 대응하여 패킷 호 접속을 위한 IP를 할당하는 등의 동작을 수행한 후 패킷 데이터 전송을 위한 채널 연결이 완료되었음을 알리는 트래픽 채널 완료 메시지(TRAFFICE CHANNEL COMPLETE)를 CDMA 모뎀(340)으로 전송한다. 그러면 CDMA 모뎀(340)은 480단계에서 WCDMA 모뎀(350)에 패킷 호가 연결되었음을 알리는 메시지(CALL CONNECT)를 전달함으로써 485단계에서와 같이 패킷 타입의 통로(PACKET BEARER)가 설정된다. 이와 같이 WCDMA 기지국(370)과의 패킷 호 종료 시 중단되었던 패킷 서비스가 CDMA 기지국(380)으로 패킷 호 재접속됨으로써 다시 제공될 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면 단말기의 CDMA 모뎀(340)이 위치 등록을 마치면 WCDMA 모드를 CDMA 모드로 전환한 후 WCDMA 모뎀의 패킷 서비스를 종료하고 CDMA 모드에서 패킷 호 재접속이 이루어지게 된다. 이러한 패킷 호 재접속이 이루어질 경우 CDMA 모뎀(340)에서 패킷 데이터를 수신하기 시작하게 되고, 노 서비스(NO SERVICE) 구간이 종료되면서 정상적인 패킷 서비스가 수행되게 된다. 이러한 패킷 호 재접속은 단말기의 패킷 서비스 지연 구간을 WCDMA 시스템과 CDMA 모드 전환 시점에 가장 근접하여 이루어진 것이므로, 패킷 호 재접속 시 발생하는 지연 구간을 WCDMA 패킷 호를 종료하고 다시 CDMA 모드에서 패킷 호를 재접속할 때까지의 시간으로 줄일 수 있는 것이다. 이러한 방법을 사용한다면 기존의 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간인 약 20~40초의 지연 시간을 3~5초로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 패킷 서비스가 끊겼음을 감지할 수 없는 수준에 이르게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패킷 호 재접속 과정은 단말기가 측정 보고 메시지를 전송하면 해당 기지국이 핸드오버 시점을 자체적으로 판단하여 직접 핸드오버를 지시하는 명령을 줄 경우에 시작된다. 이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패킷 호 재접속 과정을 설명하기 위한 도면인 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5를 참조하면, 500단계 내지 515단계는 도 4의 400단계 내지 415단계와 동일하게 이루어지므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이후 WCDMA 모뎀(350)과 WCDMA 기지국(370) 간에는 520단계 내지 525단계에서와 같이 현재의 무선 환경이 패킷 호 재접속 시점에 해당하는 조건을 만족하는지를 살펴보는 동작이 수행된다. 구체적으로, WCDMA 기지국(370)은 520단계에서 패킷 호 재접속 시점을 파악하기 위한 조건을 포함하는 측정 제어(Measurement Control) 메시지를 WCDMA 모뎀(350)에 전송한다. 이때, 측정 제어 메시지는 단말기가 경계지역에 위치하는지를 판단하기 위한 조건을 포함한다. 만일 단말기가 경계지역에 위치할 경우에는 핸드오버가 발생하여 패킷 호 재접속이 이루어져야할 상황이 발생할 가능성이 높기 때 문에 WCDMA 기지국(370)에서는 핸드오버 명령을 직접 지시한다. 이러한 예로써, 1A, 1D, 2A, 2C(3GPP 25.331참조)와 같은 주위에 새로운 기지국 신호가 잡히거나 다른 기지국 신호가 임계값 이하로 떨어졌을 경우 발생하는 이벤트에 대해서는 WCDMA 기지국(370)에서는 단말기가 WCDMA 경계 지역에 위치하는 것으로 판단한다. 측정 메시지에 포함되는 이벤트 조건은 3GPP 25.331 규격에 따라 여러 가지가 있을 수 있는데, 어떤 이벤트 조건을 사용할지는 단말기와 기지국 간에 협의에 의해 사전에 정의된다.

만일 측정 제어 메시지에 포함된 이벤트 조건을 만족하는 경우 WCDMA 모뎀(350)은 525단계에서 측정 보고 메시지를 전송하고, WCDMA 기지국(370)에서는 측정 보고 메시지를 근거로 경계지역에 위치하고 있음을 판단한다. 이와 같이 패킷 호 재접속이 수행되어야할 경우에는 WCDMA 모뎀(350)은 WCDMA 기지국(370)으로부터 530단계에서 CDMA 모드로 핸드오버를 지시하는 핸드오버 지시 명령어(Handover from UTRAN Command)를 수신하게 된다. 그러면 WCDMA 모뎀(350)은 여전히 패킷 호 서비스를 수행하고 있는 상태에서 CDMA 모뎀(340)의 전원을 온시켜 패킷 호 재접속을 수행한다. 이러한 패킷 호 재접속을 위한 535단계 내지 590단계는 도 4의 430단계 내지 485단계에 동일하게 대응하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 호 재접속을 수행하기 위한 단말기에서의 제어흐름도인 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 단말기는 600단계에서 WCDMA 패킷 호를 시작한 후 605단계에서 핸드오버 상황이 발생하는지의 여부를 파악하고, 610단계에서 그 파악 결과를 근거로 핸드오버 상황이 발생하는지를 확인한다. 이를 위해 단말기는 WCDMA 기지국(370)으로부터 수신된 측정 제어 메시지내의 패킷 호 재접속 시점을 나타내는 근거로 핸드오버 상황을 파악하는 것이다. 만일 현재 무선 환경이 좋지 않아 핸드오버가 발생하여 패킷 호 재접속을 해야하는 경우 단말기는 615단계에서 현재의 WCDMA 패킷 호를 유지한 상태에서 CDMA 모뎀(350)의 전원을 온 시킨다. 이후 620단계에서 단말기는 CDMA 모뎀(340)을 통해 CDMA 망에 위치 등록을 수행하고, 625단계에서 위치 등록에 성공했는지의 여부를 판단한다. 만일 위치 등록에 성공한 경우 단말기는 635단계에서 비로소 WCDMA 패킷 호를 종료한 후 CDMA 패킷 호를 시작하는 반면 위치 등록에 실패한 경우 630단계에서 패킷 호 재접속 실패로 처리한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 어플리케이션 프로세서없이 WCDMA 모뎀(350)과 CDMA 모뎀(340)이 항상 1:1 통신 경로로 연결되기 때문에 모뎀간 스위칭 절차를 거치지 않을 뿐만 아니라 처리 절차가 줄어들어서 패킷 재접속을 처리하는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 그리고 무선 연결이 끊어지는 이벤트(RADIO LINK FAILURE)가 발생할 때까지 기다리지 않고 사전에 해당 기지국과 협의된 측정 제어 메시지( MEASUREMENT CONTROL)와 측정 보고 메시지(MEASUREMENT REPORT)를 사용함으로써 측정시 발생하는 지연시간을 줄인다. 또한 WCDMA 모뎀(350)에서 측정 보고 메시지 전송에 대응하는 핸드오버 지시 명령(Handover From UTRAN Command)를 수신한 후 CDMA 모뎀(340)을 켜고 CDMA 망에 위치등록할 때까지 WCDMA 망을 통한 패킷 서비스를 종료하지 않고 계속 유지함으로써 서비스 지연시간을 최소화한다. 단말기는 별도의 스위칭 과정을 거치지 않기 때문에 CDMA 모뎀(340)에서 위치등록을 시도하는 과정에서도 WCDMA 패킷 호 서비스를 위한 경로를 유지하는 것이 가능하다.

단말기의 CDMA 모뎀(340)이 해당 망에 접속하여 위치등록을 마치면 WCDMA 모드는 CDMA 모드로 전환되고, 이에 따라 WCDMA 모뎀(350)의 패킷 서비스가 종료되어 CDMA 모드에서 패킷 호 접속이 이루어지게 된다. 이와 같은 과정을 통해 패킷 호가 접속되면 CDMA 모뎀(340)에서 패킷 데이터를 수신하기 시작하고, 노 서비스(NO SERVICE) 구간이 종료되면서 정상적인 패킷 서비스가 수행된다.

전술한 바와 같이 본 발명은 CDMA와 WCDMA를 모두 지원하는 멀티모드 단말기에서 패킷 호 재접속을 수행할 때 발생하는 지연 시간을 최소화하기 위해 WCDMA 시스템과 CDMA 시스템 간의 패킷 호 재접속 판단 알고리즘을 개선하고 단말기 구조를 최적화하여 패킷 호를 재접속하는 방법을 통해 구현된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, CDMA와 WCDMA를 모두 지원하는 멀티모드 단말에서 트래픽 핸드오버를 수행할 때 WCDMA 시스템과 CDMA 시스템 사이의 패킷 호 재접속 시 필연적으로 발생할 수 밖에 없는 지연 시간을 수십 초에서 사용자가 패킷 서비스 끊김을 감지할 수 없을 정도의 짧은 구간 예컨대, 수 초로 줄이는 탁월한 효과가 있다.

Claims

서로 다른 통신 서비스를 지원하는 제 1모뎀 및 제 2모뎀을 구비하는 멀티모드 단말기에서 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화하기 위한 방법에 있어서,

제 1통신망을 통한 패킷 서비스 도중에 상기 제 1통신망으로부터 제 2통신망으로의 패킷 호 재접속 시작 조건을 수신하는 과정과,

상기 제 1통신망을 통한 상기 패킷 서비스 상태를 모니터링하여 상기 수신된 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는지 판단하는 과정과,

상기 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는 경우 상기 제 2통신망을 통한 패킷 호로 재접속하여 상기 패킷 서비스가 수행되도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 2통신망으로 패킷 호를 재접속하는 과정은,

상기 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하면 상기 제 1모뎀이 상기 각 모뎀 간을 연결하는 통신 경로를 통해 상기 제 2모뎀을 전원 온 시키는 과정과,

상기 제 1통신망과의 패킷 호를 유지하면서 상기 제 2모뎀과 제2통신망 간의 등록 과정이 완료되는지를 판단하는 과정과,

상기 등록이 완료되면 상기 제 1통신망과의 패킷 호를 종료하는 과정과,

상기 제 1통신망과의 패킷 호가 종료되면 상기 제 2모뎀이 상기 제 2통신망으로 패킷 호를 접속하도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 1통신망 및 제 2통신망은 WCDMA 망 및 CDMA 망에 각각 대응하는 망이며, 상기 제 1모뎀 및 제 2모뎀은 상기 WCDMA 망 및 CDMA 망을 통해 각각 송수신되는 신호를 프로세싱하는 하는 모뎀인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 1통신망 및 제 2통신망은 WCDMA 망 및 GSM 망에 각각 대응하는 망이며, 상기 제 1모뎀 및 제 2모뎀은 상기 WCDMA 망 및 GSM 망을 통해 각각 송수신되는 신호를 프로세싱하는 하는 모뎀인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 패킷 호 재접속 시작 조건은,

상기 제 1통신망으로부터 수신된 측정 제어 메시지 내에 포함된 것임을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는 경우 상기 패킷 서비스 상태가 패킷 호 재접속을 해야하는 상태임을 알리는 측정 보고 메시지를 상기 제 1통신망으로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서,

상기 측정 보고 메시지 전송에 대응하여 상기 제 1통신망으로부터 핸드오버 지시 명령을 수신하는 과정과,

상기 핸드오버 지시 명령이 수신되면 상기 제 2통신망을 통한 패킷 호로 재접속하여 상기 패킷 서비스를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 5항에 있어서, 상기 수신된 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는지 판단하는 과정은,

상기 제 1통신망으로부터 측정 제어 메시지를 수신하는 과정과,

상기 측정 제어 메시지 내의 패킷 호 재접속 시작 조건을 근거로 경계 지역에 위치하는지 모니터링하는 과정과,

상기 모니터링 결과 경계 지역에 위치할 때 상기 측정 제어 메시지에 대한 응답으로 측정 보고 메시지를 상기 제 1통신망으로 전송하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 제 2모뎀과 제2통신망 간의 등록 과정이 완료되는지를 판단하는 과정은,

상기 제 1모뎀이 상기 각 모뎀 간을 연결하는 통신 경로를 통해 상기 제 2모뎀을 전원 온 시키는 과정과,

상기 전원 온 된 제 2모뎀이 상기 제 2통신망에 등록하는 과정과,

상기 제 2통신망에 등록이 완료되면 상기 제 2모뎀으로부터 등록 완료를 알리는 메시지를 수신하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 패킷 서비스가 수행되도록 하는 과정은,

상기 제 2모뎀으로부터 상기 제 2통신망과의 등록 완료를 알리는 메시지를 수신하면 상기 제 1통신망으로 패킷 호 해제를 요청하는 과정과,

상기 요청에 대응하는 허락 메시지가 수신되면 상기 제 1통신망을 통한 패킷 호를 종료하고, 상기 통신 경로를 통해 상기 제 2모뎀으로 패킷 호 발신 메시지를 전달하는 과정과,

상기 제 2통신망과의 패킷 호 접속을 요청하도록 상기 제 2모뎀에 지시하는 과정과,

상기 지시를 통해 상기 제 2모뎀과 상기 제 2통신망 간의 패킷 타입의 통로가 설정되어 상기 제 2통신망을 통한 패킷 서비스가 수행되도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
서로 다른 통신 서비스를 지원하는 제 1모뎀 및 제 2모뎀을 구비하며, 패킷 호 재접속에 따른 지연 시간을 최소화하기 위한 멀티모드 단말기는,

제 1통신망을 통한 패킷 서비스 도중에 상기 제 1통신망으로부터 제 2통신망으로의 패킷 호 재접속 시작 조건을 수신하고, 상기 제 1통신망을 통한 상기 패킷 서비스 상태를 모니터링하여 상기 수신된 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는지 판단하여 상기 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는 경우 상기 제 2모뎀이 상기 제 2통신망을 통한 패킷 호로 재접속하도록 지시하는 상기 제 1모뎀과,

상기 제 1모뎀의 지시에 따라 상기 제 2통신망에 등록하고, 등록이 완료되면 상기 제 2통신망과의 패킷 호를 접속하여 상기 패킷 서비스를 수행하는 제 2모뎀을 포함함을 특징으로 하는 단말기.
제 11항에 있어서, 상기 제 1모뎀은

상기 모니터링 결과가 상기 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하면 상기 각 모뎀 간을 연결하는 통신 경로를 통해 상기 제 2모뎀을 전원 온 시키고, 상기 제 1통신망과의 패킷 호를 유지하면서 상기 제 2모뎀과 제2통신망 간의 등록 과정이 완료되는지를 판단하여 상기 등록이 완료되면 상기 제 1통신망과의 패킷 호 종료를 수행하고, 상기 제 1통신망과의 패킷 호가 종료되면 상기 제 2모뎀이 상기 제 2통신망으로 패킷 호를 접속하도록 함을 특징으로 하는 단말기.
제 11항에 있어서,

상기 제 1통신망 및 제 2 통신망은 WCDMA 망 및 CDMA 망에 각각 대응하는 망이며, 상기 제 1모뎀 및 제 2모뎀은 상기 WCDMA 망 및 CDMA 망을 통해 각각 송수신되는 신호를 프로세싱하는 하는 모뎀인 것을 특징으로 하는 단말기.
제 11항에 있어서,

상기 제 1통신망 및 제 2 통신망은 WCDMA 망 및 GSM 망에 각각 대응하는 망이며, 상기 제 1모뎀 및 제 2모뎀은 상기 WCDMA 망 및 GSM 망을 통해 각각 송수신되는 신호를 프로세싱하는 하는 모뎀인 것을 특징으로 하는 단말기.
제 11항에 있어서, 상기 제 1모뎀은,

상기 제 1통신망으로부터 수신되는 측정 제어 메시지가 있는지 판단하고, 상기 제 1통신망을 통한 패킷 서비스 상태가 상기 측정 제어 메시지 내의 패킷 호 재접속 시작 조건을 만족하는지를 모니터링한 후, 상기 조건을 만족하는 경우 측정 보고 메시지를 상기 제 1통신망으로 전송함을 특징으로 하는 단말기.
제 11항에 있어서, 상기 제 1모뎀은,

상기 제 1통신망으로부터 수신되는 측정 제어 메시지 내의 패킷 호 재접속 시작 조건을 근거로 경계 지역에 위치하는지 모니터링하고, 모니터링 결과 경계 지역에 위치할 경우 상기 측정 제어 메시지에 대한 응답으로 측정 보고 메시지를 상기 제 1통신망으로 전송하고, 상기 전송에 대응하여 상기 제 1통신망으로부터 핸드오버 지시 명령을 수신할 경우 상기 제 2모뎀을 전원 온 시킴을 특징으로 하는 단말기.
제 16항에 있어서, 상기 제 1모뎀은,

상기 핸드오버 지시 명령을 수신할 경우 상기 각 모뎀 간을 연결하는 통신 경로를 통해 상기 제 2모뎀을 전원 온 시키고, 상기 전원 온 된 제 2모뎀으로부터 상기 제 2통신망에 등록하였음을 알리는 메시지가 수신될 경우 상기 제 1통신망과의 패킷 호를 종료함을 특징으로 하는 단말기.
제 12항에 있어서, 상기 제 1모뎀은,

상기 제 2모뎀으로부터 상기 제 2통신망과의 등록 완료를 알리는 메시지가 수신되면 상기 제 1통신망으로 패킷 호 해제를 요청하고, 상기 제 1통신망으로부터 상기 요청에 대응하는 허락 메시지가 수신되면 상기 제 1통신망을 통한 패킷 호를 종료하고, 상기 통신 경로를 통해 상기 제 2모뎀에 패킷 호 발신 메시지를 전달함을 특징으로 하는 단말기.
제 18항에 있어서, 상기 제 2모뎀은,

상기 제 1모뎀으로부터 패킷 호 발신 메시지가 수신되면 상기 제 2통신망으로 패킷 호 접속을 요청하고, 상기 요청에 대응하여 상기 제 2통신망과의 패킷 호 접속이 이루어지면 상기 제 1모뎀으로 패킷 호가 연결되었음을 알리는 메시지를 전달함을 특징으로 하는 단말기.