KR20120022482A - 무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법이 제공된다. 스캐닝 및 핸드오버를 수행하는 이동 통신 단말은, 서빙 기지국으로부터 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 수신하는 트리거 조건 수신부, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여, 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행하는 스캐닝부, 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여, 인접 기지국으로 핸드오버를 수행하는 핸드오버부, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건을 만족하되 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 통신 환경에서, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건 및 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 트리거 조건 변경부를 포함하며, 상기 통신 환경에서, 상기 스캐닝 수행부는 상기 변경된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여 스캐닝을 수행하며, 상기 핸드오버 수행부는 상기 변경된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여 핸드오버를 수행한다.

Description

무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법{MOBILE TERMINAL AND METHOD FOR PROVIDING ADAPTABLE SCANNING AND HANDOVER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 적응적으로 변경하여 스캐닝 및 핸드오버를 수행하는 이동 통신 단말 및 방법에 관한 것이다.
차세대 이동통신 및 M2M 통신 중 하나인 Mobile WiMAX(IEEE 802.16e)는 향상된 무선 인터페이스를 기반으로 높은 데이터 전송률을 지원하며, 일반 통신 단말 및 M2M 단말을 포함한 다양한 이동 통신 단말의 이동성을 보장하고 넓은 영역을 커버하는 광대역 무선 통신 기술로 그 중요도가 높다.
이러한 무선 통신 시스템에서는 높은 서비스 품질(QoS)을 만족시키기 위하여 Seamless한 이동성 지원을 위한 Handover 기술이 필수적으로 요구된다. 또한, 핸드오버에서의 일시적인 끊김 현상으로 인한 데이터 전송 지연 및 손실은 QoS 보장에 심각한 문제를 일으키며, 차량, 물류 등 이동통신망을 이용하는 M2M 단말을 고려할 경우, M2M 단말의 용량(capacity) 및 에너지의 한계로 인하여 그 영향은 더욱 심각해 진다.
한편, 핸드오버에서의 성능을 결정짓는 핵심 요소로 스캐닝(Scanning)을 들 수 있다. 단말은 이웃 기지국과 동기를 맞추어 이웃 기지국의 무선 채널 상태를 알아내는 스캐닝(Scanning)을 수행한다. 단말이 스캐닝을 하는 동안 기지국은 단말로 향하는 데이터를 버퍼에 저장했다가 스캐닝 종료 후 단말에게 전송한다. 따라서 스캐닝 구간이 길어질수록, 스캐닝의 횟수가 늘어날수록 기지국이 저장해야 할 데이터가 증가 하며, 결과적으로 데이터 전송 지연과 버퍼 크기의 한계로 인한 데이터 손실을 초래함으로써 원하는 QoS 보장이 힘들어진다.
또한, 여러 단말들이 동시에 스캐닝을 수행하는 경우에는 서빙 BS의 제한적인 데이터 처리량으로 인해 각각의 인터리빙 구간 동안 포워딩되는 데이터들이 트래픽 오버헤드(traffic overhead)를 발생시킬 수 있었다
이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 주로 스캐닝 과정 자체에 대한 시간 및 횟수 등의 성능 향상에 초점을 맞추고 있기 때문에 다양한 무선환경에 대한 적응성은 현저히 떨어지는 문제가 있었다.
한편, 선행 기술로서, 대한민국 특허공개번호 제10-2008-0047735호에는 “이동통신망에서 핸드오버 방법 및 시스템”이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는 바, 핸드오버 조건이 만족되는 다수의 가입자 단말을 한 개의 단위로 묶어 핸드오버할 기지국과의 핸드오버를 수행하는 기술에 관한 것이다.
하지만, 상술한 선행 기술은 이동경로가 동일한 다수의 가입자 단말을 그룹화하여 핸드오버 절차를 수행하기 때문에, 다양한 무선 통신 환경에서 스캐닝 트리거 조건을 만족하지만 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 못하여 핸드오버를 수행할 수 없는 경우 스캐닝을 적응적으로 수행할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 적응적으로 변경하여 스캐닝 및 핸드오버를 효과적으로 수행할 수 있는 기술이 강력히 요구되고 있다.
본 발명의 일부 실시예는 스캐닝 트리거 조건을 만족하고 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 경우에, 스캐닝 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하여 설정할 수 있는, 무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건의 불만족 회수에 기초하여 스캐닝 및 핸드오버 트리거 조건을 유동적으로 변경할 수 있는, 무선 통신 시스템에서 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 이동 통신 단말 및 방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은, 서빙 기지국으로부터 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 수신하는 트리거 조건 수신부, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여, 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행하는 스캐닝부, 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여, 인접 기지국으로 핸드오버를 수행하는 핸드오버부, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건을 만족하되 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 통신 환경에서, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건 및 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 트리거 조건 변경부를 포함하며, 상기 통신 환경에서, 상기 스캐닝 수행부는 상기 변경된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여 스캐닝을 수행하며, 상기 핸드오버 수행부는 상기 변경된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여 핸드오버를 수행하는 것인, 스캐닝 및 핸드오버를 수행하는 이동 통신 단말을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면은, 서빙 기지국으로부터 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건에 관한 데이터를 수신하는 단계, 상기 수신된 데이터에 기초하여, 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 스캐닝 트리거 조건을 만족하는지를 판단하는 단계, 상기 수신된 데이터에 기초하여, 인접 기지국의 신호 세기가 핸드오버 트리거 조건을 만족하는지를 판단하는 단계, 상기 스캐닝 트리거 조건을 만족하되 상기 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 경우에, 상기 스캐닝 트리거 조건 및 상기 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 단계, 상기 변경된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여 스캐닝을 수행하는 단계, 및 상기 변경된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는 이동 통신 단말이 인접 기지국으로 스캐닝 및 핸드오버를 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 다수의 이동 통신 단말들이 동시에 스캐닝을 수행하는 경우에 발생할 수 있는 인터리빙 구간 동안 포워딩되는 데이터들이 트래픽 오버헤드(traffic overhead)를 방지할 수 있다. 또한, 동시에 스캔 구간을 점유하는 이동 통신 단말의 수를 줄이고, 임의의 이동 통신 단말이 스캔을 하는 동안 사용하지 않는 자원(bandwidth)을 인터리빙 구간 중에 있는 다른 이동 통신 단말들에게 할당하여 자원의 효율성을 높이고 더 많은 데이터의 포워딩을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 무선 통신 시스템의 전체 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Trigger TLV description을 도시한 테이블이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Trigger type/function/action을 도시한 테이블이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하기 위하여 사용되는 변수의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말의 적응적인 스캐닝 및 핸드오버 방법의 세부 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 상술하지 않은 핸드오버와 관련된 사항 및 단말과 기지국 간에 송수신되는 메시지에 관한 사항은 광대역 무선 접속 시스템의 기술 규격인 IEEE 802.16e 및 WiMAX Forum NWG(Network Working Group) 표준 문서를 참조할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적인 스캐닝 및 핸드오버를 제공하는 무선 통신 시스템의 전체 개요도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말(200)이 이동하여 인접 기지국(300, 400)이 관할하는 셀에 진입하는 경우, 이동 통신 단말은 인접 기지국(300, 400)들의 채널 상태를 확인하여 타겟 기지국을 결정하고, 현재 통신 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국(100)에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하게 된다. 구체적으로, 이동 통신 단말(200)은 스캐닝을 통해 인접 기지국(300, 400)들의 채널 정보를 획득하고, 획득된 인접 기지국(300, 400)들의 채널 정보에 기초하여 인접 기지국(300, 400)들 중에서 핸드오버가 이루어질 수 있는 가장 적합한 기지국 즉, 채널 상태가 가장 양호한 기지국을 타겟 기지국으로 결정하고, 결정된 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)은 스캐닝 조건은 만족하지만 핸드오버 조건을 만족하지 않아 핸드오버에 실패하는 경우에, 이동 통신 단말(200) 내에서 소프트웨어적으로 스캐닝 조건 및 핸드오버 조건을 변경하여 설정함으로써, 이동 통신 단말(200)에서의 불필요한 스캐닝 및 핸드오버 시도를 사전에 방지하고 향상된 품질의 데이터 송수신 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)의 세부 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)의 세부 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)은 트리거 조건 수신부(210), 스캐닝부(220), 핸드오버부(230), 트리거 조건 변경부(240), 제어부(250) 및 송수신부(260)를 포함한다.
트리거 조건 수신부(210)는 스캐닝 및 핸드오버를 수행하기 위한 트리거(trigger) 조건에 관한 데이터를 서빙 기지국(100)으로부터 수신한다. 트리거 조건 수신부(210)는, 예를 들어, MOB_NBR-ADV 메시지의 TLV value 형태로 스캐닝 및 핸드오버를 위한 트리거 조건을 수신할 수 있다.
예를 들어, 스캐닝 트리거 조건은 “서빙 기지국의 신호 세기가 스캐닝 임계값보다 작을 것(Metric of serving BS < SCAN_Threshold)”과 같이 설정될 수 있으며, 핸드오버 트리거 조건은 “인접 기지국의 신호 세기가 핸드오버 임계값보다 클 것(Metric of neighbor BS > HO_Threshold)”으로 설정될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 트리거 조건 수신부(210)는 스캐닝 임계값(SCAN_Threshold) 및 핸드오버 임계값(HO_Threshold)만을 수신할 수도 있다.
스캐닝부(220)는 스캐닝 트리거 조건에 기초하여 인접 기지국(300, 400)에 대한 스캐닝을 수행한다. 스캐닝부(220)는 이동 통신 단말(200)이 핸드오버 구간으로 진입하여 스캐닝 트리거 조건을 만족하는 경우에, 스캐닝 수행을 위한 상향링크 대역폭 및 스캐닝 Interval 등의 요구를 MOB_SCN-REQ를 통해 서빙 기지국(100)으로 전달할 수 있다. 이 경우, 서빙 기지국(100)은 MOB_SCN-RSP를 통해 스캐닝부(220)에게 상향링크 대역폭 및 스캐닝 Interval 등의 조건을 할당해준다. 또한, 스캐닝부(220)는 NBR-ADV를 통해 얻은 인접 기지국 정보를 기반으로 인접 기지국(300, 400)들의 하향링크 신호 품질을 측정할 수 있다.
스캐닝부(220)에 의해 수행되는 스캐닝 과정은 이동 통신 단말(200)에 의해 요청(MOB_SCN-REQ)되거나, 이동 통신 단말(200)의 신호 상태를 관찰하던 서빙 기지국(100)의 판단에 의해 스케쥴(unsolicited MOB_SCN-RSP) 될 수 있다. 또한, 이후의 스캐닝 스케쥴 정보는 MOB_SCN-RSP 메시지에 포함될 수 있다. 게다가, 상기 스캐닝 스케쥴 정보는 다음과 같은 세가지 파라미터로 구성될 수 있다. 첫번째 파라미터인 스캔 구간(scan duration)은 이동 통신 단말(200)이 인접 기지국(300, 400)의 채널로 이동하여 스캐닝을 시도하는 구간이다. 스캔 구간 동안 이동 통신 단말(200)로의 데이터들은 서빙 기지국(100)에서 버퍼링(buffering)될 수 있다. 두번째 파라미터인 인터리빙 구간(interleaving interval)은 매 스캔 구간 이후 이동 통신 단말(200)이 서빙 기지국 채널에서 정상적인 서비스를 수행하는 구간이다. 스캔 구간 동안 서빙 기지국(100)에 버퍼링 되어 있던 데이터들은 인터리빙 구간 동안 이동 통신 단말(200)로 포워딩(forwarding) 될 수 있다. 이동 통신 단말(200)이 한번의 스캔 구간 동안 모든 이웃 BS의 채널들을 스캔한다고 단정할 수 없기 때문에 스캔 구간과 인터리빙 구간은 반복적으로 발생하게 된다. 이 때 허용된 반복횟수가 세 번째 파라미터이다. 이동 통신 단말(200)는 스캐닝 과정 중에 획득한 결과들을 주기적(periodic report)으로 혹은 이벤트 발생 기반(event-triggered report)으로 서빙 기지국(100)에게 보고할 수 있으며, 이러한 과정을 통해 이동 통신 단말(200)은 적절한 타겟 기지국을 결정할 수 있게 된다.
핸드오버부(230)는 핸드오버 트리거(trigger) 조건에 기초하여 인접 기지국에 대한 핸드오버를 수행한다. 핸드오버부(230)는 인접 기지국(300, 400)들의 하향링크 신호 품질이 핸드오버 트리거 조건을 만족하는지를 판단하고, 핸드오버 트리거 조건을 만족하는 경우에 서빙 기지국(100)에게 MOB_MSHO-REQ를 전송하여 핸드오버를 수행할 수 있다.
트리거 조건 변경부(240)는 스캐닝 트리거(trigger) 조건을 만족하되 핸드오버 트리거(trigger) 조건을 만족하지 않는 경우에, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경한다. 즉, 트리거 조건 변경부(240)는 서빙 기지국(100)의 신호세기가 미리 정의된 임계치보다 낮아 핸드오버의 준비 과정인 스캐닝을 수행해야 하지만, 적절한 인접 기지국(300, 400)이 없어 핸드오버를 실행하지 못하는 경우에, 스캐닝 트리거 조건(MOB_SCN_REQ 트리거 조건)과 핸드오버 트리거 조건(MOB_MSHO_REQ 트리거 조건)을 변경하여 설정할 수 있다.
트리거 조건 변경부(240)의 스캐닝 트리거(trigger) 조건 및 핸드오버 트리거(trigger) 조건을 변경하는 방법에 대하여는, 도 5를 참조하여 상술하기로 한다.
또한, 트리거 조건 변경부(240)는 이동 통신 단말(200)의 핸드오버 실패 회수에 기초하여, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 유동적으로 변경할 수 있다. 이 경우, 트리거 조건 변경부(240)는 이동 통신 단말(200)의 핸드오버 실패 회수를 계수하고, 계수된 회수가 기 설정된 회수 이상인 경우에, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 값에 가중치를 부여하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경함으로써 불필요한 스캐닝을 더욱 효과적으로 방지할 수가 있다.
따라서, 이동 통신 단말(200)이 계속적으로 불필요한 스캐닝을 반복적으로 수행하여 에너지 소모가 증가되는 문제뿐만 아니라 스캐닝을 위하여 기존의 서빙 기지국(100)과의 싱크(sync)를 끊고 다른 주파수로 이동하여 인접 기지국(300, 400)과 싱크(sync)를 맺음으로 인하여 발생되는 데이터 전송 지연 및 손실로 인한 서비스 품질 저하를 방지할 수 있게 된다. 특히, 이동 통신 단말(200)이 M2M 단말인 경우에는, 서비스 특성상 이동이 빈번하며 단말의 리소스 자원이 부족하기 때문에, 불필요한 스캐닝으로 인한 상기의 문제를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
제어부(250)는 이동 통신 단말(200)이 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 만족하는지 여부에 따라 각각의 조건을 효과적으로 변경할 수 있도록, 트리거 조건 수신부(210), 스캐닝부(220), 핸드오버부(230), 트리거 조건 변경부(240) 및 송수신부(260)를 제어한다.
송수신부(260)는 이동 통신 단말(200)의 스캐닝 및 핸드오버 수행을 위한 각종 정보를 서빙 기지국(100) 및 인접 기지국(300, 400)과 송수신한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Trigger TLV description을 도시한 테이블이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Trigger type/function/action을 도시한 테이블이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)은 DCD 및 MOB_NBR-ADV 메시지의 TLV value 형태로 Scanning 및 Handover를 위한 트리거 조건을 수신하고, 이에 기초하여 스캐닝 및 핸드오버를 수행할 수가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하기 위하여 사용되는 변수의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)은 핸드오버 구간에 진입 후, 스캐닝 트리거 조건을 만족하여 인접 기지국(300, 400)들에 대하여 스캐닝을 수행하며, 스캐닝 결과, 핸드오버 트리거 조건을 만족하는 인접 기지국이 없는 경우, 불필요한 스캐닝을 방지하기 위하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 도 5에 도시된 변수를 이용하여 변경할 수 있다.
예를 들어, 트리거 조건 변경부(240)는 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건에서 스캐닝 임계값 및 핸드오버 임계값을 각각 아래와 같이 특정 단위값(SCAN_Th_Unit, HO_Th_Unit) 만큼 감소시킬 수 있다.
서빙 기지국의 신호 세기 < SCAN_Threshold - SCAN_Th_Unit
인접 기지국의 신호 세기 > HO_Threshold - HO_Th_Unit
또한, 트리거 조건 변경부(240)는 이동 통신 단말(200)의 핸드오버 실패 회수가 기 설정된 회수 이상인 경우에, 상기 단위값(SCAN_Th_Unit, HO_Th_Unit)에 가중치(a, b)를 각각 부여하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경할 수도 있다.
서빙 기지국의 신호 세기 < SCAN_Threshold - (a * SCAN_Th_Unit)
인접 기지국의 신호 세기 > HO_Threshold - (b * HO_Th_Unit)
이동 통신 단말(200)은 상기와 같은 트리거 조건 변경을 통하여, 스캐닝 수행 조건을 강화하여 불필요한 스캐닝 수행을 방지할 수 있으며, 서빙 기지국(100)의 신호 세기가 현저히 낮아 추가적인 스캐닝을 수행하더라도, 완화된 핸드오버 수행 조건을 통하여, 인접한 타겟 기지국으로의 연결 재설정을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 이동 통신 단말(200)가 핸드오버 실행 과정을 통하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 완료한 경우에, 트리거 조건 변경부(240)는 새로운 서빙 기지국으로부터 수신한 MOB_NBR_ADV 메시지를 기반으로 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 다시 변경함으로써, 일반적인 Mobile WiMAX 시스템에서의 핸드오버 동작을 수행할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)의 적응적인 스캐닝 및 핸드오버 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)의 적응적인 스캐닝 및 핸드오버 방법의 세부 흐름도이다.
단계 S600은 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 수신하는 단계이다. 단계 S600에서는 스캐닝 및 핸드오버를 수행하기 위한 트리거 조건에 관한 데이터를 서빙 기지국(100)으로부터 수신하며, 예를 들어, MOB_NBR-ADV 메시지의 TLV value 형태로 스캐닝 및 핸드오버를 위한 트리거 조건을 수신할 수 있다
단계 S602는 스캐닝 트리거 조건을 만족하는지를 판단하는 단계이다. 단계 S602에서는 서빙 기지국(100)의 신호 세기에 기초하여 스캐닝 트리거 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
단계 S604는 스캐닝 트리거 조건을 만족하는 경우에 스캐닝을 수행하는 단계이다. 단계 S604에서는, 스캐닝 수행을 위한 상향링크 대역폭 및 스캐닝 Interval 등의 요구를 MOB_SCN-REQ를 통해 서빙 기지국(100)으로 전달할 수 있으며, 이 경우, 서빙 기지국(100)은 MOB_SCN-RSP를 통해 이동 통신 단말(200)에게 상향링크 대역폭 및 스캐닝 Interval 등의 조건을 할당할 수 있다. 또한, 단계 S604에서는 NBR-ADV를 통해 얻은 인접 기지국 정보를 기반으로 인접 기지국(300, 400)들의 하향링크 신호 품질을 측정할 수 있다.
단계 S606은 핸드오버 트리거 조건을 만족하는지를 판단하는 단계이다. 단계 S606에서는 인접 기지국(300, 400)들의 하향링크 신호 품질이 핸드오버 트리거 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
상기 단계 S606에서의 판단 결과, 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 경우에, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경한다(단계 S608). 단계 S608에서는, 서빙 기지국(100)의 신호세기가 미리 정의된 임계치보다 낮아 핸드오버의 준비 과정인 스캐닝을 수행해야 하지만, 적절한 인접 기지국(300, 400)이 없어 핸드오버를 실행하지 못하는 경우에, 스캐닝 트리거 조건(MOB_SCN_REQ 트리거 조건)과 핸드오버 트리거 조건(MOB_MSHO_REQ 트리거 조건)을 변경하여 설정할 수 있다.
또한, 단계 S608에서는 이동 통신 단말(200)의 핸드오버 실패 회수에 기초하여, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 차별하여 변경할 수도 있다. 이 경우, 핸드오버 실패 회수를 계수하고, 계수된 회수가 기 설정된 회수 이상인 경우에, 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 값에 가중치를 부여하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경함으로써 불필요한 스캐닝을 더욱 효과적으로 방지할 수가 있다.
한편, 상기 단계 S606에서의 판단 결과, 핸드오버 트리거 조건을 만족하는 경우에는, 핸드오버 트리거 조건을 만족하는 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행한다(단계 S610). 단계 S610에서는 서빙 기지국(100)에게 MOB_MSHO_REQ를 전송하여 핸드오버를 수행할 수 있다.
또한, 핸드오버 수행이 완료된 이후에, 새로운 서빙 기지국으로부터 MOB_NBR_ADV 메시지를 수신하고 수신된 메시지에 기초하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경한다(단계 S612). 단계 S612에서는 타겟 기지국으로의 핸드오버를 완료한 경우에, 새로운 서빙 기지국으로부터 수신한 MOB_NBR_ADV 메시지를 기반으로 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 다시 변경함으로써, 정상적인 Mobile WiMAX 시스템의 동작을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(200)의 적응적인 스캐닝 및 핸드오버 방법에 의하면, 이동 통신 단말(200)은 스캐닝 및 핸드오버 트리거 조건 변경을 통하여, 불필요한 스캐닝 수행을 방지할 수 있으며, 서빙 기지국(100)의 신호 세기가 현저히 낮아 추가적인 스캐닝을 수행하더라도 완화된 핸드오버 조건을 통하여 인접한 타겟 기지국으로의 연결 재설정을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 서빙 기지국 200: 이동 통신 단말
210: 트리거 조건 수신부 220: 스캐닝부
230: 핸드오버부 240: 트리거 조건 변경부
250: 제어부 260: 송수신부
300: 인접 기지국 400: 인접 기지국

Claims (12)

  1. 스캐닝 및 핸드오버를 수행하는 이동 통신 단말에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 수신하는 트리거 조건 수신부,
    상기 수신된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여, 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행하는 스캐닝부,
    상기 수신된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여, 인접 기지국으로 핸드오버를 수행하는 핸드오버부,
    상기 수신된 스캐닝 트리거 조건을 만족하되 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 통신 환경에서, 상기 수신된 스캐닝 트리거 조건 및 상기 수신된 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 트리거 조건 변경부
    를 포함하며,
    상기 통신 환경에서, 상기 스캐닝 수행부는 상기 변경된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여 스캐닝을 수행하며, 상기 핸드오버 수행부는 상기 변경된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여 핸드오버를 수행하는 것인, 이동 통신 단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거 조건 변경부는,
    상기 통신 환경에서, 상기 스캐닝 트리거 조건의 스캐닝 임계값을 감소시켜, 상기 이동 통신 단말의 스캐닝 수행 조건을 강화하는 것인, 이동 통신 단말.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 트리거 조건 변경부는,
    상기 통신 환경에서, 상기 핸드오버 트리거 조건의 핸드오버 임계값을 감소시켜 상기 이동 통신 단말의 핸드오버 수행 조건을 완화하는 것인, 이동 통신 단말.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 트리거 조건 변경부는,
    상기 이동 통신 단말의 스캐닝 실패 회수 및 핸드오버 실패 회수에 기초하여, 상기 스캐닝 임계값 및 상기 핸드오버 임계값을 기 설정된 단위 값에 가중치를 부여하여 감산하는 것인, 이동 통신 단말.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 스캐닝 트리거 조건은 서빙 기지국의 신호 세기가 기 설정된 스캐닝 임계값보다 작은 경우에 스캐닝을 수행하도록 하는 것인, 이동 통신 단말.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 핸드오버 트리거 조건은 인접 기지국의 신호 세기가 기 설정된 핸드오버 임계값보다 큰 경우에 핸드오버를 수행하도록 하는 것인, 이동 통신 단말.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조건 변경부는, 상기 핸드오버가 완료된 이후에, 상기 핸드오버의 타겟 기지국으로부터 새로운 MOB_NBR_ADV 메시지(Neighbor Advertisement Message)를 수신하고 상기 수신된 MOB_NBR_ADV 메시지에 기초하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 것인, 이동 통신 단말.
  8. 이동 통신 단말이 인접 기지국으로 스캐닝 및 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건에 관한 데이터를 수신하는 단계,
    상기 수신된 데이터에 기초하여, 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 스캐닝 트리거 조건을 만족하는지를 판단하는 단계,
    상기 수신된 데이터에 기초하여, 인접 기지국의 신호 세기가 핸드오버 트리거 조건을 만족하는지를 판단하는 단계,
    상기 스캐닝 트리거 조건을 만족하되 상기 핸드오버 트리거 조건을 만족하지 않는 경우에, 상기 스캐닝 트리거 조건 및 상기 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 단계,
    상기 변경된 스캐닝 트리거 조건에 기초하여 스캐닝을 수행하는 단계, 및
    상기 변경된 핸드오버 트리거 조건에 기초하여 핸드오버를 수행하는 단계
    를 포함하는 스캐닝 및 핸드오버 수행 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 트리거 조건을 변경하는 단계는,
    상기 스캐닝 트리거 조건의 스캐닝 임계값을 감소시켜, 상기 이동 통신 단말의 스캐닝 수행 조건을 강화하는 것인, 스캐닝 및 핸드오버 수행 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 트리거 조건을 변경하는 단계는,
    상기 핸드오버 트리거 조건의 핸드오버 임계값을 감소시켜 상기 이동 통신 단말의 핸드오버 수행 조건을 완화하는 것인, 스캐닝 및 핸드오버 수행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 트리거 조건을 변경하는 단계는,
    상기 이동 통신 단말의 스캐닝 실패 회수 및 핸드오버 실패 회수에 기초하여, 상기 스캐닝 임계값 및 상기 핸드오버 임계값을 기 설정된 단위 값에 가중치를 부여하여 감산하는 것인, 스캐닝 및 핸드오버 수행 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 핸드오버가 수행된 이후에, 상기 핸드오버의 타겟 기지국으로부터 새로운 MOB_NBR_ADV 메시지(Neighbor Advertisement Message)를 수신하고 상기 수신된 MOB_NBR_ADV 메시지에 기초하여 스캐닝 트리거 조건 및 핸드오버 트리거 조건을 변경하는 것인, 스캐닝 및 핸드오버 수행 방법.
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