KR20130084773A - 무선 통신 시스템에서 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20130084773A KR1020120005602A KR20120005602A KR20130084773A KR 20130084773 A KR20130084773 A KR 20130084773A KR 1020120005602 A KR1020120005602 A KR 1020120005602A KR 20120005602 A KR20120005602 A KR 20120005602A KR 20130084773 A KR20130084773 A KR 20130084773A
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Abstract

본 발며은 무선 통신 시스템에서 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 동일한 지역에서 적어도 2 이상의 액세스 네트워크 접속을 동시에 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 액세스 네트워크 선택 방법은 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었음을 감지하는 감지 단계, 상기 단말이 이동할 타겟 액세스 네트워크를 선택하는 선택 단계, 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 무선 채널 측정 결과를 상기 타겟 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과보다 작게 설정한 가상 측정 보고 메시지를 생성하는 생성 단계, 및 상기 생성된 가상 측정 보고 메시지를 기지국으로 전송하여 상기 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버 하는 핸드오버 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SELECTING ACCESS NETWORK DYNAMICALLY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
일반적으로, 단말이 여러 액세스 네트워크(예를 들어, 2G, 3G, 4G의 동시 커버리지 지역)를 통하여 데이터 네트워크에 접속하는 경우, 단말은 설정된 우선순위에 따라 액세스 네트워크를 선택한다. 예를 들어, 4G > 3G > 2G 의 순서로 액세스 우선순위가 설정된 경우, 우선순위가 높은 순서대로 액세스 네트워크를 선택하여 접속(attach)한다. 그리고 단말은 해당 액세스 네트워크의 커버리지가 유지되는 한, 이미 접속한 액세스 네트워크를 변경하지는 않는다. 즉, 특정 지역이 2G, 3G, 4G 동시 커버리지 지역이며, 단말이 4G를 우선적으로 선택하여 접속(Attach)을 수행한 경우 4G의 커버리지가 유지되는 한 2G나 3G는 사용되지 않는다.
그런데 만약, 특정 지역에 많은 사람들이 모이고 모든 단말이 4G 네트워크를 우선적으로 선택한 상황이면, 사용자가 이메일 또는 메신저와 같은 데이터 량이 적은 서비스를 이용하려고 해도 네트워크의 과부하 상황 등에 따라 4G 네트워크로부터 서비스를 받지 못하는 상황이 발생할 수 있다.
또한, 특정 사용자들은 4G를 통한 mVOIP(moible Voice Over Internet Protocol) 서비스 보다 안정적인 3G/2G의 회선망(Circuit Switched, CS) 서비스를 선호할 수 있고, 이메일 또는 메신저와 같은 데이터 량이 작은 서비스를 주로 사용하고자 할 수 있다.
따라서 사용자의 네트워크 선호도, 제공받는 서비스의 종류 등에 따라 단말이 서비스 받을 액세스 네트워크를 동적으로 선택할 수 있는 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자는 선호하는 기본 액세스 네트워크를 지정하여 주로 사용하는 서비스의 특성에 맞는 액세스 네트워크를 우선적으로 사용하고, 어플리케이션, 서비스 유형, 데이터 량에 따라 선호 액세스 네트워크를 별도로 지정하여 사용하려는 서비스에 따라 동적으로 액세스 네트워크를 선택하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 동일한 지역에서 적어도 2 이상의 액세스 네트워크 접속을 동시에 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 액세스 네트워크 선택 방법은 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었음을 감지하는 감지 단계, 상기 단말이 이동할 타겟 액세스 네트워크를 선택하는 선택 단계, 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 무선 채널 측정 결과를 상기 타겟 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과보다 작게 설정한 가상 측정 보고 메시지를 생성하는 생성 단계, 및 상기 생성된 가상 측정 보고 메시지를 기지국으로 전송하여 상기 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버 하는 핸드오버 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 동일한 지역에서 적어도 2 이상의 액세스 네트워크 접속을 동시에 지원하는 무선 통신 시스템에서 액세스 네트워크를 동적으로 선택하는 단말은 상기 액세스 네트워크와 신호를 송수신하는 무선 통신부, 및 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었음을 감지하고, 상기 단말이 이동할 타겟 액세스 네트워크를 선택하며, 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 무선 채널 측정 결과를 상기 타겟 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과보다 작게 설정한 가상 측정 보고 메시지를 생성하여 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사용자는 선호하는 기본 액세스 네트워크를 지정하여 주로 사용하는 서비스의 특성에 맞는 액세스 네트워크를 우선적으로 사용할 수 있다. 그리고 사용자는 어플리케이션, 서비스 유형, 데이터 량에 따라 선호 액세스 네트워크를 별도로 지정하여 사용하려는 서비스에 따라 동적으로 액세스 네트워크를 선택할 수 있어 서비스를 보다 원활히 제공받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 동적 액세스 네트워크 선택을 제공하기 위한 네트워크 구조를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 액세스 네트워크 동적 선택 정책 설정 및 부여 절차를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말(300)의 액세스 네트워크 동적 선택 과정을 도시하는 순서도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말(300)의 액세스 네트우크 동적 선택 과정을 도시하는 순서도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액세스 네트워크 동적 선택 과정을 도시하는 순서도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말이 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하고, 액세스 네트워크에 선택적으로 접속하는 과정을 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말(100)의 내부 구조를 도시하는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 동적 액세스 네트워크 선택을 제공하기 위한 네트워크 구조를 도시하는 도면이다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 네트워크는 단말(100), 액세스 네트워크(125), 코어 네트워크(150) 등을 포함하여 구성된다.
단말(100)은 위치를 이동하며 액세스 네트워크(125)에 무선 접속하며, 접속한 액세스 네트워크(125)에 서비스를 요청할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 단말(100)은 기본 액세스 네트워크, 선호 액세스 네트워크, 네트워크 상황에 따라 이동할 액세스 네트워크를 설정할 수 있다. 상기의 각각의 네트워크에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 또한, 단말(100)은 네트워크 트래픽 상황에 따라 액세스 네트워크의 이동(변경) 즉, 핸드 오버를 요청할 수 있다.
고객 센터(Customer Center)(105)는 단말(100) 즉, 가입자의 서비스 별 선호 액세스 네트워크 정보 등을 관리한다. 고객 센터(105)는 단말(100)과 상호 통신하여 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하고, 설정된 정책을 PCRF(Policy and Charging Resource Function)(160) 등에 제공할 수 있다.
액세스 네트워크(125)는 단말(100)과 무선 채널을 통해 연결되며, 무선 자원을 제어한다. 예를 들어, 액세스 네트워크(125)는 셀 내 필요한 제어 정보를 시스템 정보로 생성하여 방송(Broadcasting)하거나, 또는 데이터나 제어 정보를 단말과 송수신하기 위하여 무선 자원을 할당할 수 있다. 뿐만 아니라, 액세스 네트워크(125)는 단말로부터 현재 셀과 인접 셀들의 채널 측정 결과 정보를 취합하여 핸드 오버를 결정하고, 상기 단말에게 핸드 오버를 명령할 수 있다.
상기 액세스 네트워크(125)는 통신 세대 분류에 따라, 2G(generation), 3G, 4G 액세스 네트워크로 구분될 수 있다. 이 경우, 2G 액세스 네트워크를 관장하는 기지국을 BSS(Base Station Subsystem)(110), 3G 액세스 네트워크를 관장하는 기지국을 RNC(Radio Network Controller)(115), 4G 액세스 네트워크를 관장하는 기지국을 eNB(enhanced Node B)(120)라고 칭할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액세스 네트워크(125)는 비정상 통신 상황을 감지하여 단말(100)을 다른 액세스 네트워크로 이동시킬 수 있다.
코어 네트워크(150)는 액세스 네트워크(125)와 유선으로 연결되며, 사용자 데이터의 관리, 타 네트워크와의 연동, 인터넷 접속 등을 수행한다. 이하에서는 통신 세대 분류에 따라 2G, 3G, 4G 코어 네트워크를 구성하는 노드(node)들에 대해 설명하도록 한다.
SGSN(Serving GPRS Support Node)(130)은 2G/3G 네트워크에서의 이동성 관리(Mobility Management)와 세션 관리(Session Management)와 패킷 처리를 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 SGSN(130)은 비정상 통신 상황을 감지하고, 감지 시 단말을 다른 액세스 네트워크로 이동시킬 수 있다.
S-GW(Serving Gateway)(135)는 4G의 패킷 처리를 수행하며, 기지국 사이의 핸드 오버 시, 또는 무선 네트워크 사이 이동 시 이동성 앵커 역할을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 S-GW(135)는 비정상 통신 상황을 감지하고, 단말을 다른 액세스 네트워크로 이동시킬 수 있다.
GGSN(Gateway GPRS Support Node)(140)은 2G/3G 가입자를 위하여 인터넷과 연동한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 GGSN(140)은 비정상 통신 상황을 감지하거나, PCRF(160)로부터 수신한 가입자의 선호 액세스 네트트워크 정보와 DPI(Deep Packet Inspection) 기능을 이용하여 다른 액세스 네트워크로 이동하는 기능을 제공한다.
P-GW(Packet Data Network Gateway)(145)는 단말(100)의 IP 주소를 할당하고, 코어 네트워크의 패킷 데이터 관련 기능을 수행한다. 또한, P-GW(145)는 3GPP 무선망과 non-3GPP 무선망 사이 이동 시 이동성 앵커 역할을 수행한다. 또한 상기 P-GW(145)는 가입자에게 제공한 베어러 대역을 결정하고, 패킷 데이터에 대한 포워딩(Forwarding) 및 라우팅(Routing) 기능을 담당한다. 그리고 P-GW(145)는 4G 가입자에게 서비스를 제공하기 위하여 인터넷과 연동된다. 그리고 본 발명의 P-GW(145)는 비정상 통신 상황을 감지하거나, PCRF(160)로부터 수신한 가입자의 선호 액세스 네트트워크 정보와 DPI(Deep Packet Inspection) 기능을 이용하여 다른 액세스 네트워크로 이동하는 기능을 제공한다.
정책 및 과금 자원 기능(Policy and Charging Resource Function, PCRF)(160)은 가입자의 서비스 품질(Quality of Service, QoS)를 관리한다. 본 발명의 실시예에 따른 PCRF(160)는 고객 센터(105)와 연동하여 단말(100)의 선호 액세스 네트워크 정보 등을 GGSN(140) 또는 P-GW(145)에 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 액세스 네트워크 동적 선택 정책 설정 및 부여 절차를 도시하는 도면이다.
우선, 단말(100)과 고객 센터(105)는 S205 단계를 통해 사용자가 접속할 수 있는 액세스 네트워크를 설정할 수 있으며, 이하에서는 이를 액세스 네트워크 동적 선택 정책이라고 칭할 수 있다. 상기 액세스 네트워크 동적 선택 정책에 포함될 액세스 네트워크는 기본 액세스 네트워크, 사용자의 서비스 등에 따른 선호 액세스 네트워크, 사용 중인 네트워크의 트래픽 과부하 등이 발생한 경우에 사용할 네트워크 상황에 따라 이동할 액세스 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
고객 센터(105)는 단말(100)의 액세스 네트워크 동적 선택 정책이 최초 설정되어 등록되거나 또는 상기 정책이 수정된 경우, 단말에게 상기 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 통보할 수 있다.
상기 기본 액세스 네트워크는 네트워크에 최초 접속 시 선택하도록 디폴트로 설정된 액세스 네트워크를 포함한다. 사용자의 가입 정보, 선호도, 우선순위 등에 따라 상기 기본 액세스 네트워크는 2G, 3G, 4G 액세스 네트워크 중 어느 하나의 네트워크로 설정될 수 있다.
상기 선호 액세스 네트워크는 기본 액세스 네트워크, 어플리케이션 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 서비스 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 데이터 량에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 설명하면 어플리케이션 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크는 하기의 표 1과 같이 설정될 수 있다.
어플리케이션 액세스 네트워크
이메일 2G
인터넷 검색 3G
유투브(YouTube) 4G
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상기 표 1에서 도시되는 바와 같이, 사용자는 실행되는 어플리케이션의 종류에 따라 우선 접속 시도하기를 원하는 액세스 네트워크를 서로 다르게 설정할 수 있다.
상기 네트워크 상황에 따라 이동할 액세스 네트워크는 임의의 액세스 네트워크에 접속하여 서비스를 제공받는 중, 트래픽이 폭주하는 등의 상황이 발생할 경우 핸드오버 할 액세스 네트워크를 의미한다.
한편, 고객 센터(105)는 단말(100)의 액세스 네트워크 동적 선택 정책이 최초 설정되어 등록되거나 또는 상기 정책이 수정된 경우, 상기 정책을 PCRF(160)에 통보할 수 있다.
그리고 단말(100)은 S215 단계를 통해 액세스 네트워크(125)에 접속(attach)한다. 단말(100)은 액세스 네트워크(125) 접속 시 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 상기 액세스 네트워크(125)로부터 부여받을 수 있다. 또는 단말(100)은 내장된 동적 액세스 네트워크 설정을 위한 정책을 이용하여 상기 액세스 네트워크(125)에 접속할 수도 있다.
한편, PCRF(160)는 S220 단계에서, 접속한 단말(100)에게 적용될 정책을 액세스 네트워크(125)에 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말(300)의 액세스 네트워크 동적 선택 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 도 3의 기술에 앞서, 단말(300)은 도 2의 과정을 통해 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하였음을 가정한다. 동시에, 단말(300)은 상기 액세스 네트워크 동적 선택 정책에 따라 임의의 액세스 네트워크에 접속(attach)하였음을 가정한다. 그리고 도 3은 단말(300)이 3G 액세스 네트워크에 접속한 후, 4G 액세스 네트워크로 핸드오버 하는 과정을 도시하지만, 기술되는 원리는 일반적인 절차 흐름을 의미할 뿐, 반드시 이러한 사항에 한정되는 것은 아님에 유의해야 한다.
단말(300)은 접속한 액세스 네트워크에서 서비스를 제공받는 도중, S310 단계에서, 액세스 네트워크 변경이 트리거(trigger) 되었음을 감지한다. 본 발명의 실시예에 따른 단말(300)은 실행되는 어플리케이션의 종류, 제공받는 서비스의 종류, 송수신되는 데이터 량에 따라 현재 접속 중인 액세스 네트워크를 변경할 수 있다. 단말(300)은 TCP 재전송 발생, 무선 전송 대기 큐(Queue) 사이즈 증가, 어플리케이션의 예외(exception) 발생 등의 감지 시, 액세스 네트워크 변경이 트리거 된 것으로 감지할 수 있다.
이어서, 단말(300)은 현재 접속한 액세스 네트워크에서, 핸드오버하여 이동할 타겟 액세스 네트워크를 선택한다. 이 경우, 단말(300)은 액세스 네트워크 동적 선택 정책 설정 정보를 이용하여 타겟 액세스 네트워크를 선택할 수 있다.
그러면 단말(300)은 S320 단계에서 가상 측정 보고(Fake Measurement Report) 메시지를 생성하여 접속 중인 소스 RNC(305)에 전송한다. 상기 가상 측정 보고 메시지는 현재 접속한 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과를 상기 단말이 이동할 타겟 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과보다 작게 설정한 측정 보고 메시지이다.
상기 가상 측정 보고 메시지를 수신한 기지국(305)은 상기 보고 받은 가상의 측정 결과를 바탕으로 이동할 액세스 네트워크로의 핸드 오버 절차를 준비한다.
이를 위해, 단말(300)은 S325 단계에서 현재 접속한 소스 RNC(305)는 재배치 요청 메시지(Relocation Required)를 소스 SGSN(315)에 전송한다. 그러면, 소스 SGSN(315)는 S330 단계에서, 재배치 요청 포워딩 메시지(Forward Relocation Request)를 타겟 MME(320)에 전송한다.
그러면 타겟 MME(320)는 S335 단계에서, 세션을 생성하기 위한 세션 생성 요청 메시지(Create Session Request)를 타겟 서빙 GW(330)로 전송하고, 이를 수신한 타겟 서빙 GW(330)는 S340 단계에서 세션 생성 응답 메시지(Create Session Response)를 타겟 MME(320)로 전송한다.
그러면 타겟 MME(320)는 S345 단계에서 핸드오버 요청 메시지(Handover Request)를 타겟 eNB(310)에게 전송하고, 이를 수신한 타겟 eNB(310)는 S350 단계에서 핸드오버 요청 확인 메시지(Handover Request Ack)를 상기 타겟 MME(320)로 전송한다.
타겟 MME(320)는 S355 단계에서, 간접 데이터 포워딩 터널 생성 요청 메시지(Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request)를 타겟 서빙 GW(330)에 전송한다. 그러면 타겟 서빙 GW(330)는 간접 데이터 포워딩 터널 생성 응답 메시지(Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response)를 상기 타겟 MME(320)에 전송한다.
그러면 타겟 MME(320)는 S365 단계에서, 재배치 포워딩 응답 메시지(Forwarding Relocation Response)를 소스 SGSN(315)에 전송한다. 소스 SGSN(315)은 S370 단계에서 간접 데이터 포워딩 터널 생성 요청 메시지(Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request)를 서빙 GW(325)에 전송하고, 서빙 GW(325)는 간접 데이터 포워딩 터널 생성 응답 메시지(Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response)를 소스 SGSN(315)에 전송한다.
상기 절차를 진행하여, 단말(300)은 현재 접속한 액세스 네트워크 이외의 액세스 네트워크에 재접속할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단말(300)이 패킷 전송을 시작하지 않은 상태라면, RAU(Routing Area Update) 또는 TAU(Tracking Area Update)를 수행하여 타겟 액세스 네트워크로 이동할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말(300)의 액세스 네트우크 동적 선택 과정을 도시하는 순서도이다.
BSS(110), RNC(115), eNB(120)와 같은 액세스 네트워크는 플로우 제어(flow control)에 의한 패킷 드롭(packet drop) 또는 지연 등이 발생하는 경우, 단말(300)의 액세스 네트워크를 변경할 수 있다. 즉, 상기 액세스 네트워크는 과다한 트래픽 등으로 무선 자원이 부족한 상황임을 감지하면, PS 핸드오버 절차를 이용하여 액세스 네트워크를 변경할 수 있다.
이의 설명을 위해, 도 4의 소스 RNC(305)가 액세스 네트워크 변경이 트리거 되었음을 감지한다. 상술한 바와 같이, 소스 RNC(305)는 무선 자원이 부족한 상황 등일 때, 단말(300)의 액세스 네트워크를 변경하도록 트리거할 수 있다.
그러면 단말(300)과 액세스 네트워크, 코어 네트워크의 각 엔티티들은 이하의 절차를 통해 단말(300)의 핸드오버 절차를 진행한다. 단말(300)의 구체적인 핸드오버 절차는 도 3에서 상세히 기술한 바 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액세스 네트워크 동적 선택 과정을 도시하는 순서도이다.
도 5에서 도시되는 바와 같이, 코어 네트워크를 구성하는 각각의 노드인 SGSN(130), GGSN(140), S-GW(135), P-GW(145)는 단말(100)의 액세스 네트워크 변경 요청을 액세스 네트워크를 구성하는 각각의 노드인 BSS(110), RNC(115), eNB(120)로 요청할 수 있다. 그러면 액세스 네트워크의 BSS(110), RNC(115), eNB(120)는 PS 핸드오버 절차를 수행하여 단말(100)의 액세스 네트워크 변경할 수 있다. 이 경우, SGSN, GGSN, S-GW, P-GW는 단말과 협의된 SMS 메시지 또는 PDU 등을 이용하여 단말에 엑세스 네트웍 변경을 요청할 수 있다.
보다 구체적으로, SGSN(130)은 시스템 과부하 상황, 사용자에 대한 서비스 품질(QoS) 제어에 따른 패킷 드롭, 또는 지연 등의 상황이 발생하는 경우 단말(100)에 액세스 네트워크 변경을 요청 할 수 있다. 또한, 2G SGSN(130)는 기지국 시스템 GPRS 프로토콜(Base Station System GPRS Protocol, BSSGP)의 BSSGP 가상 연결(BSSGP Virtual Connecction, BVC)별 플로우 제어, 단말 별 플로우 제어, PFI 별 플로우 제어에 의하여 패킷 드롭 등의 상황을 감지하는 경우, 단말에 액세스 네트워크 변경 요청을 할 수 있다. 또한 LLC의 재전송, 전송 실패 등의 상황이 발생하는 경우, 단말(100)에 액세스 네트워크 변경 요청을 할 수 있다. 이 경우, SGSN(130)은 단말(100)에 액세스 네트워크 변경을 요청하기 전에 BSS(110)에 FLUSH-LL를 요청할 수 있다.
GGSN(140)은 사용자의 서비스 따른 선호 액세스 네트워크 정보, 데이터 량에 따른 선호 액세스 네트워크 정보 등을 이용하여 단말(100)에 액세스 네트워크 변경 요청을 할 수 있다. 또한, GGSN(140)은 시스템 과부하 상황, 사용자에 대한 서비스 품질(QoS) 제어에 따른 패킷 드롭, 또는 지연 등의 상황이 발생하는 경우 단말(100)에 액세스 네트워크 변경을 요청 할 수 있다.
S-GW(135)는 시스템 과부하 상황 또는 사용자에 대한 서비스 품질 제어에 따른 패킷 드롭, 또는 지연 등의 상황이 발생하는 경우 단말(100)에 액세스 네트워크 변경을 요청 할 수 있다.
P-GW(145)는 사용자의 서비스 따른 선호 액세스 네트워크 정보, 데이터 량에 따른 선호 액세스 네트워크 정보 등을 이용하여 단말(100)에 액세스 네트워크 변경을 요청 할 수 있다. 또한, P-GW(145)는 시스템 과부하 상황, 사용자에 대한 서비스 품질(QoS) 제어에 따른 패킷 드롭, 지연 등의 상황이 발생하는 경우 단말에 액세스 네트워크 변경을 요청 할 수 있다.
단말(100), BSS(110), RNC(115), eNB(120) 등은 회선 연결(Circuit Switched, CS) 네트워크를 통한 음성 통화 중, 데이터 서비스에 의한 액세스 네트워크 변경에 대한 트리거(Trigger) 발생 시, 가입자 또는 사업자의 설정에 따라 현재 접속한 액세스 네트워크를 유지 또는 변경할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말 또는 네트워크는 과도한 액세스 네트워크 변경(예 : 모든 액세스 네트워크 데이터 폭주로 인한 ping pong 등)이 발생하는 상황이면, 액세스 네트워크 변경의 단위 시간당 횟수를 제한할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말 또는 네트워크는 서비스 등에 따라 액세스 네트워크를 변경 한 후, 서비스 종료 시 또는 타이머 등을 이용하여 이전에 접속하였던 기본 액세스 네트워크로 환원할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말이 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하고, 액세스 네트워크에 선택적으로 접속하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 단말(100)은 S605 단계에서, 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하는 단계인지 여부를 판단한다. 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하는 단계는 단말(100) 내부의 자체 인터페이스를 통해 설정될 수도 있고, 또는 고객 센터(105)와 연동하여 상기 정책을 설정할 수도 있다.
액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하고자 하는 경우, 단말(100)은 S610 단계로 진행하여 기본 액세스 네트워크를 설정한다. 기본 액세스 네트워크는 단말(100)이 전원 온(on) 후, 네트워크에 최조 접속 시 선택하도록 디폴트로 설정된 액세스 네트워크를 의미한다. 예를 들어, 단말(100)은 기본적으로 3G 네트워크에 접속하여 음성 통화 또는 데이터 통신을 수행하도록 설정될 수 있다.
그리고 단말(100)은 S615 단계로 진행하여 선호 액세스 네트워크를 설정한다. 선호 액세스 네트워크 정보는 기본 액세스 네트워크, 어플리케이션 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 서비스 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 데이터 량에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고 단말(100)은 S620 단계로 진행하여 네트워크 상황에 따라 이동할 네트워크를 설정한다. 네트워크 상황에 따라 이동할 액세스 네트워크는 임의의 액세스 네트워크에 접속하여 서비스를 제공받는 중, 트래픽이 폭주하는 등의 상황이 발생할 경우 핸드오버 할 액세스 네트워크를 의미한다.
상기에서는 S610 단계 내지 S620 단계가 순차적으로 수행되는 것으로 도시하였지만, 반드시 이러한 순서에만 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 선호 액세스 네트워크를 가장 먼저 설정할 수도 있음에 유의해야 한다.
다시 S605 단계의 설명으로 복귀하면, 만약 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하는 단계가 아니라면, 단말(100)은 S625 단계에서 현재 접속 중인 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었는지 여부를 판단한다. 상기 판단은 특정 어플리케이션이 실행된 경우, 네트워크에 과부하 상황이 발생한 경우, 특정 크기 이상의 데이터가 송수신 되는 경우, TCP 재전송이 발생한 경우, 무선 전송 대기 큐(Queue) 사이즈가 증가한 경우, 어플리케이션의 예외(exception)가 발생한 경우 등을 현재 접속 중인 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거된 상황으로 판단할 수 있다.
그러면 단말(100)은 S630 단계에서 가상 측정 보고 메시지(Fake Measurement Report)를 생성한다. 상기 가상 측정 보고 메시지는 현재 접속한 액세스 네트워크의 측정 결과를 이동할 액세스 네트워크의 측정 결과보다 작게 설정한 측정 보고 메시지이다.
그리고 단말(100)은 S635 단계에서, 상시 생성된 가상 측정 보고 메시지를 현재 접속 중인 액세스 네트워크를 관장하는 기지국으로 전송한다. 상기 가상 측정 보고 메시지를 수신한 기지국은 상기 보고 받은 가상의 측정 결과를 바탕으로 이동할 액세스 네트워크로의 핸드오버 절차를 준비한다.
상기 핸드오버 절차 준비가 완료되면, 단말(100)은 S640 단계에서 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버를 수행한다.
상기 과정에서는 단말(100)이 스스로 현재 접속 중인 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었는지 여부를 판단하고, 이에 따라 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버 하는 과정에 대해 기술하였다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액세스 네트워크 또는 코어 네트워크에 위치한 임의의 노드가 단말(100)의 액세스 네트워크 변경을 트리거할 수도 있으며, 이에 대한 과정이 S650 단계에서 도시된다.
S650 단계에서 도시되는 바에 따라, 단말(100)이 액세스 네트워크 또는 코어 네트워크에 위치한 임의의 노드로부터 액세스 네트워크 변경 요청 메시지를 수신한 경우, 단말(100)은 S640 단계로 진행하여 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버를 수행한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말(100)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 7에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말(100)은 무선 통신부(710), 저장부(720), 제어부(730)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(710)는 액세스 네트워크와 무선 채널을 통해 연결되어 각종 데이터, 제어 신호를 송수신한다.
저장부(720)는 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하기 위한 일련의 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 저장부(720)는 정책 저장 영역을 더 구비하여 기본 액세스 네트워크, 사용자의 서비스 등에 따른 선호 액세스 네트워크, 사용 중인 네트워크의 트래픽 폭주 등이 발생한 경우에 사용할 네트워크 상황에 따라 이동할 액세스 네트워크에 대한 정보를 저장할 수 있다.
제어부(730)는 단말이 동적으로 액세스 네트워크를 선택하기 위한 일련의 과정을 제어한다. 이를 위해, 제어부(730)는 정책 설정 제어부(731), 측정 보고 메시지 생성부(732), 핸드오버 제어부(733)를 더 포함할 수 있다.
정책 설정 제어부(731)는 단말(100)이 자체적으로 또는 고객 센터(105)와 연동하여 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하는 일련의 과정을 제어한다. 정책 설정 제어부(731)는 단말(100)의 기본 액세스 네트워크, 사용자의 서비스 등에 따른 선호 액세스 네트워크, 사용 중인 네트워크의 트래픽 폭주 등이 발생한 경우에 사용할 네트워크 상황에 따라 이동할 액세스 네트워크 중 적어도 하나의 액세스 네트워크를 설정하는 과정을 제어한다.
측정 보고 메시지 생성부(732)는 단말(100)이 접속한 기지국 및 인접 기지국의 채널 상태를 측정하여 측정 결과를 생성하고, 이를 포함하는 측정 보고 메시지를 생성하여 현재 접속 중인 기지국으로 전송한다. 본 발명의 실시예에 따른 측정 보고 메시지 생성부(732)는 액세스 네트워크 변경 트리거 감지 시, 가상 측정 보고(Fake Measurement Report) 메시지를 생성하여 접속 중인 기지국에 전송하도록 제어한다. 상기 가상 측정 보고 메시지는 현재 접속한 액세스 네트워크의 측정 결과를 이동할 액세스 네트워크의 측정 결과보다 작게 설정한 측정 보고 메시지이다.
핸드오버 제어부(733)는 단말(100)의 액세스 네트워크 변경 트리거 감지 시, 또는 액세스 네트워크 및/또는 코어 네트워크로부터 액세스 네트워크 변경 요청 메시지 수신 시, 타겟 액세스 네트워크로의 핸드오버 과정을 제어한다.
한편, 상기에서는 제어부(730)가 별도의 기능 블록들로 분류되고, 각각의 기능 블록들이 상이한 역할을 수행하는 것으로 기술하였지만, 반드시 이러한 분류에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 정책 설정 제어부(731)가 수행하는 기능을 제어부(730) 자신이 직접 수행할 수도 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 사용자는 선호하는 기본 액세스 네트워크를 지정하여 주로 사용하는 서비스의 특성에 맞는 액세스 네트워크를 우선적으로 사용할 수 있다. 그리고 사용자는 어플리케이션, 서비스 유형, 데이터 량에 따라 선호 액세스 네트워크를 별도로 지정하여 사용하려는 서비스에 따라 동적으로 액세스 네트워크를 선택할 수 있어 서비스를 보다 원활히 제공받을 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 동일한 지역에서 적어도 2 이상의 액세스 네트워크 접속을 동시에 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 액세스 네트워크 선택 방법에 있어서,
    상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었음을 감지하는 감지 단계;
    상기 단말이 이동할 타겟 액세스 네트워크를 선택하는 선택 단계;
    상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 무선 채널 측정 결과를 상기 타겟 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과보다 작게 설정한 가상 측정 보고 메시지를 생성하는 생성 단계; 및
    상기 생성된 가상 측정 보고 메시지를 기지국으로 전송하여 상기 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버 하는 핸드오버 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감지 단계 이전에,
    상기 단말이 접속 가능한 액세스 네트워크에 대해 우선순위를 설정한 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하는 설정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 액세스 네트워크 동적 선택 정책은,
    기본 액세스 네트워크, 서비스에 따른 선호 액세스 네트워크, 사용 중인 네트워크의 트래픽 과부하가 발생한 경우에 이동할 액세스 네트워크 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 서비스에 따른 선호 액세스 네트워크는,
    어플리케이션 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 서비스 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 또는 데이터 량에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크에 대한 정보를 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 설정 단계는,
    상기 단말과 연동하여 상기 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정한 고객 센터가, 상기 설정된 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 정책 및 과금 자원 기능(Policy and Charging Resource Function, PCRF)에 전달하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액세스 네트워크에 연결된 코어 네트워크로부터 액세스 네트워크 변경 요청 메시지 수신 시, 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 액세스 네트워크 변경 요청 메시지 수신 단계는,
    시스템 과부하, 사용자에 대한 서비스 품질(QoS) 제어에 따른 패킷 드롭, 또는 지연(delay) 중 적어도 하나 이상의 상황 발생 시, 상기 액세스 네트워크 변경 요청 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 단계는,
    미리 설정된 임의의 시간 기간 동안에는 설정된 횟수 이내에 한하여 상기 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크 선택 방법.
  9. 동일한 지역에서 적어도 2 이상의 액세스 네트워크 접속을 동시에 지원하는 무선 통신 시스템에서 액세스 네트워크를 동적으로 선택하는 단말에 있어서,
    상기 액세스 네트워크와 신호를 송수신하는 무선 통신부;
    상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 변경이 트리거 되었음을 감지하고, 상기 단말이 이동할 타겟 액세스 네트워크를 선택하며, 상기 단말이 접속한 액세스 네트워크에 대한 무선 채널 측정 결과를 상기 타겟 액세스 네트워크의 무선 채널 측정 결과보다 작게 설정한 가상 측정 보고 메시지를 생성하여 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 접속 가능한 액세스 네트워크에 대해 우선순위를 설정한 액세스 네트워크 동적 선택 정책을 설정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제10항에 있어서, 상기 액세스 네트워크 동적 선택 정책은,
    기본 액세스 네트워크, 서비스에 따른 선호 액세스 네트워크, 사용 중인 네트워크의 트래픽 과부하가 발생한 경우에 이동할 액세스 네트워크 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제11항에 있어서, 상기 서비스에 따른 선호 액세스 네트워크는,
    어플리케이션 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 서비스 종류에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크, 또는 데이터 량에 따라 우선적으로 접속할 액세스 네트워크에 대한 정보를 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 설정된 액세스 네트워크 동적 선택 정책을, 고객 센터를 통해 정책 및 과금 자원 기능(Policy and Charging Resource Function, PCRF)에 전달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 액세스 네트워크에 연결된 코어 네트워크로부터 액세스 네트워크 변경 요청 메시지 수신 시, 타겟 액세스 네트워크로 핸드오버 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어부는,
    시스템 과부하, 사용자에 대한 서비스 품질(QoS) 제어에 따른 패킷 드롭, 또는 지연(delay) 중 적어도 하나 이상의 상황 발생 시, 상기 액세스 네트워크 변경 요청 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    미리 설정된 임의의 시간 기간 동안에는 설정된 횟수 이내에 한하여 상기 핸드오버를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.







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