KR20150008283A - 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법 및 장치에 관한 것이다. 개시된 호 설정 방법은 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 혼용 환경에서 이동통신 단말장치가 무선접속망으로부터 제공되는 전파 환경의 측정 주기와 핸드오버 조건 정보를 수신하며, 측정된 기준 수신 신호 세기 및 기 저장된 임계 수신 신호 세기에 따라 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 확보할 수 있는 이동통신망으로 자동 전환하여 통화호를 설정한다. 따라서, 서비스 셀 접경 지역과 도심의 빌딩 내부 등과 같이 전파 환경이 열악한 지역이라 할 지라도 해당 위치에서 확보할 수 있는 최적의 음성 통화 품질을 제공하는 이점이 있다.

Description

이종 이동통신 환경의 호 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALL SETUP OF HETEROGENEOUS MOBILE COMMUNICATION}

본 발명은 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 1 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 2 이동통신망의 혼용 환경에서 제 1 이동통신망 또는 제 2 이동통신망을 통해 이동통신 단말장치의 통화호를 설정하는 호 설정 방법 및 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 3GPP 릴리스(Release) 8에서는 이동통신 시스템의 하나로써, 망 아키텍처(Network Architecture)인 EPC(Evolved Packet Core)를 기술하고 있다. EPC는 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템을 위한 네트워크 노드들의 집합이다. EPC는 기존의 3GPP 시스템 아키텍처의 코어 네트워크(Core Network)를 진화시켜, 진화된 무선접속망(Evolved RAN)인 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등을 지원하고, 또한 패킷망의 효율성을 높이기 위하여 네트워크 노드를 단순화시킨 효율적인 망구조를 갖는다. EPC와 E-UTRAN을 포함하는 무선통신 시스템을 EPS(Evolved Packet System)라고 호칭할 수도 있으며, 현재 국내에서 서비스 중인 LTE 이동통신 시스템이 이에 해당한다.

한편, LTE 이동통신 시스템을 구축하는 초기에는 WCDMA 이동통신 시스템 등과 같은 레거시(legacy)망과의 혼용 통신 환경이 나타나며, 이러한 통신 환경에서는 LTE망에 접속할 수 있으면서도 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망 등과 같은 레거시망에도 접속할 수 있는 듀얼모드(dual mode) 이동통신 단말장치가 운용될 수 있다. 아울러, LTE 이동통신 서비스의 초기에는 듀얼모드 이동통신 단말장치에 대해 음성 통화 서비스를 제공할 때에는 WCDMA 이동통신 시스템을 이용하였으며, 데이터 통신 서비스를 제공할 때에는 LTE 이동통신 시스템을 이용하였다.

이와는 달리 데이터 통신은 물론이고 음성 통화까지 LTE 이동통신 시스템을 이용하는 것이 VoLTE 서비스이다. 이러한 VoLTE 서비스는 HD(High Definition) voice 서비스로 불려지기도 한다. VoLTE 서비스에 의하면, 음성 통화 시에 기존보다 깨끗한 HD급 음성 통화 서비스를 제공할 수 있으며, 사용자들은 통화 중에 실시간으로 상대방과 같은 화면을 보여주면서 지도, 음악, 뉴스, 사진 등 컨텐츠를 공유할 수 있다.

그런데, 현재 LTE망의 서비스 영역이 제한적이기 때문에 그 제한된 지역을 벗어나거나 서비스 셀 접경 지역 등과 같이 전파 환경이 열악한 지역에서는 음성 통화호의 연속성이 보장되지 않는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 서킷망(circuit switched network)과 연동하여 음성 통화호의 연속성(voice call continuity)를 제공하려는 추세이다. 이때 이동통신 단말장치가 패킷망(packet switched network)과 서킷망이 제공하는 각각의 무선자원에 모두 접속하지 않아도 되도록 하나의 무선자원으로 연속성을 제공하는 SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity) 기능이 제공된다. SRVCC는 VoLTE 통화 중에 LTE 약전계로 진입할 경우에 통화 연속성을 제공하기 위하여 서킷망으로 음성 트래픽을 핸드오버(handover)시켜주는 기술이다.

그런데, 이러한 SRVCC 서비스를 전체 망에 적용하기에는 네트워크 자원이 부족할 수 있으며, 적용한다고 하더라도 서비스 셀 접경 지역과 도심의 빌딩 내부 등과 같이 전파 환경이 열악한 지역에서는 음성 통화 품질을 확보하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2009-0118871, 공개일자 2009년 11월 18일.

본 발명의 실시예에 따르면, 이종 이동통신 환경의 무선접속망에서 제공하는 전파 환경의 측정 주기, 핸드오버 조건 정보, 이동통신 단말장치에 의해 측정된 기준 수신 신호 세기(Reference Signal Received Power, RSRP) 및 기 저장된 임계 수신 신호 세기에 따라 이동통신망을 자동 전환하여 통화호를 설정하는 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 관점에 따른 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법은, 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 1 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 2 이동통신망의 혼용 환경에서 상기 제 1 이동통신망 또는 상기 제 2 이동통신망을 통해 이동통신 단말장치의 통화호를 설정하는 호 설정 방법으로서, 상기 제 1 이동통신망을 구성하는 제 1 기지국의 제 1 서비스 영역이 상기 제 2 이동통신망을 구성하는 제 2 기지국의 제 2 서비스 영역에 포함되는 서비스 중첩 영역에서 상기 제 1 기지국으로부터 상기 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 수신하는 단계와, 상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 측정 주기 정보에 대응하는 측정 기간 동안 상기 제 1 서비스 영역의 기준 수신 신호 세기를 측정하여 평균값을 산출하는 단계와, 수신된 상기 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 기 저장된 임계 수신 신호 세기와 산출된 상기 기준 수신 신호 세기의 평균값과의 비교 결과에 따라 상기 제 1 이동통신망에서 상기 제 2 이동통신망으로의 핸드오버 여부를 결정하는 단계와, 상기 핸드오버 여부의 결정에 따라 상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 제 2 기지국을 통해 상기 제 2 이동통신망에 접속하여 통화호를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따른 이종 이동통신 환경의 호 설정 장치는, 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 1 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 2 이동통신망의 혼용 환경에서 상기 제 1 이동통신망 또는 상기 제 2 이동통신망을 통해 이동통신 단말장치의 통화호를 설정하는 호 설정 장치로서, 상기 제 1 이동통신망을 구성하는 제 1 기지국의 제 1 서비스 영역이 상기 제 2 이동통신망을 구성하는 제 2 기지국의 제 2 서비스 영역에 포함되는 서비스 중첩 영역에서 상기 제 1 기지국으로부터 상기 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 수신하는 정보 수신부와, 상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 측정 주기 정보에 대응하는 측정 기간 동안 상기 제 1 서비스 영역의 기준 수신 신호 세기를 측정하여 평균값을 산출하는 신호 측정부와, 수신된 상기 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 기 저장된 임계 수신 신호 세기와 산출된 상기 기준 수신 신호 세기의 평균값과의 비교 결과에 따라 상기 제 1 이동통신망에서 상기 제 2 이동통신망으로의 핸드오버 여부를 결정하는 핸드오버 결정부와, 상기 핸드오버 여부의 결정에 따라 상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 제 2 기지국을 통해 상기 제 2 이동통신망에 접속하여 통화호를 설정하는 호 설정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 혼용 환경에서 이동통신 단말장치가 무선접속망으로부터 제공되는 전파 환경의 측정 주기와 핸드오버 조건 정보를 수신하며, 측정된 기준 수신 신호 세기 및 기 저장된 임계 수신 신호 세기에 따라 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 확보할 수 있는 이동통신망으로 자동 전환하여 통화호를 설정한다.

따라서, 서비스 셀 접경 지역과 도심의 빌딩 내부 등과 같이 전파 환경이 열악한 지역이라 할 지라도 해당 위치에서 확보할 수 있는 최적의 음성 통화 품질을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이종 이동통신 환경의 호 설정 장치를 채용할 수 있는 이동통신 서비스 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 호 설정 장치의 세부적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이종 이동통신 환경의 호 설정 장치를 채용할 수 있는 이동통신 서비스 시스템의 네트워크 구성도이다. 도 1에서는 WCDMA 이동통신망이 레거시망으로 운용되는 경우를 예시하였으나, 레거시망은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, GSM(Global System for Mobile) 등과 같은 여타의 비동기식 이동통신망이나 CDMA2000 등과 같은 여타의 동기식 이동통신망이 LTE 이동통신망과 함께 혼용될 수 있다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 호 설정 장치(310)를 탑재하거나 이에 연동하는 이동통신 단말장치(Mobile Equipment)(300)는 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 LTE 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 WCDMA 이동통신망 등과 같은 레거시망의 혼용 환경에서 운용될 수 있다. 이러한 이동통신 단말장치(300)는 LTE 이동통신망을 구성하는 기지국의 역할을 수행하는 eNodeB(110)의 서비스 영역(111)이 WCDMA 이동통신망을 구성하는 기지국의 역할을 수행하는 NodeB(210)의 서비스 영역(211)에 포함되는 서비스 중첩 영역에서 운용될 수 있다.

이러한 이동통신 단말장치(300)는 eNodeB(110)의 서비스 영역(111)에 존재하는 복수의 셀 중에서 어느 한 셀에 위치하여 이동통신 서비스를 제공받으며, 호 설정 장치(310)를 탑재하거나 별개의 호 설정 장치(310)에 접속되어 연동할 수 있다. 예컨대, 이동통신 단말장치(300)은 스마트폰(smart phone), 노트패드(notepad), 태블릿(tablet) 컴퓨터 등의 다양한 형태로 구현할 수 있다.

eNodeB(110), MME(Mobility Management Entity)(120), HSS(Home Subscriber Server)(130), SGW(Serving Gateway)(140), PGW(Packet Data Network Gateway)(150), MSC 서버(160) 등은 LTE 이동통신망을 구성할 수 있다.

eNodeB(110)는 이동통신 단말장치(300)와 통신하여 이동성을 보장하는 기지국의 역할을 수행한다. 이러한 eNodeB(110)는 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 승인 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 이동통신 단말장치(300)로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation) 등과 같은 무선 자원 관리(radio resource management) 기능을 수행한다. 또, IP 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), SGW(140)로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정 등을 수행한다.

특히, eNodeB(110)는 이동통신 단말장치(300)가 eNodeB(110)와 NodeB(210) 중에서 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 제공하는 무선접속망에 접속하여 통화호를 설정할 수 있도록 하기 위하여, 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 이동통신 단말장치(300)에게 제공한다. 여기서, 핸드오버 조건 정보는 복수의 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 지정하는 값으로 제공할 수 있으며, 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보는 SIB(System Information Block) 메시지에 포함시켜서 전송할 수 있다. 예컨대, 측정 주기 정보는 SIB 메시지에 포함된 타이머 관련 파라미터(t-파라미터) 중에서 어느 하나를 이용할 수 있으며, 핸드오버 조건 정보는 SIB 메시지에 포함된 횟수 관련 파라미터(n-파라미터) 중에서 어느 하나를 이용할 수 있다.

MME(120)는 eNodeB(110)와 SGW(140)간의 신호 제어를 담당하며, 이동통신 단말장치(300)의 송신 데이터에 대한 라우팅을 결정한다. 이러한 MME(120)는 eNodeB(110)로의 페이징 메시지 분산, NAS(Non Access Spectrum) 시그널링, 망내 핸드오버 제어, 트래킹 영역 리스트 관리 등을 수행한다. 또, MME(120)는 SGW(140)와 PGW(150)의 선택, 핸드오버를 위한 MME(120)의 선택 및 변경, 단말 인증 등을 수행한다. 이러한 MME(120)는 이동통신 단말장치(300)나 다른 네트워크 노드, 예컨대 PGW(150) 또는 SGW(140)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 플레인(control plane)의 여러 기능을 담당하며, HSS(130)로부터 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터 등을 제공받아서 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer) 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정, 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.

HSS(130)는 LTE 이동통신망에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드이며, 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터를 저장한다.

SGW(140)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어(session control)를 수행하는 사용자 플레인 노드이다. eNodeB(110)와 S1-U 인터페이스로 연동하며, 3GPP 내부에서의 핸드오프(handoff)를 지원하고, PGW(150)와 EPS 베어러를 설정하고 터널링을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달한다. 이러한 SGW(140)는 가입자 프로파일(profile)을 기반으로 PGW(150)를 선택하며, 인바운드 로밍 호인 경우에는 홈 네트워크의 PGW와의 상호 정산을 위한 과금 데이터를 생성한다.

PGW(150)는 이동통신 단말장치(300)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어를 수행하는 사용자 플레인 노드이다. 패킷 서비스를 위해 SGW(140) 및 외부망과 라우팅 정보를 유지하며, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 수행한다. 또한, SGW(140) 및 외부망으로 PDU를 전달한다. 이러한 PGW(150)는 로컬 호인 경우에는 과금 처리를 수행한다.

MSC 서버(160)는 SRVCC AS(450)에 의한 SRVCC 기능을 위하여 음성 및 영상용 세션 데이터 프로토콜(session data protocol)을 제공한다.

NodeB(210), RNC(Radio Network Controller)(220), SGSN(Serving General packet radio service Support Node)(230), MSC(Mobile Switching Center)(240), HLR(Home Location Register)(250), CGS(Cellular Gateway Switch)(260) 등은 WCDMA 이동통신망을 구성할 수 있다.

NodeB(210)는 이동통신 단말장치(300)들과의 연결에 사용되는 주파수를 확보하고, 이동통신 단말장치(300)들과의 안정적인 연결을 보장한다.

RNC(220)는 여러 개의 NodeB(210)를 제어하며, 각각의 NodeB(210)에 통신 자원을 할당하고, 핸드오버(handover) 등의 기능을 담당한다.

SGSN(230)은 여러 RNC(220)들과 연결되어 이동통신 단말장치(300)의 이동성과 패킷 세션 관리를 담당하며, IP 라우팅을 수행할 수 있고, 이동통신 단말장치(300)의 위치 등록과 같은 상호 작용을 할 수 있다.

MSC(240)은 방문자 위치 정보를 저장하며, HLR(250)로부터 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터 등을 제공받아서 음성 통신을 위한 스위칭 제어를 수행한다.

CGS(260)는 WCDMA 이동통신망과 일반 통신망을 연결하는 게이트웨이 역할을 하여 일반 통신망에 연결된 다른 통신 시스템과의 통신이 가능하도록 하며, MSC(240)과 IMS(400) 사이의 게이트웨이 역할을 한다.

CSCF(Call Session Control Function)(410), HSS(Home Subscriber Server)(420), MGW(Media Gateway)(430), MGCF(Media Gateway Control Function)(440), SRVCC AS(Single Radio Voice Call Continuity Application Server)(450), TAS(Telephony Application Server)(460) 등은 IMS(IP Multimedia Subsystem)(400)를 구성할 수 있다.

CSCF(410)는 호 처리를 수행하며, SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 멀티미디어 세션 제어를 위한 기본 기능을 수행하는 인프라 시스템이다. 이러한 CSCF(410)는 가입자 등록, 인증, 과금, 서비스별 트리거링 및 라우팅, 착신자 위치 조회, SIP 메시지의 압축 및 해제를 처리하며, 역할에 따라 Proxy_CSCF, Interogating-CSCF, Serving-CSCF로 나눌 수 있다.

HSS(420)는 WCDMA 이동통신망 및/또는 LTE 이동통신망에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스를 포함하는 네트워크 노드이며, 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터를 저장한다.

MGW(430)는 MGCF(440)와 CGS(260) 사이의 관문 역할을 하는 게이트웨이이며, CSCF(410)에 연결된 LTE 이동통신망과 WCDMA 이동통신망과의 연동을 위한 시그널링과 미디어를 변환하여 준다.

MGCF(440)는 SIP와 회선교환 네트워크에서 사용하는 ISUP(ISDN User Part)와의 시그널링의 변환을 지원하고, MGW(430)를 제어한다.

SRVCC AS(450)는 이동통신 단말장치(300)가 패킷망과 서킷망이 제공하는 각각의 무선자원에 모두 접속하지 않아도 되도록 하나의 무선자원으로 연속성을 제공하는 SRVCC 기능을 제공한다. 예컨대, VoLTE 통화 중에 LTE 약전계로 진입할 경우에 통화 연속성을 제공하기 위하여 서킷망으로 음성 트래픽을 핸드오버(handover)시켜 준다.

TAS(460)는 발신자표시 서비스, 발/착신 금지, 착신전환 등과 같은 부가 서비스를 제공한다.

도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 호 설정 장치의 세부적인 구성도이다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 호 설정 장치(310)는 정보 수신부(311), 신호 측정부(312), 핸드오버 결정부(313), 임계 정보 저장부(314), 호 설정부(315) 등을 포함하며, 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망을 구성하는 기지국의 서비스 영역이 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 서비스 영역에 포함되는 서비스 중첩 영역에 위치하는 이동통신 단말장치에 탑재되거나 연동할 수 있다.

정보 수신부(311)는 서비스 중첩 영역에서 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 기지국으로부터 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 수신한다. 여기서, 핸드오버 조건 정보는 복수의 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 지정하는 값으로 제공될 수 있다. 아울러, 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보는 SIB(System Information Block) 메시지에 포함되어 수신될 수 있다. 예컨대, 측정 주기 정보는 SIB 메시지에 포함된 타이머 관련 파라미터(t-파라미터) 중에서 어느 하나가 이용될 수 있으며, 핸드오버 조건 정보는 SIB 메시지에 포함된 횟수 관련 파라미터(n-파라미터) 중에서 어느 하나가 이용될 수 있다.

신호 측정부(312)는 서비스 중첩 영역 내에서 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 기지국으로부터 서비스 영역 내에서 기준 수신 신호 세기를 측정하여 평균값을 산출한다.

임계 정보 저장부(314)에는 정보 수신부(311)에 의해 수신되는 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 임계 수신 신호 세기가 기 저장된다. 여기서, 임계 수신 신호 세기는 복수의 레벨마다 서로 다른 값을 가지도록 저장될 수 있다.

핸드오버 결정부(313)는 정보 수신부(311)에 의해 수신되는 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 임계 정보 저장부(314)에 기 저장된 임계 수신 신호 세기를 추출하며, 추출된 임계 수신 신호 세기와 신호 측정부(312)에 의해 산출된 기준 수신 신호 세기의 평균값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 이동통신망 간의 핸드오버 여부를 결정한다.

호 설정부(315)는 핸드오버 결정부(313)에 의해 핸드오버가 결정되면 서비스 중첩 영역 내에서 핸드오버를 수행하여 현재의 이동통신망과는 다른 이동통신망에 접속하여 통화호를 설정한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이종 이동통신 환경의 호 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 호 설정 방법은, 패킷 기반 음성서비스와 서킷 기반 음성서비스의 서비스 중첩 영역 내에서 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 기지국으로부터 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 수신하는 단계(S401 내지 S403)를 포함한다.

그리고, 서비스 중첩 영역 내에서 측정 주기 정보에 대응하는 측정 기간 동안 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 기지국에 대한 기준 수신 신호 세기를 측정하여 평균값을 산출하는 단계(S405 내지 S409)를 더 포함한다.

아울러, 수신된 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 기 저장된 임계 수신 신호 세기와 산출된 기준 수신 신호 세기의 평균값과의 비교 결과에 따라 이동통신망 간의 핸드오버 여부를 결정하는 단계(S411)를 더 포함한다.

또한, 핸드오버 여부의 결정에 따라 서비스 중첩 영역 내에서 핸드오버를 수행하지 않고 현재의 이동통신망에서 통화호를 설정하거나(S413 내지 S417), 핸드오버를 수행하여 현재의 이동통신망과는 다른 이동통신망에 접속하여 통화호를 설정하는 단계(S419 내지 S423)를 더 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 3를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 호 처리 장치(310)를 탑재하거나 연동하는 이동통신 단말장치(300)에 의한 이종 이동통신 환경에서의 호 설정 방법에 대해 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.

먼저, 서비스 영역(111) 내에 위치하는 이동통신 단말장치(300)에게 LTE 이동통신 서비스를 제공하는 기지국의 역할을 수행하는 eNodeB(110)는 이동통신 단말장치(300)가 eNodeB(110)와 NodeB(210) 중에서 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 제공하는 무선접속망에 접속하여 통화호를 설정할 수 있도록 하기 위하여, 이동통신 단말장치(300)에게 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 제공한다.

여기서, eNodeB(110)는 SIB1 메시지, SIB2 메시지, SIB3 메시지 또는 SIB4 메시지 등과 같은 SIB 메시지에 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 포함시켜서 전송할 수 있다. 예컨대, eNodeB(110)가 관리하는 서비스 셀에 대한 정보를 제공하기 위한 SIB1 메시지에 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 포함시켜서 전송할 수 있다(S401).

이 때, eNodeB(110)와 호 설정 장치(310)는 SIB1 메시지에 이용할 수 있는 각종 파라미터 중에서 용도가 없거나 이용하지 않는 파라미터를 선택하여 전파 환경의 측정 주기 정보와 핸드오버 조건 정보를 각각 나타내는 것으로 상호 약정할 수 있다. 예컨대, 횟수 관련 파라미터(n-파라미터) 중의 하나인 n-302 파라미터 또는 n-310 파라미터를 핸드오버 조건 정보를 나타내는 파라미터라고 상호 약정할 수 있으며, 타이머 관련 파라미터(t-파라미터) 중의 하나인 t-311 파라미터를 전파 환경의 측정 주기 정보를 나타내는 파라미터라고 상호 약정할 수 있다.

예컨대, 횟수 관련 파라미터(n-파라미터)는 복수의 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 지정하는 값으로 제공할 수 있다. N-310 파라미터의 값으로 0부터 7까지의 숫자 중에서 어느 하나를 지정 값으로 제공하며, 0은 핸드오버를 미수행하는 값으로 상호 약정하고, 1부터 7까지는 핸드오버를 수행하는 레벨에 대한 지정 값으로 상호 약정할 수 있다. 핸드오버 수행 레벨이라 함은 LTE 약전계가 어느 레벨일 때에 핸드오버를 수행할지를 지정하기 위한 것이다.

그리고, 타이머 관련 파라미터(t-파라미터)는 신호 측정부(312)가 평균값을 산출하기 위하여 기준 수신 신호 세기를 연속적으로 측정하여야 하는 단위 시간을 지정하기 위한 것이다. 예컨대, 이를 위한 전파 환경의 측정 주기는 밀리초(ms)의 단위를 사용하며, 200ms 내지 300ms 중에서 하나의 값으로 지정할 수 있다. 여기서, 전파 환경의 측정 주기를 지정하는 것은 전파 환경이 순간적으로 급격하게 변화하는 지역에서 발생할 수 있는 불필요한 핸드오버를 미연에 방지하기 위한 것이다. 이처럼 오동작을 방지하기 위한 전파 환경의 측정 주기는 운영 환경에 따라 다이내믹(dynamic)하게 조절할 수 있다.

이러한 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 포함하는 SIB 메시지가 정보 수신부(311)에 수신되면 핸드오버 결정부(313)는 횟수 관련 파라미터(n-파라미터)를 식별하여 핸드오버 조건 정보를 확인하며, 타이머 관련 파라미터(t-파라미터)를 식별하여 전파 환경의 측정 주기 정보를 확인할 수 있다(S403).

이어서, 신호 측정부(312)는 SIB 메시지에 포함된 전파 환경의 측정 주기 정보에 대응하는 측정 기간 동안에 eNodeB(110)의 기준 수신 신호 세기를 측정한다(S405). 예컨대, 다운링크 채널의 절대적인 신호의 세기를 dBm 단위로 측정할 수 있다. 그리고, 전파 환경의 측정 주기 정보에 대응하는 측정 주기가 경과(S407)하면 측정 기간 동안의 평균값을 산출한다(S409).

다음으로, 핸드오버 결정부(313)는 임계 정보 저장부(314)에 기 저장된 복수 레벨의 임계 수신 신호 세기 중에서 정보 수신부(311)에 의해 수신된 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하는 임계 수신 신호 세기를 추출한다. 예컨대, 횟수 관련 파라미터(n-파라미터)가 1부터 7까지의 핸드오버를 수행하는 레벨에 대한 지정 값으로 상호 약정된 경우라면 1부터 7까지에 일대일 대응하게 복수 레벨의 임계 수신 신호 세기가 임계 정보 저장부(314)에 기 저장될 수 있다.

예컨대, 아래의 표 1과 같이 복수 레벨의 임계 수신 신호 세기가 미리 임계 정보 저장부(314)에 저장될 수 있다.

레벨 값(n-파라미터)	임계 수신 신호 세기(dBm)
1	-125
2	-120
3	-115
4	-110
5	-105
6	-100
7	-95

이어서, 핸드오버 결정부(313)는 임계 정보 저장부(314)에서 추출된 임계 수신 신호 세기와 신호 측정부(312)에 의해 산출된 기준 수신 신호 세기의 평균값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 이동통신망 간의 핸드오버 조건을 만족하는지를 판정한다.

예컨대, 핸드오버 결정부(313)는 SIB 메시지에 포함된 횟수 관련 파라미터(n-파라미터)가 4이면 임계 정보 저장부(314)로부터 -110dBm의 임계 수신 신호 세기를 추출하며, 단계 S409에서 산출된 기준 수신 신호 세기의 평균값이 -110dBm 보다 작으면 핸드오버 조건을 만족하는 것으로 판정할 수 있다(S411).

여기서, 호 설정부(315)는 핸드오버 결정부(313)에 의해 핸드오버 조건이 만족하지 않은 것으로 판정되거나 SIB 메시지에 포함된 횟수 관련 파라미터(n-파라미터)가 1이면 eNodeB(110)의 서비스 영역(111)에서 핸드오버를 수행하지 않고, LTE 이동통신망을 통해 VoLTE 통화호를 연결한다. 예컨대, 호 설정부(315)에 의해 생성되는 VoLTE 통화호를 위한 RRC(Radio Resource Control) 요청 메시지가 eNodeB(110)로 전송되며(S413), 일련의 VoLTE 호 연결 절차에 따라 MME(120)가 VoLTE 전용 베어러 활성화 요청 메시지를 이동통신 단말장치(300)에게 전송(S415)하면 LTE 이동통신망에 의한 이동통신 단말장치(300)의 VoLTE 통화호가 연결된다(S417).

하지만, 호 설정부(315)는 핸드오버 결정부(313)에 의해 핸드오버 조건이 만족하는 것으로 판정되면 eNodeB(110)의 서비스 영역(111) 내라고 할지라도 NodeB(210)에 의한 WCDMA 이동통신망으로 핸드오버를 수행하며, WCDMA 이동통신망을 통해 CSFB(Circuit Switched Fall-Back) 통화호를 연결한다. 예컨대, 호 설정부(315)에 의해 생성되는 CSFB 통화호를 위한 RRC 요청 메시지가 NodeB(210)로 전송되며(S419), 일련의 CSFB 호 연결 절차에 따라 MSC(240)가 CSFB 베어러 활성화 요청 메시지를 이동통신 단말장치(300)에게 전송(S421)하면 WCDMA 이동통신망에 의한 이동통신 단말장치(300)의 CSFB 통화호가 연결된다. 여기서, CSFB 통화호는 MSC(240)가 IMS(400) 및 CGS(260)를 통해 CSFB 호 연결을 요청 받아서 연결될 수도 있다(S423).

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 혼용 환경에서 이동통신 단말장치가 무선접속망으로부터 제공되는 전파 환경의 측정 주기와 핸드오버 조건 정보를 수신하며, 측정된 기준 수신 신호 세기 및 기 저장된 임계 수신 신호 세기에 따라 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 확보할 수 있는 이동통신망으로 자동 전환하여 통화호를 설정한다.

따라서, 서비스 셀 접경 지역과 도심의 빌딩 내부 등과 같이 전파 환경이 열악한 지역이라 할 지라도 해당 위치에서 확보할 수 있는 최적의 음성 통화 품질을 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 이동통신망의 혼용 환경에서 이동통신 단말장치가 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 확보할 수 있는 이동통신망으로 자동 전환하여 통화호를 설정한다. 따라서, 전파 환경이 열악한 지역이라 할 지라도 해당 위치에서 확보할 수 있는 최적의 음성 통화 품질을 제공할 수 있다.

이러한 본 발명은 LTE 이동통신망이 각종 레거시망과 함께 운용되는 이종 이동통신 시스템에 이용할 수 있다.

300 : 이동통신 단말장치 310 : 호 설정 장치
311 : 정보 수신부 312 : 신호 측정부
313 : 핸드오버 결정부 314 : 임계 정보 저장부
315 : 호 설정부

Claims (8)

1. 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 1 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 2 이동통신망의 혼용 환경에서 상기 제 1 이동통신망 또는 상기 제 2 이동통신망을 통해 이동통신 단말장치의 통화호를 설정하는 호 설정 방법으로서,
   상기 제 1 이동통신망을 구성하는 제 1 기지국의 제 1 서비스 영역이 상기 제 2 이동통신망을 구성하는 제 2 기지국의 제 2 서비스 영역에 포함되는 서비스 중첩 영역에서 상기 제 1 기지국으로부터 상기 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 수신하는 단계와,
   상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 측정 주기 정보에 대응하는 측정 기간 동안 상기 제 1 서비스 영역의 기준 수신 신호 세기를 측정하여 평균값을 산출하는 단계와,
   수신된 상기 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 기 저장된 임계 수신 신호 세기와 산출된 상기 기준 수신 신호 세기의 평균값과의 비교 결과에 따라 상기 제 1 이동통신망에서 상기 제 2 이동통신망으로의 핸드오버 여부를 결정하는 단계와,
   상기 핸드오버 여부의 결정에 따라 상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 제 2 기지국을 통해 상기 제 2 이동통신망에 접속하여 통화호를 설정하는 단계를 포함하는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 핸드오버 조건 정보는 복수의 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 지정하는 값으로 제공되며,
   상기 임계 수신 신호 세기는 상기 복수의 레벨마다 서로 다른 값을 가지는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전파 환경의 측정 주기 정보 및 상기 핸드오버 조건 정보는 SIB(System Information Block) 메시지에 포함되어 수신되는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 측정 주기 정보는 상기 SIB 메시지에 포함된 타이머 관련 파라미터 중에서 어느 하나가 이용되며,
   상기 핸드오버 조건 정보는 상기 SIB 메시지에 포함된 횟수 관련 파라미터 중에서 어느 하나가 이용되는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 방법.
5. 패킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 1 이동통신망과 서킷 기반 음성서비스를 제공하는 제 2 이동통신망의 혼용 환경에서 상기 제 1 이동통신망 또는 상기 제 2 이동통신망을 통해 이동통신 단말장치의 통화호를 설정하는 호 설정 장치로서,
   상기 제 1 이동통신망을 구성하는 제 1 기지국의 제 1 서비스 영역이 상기 제 2 이동통신망을 구성하는 제 2 기지국의 제 2 서비스 영역에 포함되는 서비스 중첩 영역에서 상기 제 1 기지국으로부터 상기 전파 환경의 측정 주기 정보 및 핸드오버 조건 정보를 수신하는 정보 수신부와,
   상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 측정 주기 정보에 대응하는 측정 기간 동안 상기 제 1 서비스 영역의 기준 수신 신호 세기를 측정하여 평균값을 산출하는 신호 측정부와,
   수신된 상기 핸드오버 선택 기준 정보에 대응하게 기 저장된 임계 수신 신호 세기와 산출된 상기 기준 수신 신호 세기의 평균값과의 비교 결과에 따라 상기 제 1 이동통신망에서 상기 제 2 이동통신망으로의 핸드오버 여부를 결정하는 핸드오버 결정부와,
   상기 핸드오버 여부의 결정에 따라 상기 서비스 중첩 영역 내에서 상기 제 2 기지국을 통해 상기 제 2 이동통신망에 접속하여 통화호를 설정하는 호 설정부를 포함하는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 핸드오버 조건 정보는 복수의 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 지정하는 값으로 제공되며,
   상기 임계 수신 신호 세기는 상기 복수의 레벨마다 서로 다른 값을 가지는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 전파 환경의 측정 주기 정보 및 상기 핸드오버 조건 정보는 SIB(System Information Block) 메시지에 포함되어 수신되는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 측정 주기 정보는 상기 SIB 메시지에 포함된 타이머 관련 파라미터 중에서 어느 하나가 이용되며,
   상기 핸드오버 조건 정보는 상기 SIB 메시지에 포함된 횟수 관련 파라미터 중에서 어느 하나가 이용되는
   이종 이동통신 환경의 호 설정 장치.
   

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