KR20150025890A - 이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법은, 제 1 단말 측으로부터 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지를 수신될 때, 그에 상응하는 리인바이트 메시지를 제 2 단말 측으로 전송하여 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 응답 메시지를 분석하여 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지를 판별하는 과정과, 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 상기 지원 단말일 때 상기 제 1 단말 측으로 망간 핸드오버를 위한 호 처리를 명령하는 과정과, 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말일 때 에러 코드를 생성하여 상기 제 1 단말 측으로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING HANDOVER OF USER EQUIPMENT IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 이동통신망에서 핸드오버를 제어하는 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LTE(Long Term Evolution) 또는 VoLTE 이동통신 시스템에서 통신 단말(User Element : UE)의 약전계 진입으로 인해 데이터 호를 레거시망(예컨대, 3G(3rd Generation) 망)으로 핸드오버시킬 때 호의 연속성을 보장하는데 적합한 이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 3GPP 릴리스(Release) 8에서는 이동통신 시스템의 하나로써, 망 아키텍처(Network Architecture)인 EPC(Evolved Packet Core)를 기술하고 있는데, EPC는 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템을 위한 네트워크 노드들의 집합이다.

즉, EPC는 기존의 3GPP 시스템 아키텍처의 코어 네트워크(Core Network)를 진화시켜, 진화된 무선 접속망(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 환경(이기종 망간의 혼용 통신 환경)이 나타나는데, 이러한 혼용 통신 환경에서는 LTE망에 접속할 수 있으면서도 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망 등과 같은 레거시망에도 접속할 수 있는 듀얼모드(dual mode) 통신 단말(이동통신 단말장치)이 운용될 수 있다. 아울러, LTE 이동통신 서비스의 초기에는 듀얼모드 통신 단말에 대해 음성 통화 서비스를 제공할 때에는 WCDMA 이동통신 시스템을 이용하였으며, 데이터 통신 서비스를 제공할 때에는 LTE 이동통신 시스템을 이용하였다.

상기와는 달리 데이터 통신은 물론이고 음성 통화까지 LTE 이동통신 시스템을 이용하는 것이 VoLTE 서비스인데, 이러한 VoLTE 서비스는 HD(High Definition) 보이스(voice) 서비스로 호칭(명칭)되기도 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 지역(약전계 지역)에서는 음성 통화호의 연속성이 보장되지 않는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 서킷망(circuit switched network)과 연동하여 음성 통화호의 연속성(voice call continuity)을 제공하고자 하는 것이 추세인데, 이를 위해 통신 단말이 패킷망(packet switched network)과 서킷망이 제공하는 각각의 무선자원에 모두 접속하지 않아도 되도록 하나의 무선자원으로 연속성을 제공하는 SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity) 기능(또는 SCC 기능)을 제공하고 있다. 이러한 SRVCC는 VoLTE 통화 중에 통신 단말이 LTE 약전계로 진입할 경우 통화 연속성을 제공(보장)하기 위하여 서킷망으로 음성 트래픽을 핸드오버(handover)시켜주는 기술이다.

한편, 통신 단말(VoLTE 단말)이 SCC 동작을 위해 서킷망(레거시망)으로 천이(이동)할 경우, 통화 중이던 대국 단말(VoLTE 단말)은 미디어 경로가 변경됨에 따라 리인바이트(RE-INVITE) 메시지의 처리를 통해 미디어 경로를 변경 설정할 수 있어야 한다.

그러나, LTE 이동통신 시스템이 구축된 초기에 공급된 일부 통신 단말들이 미디어 경로의 변경을 위한 메시지, 즉 리인바이트 메시지를 처리하는 기능이 탑재되지 않아 리인바이트에 의한 미디어 경로 변경을 정상적으로 수행하지 못하는 경우가 흔히 발생하고 있다. 이 경우, 대국 단말이 리인바이트 처리를 통한 미디어 경로 변경을 수행하지 못하게 됨으로써 두 단말간의 데이터 호가 절단되어 버리는 문제가 발생하게 된다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2012-0095897, 공개일자 2012년 08월 29일. 미합중국 공개특허공보 공개번호 2010-0040020, 공개일자 2010년 02월 18일.

본 발명은 VoLTE(또는 LTE) 이동통신 서비스 환경에서 통신 단말의 약전계 진입으로 인해 데이터 호를 레거시망으로 천이(망간 핸드오버)시킬 때, 일방적으로 데이터 호의 천이를 지령하는 종래 방식과는 달리, 대국 단말(상대 단말)이 미디어 경로의 변경 설정을 위한 리인바이트 메시지의 처리를 지원하는 단말인지의 여부를 확인한 후 지원 단말일 때 망간 핸드오버를 실행할 수 있는 새로운 핸드오버 제어 기법을 제안하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은, 일 관점에 따라, 제 1 단말 측으로부터 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지를 수신될 때, 그에 상응하는 리인바이트 메시지를 제 2 단말 측으로 전송하여 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 응답 메시지를 분석하여 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지를 판별하는 과정과, 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 상기 지원 단말일 때 상기 제 1 단말 측으로 망간 핸드오버를 위한 호 처리를 명령하는 과정과, 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말일 때 에러 코드를 생성하여 상기 제 1 단말 측으로 전송하는 과정을 포함하는 이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법을 제공한다.

본 발명은, 다른 관점에 따라, 망간 핸드오버의 처리 지원 여부에 대한 단말 정보를 저장하는 가입자 정보 DB와, 제 1 단말 측으로부터 전송되는 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지를 수집하는 핸드오버 요청 수집부와, 상기 인바이트 메시지에 상응하는 리인바이트 메시지를 생성하여 제 2 단말 측으로 전송하고, 상기 제 2 단말로부터 상기 리인바이트 메시지에 상응하는 응답 메시지를 수신하는 메시지 송수신부와, 상기 응답 메시지의 분석 결과와 상기 가입자 정보 DB에 저장된 단말 정보에 의거하여 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지의 여부를 판별하는 단말 판별부와, 상기 지원 단말일 때 상기 제 1 단말 측으로 망간 핸드오버를 위한 호 처리를 명령하고, 상기 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말일 때 에러 코드를 생성하여 상기 제 1 단말 측으로 전송하는 핸드오버 관리부를 포함하는 이동통신망에서의 핸드오버 제어 장치를 제공한다.

본 발명은, VoLTE(또는 LTE) 이동통신 서비스 환경에서 통신 단말의 약전계 진입으로 인해 데이터 호를 레거시망으로 천이(망간 핸드오버)시킬 때 대국 단말(상대 단말)이 미디어 경로의 변경 설정을 위한 리인바이트 메시지의 처리를 지원하는 단말인지의 여부를 확인한 후 지원 단말일 때만 망간 핸드오버를 실행하도록 함으로써, 대국 단말의 리인바이트 메시지 처리의 미지원으로 인해 두 단말간의 데이터 호가 절단되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 핸드오버 제어 장치를 적용 가능한 이기종 이동통신 혼용 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신망에서의 핸드오버 제어 장치의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 리인바이트 메시지의 처리 지원 확인을 통해 망간 핸드오버를 선택적으로 실행하는 주요 과정을 도시한 순서도.

먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.

아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 핸드오버 제어 장치를 적용 가능한 이기종 이동통신 혼용 시스템의 구성도로서, 크게 구분해 볼 때, 통신 단말(110), 제 1 이동통신망(120), 제 2 이동통신망(130) 및 지능망(140) 등을 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 통신 단말(UE)(110)은 기지국으로부터 패킷 기반(또는 서킷 기반)의 음성 통화 서비스, 패킷 기반(또는 서킷 기반)의 영상 통화 서비스, 패킷 기반(서킷 기반)의 데이터 통신 서비스 등을 제공받을 수 있는 사용자 단말, 예컨대 LTE 가입자 단말, HD 음성을 지원하는 VoLTE 가입자 단말, LTE 또는 VoLTE 서비스를 지원하는 휴대 단말 등을 의미할 수 있는 것으로, 이러한 통신 단말(110)은, 예컨대 통화 중 이동에 의해 약전계로 진입할 때, 본 발명에 따라 서비스되는 핸드오버(망간 핸드오버) 제어 기능을 제공받을 수 있다.

먼저, 제 1 이동통신망(120)은, 예컨대 VoLTE 또는 LTE 이동통신망을 의미할 수 있는 것으로, 기지국(eNodeB)(121), 이동성 관리 노드(MME : Mobility Management Entity)(122), 신호 처리 노드(SGW : Serving Gateway)(123), 패킷 처리 노드(PGW : PDN Gateway)(124) 및 정책 관리 노드(PCRF : Policy & Charging Rule Function)(125) 등을 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 기지국(121)은, 설명의 편의와 이해의 증진을 위해 단지 하나의 기지국만을 예시적으로 도시하였으나, 예컨대 수백 내지 수천 개의 기지국들에 대한 통신 서비스(예컨대, 음성 서비스, 영상 서비스, 부가정보 서비스 등을 포함하는 다양한 멀티미디어 서비스)가 이동성 관리 노드(122)에 의해 관장(제어)될 수 있으며, 수십 개의 기지국들이 하나의 트래킹 영역(TA : Tracking Area)(또는 크래킹 그룹)을 형성하는 형태로 관리될 수 있다.

그리고, 기지국(121)은 LTE(또는 VoLTE) 등 차세대기술 및 서비스를 지원하는 장비로서 기지국 장비 또는 기지국 장치로 호칭(명칭)될 수 있으며, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 승인 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 통신 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation) 등과 같은 무선 자원 관리(radio resource management) 기능을 제공할 수 있다. 여기에서, 기지국(121)은, 예컨대 디지털 유닛(DU : digital unit)으로 정의될 수 있다.

또한, 기지국(104)은 IP 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), 신호 처리 노드(123)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 등의 기능을 제공할 수 있다.

더욱이, 기지국(121)은 통신 단말(110)이 통화 중 약전계 지역으로 진입하는 것으로 검출될 때 핸드오버(레거시망으로의 핸드오버)를 결정하여 이동성 관리 노드(122)로 핸드오버를 요구하고, 이러한 요구에 따라 이동성 관리 노드(122)로부터 핸드오버 명령이 수신될 때 이를 통신 단말(110)로 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

다음에, 이동성 관리 노드(122)는 기지국(121)과 신호 처리 노드(123) 간의 신호 제어 담당 등을 통해 통신 단말(사용자 장치)의 이동성 등을 관리하는 노드를 의미할 수 있는 것으로, 세션 관리, 아이들(idle) 가입자 관리, 페이징(paging), 가입자 인증기능 등을 담당할 수 있다. 즉, 이동성 관리 노드(122)는 단말이나 다른 네트워크 노드, 예컨대 신호 처리 노드(123) 또는 패킷 처리 노드(124)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 플레인(control plane)의 여러 기능을 담당할 수 있으며, 도시 생략된 HSS(홈 가입자 서버)로부터 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터 등을 제공받아 EPS 베어러 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정과 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 제공할 수 있다.

또한, 이동성 관리 노드(122)는 본 발명에 따라 기지국(121)으로부터 핸드오버 요구 메시지가 수신될 때 핸드오버 요청을 위한 인바이트(INVITE) 메시지를 생성하여 교환 서버 노드(135)로 전송하고, 이에 응답하여 교환 서버 노드(135)로부터 인바이트 요청 응답이 수신될 때 기지국(121)으로 핸드오버 명령을 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

그리고, 신호 처리 노드(123)는 후술하는 패킷 처리 노드(124)를 통해 정책 관리 노드(125)로부터 제공되는 네트워크 내의 통신 정책에 의거하여 기 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어(session control) 등을 수행하는 사용자 플레인 노드로서, 기지국(121)과 S1-U 인터페이스로 연동하며, LTE 이동통신 시스템 및 3GPP 내부에서의 핸드오프(hand-off) 등을 지원하고, 패킷 처리 노드(124)와 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer)를 설정하고 터널링을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달하는 등의 기능을 수행할 수 있다.

또한, 패킷 처리 노드(124)는 정책 관리 노드(125)로부터 제공되는 통신 및 과금 정책 등에 따라 단말 장치의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어 등을 수행하는 사용자 플레인 노드로서, 패킷 서비스를 위해 신호 처리 노드(123) 및 외부망과 라우팅 정보를 유지하고, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 제공하며, 신호 처리 노드(123) 및 외부망으로 PDU를 전달할 수 있으며, 정책 관리 노드(125)로부터 제공되는 정책 우선순위 정보를 신호 처리 노드(123)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 이를 위해, 패킷 처리 노드(124)는, 예컨대 IP 네트워크 기반의 공중 데이터망(PDN) 등을 통해 지능망(140)과 물리적으로 연결될 수 있다.

여기에서, 정책 관리 노드(125)는 서비스 데이터 플로우(service data flow)에 따른 동적(dynamic) QoS 및 과금 규칙(rule)의 제공 등을 통해, 통신 네트워크 내의 통신 정책 및 과금 정책 등을 관리 및 수행하는 등의 기능을 수행하는 관리 노드를 의미할 수 있다.

한편, 제 2 이동통신망(130)은, 예컨대 3G 이동통신망을 의미할 수 있는 것으로, 기지국(NodeB)(131), 기지국 제어 노드(RNC : Radio Network Controller)(132), 교환 노드(MSC : Mobile Switching Center)(133), 셀룰러 관문 스위치 노드(CGS : Cellular Gateway Switch)(134), 교환 서버 노드(eMSC : enhanced MSC)(135), 서빙 패킷 서비스 노드(SGSN : Serving General packet radio service Support Node)(136) 및 게이트웨이 패킷 서비스 노드(GGSN : Gateway General packet radio service Support Node)(137) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, eMSC(135)는 GTP 프로토콜을 처리할 수 있는 MSC를 의미할 수 있다.

여기에서, 기지국(131)와 기지국 제어 노드(132)는 무선 액세스 네트워크 영역에 해당되며, 교환 노드(133)와 셀룰러 관문 스위치 노드(134)는 서킷 교환 코어 네트워크에 해당하고, 서빙 패킷 서비스 노드(136)과 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137)은 패킷 교환 코어 네트워크에 해당한다.

그리고, 기지국(131)는 여러 개의 셀(cell)로 구성되어 있으며, 이 셀들에 다수의 통신 단말들이 연결될 수 있다. 이 셀들의 집합체인 기지국(131)은 통신 단말들과의 연결에 사용되는 주파수를 확보하고, 통신 단말들과의 안정적인 연결을 보장하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

또한, 기지국 제어 노드(132)는 여러 개의 기지국을 제어하며, 각 기지국에 통신 자원을 할당하고, 핸드오버(handover) 등의 기능을 제공할 수 있다.

또한, 교환 노드(133)는 도시 생략된 방문자 위치 등록기(VLR) 등을 통해 방문자 위치 정보를 저장하며, 도시 생략된 가입자 정보 노드(HSS)로부터 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터 등을 제공받아 음성 통신을 위한 스위칭 제어를 수행하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

다음에, 셀룰러 관문 스위치 노드(134)는 제 2 이동통신망(130)과 일반 통신망을 연결하는 게이트웨이 역할을 하여 일반 통신망에 연결된 다른 통신 시스템과의 통신이 가능하도록 기능할 수 있다. 예컨대, 셀룰러 관문 스위치 노드(134)는 서킷망과 교환 노드(133) 사이의 게이트웨이 역할을 하며, 서킷망에 연결된 지능망(140)을 통해 제 1 이동통신망(120)과 제 2 이동통신망(130) 사이의 서킷 통신이 가능하도록 기능할 수 있다. 이러한 셀룰러 관문 스위치 노드(134)는 GMSC(Gateway MSC) 또는 관문 교환기로 호칭(명칭)될 수도 있다.

그리고, 교환 서버 노드(135)는 지능망(140)에 의한 부가 기능, 예컨대 지능망(140) 내 호 연속성 보장 노드(143)에서의 SCC 기능을 위하여 음성 및 영상용 세션 데이터 프로토콜(session data protocol)을 제공할 수 있으며, 본 발명에 따라 제 1 이동통신망(120) 내 이동성 관리 노드(122)로부터 망간 핸드오버 요구 메시지가 수신될 때 교환 노드(133) 및 기지국 제어 노드(132)와의 메시지 프로세싱을 통해 핸드오버의 준비, 베어러 셋업 등의 기능을 제공할 수 있다.

또한, 교환 서버 노드(135)는 이동성 관리 노드(122)로부터 핸드오버가 요청될 때 핸드오버의 준비를 위한 인바이트(INVITE) 메시지를 생성하여 서빙 패킷 서비스 노드(136), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 지능망(140) 내 호 세션 제어 노드(141)를 경유하는 경로를 통해 호 연속성 보장 노드(143)로 전송하고, 호 세션 제어 노드(141), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 서빙 패킷 서비스 노드(136)를 경유하는 경로를 통해 호 연속성 보장 노드(143)로부터 핸드오버를 위한 호 처리 메시지가 수신될 때 이동성 관리 노드(122)로 핸드오버를 명령하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

그리고, 패킷 교환 코어 네트워크 영역에 속하는 서빙 패킷 서비스 노드(136) 및 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137)는 기지국(131)에 무선 연결된 통신 단말(이동통신 단말기)이 패킷 교환 서비스를 제공받도록 인터넷 등과 같은 IP망, 즉 PDN(Packet Data Network)과의 정합을 위해 IP 기반의 프로토콜 연동을 제공할 수 있다.

이를 위해, 서빙 패킷 서비스 노드(136)는 여러 기지국 제어 노드들과 연결되어 통신 단말의 이동성과 패킷 세션 관리 등을 담당할 수 있으며, 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137)와는 PDP 컨텍스트(context)를 설정하고, 터널링을 이용하여 프로토콜 데이터 유닛을 전달하는 등의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 서빙 패킷 서비스 노드(136)는 IP 라우팅을 수행할 수 있으며, 통신 단말의 위치 등록과 같은 상호 작용을 수행할 수 있다.

그리고, 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137)는 지능망(140)과 직접 접속하여 지능망(140)과 제 2 이동통신망(130)의 PS(Packet Switched) 도메인(domain)을 연결해 주는 관문 역할을 수행할 수 있으며, 서빙 패킷 서비스 노드(136) 및 외부 망과의 라우팅 정보를 유지하고, 터널링 및 IP 라우팅 등의 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137)는, 예컨대 IP 네트워크 기반의 공중 데이터망(PDN) 등을 통해 지능망(140)과 물리적으로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 교환 서버 노드(135)를 제 2 이동통신망(130) 측에 구축하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이기종 혼용 이동통신망의 서비스 환경 등에 따라 제 1 이동통신망(120) 측에 구축하거나 혹은 제 2 이동통신망(130) 내의 교환 노드(133)와 통합하여 하나의 통합 노드로서 구축할 수도 있음은 물론이다.

다른 한편, 지능망(140)은, 예컨대 지능망 노드로서 정의될 수 있는 IMS(IP Multimedia Subsystem)를 의미할 수 있는 것으로, 호 세션 제어 노드(CSCF : Call Session Control Function)(141), 가입자 정보 노드(HLR : Home Location Register)(142), 호 연속성 보장 노드(SCC AS : Single Radio Voice Call Continuity Application Server)(143), 프로토콜 변환 노드(MGCF : Media Gateway Control Function)(144) 및 미디어 관문 노드(MGW : Media Gateway)(145) 등을 포함할 수 있다.

먼저, 호 세션 제어 노드(141)는 호 처리를 수행하며, SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 멀티미디어 세션 제어를 위한 기본 기능 등을 수행하는 인프라 시스템으로서, 이러한 호 세션 제어 노드(141)는 가입자 등록, 인증, 과금, 서비스별 트리거링 및 라우팅, 착신자 위치 조회, SIP 메시지의 압축 및 해제 등을 처리하며, 역할에 따라 Proxy_CSCF, Interogating-CSCF, Serving-CSCF 등으로 나누어질 수 있다.

또한, 호 세션 제어 노드(141)는 본 발명에 따라 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137)로부터 핸드오버를 위한 인바이트 메시지가 수신될 때 이를 호 연속성 보장 노드(143)로 전달하고, 호 연속성 보장 노드(143)로부터 대국 단말로의 전송을 위한 리인바이트(RE-INVITE) 메시지가 전달될 때 이를 제 1 이동통신망(120)으로 전송하며, 리인바이트 메시지에 응답하여 대국 단말로부터 송출되어 제 1 이동통신망(120)을 통해 수신되는 응답 메시지(예컨대, 유저 에이전트 필드에 단말의 펌웨어 정보가 포함된 응답 메시지)가 수신될 때 이를 호 연속성 보장 노드(143)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

그리고, 가입자 정보 노드(142)는 제 1 이동통신망(예컨대, LTE망) 및/또는 제 2 이동통신망(예컨대, 3G망)에 대한 가입자 정보가 저장되어 있는 데이터베이스를 포함하는 노드를 의미하는 것으로, 가입자 프로파일 정보, 인증, 단말의 위치 관련 데이터 등을 저장 및 관리할 수 있다. 여기에서, 가입자 정보 노드(142)는 동일 내지 유사한 기능을 제공할 수 있는 HSS(Home Subscriber Server)로 호칭(명칭)될 수 있다.

다음에, 호 연속성 보장 노드(143)는 통신 단말에게 무선 자원의 연속성을 제공, 예컨대 LTE 또는 VoLTE를 이용한 음성 통화 중, 통신 단말이 LTE 약전계로 진입하거나 혹은 LTE 망이 없는 곳에서 음성 통화가 끊어지지 않도록 레거시망(예컨대, 3G망, 2G망 등)으로 음성 트래픽을 핸드오버시켜 주는 등의 기능을 제공할 수 있는데, 이를 위해 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 핸드오버 제어 장치를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신망에서의 핸드오버 제어 장치의 블록 구성도로서, 핸드오버 요청 수집부(202), 메시지 송수신부(204), 단말 판별부(206), 가입자 DB(208) 및 핸드오버 관리부(210) 등을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 핸드오버 요청 수집부(202)는 일측 단말(제 1 단말) 측, 예컨대 교환 서버 노드(135)로부터 송출되어 서빙 패킷 서비스 노드(136), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 호 세션 제어 노드(141)를 경유하는 경로를 통해 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지가 전달될 때 이를 수집하여 메시지 송수신부(204)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

다음에, 메시지 송수신부(204)는 핸드오버 요청 수집부(202)로부터 인바이트 메시지가 전달될 때 그에 상응하는 리인바이트 메시지를 생성하여 대국 단말(상대 단말 또는 제 2 단말) 측으로 전송, 즉 호 세션 제어 노드(141)와 제 1 이동통신망(120)을 경유하는 경로를 통해 대국 단말 측으로 전송하고, 제 1 이동통신망(120)과 호 세션 제어 노드(141)를 경유하는 경로를 통해 대국 단말 측으로부터 리인바이트 메시지에 상응하는 응답 메시지, 예컨대 유저 에이전트 필드에 단말의 펌웨어 정보가 포함된 응답 메시지가 수신될 때 이를 단말 판별부(206)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

그리고, 단말 판별부(206)는 응답 메시지의 분석 결과와 가입자 정보 DB(208)에 기 저장되어 있는 단말 정보에 의거하여 대국 단말이 망간 핸드오버를 위한 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지 혹은 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말인지의 여부를 판별하고, 그 판별 결과를 핸드오버 관리부(210)로 전달(통지)하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

이를 위해, 가입자 정보 DB(208)에는 망간 핸드오버를 위한 리인바이트 메시지의 처리를 지원하는 단말(리인바이트 처리의 지원 단말)인지 혹은 미지원하는 단말(리인바이트 처리의 미지원 단말)인지를 확인할 수 있는 단말 정보(리인바이트 처리 지원의 유저 에이전트 목록 정보)들이 저장되어 있다.

다음에, 핸드오버 관리부(210)는 단말 판별부(206)로부터 대국 단말이 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인 것으로 통지될 때 그에 상응하는 망간 핸드오버를 위한 호 처리 명령을 생성하여 일측 단말 측, 즉 호 세션 제어 노드(141), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 서빙 패킷 서비스 노드(136)를 경유하는 경로를 통해 교환 서버 노드(135) 측으로 전송하고, 단말 판별부(206)로부터 대국 단말이 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말인 것으로 통지될 때 그에 따른 에러코드를 생성하여 일측 단말 측, 즉 호 세션 제어 노드(141), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 서빙 패킷 서비스 노드(136)를 경유하는 경로를 통해 교환 서버 노드(135) 측으로 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 호 연속성 보장 노드(143) 내에 리인바이트 처리 지원의 유저 에이전트 목록 정보를 저장하는 가입자 정보 DB(208)를 별도로 구축하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명의 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가입자 정보 DB(208)를 별도로 구축함이 없이, 리인바이트 처리 지원의 유저 에이전트 목록 정보를 가입자 정보 노드(142)에 저장하여 활용하도록 설계할 수도 있음은 물론이다.

다시 도 1을 참조하면, 프로토콜 변환 노드(144)는 SIP와 회선 교환 네트워크에서 사용하는 ISUP(ISDN User Part)와의 시그널링의 변환 등을 지원하고, 미디어 관문 노드(145)를 제어하는 등의 기능을 제공할 수 있다.

그리고, 미디어 관문 노드(145)는 프로토콜 변환 노드(144)와 제 2 이동통신망(130) 내 셀룰러 관문 스위치 노드(134) 사이의 관문 역할을 하는 게이트웨이로서, 오 세션 제어 노드(141)에 연결된 제 1 이동통신망(120)과 제 2 이동통신망(130)의 연동을 위한 시그널링과 미디어의 변환 등을 지원할 수 있다. 이를 위해 미디어 관문 노드(145)는, 예컨대 PSTN 등을 통해 셀룰러 관문 스위치 노드(134)와 물리적으로 연결될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 리인바이트 메시지의 처리 지원 확인을 통해 망간 핸드오버를 선택적으로 실행하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 통신 단말(110)이 약전계 지역으로 진입하여 이동성 관리 노드(122)로부터 핸드오버 요구가 수신되면(단계 302), 교환 서버 노드(135)에서는 이동성 관리 노드(122)로부터 망간 핸드오버 요구 메시지가 수신될 때 교환 노드(133) 및 기지국 제어 노드(132)와의 메시지 프로세싱을 통해 핸드오버의 준비하고, 베어러 셋업 등의 지령한다.

이어서, 교환 서버 노드(135)에서는 핸드오버의 준비를 위한 인바이트(INVITE) 메시지를 생성하여 서빙 패킷 서비스 노드(136), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 지능망(140) 내 호 세션 제어 노드(141)를 경유하는 경로를 통해 호 연속성 보장 노드(143)로 전송한다(단계 304).

그리고, 호 연속성 보자 노드(143) 내 핸드오버 요청 수집부(202)에서는 교환 서버 노드(135)로부터 송출되어 호 세션 제어 노드(141)를 통해 수신되는 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지를 수집하여 메시지 송수신부(204)로 전달하며, 이에 응답하여 메시지 송수신수(204)에서는 리인바이트 메시지를 생성하여 대국 단말(상대 단말) 측으로 전송, 즉 호 세션 제어 노드(141)와 제 1 이동통신망(120)을 경유하는 경로를 통해 대국 단말 측으로 전송한다(단계 306).

이후, 메시지 송수신부(204)에서는 제 1 이동통신망(120)과 호 세션 제어 노드(141)를 경유하는 경로를 통해 대국 단말 측으로부터 리인바이트 메시지에 대한 응답 메시지, 예컨대 유저 에이전트 필드에 단말의 펌웨어 정보가 포함된 응답 메시지가 수신되면, 이를 단말 판별부(206)로 전달한다(단계 308).

다음에, 단말 판별부(206)에서는 수신된 응답 메시지를 분석, 유저 에이전트 필드에 포함된 대국 단말의 펌웨어 정보를 분석하고, 가입자 정보 DB(208)에 기 저장되어 있는 단말 정보(유저 에이전트 목록 정보)와의 비교를 통해 대국 단말이 대국 단말이 망간 핸드오버를 위한 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지 혹은 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말인지의 여부를 판별한다(단계 312).

상기 단계(312)에서의 판별 결과, 대국 단말이 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인 것으로 판단될 때, 핸드오버 관리부(210)에서는 그에 상응하는 망간 핸드오버를 위한 호 처리 명령(예컨대, 200 OK의 응답 메시지)을 생성하여 일측 단말 측으로 전송, 즉 호 처리 명령 메시지를 호 세션 제어 노드(141), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 서빙 패킷 서비스 노드(136)를 경유하는 경로를 통해 교환 서버 노드(135) 측으로 전송하여 망간 핸드오버의 처리를 통지(명령)한다(단계 314).

그 결과, 교환 서버 노드(135)가 제 1 이동통신망(120) 내 이동성 관리 노드(122)로 핸드오버를 명령(요청)하고, 그에 따라 이동성 관리 노드(122)가 기지국(121)으로 핸드오버를 명령(요청)함으로써, 통신 단말(110)에 대한 망간 핸드오버가 실행된다(단계 316).

상기 단계(312)에서의 판별 결과, 대국 단말이 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말인 것으로 판단될 때, 핸드오버 관리부(210)에서는 그에 따른 에러 코드(오류 메시지)를 생성하여 일측 단말 측으로 전송, 즉 에러 코드를 호 세션 제어 노드(141), 게이트웨이 패킷 서비스 노드(137) 및 서빙 패킷 서비스 노드(136)를 경유하는 경로를 통해 교환 서버 노드(135) 측으로 전송한다(단계 318).

그 결과, 교환 서버 노드(135)가 제 1 이동통신망(120) 내 이동성 관리 노드(122)로 에러 코드, 즉 대국 단말이 미지원 단말이므로 망간 핸드오버가 실행될 수 없음을 의미하는 에러 코드를 전송함으로써, 해당 통신 단말(110)에 대한 망간 핸드오버가 미실행된다(단계 320).

따라서, 통신 단말(110)의 사용자는, 약전계 지역으로의 진입에도 불구하고 망간 핸드오버 서비스를 제공받지는 못하였으나, 핸드오버 실패에 기인하는 데이터 호의 절단 없이 음질이 다소 열악한 음성 통신 서비스일지라도 호 절단 없이 지속적으로 제공받을 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 실시 예에 의하면, VoLTE 이동통신 서비스 환경에서 통신 단말의 약전계 진입으로 인해 데이터 호를 레거시망으로 핸드오버시킬 때 대국 단말이 미디어 경로의 변경 설정을 위한 리인바이트 메시지의 처리를 지원하는 단말인지의 여부를 확인한 후 지원 단말일 때만 망간 핸드오버를 실행시킴으로써, 대국 단말의 리인바이트 메시지 처리의 미지원으로 인해 두 단말간의 데이터 호가 절단되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 핸드오버 제어 모델을 제공할 수 있다.

이러한 기술적 구성을 포함하는 본 발명은 VoLTE(또는 LTE) 이동통신망 또는 이기종 혼용 이동통신망에 적용함으로써, VoLTE(또는 LTE) 통신 서비스 또는 이기종 혼용 통신 서비스에서의 서비스 품질을 개선할 수 있다.

202 : 핸드오버 요청 수집부 204 : 메시지 송수신부
206 : 단말 판별부 208 : 가입자 정보 DB
210 : 핸드오버 관리부

Claims (5)

1. 제 1 단말 측으로부터 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지를 수신될 때, 그에 상응하는 리인바이트 메시지를 제 2 단말 측으로 전송하여 응답 메시지를 수신하는 과정과,
   상기 응답 메시지를 분석하여 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지를 판별하는 과정과,
   상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 상기 지원 단말일 때 상기 제 1 단말 측으로 망간 핸드오버를 위한 호 처리를 명령하는 과정과,
   상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말일 때 에러 코드를 생성하여 상기 제 1 단말 측으로 전송하는 과정
   을 포함하는 이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 응답 메시지는,
   유저 에이전트 필드에 포함된 단말의 펌웨어 정보를 포함하는
   이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 판별하는 과정은,
   가입자 정보 DB에 저장된 유저 에이전트 목록을 이용하여 상기 제 2 단말이 상기 지원 단말인지의 여부를 판별하는
   이동통신망에서의 핸드오버 제어 방법.
4. 망간 핸드오버의 처리 지원 여부에 대한 단말 정보를 저장하는 가입자 정보 DB와,
   제 1 단말 측으로부터 전송되는 망간 핸드오버 요청을 위한 인바이트 메시지를 수집하는 핸드오버 요청 수집부와,
   상기 인바이트 메시지에 상응하는 리인바이트 메시지를 생성하여 제 2 단말 측으로 전송하고, 상기 제 2 단말로부터 상기 리인바이트 메시지에 상응하는 응답 메시지를 수신하는 메시지 송수신부와,
   상기 응답 메시지의 분석 결과와 상기 가입자 정보 DB에 저장된 단말 정보에 의거하여 상기 제 2 단말이 상기 리인바이트 메시지의 처리가 가능한 지원 단말인지의 여부를 판별하는 단말 판별부와,
   상기 지원 단말일 때 상기 제 1 단말 측으로 망간 핸드오버를 위한 호 처리를 명령하고, 상기 리인바이트 메시지의 처리가 불가한 미지원 단말일 때 에러 코드를 생성하여 상기 제 1 단말 측으로 전송하는 핸드오버 관리부
   를 포함하는 이동통신망에서의 핸드오버 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 단말 판별부는,
   유저 에이전트 필드에 포함된 단말의 펌웨어 정보에 의거하여 상기 제 2 단말이 상기 지원 단말인지의 여부를 판별하는
   이동통신망에서의 핸드오버 제어 장치.

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