KR100693045B1

KR100693045B1 - 광대역 무선 통신망의 큐오에스 모니터링 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR100693045B1
Application number: KR1020040108965A
Authority: KR
Inventors: 정재동; 전성준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2007-03-12
Also published as: KR20060070281A; US20060133318A1

Abstract

본 발명은 무선단말의 핸드오프시 미리 지정된 QoS 서비스를 이용하여 안정된 QoS 서비스를 지속적으로 보장받게 되는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 QoS 정보를 실시간으로 전송받아 모니터링하고, 제1 기지국의 서비스 단말로부터 제2 기지국으로의 핸드오프 요청이 발생된 경우, 상기 제2 기지국의 QoS 정보에 따라 새로운 QoS 레벨 정보를 결정하여 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 모니터링 서버를 포함하여 구성된다.

무선단말, 핸드오프, 지연시간, QoS, 대역폭

Description

광대역 무선 통신망의 큐오에스 모니터링 시스템 및 그 방법{MONITORING SYSTEM AND METHOD FOR QUALITY OF SERVICE IN BROADBAND WIRELESS NETWORK}

도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선 통신망에서 단말의 핸드오프시 네트워크 연결관계를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 핸드오프 과정에서의 메시지 흐름을 나타내는 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선 통신망에서 단말의 핸드오프시 네트워크 연결관계를 나타내는 블록 구성도.

도 4는 도 3의 QoS 모니터링 서버의 구성을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 핸드오프 과정에서의 메시지 흐름을 나타내는 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,20 : 기지국 30,60 : 셀(cell)

40,50,70 : 무선단말 80 : QoS 모니터링 서버

81 : 통신 인터페이스부 82 : 시간정보 동기화부

83 : 제어부 84 : QoS 정보 저장부

85 : QoS 서비스레벨 결정부 90 : 인증서버

본 발명은 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선단말의 핸드오프시 QoS 인증과정을 최소화하여 최적의 QoS를 제공하기 위한 QoS 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

IEEE802.16 표준을 기반으로 하는 휴대 인터넷에서 이동성에 관련된 기술은 빼 놓을 수 없는 기술이다. 그 중에서 핸드오프(Handoff)할 때 일어나는 지연시간을 줄이기 위한 패스트 핸드오프(Fast handoff) 기술과 보다 안정된 연결상태를 유지하는 기술은 끓임없이 발전되고 연구되어지고 있다. 고정된 네트워크에서는 트래픽을 관리하는 기술로서 서비스의 질을 안정적으로 유지하려고 노력해 왔지만, 휴대 인터넷에서는 이동하면서 서비스 셀 영역이 전환되어지고 각 셀 환경도 각기 상이하므로 핸드오프시 QoS(Quality Of Service)를 지속적으로 보장하기란 실질적으로 어려운 실정이다.

따라서, 기존 유선 네트워크에서와 같이 이동 중에도 QoS를 보장해줄 필요가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선 통신망에서 단말의 핸드오프시 네트워크 연결관계를 나타내는 도면으로, 제1 기지국(1)의 서비스 영역인 제1셀(2)내에서 서비스 받고 있는 무선 단말(MSS: 3,4) 중 어느 하나의 무선 단말이 제2 기지국(5)의 서비스 영역인 제2셀(6)로 핸드오프되는 과정을 나타내고 있으며, 인증서버(ASA Server, 7)는 각 서비스 영역내에 위치한 단말들이 해당 기지국에 등록되어 있는 단말인지를 체크하여 인증을 수행하게 된다.

이러한 핸드오프 과정에서, 제1 기지국(1)은 핸드오프되어지는 무선 단말로부터 대역폭(Bandwidth) 정보와 QoS 정보를 전송받아 Target BS인 제2 기지국(5)으로 전송하게 된다. 이에 따라, Target BS인 제2 기지국(5)은 제1셀(2)에서 제공되어지는 QoS 서비스에 대한 보장 여부를 하기의 표 1과 같은 Prediction Table을 이용하여 제1 기지국(1)로 알려주게 된다.

Expceted Service level	Note
0	No service possible for this MSS
1	Some service is available for one or several Service Flows authorized for the MSS
2	For each authorized Service Flow, a MAC connection can be established with QoS specified by the Authorized QoSParamSet.
3	No service level prediction available.

상기 표 1에서와 같이, 서비스 레벨이 "0"인 경우에는 핸드오프되는 단말에 대한 서비스가 불가능한 상태를 의미하며, 서비스 레벨이 "1"인 경우에는 핸드오프되는 단말의 현재 서비스 레벨보다 질적으로 떨어지는 서비스 레벨로 서비스가 가능함을 의미한다.

그리고, 서비스 레벨이 "2"인 경우에는 인증된 각각의 서비스에 대하여 MAC 연결이 설정되어질 수 있음을 의미하며, 서비스 레벨이 "3"인 경우에는 예측되어지 는 서비스 레벨이 없음을 의미한다.

이 후, 제1 기지국(1)의 제어에 따라 핸드오프되는 무선 단말은 새로운 QoS 서비스를 받기 위해 Target BS인 제2 기지국(5)과의 협상 과정(Negotiation process)을 거치게 된다.

도 2는 종래기술에 따른 단말의 핸드오프시 QoS 서비스를 위한 메시지 흐름을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 무선단말(4)이 현재 서비스를 받고 있는 제1 기지국(1)으로 핸드오프 요청신호인 "MOB_MSSHO_REQ" 메시지를 전송(S1)하게 되면, 제1 기지국(1)은 이웃한 타겟(target) 기지국인 제2 기지국(5)과 제3 기지국(8)으로 핸드오프 사전예고 요청신호인 "HO-Pre Notification" 메시지를 전송(S2)하게 된다.

이에 따라, 상기 제2 기지국(5)과 제3 기지국(8)은 이에 대한 응답신호인 "HO-Pre Notification response" 메시지를 제1 기지국(1)으로 전송(S3)하게 된다. 여기서 상기 "HO-Pre Notification response" 메시지에는 상술한 표 1에서의 QoS 서비스 레벨정보 중 어느 하나의 레벨정보가 포함되어진다.

예를 들어, 상기 제2 기지국(5)이 QoS 서비스 레벨정보 "1"을 전송하고, 제3 기지국(8) QoS 서비스 레벨정보 "2"를 전송한 경우, 상기 표 1에서와 같이 QoS 서비스 레벨정보 "1"은 "단말(MSS)에게 인증된 하나 또는 몇 개의 서비스 플로우에 대해 약간의 서비스가 가능하다." 을 의미하고, QoS 서비스 레벨정보 "2"는 "각각의 인증된 서비스 플로우에 대해, 인증된 QoSParamSet에 의해 구체화된 QoS로 MAC 연결이 설정될 수 있다." 을 의미하므로, 상기 제1 기지국(1)은 상기 제3 기지국 (8)으로 핸드오프 확정신호인 "HO_confirm" 메시지를 전송(S4)하게 된다.

이어서, 상기 제1 기지국(1)은 상기 무선단말(4)의 핸드오프 요청신호인 "MOB_MSSHO_REQ" 메시지에 대한 응답신호로서 "MOB_HO_RSP" 메시지를 무선단말(4)로 전송(S5)하게 된다.

이에 따라, 무선단말(4)은 이에 대한 응답 메시지인 "MOB_HO_Indication" 메시지를 상기 제1 기지국(1)으로 전송(S6)한다.

이어서, 무선단말(4)은 상기 제1 기지국(1)과의 접속을 해제한 후 상기 제3 기지국(8)으로 핸드오프되어 접속이 이루어짐에 따라, 새로운 QoS 서비스를 받기 위해 상기 제3 기지국(8)과의 QoS 레벨정보에 대한 협상 과정(Negotiation process, S7)을 다시 거치게 된다.

결국, 상술한 종래 기술에서와 같이 특정 셀(cell)내에서 서비스를 받고 있는 무선단말이 다른 이웃한 셀로 핸드오프 되는 경우, 현재 서비스를 제공하고 있는 기지국은 핸드오프되는 타겟(target) 기지국으로부터 단지 QoS 레벨정보의 보장 여부에 대한 정보만을 통보받게 됨으로써, 핸드오프되는 무선단말은 핸드오프시마다 매번 새로운 QoS 서비스를 위한 협상 과정을 거쳐야만 했다. 이로 인하여 핸드오프되는 단말이 최적의 QoS를 제공받기 위한 시간은 길어지게 되고, 빠르게 이동할 경우에는 항상 기본적인 QoS 서비스를 받을 확률이 높아지게 된다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 광대역 무선 통신망에서 무선단말의 핸드오프시 각 기지국의 QoS 정보를 모니터링하여 무선단말에게 QoS 레벨정보를 미리 지정함으로써, QoS 인증 과정을 최소화하여 지연시간 없이 이동 중 최적의 QoS를 보장할 수 있도록 한 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템의 일 측면에 따르면, 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템에 있어서, 동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 QoS 정보를 실시간으로 전송받아 모니터링하고, 제1 기지국의 서비스 단말로부터 제2 기지국으로의 핸드오프 요청이 발생된 경우, 상기 제2 기지국의 QoS 정보에 따라 새로운 QoS 레벨 정보를 결정하여 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 모니터링 서버를 포함한다.

상기 모니터링 서버는 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 없는 경우, 서비스 가능한 레벨의 QoS 정보를 결정한다.

상기 제2 기지국의 셀 영역으로 핸드오프된 서비스 단말은 상기 모니터링 서버에 의해 결정된 새로운 QoS 레벨 정보의 서비스를 제공받게 된다.

상기 모니터링 서버는 상기 동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 실 시간으로 전송되는 QoS 정보를 저장하는 QoS 정보 저장부와, 상기 제1 기지국의 핸드오프 요청시 상기 QoS 정보 저장부로부터 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 있는지의 여부를 판별하는 제어부와, 상기 제어부의 판별 결과에 따라 상기 제2 기지국에서의 QoS 서비스 레벨을 결정하는 QoS 서비스레벨 결정부를 포함하여 구성된다.

상기 QoS 정보 저장부에 저장되는 QoS 정보는 각 기지국별로 구분되어 저장되어진다.

상기 제어부는 상기 QoS 정보 저장부에 저장된 기지국별 QoS 정보가 변경되는 경우, 변경된 정보를 실시간으로 갱신한다.

상기 QoS 서비스레벨 결정부는 상기 제어부의 판별 결과, 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 상기 제2 기지국으로부터 제공받을 수 없는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 서비스 가능한 QoS 서비스 레벨을 결정한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법의 일 측면에 따르면, 동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 QoS 정보를 실시간으로 전송받아 모니터링하는 과정과, 제1 기지국의 서비스 단말로부터 제2 기지국으로의 핸드오프 요청이 발생된 경우, 상기 제2 기지국의 QoS 정보에 따라 새로운 QoS 레벨 정보를 결정하는 과정과, 상기 새로운 QoS 레벨 정보를 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 과정을 포함한다.

특히, 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 없는 경우, 서비스 가능한 QoS 레벨 정보를 결정하게 된다.

상기 제2 기지국의 QoS 정보에 따라 새로운 QoS 레벨 정보를 결정하는 과정은 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 있는지의 여부를 판별하는 과정과, 상기 판별 결과에 따라 상기 제2 기지국에서의 QoS 서비스 레벨을 결정하는 과정을 포함한다.

상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 상기 제2 기지국으로부터 제공받을 수 없는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 서비스 가능한 QoS 서비스 레벨을 결정하게 된다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법의 일 측면에 따르면, 무선단말로부터 핸드오프 요청신호를 전송받은 제1 기지국이 QoS 모니터링 서버와 제2 기지국으로 핸드오프 사전예고 요청신호를 동시에 전송하는 과정과, 상기 핸드오프 사전예고 요청신호를 전송받은 QoS 모니터링 서버가 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로부터 실시간으로 전송되는 QoS 정보를 체크하여 새롭게 결정한 QoS 레벨 정보를 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 과정과, 상기 무선단말이 상기 제1 기지국으로부터 새로운 QoS 레벨 정보를 전송받아 상기 제2 기지국의 셀 영역으로 핸드오프되어 상기 새로운 QoS 레벨 정보의 서비스를 제공받게 되는 과정을 포함한다.

상기 새로운 QoS 레벨 정보는 글로벌 헤더(Global Header) 필드와, 무선단말 식별(MSS unique identifier) 필드와, 대역폭 정보(BS Estimated) 필드와, 서비스 레벨(QoS Estimated) 필드와, 암호화 정보(Security) 필드와, 에러검출정보(CRC) 필드 중 적어도 어느 하나의 필드 정보를 포함한다.

상기 무선단말 식별(MSS unique identifier) 필드에는 상기 제2 기지국의 서비스 영역으로 핸드오프되어지는 무선단말(MSS)의 고유한 식별자가 저장된다.

상기 대역폭 정보(BS Estimated) 필드에는 최소 패킷 데이터 전송을 보장하기 위한 대역폭 정보가 저장된다.

상기 서비스 레벨(QoS Estimated) 필드에는 Unsolicited Frant Service(UGS)와, 실시간 풀링 서비스(rtPS)와, 비실시간 풀링 서비스(nrtPS)와, Best effort Service(BE) 서비스 레벨 정보 중 적어도 어느 하나의 서비스 레벨 정보가 저장된다.

상기 암호화 정보(Security) 필드에는 상기 새로운 QoS 레벨 정보에 대한 암호화 정보가 저장된다.

상기 에러검출정보(CRC) 필드에는 상기 새로운 QoS 레벨 정보 전송중 발생되는 에러검출정보가 저장된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 핸드오프시 광대역 무선 통신망의 네트워크 연결 구성을 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 모니터링 시스템은, 광대역 무선 통신망에서 무선통신 서비스를 제공하기 위한 제1 기지국(10) 및 제2 기지국(20)과, 상기 제1 기지국(10)의 서비스 영역인 제1셀(30)내에서 서비스를 받고 있는 무선단말(MSS: 40,50)과, 상기 제2 기지국(20)의 서비스 영역인 제2셀(60)내에서 서비스를 받고 있는 무선단말(MSS: 70)과, 상기 제1 기지국(10) 및 제2 기지국(20)으로부터 각 셀(cell)의 QoS 정보를 실시간으로 전송받아 모니터링하는 QoS 모니터링 서버(80) 및 상기 제1 기지국(10) 및 제2 기지국(20)의 서비스 영역내에 위치한 단말들이 각 기지국에 등록이 되어 있는지를 체크하고 인증하는 인증서버(90)를 포함한다.

무선단말(MSS: 40,50)은 제1 기지국(10)의 서비스 영역인 제1셀(30)내에 위치하여 제1 기지국(10)으로부터 제공되어지는 서비스를 받게 되며, 무선단말(MSS: 70)은 제2 기지국(20)의 서비스 영역인 제2셀(60)내에 위치하여 제2 기지국(20)으로부터 제공되어지는 서비스를 받게 된다.

이와 같이, 각 기지국의 서비스 영역내에 위치한 단말들은 해당 기지국으로부터 서비스 가능한 특정 QoS 레벨의 서비스를 받게 되며, 이때 제공되어지는 서비스로는 QoS 레벨에 따라 이메일 서비스, MP3나 동영상 서비스, 파일을 전송해주는 FTP 서비스 등으로 구분되어진다.

제1 기지국(10) 및 제2 기지국(20)은 상기 QoS 모니터링 서버(80)와 동기가 이루어진 상태를 유지하게 되며, 이러한 상태에서 각 셀(cell)의 QoS 정보를 QoS 모니터링 서버(80)로 실시간 전송하게 된다.

또한, 제1 기지국(10) 및 제2 기지국(20)은 각 셀의 QoS 정보가 변경이 될 때마다 변경된 QoS 정보를 QoS 모니터링 서버(80)로 전송하게 된다.

QoS 모니터링 서버(80)는 상기 제1 기지국(10) 및 제2 기지국(20)으로부터 실시간으로 전송되는 QoS 정보를 전송받아 설정된 각 기지국(10,20)의 QoS 정보를 갱신(update)하게 된다.

이에 따라, QoS 모니터링 서버(80)는 중앙에서 각 기지국의 QoS 정보를 실시간으로 모니터링(monitoring)할 수 있게 된다.

또한, 제1 기지국(10)의 서비스 영역내에서 서비스를 제공받고 있는 단말들 중 특정 단말로부터 제2 기지국(20)으로의 핸드오프 요청신호가 발생되어지면 핸드오프 프로세스가 진행되어지며, 이와 동시에 QoS 모니터링 서버(80)는 상기 제1 기지국(10)으로부터 핸드오프 요청신호를 전송받게 된다.

이에 따라, QoS 모니터링 서버(80)는 제2 기지국(20)의 QoS 정보를 체크하여, 핸드오프되어지는 단말이 제1 기지국(10)으로부터 제공받던 QoS 서비스와 동일한 레벨의 QoS 서비스를 제2 기지국(20)으로부터 제공받을 수 있는지의 여부를 판별하게 된다.

이 때, 만약 제2 기지국(20)의 QoS 정보 체크 결과, 핸드오프되어지는 단말이 제1 기지국(10)으로부터의 QoS 서비스와 동일한 레벨의 QoS 서비스를 제2 기지국(20)으로부터 제공받을 수 없는 것으로 확인되어지면, 현재 제2 기지국(20)으로부터 제공 가능한 QoS 서비스를 선택하여 선택되어진 새로운 QoS 정보를 상기 제1 기지국(10)과 제2 기지국(20)으로 동시에 전송하게 된다.

이에 따라, 제1 기지국(10)에서 제2 기지국(20)의 서비스 영역으로 핸드오프되어지는 단말은 제1 기지국(10)과의 접속을 해제(release)한 후 제2 기지국(20)과 접속하게 된다.

이때, 단말은 제2 기지국(20)과 QoS 서비스에 대한 협상 과정을 수행하지 않고 상기 QoS 모니터링 서버(80)로부터 전송받은 새로운 QoS 정보에 의해 해당 서비스를 받게 된다.

즉, 본 발명에서는 광대역 무선 통신망에서의 핸드오프시 지연시간 없이 최적의 QoS 정보로 지속적인 서비스를 받을 수 있게 된다.

도 4는 도 3의 QoS 모니터링 서버의 구성을 나타내는 블록 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 QoS 모니터링 서버(80)는 통신 인터페이스부(81)와, 시간정보 동기화부(82)와, 제어부(83)와, QoS 정보 저장부(84) 및 QoS 서비스레벨 결정부(85)를 포함한다.

통신 인터페이스부(81)는 각 기지국들과 인터페이싱하여 기지국으로부터 전송되어지는 정보를 수신하고, 기지국으로 필요한 정보를 송신하게 된다.

시간정보 동기화부(82)는 유선망(Backbone)으로 연결되어 있는 기지국으로부터 시간정보를 전송받아 각 기지국들과의 시간정보를 동기화시키게 된다.

제어부(83)는 상기 통신 인터페이스부(81)를 통해 입력되는 각 기지국의 QoS 정보를 전송받아 상기 QoS 정보 저장부(84)에 저장시키게 된다.

특히, 특정 단말로부터 핸드오프 요청이 발생하여 해당 서비스 기지국으로부 터 핸드오프 요청신호가 전송된 경우, 서비스 기지국과 핸드오프되어지는 핸드오프 대상 기지국(Target BS)으로부터 실시간으로 전송되는 QoS 정보를 체크하게 된다.

즉, 제어부(83)에서는 핸드오프 대상 기지국(Target BS)의 QoS 정보를 체크하여, 핸드오프되어지는 단말이 해당 서비스 기지국으로부터 제공받던 QoS 서비스와 동일한 레벨의 QoS 서비스를 제공받을 수 있는지의 여부를 판별하게 되며, 판별 결과에 따라 상기 QoS 서비스레벨 결정부(85)로 상기 핸드오프 대상 기지국(Target BS)에서 이용 가능한 QoS 서비스레벨 결정 요청을 하게 된다.

QoS 정보 저장부(84)는 상기 통신 인터페이스부(81)를 통해 입력되는 각 기지국들의 QoS 정보를 기지국별로 구분하여 저장하게 된다.

QoS 서비스레벨 결정부(85)는 상기 제어부(83)에서의 판별 결과에 따라, 서비스 기지국에서 핸드오프 대상 기지국(Target BS)으로 핸드오프되어지는 단말이 핸드오프 대상 기지국(Target BS)에서 이용 가능한 QoS 서비스레벨을 결정하게 된다.

즉, 핸드오프되어지는 단말이 해당 서비스 기지국으로부터의 QoS 서비스와 동일한 레벨의 QoS 서비스를 핸드오프 대상 기지국(Target BS)으로부터 제공받을 수 없는 경우, 현재 핸드오프 대상 기지국(Target BS)으로부터 제공 가능한 QoS 서비스를 결정하여 상기 제어부(83)로 통보하게 된다.

이에 따라, 상기 제어부(83)에서는 QoS 서비스레벨 결정부(85)로부터 결정된 새로운 QoS 정보를 상기 통신 인터페이스부(81)를 통해 해당 서비스 기지국와 핸드오프 대상 기지국(Target BS)으로 동시에 전송하게 된다.

이에 따라, 핸드오프 대상 기지국(Target BS)으로 핸드오프되어지는 단말은 해당 서비스 기지국으로부터 새롭게 결정된 QoS 정보를 획득한 상태에서 해당 서비스 기지국과의 접속을 해제한 후 핸드오프 대상 기지국(Target BS)과 접속하게 됨으로써, 단말은 QoS 서비스에 대한 별도의 협상 과정 없이 최적의 QoS 정보로 지속적인 서비스를 받을 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 핸드오프 과정에서의 메시지 흐름을 나타내는 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 무선단말(50)이 현재 서비스를 받고 있는 제1 기지국(10)으로 핸드오프 요청신호인 "MSSHO REQ" 메시지를 전송(S10)하게 되면, 서비스 기지국인 제1 기지국(10)은 QoS 모니터링 서버(80)와 이웃한 타겟(target) 기지국인 제2 기지국(20)으로 핸드오프 사전예고 요청신호인 "HO-Pre Notification" 메시지를 동시에 전송(S20)하게 된다.

여기서, 상기 "HO-Pre Notification" 메시지는 하기의 표 2에서와 같은 필드의 구성을 갖게 된다.

Field	Size	Notes
Global Header	152-bit
For(j=0; j<Num Records; j++){
MSS unique identifier	48-bit	48-bit unique identifier used by MSS(as provided by the MSS or by the I-am-host-of message)
Estimated Time to HO	16-bit	In milliseconds, relative to the time stamp. A value of 0 indicates that the estimated time is unknown
Required BW	8-bit	Bandwidth which is required by MSS(to guarantee minimum packet data transmission)
Required QoS	8-bit	name of Service Class representing Authorized QoSparamSet
}
Security field	TBD	A means to authenticate this message
CRC field	32-bit	IEEE CRE-32

즉, 상기 표 2에서와 같이, "HO-Pre Notification" 메시지는 Global Header 필드와, MSS unique identifier 필드와, Estimated Time to HO 필드와, Required BW 필드와, Required QoS 필드와, Security 필드 및 CRC 필드로 구성되어진다.

MSS unique identifier 필드는 48 Bit의 크기를 갖으며, 핸드오프되어지는 단말(MSS)의 고유한 식별자가 저장되어진다. 이러한 식별자는 단말로부터 제공되어지거나 I-am-host-of message에 의해 제공되게 된다.

그리고, Estimated Time to HO 필드는 16 Bit의 크기를 갖으며, 단말의 핸드오프시까지 예상되어지는 시간이 저장되게 된다. 시간의 단위는 milliseconds이며 타임 스탬프(time stamp)에 대해서는 상대적이다. 특히 핸드오프시까지 예상되어지는 시간의 값이 0인 경우에는 예상되어지는 시간을 알 수 없음을 의미한다.

Required BW 필드는 8 Bit의 크기를 갖으며, 최소 패킷 데이터 전송을 보장하기 위해 핸드오프되는 단말(MSS)에 의해 요구되어지는 대역폭(Bandwidth)이 저장 되어진다.

Required QoS 필드는 8 Bit의 크기를 갖으며, 인증된 QoSparamSet을 나타내는 서비스 클래스의 이름이 저장되어진다.

Security 필드는 미확정(To be Determined: TBD)되어 있으며, "HO-Pre Notification" 메시지를 암호화한 방법에 대한 정보가 저장되어진다.

CRC 필드는 32 Bit의 크기를 갖으며, 메시지 전송중 발생될 수 있는 에러를 검출하기 위한 정보가 저장되어진다.

이어서, 상기 QoS 모니터링 서버(80)는 새로운 QoS 정책(Policy)을 상기 제1 기지국(10)과 제2 기지국(20)으로 동시에 전송(S30)하게 된다. 여기서, 상기 새로운 QoS 정책에 대한 정보는 하기의 표 3에서와 같은 필드의 구성을 갖게 된다.

Field	Size	Notes
Global Header	152-bit
For(j=0; j<Num Records; j++{
MSS unique identifier 48-bit	48-bit	48-bit unique identifier used by MSS(as provided by the MSS or by the I-am-host-of message)
BW Estimated	8-bit	Bandwidth which is provided by BS (to guarantee minimum packet data transmission) TBD how to set this field.
QoS Estimated	8-bit	Quality of Service level - Unsolicited Frant Service(UGS) - Real-time Polling Service(rtPS) - Non real time Polling Service(nrtPS) - Best effort
}
Security	TBD	A means to authenticate this message
CRC field	32-bit	IEEE CRE-32

즉, 상기 표 3에서와 같이, 상기 새로운 QoS Policy에 대한 정보는 Global Header 필드와, MSS unique identifier 필드와, BS Estimated 필드와, QoS Estimated 필드와, Security 필드 및 CRC 필드로 구성되어진다.

그리고, BS Estimated 필드는 8 Bit의 크기를 갖으며, 최소 패킷 데이터 전송을 보장하기 위해 기지국(BS)에 의해 제공되어지는 대역폭(Bandwidth)이 저장되어진다. 특히 이 필드의 설정에 대해서는 미확정(To be Determined: TBD)되어 있다.

QoS Estimated 필드는 8 Bit의 크기를 갖으며, 다음과 같은 4개의 서비스 레벨 중 어느 하나가 선택되어진다.

즉, 예상되어지는 서비스 레벨의 질(Quality of Service level)은 이메일 서비스와 같은 수준의 레벨에 해당하는 Unsolicited Frant Service(UGS)와, MP3나 동영상 서비스 수준의 레벨에 해당하는 실시간 풀링 서비스(Real-time Polling Service: rtPS)와, FTP 서비스 수준의 레벨에 해당하는 비실시간 풀링 서비스(Non real time Polling Service: nrtPS)와, 최적의 서비스 수준의 레벨에 해당하는 Best effort Service로 구분되어진다.

Security 필드는 미확정(To be Determined: TBD)되어 있으며, 갱신된 QoS 메시지를 암호화한 방법에 대한 정보가 저장되어진다.

이어서, 상기 제2 기지국(20)은 상기 제1 기지국(10)의 "HO-Pre Notification" 메시지에 대한 응답으로 "HO-Pre Notification response" 메시지를 제1 기지국(10)으로 전송(S40)하게 된다. 여기서, 상기 "HO-Pre Notification response" 메시지는 하기의 표 4에서와 같은 필드의 구성을 갖게 된다.

Field	Size	Notes
Global Header	152-bit
For(j=0; j<Num Records; j++){
MSS unique identifier	48-bit	48-bit unique identifier used by MSS(as provided by the MSS or by the I-am-host-of message)
}
Security	TBD	A means to authenticate this message
CRC field	32-bit	IEEE CRE-32

즉, 상기 표 4에서와 같이, "HO-Pre Notification response" 메시지는 Global Header 필드와, MSS unique identifier 필드와, Security 필드 및 CRC 필드로 구성되어진다.

그리고, Security 필드는 미확정(To be Determined: TBD)되어 있으며, "HO- Pre Notification response" 메시지를 암호화한 방법에 대한 정보가 저장되어진다.

이어서, 상기 제1 기지국(10)은 상기 무선단말(50)로부터의 핸드오프 요청신호인 "MSSHO REQ" 메시지에 대한 응답으로 "MOB_HO_RSP" 메시지를 무선단말(50)로 전송(S50)하게 된다.

이에 따라, 상기 제1 기지국(10)이 상기 무선단말(50)에 대한 서비스를 해제(Release)하게 됨에 따라, 무선단말(10)은 상기 제2 기지국(20)의 셀 영역으로 핸드오프(S60)되어 지연시간 없이 서비스를 받게 된다.

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.

본 발명에 따르면, 광대역 무선 통신망에서 무선단말의 핸드오프시 각 기지국의 QoS 정보를 모니터링하여 무선단말에게 QoS 레벨정보를 미리 지정함으로써, QoS 인증 과정을 최소화하여 지연시간 없이 이동 중 최적의 QoS를 보장할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템에 있어서,

동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 QoS 정보를 실시간으로 전송받아 모니터링하고, 제1 기지국의 서비스 단말로부터 제2 기지국으로의 핸드오프 요청이 발생된 경우, 상기 제2 기지국의 QoS 정보에 따라 새로운 QoS 레벨 정보를 결정하여 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 모니터링 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 모니터링 서버는,

상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 없는 경우, 서비스 가능한 레벨의 QoS 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제2 기지국의 셀 영역으로 핸드오프된 서비스 단말은 상기 모니터링 서버에 의해 결정된 새로운 QoS 레벨 정보의 서비스를 제공받게 되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 모니터링 서버는,

상기 동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 실시간으로 전송되는 QoS 정보를 저장하는 QoS 정보 저장부와,

상기 제1 기지국의 핸드오프 요청시 상기 QoS 정보 저장부로부터 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 있는지의 여부를 판별하는 제어부와,

상기 제어부의 판별 결과에 따라 상기 제2 기지국에서의 QoS 서비스 레벨을 결정하는 QoS 서비스레벨 결정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 QoS 정보 저장부에 저장되는 QoS 정보는 각 기지국별로 구분되어 저장되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 QoS 정보 저장부에 저장된 기지국별 QoS 정보가 변경되는 경우, 변경된 정보를 실시간으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 QoS 서비스레벨 결정부는,

상기 제어부의 판별 결과, 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 상기 제2 기지국으로부터 제공받을 수 없는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 서비스 가능한 QoS 서비스 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템에 있어서,

동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 실시간으로 전송되는 QoS 정보를 저장하는 QoS 정보 저장부와,

제1 기지국의 서비스 단말로부터 제2 기지국으로의 핸드오프 요청이 발생된 경우, 상기 QoS 정보 저장부로부터 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 있는지의 여부를 판별하는 제어부와,

상기 제어부의 판별 결과에 따라 상기 제2 기지국에서의 QoS 서비스 레벨을 결정하는 QoS 서비스레벨 결정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 8항에 있어서,

상기 QoS 정보 저장부에 저장되는 QoS 정보는 각 기지국별로 구분되어 저장되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 8항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 QoS 정보 저장부에 저장된 기지국별 QoS 정보가 변경되는 경우, 변경된 정보를 실시간으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
제 8항에 있어서,

상기 QoS 서비스레벨 결정부는

상기 제어부의 판별 결과, 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 상기 제2 기지국으로부터 제공받을 수 없는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 서비스 가능한 QoS 서비스 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 시스템.
광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법에 있어서,

(a) 동기화된 시간정보를 갖는 각 기지국으로부터 QoS 정보를 실시간으로 전송받아 모니터링하는 과정과,

(b) 제1 기지국의 서비스 단말로부터 제2 기지국으로의 핸드오프 요청이 발생된 경우, 상기 제2 기지국의 QoS 정보에 따라 새로운 QoS 레벨 정보를 결정하는 과정과,

(c) 상기 새로운 QoS 레벨 정보를 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 12항에 있어서,

상기 (b) 과정에서, 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 없는 경우, 서비스 가능한 QoS 레벨 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 12항에 있어서,

상기 (b) 과정은,

(b1) 상기 제2 기지국의 QoS 정보를 체크하여 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 제공할 수 있는지의 여부를 판별하는 과정과,

(b2) 상기 판별 결과에 따라 상기 제2 기지국에서의 QoS 서비스 레벨을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 14항에 있어서,

상기 (b2) 과정에서, 상기 제1 기지국의 QoS 정보와 동일한 레벨의 서비스를 상기 제2 기지국으로부터 제공받을 수 없는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 서비스 가능한 QoS 서비스 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법에 있어서,

(a) 무선단말로부터 핸드오프 요청신호를 전송받은 제1 기지국이 QoS 모니터링 서버와 제2 기지국으로 핸드오프 사전예고 요청신호를 동시에 전송하는 과정과,

(b) 상기 핸드오프 사전예고 요청신호를 전송받은 QoS 모니터링 서버가 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로부터 실시간으로 전송되는 QoS 정보를 체크하여 새롭게 결정한 QoS 레벨 정보를 상기 제1 기지국과 제2 기지국으로 동시에 전송하는 과정과,

(c) 상기 무선단말이 상기 제1 기지국으로부터 새로운 QoS 레벨 정보를 전송받아 상기 제2 기지국의 셀 영역으로 핸드오프되어 상기 새로운 QoS 레벨 정보의 서비스를 제공받게 되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 16항에 있어서,

상기 새로운 QoS 레벨 정보는 글로벌 헤더(Global Header) 필드와, 무선단말 식별(MSS unique identifier) 필드와, 대역폭 정보(BS Estimated) 필드와, 서비스 레벨(QoS Estimated) 필드와, 암호화 정보(Security) 필드와, 에러검출정보(CRC) 필드 중 적어도 어느 하나의 필드 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 17항에 있어서,

상기 무선단말 식별(MSS unique identifier) 필드에는 상기 제2 기지국의 서비스 영역으로 핸드오프되어지는 무선단말(MSS)의 고유한 식별자가 저장되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 17항에 있어서,

상기 대역폭 정보(BS Estimated) 필드에는 최소 패킷 데이터 전송을 보장하기 위한 대역폭 정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 17항에 있어서,

상기 서비스 레벨(QoS Estimated) 필드에는 Unsolicited Frant Service(UGS)와, 실시간 풀링 서비스(rtPS)와, 비실시간 풀링 서비스(nrtPS)와, Best effort Service(BE) 서비스 레벨 정보 중 적어도 어느 하나의 서비스 레벨 정보가 저장되 는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 17항에 있어서,

상기 암호화 정보(Security) 필드에는 상기 새로운 QoS 레벨 정보에 대한 암호화 정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.
제 17항에 있어서,

상기 에러검출정보(CRC) 필드에는 상기 새로운 QoS 레벨 정보 전송중 발생되는 에러검출정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신망의 QoS 모니터링 방법.