KR101091036B1 - Method for Hand-Off between Wireless Communication Systems Applying Velocity of Mobile Communication Terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신호세기와 단말의 이동 속도를 고려하여 핸드오프를 수행할 수 있도록 하는 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a handoff method between heterogeneous wireless communication systems using a moving speed of a mobile communication terminal to perform a handoff in consideration of signal strength and moving speed of a terminal.
본 발명은 시스템 A의 서비스를 받고 있던 이동 통신 단말이 시스템 B로 핸드오프하기 위한 방법으로서, 무선 통신 시스템 A가 핸드오프를 위한 제반 절차를 시작하는 시점에서의 신호세기를 P_1, 시스템 B를 핸드오프 후보집합에 포함하는 최저 신호세기를 P_2, 시스템 A의 서비스 가능 최저 신호세기 즉, 핸드오프 해야 하는 시점의 신호 세기를 P_3라 할 때, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 되었는지의 여부를 판단하는 단계; 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 된 경우, 이동 통신 단말의 이동 속도를 측정하는 단계; 측정한 속도가 시스템 B의 지원 가능한 이동 속도 이하인지의 여부를 판단하는 단계; 지원 가능한 속도 이하인 경우 시스템 B를 핸드오프 후보로 선택하는 단계; 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상인지의 여부를 판단하는 단계; 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상인 경우, 상기 시스템 B로의 핸드오프를 수행하는 단계; 로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.The present invention provides a method for handing off a system A mobile communication terminal to a system B by handing the signal strength P_1 and system B at the time when the wireless communication system A starts various procedures for handoff. When the lowest signal strength included in the off candidate set is P_2 and the lowest serviceable signal strength of System A, that is, the signal strength at the time of handoff, is P_3, the signal strength of System A becomes P_1 or less, Determining whether the signal strength is greater than or equal to P_3; Measuring the moving speed of the mobile communication terminal when the signal strength of the system A becomes less than or equal to P_1 or the signal strength of the system B becomes greater than or equal to P_3; Determining whether the measured speed is below the supportable moving speed of the system B; Selecting System B as a handoff candidate if it is below a supportable speed; Determining whether the signal strength of system A is less than or equal to P_3, and whether or not the signal strength of system B is greater than or equal to P_2; Performing a handoff to the system B when the signal strength of the system A is less than or equal to P_3 and the signal strength of the system B is greater than or equal to P_2; It consists of technical features.
Description
도 1은 본 발명의 핸드오프 방법을 설명하기 위한 개념도,1 is a conceptual diagram illustrating a handoff method of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 이동 속도 측정 방법을 설명하기 위한 개념도,2 is a conceptual diagram illustrating a method for measuring a terminal movement speed according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 이동 속도 측정 방법을 설명하기 위한 개념도,3 is a conceptual diagram illustrating a method for measuring a terminal movement speed according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 과정을 나타낸 흐름도,4 is a flowchart illustrating a handoff process between heterogeneous wireless communication systems according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 과정을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a handoff process between heterogeneous wireless communication systems according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 각 무선 통신 시스템마다 지 원 가능한 단말의 이동 속도가 다른 점을 감안하여, 신호세기 뿐만 아니라 단말의 이동 속도를 고려하여 핸드오프를 수행할 수 있도록 하는 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a handoff method between heterogeneous wireless communication systems using a moving speed of a mobile communication terminal. More specifically, in consideration of the difference in the moving speed of a supported terminal for each wireless communication system, not only the signal strength but also the terminal The present invention relates to a handoff method between heterogeneous wireless communication systems using a moving speed of a mobile communication terminal to perform a handoff in consideration of the moving speed of the mobile communication terminal.
일반적으로, 복수의 무선 통신 시스템이 공존하는 환경에서, 이동 통신 단말은 높은 데이터 전송 속도와 좋은 전송 품질을 제공받을 수 있는 시스템을 선택하여 핸드오프를 수행한다.In general, in an environment where a plurality of wireless communication systems coexist, the mobile communication terminal selects a system capable of providing a high data transmission speed and a good transmission quality to perform a handoff.
예를 들어, CDMA2000 1xEV-DO와 무선랜(WLAN)의 이용이 가능한 듀얼 모드 단말의 경우, CDMA2000 1xEV-DO의 전송 속도는 최대 2Mbps인데 반해, WLAN의 전송 속도는 IEEE802.11a의 경우 최대 54Mbps에 이르므로, 듀얼 모드 단말이 최초 1xEV-DO를 통해 데이터 서비스를 받다가, WLAN 서비스 영역에 들어오게 되면, 고속 데이터 서비스를 위해서 WLAN 시스템으로 핸드오프를 시도하는 것이다.For example, in the case of a dual mode terminal capable of using a CDMA2000 1xEV-DO and a WLAN, the transmission speed of the CDMA2000 1xEV-DO is 2Mbps, whereas the WLAN transmission rate is 54Mbps in the case of IEEE802.11a. Therefore, when the dual mode terminal receives data service through the 1xEV-DO for the first time and enters the WLAN service area, the dual mode terminal attempts to handoff to the WLAN system for high speed data service.
이러한 기존의 복수 무선 통신 시스템 간의 핸드오프는 일반적으로 각 시스템의 수신 신호 세기(RSSI)를 기초로 하여 이루어지며, 이에 따라 이동 통신 단말은 수신 신호의 세기가 일정 수준 이상으로 올라가거나 내려갈 경우 핸드오프를 시도하게 된다.The handoff between the existing multiple wireless communication systems is generally based on the received signal strength (RSSI) of each system. Accordingly, the mobile communication terminal handoffs the received signal when the strength of the received signal rises or falls above a certain level. Will try.
한편, CDMA나 GSM 기반의 2 세대 및 3세대 이동 통신 시스템의 경우에는 일반적으로 250km/h 의 속도로 이동하는 고속 이동 단말에 대해서도 데이터의 전송을 지원하며, 최근 제안된 휴대 인터넷(High-speed Portable Internet) 시스템(또는, 와이브로 시스템)의 경우에는 최대 60km/h의 저/중속도를, IEEE802.11b/g/a를 비롯한 무선랜 시스템의 경우에는 약 3km/h의 보행자 속도를 지원한다. On the other hand, CDMA or GSM-based 2nd and 3rd generation mobile communication systems generally support data transmission for high-speed mobile terminals moving at a speed of 250 km / h. Internet system (or WiBro system) supports low / medium speed of up to 60km / h, and pedestrian speed of about 3km / h in case of wireless LAN system including IEEE802.11b / g / a.
그리고, CDMA 이동전화의 경우 최대 수 Mbps의 데이터 전송 속도를 지원하며, 휴대인터넷 시스템의 경우에는 최대 수~수십 Mbps, 무선랜 시스템의 경우에는 최대 수십~100Mbps의 데이터 전송 속도를 지원할 수 있다.In addition, a CDMA mobile phone supports a data transfer rate of up to several Mbps, a portable Internet system may support a maximum data transfer rate of several tens to several tens of Mbps, and a wireless LAN system.
따라서, 보행자 속도로 이동하는 단말의 경우에는, 여러 무선 통신 시스템이 공존한다면 기본적으로 데이터 전송 속도만을 고려하여, 데이터 전송 속도가 높은 시스템으로 접속하는 것이 상대적으로 유리하게 된다.Therefore, in the case of a terminal moving at a pedestrian speed, if several wireless communication systems coexist, it is relatively advantageous to connect to a system having a high data transmission rate by considering only the data transmission rate.
하지만, 고속 이동 중인 단말의 경우, 무선랜과 같이 보행자 속도밖에 지원할 수 없는 시스템에 접속하게 되면, 오히려 데이터 전송 오류가 많이 발생하게 될 뿐만 아니라, 전체 무선랜에 접속한 단말의 매체 접근 기회가 줄어들게 되어 시스템 쓰루풋(Throughput)이 감소되게 된다.However, in the case of a fast moving terminal, when accessing a system that can only support a pedestrian speed such as a wireless LAN, not only data transmission error is generated but also a medium access opportunity of the terminal connected to the entire wireless LAN is reduced. This reduces system throughput.
즉, 이동 중인 단말의 경우, 상기와 같이 수신 신호의 세기만을 고려하여 무조건 데이터 전송 속도가 높은 시스템으로 핸드오프를 결정하게 되면, 각 무선 시스템이 지원하는 단말 이동 속도의 영향으로 인해, 오히려 핸드오프가 전송 품질 저하의 원인이 된다는 문제점이 있다.That is, in the case of a mobile terminal, if a handoff is determined to a system having a high data transmission rate unconditionally considering only the strength of a received signal as described above, due to the influence of a terminal moving speed supported by each wireless system, the handoff is rather handoff. Has a problem of causing transmission quality degradation.
특히, 현재 국내에서는 2.3GHz 대역을 활용하여 정지 또는 저속 이동 중에도 고속 인터넷 접속이 가능한 무선 인터넷 서비스로서 '휴대 인터넷' 이라는 새로운 서비스가 제안되었으며, 이러한 휴대 인터넷 시스템(와이브로 시스템)은 최대 60km/h의 이동 환경을 위한 규격이고, WLAN은 고정 환경을 위한 규격으로서, 휴대 인터넷의 경우에는 가입자 별로 500kbps 정도의 데이터 전송율을 제공하지만, WLAN의 경우에는 수Mbps 이상의 데이터 전송율을 보장할 수 있다. Particularly, in Korea, a new service called 'mobile Internet' has been proposed as a wireless Internet service that enables high-speed Internet access even during stoppage or low-speed movement using 2.3GHz band. The standard for a mobile environment and the WLAN is a standard for a fixed environment. In the case of a portable Internet, a data rate of about 500 kbps is provided for each subscriber, but a WLAN can guarantee a data rate of several Mbps or more.
따라서, 휴대 인터넷 시스템과 WLAN 시스템 간의 핸드오프 시 기존의 핸드오프 방식을 그대로 적용하게 되면, 단말은 이동 환경에서도 수신 신호의 세기가 강한 WLAN을 선택하여 접속하게 되며, 이는 결과적으로 데이터 전송 효율을 저하시키게 된다는 문제점이 발생한다.Therefore, if the existing handoff method is applied as it is when handoff between the portable Internet system and the WLAN system, the terminal selects and connects a WLAN having a strong signal strength even in a mobile environment, which consequently degrades data transmission efficiency. The problem arises.
따라서, 본 발명은 단말 이동 속도 지원 규격이 서로 다른 이기종 무선 통신 시스템 간에 수신신호 세기에 기반한 핸드오프 방법을 적용하는 경우의 전송 품질 열화에 대한 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수신신호 세기뿐만 아니라 단말의 이동 속도를 추가로 활용하여 환경에 따라 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프가 이루어질 수 있도록 함으로써, 보다 좋은 접속 환경에서 서비스를 받을 수 있도록 하는 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems and disadvantages of the degradation of the transmission quality when the handoff method based on the received signal strength between the heterogeneous wireless communication systems having different terminal mobile speed support standards. Rather, by utilizing the movement speed of the terminal additionally to allow handoff between heterogeneous wireless communication systems according to the environment, between heterogeneous wireless communication systems using the movement speed of the mobile communication terminal to receive services in a better connection environment It is an object of the present invention to provide a handoff method.
본 발명의 상기 목적은 시스템 A와 시스템 B의 두 무선 통신 시스템이 공존하는 영역에서, 시스템 A의 서비스를 받고 있던 이동 통신 단말이 시스템 B 측으로 이동함에 따른 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법으로서, A가 핸드오프를 위한 제반 절차를 시작하는 시점에서의 신호세기를 P_1이라 하고, 시스템 B를 핸드오프 후보집합에 포함하는 최저 신호세기를 P_2라 하며, P_3를 시스템 A의 서비스 가능 최저 신호세기 즉, 핸드오프 해야 하는 시점의 신호 세기라 할 때, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 되었는 지의 여부를 판단하는 제1단계와; 상기 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 된 경우, 이동 통신 단말의 이동 속도를 측정하는 제2단계와; 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도가 시스템 B의 지원 가능한 이동 속도 이하인지의 여부를 판단하는 제3단계와; 상기 판단 결과, 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도가 시스템 B의 지원 가능한 이동 속도 이하인 경우 상기 시스템 B를 핸드오프 후보 시스템으로 선택하는 제4단계와; 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상인지의 여부를 판단하는 제5단계와; 상기 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상인 경우, 상기 시스템 B로의 핸드오프를 수행하는 제6단계; 를 포함하여 이루어지는 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법에 의해 달성된다.
The object of the present invention is a handoff method between heterogeneous wireless communication systems as a mobile communication terminal receiving a service of system A moves to system B in a region where two wireless communication systems of system A and system B coexist, Signal strength at the time of starting the general procedure for handoff is called P_1, the lowest signal strength including System B in the handoff candidate set is called P_2, and P_3 is the lowest serviceable signal strength of System A, that is, A first step of determining whether the signal strength of the system A is equal to or smaller than P_1 or the signal strength of the system B is equal to or greater than P_3 when the signal strength at the time of handoff is required; A second step of measuring a moving speed of the mobile communication terminal when the signal strength of the system A becomes less than or equal to P_1 or the signal strength of the system B becomes greater than or equal to P_3; A third step of determining whether the measured moving speed of the mobile communication terminal is less than or equal to the supportable moving speed of the system B; A fourth step of selecting the system B as a handoff candidate system when the measured moving speed of the mobile communication terminal is less than or equal to the supportable moving speed of the system B; A fifth step of determining whether the signal strength of the system A is less than or equal to P_3 and at the same time whether the signal strength of the system B is greater than or equal to P_2; A sixth step of performing a handoff to the system B when the signal strength of the system A is less than or equal to P_3 and the signal strength of the system B is greater than or equal to P_2; It is achieved by a handoff method between heterogeneous wireless communication systems using the moving speed of the mobile communication terminal comprising a.
또한, 본 발명의 상기 목적은 시스템 A와 시스템 1 내지 N의 복수의 무선 통신 시스템이 공존하는 영역에서, 시스템 A의 서비스를 받고 있던 이동 통신 단말이 이동함에 따라 시스템 1 내지 시스템 N 중 어느 하나로 핸드오프를 수행하기 위한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법으로서, 시스템 A가 핸드오프를 위한 제반 절차를 시작하는 시점에서의 신호세기를 P_1이라 하고, 시스템 1 내지 시스템 N 중 임의의 시스템 n을 핸드오프 후보집합에 포함하는 최저 신호세기를 P_2라 하며, P_3를 시스템 A의 서비스 가능 최저 신호세기 즉, 핸드오프 해야 하는 시점의 신호 세기라 할 때, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세 기가 P_3 이상이 되었는지의 여부를 판단하는 제1단계와; 상기 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 1 내지 시스템 N 중 임의의 시스템 n의 신호세기가 P_3 이상이 된 경우, 이동 통신 단말의 이동 속도를 측정하는 제2단계와; 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도가 시스템 n의 지원 가능한 이동 속도 이하인지의 여부를 판단하는 제3단계와; 상기 판단 결과, 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도가 시스템 n의 지원 가능한 이동 속도 이하인 경우 상기 시스템 n을 핸드오프 후보 시스템으로 선택하는 제4단계와; 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 n의 신호세기가 P_2 이상인지의 여부를 판단하는 제5단계와; 상기 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 n의 신호세기가 P_2 이상인 경우, 상기 시스템 n으로의 핸드오프를 수행하는 제6단계; 로 이루어지는 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법에 의해 달성된다.
In addition, the above object of the present invention is to hand to any one of the
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood from the following detailed description based on the accompanying drawings.
먼저, 도 1은 본 발명의 핸드오프 방법을 설명하기 위한 개념도이다.First, Figure 1 is a conceptual diagram for explaining the handoff method of the present invention.
도 1은 시스템 A와 시스템 B의 두 무선 통신 시스템이 공존하는 영역에서, 단말이 시스템 A의 서비스를 받다가 시스템 B의 방향으로 이동하고 있는 경우를 나타낸 것이다. FIG. 1 illustrates a case where a terminal receives a service of System A and moves in the direction of System B in an area where two wireless communication systems of System A and System B coexist.
도면에서, T_1 시점은 시스템 A의 신호세기가 단말의 이동 속도를 지속적으로 측정해야 할 시점의 신호세기인 P_1이 되는 시점이다.In the figure, the time point T_1 is a time point when the signal strength of the system A becomes P_1, which is the signal strength at the time to continuously measure the moving speed of the terminal.
T-2 시점은 시스템 A의 신호 세기인 P_2가 아직은 신호 세기가 점차 증가하는 시스템 B의 신호세기 이상인 시점으로서, 핸드오프를 위한 후보 집합으로 시스템 B를 선택하여야 하는 시점이다.The T-2 time point is a time point when P_2, which is the signal strength of System A, is still greater than or equal to the signal strength of System B in which the signal strength gradually increases, and it is a time when System B should be selected as a candidate set for handoff.
T_3 시점은 현재 서비스 받고 있는 시스템 A의 신호세기가 시스템 B의 신호 세기 이하가 되어, 단말을 다른 무선 통신 시스템(시스템 B)이나, 시스템 A의 인접 셀로 핸드오프를 개시해야 하는 시점이다.The time T_3 is the time when the signal strength of the system A currently being serviced becomes equal to or less than the signal strength of the system B, and the terminal should start handoff to another wireless communication system (system B) or an adjacent cell of the system A.
일반적인 핸드오프의 경우, 시스템 A에서 서비스를 받던 단말의 신호 세기가 일정 수준(P_2) 이하로 낮아지고 시스템 B의 신호세기가 일정 수준(P_2) 이상으로 높아지는 시점인 T_2 시점이 되면, 시스템 B를 핸드오프를 위한 후보집합으로 선택하고, 시스템 A의 신호 세기가 더 낮아져서 일정 수준(P_3)이하가 되는 시점인 T_3 시점에서 시스템 B로 핸드오프를 시행하고, 만약 시스템 B의 신호세기가 일정 수준(P_2)이상이 되지 않는다면, 같은 무선 통신 시스템의 인접 셀로 핸드오프를 시도한다.In the case of a general handoff, when the signal strength of the terminal receiving the service in the system A is lowered below a certain level (P_2) and the signal strength of the system B rises above a certain level (P_2), the system B is Selected as a candidate set for handoff, handoff is performed to system B at the time T_3, when the signal strength of system A is lowered and becomes below a certain level (P_3), and if the signal strength of system B is a certain level ( If not greater than P_2), handoff is attempted to an adjacent cell of the same wireless communication system.
이때, 일반적인 핸드오프의 경우 신호세기만을 고려하여, T_3 시점에서 시스템 A의 신호 세기가 일정 수준 이하로 낮아지고, 시스템 B의 신호 세기가 일정 수준 이하로 높아지게 되므로, T_3 시점에서 시스템 B로 핸드오프를 수행하나, 본 발명에서는 T_1 시점이 되면 단말의 이동 속도를 주기적으로 측정한다.In this case, in the case of a general handoff, only the signal strength is considered, and the signal strength of the system A is lowered to a predetermined level or lower at a time point T_3, and the signal strength of the system B is lowered to a lower level or lower. However, the present invention periodically measures the moving speed of the terminal at the time T_1.
그리고, T_2 시점이 되면 단말의 이동 속도와 시스템 B가 지원하는 이동 속 도 범위를 비교하여, 현재 단말의 이동 속도를 시스템 B가 지원할 수 있다고 판단되면 시스템 B를 핸드오프 대상 후보 집합으로 선택하며, T_3 시점이 되면 시스템 B로의 핸드오프를 수행한다. 또한, 현재 단말의 이동 속도를 시스템 B가 지원하지 못하는 경우, T_3 시점에서 단말은 시스템 B로 핸드오프를 수행하지 않고, 시스템 A 자체 내의 인접 셀로 핸드오프를 수행한다.When the time T_2 is reached, the system compares the movement speed of the terminal with the range of the movement speed supported by the system B. If it is determined that the system B can support the movement speed of the current terminal, the system B is selected as a candidate set for handoff. When time T_3 is reached, handoff to system B is performed. In addition, when the system B does not support the movement speed of the current terminal, at the time T_3, the terminal does not perform a handoff to the system B, but performs a handoff to an adjacent cell in the system A itself.
예를 들면, 만약 이동 통신 단말이 CDMA2000 1xEV-DO의 서비스를 받던 중에 IEEE802.11a(WLAN)의 신호세기가 커지게 되면, 단말은 단말의 이동속도를 측정하게 되고, 만약 단말이 3km/h 이하와 같은 보행자 속도로 이동하고 있는 경우에는 IEEE802.11a가 보행자 속도를 지원하므로 IEEE802.11a로 핸드오프하게 되는 것이다. 만약, 단말이 시속 120km/h의 차량 속도로 이동하고 있는 경우에는 비록 IEEE802.11a의 신호 세기가 높더라도 서비스 받던 CDMA2000 1xEV-DO 셀에서 인접 셀로 핸드오프를 시도한다.
For example, if the signal strength of the IEEE802.11a (WLAN) increases while the mobile communication terminal receives the service of the CDMA2000 1xEV-DO, the terminal measures the moving speed of the terminal, if the terminal is less than 3km / h When moving at the same pedestrian speed as IEEE802.11a supports the pedestrian speed, handoff to IEEE802.11a. If the terminal is moving at a vehicle speed of 120 km / h, even if the signal strength of IEEE802.11a is high, the terminal attempts to handoff from the CDMA2000 1xEV-DO cell that has been serviced to the neighboring cell.
한편, 단말의 이동 속도 측정 방법은 여러가지가 있을 수 있으며, 그 중 일부의 측정 방법에 대하여 도 2 및 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명은 이동 속도를 핸드오프에 적용하는 것을 요지로 하는 것으로서, 이하의 측정 방법 외에 다양한 방법의 속도 측정 방법이 적용 가능하다.On the other hand, there may be a variety of methods for measuring the movement speed of the terminal, some of the measurement method will be described with reference to FIGS. 2 and 3 as follows. At this time, the present invention is to apply the moving speed to the handoff, and the speed measuring method of various methods can be applied in addition to the following measuring method.
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 이동 속도 측정 방법을 설명하기 위한 개념도로서, 전송지연(Propagation Delay) 혹은 왕복지연(Round Trip Delay)과 전송손실(Path Loss, PL)을 이용하는 방법에 관한 도면이다. First, FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method for measuring a terminal movement speed according to an embodiment of the present invention, using a propagation delay or a round trip delay and a path loss (PL). A diagram relating to a method.
도시된 바와 같이, 도 2는 기지국(혹은 AP)과 이동 통신 단말간 데이터의 흐름을 나타내며, 기지국(또는 AP)과 단말간의 거리차에 의해 T_D만큼의 데이터 전송지연이 발생하게 되며, 데이터 처리 시간을 T_P라 하고 할 때 왕복지연인 T_RT=2*T_D가 된다.As shown in FIG. 2, the flow of data between the base station (or AP) and the mobile communication terminal is shown, and a data transmission delay of T_D is generated due to the distance difference between the base station (or AP) and the terminal, and the data processing time Let T_P be the round trip delay T_RT = 2 * T_D.
송신측에서 데이터를 보내는 시점에 보내는 시각 정보를 함께 보내게 되면 수신측에서는 보낸 시각과 받은 시각 정보를 이용해서 T_D(전송지연) 혹은 T_RT(왕복지연)을 알 수 있게 된다. 만약 k번째 전송 구간에 측정한 전송지연을 T_D[k]라 하면 단말의 이동에 의한 전송지연값의 변화량은 ΔT_D = T_D[k+1]-T_D[k]이 된다.When the sender sends the time information sent at the time of sending the data, the receiver can know the T_D (transmission delay) or the T_RT (round trip delay) using the sent time and the received time information. If the transmission delay measured in the kth transmission interval is T_D [k], the amount of change in the transmission delay value due to the movement of the terminal becomes ΔT_D = T_D [k + 1] -T_D [k].
또한, 송신측에서의 송신출력을 Pt라 하고, 수신측의 수신전력을 Pr이라 하면, PL=Pt/Pr은 전송손실이 되며, 전송 손실은 전송거리(D)에 따라 변화하게 되고, 이상적인 자유공간에서는 PL=Pt/Pr ∝ D2의 관계를 갖는다.If the transmission output at the transmitting side is Pt and the receiving power at the receiving side is Pr, PL = Pt / Pr becomes the transmission loss, and the transmission loss varies with the transmission distance D. In an ideal free space, PL = Pt / Pr ∝ D 2 has a relationship.
본 발명에서는 가상의 전송손실에 따른 가상거리(Virtual Distance) VD를 정의하도록 한다.In the present invention, the virtual distance VD according to the virtual transmission loss is defined.
즉, 자유공간의 전송손실 값을 기준으로 k번째 전송 구간에서 측정한 PL[k]=Pt/Pr[k]에서 VD[k]= α{PL[k]} β 를 구하도록 한다. 여기서 α, β는 상수이며 무선 채널 환경의 전송손실에 대한 통계적인 자료로 구해지게 되며, 도심환경과 같은 비가시거리(Non Line Of Sight, NLOS) 환경에서는 다중경로(Multipath)의 영향에 의해서 β는 2.5~3.5의 값을 가지는 것으로 알려져 있다. 이렇게 해서 구해진 가상거리로부터 이동거리를 구하면 이동거리 ΔD=VD[k+1]-VD[k]가 된다. That is, VD [k] = α {PL [k]} β is obtained from PL [k] = Pt / Pr [k] measured in the kth transmission interval based on the transmission loss value of the free space. Here, α and β are constants and are obtained as statistical data on the transmission loss in the wireless channel environment, and in the non line of sight (NLOS) environment such as urban environment, β is affected by the multipath effect. Is known to have a value between 2.5 and 3.5. If the moving distance is obtained from the obtained virtual distance, the moving distance ΔD = VD [k + 1] -VD [k].
따라서, 상기에서 구해진 ΔT_D, ΔD로부터 단말의 이동속도 V=ΔD/ ΔT_D 로 구해질 수 있다.Therefore, the moving speed V = ΔD / ΔT_D of the terminal can be obtained from the above obtained ΔT_D and ΔD.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 이동 속도 측정 방법을 설명하기 위한 개념도로서, GPS 위치 정보를 이용하여 속도를 측정하는 방법을 나타낸다.3 is a conceptual diagram illustrating a method of measuring a terminal movement speed according to another embodiment of the present invention, and illustrates a method of measuring speed using GPS location information.
도시된 바와 같이, 단말의 이동 속도는 GPS를 이용한 위치 정보로부터 알 수 있다. 즉, 위치 정보를 통해서 k번째 위치 추적을 통한 단말 위치를 P[k]라 하고, 위치 추적 시간을 T[k]라 하면 단말 이동속도 V={P[k+1]-P[k]}/{T[k+1]-T[k]}로 구할 수 있다.
As shown, the moving speed of the terminal can be known from the location information using the GPS. That is, if the terminal position through the k-th position tracking through the position information is called P [k] and the position tracking time is T [k], the terminal moving speed V = {P [k + 1] -P [k]}. / {T [k + 1] -T [k]}.
한편, 상기와 같이 측정되는 단말의 이동 속도를 고려하여 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 과정을 도 4 및 도 5의 흐름도를 통해 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, a handoff process between heterogeneous wireless communication systems in consideration of the moving speed of the terminal measured as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4 and 5.
먼저, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 과정을 나타낸 흐름도로서, 시스템 A와 시스템 B만이 공존하는 영역에서의 핸드오프에 대한 것이다.First, FIG. 4 is a flowchart illustrating a handoff process between heterogeneous wireless communication systems according to an embodiment of the present invention, which relates to handoff in an area in which only system A and system B coexist.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 A가 핸드오프를 위한 제반 절차를 시작하는 시점에서의 신호세기를 P_1이라 하고, 시스템 B를 핸드오프 후보집합에 포함하는 최저 신호세기를 P_2라 하며, P_3를 시스템 A의 서비스 가능 최저 신호세기 즉, 핸드오프해야 하는 시점의 신호 세기라고 가정한다.
Hereinafter, for convenience of explanation, the signal strength at the time A starts various procedures for handoff is referred to as P_1, the lowest signal strength including System B in the handoff candidate set is referred to as P_2, and P_3 as the system. It is assumed that the lowest serviceable signal strength of A, that is, the signal strength at the time of handoff.
도시된 바와 같이, 시스템 A와 시스템 B의 두 무선 통신 시스템이 공존하는 영역에서, 시스템 A의 서비스를 받고 있던(S101) 이동 통신 단말이 시스템 B 측으로 이동함에 따라 시스템 A의 신호세기(PA)가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기(PB)가 P_3 이상이 되었는지의 여부를 판단한다(S102).As shown, in the region where the two wireless communication systems of system A and system B coexist, the signal strength of system A (P A ) as the mobile communication terminal, which is being serviced by system A (S101), moves to the system B side. Determines whether P_1 or less, or whether the signal strength (P B ) of the system B is more than or equal to P_3 (S102).
상기 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 된 경우, 이동 통신 단말의 이동 속도(V)를 주기적으로 측정한다(S103).As a result of the determination, when the signal strength of the system A becomes less than or equal to P_1 or the signal strength of the system B becomes greater than or equal to P_3, the moving speed V of the mobile communication terminal is periodically measured (S103).
이후, 시스템 A의 신호세기가 계속해서 낮아지고, 시스템 B의 신호세기가 계속해서 높아져, 핸드오프 후보를 선택해야 하는 시점이 되면, 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도(V)가 시스템 B의 지원 가능한 이동 속도(SVB) 이하인지의 여부를 판단하며(S104), 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도가 시스템 B의 지원 가능한 이동 속도(SVB) 이하인 경우 상기 시스템 B를 핸드오프 후보 시스템으로 선택한다(S105).Subsequently, when the signal strength of the system A is continuously lowered and the signal strength of the system B is continuously increased, and it is time to select a handoff candidate, the measured moving speed V of the mobile communication terminal is determined by the system B. It is determined whether or not the supportable moving speed SV B (S104). If the measured moving speed of the mobile communication terminal is equal to or less than the supportable moving speed SV B of the system B, the system B is a handoff candidate system. (S105).
다음, 시스템 B가 후보 시스템으로 선택되면, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상인지의 여부 즉, 핸드오프 시점이 되었는지의 여부를 판단한다(S106).Next, if the system B is selected as the candidate system, it is determined whether the signal strength of the system A is equal to or less than P_3 and at the same time whether the signal strength of the system B is equal to or larger than P_2, that is, whether or not the handoff time is reached (S106).
상기 단계 S106의 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하가 아니거나, 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상이 아닌 경우, 신호세기 측정 허용시간(Searching Time: ST)을 경과하였는지의 여부를 판단하고(S107), 신호세기 측정 허용시간을 경 과하지 않은 경우, 상기 S106 단계로 궤환하여 계속적으로 해당 시스템으로의 핸드오프 가능 여부를 판단하며, 신호세기 측정 허용시간을 경과한 경우 시스템 A 자체 내의 인접 셀로 핸드오프를 수행한다(S109).As a result of the determination in step S106, if the signal strength of the system A is not less than P_3 or if the signal strength of the system B is not more than P_2, it is determined whether the signal strength measurement allowable time (ST) has passed. (S107), if the signal strength measurement allowable time has not elapsed, it is returned to the step S106 to determine whether the handoff is possible to the system continuously, and when the signal strength measurement allowable time has elapsed, the adjacent cell in the system A itself is passed. Handoff is performed (S109).
그리고, 상기 S106의 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 B의 신호세기가 P_2 이상인 경우, 상기 시스템 B로의 핸드오프를 수행한다(S108).When the signal strength of the system A is less than or equal to P_3 and the signal strength of the system B is greater than or equal to P_2 as a result of the determination in S106, a handoff to the system B is performed (S108).
한편, 상기 단계 S102의 판단 결과, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되지 않고, 동시에 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 되지 않은 경우(핸드오프를 예상하여 단말의 속도를 측정하는 시점이 되지 않은 경우), 상기 제1단계로 궤환하여 단말의 속도 측정 시기가 되었는지의 여부를 계속하여 판단한다.On the other hand, as a result of the determination in step S102, when the signal strength of the system A is not less than P_1 and at the same time the signal strength of the system B is not more than P_3 (prediction of handoff is not the time to measure the speed of the terminal Case), it is returned to the first step to continuously determine whether or not it is time to measure the speed of the terminal.
그리고, 상기 단계 S104의 판단 결과, 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도(V)가 시스템 B의 지원 가능한 이동 속도(SVB) 이하가 아닌 경우, 신호세기만을 고려하여 시스템 B로 핸드오프를 수행하게 되면 오히려 전송 품질이 악화될 수 있으므로, 시스템 A 자체 내의 인접 셀로 핸드오프를 수행하여야 한다(S109).
When the measured moving speed V of the mobile communication terminal is not equal to or less than the supportable moving speed SV B of the system B, handoff is performed to the system B only by considering the signal strength. If so, since the transmission quality may deteriorate, handoff should be performed to an adjacent cell in the system A itself (S109).
마지막으로, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 과정을 나타낸 흐름도로서, 시스템 A와 시스템 1 내지 N의 복수의 무선 통신 시스템이 공존하는 영역에서의 시스템 1 내지 시스템 N 중 어느 하나로 핸드오프를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
Finally, FIG. 5 is a flowchart illustrating a handoff process between heterogeneous wireless communication systems according to another embodiment of the present invention, in which System A and
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 본 실시예에서도 A가 핸드오프를 위한 제반 절차를 시작하는 시점에서의 신호세기를 P_1이라 하고, 시스템 1 내지 시스템 N 중 임의의 시스템 n을 핸드오프 후보집합으로 선정하는 최저 신호세기를 P_2라 하며, P_3를 시스템 A의 서비스 가능 최저 신호세기 즉, 핸드오프해야 하는 시점의 신호 세기라 한다.
As described above, in this embodiment, the signal strength at the time when A starts the overall procedure for handoff is called P_1, and the lowest signal that selects any system n from
도시된 바와 같이, 시스템 A의 서비스를 받고 있던(S201) 이동 통신 단말이 이동함에 따라 핸드오프를 위한 절차를 수행하기 위하여, 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 B의 신호세기가 P_3 이상이 되었는지의 여부를 판단하고(S202), 시스템 A의 신호세기가 P_1 이하가 되거나, 시스템 1 내지 시스템 N 중 임의의 시스템 n의 신호세기가 P_3 이상이 된 경우, 이동 통신 단말의 이동 속도를 측정한다(S203).As shown, in order to perform a procedure for handoff as the mobile communication terminal which is being serviced by the system A (S201) moves, the signal strength of the system A becomes P_1 or less, or the signal strength of the system B is P_3. If it is determined whether or not the abnormality (S202), the signal strength of the system A is equal to or less than P_1, or if the signal strength of any system n of the
다음, 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도(V)가 해당 시스템 n의 지원 가능한 이동 속도(SVn) 이하인지의 여부를 판단하고(S204), 지원 가능한 이동 속도 이하인 경우 상기 시스템 n을 핸드오프 후보 시스템으로 선택한다(S205).Next, it is determined whether the measured moving speed V of the mobile communication terminal is equal to or less than the supportable moving speed SV n of the corresponding system n (S204). The candidate system is selected (S205).
이후, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 n의 신호세기가 P_2 이상인지의 여부를 판단하여(S206), 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하이고, 동시에 시스템 n의 신호세기가 P_2 이상인 경우, 상기 시스템 n으로의 핸드오프를 수행한다(S207). Subsequently, it is determined whether the signal strength of the system A is equal to or less than P_3, and at the same time whether the signal strength of the system n is equal to or greater than P_2 (S206), and the signal strength of the system A is equal to or less than P_3 and at the same time the signal strength of the system n is equal to or greater than P_2. If it is, handoff to the system n is performed (S207).
한편, 도 5의 실시예는 복수의 시스템이 공존하기 때문에, 도 4에서와는 달리 상기 임의의 시스템 n이 후보 시스템으로 선택되지 않았다면, 그 외의 타 시스템을 후보 시스템으로 선택할 수 있다.On the other hand, in the embodiment of FIG. 5, since a plurality of systems coexist, other systems may be selected as candidate systems if the arbitrary system n is not selected as a candidate system unlike in FIG. 4.
따라서, S204단계에서 상기 측정한 이동 통신 단말의 이동 속도가 시스템 n의 지원 가능한 이동 속도(SVn) 이하가 아닌 경우, 도 4의 실시예와 같이 시스템 A로의 핸드오프를 수행하는 것이 아니라, 다시 S202 단계로 궤환하여 상기 시스템 n을 제외한 시스템 1 내지 시스템 N 중 어느 하나의 타 무선 통신 시스템에 대하여 다시 S202 단계를 수행하여, 다른 시스템으로의 핸드오프를 고려하게 된다.Therefore, when the moving speed of the measured mobile communication terminal in the S204 step system n supportable movement speed is not less than (SV n) of, as in Example 4, rather than performing handoff to the system A, again After returning to step S202 and performing another step S202 of any one of the
또한, S206 단계 이후, 시스템 A의 신호세기가 P_3 이하가 아니거나, 시스템 n의 신호세기가 P_2 이상이 아닌 경우, 신호세기 측정 허용시간을 경과하였는지의 여부를 판단하며(S207), 판단 결과, 신호세기 측정 허용시간을 경과하지 않은 경우, 상기 제5단계로 궤환하고, 신호세기 측정 허용시간을 경과한 경우 상기 시스템 1 내지 시스템 n 중 핸드오프 수행 가능한 타 시스템이 존재하는지의 여부를 판단한다(S209).Further, after the step S206, if the signal strength of the system A is not less than P_3 or if the signal strength of the system n is not more than P_2, it is determined whether the signal strength measurement allowable time has elapsed (S207), If the signal strength measurement allowable time has not elapsed, the process returns to the fifth step, and when the signal strength measurement allowable time has elapsed, it is determined whether there is another system capable of performing handoff among the
그리고, 상기 판단 결과, 타 시스템이 존재하는 경우 시스템 1 내지 시스템 N 중 해당 타 무선 통신 시스템에 대하여 상기 제1단계를 다시 수행하고, 더 이상의 핸드오프 고려 대상인 타 시스템이 존재하지 않는 경우에는 시스템 A 자체 내의 인접 셀로 핸드오프를 수행한다(S210).As a result of the determination, if another system exists, the first step is performed again for the corresponding other wireless communication system among the
한편, 상기 도 4 및 도 5의 실시예에서 단말의 이동 속도를 측정하는 단계인 S103, S203 단계에서, 단말의 이동 속도는 왕복 지연값(RTD)과 전송 지연값(Propagation Delay) 중 어느 하나를 이용하여 측정하거나, GPS 위치 정보를 이용하여 측정할 수 있으며, 단말의 이동 속도 측정 방법은 이에 제한되지 않는다.Meanwhile, in steps S103 and S203, in which the moving speed of the terminal is measured in the embodiments of FIGS. 4 and 5, the moving speed of the terminal is determined by one of a round trip delay (RTD) and a propagation delay (Propagation Delay). The measurement may be performed using the GPS location information or the GPS location information, and the moving speed measurement method of the terminal is not limited thereto.
또한, 본 발명에 따른 핸드오프를 위한 단말의 이동 속도 측정 및 핸드오프에 대한 제반 과정은 이동 통신 단말에 의해 수행되거나, 기지국에 의해 수행될 수 있으며, 단말과 기지국 중 어느 하나에 의해서만 수행되는 것으로 제한되지 않는다.
In addition, the overall process of measuring the movement speed of the terminal for handoff and handoff according to the present invention may be performed by the mobile communication terminal or by the base station, and is performed by only one of the terminal and the base station. It is not limited.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
따라서, 본 발명의 이동 통신 단말의 이동 속도를 이용한 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프 방법에 의하면, 수신신호 세기뿐만 아니라 단말의 이동 속도를 추가로 활용하여 핸드오프를 수행하도록 함으로써, 단말 이동 속도 지원 규격이 서로 다른 이기종 무선 통신 시스템 간에 수신신호 세기만을 고려한 핸드오프 방법 을 적용함에 따르는 전송 품질 열화에 대한 문제점이 해결될 수 있다는 장점이 있으며, 환경에 따라 이기종 무선 통신 시스템 간의 핸드오프가 이루어질 수 있게되어 보다 좋은 접속 환경에서 서비스를 받을 수 있다는 효과가 있다.Therefore, according to the handoff method between heterogeneous wireless communication systems using the moving speed of the mobile communication terminal of the present invention, the terminal moving speed support standard by performing the handoff by additionally utilizing the moving speed of the terminal as well as the received signal strength. There is an advantage that the problem of transmission quality deterioration by applying the handoff method considering only received signal strength between different heterogeneous wireless communication systems can be solved, and handoff between heterogeneous wireless communication systems can be made according to the environment. There is an effect that the service can be received in a better connection environment.
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