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KR20050080884A - 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법 및 그 시스템 - Google Patents

이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법 및 그 시스템 Download PDF

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KR20050080884A
KR20050080884A KR1020040009049A KR20040009049A KR20050080884A KR 20050080884 A KR20050080884 A KR 20050080884A KR 1020040009049 A KR1020040009049 A KR 1020040009049A KR 20040009049 A KR20040009049 A KR 20040009049A KR 20050080884 A KR20050080884 A KR 20050080884A
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mobile
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이주현
유한일
구선기
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 서로 다른 통신 방법을 사용하는 이종 이동통신 시스템 사이의 효율적인 호 전환을 위한 핸드 오법 방법 및 그 시스템에 대한 것으로서, 본 발명에서는 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 경우 상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 통신 접속된 이동 교환기/게이트웨이는 외부 통신망으로부터 상기 이동 단말을 목적지로 하는 음성 호/패킷 데이터를 수신한 후, 상기 제1 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 제1 호출 요청 메시지를 송신하고, 상기 제1 기지국 제어기는 자신의 무선 자원 상태를 확인한 후, 상기 제2 기지국 제어기로부터 무선 자원 정보를 수신하여 핸드 오버 여부를 결정하게 된다. 그리고 상기 제2 기지국 제어기를 통한 핸드 오버가 결정된 경우 상기 제1 기지국 제어기는 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 제2 호출 요청 메시지를 송신하고, 상기 제2 기지국 제어기는 상기 이동 교환기/게이트웨이를 통해 상기 이동 단말의 위치 정보를 확인하여 상기 이동 단말로 음성 호/패킷 데이터를 전송하는 핸드 오버 처리를 수행한다. 따라서 본 발명에 의하면, 가입자에게 가용 무선 자원 상태가 더 양호한 이종 망으로의 효율적인 핸드 오버 서비스를 제공할 수 있다.

Description

이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법 및 그 시스템{Hand-over method and system between heterogeneous mobile telecommunication systems}
본 발명은 이동통신 시스템의 핸드 오버 방법 및 그 시스템에 대한 것으로서, 특히 서로 다른 통신 방법을 사용하는 이종 이동통신 시스템 사이의 효율적인 호 전환을 위한 핸드 오버 방법 및 그 시스템에 대한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 그 통신 방법에 따라 정해진 주파수 대역을 다수의 채널로 구분하여 가입자 마다 할당된 주파수 채널을 사용하는 주파수 분할 다중화 방식(Frequency Division Multiple Access : FDMA)과, 하나의 주파수 채널을 다수의 가입자가 시간을 나누어 사용하는 시분할 다중화 방식(Time Division Multiple Access : TDMA)과, 다수의 가입자가 동일한 주파수 대역을 동일한 시간대에 사용하되 가입자마다 다른 코드를 할당하여 통신을 하는 부호 분할 다중화 방식(Code Division Multiple Access : 이하, "CDMA") 등으로 구분된다.
상기한 이동통신 시스템은 통신 기술의 급격한 발전에 따라 일반적인 음성통화 서비스는 물론 이동 단말로 이메일이나 정지 영상은 물론 동영상과 같은 멀티미디어 서비스가 가능한 고속 데이터 서비스를 제공하는 단계에 이르고 있다. 그리고 상기 고속 데이터 서비스를 제공하기 위한 이른바 3 세대 이동통신 시스템은 통상적으로 상기 CDMA 방식을 채택하고 있으나 상기 CDMA 방식은 알려진 바와 같이 미국 등에서 채택된 동기 방식과 유럽 및 일본 등에서 채택된 비동기 방식으로 대분 되어 차세대 통신망인 3 세대 이동통신 시스템 또한 동기 방식과 비동기 방식의 사용 여부에 따라 국가별로 서로 다른 형태의 표준화 작업이 이루어지고 있다.
상기 동기 방식의 3 세대 이동통신 시스템(이하, "CDMA 망"이라 칭함)은 이른바 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)을 목표로 하여 북미 지역에서 현재 서비스되고 있는 CDMA 2000 1x와, 고속의 패킷 전송이 가능한 1x EV-DO(Evolution Data Only)와, 음성과 패킷 서비스의 동시 지원이 가능한 EV-DV(Evolution of Data and Voice)의 형태로 진화되고 있으며, 상기 비동기 방식의 3 세대 이동통신 시스템(이하, "UMTS 망"이라 칭함)은 유럽 지역에서 개발되고 있는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems) 등이 있다. 상기 UMTS는 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)라고도 불린다.
그러나 상기 CDMA 망은 GPS에 의해 모든 기지국의 시간 동기를 맞추어 이동 단말과 통신을 수행하는 방식이고, 상기 UMTS 망은 기지국간 시간 동기를 맞추지 않고 이동 단말과 통신을 수행하는 방식으로 그 통신 방식이 상이하며, 각각의 통신 방식을 위해 서로 다른 표준에 따른 이동 단말, 기지국 및 기지국 제어기 등이 사용된다. 따라서 상이한 통신 방식을 사용하는 CDMA 망과 UMTS 망을 공통의 네트워크로 구성하기에는 어려움이 있으며, 상기 CDMA 망과 UMTS 망을 모두 사용하고자 하는 통신 사업자들은 기존에 CDMA 망이 설치되어 있는 지역에 중복적으로 UMTS 망을 설치하거나, UMTS망이 설치되어 있는 지역에 CDMA 망을 설치하여 각각 개별적인 서비스를 제공하여야 한다.
도 1은 상기 CDMA 망과 UMTS 망이 혼재되어 있는 일반적인 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 1에서 상기 CDMA 망은 동기식 CDMA 방식으로 통신 서비스를 제공받은 이동 단말(Mobile Station : MS)(110)과, 상기 이동 단말(110)과 무선으로 접속되어 통신 채널을 할당하는 기지국(Base Transceiver System : BTS)(120)과, 상기 기지국(120)과 유선으로 접속되어 상기 이동 단말(110)의 무선 자원을 관리하는 기지국 제어기(Base Station Controller : BSC)(130)를 포함한다.
상기 기지국 제어기(130)는 이동 교환기(Mobile Switching Center : MSC)(140)를 통해 공중교환망(Public Switched Telephone Network : PSTN)과 같은 회선망(Circuit Switched Network)에 접속되거나, 게이트웨이(GateWay : GW)(150)를 통해 인터넷(Internet)/패킷데이터망(Public Serving Data Network : PSDN)과 같은 패킷망(Packet Switched Network)에 접속된다.
상기 게이트웨이(GW)는 패킷망에 접속하기 위한 망 구성요소의 일반적인 명칭으로 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Data Service Node : PDSN)나 억세스 게이트웨이(Access Gateway) 혹은 미디어 게이트웨이(Media Gateway) 등으로 불린다. 그리고 상기 이동 교환기(140)와 게이트웨이(150)는 망 구성 형태에 따라 단일의 장치로 통합될 수 있을 것이다.
도 1에서 상기 UMTS 망은 예컨대, 비동기식 W-CDMA 방식으로 통신 서비스를 제공받는 이동 단말(MS)(160)과, 상기 이동 단말(160)에 무선 통신 채널을 할당하는 기지국(노드 B)(170)과, 상기 기지국(170)과 유선으로 접속되어 상기 이동 단말(160)의 통신을 위한 무선 자원을 관리하는 기지국 제어기(Radio Network Controller : RNC)(180)를 포함한다. 상기 무선망 제어기(180)는 상기 CDMA 망의 기지국 제어기(130)와 동일하게 이동 교환기(140)를 통해 공중교환망(PSTN) 등의 회선망에 접속되거나, 게이트웨이(150)를 통해 인터넷(Internet)/패킷데이터망(PSDN)과 같은 패킷망에 접속된다.
상기한 구성의 CDMA 망과 UMTS 망에서 이동 단말(110, 160)은 각각 기지국(120, 170)을 통해 무선망에 접속되고, 기지국 제어기(130, 160)를 통해 이동 교환기(140)에 통신 접속되는 경우 회선망을 통한 음성 서비스를 제공받고, 기지국 제어기(130, 160)를 통해 게이트웨이(150)에 통신 접속되는 경우 패킷망을 통한 데이터 서비스를 제공받는다. 그리고 도 1의 이동통신 시스템에서 망 구성요소들의 명칭은 CDMA 2000 1x, 1xEV-DO, 1xEV-DV GPRS, W-CDMA 등과 같은 이동통신 시스템의 종류에 따라 달라질 수 있을 것이다.
한편 도 1에서 CDMA 망에 접속되는 이동 단말(110)과 UMTS 망에 접속되는 이동 단말(160)을 구분하여 표시하였으나 이동 단말(110, 160)에 두 가지 망의 표준을 모두 지원하는 듀얼 칩(Dual Chip)을 탑재하는 경우 선택적으로 하나의 망을 통해서 통신 서비스를 받을 수 있을 것이다.
그러나 상기한 종래 이동통신 시스템의 망 구성으로는 상기 듀얼 칩이 탑재된 이동 단말을 이용하더라도 서비스 이용 중 CDMA 망에서 UMTS 망으로 또는 UMTS 망에서 CDMA 망으로 서비스 망을 전환할 수 없기 때문에 서비스 이용 중인 망에 사용자 폭증이나, 무선 자원 부족 등 통신 장애가 발생된 경우 현재 서비스 받고 있는 망보다는 다른 망에서의 서비스가 더 효율적임에도 불구하고 다른 망으로 전환 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 서로 다른 통신 방식으로 서비스되는 이종 이동통신 시스템 사이에서 망 상태를 고려하여 호 전환을 수행하는 핸드 오버 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법은 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 통신 접속된 소정 교환수단이 외부 통신망으로부터 상기 이동 단말을 목적지로 하는 서비스 데이터를 수신하는 제1 단계와, 상기 교환수단이 상기 제1 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 제1 호출 요청 메시지를 송신하는 제2 단계와, 상기 제1 기지국 제어기가 자신의 무선 자원 상태를 확인하고 적어도 하나의 상기 제2 기지국 제어기로부터 무선 자원 정보를 수신하여 핸드 오버 여부를 결정하는 제3 단계와, 상기 제2 기지국 제어기를 통한 핸드 오버가 결정된 경우 상기 제1 기지국 제어기가 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 제2 호출 요청 메시지를 송신하는 제4 단계와, 상기 제2 기지국 제어기가 상기 교환수단을 통해 상기 이동 단말의 위치 정보를 확인하여 상기 교환수단으로부터 전달되는 서비스 데이터를 상기 이동 단말로 전송하는 제5 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 이종 망 사이의 핸드 오버를 지원하는 이동통신 시스템은 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 회선망 사이에 접속되어 상기 이동 단말에 대한 음성 데이터 전송을 스위칭하고 상기 핸드 오버 수행 시 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 위치 정보가 포함된 소정 가입자 정보를 전송하는 이동 교환기와, 상기 이동 교환기와 상기 제2 기지국 제어기에 각각 통신 접속되고 상기 이동 교환기로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 제2 기지국 제어기로 무선 자원 확인을 위한 정보 요청을 수행하고 상기 제2 기지국 제어기의 무선 자원이 더 양호한 경우 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 호출 요청을 수행하는 상기 제1 기지국 제어기와, 상기 제1 기지국 제어기와 상기 이동 교환기에 각각 통신 접속되고 상기 제1 기지국 제어기로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 이동 교환기로 상기 이동 단말의 위치 정보를 수신한 후 상기 이동 단말로 호출 요청을 수행하여 상기 음성 데이터를 상기 이동 단말로 전송 처리하는 상기 제2 기지국 제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 이종 망 사이의 핸드 오버를 지원하는 이동통신 시스템은 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 패킷망 사이에 접속되어 상기 이동 단말에 대한 패킷 데이터 전송을 스위칭하고 상기 핸드 오버 수행 시 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 위치 정보가 포함된 소정 가입자 정보를 전송하는 게이트웨이와, 상기 게이트웨이와 상기 제2 기지국 제어기에 각각 통신 접속되고 상기 게이트웨이로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 제2 기지국 제어기로 무선 자원 확인을 위한 정보 요청을 수행하고 상기 제2 기지국 제어기의 무선 자원이 더 양호한 경우 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 호출 요청을 수행하는 상기 제1 기지국 제어기와, 상기 제1 기지국 제어기와 상기 게이트웨이에 각각 통신 접속되고 상기 제1 기지국 제어기로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 게이트웨이로부터 상기 가입자 정보를 수신한 후 상기 이동 단말로 호출 요청을 수행하여 상기 패킷 데이터를 상기 이동 단말로 전송 처리하는 상기 제2 기지국 제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 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 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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.
도 2은 본 발명에 따른 이종 망 사이의 핸드 오버를 지원하는 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도로서, 도 2의 구성은 도 1의 구성과 같이 이동 단말(이하, "MS")(210), 기지국(이하, "BTS")(220), 기지국 제어기(이하, "BSC")(230), 이동 교환기(이하, "MSC")(240) 및 게이트웨이(이하, "GW")를 포함한 망 구성요소들이 CDMA 망을 구성한다. 또한 MS(210), 기지국(이하, "노드 B")(260), 기지국 제어기(이하, "RNC")(270), MSC(240) 및 GW(250)를 포함한 망 구성요소들이 UMTS 망을 구성한다. 또한 도 2의 망 구성요소들은 설명의 편의상 하나씩 도시되어 있으나 실제로는 다수의 망 구성요소들이 상호 통신 접속된다.
도 2의 구성에서 상기 CDMA 망과 UMTS 망을 구성하는 각 망 구성요소들은 기본적으로 도 1에서 설명한 바와 같이 각각 해당 통신 방식을 지원하도록 구성됨과 아울러 본 발명에 따라 MS(210)의 서비스 이용 중 CDMA 망과 UMTS 망 사이에서 무선 자원의 상태가 더 좋은 망으로 MS(210)의 호가 전환되는 핸드 오버를 수행한다. 본 발명에서 이동 단말(210)는 CDMA 망과 UMTS 망을 통한 통신 서비스를 모두 이용할 수 있도록 예컨대, 듀얼 칩이 탑재된 것으로 가정한다. 그리고 상기 BSC(230)와 RNC(270)는 핸드 오버 시 상호 간에 무선 자원 정보를 송수신하여 현재 무선 자원의 상태가 더 좋은 망이 CDMA 망인지 UMTS 망인지 여부를 확인한다.
UMTS 망에서 CDMA 망으로 핸드 오버 시 상기 BSC(230)는 상기 무선 자원 정보를 확인한 RNC(270)로부터 핸드 오버 수행을 위한 소정 호출 요청 메시지를 전달받고, MS(210)가 현재 통신 접속된 망이 회선망인지 패킷망인지 확인하여 MSC(240) 또는 GW(250)로 MS(210)의 위치 정보를 문의하는 소정 서비스 요청 메시지를 전달한다. 그리고 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 MSC(240)/GW(250)는 해당 MS(210)의 위치 정보가 포함된 소정 서비스 응답 메시지를 BSC(230)로 전송한다.
또한 CDMA 망에서 UMTS 망으로 핸드 오버 시 상기 RNC(270)는 상기 무선 자원 정보를 확인한 BSC(270)로부터 핸드 오버 수행을 위한 소정 호출 요청 메시지를 전달받고, MS(210)가 현재 통신 접속된 망이 회선망인지 패킷망인지 확인하여 MSC(240) 또는 GW(250)로 MS(210)의 위치 정보를 문의하는 소정 서비스 요청 메시지를 전달하고, 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 MSC(240)/GW(250)는 해당 MS(210)의 위치 정보가 포함된 소정 서비스 응답 메시지를 RNC(270)로 전송한다.
상기한 구성에 의하면, 예컨대, MS(210)가 UMTS 망에 접속된 상태에서 회선망/패킷망으로부터 데이터 전송이 있는 경우 음성 데이터는 MSC(240)로 전달되고, 패킷 데이터는 GW(250)로 전달된다. 그리고 음성 호/패킷 데이터를 수신한 MSC(240)/GW(250)는 무선 자원을 관리하는 RNC(270)로 해당 MS(210)에 대한 호출 메시지를 전송하고, RNC(270)는 현재 무선 자원 상태를 고려하여 정상적인 통신이 어려운 경우 동일 셀에 위치된 적어도 하나의 BSC(230)로 해당 BSC(230)의 무선 자원 상태를 확인하기 위한 소정 정보 요청 메시지를 전달한다.
상기 정보 요청 메시지를 수신한 BSC(230)는 자신의 무선 자원 정보가 포함된 소정 정보 응답 메시지를 RNC(270)로 전달하고, RNC(270)는 BSC(230)로부터 수신된 무선 자원 정보를 확인하여 BSC(230)의 무선 자원 상태가 자신 보다 더 양호한 경우 CDMA 망으로의 핸드 오버를 위해 해당 BSC(230)로 상기 호출 요청 메시지를 전송한다. 그리고 BSC(230)는 MSC(240)/GW(250)로 해당 MS(210)의 위치 정보를 문의한 후, MSC(240)/GW(250)를 통해 전달되는 음성 호/패킷 데이터를 MS(210)로 전송하여 데이터 전송이 이루어진다.
한편 CDMA 망에서 UMTS 망으로의 핸드 오버 방식은 상기 UMTS 망에서 CDMA 망으로의 핸드 오버 방식에서 BSC(230)와 RNC(270) 사이의 메시지 송수신 주체만 역으로 설정하면 되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 도 2의 구성에 적용되는 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 3은 UMTS 망에서 CDMA 망으로의 핸드 오버 과정을 나타낸 것이다. 그리고 CDMA 망에서 UMTS 망으로의 핸드 오버 과정은 도 2의 설명에서와 같이 생략하기로 한다.
먼저 MS(210)는 UMTS 망과 연결되어 있으며, 이에 따라 RNC(270)와는 실제 음성 호/패킷 데이터 전송은 없으나 상호 동기를 획득하고 있다고 가정한다. 이때 301 단계에서와 같이 회선망/패킷망을 통해 아이들(Idle) 상태의 MS(210)를 목적지로 하는 음성 호/패킷 데이터가 MSC(240)/GW(250)로 전송되면, MSC(240)/GW(250)는 해당 음성 호/패킷 데이터를 수신한 후, 가입자 정보가 저장된 홈 위치 등록기(Home Location Registration : HLR)(도시되지 않음) 등을 통해 MS(210)의 위치를 확인한다.
이후 303 단계에서 MS(210)의 위치를 확인한 MSC(240)/GW(250)는 해당 MS(210)가 위치된 RNC(270)로 MS(210)에 대한 제1 호출 요청 메시지(Paging request)를 전송한다. 이때 통상적인 RNC는 노드 B를 통해 해당 MS를 호출하고, 해당 MS로 음성 호 또는 패킷 데이터를 전달하게 된다. 본 실시예는 RNC(270)가 새로이 서비스를 요청한 MS(210)에게 해당 서비스를 제공하지 못하는 경우 또는 RNC(270) 보다 이종 망의 BSC(230)가 더 효율적인 서비스를 제공할 수 있는 경우에 관한 것이다.
이와 같은 경우는 RNC(270)가 현재 서비스중인 다른 MS(210)들에게 모든 무선 자원을 할당하여 새로이 서비스를 제공받을 MS(210)에 할당할 자원이 없거나, 일시적으로 통신 장애가 발생되어 MS(210)에 서비스를 제공하지 못하거나, RNC(270)의 데이터 전송률보다 BSC(230)의 데이터 전송률이 더 높고 효율적인 경우이다. 이하에서는 편의상 RNC(270)가 모든 무선 자원을 MS(210)에 할당하여 현재 가용 자원이 없는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
상기 제1 호출 요청 메시지를 수신한 RNC(270)는 305 단계에서 자신의 무선 자원 상태를 확인한 후, 가용 무선 자원이 충분한 것으로 확인된 경우 307 단계에 따라 해당 MS(307)를 호출하여 MSC(240)/GW(250)를 통해 전달되는 음성 호/패킷 데이터를 전송한다. 한편 상기 305 단계에서 가용 무선 자원이 충분하지 않은 것으로 확인된 경우 309 단계에서 RNC(270)는 동일 셀(영역) 내에 있는 적어도 하나의 BSC(230)에게 가용 무선 자원에 대한 정보를 요청하는 상기한 정보 요청 메시지를 전송한다.
이때 동일 셀 내에 위치된 RNC(270)와 BSC(230) 사이의 메시지 송수신을 위한 통신 인터페이스 등은 각 RNC(270)와 BSC(230)에 미리 설치 및 설정하여 두거나 추가적인 업데이트를 통해 갱신도 가능하다. 그리고 상기 가용 무선 자원에 대한 정보를 요청받는 BSC(230)를 둘 이상으로 설정하는 것도 바람직 할 것이다.
상기 정보 요청 메시지를 수신한 BSC(230)는 311 단계에서 자신의 무선 자원 상태를 측정한 후, 가용 무선 자원 정보가 포함된 정보 응답 메시지를 상기 정보 요청 메시지를 전송한 RNC(270)로 전송한다. 상기 정보 응답 메시지를 수신한 RNC(270)는 313 단계에서 각 BSC(230)의 가용 무선 자원을 확인하며, BSC(230)에 MS(210)로 전송될 음성 호/패킷 데이터를 수용할 만한 가용 무선 자원이 있는 것으로 확인된 경우 즉 CDMA 망으로의 핸드 오버가 가능한 경우 315 단계에서 해당 BSC(230)로 MS(210)에 대한 제2 호출 요청 메시지를 전송한다. 한편 상기 313 단계에서 BSC(230)의 가용 무선 자원이 부족한 것으로 확인된 경우 BSC(230)는 상기 305 단계로 이동하여 예컨대, 미리 설정된 일정 횟수/시간 내에서 이후 단계를 반복하게 된다.
상기 제2 호출 요청 메시지를 수신한 BSC(230)는 317 단계에서 해당 MS(210)에 대한 위치 정보 등 호 연결을 위한 가입자 정보를 얻기 위해 MSC(240)/GW(250)로 상기한 서비스 요청 메시지를 송신하게 되며, 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 MSC(240)/GW(250)는 해당 MS(210)의 위치 정보를 확인한다. 그리고 319 단계에서 MSC(240)/GW(250)는 서비스 응답 메시지에 상기 위치 정보를 추가하여 해당 BSC(230)로 전송한다.
상기 서비스 응답 메시지를 수신한 BSC(230)는 321 단계에서 상기 서비스 응답 메시지를 송신한 MSC(240)/GW(250)로 확인 메시지를 전송하며, 323 단계에서 BSC(230)는 해당 MS(210)를 호출하여 MSC(240)/GW(250)를 통해 전달되는 음성/패킷 데이터를 전송한다.
한편 상기 309 단계에서 RNC(270)는 현재 가용 무선 자원이 부족한 경우 BSC(230)로 정보 요청 메시지를 전송함을 도시하고 있으나, 이와는 달리 일정 주기 마다 RNC(270)가 BSC(230)로 상기 정보 요청 메시지를 전송하는 것도 바람직 할 것이다. 따라서 상기한 과정에 의하면, RNC(270)는 자신과 BSC(230)중 어떠한 기지국 제어기를 통해 통신 서비스를 제공함이 더 효율적인지를 판단하게 되며, 상기 판단 결과에 따라 BSC(230)가 더 효율적이라면 상기 315 단계에서와 같이 해당 BSC(230)로 호출 요청 메시지를 전송한다.
한편 도 3에서 음성 서비스를 위한 핸드 오버 동작과 관련하여 상기 301 단계 내지 323 단계의 과정은 음성 호의 전달 과정을 나타낸 것이다. 따라서 착신 가입자의 MS(210)와 발신 가입자의 MS(도시되지 않음)가 이미 호 접속된 상태에서 RNC(270)의 무선자원이 부족하게 되거나 통신 장애가 발생되어 예컨대, UMTS 망에서 CDMA 망으로의 핸드 오버가 요구되는 경우 상기 301 단계에 따른 제1 호출 요청 메시지 전송 과정은 생략될 수 있다.
이 경우 305 단계 이후의 동작이 수행되어 RNC(270)와 BSC(230) 사이에 핸드 오버가 이루어진다. 이때 도 3의 315 단계에서 RNC(270)가 전송하는 호출 요청 메시지는 BSC(230)로의 핸드 오버를 요청하는 메시지를 BSC(230)로 사용된다. 역으로 음성 서비스 제공 중 CDMA 망에서 UMTS 망으로의 핸드 오버 또한 동일한 방식으로 수행될 수 있을 것이다.
이하 도 4 및 도 5를 참조하여 상기한 이종 망 사이의 핸드 오버 동작을 수행하는 RNC(270)와 BSC(230)의 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 4 및 도 5의 동작은 UMTS 망에서 CDMA 망으로의 핸드 오버 시 RNC(270)와 BSC(230)의 동작을 나타낸 것이다.
먼저 도 4는 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 시 RNC(270)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
401 단계에서 MSC(240)/GW(250)는 회선망/패킷망을 통해 전송된 음성 호/패킷 데이터를 수신하고, RNC(270)는 MSC(240)/GW(250)로부터 음성 호/패킷 데이터 전송을 위한 호출 요청 메시지(도 3의 303 단계 참조)를 수신한다. 403 단계에서 RNC(270)는 해당 MS(210)에게 일정 수준 이상의 서비스를 제공할 수 있을 정도로 자신의 가용 무선 자원이 충분한지 확인한다. 상기 일정 수준 이상이란 해당 MS(210)에게 서비스를 제공해 줄 수 있는지 또는 서비스를 제공해 준다면 최소한의 요구를 만족시키는 서비스를 제공해 줄 수 있는지에 관한 것이다.
예를 들어 동영상 서비스를 MS(210)에게 제공함에 있어서, 적어도 1 Mbps 이상의 전송률이 요구된다고 하면, 상기 403 단계에서 RNC(270)가 해당 MS(210)에게 할당할 가용 무선 자원이 상기 전송률을 보장할 수 있는 경우 405 단계에서 RNC(270)는 통상적인 절차에 따라 MS(210)로 데이터 전송을 위한 호출 요청을 수행한 후, GW(250)로부터 전달되는 패킷 데이터를 해당 MS(210)로 전송한다.
한편 상기 403 단계에서 RNC(270)의 가용 무선 자원이 상기 전송률을 지원할 수 없는 경우 407 단계에서 RNC(270)는 동일 셀에 위치된 적어도 하나의 BSC(230)로 해당 BSC(230)의 가용 무선 자원 정보를 문의하는 정보 요청 메시지를 전송한다. 상기 정보 요청 메시지를 수신한 BSC(230)는 자신의 무선 자원 상태를 측정하여 RNC(270)로 전송하고, 409 단계에서 RNC(270)는 BSC(230)로부터 전송되는 무선 자원 정보를 수신한다.
411 단계에서 RNC(270)는 BSC(230)의 가용 무선 자원이 자신의 가용 무선 자원 정보 보다 양호한지를 확인하여 CDMA 망으로의 핸드 오버 가능 여부를 판단한다. 이때 서비스가 제공되는 MS(210)와 접속 가능한 BSC(230)가 다수인 경우에는 해당되는 모든 BSC(230)로부터 수신된 무선 자원 정보를 상호 비교하여 적절한 어느 하나를 선택하게 된다.
상기 411 단계에서 BSC(230)의 가용 무선 자원이 RNC(270)의 가용 무선 자원 보다 양호하지 않은 경우 RNC(270)는 상기 403 단계로 이동하여 이후 동작을 반복 수행한다. 이때 반복 횟수는 미리 정해진 횟수/시간 내의 범위에서 수행한 후, 정해진 횟수/시간을 넘어선 경우 RNC(270)는 자신의 가용 무선 자원이 서비스 제공에 충분하지 않더라도 상기 405 단계와 같이 일반적인 방법으로 MS(210)에 호출 요청을 수행한 후, 음성 호/패킷 데이터를 전송하는 것이 바람직할 것이다.
한편 상기 411 단계에서 BSC(230)의 가용 무선 자원이 RNC(270)의 가용 무선 자원 보다 양호한 경우 RNC(270)는 도 3의 315 단계와 같이 해당 BSC(230)에게 핸드 오버 수행을 위한 호출 요청 메시지를 전송한다. 이 후 과정은 도 3에서와 같이 CDMA 망의 BSC(230)가 통상적인 절차에 따라 해당 MS(210)에게 서비스를 제공하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 시 BSC(230)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
501 단계에서 BSC(230)는 UMTS 망의 RNC(270)로부터 도 3의 309 단계와 같은 정보 요청 메시지를 수신한다. 상기 정보 요청 메시지를 수신한 BSC(230)는 503 단계에서 자신의 가용 무선 자원 상태를 측정하며, 505 단계에서 측정된 무선 자원 정보가 포함된 정보 응답 메시지를 해당 RNC(270)로 전송한다.
그리고 507 단계에서 BSC(230)는 예컨대, 미리 정해진 일정 시간 동안 RNC(270)로부터 핸드 오버 수행을 위한 호출 요청 메시지가 수신되었는지를 확인하며, 상기 호출 요청 메시지가 수신된 경우 509 단계에서 BSC(230)는 해당 MS(210)의 위치 정보 등 가입자(단말) 정보 수신을 위한 서비스 요청 메시지를 MSC(240)/GW(250)로 전송한다.
이후 511 단계에서 BSC(230)는 예컨대, 미리 정해진 일정 시간 동안 MSC(240)/GW(250)로부터 해당 MS(210)에 대한 가입자(단말) 정보가 수신되었는지를 확인하게 되며, 상기 가입자(단말) 정보가 수신된 경우 513 단계에서 BSC(230)는 해당 MS(210)의 가입자(단말) 정보를 이용하여 호출 요청을 수행한 후, 통상적인 절차에 따라 MS(210)로 음성/패킷 데이터를 전송하게 된다.
상기한 본 발명의 실시 예에서는 MS(210)와 UMTS 망의 RNC(270)가 상호 동기를 획득한 상태에서 RNC(270)가 무선 자원 부족 등으로 인하여 이종 망의 BSC(230)와 무선 자원 정보를 송수신하여 핸드 오버를 수행하는 과정을 설명하였으나, 역으로 MS(210)와 CDMA 망의 BSC(230)가 상호 동기를 획득한 상태에서도 이종 망의 RNC(270)를 통해 핸드 오버 서비스를 제공해 줄 수 있다. 이때 상기한 도 4의 흐름도는 RNC(270)가 아닌 BSC(230)에서의 동작이 될 수 있으며, 도 5의 흐름도는 BSC(230)가 아닌 RNC(270)에서의 동작이 될 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예에서는 CDMA 망과 UMTS 망 사이에서의 서비스 전환에 대하여 기술하였으나, 예컨대 EV-DO 망과 EV-DV 망과 같이 다른 형태의 이종 망 사이에서도 적용될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서로 다른 이종 이동통신 시스템의 기지국 제어기 사이에서 무선 자원 정보를 송수신하도록 하여 가입자에게 가용 무선 자원 상태가 더 양호한 이종 망으로의 효율적인 핸드 오버 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 CDMA 망과 UMTS 망이 혼재되어 있는 일반적인 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도
도 2은 본 발명에 따른 이종 망 사이의 핸드 오버를 지원하는 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도
도 3은 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 4는 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 시 도 2의 RNC(270)의 동작을 설명하기 위한 흐름도
도 5는 본 발명에 따른 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 시 도 2의 BSC(230)의 동작을 설명하기 위한 흐름도

Claims (12)

  1. 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 통신 접속된 소정 교환수단이 외부 통신망으로부터 상기 이동 단말을 목적지로 하는 서비스 데이터를 수신하는 제1 단계와,
    상기 교환수단이 상기 제1 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 제1 호출 요청 메시지를 송신하는 제2 단계와,
    상기 제1 기지국 제어기가 자신의 무선 자원 상태를 확인하고 적어도 하나의 상기 제2 기지국 제어기로부터 무선 자원 정보를 수신하여 핸드 오버 여부를 결정하는 제3 단계와,
    상기 제2 기지국 제어기를 통한 핸드 오버가 결정된 경우 상기 제1 기지국 제어기가 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 제2 호출 요청 메시지를 송신하는 제4 단계와,
    상기 제2 기지국 제어기가 상기 교환수단을 통해 상기 이동 단말의 위치 정보를 확인하여 상기 교환수단으로부터 전달되는 서비스 데이터를 상기 이동 단말로 전송하는 제5 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 제어기는 동일 셀에 위치됨을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 제1 기지국 제어기는 현재 무선 자원 상태에서 상기 이동 단말에 대한 서비스가 가능한 경우 상기 제1 통신 방식의 통상적인 절차에 상기 이동 단말로 상기 서비스 데이터를 전송함을 더 포함함을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계는 상기 제1 기지국 제어기가 자신의 무선 자원 상태를 측정하는 단계와,
    상기 제1 기지국 제어기가 상기 제2 기지국 제어기로 무선 자원 정보의 전송을 요청하는 단계와,
    상기 제2 기지국 제어기가 자신의 무선 자원 상태가 포함된 상기 무선 자원 정보를 상기 제1 기지국 제어기로 전송하는 단계와,
    상기 제1 기지국 제어기가 상기 무선 자원 정보를 근거로 자신의 가용 무선 자원과 상기 제2 기지국 제어기의 가용 무선 자원을 비교한 결과 상기 제2 기지국 제어기의 가용 무선 자원이 더 양호한 경우 상기 제1 기지국 제어기가 상기 핸드 오버를 결정함을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 기지국 제어기와 상기 제2 기지국 제어기 간의 가용 무선 자원 비교 결과 상기 제1 기지국 제어기의 가용 무선 자원이 더 양호한 경우 상기 제1 기지국 제어기는 상기 제1 통신 방식의 통상적인 절차에 상기 이동 단말로 상기 서비스 데이터를 전송함을 더 포함함을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식은 CDMA 방식이고 상기 제2 통신 방식은 UMTS 방식임을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식은 UMTS 방식이고 상기 제2 통신 방식은 CDMA 방식임을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스 데이터는 음성 데이터이고 상기 교환수단은 회선망에 접속된 이동 교환기임을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스 데이터는 패킷 데이터이고 상기 교환수단은 패킷망에 접속된 게이트웨이임을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스 데이터는 음성 호이고 상기 교환수단은 회선망에 접속된 게이트웨이임을 특징으로 하는 이종 이동통신 시스템 사이의 핸드 오버 방법.
  11. 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 회선망 사이에 접속되어 상기 이동 단말에 대한 음성 데이터 전송을 스위칭하고 상기 핸드 오버 수행 시 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 위치 정보가 포함된 소정 가입자 정보를 전송하는 이동 교환기와,
    상기 이동 교환기와 상기 제2 기지국 제어기에 각각 통신 접속되고 상기 이동 교환기로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 제2 기지국 제어기로 무선 자원 확인을 위한 정보 요청을 수행하고 상기 제2 기지국 제어기의 무선 자원이 더 양호한 경우 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 호출 요청을 수행하는 상기 제1 기지국 제어기와,
    상기 제1 기지국 제어기와 상기 이동 교환기에 각각 통신 접속되고 상기 제1 기지국 제어기로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 이동 교환기로 상기 이동 단말의 위치 정보를 수신한 후 상기 이동 단말로 호출 요청을 수행하여 상기 음성 데이터를 상기 이동 단말로 전송 처리하는 상기 제2 기지국 제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이종 망 사이의 핸드 오버를 지원하는 이동통신 시스템.
  12. 이동 단말이 제1 통신 방식으로 서비스를 제공하는 제1 기지국 제어기를 통해 무선망에 접속된 상태에서 상기 제1 통신 방식과 상이한 방식으로 서비스를 제공하는 제2 기지국 제어기를 통해 상기 무선망에 접속되는 핸드 오버를 수행하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 제어기와 패킷망 사이에 접속되어 상기 이동 단말에 대한 패킷 데이터 전송을 스위칭하고 상기 핸드 오버 수행 시 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 위치 정보가 포함된 소정 가입자 정보를 전송하는 게이트웨이와,
    상기 게이트웨이와 상기 제2 기지국 제어기에 각각 통신 접속되고 상기 게이트웨이로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 제2 기지국 제어기로 무선 자원 확인을 위한 정보 요청을 수행하고 상기 제2 기지국 제어기의 무선 자원이 더 양호한 경우 상기 제2 기지국 제어기로 상기 이동 단말에 대한 호출 요청을 수행하는 상기 제1 기지국 제어기와,
    상기 제1 기지국 제어기와 상기 게이트웨이에 각각 통신 접속되고 상기 제1 기지국 제어기로부터 상기 이동 단말에 대한 호출 요청이 있는 경우 상기 게이트웨이로부터 상기 가입자 정보를 수신한 후 상기 이동 단말로 호출 요청을 수행하여 상기 패킷 데이터를 상기 이동 단말로 전송 처리하는 상기 제2 기지국 제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이종 망 사이의 핸드 오버를 지원하는 이동통신 시스템.
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