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KR20080056895A - 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법 - Google Patents

무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법 Download PDF

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KR20080056895A
KR20080056895A KR1020060130034A KR20060130034A KR20080056895A KR 20080056895 A KR20080056895 A KR 20080056895A KR 1020060130034 A KR1020060130034 A KR 1020060130034A KR 20060130034 A KR20060130034 A KR 20060130034A KR 20080056895 A KR20080056895 A KR 20080056895A
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우용하
박경현
이용배
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법에 관한 것으로, 무선랜 시스템에서 연결되어 있는 제 1 접속 노드와의 수신전계강도를 측정하는 과정과, 측정된 제 1 접속 노드와의 수신전계강도가 핸드오버 수행을 위한 제 2 임계값을 초과하고 제 2 임계값보다 일정 값 큰 제 1 임계값 이하이면, 무선랜 시스템에서 제 2 접속 노드와의 수신전계강도를 측정하는 과정과, 측정된 제 2 접속 노드와의 수신전계강도와 제 1 접속 노드와의 수신전계강도의 차이값이 설정된 값을 초과하면, 제 2 접속 노드로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함한다. 본 발명에 따르면, 통신 단말기가 접속 노드와의 수신전계강도의 미세한 변화에도 민감하게 반응하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 핑퐁 현상이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 나아가 통신 지연을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
무선랜, 핸드오버, 수신전계강도(RSSI)

Description

무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법{METHOD FOR PERFORMING HANDOVER OF COMMUNICATION TERMINAL FOR WIRELESS LOCAL AREA NETWORK SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 무선랜 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 단말기의 구성을 개략적으로 도시한 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 수행 절차를 도시한 도면이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 관한 것으로, 특히 통신 단말기가 무선랜 시스템에서 핸드오버를 수행하는 방법에 관한 것이다.
현재 IEEE 802.11 기반의 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 시스템은 저비용의 효과적인 서비스를 가능하게 한다. IEEE 802.11 기반의 무선랜 시스 템에서 사용되고 있는 비공인 주파수 대역(unlicensed spectrum)은 어떤 조직체에 의해서든 저비용으로 이용될 수 있다. 또한 잘 설계된 매체접근제어(Medium Access Control; MAC)는 높은 대역폭을 제공한다. 이로 인하여 IEEE 802.11 기반의 무선랜이 차세대 셀룰러 시스템 혹은 그 일부로 부상할 것으로 기대되고 있다.
한편 무선랜 시스템은 다수개의 기본 서비스 세트(Basic Service Set; 이하 "BSS"라 한다)로 구성되며, 각각의 BSS는 유선망으로 연결된 접속 노드(Access Point; AP)와 다수개의 통신 단말기로 이루어진다. 이 때 BSS 내에서의 통신은 접속 노드를 통해 이루어지며, 통신 단말기는 네트워크에 접속하기 위하여 접속 노드에 연결되어야 한다. 또한 BSS는 서로 중첩되는 서비스 영역을 갖고 BSS 각각의 접속 노드는 서로 다른 채널을 사용하기 때문에, 통신 단말기가 이동하더라도 접속 노드 사이에서 핸드오버를 수행함으로써 단절없이 네트워크에 접속하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.
그런데 상기와 같은 통신 단말기는 현재 접속된 접속 노드와의 수신전계강도가 설정된 임계값 이하인 것으로 판단되는 경우에 핸드오버를 수행하기 때문에, 접속 노드와의 수신전계강도의 미세한 변화에도 민감하게 반응하여 BSS 각각의 서비스 영역 사이의 중첩 영역에서 핸드오버를 반복하는 핑퐁(ping-pong) 현상이 발생한다. 이러한 핑퐁 현상은 통신 지연을 야기한다.
따라서 본 발명의 목적은 무선랜 시스템에서 핑퐁 현상이 발생하는 것을 억 제하여 통신 지연을 감소시킬 수 있는 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선랜 시스템에서 통신 단말기의 현재 접속된 접속 노드와의 수신전계강도를 측정한 값에 의거하여 핸드오버 수행 시, 핑퐁 현상이 발생하는 것을 억제할 수 있는 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법을 제공하는데 있다.
이에 따라 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법은, 무선랜 시스템에서 연결되어 있는 제 1 접속 노드와의 수신전계강도를 측정하는 과정과, 상기 측정된 제 1 접속 노드와의 수신전계강도가 핸드오버 수행을 위한 제 2 임계값을 초과하고 상기 제 2 임계값보다 일정 값 큰 제 1 임계값 이하이면, 상기 무선랜 시스템에서 제 2 접속 노드와의 수신전계강도를 측정하는 과정과, 상기 측정된 제 2 접속 노드와의 수신전계강도와 제 1 접속 노드와의 수신전계강도의 차이값이 설정된 값을 초과하면, 상기 제 2 접속 노드로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
하기 설명에서, 본 발명의 통신 단말기는 적어도 셀룰러 네트워크, 무선랜에 접속할 수 있는 듀얼 모드(dual mode) 이상을 지원하는 단말기일 수 있다. 그리고 이하에서는 무선랜 시스템 및 셀룰러 네트워크를 이용하는 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 수행 방법에 있어서, 동종 망 내에서의 핸드오버 수행은 무선랜 시스템에서 이루어지되, 이종 망으로의 핸드오버 수행은 셀룰러 네트워크 이외의 다른 시스템으로으로도 이루어질 수 있다.
이하 설명되는 본 발명의 실시예에서, 접속 노드 관련 용어에 있어서, "제 1 접속 노드"라는 용어는 무선랜 시스템에서 통신 단말기가 현재 속해 있는 BSS의 접속 노드를 의미하는 용어로써, 통신 단말기에 현재 서비스를 제공하는 해당 접속 노드를 의미한다. "제 2 접속 노드"라는 용어는 통신 단말기가 제 1 접속 노드로부터 제공받던 서비스를 이동 후에 연속하여 제공받고자 하는 접속 노드를 의미하는 용어로써, 제 2 접속 노드는 제 1 접속 노드와 동종 망, 즉 무선랜 시스템의 다른 BSS에 속하며, 특히 제 1 접속 노드와 동일한 서비스 세트 식별자(Service Set IDentifier; SSID)를 사용한다.
또한 수신전계강도(Received Signal Strength Indicator; 이하 "RSSI"라 한다) 관련 용어에 있어서, "제 1 임계값" 및 "제 2 임계값"이라는 용어는 통신 단말기가 제 1 접속 노드와의 수신전계강도에 의거하여 핸드오버를 수행해야하는지의 여부를 판단하기 위한 기준으로서의 RSSI를 의미하는 용어이다. 이 때 제 1 임계값은 제 2 임계값보다 일정값 크다. 예컨대 제 1 임계값은 약 -75dBm 내지 -70dBm이고, 제 2 임계값은 약 -85dBm 내지 -82dBm이다. "델타값(delta value)"이라는 용어는 BSS 각각의 서비스 영역 사이의 중첩 영역에서 통신 단말기의 핸드오버 수행 여 부를 판단하기 위해 설정된 값을 의미하는 용어로써, 델타값은 제 1 임계값과 제 2 임계값의 차이값일 수 있다. 즉 델타값은 제 1 임계값-제 2 임계값 또는 제 2 임계값-제 1 임계값의 절대값, 예컨대 8dBm 내지 10dBm일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 무선랜 시스템에서 현재 제 1 접속 노드에 연결되어 있는 통신 단말기가 제 2 접속 노드가 속해 있는 서비스 영역으로 이동하는 것으로 가정하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 무선랜 시스템은 BSS1(110) 및 BSS2(120)로 구성된다. BSS1(110)은 유선망으로 연결된 제 1 접속 노드(111)를 포함하고, BSS2(120)는 유선망으로 연결된 제 2 접속 노드(121)를 포함한다. 또한 BSS1(110)과 BSS2(120)는 서로 중첩되는 서비스 영역을 갖고, 제 1 접속 노드(111)와 제 2 접속 노드(121)는 서로 다른 채널을 할당받아 사용한다. 이 때 제 1 접속 노드(111)와 제 2 접속 노드(121)는 게이트웨이(도시되지 않음)를 통해 네트워크(130)에 접속된다.
이에 따라 통신 단말기(200)는 제 1 접속 노드(111)에 연결되어 통신을 수행하고, 제 2 접속 노드(121)가 속해 있는 서비스 영역으로 이동 후에는 핸드오버를 통해 제 2 접속 노드(121)에 연결되어 통신을 수행한다. 이 때 통신 단말기(200)의 핸드오버 수행 여부는 제 1 접속 노드(111)와의 RSSI를 측정한 값(이하 "제 1 RSSI"라 한다)과 제 1 임계값 및 제 2 임계값 각각을 비교한 결과에 의거하여 판단된다. 더욱이 통신 단말기(200)가 BSS1(110)과 BSS2(120) 각각의 서비스 영역의 중첩 영역에 위치하는 경우에는, 제 1 RSSI와 제 2 접속 노드(121)와의 RSSI를 측정 한 값(이하 "제 2 RSSI"라 한다)의 차이값을 설정된 델타값과 비교한 결과에 의거하여 판단된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 무선랜 시스템에서 핸드오버 수행이 가능한 통신 단말기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시예에서 통신 단말기는 휴대 전화기인 경우를 가정하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 통신 단말기(200)는 무선 통신부(210), 제어부(220), 저장부(230), 오디오 처리부(240), 표시부(250) 및 키 입력부(260)를 포함한다.
무선 통신부(210)는 통신 단말기(200)의 무선 통신 기능을 수행한다. 이러한 무선 통신부(210)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강변환하는 RF수신기 등을 포함한다. 이 때 무선 통신부(210)는 본 발명의 실시예에 따라 셀룰러 네트워크 시스템의 서비스를 위한 주파수 대역과 무선랜 시스템의 서비스를 위한 주파수 대역을 동시에 처리 가능하다. 한편 본 실시예에서는 무선 통신부(210)가 하나의 안테나를 포함하도록 개시되어 있으나, 각각의 시스템에 대응하도록 듀얼 안테나 이상을 포함할 수도 있다.
제어부(220)는 통신 단말기(200)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 또한 제어부(220)는 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 송신기 및 수신되는 신호를 복조 및 복호화하는 수신기 등을 구비하는 데이터 처리부를 포함한다. 이 때 데이터 처리부는 모뎀(MODEM) 및 코덱(CODEC)으로 구성될 수 있다.
특히 제어부(220)는 본 발명의 실시예에 따라 무선 통신부(210)를 통해 연결되는 제 1 접속 노드(111)에 대한 제 1 RSSI를 일정 주기로 측정한다. 그리고 제어부(220)는 측정된 제 1 RSSI에 의거하여 판단한 결과, 핸드오버 수행이 필요하면, 액티브 모드 스캔(active mode scan) 방식을 이용하여 제 2 접속 노드(121)를 발견한다. 이 때 제어부(220)는 통신 단말기(200)가 BSS1(110)과 BSS2(120) 각각의 서비스 영역의 중첩 영역에 위치하는 경우 제 2 접속 노드(121)에 대한 제 2 RSSI를 측정하고, 제 1 RSSI 및 제 2 RSSI의 차이값에 의거하여 필요에 따라 제 2 접속 노드(121)로 핸드오버를 수행한다.
저장부(230)는 프로그램 메모리 및 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 프로그램 메모리는 통신 단말기(200)의 동작 프로그램 및 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 수행 프로그램들을 저장한다. 그리고 데이터 메모리는 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장한다. 또한 데이터 메모리는 본 발명의 실시예에 따라 제어부(220)가 핸드오버 수행의 필요 여부 판단 시, 측정한 제 1 RSSI와 비교하기 위한 제 1 임계값 및 제 2 임계값을 저장하고, 통신 단말기(200)가 BSS1(110)과 BSS2(120) 각각의 서비스 영역의 중첩 영역에 위치하는 경우 제 1 RSSI와 제 2 RSSI의 차이값과 비교하기 위한 델타값을 저장한다.
오디오 처리부(240)는 데이터 처리부의 오디오 코덱에서 출력되는 수신 오디오 신호를 재생하여 스피커(SPK)를 통해 발생시키거나, 마이크(MIC)로부터 발생되는 송신 오디오 신호를 데이터 처리부의 오디오 코덱에 전송하는 기능을 수행한다.
표시부(250)는 제어부(220)의 제어 하에 통신 단말기(200)의 상태를 표시한 다. 이 때 표시부(250)로는 LCD를 사용할 수 있으며, 이러한 경우 표시부(250)는 LCD 제어부, 표시 데이터를 저장할 수 있는 메모리 및 LCD 표시소자 등을 구비할 수 있다. 그리고 LCD를 터치스크린(touch screen) 방식으로 구현하는 경우, 입력부로 동작할 수도 있다.
키 입력부(260)는 숫자 및 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능들을 설정하기 위한 기능키들을 구비한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 절차를 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 통신 단말기(200)가 무선랜 시스템에서 현재 제 1 접속 노드(111)와 연결된 상태에서(311), 제어부(220)는 제 1 RSSI를 일정 주기로 측정한다(313).
이어서, 제어부(220)는 측정된 제 1 RSSI가 제 1 임계값을 초과하는지의 여부를 판단한다(315). 판단 결과, 제 1 RSSI가 제 1 임계값을 초과하면, 제어부(220)는 제 1 접속 노드(111)와 연결된 상태를 유지하고(316), 제 1 RSSI가 제 1 임계값 이하이면, 제 1 RSSI가 제 1 임계값 이하이되 제 2 임계값을 초과하는지의 여부를 판단한다(317).
계속해서, 판단 결과, 제 1 RSSI가 제 1 임계값 이하이고 제 2 임계값을 초과하면, 제어부(220)는 프로브 요구를 방사한다(319). 그리고 제어부(220)는 방사된 프로브 요구를 수신한 통신 단말기(200)에 이웃하는 접속 노드로부터 프로브 응답을 수신한다(321). 이 후 제어부(220)는 수신된 프로브 응답을 분석하고(323), 분석한 결과에 의거하여 프로브 응답을 전송한 이웃하는 접속 노드로부터 제 2 접속 노드를 검출한다(325). 이 때 제 2 접속 노드가 검출되지 않으면, 제어부(220)는 제 1 접속 노드와 연결된 상태를 유지하고(316), 제 2 접속 노드가 검출되면, 제어부(220)는 제 2 RSSI를 측정한다(327).
마지막으로, 제어부(220)는 측정된 제 2 RSSI와 제 1 RSSI의 차이값, 즉 제 2 RSSI-제 1 RSSI의 절대값 또는 제 1 RSSI-제 2 RSSI의 절대값을 계산한다(329).그리고 제어부(220)는 제 2 RSSI와 제 1 RSSI의 차이값과 델타값을 비교하여 제 2 RSSI와 제 1 RSSI의 차이값이 델타값을 초과하는지의 여부를 판단한다(331). 판단 결과, 제 2 RSSI와 제 1 RSSI의 차이값이 델타값 이하이면, 제어부(220)는 제 1 접속 노드(111)와 연결된 상태를 유지한다. 예를 들어, 제 2 RSSI가 -76dBm으로 측정되고 제 1 RSSI가 -79dBm으로 측정된 경우, 제 2 RSSI가 제 1 RSSI보다 큰 값을 가지나, 제 2 RSSI와 제 1 RSSI의 차이값이 4dBm으로 델타값보다 작으므로, 제어부(220)는 제 1 접속 노드(111)와 연결된 상태를 유지한다(316).
한편 판단 결과, 제 2 RSSI와 제 1 RSSI의 차이값이 델타값을 초과하면, 제어부(220)는 제 1 접속 노드(111)와의 연결을 해제하고, 제 2 접속 노드(121)로 핸드오버를 수행한다(333).
한편 제 1 RSSI가 제 1 임계값 이하이고 제 2 임계값을 초과하는지의 여부를 판단한 결과(317), 제 1 RSSI가 제 1 임계값 이하이되 제 2 임계값을 초과하지 않으면, 제어부(220)는 제 1 RSSI가 제 2 임계값 이하인지의 여부를 판단한다(335). 판단 결과, 제 1 RSSI가 제 2 임계값 이하이면, 제어부(220)는 프로브 요구를 방사 한다(337). 그리고 제어부(220)는 방사된 프로브 요구를 수신한 통신 단말기(200)에 이웃하는 접속 노드로부터 프로브 응답을 수신한다(339). 이 후 제어부(220)는 수신된 프로브 응답을 분석하고(341), 분석한 결과에 의거하여 프로브 응답을 전송한 이웃하는 접속 노드로부터 제 2 접속 노드를 검출한다(343). 이 때 제 2 접속 노드가 검출되면, 제어부(220)는 제 1 접속 노드(111)와의 연결을 해제하고, 제 2 접속 노드(121)로 핸드오버를 수행한다(333).
한편 제 2 접속 노드가 검출되지 않으면, 제어부(220)는 이종 망, 즉 셀룰러 네트워크로의 핸드오버를 수행한다(345).
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법은, 통신 단말기가 핸드오버를 수행하기 전에 제 1 RSSI를 두 개의 기준값, 즉 제 1 임계값 및 제 2 임계값과 비교하고, 특히 통신 단말기가 제 1 접속 노드와 제 2 접속 노드가 각각 속하는 서비스 영역의 중첩 영역에 위치하는 경우 제 2 RSSI를 측정하고 제 1 RSS와 제 2 RSSI의 차이값을 델타값과 비교한 결과에 의거하여 핸드오버 수행 여부를 판단할 수 있다. 또한 이러한 판단 결과에 의거하여 통신 단말기가 제 2 접속 노드로의 핸드오버를 수행하기 때문에, 통신 단말기가 접속 노드와의 수신전계강도의 미세한 변화에도 민감하게 반응하는 것을 방지함으로써, 핑퐁 현상이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 나아가 통신 지연을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 무선랜 시스템에서 연결되어 있는 제 1 접속 노드와의 수신전계강도를 측정하는 과정과,
    상기 측정된 제 1 접속 노드와의 수신전계강도가 핸드오버 수행을 위한 제 2 임계값을 초과하고 상기 제 2 임계값보다 일정 값 큰 제 1 임계값 이하이면, 상기 무선랜 시스템에서 제 2 접속 노드와의 수신전계강도를 측정하는 과정과,
    상기 측정된 제 2 접속 노드와의 수신전계강도와 제 1 접속 노드와의 수신전계강도의 차이값이 설정된 값을 초과하면, 상기 제 2 접속 노드로 핸드오버를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차이값이 설정된 값 이하이면, 상기 제 1 접속 노드와의 연결을 유지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 측정된 제 1 접속 노드와의 수신전계강도가 제 2 임계값 이하이면, 상기 제 2 접속 노드로 핸드오버를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 측정된 제 1 접속 노드와의 수신전계강도가 제 2 임계값 이하이면, 이종 망으로 핸드오버를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 설정된 값은 상기 제 1 임계값과 제 2 임계값의 차이값인 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법.
KR1020060130034A 2006-12-19 2006-12-19 무선랜 시스템에서의 통신 단말기의 핸드오버 수행 방법 Withdrawn KR20080056895A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100943759B1 (ko) * 2007-10-30 2010-02-23 한국전자통신연구원 이종 망간 핸드오버를 위한 링크계층 트리거링 장치 및방법
KR101395021B1 (ko) * 2013-03-05 2014-05-16 서강대학교산학협력단 최초 데이터 전송시 높은 처리량을 갖는 다중경로 전송제어프로토콜을 이용한 수직적 핸드오버 방법 및 이를 이용한 이동 단말
KR20160028041A (ko) * 2014-09-02 2016-03-11 주식회사 엘지유플러스 통신 단말기 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체와, 하드웨어와 결합되어 그 제어방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 애플리케이션

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

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Patent event date: 20061219

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