KR100594112B1

KR100594112B1 - Ｇｐｓ를 이용한 이동 통신 단말기에서의 효율적인 핸드오버 방법 및 이를 위한 시스템

Info

Publication number: KR100594112B1
Application number: KR1020050030323A
Authority: KR
Inventors: 최윤석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-06-30

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기에서 효율적인 주변 셀 검색을 통한 핸드 오버 기능을 구현한다. 이를 위해 통화 서비스 중인 이동 통신 단말기가 주기적으로 GPS 정보를 이용하여 자신의 속도, 현재 위치를 파악한 후 예상 이동 위치를 산출하여 저장하고, 이에 대응하여 네트워크로 하여금 이 위치 정보를 바탕으로 주변 셀들 중 가장 유력한 셀을 효율적으로 검색하여 선택할 수 있도록 한다.

핸드오버, GPS, 셀, 이동 통신 단말기

Description

ＧＰＳ를 이용한 이동 통신 단말기에서의 효율적인 핸드 오버 방법 및 이를 위한 시스템{EFFECTIVE HANDOVER METHOD OF TERMINAL USING GPS AND THE SYSTEM THEREFOR}

도 1은 본 발명의 동작을 설명하기 위해 사용되는 통상의 이동 통신 시스템의 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 내부 구성 블록도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크에 위치 정보를 제공하는 방법을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기의 이동에 따른 셀 선택 과정을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기와 네트워크간의 핸드 오버 동작 과정을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 이동 통신 단말기에서의 핸드 오버 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 특히 GPS를 이용한 이동 통신 단말기에서의 효율적인 핸드 오버 방법 및 이를 위한 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 이동 통신 단말기의 전원이 온 되면, 그 이동 통신 단말기는 선택된 공중 육상 이동 통신망(Public Land Mobile Network : PLMN)의 셀(Cell)을 탐색하여 찾아내고 이를 선택한 후 채널을 조절하여 그 통신망에 접속한다. 이와 같이 이동 통신 단말기에 전원이 온 상태가 유지되는 한, 셀 선택 및 재선택은 연속적인 과정으로 이루어진다. 특히, 그 이동 통신 단말기가 셀간을 이동할 때, 그 이동 통신 단말기는 멀어지는 셀과의 통신을 끊고, 더 좋은 신호를 수신할 수 있는 새로운 적합 셀과 재선택하여야 한다. 이러한 이동 통신 단말기의 셀 재선택 과정은, 연결 상태의 전파 측정 및 셀 재선택 기준에 기초하여 보다 적합한 셀 및 관련 무선 접속 기술(Radio Access Technology : RAT)을 선택하는 단계를 포함한다. 위와 같이 종래의 셀 재선택 방법은 이동 통신 단말기에 적합한 셀 중 셀 재선택 기준(Criteria)이 만족되는 주변 셀을 이동 통신 단말기가 재선택하도록 하는 것이다.

이러한 셀 재선택 과정을 설명하기 위해 도 1을 참조하여 설명한다. 여기서 도 1은 본 발명의 동작을 설명하기 위해 사용되는 통상의 이동 통신 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 이동 통신 시스템의 한 예로써, GSM(Global System for Mobile Communication) / GPRS(General Packet Radio Service)의 이동 통신 시스템은 각 셀 내에 위치한 고정 사이트 기지국에 의해 확 립된 무선 커버리지 영역을 각각 정의하는 복수의 셀들(102-112)을 포함한다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 셀(102)은 그 셀(102)에 위치한 기지국(114)에 의해 확립된 무선 커버리지 영역을 규정하고, 유사하게, 나머지 셀들(104-112) 각각은 각각의 셀들(104-112)내에 위치한 해당 기지국(도시하지 않음)에 의해 확립된 관련 무선 커버리지 영역을 정의한다.

한편, 이동국(MS : 이하 이동 통신 단말기)(100)이 이동 통신 시스템의 위치 X로부터 위치 Y까지 사용자와 함께 이동하기 때문에, 그 이동 통신 단말기(100)는 셀들(102-112)의 기지국으로부터 신호 특성들을 연속적으로 모니터하고, 임의의 선택 기준에 기초하여, 관련 기지국을 통해 해당 셀을 선택한다. 예를 들면, 셀(110)로부터 신호 특성이 셀 재선택 기준에 기초하여 셀(110)이 최적의 커버리지 영역으로서 선택되는 것이라면, 셀(110)은 서빙 셀(serving cell) 또는 이동 통신 단말기(100)가 패킷 데이터를 송수신하는 셀로 간주된다.

상술한 바와 같이 이동 통신 단말기는 셀들(102-112)로부터의 신호 특성들을 계속해서 모니터한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말기(100)가 위치 X에서 위치 Y까지 표시된 위치를 따라 이동함에 따라, 그 이동 통신 단말기(100)는 셀(110)과 관련된 커버리지 영역으로부터 예컨대, 셀들(112 및 106)과 같은 다른 셀들과 관련된 커버리지 영역으로 이동한다. 그리고, 이동 통신 단말기(100)는 다른 셀 예컨대, 셀(112)로부터의 신호 특성으로부터 그 셀(112)이 최적의 셀로 여겨지면, 그 셀(112)을 서빙 셀로 재선택하게 된다. 또한, 그 이동 통신 단말기(100)는 또 다른 셀, 예컨대 셀(106)의 신호 특성으로부터 그 셀(106)이 최 적의 셀로 여겨지면, 그 셀(106)을 서빙 셀로 재선택한다.

여기서, 전술한 과정을 좀 더 상세히 설명하면 후술하는 바와 같다. 만약, 이동 통신 단말기(100)가 위치 X인 셀(110)로부터 위치 Y인 셀(106)측으로 이동한다고 가정할 때 그 이동 통신 단말기(100)가 각각의 셀들에 대한 경로 손실 기준 파라미터(path loss criterion parameter) C1값, 재선택 기준 파라미터(reselection criterion parameter) C2값, 신호 레벨 임계치 파라미터(signal level threshold criterion parameter) C31값과 셀 순위 임계치 파라미터(cell ranking criterion parameter) C32값을 계산한다. 이러한 계산 결과로 셀의 수신 강도는 셀(112), 셀(106)순으로 좋으며 셀(102)와 셀(112)은 부적합한 셀이라고 가정한다. 서빙 셀인 셀(110)로부터 셀(106)측으로 이동 통신 단말기(100)가 이동할 때 셀의 수신 강도에 의해 부적합한 셀인 셀(112)이 셀 재선택의 우선 순위를 갖게 된다. 따라서, 이동 통신 단말기(100)는 먼저 셀(112)의 적합 여부를 포함하는 해당 셀 정보를 수신하여 적합한 셀이 되는지 판단한다. 판단 결과 이동 통신 단말기(100)는 셀(112)이 부적합 셀이라고 판단하면 다음으로 수신 강도가 좋은 셀(106)에 대해 적합 여부를 나타내는 셀 정보를 수신하여 적합한 셀인지 판단하게 된다. 이에 따라 이동 통신 단말기(100)는 셀(106)이 적합한 셀이라고 판단하게 되면 그 셀(106)에 캠핑(camping)하게 된다.

전술한 바와 같이 이동 통신 시스템에서 서빙 셀에 캠프 온(camped on)한 이동 통신 단말기는 셀 재선택 기준에 기초하여 셀 재선택(cell reselection)을 한다. 여기서 이동 통신 단말기로 하여금 셀 재선택을 시도하게 하는 셀 재선택 기준 은 후술하는 바와 같다. 먼저, 첫번째 셀 재선택 기준은 서빙 셀에 캠프한 이동 통신 단말기에서 소정의 임계값(threshold)보다 위치 손실 기준 파라미터 C1값이 더 높은 경우이며, 이러한 경우에 셀 재선택을 한다. 그리고 두번째 셀 재선택 기준은 다운 링크 신호 실패(downlink signalling fail)일 경우이며, 세번째는 같은 위치 지역(location area)에서 C2값, C31값 및 C32값을 기준으로 더 나은 셀이 발견되었을 경우, 마지막으로는 다른 위치 지역에서 월등히 나은 셀이 발견되었을 경우이다.

이와 같이 종래의 셀 재선택 과정은 전술한 셀 재선택 기준이 만족되는 주변 셀이 발생하면 네트워크로부터 적합 여부를 포함하는 셀 정보를 수신한다. 이후, 이동 통신 단말기는 수신된 셀 정보로부터 그 주변셀이 이동 통신 단말기에 적합한 셀인지를 판단하고 그 셀이 적합하다고 판단하면 그 셀에 재선택을 수행한다. 만일, 이동 통신 단말기가 그 셀을 적합하지 않은 셀로 판단하면 다음으로 수신 강도가 좋은 셀에 대하여 동일한 과정을 다시 수행하고 그 결과 적합한 셀로 판단하면 해당 셀로 캠핑한다.

구체적으로, 통화 서비스 상태 즉, dedicated 상태에서 종래의 GSM/GPRS 기능을 제공하는 이동 통신 단말기가 현재 셀에서 해당 서비스를 제공받지 못할 경우 네트워크에 의한 셀 재선택이 필요하게 된다. 이를 위해 가장 적합한 셀을 찾고자 할 때 이동 통신 단말기는 주기적으로 주변 셀의 전력값과 품질값을 측정(Measurement)하고 네트워크에 리포트한다. 네트워크는 리포트된 값을 바탕으로 가장 적합한 셀을 선택하여 이동 통신 단말기에게 해당 셀로 이동하라고 알려주며, 이를 핸드 오버(Handover)라 한다. 한편, 네트워크로부터 핸드 오버 명령(Handover Command)를 받은 이동 통신 단말기는 지시받은 지정된 셀로 이동하고,이동한 셀에서 네트워크로 핸드 오버 완료(Handover Complete)를 보낸다. 이러한 핸드 오버 과정은 셀 재선택 과정과는 달리 네트워크에 의해 수동적으로 이루어진다.

상술한 바와 같이 종래에는 주기적으로 주변 셀에 대해 측정을 수행하여 현재 서비스 중인 셀보다 주변 셀의 측정값이 높아지거나 소정 임계값을 초과하는 등의 이벤트 발생 시 더이상 셀에서의 서비스 제공이 어려운 상황이 발생할 경우 이동 통신 단말기는 현재 셀보다 나은 측정값 예컨대, 전력값과 품질값을 가지는 셀로 핸드 오버를 수행한다. 하지만, 현재 이동 통신 단말기의 주변 셀들의 전력값과 품질값이 비슷하다면 어느 셀이 최적의 셀인지를 찾기 위한 잦은 핸드 오버가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 불필요한 핸드오버가 자주 발생하지 않도록 네트워크로 하여금 통화 서비스 중인 이동 통신 단말기들을 위한 효율적인 셀 관리가 가능하도록 하는 방법 및 이를 위한 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 통화 서비스 중인 이동 통신 단말기의 이동 위치를 예측하여 예측한 위치 상에서 효율적인 셀 검색 및 핸드오버를 가능하게 하도록 하는 방법 및 이를 위한 시스템을 제공한다.

상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은 GPS를 이용한 이동 통신 단말기에서의 효율적인 핸드 오버 방법에 있어서, 상기 이동 통신 단말기의 이동 경로에 따라 GPS 위치 정보를 주기적으로 측정하여 상기 GPS 위치 정보로부터 위치 정보 데이터를 획득하는 과정과, 상기 이동 시 현재 셀에 대해 주변 셀의 신호 특성을 측정한 결과를 네트워크로 전송하는 과정과, 상기 전송에 대응하여 상기 네트워크로부터 GPS 위치 정보 요청 메시지가 수신되면 상기 위치 정보 데이터를 포함하는 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정과, 상기 네트워크로부터 상기 위치 정보 데이터를 근거로 판단한 셀 선택 결과를 수신하여 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면 GPS를 이용한 효율적인 핸드 오버를 수행하기 위한 시스템은, 이동 경로에 따라 측정되는 GPS 위치 정보로부터 위치 정보 데이터를 획득하여 저장하고, 상기 이동 시 현재 셀에 대해 주변 셀의 신호 특성을 측정한 결과를 주기적으로 전송하는 이동 통신 단말기와, 상기 측정한 결과를 바탕으로 상기 주변 셀 중 후보 셀 측정 결과값과 나머지 주변 셀 측정 결과값의 차이를 소정 임계치와 비교하여, 소정 임계치 이하인 경우 상기 이동 통신 단말기로 GPS 위치 정보를 요청하고, 상기 요청에 대응하는 위치 정보를 획득하면 상기 위치 정보 데이터를 바탕으로 서빙 셀을 결정하는 네트워크를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호 들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명의 실시 예에서는 서빙 셀(serving cell)이나 주위의 가까운 셀들의 전력값과 품질값이 모두 비슷하다면 이동 통신 단말기로 하여금 전력값과 품질값이 모두 좋은 적합한 셀을 찾기 위한 셀 재선택 과정을 필요 이상으로 반복하지 않도록 한다. 왜냐하면 이와 같이 전력값과 품질값이 비슷한 주변 셀들로 이루어진 지역에서는 통화 품질을 유지하기 위해 셀 재선택 수행 횟수가 증가하게 되기 때문이다. 따라서, 본 발명은 통화 품질의 신뢰성을 추구하는 사용자의 입장을 고려한 것으로 이동 통신 단말기와 네트워크 간의 빈번한 핸드오버 수행을 방지하여 보다 효율적으로 셀 관리를 수행하는 것에 비중을 둔 것이다.

상기한 바와 같은 기능이 구현된 이동 통신 단말기의 구성 요소 및 그 동작을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 내부 블록 구성도이다.

먼저, 제어부(200)는 일반적으로 통화 및 데이터 송수신 등과 같은 이동 통 신 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어하는데, 제어부(200)는 항상 기지국으로부터 신호 특성들을 연속적으로 모니터하고, 셀 재선택 기준에 기초하여, 관련 기지국을 통해 송수신하는 셀을 선택하여 캠핑한다. 그런데, 제어부(200)는 그 이동성 때문에 통화 서비스 상태에서도 움직임에 따라 셀에서의 수신된 측정값 예를 들어, 전력값 및 품질값이 변화하게 되거나 인접한 셀내에서도 측정값의 변화가 일어나게 된다. 이러한 이유로 핸드 오버를 위한 셀 재선택이 필요하게 된다.

구체적으로 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(200)는 현재 셀로부터 이동할 때 주변 셀에 대한 측정을 수행하여 그 측정 결과값을 네트워크로 전송하는 역할을 수행한다. 게다가 본 발명에 따라 보다 효율적인 셀 검색이 이루어질 수 있도록 GPS 수신부(240)를 통해 수신되는 GPS 정보를 이용하여 이동 통신 단말기(100)의 위치를 산출하고, 그 이동 통신 단말기(100)의 이동 위치를 예측하여 위치 정보 데이터를 생성하여 이를 네트워크에 제공한다. 이에 따라 네트워크에서는 이동 통신 단말기(100)의 핸드 오버가 요구되는 시점에 예상 이동 위치를 바탕으로 새로운 셀을 결정하여 이를 이동 통신 단말기(100)에 제공한다. 따라서, 제어부(200)는 네트워크에 의해 결정된 새로운 셀을 서빙 셀로 선택하게 된다.

그리고 표시부(210)는 제어부(200)의 제어하에 사용자에 의해 입력된 키입력 데이터에 대한 표시 데이터를 입력받아 표시하거나, 이동 통신 단말기(100)의 동작 상태 및 다수의 정보를 아이콘 및 문자로 표시한다. 그리고 표시부(210)는 제어부(200)의 제어하에 사용자가 필요한 기능을 설정하거나 구동시킴에 있어 그 상태를 가시적으로 알 수 있도록 한다.

또한 제어부(200)와 연결되는 메모리부(220)는 이동 통신 단말기(100)의 동작 제어 시 필요한 다수의 프로그램과 정보를 저장하기 위한 롬(ROM : Read Only Memory) 및 램(RAM : Random Access Memory), 음성 메모리 등으로 이루어진다. 또한 본 발명의 실시 예에 따라 메모리부(220)에는 제어부(200)의 제어하에 GPS 정보를 이용하여 산출된 이동 속도 및 현재 위치, 예상 이동 위치 등을 포함하는 위치 정보 데이터가 저장된다. 이어, 그리고 송수신부(230)는 제어부(200)의 제어하에 안테나(ANT)를 통해 기지국과 RF신호를 송/수신하며, 본 발명에 따라 네트워크로부터의 GPS 정보 요청 메시지를 전달하며 이에 대한 응답 메시지를 다시 네트워크로 전송하는 등 네트워크와의 통신신호를 송/수신한다.

그리고 이동 통신 단말기(100)에 장착되는 GPS 수신부(240)는 이동 통신 단말기(100)의 위치를 즉각적으로 알아낼 수 있도록 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 안테나를 통해 수신한다. 다시 말하면, 이동 통신 단말기(100)는 내장된 GPS 수신부(240)를 통해 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 정보를 수신한다.

한편, 이동 통신 단말기의 속도 및 위치 정보를 포함하는 위치 정보 데이터는 다양한 방법으로 네트워크에게 전달될 수 있다. 그 예로써, 도 3에 도시된 바와 같은 경우가 있을 수 있다. 여기서, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크에 위치 정보를 제공하는 방법을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 네트워크(300)는 이동 통신 단말기(100)에 의해 측정되는 셀들의 측정값을 주기적으로 제공받아, 이를 통해 현재의 셀을 새로운 셀로 바꾸어야 하는 시점이라고 판단하게 되면 S300단계에서 GPS 위치 정보 요청 메시지(GPS Location Information Request Message)를 이동 통신 단말기(100)로 전송한다. 그러면 이동 통신 단말기(100)는 요청 메시지에 대응하여 생성한 GPS 위치 정보 응답 메시지를 네트워크(300)로 전송한다. 이 때, 이동 통신 단말기(100)는 수신되는 GPS 정보를 이용하여 주기적으로 현재 위치를 파악하여 갱신하며, 이전의 위치와 현재 위치와의 계산을 통해 자신의 이동 속도를 계산한다.

그러면, 이동 통신 단말기(100)는 상술한 과정을 통해 얻어진 현재 위치 및 이동 속도를 바탕으로 향후 이동하게 될 위치도 예측할 수도 있으므로, 이동 통신 단말기(100)는 예상 이동 위치를 산출할 수 있게 된다. 이에 따라 이동 통신 단말기(100)는 현재 위치, 이동 속도 및 예상 이동 위치를 포함하는 위치 정보 데이터를 생성한 후 주기적으로 이를 갱신하여 저장해놓는다. 이러한 상태에서 이동 통신 단말기(100)는 네트워크(300)로부터 GPS 위치 정보 요청이 있으면, 미리 저장해놓은 위치 정보 데이터를 이용하여 GPS 위치 정보 응답 메시지를 생성하는 것이다.

이어, 네트워크(300)가 이동 통신 단말기(100)로부터 GPS 위치 정보 응답 메시지를 수신하게 되면, 새로운 셀을 결정하는데 있어 이를 이용하게 된다. 이 때, 네트워크(300)는 자신이 관할하는 셀 내의 기지국에 대한 GPS 위치 정보를 알고 있음을 전제로 한다.

한편, 전술한 바에서는 이동 통신 단말기(100)가 GPS 정보를 이용하여 자신의 이동 속도, 현재 위치를 파악한 후 이를 이용하여 예상 이동 위치를 직접 산출하여 네트워크(300)에 제공하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 다르게는 단지 이동 통신 단말기(100)의 이동 속도와 위치 정보만을 제공받을 경우 위치 변화를 학 습하여 네트워크(300)가 직접 예상 이동 위치를 산출할 수도 있다. 다시 말하면, 네트워크(300)가 새로운 셀을 선택해야 할 때, 네트워크(300)는 이동 통신 단말기(100)의 속도와 과거 위치를 바탕으로 위치 변화를 학습한 뒤 다시 이동 통신 단말기(100)로부터 새로운 위치 정보를 제공받아 새로운 셀 결정에 이용할 수 있다.

또한, 도 3에서는 이동 통신 단말기(100)가 네트워크(300)로부터의 GPS 위치 정보 요청이 있는 경우에만 위치 정보 데이터를 제공하였지만, 다르게는 이동 통신 단말기(100)가 주기적으로 위치 정보 데이터를 네트워크(300)에 전달할 수도 있음은 물론이다.

그러면, 본 발명이 적용되는 구체적인 예를 상세히 설명하기 위해 도 4를 참조한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기의 이동에 따른 셀 선택 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 통화 서비스 중인 이동 통신 단말기(100)가 이동 통신 시스템의 위치 a로부터 위치 b를 지나 위치 c 이동함에 따라 기지국A가 커버하는 영역으로부터 점점 멀어지게 되어 그 이동 통신 단말기(100)는 셀들(400-420)의 각각의 기지국으로부터 신호 특성들을 연속적으로 모니터하고, 임의의 선택 기준에 기초하여, 관련 기지국을 통해 해당 셀을 선택한다. 이 때, 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기(100)는 위치 a로부터 위치 b를 지나 위치 c 이동함에 따라 GPS 수신부(240)를 통해 주기적으로 수신되는 GPS 정보를 이용하여 자신의 이동 속도와 위치를 파악한 후 이를 바탕으로 다음 위치를 산출하여 예상 이동 위치를 알아낸다. 예를 들면, 통화 서비스 중인 이동 통신 단말기(100)가 기지국A의 셀로부 터 멀어지고 기지국B의 셀(400), 기지국C의 셀(410), 기지국D의 셀(420)과 인접한 위치에 있을 때., 각 셀(400~420)로부터의 신호 특성들 예컨대, 전력값 및 품질값을 계속해서 모니터한다. 그러면 이동 통신 단말기(100)는 이와 같은 모니터링을 통해 얻어지는 신호 특성 결과를 측정 리포트(Measurement Report) 메시지를 통해 네트워크(300)로 전달한다.

한편, 네트워크(300)는 이동 통신 단말기(100)로부터 전달된 측정 리포트 메시지를 이용하여 셀들(400~420)의 신호 특성으로부터 최적의 셀을 검색하여 최적의 셀로 여겨지는 셀을 서빙 셀로 선택한다. 하지만, 각 셀들(400~420)로부터 측정된 전력값 및 품질값이 거의 비슷해서 다음 서빙셀을 결정하기 어렵다고 판단되면, 네트워크(300)는 이동 통신 단말기(100)에게 GPS 위치 정보 요청 메시지를 전송한다.

이를 수신한 이동 통신 단말기(100)는 자신의 이동속도, 위치 및 예상 이동 위치를 이용한 위치 정보 데이터를 포함하는 GPS 위치 정보 응답 메시지를 생성하여 네트워크(300)로 전달한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예로써 네트워크가 주기적으로 이동 통신 단말기(100)와의 GPS 위치 정보 관련 메시지를 상호 송수신하는 과정을 수행하여 이동 통신 단말기(100)의 속도와 위치 정보를 얻을 수도 있다. 이를 바탕으로 네트워크(300)는 이동 통신 단말기(100)의 예상 이동 위치를 산출하여 새로운 셀 선택 과정시에 이를 사용한다.

구체적으로, 네트워크(300)는 미리 자신이 관할하는 기지국들에 대한 위치 정보를 알고 있는 상태에서 GPS 위치 정보 응답 메시지를 통해 이동 통신 단말기 (100)가 이동할 예상 이동 위치를 파악하게 되면, 핸드오버가 자주 발생할 수 있는 위치일지라도 기지국에 대한 위치 정보 및 예상 이동 위치를 바탕으로 하나의 셀을 결정하여 다음 서빙 셀을 선택할 수 있게 된다.

예를 들어, 이동 통신 단말기(100)가 a위치에서 b 위치를 지나 c위치로 이동하는 경우 GPS 정보를 이용한다면 이동 속도와 위치를 파악함과 동시에 향후 이동 통신 단말기(100)가 어느 위치로 이동할 것인지를 알 수 있게 된다. 따라서, 이를 바탕으로 이동 통신 단말기(100)의 예상 이동 위치를 네트워크(300)가 알 수 있다. 이러한 과정을 통해 이동 통신 단말기(100)가 각각의 기지국B, 기지국C, 기지국D에서의 전력값과 품질값이 비슷하여 핸드오버가 자주 발생하는 위치에 있을 때, 네트워크(300)는 이러한 상황이 자주 발생하지 않도록 하기 위해 이동 통신 단말기(100)가 각각의 기지국의 위치와 예상 이동 위치를 비교하여 기지국C에 점점 근접한다고 판단할 수 있다. 그러면, 네트워크(300)는 이러한 판단 결과를 이용하여 가장 유력한 셀이 기지국C가 관할하는 셀(410)이라고 결정하여 이를 서빙 셀로 선택한다. 이에 따라 이동 통신 단말기(100)는 네트워크(300)에 의해 선택된 서빙 셀로 핸드 오버 과정을 수행하게 된다. 이와 같이 네트워크(300)가 이동 통신 단말기(100)의 예상 이동 위치를 이용하여 가장 유력한 셀을 선택함으로써 이동 통신 단말기(100)와 네트워크(300) 간의 불필요한 핸드 오버 과정을 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따라 GPS 정보를 이용한 이동 통신 단말기와 네트워크 간에 핸드 오버 수행 과정을 살펴보기로 한다. 이러한 구체적인 예를 상세히 설명하기 위해 도 5를 참조한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기와 네트워크간의 핸드 오버 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 이동 통신 단말기(100)는 600단계에서 주기적으로 GPS 정보가 수신되는지를 판단하여 GPS 정보가 수신되는 경우 605단계로 진행하여 이동 속도 및 현재 위치를 파악한 후 이를 이용하여 예상 이동 위치를 산출한다. 도 5에서는 이동 통신 단말기(100)가 직접 예상 이동 위치를 산출하는 경우를 설명하였으나, 네트워크(300)가 이동 통신 단말기(100)로부터 이동 속도와 현재 위치 정보만을 제공받아 자체적으로 예상 이동 위치를 산출하는 경우 등 다양한 방법을 통해 예상 이동 위치의 산출이 가능함은 물론이다.

그리고나서 이동 통신 단말기(100)는 610단계로 진행하여 현재 서빙 셀과 주변 셀에 대한 신호 특성의 측정을 수행한다. 이를 통해 이동 통신 단말기(100)는 핸드오버를 위한 새로운 서빙 셀이 될 수 있는 후보 셀을 선택한다. 이 때, 이동 통신 단말기(100) 위치에서 주기적으로 측정되는 주변셀의 전력값과 품질값이 이용된다. 그러면 이동 통신 단말기(100)는 615단계로 진행하여 후보 셀과 주변 셀에 대한 측정 결과값을 네트워크(300)로 전송한다.

이에 따라 네트워크(300)는 620단계로 진행하여 측정 결과값들의 차이가 임계범위 이내인지를 판단한다. 구체적으로 네트워크(300)는 후보 셀 측정 결과값에서 주변 셀 측정 결과값을 뺀 차이가 소정 임계치이상인지를 판단한다. 즉, 새로 선택한 후보 셀이 다른 셀에 비해 월등한 측정값을 갖는지를 판단한다. 만약, 그 차이가 임계치 이상인 경우에는 최적의 셀 결정이 가능한 상태이므로 이동 통신 단말기(100)는 625단계로 진행하여 새로운 서빙 셀로써 현재의 후보 셀을 선택하는 등 해당 핸드 오버에 따른 과정을 수행한다. 이와 다르게 그 차이가 임계치 이하인 경우 즉, 셀들의 측정치가 비슷하여 어느 하나의 셀을 결정하기 어려운 상황일 경우 GPS 기능을 이용한다.

따라서, 네트워크(300)는 630단계에서 이동 통신 단말기(100)로 GPS 위치 정보 요청 메시지를 전송한다. 이에 대응하여 이동 통신 단말기(100)는 635단계에서 미리 주기적인 GPS 측정 동작을 통해 얻어진 위치 정보 데이터를 포함하는 GPS 위치 정보 응답 메시지를 생성하여 640단계에서 이를 네트워크(300)로 전송한다. 그러면 네트워크(300)는 645단계에서 이미 알고 있는 각 기지국의 GPS 상 위치 정보 및 GPS 위치 정보 응답 메시지를 이용하여 이동 통신 단말기(100)의 예상 이동 위치 상에 있는 기지국에 해당하는 새로운 셀을 결정하여 그 셀을 서빙 셀로 선택한다. 그리고나서 네트워크(300)는 650단계에서 새로운 셀 선택 결과를 핸드 오버 명령(Handover Command)를 통해 전송하고, 이에 대응하여 이동 통신 단말기(100)에서는 655단계에서 네트워크(300)에 의해 선택된 셀로 핸드 오버에 따른 과정을 수행하게 된다.

상술한 바를 근거로 본 발명에 따르면, 네트워크(300)는 주기적으로 또는 실시간적으로 GPS 위치 정보 질의(Interrogation) 과정을 통해 이미 이동 통신 단말기(100)가 가지고 있던 데이터를 가져오거나, 이 시점에서 해당 데이터를 직접 얻을 수도 있다. 따라서, 이동 통신 단말기(100)에 대한 이동 속도 및 현재 위치에 대한 데이터를 획득하는 시점은 어떠한 시점이라도 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, GPS 정보를 이용하여 네트워크는 이동 통신 단말기와의 빈번한 핸드 오버 과정을 피할 수 있게 되고 이를 통해 효율적인 셀 관리를 수행할 수 있다.

Claims

GPS를 이용한 이동 통신 단말기에서의 효율적인 핸드 오버 방법에 있어서,

상기 이동 통신 단말기의 이동 경로에 따라 GPS 위치 정보를 주기적으로 측정하여 상기 GPS 위치 정보로부터 위치 정보 데이터를 획득하는 과정과,

상기 이동 시 현재 셀에 대해 주변 셀의 신호 특성을 측정한 결과를 네트워크로 전송하는 과정과,

상기 전송에 대응하여 상기 네트워크로부터 GPS 위치 정보 요청 메시지가 수신되면 상기 위치 정보 데이터를 포함하는 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정과,

상기 네트워크로부터 상기 위치 정보 데이터를 근거로 판단한 셀 선택 결과를 수신하여 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 위치 정보 데이터를 획득하는 과정은

상기 이동 통신 단말기가 상기 GPS 위치 정보를 이용하여 이동 속도 및 현재 위치를 산출하는 과정과,

상기 이동 속도 및 현재 위치를 이용하여 예상 이동 위치를 산출하는 과정과,

상기 산출된 이동 속도, 현재 위치 및 예상 이동 위치를 포함하는 위치 정보 데이터를 생성하여 저장하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 이동 통신 단말기가 상기 수신되는 GPS 위치 정보를 이용하여 상기 위치 정보 데이터를 주기적으로 갱신하여 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 위치 정보 데이터는

상기 이동 통신 단말기의 이동 속도, 현재 위치에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 위치 정보 데이터는

상기 이동 통신 단말기의 이동 속도, 현재 위치 및 예상 이동 위치에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 현재 셀에 대해 주변 셀의 신호 특성을 측정한 결과 를 네트워크로 전송하는 과정은

상기 셀들에 대한 전력값 및 품질값을 측정한 결과를 주기적으로 상기 네트워크로 전송하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 위치 정보 데이터를 포함하는 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정은

상기 측정 결과를 전송하면, 상기 주변 셀 중 후보 셀 측정 결과값과 나머지 주변 셀 측정 결과값의 차이가 소정 임계치 이하인 경우에 한해 상기 네트워크로부터 상기 GPS 위치 정보 요청 메시지를 수신하는 과정과,

상기 수신에 대응하여 미리 획득한 위치 정보 데이터를 포함하는 GPS 위치 정보 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 7항에 있어서,

상기 GPS 위치 정보 응답 메시지를 수신하면, 상기 메시지에 포함된 위치 정보 데이터를 바탕으로 위치 변화를 학습함에 따라 산출되는 상기 이동 통신 단말기의 예상 이동 위치를 바탕으로 상기 네트워크에 의해 새로운 셀이 결정되는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 새로운 셀이 결정되는 과정은

상기 네트워크가 관할하는 다수의 기지국의 GPS 상 위치 정보와 상기 예상 이동 위치를 비교하여 상기 예상 이동 위치 상에 해당하는 기지국의 셀로 결정하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는

자신의 이동 경로에 따라 GPS 위치 정보를 주기적으로 측정하여 상기 GPS 위치 정보로부터 위치 정보 데이터를 획득하여 상기 네트워크로 주기적으로 전송함을 특징으로 하는 방법.
GPS를 이용한 효율적인 핸드 오버를 수행하기 위한 시스템은,

이동 경로에 따라 측정되는 GPS 위치 정보로부터 위치 정보 데이터를 획득하여 저장하고, 상기 이동 시 현재 셀에 대해 주변 셀의 신호 특성을 측정한 결과를 주기적으로 전송하는 이동 통신 단말기와,

상기 측정한 결과를 바탕으로 상기 주변 셀 중 후보 셀 측정 결과값과 나머지 주변 셀 측정 결과값의 차이를 소정 임계치와 비교하여, 소정 임계치 이하인 경우 상기 이동 통신 단말기로 GPS 위치 정보를 요청하고, 상기 요청에 대응하는 위 치 정보를 획득하면 상기 위치 정보 데이터를 바탕으로 서빙 셀을 결정하는 네트워크를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는

상기 GPS 위치 정보를 이용하여 이동 속도 및 현재 위치를 산출하고, 산출된 이동 속도 및 현재 위치로부터 예상 이동 위치를 산출함을 특징으로 하는 시스템.
제 12항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는

상기 이동 속도 및 현재 위치로부터 위치 정보 데이터를 생성한 후, 주기적으로 갱신하여 저장함을 특징으로 하는 시스템.
제 12항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는

상기 이동 속도, 현재 위치 및 예상 이동 위치로부터 위치 정보 데이터를 생성한 후, 주기적으로 갱신하여 저장함을 특징으로 하는 시스템.
제 13 항 내지 제 14항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는

상기 네트워크로부터 GPS 위치 정보 요청이 있으면, 상기 미리 저장해놓은 위치 정보 데이터를 제공함을 특징으로 하는 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 측정한 결과는

상기 현재 셀에 대해 주변 셀의 신호 특성인 전력값 및 품질값을 측정한 결과를 나타냄을 특징으로 하는 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 네트워크는

상기 자신이 관할하는 다수의 기지국의 GPS 상 위치 정보와 상기 위치 정보 데이터를 이용하여 서빙 셀을 결정하여 핸드 오버 동작을 수행함을 특징으로 하는 시스템.
제 13항 내지 제 14항에 있어서, 상기 네트워크는

상기 자신이 관할하는 다수의 기지국의 GPS 상 위치 정보와 상기 예상 이동 위치를 비교하여 상기 예상 이동 위치 상에 해당하는 기지국의 셀을 서빙 셀로 결정함을 특징으로 하는 시스템.