KR100656349B1 - 위치정보를 이용한 무선 단말기의 이종 시스템간 핸드오버수행 방법 및 그 장치 - Google Patents

위치정보를 이용한 무선 단말기의 이종 시스템간 핸드오버수행 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 위치정보를 이용한 무선 단말기의 이종 시스템간 핸드오버 수행 방법 및 그 장치는 본 발명에 의한 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법은, 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에서 위치기반 서비스 서버가 제공하는 서비스 영역 MAP 정보를 이용하여 무선 단말기가 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서, (a) 상기 위치기반 서비스 서버로부터 상기 서비스 영역 MAP 정보를 전송받는 단계; (b) 상기 무선 단말기는 자신의 위치가 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치한다고 판단되는 경우에, 상기 무선 단말기는 접속 가능한 무선 네트워크 시스템을 선택한 후 선택된 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 통신 수단을 활성화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 여러 이종 시스템들이 중첩되어 있는 환경에서 특정 이동통신 시스템에 접속 중인 무선 단말기가 이종 망으로 핸드오버를 하기 위해 후보 시스템들을 검색할 때 있어서 모든 모뎀을 활성화함으로써 발생하는 배터리 소모 문제점과 후보 시스템 발견 시 시간이 소요되는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

위치정보를 이용한 무선 단말기의 이종 시스템간 핸드오버 수행 방법 및 그 장치{Method for handover of mobile terminal using location information in a network consisting of different systems and apparatus thereof}
도 1은 본 발명에 의한 무선 단말기와 위치기반 서비스 서버가 적용되는 IP기반의 이종 무선 네트워크 시스템들로 이루어지는 네트워크의 일 구성예이다.
도 2는 도 1의 이종 무선 네트워크 시스템들로 구성된 연동 구조도에 포함된 각 시스템들의 이론적 전파범위를 나타낸 모식도이다.
도 3은 위치기반 서비스 서버의 초기 구축과 상기 위치기반 서비스 서버에 의한 무선 단말기의 이종 무선 네트워크 시스템 탐지에 대한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4는 위치기반 서비스 서버내의 이종 망 서비스 영역 MAP을 구성하는 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 상기 위치기반 서비스 서버내의 시스템 별 MAP에서 참조지점을 선정하는 방법을 설명해주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 무선 단말기가 위치 및 신호정보를 위치기반 서비스 서버로 제공하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 의한 무선 단말기가 제공한 정보를 기초로 위치기반 서비 스 서버 초기 구축 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 의한 무선 단말기가 이종 시스템간 핸드오버를 시도 시 접속가능한 후보 시스템을 검색하여 핸드오버를 수행하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 의한 무선 단말기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 9는 본 발명에 의한 위치기반 서비스 서버의 구성을 보여주는 블럭도이다.
본 발명은 적어도 하나 이상의 종류를 달리하는 이동 통신 시스템들에 접속가능 한 무선 단말기(Multi Mode Mobile Terminal: 이하, "무선 단말기"라고 한다)가 현 위치에서 접속이 가능한 후보 시스템을 검색하여 핸드오버를 수행하는 방법 및 이를 위한 위치기반 서비스 서버 (LCS;LoCation Service server, 이하 "위치기반 서비스 서버"라고 한다)에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 다수 개의 이동통신 시스템으로 접속가능 한 무선 단말기가 이종 망간 핸드오버 시 후보 시스템을 검색하기 위해 무선 단말기 내의 다중 모뎀들을 모두 활성화함에 따라 발생하는 배터리 소모를 방지하고 후보 시스템 검색 시간을 줄이기 위한 다중 모드 단말기의 정보제공 및 획득, 그리고 위치기반 서비스 서버의 동작 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
B3G(Beyond 3rd Generation, 이하 "B3G"라고 한다.) 및 4G(4th Generation, 이하 "4G"라고 한다.) 이동통신 구조에서는 서로 상이한 특성을 지닌 이동통신 시스템들의 서비스 영역이 중첩되어 있는 경우, 상호 연동을 통하여 서비스 가입자의 현 환경에 따른 최적의 시스템에 끊김 없는 접속이 이루어 질 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있다.
이러한 이종 망간 핸드오버를 위해, 무선 단말기는 현 접속되어 있는 시스템 외의 후보 시스템들의 검색이 필요하게 된다.
무선 단말기의 후보 시스템 검색 방안으로, 다음과 같이 크게 두 가지로 구분 지을 수 있다. 첫번째 방안으로서, 무선 단말기 내의 모뎀들을 모두 혹은 주기적으로 활성화하여 후보 시스템을 검색하는 방법이 있고, 두번째 방안으로서, 무선 단말기 혹은 무선 접속 기지국의 위치에 따라 후보 시스템을 검색하는 방법이 있다.
첫째 방법의 종래 기술로는, 무선 단말기 내의 모든 다중 모뎀들을 지속적으로 활성화함으로써 지속적으로 후보 시스템들을 검색하는 방법이 있다. 이러한 방법의 경우 모든 모뎀들을 활성화함에 따라 무선 단말기의 배터리 소모가 증가하게 되는 문제점이 있다.
첫째 방법의 또 다른 종래 기술로는, 무선 단말기내의 다중 모뎀들을 주기적q으로 활성화/비활성화하여 후보 시스템을 검색하는 방법이 있다. 이러한 방법의 경우, 모든 모뎀들을 지속적으로 활성화하는 방식에 비해 배터리 소모를 줄일 수는 있으나(그러나, 여전히 배터리 소모 문제는 존재한다) 모뎀들을 주기적으로 활성화/비활성화 함에 따라 후보 시스템들의 검색 시간이 늘어나게 되는 문제점이 있다.
특히, 무선 단말기가 SDR(Software Defined Radio: 이하 "SDR"이라고 한다)기반의 단말기일 경우 이는 다중 모뎀이 아닌 하나의 모뎀을 소프트웨어 적으로 재구성하여 모드 변환을 하기 때문에 첫째 방안의 종래 기술들을 원천적으로 사용할 수 없다. 따라서 SDR 단말기가 후보 시스템을 검색할 수 있는 방법이 요구된다.
둘째 방법의 위치기반 후보 시스템 검색 방법을 위해서는 무선 단말기의 위치를 추정할 수 있는 기술이 필요하며, 단말기의 위치를 추정하기 위한 기술로 Cell-ID, E-OTD(Enhanced Observed Time Difference), OTDOA(Observed Timed Difference of Arrival), A-GPS(Assisted Global Positioning System: 이하, "GPS"라고 한다) 등이 있다.
둘째 방법의 종래 기술로는 위치추적 기술을 이용하여 무선 단말기와 무선 접속 기지국 사이의 거리를 추정하고 이를 근거로 후보 시스템을 선정하는 방법이 있다. 자세히 설명하면, 무선 단말기가 특정 무선 접속 기지국의 이론적 서비스 반경 내에 위치해 있다면, 즉 무선 단말기와 무선접속 기지국 간의 거리가 가깝다면 무선 단말기는 해당 시스템을 후보 시스템으로 선정하는 방법이다.
이론적으로 살펴보면, 전파 환경을 방해할만한 장애물이 없다고 가정했을 때 여러 이동통신 단말기들 중 무선접속 기지국과의 거리가 가까울수록 더 높은 신호 세기를 얻을 수 있으나 도심 지역에서와 같이 전파 환경을 방해할 요소들이 많은 지역에서는 단말기와 무선접속 기지국간의 거리에 따라 신호 세기를 추정하는 것은 정확성이 매우 떨어진다. 따라서 서로 상이한 특성을 지닌 이동통신 시스템들의 서비스 영역이 중첩되어 있는 도심 지역에서 단순히 무선 단말기와 무선접속 기지국간의 거리에 따라 후보 시스템을 선정하는 것은 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 여러 이종 시스템들이 중첩되어 있는 환경에서 특정 이동통신 시스템에 접속 중인 무선 단말기가 이종 망으로 핸드오버를 하기 위해 후보 시스템들을 검색할 때 위치에 따른 인접 기지국과의 신호 세기를 기준으로 후보 시스템을 선택하도록 하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 무선 단말기의 위치정보 제공 방법은, 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에 무선 단말기의 위치정보를 제공하는 방법에 있어서, (a) 상기 무선 네트워크 시스템들의 기지국들로부터 수신되는 신호 세기 값을 기준으로 연결을 시도할 무선 네트워크 시스템을 검색하는 단계; (b) 위치인식 시스템이 제공하는 정보를 기초로 획득한 상기 무선 단말기 자신의 위치정보를 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 검색된 무선 네트워크 시스템을 통해 공통 핵심 망 내에 위치한 위치기반 서비스 서버로 상기 위치기반 정보제공 메시지를 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법은, 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에서 무선 단말기의 위치정보를 이용하여 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보를 구축하는 방법에 있어서, (a) 상기 무선 네트워크 시스템별로 MAP를 형성하는 단계; (b) 상기 무선 단말기로부터 상기 무선 단말기의 위치정보, 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 기지국으로부터 수신되는 신호 세기 값을 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 수신하는 단계; 및 (c) 상기 무선 단말기의 위치정보를 기초로 하여 무선 네트워크 시스템별로 상기 무선 단말기의 위치에서 가장 인접한 참조위치를 상기 MAP을 참조하여 선택하고, 상기 선택된 참조위치에 해당하는 위치에 상기 신호 세기 값을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법은, 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에서 위치기반 서비스 서버가 제공하는 서비스 영역 MAP 정보를 이용하여 무선 단말기가 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서, (a) 상기 위치기반 서비스 서버로부터 상기 서비스 영역 MAP 정보를 전송받는 단계; (b) 상기 무선 단말기는 자신의 위치가 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치한다고 판단되는 경우에, 상기 무선 단말기는 접속 가능한 무선 네트워크 시스템을 선택한 후 선택된 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 통신 수단을 활성화하는 단 계;를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 무선 단말기는, 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템의 기지국들로부터 수신되는 신호의 세기와 위치정보를 입력받아 접속가능한 무선 네트워크 시스템의 식별자와 함께 위치기반 정보제공 메시지를 생성하는 메시지생성부; 및 위치기반 서비스 서버가 제공하는 무선 네트워크 시스템 정보에 따라 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 모뎀을 활성화시키는 모뎀선택부;를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 위치기반 서비스 서버는, 이동통신망을 구성하는 이종 무선 네트워크 시스템별로 격자 형태의 MAP을 생성하여 저장하는 MAP 저장부; 무선 단말기로부터 상기 무선 단말기의 위치정보, 접속 가능한 시스템의 식별자와 기지국으로부터 수신되는 신호 세기 값을 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 수신하고, 상기 MAP 저장부를 검색하여 상기 무선 단말기의 위치정보와 인접한 참조위치를 선정하는 참조위치 선정부; 및 상기 선정된 참조위치에서의 각 무선 네트워크 시스템별 기지국의 상기 신호 세기 값을 기록하는 신호세기 기록부;를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 먼저 본 발명에서는 위치 추정 기술을 기반으로 하고 있으며, 정확한 위치를 계산하기 방안으로서 일 예로 GPS를 기반으로 하는 방식이 있을 수 있으며, GPS 신호를 수신할 수 없는 위치에서는 현존하는 모든 위치 추정 기술들을 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 무선 단말기와 위치기반 서비스 서버가 적용되는 IP기반의 이종 무선 네트워크 시스템들로 이루어지는 네트워크의 일 구성예이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 IP기반 이종 무선 네트워크 시스템들로 구성된 연동망의 구성도로서, WLAN(Wireless Local Area Network, 이하 "WLAN"이라고 한다)시스템(102)과 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access, 이하 "WCDMA"라고 한다) 시스템(104)을 일 예로 들었다.
IP기반 이종 무선 네트워크 시스템들로 구성된 연동망의 구성요소를 간략히 살펴보면 다음과 같다.
MSC(Mobile Switching Center, 이하 “MSC"라고 한다) 서버(109)와 GGSN(Gateway GPRS Support Node, 이하 “GGSN”이라고 한다)/SGSN(Serving GPRS Support Node, 이하 “SGSN”이라고 한다,115), RNC(Radio Network Controller, 이하 “RNC"라고 한다,114)는 3G의 무선 접속 망과 핵심 망을 구성하는 각 접속 노드들이다.
보더 게이트웨이(Border G/W)(110)는 3G 망과 WLAN 망을 통합한 공통 핵심 망(Common Core Network)(101)에서 인터넷 망으로 접속을 위한 게이트웨이이다. 홈 에이전트(HA: Home Agent, 이하 “HA"라고 한다, 111)는 모바일 IP(Mobile IP) 프로토콜에서 사용되는 가입자의 홈 네트워크 상에 있는 가상의 라우터이다. 이는 가입자의 현재 위치정보를 유지하는 역할을 수행한다. 그리고 AAA(Authentication, Authorization, Accounting, 이하 “AAA"라고 한다, 112)는 공통 핵심 망(101)에서 각 시스템 내에서나 혹은 각 시스템간의 연동 시 가입자의 인증 및 보안 등을 담당 한다. 미디어 게이트웨이(MG: Media Gateway, 이하 “MG"라고 한다, 113)는 WCDMA 접속 망과 공통 핵심 망(101)으로의 연결점이다.
그리고, 라우터(Router)(117)는 WLAN 시스템에서 FA 기능을 내재하고 있고 공통 핵심 망(101)으로의 접속을 위한 라우터이다.
공통 핵심 망(101)은 이러한 이종 시스템들이 상호 연동을 제공하여 각 시스템들이 상호 연결된다. 공통 핵심 망(101) 내에는 위치기반 서비스 서버(LCS Server,105)가 존재한다. 위치기반 서비스 서버(105) 내에는 연동하는 시스템 별로 MAP을 가지고 있는데, 그 구성에 대하여는 후술한다.
무선 단말기(106)는 하나의 공통 핵심 망(101)에 연결된 모든 이동통신 시스템(102, 104)에 접속이 가능하다. 무선 단말기(106)는 위치인식 시스템(예를 들어, GPS 위성)(107)으로부터 또는 상기 언급한 그 외 다른 위치 인식 기술들을 통하여 자신의 위치정보를 얻어낼 수 있다.
도 2는 도 1의 이종 무선 네트워크들로 구성된 연동 구조도에 포함된 각 시스템들의 이론적 전파범위를 나타낸 모식도이다. 도 2를 살펴보면, 각 이종 무선 네트워크들간의 연동을 위해 다음과 같은 사항들을 전제로 한다.
- 각 이종 무선 네트워크들이 상호 연동을 위해 공통으로 접속할 수 있는 공통 핵심 망(101) 구성을 전제로 한다.
- 공통 핵심 망(101) 내에는 위치기반 서비스 서버(105)가 존재함을 전제로 한다.
- 위치기반 서비스 서버(105) 내에는 연동하는 이종 무선 네트워크 시스템 별로 서비스 영역 MAP을 가지고 있는 것을 전제로 한다.
- 무선 단말기(106)는 하나의 공통 핵심 망(101)에 연결된 모든 이종 무선 네트워크 시스템에 접속 가능함을 전제로 한다.
- 무선 단말기(106) 내에는 위치인식 시스템(예를 들어, GPS 위성)(107)으로부터(또는 그 외의 다른 위치추적 기술을 포함할 수 있음) 자신의 위치정보를 탐지할 수 있음을 전제로 하다.
- 다른 전파 범위를 갖는 두 무선 네트워크 시스템들(201, 202)은 서로 중첩되어 있음을 전제로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 다른 전파 범위를 갖는 각종 무선 네트워크 시스템들(201, 202)의 관할 영역은 서로 중첩이 된다. 즉 도 2에 도시된 다른 전파 범위를 가지는 참조번호 201 및 202은 무선 네트워크 시스템(특히 기지국)의 전파 관할 영역을 표현한 것이고, 무선 단말기(203)는 여러 무선 네트워크 시스템에 접속할 수 있음을 나타내고 있다.
도 1과 도 2와 같은 무선 네트워크 시스템 하에서 전원을 활성화한 무선 단말기(106)에 의한 위치기반 서비스 서버(105)를 초기 구축하고, 핸드오버를 수행 가능한 무선 단말기(106)가 위치기반 서비스 서버(105)로부터 이종 망 서비스 영역 MAP 정보를 수신하는 것에 대하여 도 3에서 살펴보기로 한다.
도 3은 위치기반 서비스 서버의 초기 구축과 상기 위치기반 서비스 서버에 의한 무선 단말기의 이종 무선 네트워크 시스템 탐지에 대한 실시예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 먼저, 무선 단말기(106)는 초기 전원 활성화시 위치기반 정보제공 메시지를 위치기반 서비스 서버(105)에 전송한다(S301). 여기에서, 위치기반 정보제공 메시지에 포함된 정보는 무선 단말기 위치정보, 검색된 무선 네트워크 시스템 식별자 및 기지국 신호 세기 값을 포함한다.
다음으로, 위치기반 서비스 서버(105)는 검색된 무선 네트워크 시스템 별로 무선 단말기(106) 위치에 인접한 참조위치를 선택한다(S302).
다음으로, 위치기반 서비스 서버(105)는 단계S302에서 선정된 참조위치에 단계S301에서 수신한 신호 세기 값을 저장한다(S303). 여기에서, 기존 신호 세기 값이 선택된 참조위치에 신호 세기 값이 기 저장되어 있는 경우에는 기존 신호 세기 값과의 평균을 구하여 신호 세기 값을 갱신하여 저장한다.
다음으로, 위치기반 서비스 서버(105)는 상기 단계S301 내지 단계S303 과정을 반복하여 이종 망 서비스 영역 MAP을 설정한다(S304). 여기에서, 이종 망 서비스 영역 MAP에 대한 구체적인 예로 핫스팟 서비스 영역 MAP을 들 수 있다.
다음으로, 위치기반 서비스 서버(105)는 상기 단계S304에서 설정한 이종 망 서비스 영역 MAP을 무선 단말기(106)에 전송한다(S305).
도 4는 위치기반 서비스 서버내의 이종 망 서비스 영역 MAP을 구성하는 예를 보여주는 도면이다.
위치기반 서비스 서버(105)는 초기 전원이 활성화된 무선 단말기(106)로부터 현재 무선 단말기(106)의 위치정보, 현재 접속된 무선 네트워크 시스템의 식별자 및 기지국의 신호 세기 값을 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 제공받는다.
위치기반 서비스 서버(105)는 무선 단말기(106)의 위치정보를 통하여 현재 가장 인접한 위치기반 서비스 서버의 참조위치(참조점)(402)를 찾아 무선 단말기(106)로부터 전송받은 위치기반 정보제공 메시지를 저장한다.
여기에서, 위치기반 서비스 서버(105)의 MAP 내에 참조위치 간의 간격(408)은 무선 네트워크 시스템의 전파 반경 및 특성에 따라 구간이 넓어질 수도 좁아질 수도 있다. 예를 들어, 마이크로 시스템의 경우 참조위치 간의 간격(408)이 넓어지고, 서비스 반경이 작은 피코 시스템의 경우 마이크로 시스템에 비해 참조위치 간의 간격(408)이 좁아지게 된다. 이는 위치기반 서비스 서버(105)의 용량 및 처리 속도에 따라 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 무선 단말기가 위치 및 신호정보를 위치기반 서비스 서버로 제공하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5의 동작의 주체는 무선 단말기(106)이다. 여기에서 무선 단말기(106)는 하나의 공통 핵심 망(101)에 연결된 모든 이종 무선 네트워크 시스템에 접속 가능한 다중모드 무선 단말기를 전제로 한다.
도 5를 참조하면, 먼저, 무선 단말기(106)가 무선 단말기 내부의 모든 다중 모뎀들의 초기 전원을 활성화한다(S501).
다음으로, 다중 모뎀들의 활성화를 통하여 접속 가능한 무선 네트워크 시스템(예를 들어, 도 1의 102, 104)들로부터 수신 신호 세기를 검색하고, 검색되는 무선 네트워크 시스템의 식별자를 검색한다(S502).
다음으로, 무선 단말기(106)는 GPS 등으로 이루어지는 위치인식 시스템(107)을 통해 자신의 위치정보를 검색한다(S503).
다음으로, 무선 단말기(106)는 단계S502에서 검색한 무선 네트워크 시스템의 식별자와 수신 신호 세기 및 단계S503에서 검색한 위치정보를 이용해 위치기반 정보제공 메시지를 생성한다(S504).
다음으로, 무선 단말기(106)는 다중 모뎀을 활성화하여 얻은 정보를 이용하여 검색된 후보 시스템들 중 최적화된 액세스 시스템을 상기 수신 신호 세기를 기준으로 선정한다(S505).
다음으로, 무선 단말기(106)는 단계S505에서 선정된 최적화된 액세스 시스템으로 신규 호를 접속한다(S506).
다음으로, 최적화된 액세스 시스템을 통해 공통 핵심 망 내에 위치해 있는 위치기반 서비스 서버로 단계S504에서 생성한 위치기반 정보제공 메시지를 전송한다(S507).
도 6은 본 발명에 의한 무선 단말기가 제공한 정보를 기초로 위치기반 서비스 서버 초기 구축 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 6의 동작의 주체는 위치기반 서비스 서버(105)이다. 도 6에서의 무선 단말기(106)는 하나의 공통 핵심 망(101)에 연결된 모든 이종 무선 네트워크 시스템에 접속 가능한 다중모드 무선 단말기를 전제로 한다.
도 6을 참조하면, 먼저, 위치기반 서비스 서버(105)는 무선 단말기(106)로부터 위치기반 정보제공 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다(S601). 단계S601에서의 판단결과, 위치기반 정보제공 메시지가 수신되지 않는 경우에는 단계S601을 반복한다. 한편, 단계S601에서의 판단결과, 위치기반 정보제공 메시지를 수신한 경우에는 단계S602로 진행한다. 여기에서, 위치기반 정보제공 메시지는 도 5에서 살펴 본 바와 같이, 단계S502에서 검색한 무선 네트워크 시스템의 식별자와 수신 신호 세기 및 단계S503에서 검색한 위치정보를 포함하여 구성된다.
다음으로, 단계S601에서 위치기반 정보제공 메시지를 수신한 위치기반 서비스 서버는 상기 위치기반 정보제공 메시지 내에 포함되어 있는 정보인 무선 단말기의 위치정보를 이용하여 무선 네트워크 시스템 별로 기 설정된 MAP에서 가장 가까운 참조위치를 선택한다(S602). 이때, 무선 단말기의 위치정보에 따른 위치기반 정보제공 서버(105)에 기 설저오딘 MAP 내의 참조위치는 무선 네트워크 시스템의 전파 반경 및 특성에 따라 구간이 넓어질 수도 작아질 수도 있다. 이는 위치기반 서비스 서버(105)의 용량 및 처리 속도에 따라 달라질 수 있다.
다음으로, 위치기반 서비스 서버(105)는 단계S602에서 검색한 참조위치에 기존 신호 세기 값이 있는지 여부를 판단한다(S603). 단계S603에서의 판단결과, 참조위치에 기존 신호 세기 값이 있지 않다고 판단되는 경우에는 단계S604로 진행하여 현재의 신호 세기 값을 저장한다. 한편, 단계S603에서의 판단결과, 참조위치에 기존 신호 세기 값이 있다고 판단되는 경우에는 단계S605로 진행하여 현재의 신호 세기 값을 기존 신호 세기 값과 평균화하여 저장한다.
단계S604와 단계S605 다음으로는, 위치기반 서비스 서버(105)는 이종 망 서비스 영역 MAP을 설정하고 이를 각각의 무선 단말기(106)로 전송한다(S606).
도 7은 본 발명에 의한 무선 단말기가 이종 시스템간 핸드오버를 시도 시 접속가능 한 후보 시스템을 검색하여 핸드오버를 수행하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 7의 동작의 주체는 무선 단말기(106)이다. 여기에서 무선 단말기(106)는 하나의 공통 핵심 망(101)에 연결된 모든 이종 무선 네트워크 시스템에 접속 가능한 다중모드 무선 단말기를 전제로 한다.
도 7을 참조하면, 먼저, 무선 단말기(106)(혹은 SDR 단말기)가 이종 무선 네트워크 시스템간 핸드오버를 실시할 때 접속 가능한 후보 시스템들을 검색하기 위해서 위치기반 서비스 서버(105)로부터 이종 망 서비스 영역 MAP 정보가 수신되는지 여부를 판단한다(S701). 단계S701에서의 판단결과, 이종 망 서비스 영역 MAP 정보가 수신되지 못하는 경우에는 단계S701을 반복한다. 한편, 단계S701에서의 판단결과, 이종 망 서비스 영역 MAP 정보를 수신한 경우에는 단계S702로 진행한다.
단계S702에서는, 무선 단말기(106)는 GPS 등으로 이루어지는 위치인식 시스템(107)을 통해 자신의 위치정보를 검색한다.
다음으로, 무선 단말기(106)는 단계S701에서 수신한 이종 망 서비스 영역 MAP 정보와 단계S702에서 실시간으로 검색되는 자신의 위치정보를 지속적으로 비교하여 이종 망 서비스 영역 내에 무선 단말기 자신이 위치하는지 여부를 판단한다(S703). 단계S703에서의 판단결과, 무선 단말기가 이종 망 서비스 영역 내에 위치하지 않는다고 판단되는 경우에는 단계S702로 복귀한다. 한편, 단계S703에서의 판단결과, 무선 단말기가 이종 망 서비스 영역 내에 위치한다고 판단되는 경우에는 단계S704로 진행한다.
단계S704에서는 무선 단말기(106)는 해당하는 무선 네트워크 시스템의 모뎀 인터페이스를 활성화하여 수신 신호를 탐지한다(S705).
다음으로, 단계S705에서 탐지된 수신신호의 세기가 소정 크기 이상인지 여 부를 판단한다(S706). 여기에서, 소정 크기 이상인지 여부는 핸드오버 허용 임계값(A-TH : acceptable threshold) 이상인지 여부를 판단하는 것이다. 단계S706에서의 판단결과, 수신신호 세기가 소정 크기 이상이 아니라고 판단되는 경우에는 단계S706으로 진행하여 모뎀 인터페이스를 비활성화한 후 일정 시간을 대기하고 단계S704로 복귀한다. 한편, 단계S706에서의 판단결과, 수신신호 세기가 소정 크기 이상이라고 판단되는 경우에는 단계S707로 진행하여 단계S705에 해당하는 무선 네트워크 시스템으로의 핸드오버를 수행한다.
이제, 본 발명에 의한 무선 단말기와 위치기반 서비스 서버의 구성을 설명하도록 하겠다. 위에서의 설명과의 중복을 피하기 위하여 구성상의 특징을 중심으로 설명한다.
도 8은 본 발명에 의한 무선 단말기의 구성을 보여주는 블럭도이다. 도 8을 참조하면, 무선 단말기(106)는 메시지 생성부(801), 이종 시스템 탐지부(802), 모뎀 선택부(803) 및 인터페이스부(804)를 포함하여 구성된다.
메시지 생성부(801)는 도 1에서와 같은 네트워크에 접속되어 있는 이종 무선 네트워크 시스템의 기지국들로부터 수신되는 신호의 세기와 위치정보를 입력받아 신호의 세기를 기준으로 하여 자신이 접속할 수 있는 무선 네트워크 시스템들의 식별자와 함께 위치기반 정보제공 메시지를 생성한다.
이종 시스템 탐지부(802)는 무선 단말기(106)가 통신을 수행하던 중에 자신의 위치정보와 위치기반 서비스 서버(105)로부터 수신한 이상적 서비스 영역 MAP 정보를 이용하여 이종 무선 네트워크 시스템을 탐지하는 역할을 수행한다.
인터페이스부(804)는 메시지 생성부(801)와 기지국과의 무선 인터페이스를 수행하는데, 그 궁극적인 접속지는 위치기반 서비스 서버(105)가 되어 메시지 생성부(801)에서 생성된 위치기반 정보제공 메시지를 송신하고, 위치기반 서비스 서버(105)에서 생성된 이종 망 서비스 영역 MAP 정보를 수신한다.
모뎀 선택부(803)는 상기 위치기반 서비스 서버(105)가 제공하는 시스템정보 즉 보다 구체적으로는 신호의 세기에 따라 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 통신을 위한 모뎀을 활성화시킴으로써 무선 단말기(106)의 핸드오버시 불필요한 모뎀의 구동을 억제한다.
도 9는 본 발명에 의한 위치기반 서비스 서버의 구성을 보여주는 블럭도이다. 도 9를 참조하면, 위치기반 서비스 서버(105)는 MAP 저장부(901), 참조위치 선정부(902), 신호 세기 기록부(903) 및 정보처리부(904)를 포함하여 구성된다.
MAP 저장부(901)는 이동 통신망을 구성하는 이종 무선 네트워크 시스템별로 격자 형태의 MAP을 도 4처럼 생성하여 저장한다.
참조위치 선정부(902)는 무선 단말기(106)로부터 상기 무선 단말기(106)의 위치정보, 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 식별자와 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기를 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 수신하여 상기 MAP 저장부(901)를 검색하여 상기 무선 단말기의 위치와 인접한 참조위치를 선정한다. 이에 대하여는 도 4를 설명하면서 위에서 언급하였다.
신호 세기 기록부(903)는 상기 선정된 참조위치에서의 각 무선 네트워크 시스템별 기지국의 신호 세기를 기록한다.
정보처리부(904)는 MAP 저장부(901)에 저장되어 있는 서비스 영역 MAP 정보를 무선 단말기(106)로 송신한다.
본 발명에 의한 무선 단말기의 위치정보 제공 방법, 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법, 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 각각 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를들면 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 폰트 롬 데이터구조도 컴퓨터로 읽을 수 있는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등과 같은 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명 의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 상술한 본 발명에 의한 위치정보를 이용한 무선 단말기의 이종 시스템간 핸드오버 수행 방법 및 그 장치에 의하면, 여러 이종 무선 네트워크 시스템들이 중첩되어 있는 환경에서 특정 무선 네트워크 시스템에 접속 중인 무선 단말기가 이종 망으로 핸드오버를 하기 위해 후보 무선 네트워크 시스템들을 검색할 때 있어서 모든 모뎀을 활성화함으로써 발생하는 배터리 소모 문제점과 후보 무선 네트워크 시스템 발견 시 시간이 소요되는 문제점들을 효과적으로 해결한다.
또한, 본 발명에 의한 위치기반 정보제공 서버의 구조는 참조위치에 저장된 정보에 대한 신뢰도를 높이면서 그 부하는 최소화시킬 수 있다.

Claims (25)

  1. 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에 무선 단말기의 위치정보를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 무선 네트워크 시스템들의 기지국들로부터 수신되는 신호 세기 값을 기준으로 연결을 시도할 무선 네트워크 시스템을 검색하는 단계;
    (b) 위치인식 시스템이 제공하는 정보를 기초로 획득한 상기 무선 단말기 자신의 위치정보를 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 검색된 무선 네트워크 시스템을 통해 공통 핵심 망 내에 위치한 위치기반 서비스 서버로 상기 위치기반 정보제공 메시지를 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 위치정보 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치기반 정보제공 메시지는
    상기 (a)단계에서 검색된 무선 네트워크 시스템의 식별자와 신호 세기 값을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 위치정보 제공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치인식 시스템은 GPS 시스템으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 위치정보 제공 방법.
  4. 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에서 무선 단말기의 위치정보를 이용하여 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보를 구축하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 무선 네트워크 시스템별로 MAP를 형성하는 단계;
    (b) 상기 무선 단말기로부터 상기 무선 단말기의 위치정보, 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 기지국으로부터 수신되는 신호 세기 값을 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 수신하는 단계; 및
    (c) 상기 무선 단말기의 위치정보를 기초로 하여 무선 네트워크 시스템별로 상기 무선 단말기의 위치에서 가장 인접한 참조위치를 상기 MAP을 참조하여 선택하고, 상기 선택된 참조위치에 해당하는 위치에 상기 신호 세기 값을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (a)단계는 상기 무선 네트워크 시스템별로 2차원 평면에서 각 방향으로 일정한 간격을 가지는 격자 형태로 구성하고, 각 지점을 상기 참조위치로 지정하여 상기 MAP을 형성하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 MAP은 상기 이동 통신망을 구성하는 각 시스템의 특성에 따라 상기 참조위치 간의 이격 거리를 달리하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c1) 상기 무선 단말기의 위치정보를 기초로 하여 무선 네트워크 시스템별로 상기 무선 단말기의 위치에서 가장 인접한 참조위치를 상기 MAP을 참조하여 선택하는 단계;
    (c2) 상기 선택된 참조위치에 대하여 기 저장된 신호 세기 값이 있는지 검색하는 단계;
    (c3) 상기 검색 결과, 기 저장된 신호 세기 값이 없으면 상기 위치기반 정보제공 메시지내의 신호 세기 값을 저장하는 단계; 및
    (c4) 상기 검색 결과, 기 저장된 신호 세기 값이 있으면 상기 기 저장된 신호 세기 값과 상기 위치기반 정보제공 메시지내의 신호 세기 값의 평균값을 구하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    (d) 상기 신호 세기 값을 저장하여 설정된 상기 무선 네트워크 시스템들의 서비스 영역 MAP을 상기 무선 단말기로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치기반 정보제공 메시지는 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 식별자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버의 서비스 영역 MAP 정보 구축 방법.
  10. 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템들이 소정의 네트워크를 통하여 결합된 이동 통신망에서 위치기반 서비스 서버가 제공하는 서비스 영역 MAP 정보를 이용하여 무선 단말기가 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 위치기반 서비스 서버로부터 상기 서비스 영역 MAP 정보를 전송받는 단계;
    (b) 상기 무선 단말기는 자신의 위치가 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 (b)단계에서 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치한다고 판단되는 경우에, 상기 무선 단말기는 접속 가능한 무선 네트워크 시스템을 선택한 후 선택된 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 통신 수단을 활성화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 (a)단계 이전에
    신규 호를 발생하는 상기 무선 단말기가 제공하는 위치기반 정보제공 메시지를 기초로 위치기반 서비스 서버가 상기 서비스 영역 MAP 정보를 구축하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 서비스 영역 MAP 정보 구축 단계는
    참조위치 간의 간격을 무선 네트워크 시스템별로 다르게 하는 격자 형태의 MAP을 구비하는 단계;
    상기 무선 단말기로부터 상기 무선 단말기의 위치정보, 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 식별자와 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기를 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 단말기의 위치정보를 기초로 하여 무선 네트워크 시스템별로 상기 무선 단말기의 위치에서 가장 인접한 참조위치를 상기 MAP을 참조하여 선택한 후 상기 참조위치에 해당하는 위치에서의 신호 세기를 저장하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 신호 세기를 저장하는 단계는
    상기 참조위치에 대하여 기 저장된 신호 세기 값이 있는지 검색하는 단계;
    상기 검색 결과, 기 저장된 신호 세기 값이 없으면 상기 위치기반 정보제공 메시지내의 신호 세기 값을 저장하는 단계; 및
    상기 검색 결과, 기 저장된 신호 세기 값이 있으면 그 값과 상기 위치기반 정보제공 메시지내의 신호 세기 값의 평균값을 구하여 저장하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b1) 상기 무선 단말기는 위치기반 시스템으로부터 현재 자신의 위치정보를 검색하는 단계; 및
    (b2) 상기 무선 단말기 자신의 위치정보가 상기 서비스 영역 MAP 내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    (d) 상기 (c)단계에서 선택된 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 통신 수단을 활성화하여 수신된 수신 신호를 탐지하고, 상기 탐지된 수신 신호의 세기가 기 설정된 크기 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    (e) 상기 (d)단계에서 기 설정된 크기 이상이라고 판단되는 경우에 상기 무선 단말기는 핸드오버를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    (e') 상기 (d)단계에서 기 설정된 크기 이상이 아니라고 판단되는 경우에 상기 무선 단말기는 상기 (c)단계에서 선택된 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 통신 수단을 일정 시간동안 비활성화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 기 설정된 크기는 상기 이동 단말기의 핸드오버 허용 임계값인 것을 특징으로 하는 무선 단말기의 핸드오버 수행 방법.
  18. 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 시스템의 기지국들로부터 수신되는 신호의 세기와 위치정보를 입력받아 접속가능한 무선 네트워크 시스템의 식별자와 함께 위치기반 정보제공 메시지를 생성하는 메시지 생성부; 및
    위치기반 서비스 서버가 제공하는 무선 네트워크 시스템 정보에 따라 접속 가능한 무선 네트워크 시스템의 기지국과의 모뎀을 활성화시키는 모뎀 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 위치기반 서비스 서버가 제공하는 무선 네트워크 시스템 정보는 상기 무선 네트워크 시스템의 서비스 영역을 나타내는 서비스 영역 MAP 정보인 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 무선 단말기는 접속 가능한 무선 네트워크 시스템과 통신을 수행하던 중 자신의 위치와 상기 위치기반 서비스 서버로부터 수신한 서비스 영역 MAP 정보를 이용하여 이종 무선 네트워크 시스템을 탐지하는 이종 시스템 탐지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 위치기반 서비스 서버로 상기 위치기반 정보제공 메시지를 송신하고 상기 위치기반 서비스 서버로부터 서비스 영역 MAP 정보를 수신하는 인터페이스를 수행하는 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
  22. 이동통신망을 구성하는 이종 무선 네트워크 시스템별로 격자 형태의 MAP을 생성하여 저장하는 MAP 저장부;
    무선 단말기로부터 상기 무선 단말기의 위치정보, 접속 가능한 시스템의 식별자와 기지국으로부터 수신되는 신호 세기 값을 포함하는 위치기반 정보제공 메시지를 수신하고, 상기 MAP 저장부를 검색하여 상기 무선 단말기의 위치정보와 인접한 참조위치를 선정하는 참조위치 선정부; 및
    상기 선정된 참조위치에서의 각 무선 네트워크 시스템별 기지국의 상기 신호 세기 값을 기록하는 신호세기 기록부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 MAP 저장부에 저장되어 있는 서비스 영역 MAP 정보를 상기 무선 단말기로 송신하는 정보처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 MAP 저장부는
    상기 MAP을 2차원 평면에서 각 방향으로 일정한 간격을 가지는 격자 형태로 구성하고, 각 지점을 상기 참조위치로 지정하여 저장하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 신호세기 기록부는
    상기 참조위치에 대하여 상기 MAP 저장부를 검색하여 기 저장된 신호 세기 값의 유무를 판단한 후, 기 저장된 신호 세기 값이 없으면 상기 위치기반 정보제공 메시지내의 신호 세기 값을 저장하고, 기 저장된 신호 세기 값이 있으면 그 값과 상기 위치기반 정보제공 메시지내의 신호 세기 값의 평균값을 구하여 저장하는 것을 특징으로 하는 위치기반 서비스 서버.
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