KR100918388B1 - 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버 방법 및 그핸드오버를 지원하는 이동 단말 - Google Patents
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Abstract
사전 자원 예약(Advance Resource Reservation) 기반의 액세스망(Access Network) 간 핸드오버(Handover) 방법 및 그 핸드오버 방법을 지원하는 이동 단말이 개시된다. 본 발명은 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 단계, 핸드오버 임박 시점이 감지되면 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 사전 자원 예약이 필요한 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계, 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 순차적으로 선택하여 선택된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 단계, 우선순위에 따른 사전 자원 예약 요청이 승인되는 최초의 자원예약 에이전트가 속한 액세스망의 후보 접속점으로 단말의 핸드오버를 유도하는 단계, 핸드오버 이후 미리 설립된 사전 자원예약을 활성화하는 단계를 포함한다.
핸드오버(Handover), 핸드오프(Handoff), 서비스품질(QoS), 사전 자원 예약
Description
본 발명은 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버 방법 및 그 핸드오버를 지원하는 이동 단말에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 무선 액세스(Access) 기술을 수용하는 이종 무선 액세스망 환경에서 사전 자원 예약을 통한 서비스 품질(Quality of Service:QoS)을 보장받고 있는 이동 단말에 대하여 지속적인 QoS 보장을 위한 최적의 가용자원 상황을 제공하는 접속점(Point of Attachment : PoA)를 선택하여 핸드오버하는 액세스망 간의 핸드오버 방법 및 그 핸드오버를 지원하는 이동 단말에 관한 것이다.
본 발명은 이동 단말의 이동 중에도 지속적인 QoS를 보장하는 데 그 목적이 있으므로 이동 인터넷 상의 QoS 보장 기술 분야에 관한 것이기도 하다.
본 발명은 정보통신부 및 한국전자통신연구원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2006-S-058-01, 과제명: All-IP기반 통합 네트워크 서비스 제어 기술개발]
우선, "자원"이라 함은 액세스망을 포함한 전체 네트워크 상에서 활용가능한 중계기, 대역폭에 따른 복수의 통신채널 등 통신 수행의 역할을 담당하는 일체의 유무형의 구성요소를 의미한다. 여기서는 주로 상기 대역폭을 "자원"이라고 한다.
종래의 자원 예약 방법 중 하나인 자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Protocol : RSVP)은 송신자에서 수신자까지 트래픽 전송시 사용하게 될 네트워크 자원을 미리 예약하기 위한 수신자 지향의 프로토콜이다. RSVP는 RSVP Path 메시지와 RSVP Resv 메시지라는 2가지의 메시지를 주로 사용한다. RSVP Path 메시지는 송신자가 수신자에게 데이터 흐름의 특성과 QoS를 위해 요구되는 자원을 알려 주기 위해 보내는 것으로, (ⅰ) 송신자의 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : IP) 주소, 포트 번호, 프로토콜 식별자 등의 정보를 표시하는 송신자 정보, (ⅱ) 데이터 흐름의 트래픽 특성(요구 대역폭)을 표시하는 Sender Tspec(Tspec) 등을 포함하고 있다. RSVP Resv 메시지는 RSVP Path 메시지에 의해 요구되는 응답으로, 수신자 및 경로상의 라우터들이 예약 가능한 자원정보를 표시하여 보내는데 사용된다.
송신자는 상기와 같은 RSVP Path 메시지를 수신자 측으로 전송한다. 이 과정에서 RSVP Path 메시지가 통과하는 경로상의 라우터들은 데이터 플로우에 대한 경로 상태(Path State)를 저장하고 있으며, 자신의 자원 상태를 수신자에게 알린다.
RSVP Path 메시지를 수신한 수신자는 자신이 원하는 자원의 특성을 결정하여 RSVP Resv 메시지를 통해 RSVP Path 메시지가 전송된 경로의 반대 방향으로 송수신자 사이의 경로에 존재하는 라우터들에게 자원을 요청한다. 각각의 라우터들은 만족할 만한 충분한 자원이 있으면 해당 플로우를 위한 링크 대역폭과 버퍼 공간을 할당하며 관련 상태 정보가 라우터에 기입된다. 이를 통해 송신자와 수신자 사이에는 종단간 자원 예약 프로토콜에 따른 예약 경로가 설정되게 된다. 만약 라우터에 자원이 충분하지 않다면 요청을 거절하고 이를 수신자에 알림으로써 자원 예약 과정은 실패의 결과로 종료된다.
그리고 경로 상의 모든 라우터들이 자원 예약을 성공했음을 표시하는 RSVP Resv 메시지를 수신한 송신자는 상기 RSVP Resv 메시지에 표시된 만큼의 자원에 대한 사용 보장이 가능한 것으로 판단하고 수신자 측으로 데이터 흐름을 시작한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 RSVP에 의한 자원 예약 방법은 종단간(end-to-end) 연결을 기본으로 하고 있어 송신자나 수신자 측에서의 위치가 변경될 경우 이미 설정된 RSVP 경로를 수정하여야 하고, 특히 송신자와 수신자가 먼 거리에 위치한 경우 새로운 RSVP 경로를 제공하는데 걸리는 시간적 지연이 문제되고, 이것은 결국 QoS의 저하를 초래한다. 또한 만약 이동 단말이 새로 방문한 네트워크에 자원이 부족한 경우 이동 단말은 처음 계약한 서비스 품질을 보장받지 못할 수 있다. 따라서 이는 이동 단말의 이동성에 관한 지원 방식으로 채택하기 쉽지 않다.
QoS를 보장시 사전 자원 예약에 기반하는 이동성에 관한 지원 방식은 이동 단말이 이동 가능한 모든 인접 셀(Cell)에 미리 자원 예약을 해 두는 기법에서 출발하였다. 1998년에 A. Talukdar 등은 사전 자원 예약의 개념을 처음으로 도입한 논문을 발표했다. 이 논문에서 제안한 MRSVP 프로토콜(Mobile Resource Reservation Protocol)은 비활성 예약(Passive Reservation)이라는 특수한 자원 예약 세션을 모든 인접지역에 미리 설립하여 두고, 핸드오버 이후에 해당되는 비활 성 예약을 활성화(Activate)하여 새로운 자원 예약 세션을 만들기 위해 소요되는 지연시간 동안의 QoS 저하를 방지한다. 하지만 이 방식은 무분별한 사전 자원 예약으로 인한 자원 오버헤드 및 모든 라우터들이 비활성 예약 기능을 갖추어야 하는 실효성의 문제를 안고 있었다.
MRSVP 이후의 관련 기술은 주로 사전 자원 예약이 이루어지는 대상을 축소하거나 사전 자원 예약에 할당된 자원의 효율성을 높이는 방향으로 발전되어 왔다. 2000년에 I. Mahadevan 등은 비활성 예약을 인접한 두 기지국(Base Station:BS) 간에만 설립하는 방식을 발표했고, T. Chen 등은 사전 자원 예약 세션에 할당된 자원을 일시적으로 다른 자원 예약 세션이 사용할 수 있도록 하는 방식을 제안했다. 비슷한 시기에 R. Chang 등은 확률 이론을 이용하여 대략적으로 이동할 셀을 예측함으로써 사전 예약에 의한 자원 비효율성을 줄이는 기술을 발표하였다.
그러나 이 방식의 단점은 정확한 예측이 이루어질 수 없기 때문에 자원 효율을 높이기 위해서는 핸드오버 이후의 QoS 보장성이 낮아질 수 밖에 없다는 점이었다. 따라서 요구되는 QoS를 지속적 안정적으로 유지하기 위해서는 자원의 비효율성을 감수할 수 밖에 없는 한계를 나타내었다. 또한 이들 사전 자원 예약 기술들은 인접 셀에 대한 사전 지식 획득이나 이동 예측이 용이하도록 하기 위해 단일 액세스 기술로 구성된 망을 기반으로 하고 있다.
결국 사전 자원 예약에 기반하여 이동 단말에 대해 QoS를 보장하는 기존의 방식들이 향후 이동 단말이 이동할 위치를 정확히 알 수 없으므로, 무분별하게 인접 셀의 자원을 미리 예약해 두게 되는 비효율성의 문제점이 있었다. 이를 해결하 기 위해서는 현재 이동 단말이 위치한 셀과 인접한 여러 셀들 중에서 다음으로 이동하게 될 셀이 어떤 것인지를 정확히 예측하는 기술을 필요로 하고, 사전 자원 예약 기간을 최소화할 수 있도록 핸드오버가 임박한 시간을 알아 내는 기술도 필요하다. 또한 이동 예측 결과를 사전 자원 예약에 반영하기 위해서는 RSVP를 이용하는 기존의 사전 자원 예약 절차의 보완이 필요하다. 마지막으로 상기 내용을 이종 액세스망 간의 핸드오버에 적용하기 위해서는 링크 계층의 종류에 무관하게 공통된 형식의 신호 감지 정보를 제공해 줄 수 있는 통합 인터페이스의 도입이 필요하며, 이를 이용한 셀 간 이동 시의 절차 및 방법이 구체적으로 정의되어야 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이동 단말에 대하여 지속적인 QoS 보장을 위한 최적의 가용자원 상황을 제공하는 PoA를 선택하여 핸드오버하는 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버 방법 및 그 핸드오버를 지원하는 이동 단말을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버 방법의 일 실시예는, 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 단계; 상기 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 접속 가능한 적어도 하나의 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 상기 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 인접 접속점 중 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계; 및 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 상기 선택된 후보 접속점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 단계; 상기 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약의 결과를 수신하는 단계; 상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 성공이면 상기 선택된 후보 접속점으로 제2계층(L2) 핸드오버를 유도하는 단계; 및 상기 제2계층 핸드오버 유도에 의한 제2계층 핸드오버 이후에 상기 성공 한 사전 자원 예약에 따른 사전 자원 예약 경로를 활성화할 것을 상기 제2계층 핸드오버가 수행된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 자원예약 에이전트에게 요청하는 단계;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버를 위한 사전 자원 예약 요청 방법의 일 실시예는, 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 단계; 상기 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 접속 가능한 적어도 하나의 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 상기 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 인접 접속점 중 핸드오버를 위한 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계; 및 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 상기 선택된 후보 접속점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 단계;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말의 일 실시예는, 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 신호 감지부; 상기 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 접속 가능한 적어도 하나의 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 상기 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 인접 접속점 중 사전 자원 예약이 필요한 접속 점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 목록구성부; 및 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 상기 선택된 후보 접속점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 자원 예약 요청부; 상기 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약의 결과를 수신하는 자원 예약 결과 수신부; 상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 성공이면 상기 선택된 후보 접속점으로 제2계층(L2) 핸드오버를 유도하는 제2계층 핸드오버 유도부; 및 상기 제2계층 핸드오버 유도에 의한 제2계층 핸드오버 이후에 상기 성공한 사전 자원 예약에 따른 사전 자원 예약 경로를 활성화할 것을 상기 제2계층 핸드오버가 수행된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 자원예약 에이전트에게 요청하는 활성화 요청부;를 포함한다.
이로써, 네트워크로 연결된 액세스망 환경에서 이동 단말이 액세스망 간에 핸드오버가 필요한 경우 핸드오버 임박 시점 이후에 핸드오버를 위한 사전 자원 예약 절차를 실행하고, 또한 서비스 품질(QoS) 보장성이 가장 높은 핸드오버의 후보 액세스망에 대하여 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 순차적으로 사전 자원 예약 요청을 할 수 있어서 이동 단말의 핸드오버 임박 시점 이전부터 핸드오버의 대상이 될 가능성이 있는 모든 액세스망 또는 적어도 복수의 액세스망에 대하여 무분별하게 사전 자원을 예약하여야 하는 종래 기술의 핸드오버시 사전 자원 예약 방법의 비효율성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 특히 이종 액세스망 환경에서 사전 자원 예약을 통하여 이동 중인 이동 단말에 대해 지속적인 QoS를 보장하여 준다.
구체적으로, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 사전 자원 예약 방식의 기존 기술이 향후 이동 단말이 이동할 위치 및 핸드오버 시점을 정확히 예측할 수 없으므로 인접한 모든 셀에 대해 사전 자원 예약을 초기에 실시한 후 핸드오버가 일어날 때까지 계속 유지함으로써 파생되는 자원의 비효율성 및 QoS 보장성의 저하를 해결하는데 있다. 즉, 본 발명을 적용했을 때의 사전 자원 예약은 핸드오버가 임박한 시점에 설립될 뿐 아니라 접속점 알림 신호를 통해 정확히 예측된 단일 혹은 소수 셀만을 대상으로 하기 때문에, 사전 자원 예약으로 인한 자원 소모를 획기적으로 줄이면서도 기존 방식의 단일 플로우에 대한 QoS 보장성을 그대로 유지할 수 있다. 또한 네트워크 전체 관점에서 보면, 사전 자원 예약으로 인한 자원 점유량이 감소로 인해 자원 예약 요청이 실패할 평균 확률이 낮아지므로 전체 트래픽에 대한 QoS 보장성을 향상시키는 효과를 제공한다.
그 외 중요한 효과로서 이종 액세스망간의 핸드오버 유도를 통한 QoS 지속성 향상을 들 수 있다. 접속점 알림 신호의 세기에 따른 단순한 핸드오버 규칙을 적용하면, 이동 가능한 다수 개의 접속점 중에서 사전 자원 예약 요구사항을 충족시킬 수 있는 접속점이 있음에도 불구하고 혼잡한 다른 접속점 쪽으로 핸드오버하게 되는 경우가 발생한다. 이는 핸드오버 이후의 자원부족으로 인한 QoS 저하의 직접적 원인이 된다. 본 발명에서 제공하는 핸드오버 방식과 여기에 포함된 핸드오버 유도 방식은 사전 자원 예약 요청의 결과에 기반하므로 이러한 비효율적 상황의 발생을 방지할 수 있으며, 그 결과로 이동 중인 이동 단말이 핸드오버 이후에 자신의 자원 예약 경로를 잃게 되는 확률을 낮출 수 있다.
또한 다양한 링크 계층 기술을 수용하는 통합 인터페이스(Interface)를 적용함으로써 단일망뿐만 아니라 이종망 간의 핸드오버시에도 적용될 수 있으며, 중첩 망(Overlay Network) 환경에서 사전 자원 예약 상황에 따라 지속적인 자원 예약 제공이 가능한 셀로 핸드오버하도록 유도함으로써 QoS 보장성을 더욱 향상시킨다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 사전 자원 예약 기반의 액세스망 간의 핸드오버 방법, 그 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동단말에 대해 상세히 설명한다. 여기에서는 RSVP를 이용한 사전 자원 예약 절차의 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 사전 자원 예약 절차에는 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 표준화 중인 NSLP(NSIS Signaling Layer Protocol)를 포함한 모든 사전 자원 예약 제어(Signaling) 프로토콜이 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버 방법이 적용될 수 있는 네트워크 시스템의 일 실시예를 도시한 도면이다. 다만 상기 일 실시예가 본 발명이 적용되는 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 상기 네트워크 시스템은 이동 단말(110), 이동 단말(110)이 무선 통신을 통해 연결될 수 있는 각각의 접속점(Point of Attachment:PoA)(120, 121, 122), 상기 각각의 접속점(120, 121, 122)이 속한 액세스망(Access Network)(150, 151, 152), 상기 각각의 액세스망(150, 151, 152)에서 의 자원 예약을 담당하는 각각의 자원예약 에이전트(Reservation Agent:RA)(140, 141, 142), 상기 각각의 액세스망(150, 151, 152)들과 연결되어 있는 코어망(160), 코어망(160)과 유선 액세스망(180)을 통해 연결되어 있는 이동 단말(110)의 데이터 송수신의 상대 노드(170)를 포함한다.
이동 단말(110)은 이동 가입자 단말(Mobile Subscriber Station:MSS)로서 무선통신 인터페이스를 통해 접속점(120, 121, 122)과 무선통신을 실현할 수 있는 어떠한 장치도 가능하다. 예컨대, 무선 모듈을 장착한 노트북(Notebook), PDA(Personal Digital Assistants), 핸드폰(Hand Phone) 및 스마트폰(Smart Phone) 등이 이에 해당할 수 있다. 또한 이동 단말(110)은 이종의 액세스망에서 핸드오버가 가능하도록 하기 위해서, 무선통신 접속 기술이 상이한, 즉 이종의 무선통신 인터페이스 타입을 모두 지원하는 멀티모드 노드(multi-mode node)이어야 할 것이다.
접속점(120, 121, 122)은 이동 단말(110)에게 무선통신 인터페이스를 제공하는 이동 단말(110)과 액세스망(150, 151, 152)과의 연결 지점이다. 이는 액세스망의 종류에 따라 달라질 수 있는데, 무선랜에서 억세스 포인트(Access Point), 셀룰러 시스템에서 기지국(Base Station) 등이 이에 해당할 수 있다. 접속점(120, 121, 122)은 각 접속점(120, 121, 122)마다 무선통신서비스를 제공할 수 있는 영역인 각각의 셀 영역(130, 131, 132)을 가지고 있다. 또한 접속점(120, 121, 122)은 접속점 알림 신호를 송신할 수 있는데, 접속점 알림 신호라 함은 접속점(120, 121, 122)이 위치하고 있는 곳이나 그 존재를 알릴 수 있는 신호이면 이에 해당할 수 있다. 주로 각 접속점(120, 121, 122)의 링크 계층에서 발생하는 신호로 구성된다. 이 접속점 알림 신호에 대한 자세한 설명은 해당 부분에서 후술하기로 한다.
상대 노드(170)는 이동 단말(110)의 데이터 송수신의 목표가 되는 상대측의 노드를 의미한다. 여기에서 상대 노드(170)는 설명의 편의를 위해 유선 액세스망(180)에 속한 고정 노드로 표시되어 있지만, 상대 노드(170)가 이동 노드인 경우에도 본 발명이 그대로 적용될 수 있다.
자원예약 에이전트(Reservation Agent:RA)는 자신이 속한 액세스망의 접속점에 접속된 단말을 대행하여 사전 자원 예약 절차를 담당하는 곳을 의미한다. RA는 액세스망에서의 액세스 라우터(Access Router) 또는 이동 단말에 무선통신 서비스를 제공하는 기지국 또는 이동국인 이동 단말과의 무선통신을 담당하는 기지국 트랜시버(Base Transceiver Station:BTS)에서 이러한 사전 자원 예약의 기능을 제공함으로써 구현될 수 있다.
도 2a-2b는 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 2a를 참조하면, 이동 단말(110)이 접속된 초기 접속점(120)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 단계(S210), 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 이동 단말(110)이 적어도 하나 이상의 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계(S220), 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 선택된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 RA에게 사전 자원 예약을 요청 하는 단계(S230), 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약의 결과를 후보 액세스망의 RA로부터 수신하는 단계(S240), 사전 자원 예약 결과가 실패하면, 목록 내에서 상기 미리 정해진 기준에 따라 선택된 후보 접속점과 다른 후보 접속점을 선택하여 사전 자원 예약 요청을 반복하는 단계(S250, S260), 사전 자원 예약 결과가 성공이면 선택된 후보 접속점으로 제2계층(L2) 핸드오버를 유도하는 단계(S250, S270), L2 핸드오버 유도에 의한 L2 핸드오버 이후에 성공한 사전 자원 예약에 따른 사전 자원 예약 경로를 활성화할 것을 L2 핸드오버가 수행된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 RA에게 요청하고(S280), 활성화 요청에 대한 결과를 활성화 요청을 수신한 후보 액세스망의 RA에게 수신하는 단계(S290)로 구성된다. 이러한 모든 단계 이후에는 다시 이동 단말(110)이 이동함에 따라서 상기 단계(S210 내지 S290)가 반복적으로 수행될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 도 2b는 도 2a의 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계(S220)를 구체화한 것으로, 먼저, 접속 가능한 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 접속점 알림 신호에 포함된 그 인접 접속점이 속한 네트워크 아이디(Network ID)를 획득하여(S221) 각 인접 접속점 별로 그 인접 접속점으로 L2 핸드오버를 위해 제3계층(L3) 핸드오버가 필요한지 여부를 상기 인접 접속점이 속한 액세스망 정보, 즉 상기 인접 접속점이 속한 네트워크 아이디 등을 기초로 검사하게 된다.(S222) 여기에서 L3 핸드오버 필요성이 있는 인접 접속점은 사전 자원 예약 요청 목록에 추가되고(S223), 다음 인접 접속점에 대하여 이러한 필요성 검사를 반복하여 모든 인접 접속점에 대하여 이 검사를 수행한다.(S224) 검사 완료 후 이 러한 검사 결과를 기초로 사전 자원 예약 요청 목록을 구성하게 된다.
도 3a-3f는 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버 방법의 구체적인 실시예를 도식화한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 이동 단말(110)은 사전 자원 예약을 통한 QoS 보장이 요구될 때 초기에 사전 자원 예약 세션의 설립을 위해 현재 속해 있는 제1 무선 액세스망의 RA(140)에게 자원 예약 절차의 대행을 요청한다.(p10) 이는 본 발명이 이동 단말(110)의 이동성에 관련된 사전 자원 예약 절차를 각 액세스망의 RA들(140, 141, 142)이 대행하는 구조를 갖고 있음에 기인한 것이다. 그리고 이러한 요청에 의해 제1 RA(140)와 상대 노드(170) 간에는 자원예약 세션이 설립된다.(p20)
상기 도 3a를 RSVP를 이용한 사전 자원 예약 절차의 경우에 대하여 설명한다.
도 3a를 참조하면, 초기 사전 자원 예약 절차를 수행하기 위해 이동 단말(110)이 속한 제1 무선 액세스망(150) 내의 제1 RA(140)의 위치, 즉 IP 주소를 알아내는 과정, 제1 RA(140)에게 QoS를 보장받고자 하는 트래픽 특성(Traffic Characterics)의 전달 및 자원 예약의 대행 요청 과정(p10)이 이루어져야 하고, 이후 제1 RA(140)에서의 자원 예약 세션의 설립 대행 과정(p20) 및 그 결과를 제1 RA가 이동 단말(110)에게 통보하는 과정이 순차적으로 이루어져야 한다.
먼저, 이동 단말(110)은 제1 RA(140)의 위치를 알아내기 위해 자신이 속한 제1 무선 액세스망(150) 내에 RA 발견 메시지(RA_discovery)를 브로드캐스팅한다.(p10) 여기에는 이동 단말(110)과 상대 노드(170) 간에 주고 받는 트래픽 및 자 원 예약 허용 상태의 특성을 나타내는 Tspec 및 Rspec이 포함되어 보내진다. RSVP 세션의 설립 절차는 송신측(Sender)이 보내는 RSVP Path 메시지(Tspec 포함)에 대해 수신측(Receiver)이 RSVP Resv 메시지(Rspec 포함)로 응답하는 과정을 통하여 경로 상에 존재하는 모든 라우터들이 자원 예약을 위한 설정을 수행하는 형태로 이루어진다. 따라서 이동 단말(110)이 송신측인 경우 RA 발견 메시지(RA_discovery)는 Tspec을 포함하게 되며, 수신측인 경우 상대 노드(170)로부터 받은 RSVP Path 메시지에서 얻은 Tspec 및 자신의 Rspec을 모두 포함해야 한다. 제1 RA(140)의 자원 예약 세션 설립 절차에 있어서, 이동 단말(110)이 송신 측인 경우, 제1 RA(140)와 상대 노드(170)가 곧바로 RSVP Path 및 Resv 메시지를 주고 받을 수 있지만, 수신 측인 경우는 상대 노드(170)에 대해 이동 단말(110) 대신 제1 RA(140)를 목적지로 하는 RSVP Path 메시지를 다시 보내줄 것을 요청하는 과정을 거쳐야 한다.
이와 같은 과정을 통해 제1 RA(140) 및 상대 노드(170) 간에 이동 단말(110)을 위한 자원 예약 세션인 멀티캐스트 RSVP 세션 설립되면(p20), 제1 RA(140)는 RA 발견 메시지(RA_discovery)에 대해 응답하는 RA 응답 메시지(RA_response)를 통해 그 결과를 통보한다.(p21)
이러한 초기 자원 예약 세션의 설립 절차에서의 특징은 이동 단말(110) 및 상대 노드(170) 간에 전달되는 트래픽이 단일 플로우(Flow)이라 하더라도 RSVP 세션의 설립은 이동 단말(110)에 할당된 IP 멀티캐스트(Multicast) 주소를 사용하여 수행한다는 것이다. 이는 사전 자원 예약 절차의 특징에 기인한 것으로, 초기 자원 예약 세션에서의 기존 자원 예약 경로에서 분기되는 사전 자원 예약 경로 구간의 길이를 최소화하면서 분기점(Anchor Point) 역할을 하는 코어 망 상의 노드에 대하여 사전 자원 예약 절차 수행을 위한 별도의 기능을 요구하지 않도록 하기 위함이다. 사전 자원 예약 세션의 설립시 멀티캐스트 RSVP 세션에 참여(Join)하는 방식을 사용함으로써, 상대 노드(170)로부터 인접 접속점(141,142) 간의 데이터 전달 경로 전체에 사전 자원 예약 경로를 설립하는 대신, 분기점 및 인접 접속점(141,142) 간의 경로 상에만 설립할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 이후 이동 단말(110)이 현재 접속한 제1 접속점(120)의 제1셀(130)의 가장자리로 이동하게 되면,(p30) 제1 접속점(120)의 접속점 알림 신호가 점점 약해지므로 접속점 알림 신호의 세기 변화를 통해 핸드오버 상황이 임박했음을 알 수 있게 된다.(p40)(S210)
여기에서 현재 접속점(120)과 인접 접속점(121,122)의 접속점 알림 신호는 해당 접속점의 링크 계층에서 발생하는 신호인 것이 바람직하고, 주기적으로 송신하는 Becon 프레임일 수 있다. 이 Beacon 프레임은 이 프레임을 송신하는 접속점의 MAC(Media Access Control) 주소정보를 포함하고, 송신 접속점이 속한 액세스망을 구별하기 위한 고유한 값으로 할당되는 네트워크 아이디 등을 포함하도록 확장될 수 있다.
접속점 알림 신호 세기의 수치가 임계점(Threshold)보다 낮아지게 되면, 제1 접속점(120) 및 이동 단말(110)의 MAC(Media Access Control) 계층에서 링크 연결의 단절이 임박했음을 알리는 링크 단절 임박 이벤트(Link_Going_Down)가 발생하고 이동 단말(110)은 이 이벤트를 수신하여 핸드오버 시점을 감지한다.(p40)(S210)
이러한 링크 계층의 이벤트는 무선 액세스 기술에 따라 형식 및 지원방식이 다를 수 있으므로, 상위 계층에 단일 형식의 이벤트를 제공하기 위해서는 다양한 MAC 계층을 수용하는 통합 인터페이스의 적용이 필요하다.
예를 들어 IEEE 802.21 작업 그룹(Working Group)에서 표준화 작업이 이루어지고 있는 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover:MIH) 서비스는 이와 같은 통합 인터페이스를 제공하며, 링크 계층에서 발생하는 이벤트 전달 및 계층 간의 Command 및 Information 서비스를 제공할 수 있도록 설계되고 있다. 이동 단말(110)과 이동 단말(110)과 접속하고 있는 또는 접속 가능한 모든 접속점(120,121,122)은 MIH 프로토콜을 지원하여 상기 MIH 프로토콜에 기초하여 동작하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 핸드오버 상황을 예측한 이동 단말(110)은 현재 접속 가능한 인접 접속점(121, 122)을 각 인접 접속점(121, 122)의 접속점 알림 신호를 통해 검색하고, 각 인접 접속점(121, 122)들이 속한 액세스망(151, 152)으로의 제3계층(L3) 핸드오버를 대비하기 위해 사전 자원 예약 요청이 필요한 대상의 목록을 작성한다.(S220) 즉 L3 핸드오버가 일어나는 경우 새로운 액세스망의 RA에 대한 사전 자원 예약 요청 절차가 필요하므로 이에 해당하는 대상의 목록 작성 단계를 거치게 된다.
각 인접 접속점(121, 122)이 보내는 접속점 알림 신호는 앞에서 언급한 해당 인접 접속점의 MAC 주소 정보나 액세스망 별로 고유하게 할당되어 있는 네트워크 아이디(Network ID)를 포함하게 함으로써, 이동 단말(110)이 L3 핸드오버 필요성 검사, 즉 각 인접 접속점(121, 122)으로의 향후 발생할 핸드오버가 서로 다른 액세스망 간에 발생할 것인지에 대한 검사를 수행할 수 있다. 네트워크 아이디의 대표적인 예로는 액세스망에서 공통으로 사용하는 Network Prefix 주소 등을 들 수 있다.
도 3c-3d에서는, 사전 자원 예약 요청 목록이 구성되고 나면, 이동 단말(110)은 목록 상의 액세스망(151,152)에 대하여 미리 결정된 우선 순위에 따라 인접 접속점(121,122)들에 대하여 순차적으로 사전 자원 예약 세션 설립을 요청하고 그 결과를 전달받는다.
여기에서 사전 자원 예약 요청의 우선 순위를 정하는 미리 정해진 기준은 망 관리자 또는 이동 단말(110)에 의하여 결정될 수 있으며, 초기 접속된 제1 무선 액세스망(150)과 동일 액세스 기술을 가진 제2 무선 액세스망(151)에 속한 접속점을 우선하는 방식, 또는 접속점 알림 신호의 세기가 강한 접속점을 우선하는 방식, 핸드오버에 따르는 비용이 적은 접속점을 우선하는 방식 등 다양한 조건들이 고려될 수 있다.
이러한 요청 과정은 특정 RA로부터 사전 자원 예약 설립에 대한 성공적인 결과를 전달받을 때까지 목록 상에 있는 모든 후보 접속점(121, 122)이 속한 모든 후보 액세스망(150, 151)에 대해 순차적으로 행해진다.(S230 ~ S260) 이 과정에 의해 이동 단말(110)은 사전 자원 예약 설립에 성공한 제3 RA(142)가 속한 제3 무선 액세스망(152)으로 L3 핸드오버 할 것을 결정하고, 그에 따른 L2 핸드오버 유도 절차를 수행한다.(S270)
도 3c를 참조하면, 도 3c는 사전 자원 예약 요청이 실패하는 경우를 나타낸 것으로, 이동 단말(110)은 우선 순위에 의하여 제2 인접 접속점(121)이 속한 제2 무선 액세스망(151)의 제2 RA(141)에게 사전 자원 예약을 요청한다.(p50)(S230) 이 요청을 받은 제2 RA(141)는 사전 자원 예약 설립을 시도하나 실패하게 된다.(p60) 이 경우 그 사전 자원 예약 설립의 결과를 이동 단말(110)에게 전달하게 되고,(p70) 이동 단말은 이 결과를 수신한다.(S240)
도 3d를 참조하면, 도 3c에서 사전 자원 예약 요청이 실패한 경우(S250) 다음 우선 순위의 제3 인접 접속점(122)이 속한 제3 무선 액세스망(152)의 제3 RA(142)에게 사전 자원 예약 요청을 한다.(p80)(S260, S230) 이 요청을 받은 제3 RA(142)는 사전 자원 예약 설립을 시도하여 성공하게 된다.(p90) 이 경우 그 사전 자원 예약 설립의 결과를 이동 단말(110)에게 전달하게 된다.(p100) 이러한 결과를 전달받은 이동 단말(110)은(S240) 제3 무선 액세스망(152)으로 L2 핸드오버를 유도하게 된다.(p110)(S250, S270) 여기서의 유도는 추후에 L2 핸드오버 발생시에는 제3 무선 액세스망(152)의 접속점으로 L2 핸드오버하라는 것을 알릴 수 있는 정보나 메시지 등을 이동 단말(110)이 생성하고 이를 이용함으로써 이루어질 수 있다.
상기 도 3c-3d를 RSVP를 이용한 사전 자원 예약 절차의 경우에 대하여 설명한다.
위의 목록에 구성된 후보 접속점(121,122)을 기초로 각 접속점이 속한 액세스망(151, 152)에 대하여 사전 자원 예약을 요청하고, 이에 대한 응답을 받는 과정을 반복함으로써 이동 단말(110)이 핸드오버 가능한 최적의 후보 접속점을 판단하 고, 그 결과에 따라 이동 단말(110)의 L2 핸드오버를 유도하는 단계를 보여준다.
핸드오버 이전에 상기 목록에 있는 인접 접속점(121,122)이 속한 후보 액세스망(151, 152)의 후보 RA(141, 142)에 RA 발견 메시지(RA_discovery)를 전달하기 위해서 이동 단말(110)은 목표로 하는 액세스망의 Network Prefix 등 라우팅 정보를 필요로 하게 된다. 이러한 정보는 각 접속점이 송신하는 Beacon 프레임에 포함되도록 MAC 프로토콜을 확장함으로써 얻을 수 있으며, 상기 기술한 MIH 인터페이스의 Information 서비스 기능을 통해 직접적으로 주소 정보를 요청할 수도 있다. 이렇게 얻은 Network Prefix 정보를 이용해, 이동 단말(110)은 사전 자원 예약을 요청하고자 하는 목적망 내에 RA 발견 메시지(RA_discovery)를 브로드캐스팅한다.(p50, p80) RA 발견 메시지(RA_discovery)에는 QoS를 보장받고자 하는 데이터 흐름의 트래픽 특성(요구 대역폭)을 표시한 Tspec을 포함하고, 상대 노드(170)의 IP 주소 및 포트(port) 번호, Rspec 등의 정보를 포함한다. 후보 RA(141, 142)는 이 RA 발견 메시지(RA_discovery)의 정보를 기초로 자신과 상대 노드(170) 간의 사전 자원 예약 세션 설립을 시도한다. 도 3c 및 도 3d의 실시예에서는 이동 단말(110)이 현재 속한 제1 무선 액세스망(150)과 동일한 액세스 기술을 사용하는 인접 액세스망인 제2 무선 액세스망(151)에 대한 사전 자원 예약이 실패한 후(p60), 다음 우선순위를 갖는 이종 액세스 망인 제3 무선 액세스망(152)에 대한 사전 자원 예약이 성공함으로써(p90) 이종 액세스망 간의 L2 핸드오버가 수행되는 과정을 나타내고 있다.
후보 RA(141,142)에 의한 사전 자원 예약의 실행 과정(p60,p90)은 현재 이동 단말(110)이 위치한 액세스망의 제1 접속점(140) 및 상대 노드(170) 간에 설립되어 있는 기존의 멀티캐스트 RSVP 세션에 이동 단말(110)로부터 요청을 받은 후보 RA(141,142)가 참여(join)하는 방식으로 이루어진다. 이에 대한 세부 절차는 이동 단말(110)이 송신측인지 수신측인지에 따라 차이가 있다. 이동 단말(110)이 송신측인 경우에 사전 자원 예약을 대행하는 후보 RA(141, 142)는 먼저 Internet Group Management Protocol (이하, IGMP라 약칭함) 리포트 메시지(IGMP Report)를 이용하여 기존 액세스 망에 위치한 제1 RA(140)가 소속된 IP 멀티캐스트 그룹에 참여한다. 이후 사전 자원 예약을 실행하는 후보 RA(141, 142)는 소속된 멀티캐스트 그룹의 주소를 출발지(Source)로 하는 RSVP Path 메시지를 상대 노드(170)에게 송신함으로써 제1 RA(140)와 상대 노드(170) 간의 경로 사이에 설립되어 있는 기존의 멀티캐스트 RSVP 세션에 참여할 수 있다. 이 때의 수신측이 되는 상대 노드(170)가 상기 RSVP Path 메시지에 응답하는 RSVP Resv 메시지를 멀티캐스트 그룹에 참여된 후보 RA(141, 142)에게 송신한다. 반면 이동 단말(110)이 수신측인 경우, 사전 자원 예약을 대행하는 후보 RA(141, 142)는 IGMP 리포트 메시지(IGMP Report)를 이용해 IP 멀티캐스트 그룹에 참여한 후 송신측인 상대 노드(170)가 주기적으로 보내는 RSVP Path 메시지를 기다린다. RSVP Path 메시지는 멀티캐스트 그룹에 참여한 수신측 RA(140, 141, 142)에게 전달되며, 이에 대해 후보 RA(141, 142)는 RSVP Resv 메시지로 상대 노드(170)에 응답함으로써 기존의 멀티캐스트 RSVP 세션에 참여할 수 있게 된다.
상기 RSVP 세션 참여 결과는 사전 자원 예약을 위한 기존의 멀티캐스트 RSVP 세션 참여 시도 절차가 끝난 후, 해당 RA가 전송하는 RA 응답 메시지(RA_response) 를 통해 이동 단말(110)에게 전달된다.(p70, p100)(S240) 이동 단말(110)은 상기 RA_response 메시지의 수신 여부와 이 내용을 통해 사전 자원 예약 실행의 실패나 성공 여부를 판단하게 되고,(S250) 이동 단말(110)은 각각의 RA(141, 142)들이 보내는 이러한 결과에 근거하여 접속 가능한 인접 접속점들(121, 122) 중에서 어떤 쪽으로 핸드오버하는 것이 지속적인 QoS 보장을 위한 최선책인지 판단하게 된다. 이 판단 결과에 따라 이동 단말(110)의 MAC 계층에 대하여 RA 응답 메시지(RA_response)에서 성공적인 결과를 전달한 제3 RA(142)가 속한 제3 무선 액세스망(152)에 속한 제3 접속점(122)에 대하여 L2 핸드오버를 유도할 수 있다.(S270) 이를 위해서는 이동 단말(110)의 MAC 계층에 대해 제1 접속점(120)과의 링크 단절 및 새로운 접속점인 제3 접속점(122)에 대한 링크 설립을 지시할 수 있는 수단이 필요한데, MIH의 Command 서비스와 같이 MAC 계층의 제어 기능을 상위 계층에 제공하는 기술의 도입을 통해서 실현이 가능하다.
도 3e-3f는 상기 L2 핸드오버 유도 이후의 절차를 도시한 것이다.
도 3e를 참조하면, 이동 단말(110)이 제3셀(132)에 속하는 영역으로 이동함에 따라(p120) L2 핸드오버 유도 절차에 의해 새로운 링크가 설립되면(p130), 이동 단말(110)은 현재 접속한 제3 액세스망(152)의 제3 RA(142)에게 사전 자원 예약 세션의 활성화를 요청(p140)(S280)하여 새로운 사전 자원 예약 경로를 통해 데이터를 전송받는다.(p150) 사전 자원 예약 세션의 활성화 절차는 제3 RA(142)에게 상대 노드(170)로부터 전달되는 패킷을 이동 단말(110)에게 포워딩하는 방식을 통해 수행 된다.
도 3f를 참조하면, 사전 자원 예약 세션의 활성화가 완료된 후, 초기 제1 RA(140)를 통해 설립된 더 이상 필요없는 사전 자원 예약 세션을 폐기하는 것을 요청하여(p160) 필요없는 사전 자원 예약 세션을 폐기함으로써(p170) 상대 노드(170)와 제3 RA(142) 간 최단 경로 상의 사전 자원 예약 세션만이 남게 된다. 그리고 이러한 결과를 제3 RA(142)가 이동 단말(110)에게 전달하여, 이동 단말(110)은 이 결과를 수신하게 된다.(p180)(S290)
상기 도 3e-3f를 RSVP를 이용한 사전 자원 예약 절차의 경우에 대하여 설명한다.
도 3e를 참조하면, L2 핸드오버 발생 직후 이동 단말(110)은 새롭게 접속된 액세스망인 제3 무선 액세스망(152)의 제3 RA(142)에게 RA 등록 메시지(RA_registration)를 전송함(p140)으로써 사전 자원 예약 세션을 활성화할 것을 요청한다.(S280) 이 요청을 받은 제3 RA(142)는 상대 노드(170) 및 이동 단말(110) 간의 트래픽을 상기 사전 자원 예약의 경로를 통해 포워딩함으로써 사전 자원 예약을 활성화한다.(p150)
도 3f를 참조하면, 사전 자원 예약의 활성화 절차를 완료한 제3 RA(142)는 이동 단말(110)이 이전에 속해 있던 제1 무선 액세스망(150)의 제1 RA(140)를 통해 설립된 더 이상 필요없는 기존 자원 예약 경로를 폐기한다. 이를 위해 제3 RA(142)가 RA 해제 메시지(RA_release)를 제1 RA(140)에게 전달한다.(p160) 이 경우 제1 RA(140)는 초기 자원 예약 세션에서의 기존 자원 예약 경로에서 분기되는 사전 자 원 예약 경로 구간의 길이를 최소화하면서 분기점(Anchor Point) 역할을 하는 코어 망 상의 노드를 향하여 IGMP 이탈 메시지(IGMP leave)를 통해 기존 자원 예약 경로를 폐기하도록 한다.(p170) 그리고 폐기 절차는 제1 RA(140)가 IP 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하여 상대 노드(170)와의 사이에 주기적으로 이루어져야 할 자원 예약 상태 갱신(Reservation State Refreshment)이 타임아웃되도록 함으로써 이루어질 수 있다.
마지막으로 현재 소속된 제3 무선 액세스망(152)의 제3 RA(142)가 이동 단말(110)에게 RA_comfirm 메시지를 전달하여 모든 핸드오버 관리 절차의 완료를 알린다.(p180)(S290) 사전 자원 예약 경로의 활성화 및 기존 사전 자원 예약 경로의 폐기 절차가 완료되면 이동 단말(110)을 위한 사전 자원 예약 경로는 상대 노드(170)와 현재 소속된 제3 무선 액세스망(152)의 제3 RA(142) 간의 최단 라우팅 경로(Shortest Routing Path)를 따라 설립된 자원 예약 세션으로 최적화된다.
도 4는 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말의 일 실시예를 도시한 도면이다. 이 이동 단말의 핸드오버 수행과 관련되는 내용에 대하여는 이전의 도 1 내지 도 3을 참조할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 단말은 신호 감지부(410), 목록구성부(420), 자원 예약 요청부(430), 자원 예약 결과 수신부(440), 자원 예약 제어부(450), L2 핸드오버 유도부(460), 활성화 요청부(470), 활성화 요청 결과 수신부(480)으로 구성되어 있다.
신호 감지부(410)는 현재 접속된 초기 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하 여 이를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지한다. 구체적으로 초기 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 이동 단말의 MAC 계층에 위치한 이벤트 발생부(411)에서 그 신호의 세기가 임계치 이하이면 링크 연결 단절이 임박했음을 알리는 이벤트를 발생시키고, 이동 단말의 핸드오버 절차 개시부(412)에서 이 이벤트를 수신하여 핸드오버 시점을 감지하는 것이다. 또한 신호 감지부(410)는 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover:MIH) 프로토콜을 지원하여 이러한 MIH 프로토콜에 기초하여 동작함으로써, 무선 액세스 기술에 따라 형식 및 지원 방식이 다를 수 있는 링크 계층의 이벤트에 대하여 상위 계층에 단일 형식의 이벤트로 제공할 수 있을 것이다.
목록 구성부(420)는 핸드오버 절차 개시부(412)에서 핸드오버 임박 시점이 감지되면 이동 단말이 접속 가능한 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 이 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성한다. 구체적으로 목록 구성부(420)는 이동 단말의 현재 접속된 초기 접속점와 인접한 접속 가능한 인접 접속점에 대하여 인접 접속점이 송신하는 접속점 알림 신호에 포함된 인접 접속점이 속한 액세스망 정보를 기초로 해당 인접 접속점으로 이동 단말이 L2 핸드오버를 위해 L3 핸드오버가 필요한지 여부를 검사하는 L3 핸드오버 필요성 검사부(421)와, L3 핸드오버가 필요한 접속점에 대하여 상기 목록에 추가하는 목록생성부(422)로 이루어질 수 있다.
자원 예약 요청부(430)는 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 선택된 후보 접속 점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 RA에게 사전 자원 예약을 요청한다.
여기에서 사전 자원 예약 요청의 우선 순위를 정하는 미리 정해진 기준은 망 관리자 또는 이동 단말에 의하여 결정될 수 있으며, 초기 접속된 액세스망과 동일 액세스 기술을 가진 액세스망에 속한 접속점을 우선하는 방식, 또는 접속점 알림 신호의 세기가 강한 접속점을 우선하는 방식, 핸드오버에 따르는 비용이 적은 접속점을 우선하는 방식 등 다양한 조건들이 고려될 수 있다.
또한 자원 예약 요청부(430)는 자원 예약을 요청하고자 하는 후보 액세스망에 대하여 QoS를 보장받고자 하는 트래픽 속성 정보를 포함한 사전 자원 예약 요청 메시지를 브로드캐스팅 함으로서 상기 사전 자원 예약 요청을 할 수 있다.
자원 예약 결과 수신부(440)은 상기 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약 결과를 상기 후보 액세스망의 RA로부터 수신하게 된다.
자원 예약 제어부(450)는 수신한 자원 예약 결과가 실패이면 상기 목록 내에서 상기 미리 정해진 기준에 따라 선택된 후보 접속점과 다른 후보 접속점을 선택하여 자원 예약 요청부(430)에 사전 자원 예약을 요청할 것을 지시한다.
L2 핸드오버 유도부(460)는 자원 예약 결과 수신부(440)에서 수신한 사전 자원 예약 결과가 성공이면 선택된 후보 접속점으로 L2 핸드오버를 유도하게 된다. 즉 향후 이동 단말이 이동하여 선택된 후보 접속점의 셀 영역으로 들어오게 되면, 이 경우 바로 선택된 후보 접속점으로 L2 핸드오버를 할 수 있도록 선택된 후보 접속점에 대한 정보를 가지고 있을 수 있고, 이를 기초로 선택된 후보 접속점으로 핸드오버를 유도할 수 있을 것이다.
활성화 요청부(470)는 L2 핸드오버 유도부(460)에서 L2 핸드오버 유도에 의한 L2 핸드오버 이후에 성공한 사전 자원 예약에 따른 사전 자원 예약 경로를 활성화할 것을 L2 계층 핸드오버가 수행된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 RA에게 요청한다.
활성화 요청 결과 수신부(480)는 활성화 요청부(470)에 의한 활성화 요청에 대한 결과를 그 요청을 받은 RA로부터 수신한다.
그리고 이러한 이동 단말이 요청한 사전 자원 예약은 RSVP에 기초하여 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 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, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)에 의한 표시의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관 점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버 방법이 적용될 수 있는 네트워크 시스템의 일 실시예를 도시한 도면,
도 2a-2b는 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도,
도 3a-3f는 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버 방법의 구체적인 실시예를 도식화한 도면, 그리고,
도 4는 본 발명에 따른 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말의 일 실시예를 도시한 도면이다.
Claims (22)
- 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 단계;상기 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 접속 가능한 적어도 하나의 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 상기 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 인접 접속점 중 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계;사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 상기 선택된 후보 접속점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 단계;상기 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약의 결과를 수신하는 단계;상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 성공이면 상기 선택된 후보 접속점으로 제2계층(L2) 핸드오버를 유도하는 단계; 및상기 제2계층 핸드오버 유도에 의한 제2계층 핸드오버 이후에 상기 성공한 사전 자원 예약에 따른 사전 자원 예약 경로를 활성화할 것을 상기 제2계층 핸드오버가 수행된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 자원예약 에이전트에게 요청하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 사전 자원 예약의 결과를 수신하는 단계 이후에상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 실패이면 상기 목록 내에서 상기 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 선택된 후보 접속점과 다른 후보 접속점을 선택하여 상기 사전 자원 예약 요청을 반복하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서,상기 활성화 요청에 대한 결과를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 초기 접속점과 상기 인접 접속점의 접속점 알림 신호는 주기적으로 송신하는 Beacon 프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 Beacon 프레임은 상기 프레임을 송신하는 접속점의 MAC 주소정보 및 네트워크 아이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 임박 시점을 감지하는 단계는상기 초기 접속점의 접속점 알림 신호의 세기가 임계치 이하이면 상기 이동 단말과 상기 초기 접속점에서 링크 연결 단절이 임박했음을 알리는 이벤트를 발생시키는 단계; 및상기 이벤트를 상기 이동 단말이 수신하는 단계;를 통해 상기 임박 시점을 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 이동 단말과 상기 초기 접속점과 상기 인접 접속점은 매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover)에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서,상기 인접 접속점의 접속점 알림 신호는 상기 인접 접속점이 속한 액세스망 정보를 포함하고,상기 목록을 구성하는 단계는상기 인접 접속점 각각에 대하여 상기 인접 접속점으로 제2계층 핸드오버를 위해 제3계층(L3)의 핸드오버가 필요한지 여부를 상기 인접 접속점이 속한 액세스망 정보를 기초로 검사하는 단계; 및상기 각각의 인접 접속점 중 상기 제3계층 핸드오버가 필요한 접속점을 상기 목록에 추가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준은상기 수신한 접속점 알림 신호의 세기가 강한 후보 접속점을 우선하거나 상기 초기 접속점이 속한 액세스망과 동일한 액세스 기술을 가진 후보 액세스망의 후보 접속점을 우선하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 사전 자원 예약을 요청하는 단계는상기 후보 액세스망에 대하여 서비스품질(Quality of Service : Qos)을 보장받고자 하는 트래픽 속성 정보를 포함한 사전 자원 예약 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 제1항 내지 제2항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요청된 사전 자원 예약은자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Setup Protocol:RSVP)에 기초하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버 방법.
- 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 단계;상기 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 접속 가능한 적어도 하나의 인접 접속 점의 접속점 알림 신호를 수신하여 상기 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 인접 접속점 중 핸드오버를 위한 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 단계; 및사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 상기 선택된 후보 접속점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버를 위한 사전 자원 예약 요청 방법.
- 제12항에 있어서,상기 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약의 결과를 수신하는 단계; 및상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 실패이면 상기 목록 내에서 상기 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 선택된 후보 접속점과 다른 후보 접속점을 선택하여 상기 사전 자원 예약 요청을 반복하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 액세스망 간의 핸드오버를 위한 사전 자원 예약 요청 방법.
- 접속된 초기 접속점(Point of Attachment)의 접속점 알림 신호를 기초로 핸드오버 임박 시점을 감지하는 신호 감지부;상기 핸드오버 임박 시점이 감지되면, 접속 가능한 적어도 하나의 인접 접속점의 접속점 알림 신호를 수신하여 상기 수신한 접속점 알림 신호의 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 인접 접속점 중 사전 자원 예약이 필요한 접속점인 후보 접속점에 대한 목록을 구성하는 목록구성부;사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 구성된 목록 중 하나의 후보 접속점을 선택하여 상기 선택된 후보 접속점이 속한 액세스망인 후보 액세스망의 자원예약 에이전트(Reservation Agent)에게 사전 자원 예약을 요청하는 자원 예약 요청부;상기 사전 자원 예약 요청에 의한 사전 자원 예약의 결과를 수신하는 자원 예약 결과 수신부;상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 성공이면 상기 선택된 후보 접속점으로 제2계층(L2) 핸드오버를 유도하는 제2계층 핸드오버 유도부; 및상기 제2계층 핸드오버 유도에 의한 제2계층 핸드오버 이후에 상기 성공한 사전 자원 예약에 따른 사전 자원 예약 경로를 활성화할 것을 상기 제2계층 핸드오버가 수행된 후보 접속점이 속한 후보 액세스망의 자원예약 에이전트에게 요청하는 활성화 요청부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항에 있어서,상기 수신한 사전 자원 예약 결과가 실패이면 상기 목록 내에서 상기 우선순 위를 정하는 미리 정해진 기준에 따라 상기 선택된 후보 접속점과 다른 후보 접속점을 선택하여 상기 자원 예약 요청부에 상기 사전 자원 예약 요청할 것을 지시하는 자원 예약 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항에 있어서,상기 활성화 요청에 대한 결과를 수신하는 활성화 요청 결과 수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항에 있어서, 상기 신호 감지부는상기 초기 접속점의 접속점 알림 신호의 세기가 임계치 이하이면 링크 연결 단절이 임박했음을 알리는 이벤트를 발생시키는 이벤트 발생부; 및상기 이벤트 발생부에서 발생시킨 이벤트를 수신하는 경우 상기 핸드오버 임박 시점임을 알리는 핸드오버절차 개시부;를 포함하는 것을 특징으로 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제17항에 있어서, 상기 신호 감지부는매체 독립 핸드오버(Media Independent Handover)에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항에 있어서,상기 인접 접속점의 접속점 알림 신호는 상기 인접 접속점이 속한 액세스망 정보를 포함하고,상기 목록구성부는상기 인접 접속점 각각에 대하여 상기 인접 접속점으로 제2계층 핸드오버를 위해 제3 계층(L3) 핸드오버가 필요한지 여부를 상기 인접 접속점이 속한 액세스망 정보를 기초로 검사하는 제3계층 핸드오버 필요성 검사부; 및상기 각각의 인접 접속점 중 상기 제3계층 핸드오버가 필요한 접속점을 상기 목록에 추가하는 목록생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항에 있어서, 상기 사전 자원 예약 요청의 우선순위를 정하는 미리 정해진 기준은상기 수신한 접속점 알림 신호의 세기가 강한 후보 접속점을 우선하거나 상기 초기 접속점이 속한 액세스망과 동일한 액세스 기술을 가진 후보 액세스망의 후보 접속점을 우선하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항에 있어서, 상기 자원 예약 요청부는상기 후보 액세스망에 대하여 서비스품질(Quality of Service : Qos)을 보장 받고자 하는 트래픽 속성 정보를 포함한 사전 자원 예약 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
- 제14항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요청된 사전 자원 예약은자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Setup Protocol:RSVP)에 기초하여 이루어짐을 특징으로 하는 액세스망 간의 핸드오버를 지원하는 이동 단말.
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