KR20080092313A - 핸드오버 타깃 네트워크 선택 방법 및 그 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중의 외부 네트워크 인터페이스를 가지고 있는 사용자 단말이 선택할 수 있는 다수 네트워크의 자원의 가용 여부를 체크하여 다수 네트워크 중 상기 단말의 핸드오버에 최적인 네트워크를 선택하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 개시하는 핸드오버 후보 네트워크의 자원 체크를 통한 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 방법은 (a)핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말이 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하는 단계; (b)상기 단말이 상기 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 단계; (c)상기 단말이 상기 선별된 후보 네트워크로부터 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 단계; 및 (d)상기 선택된 타깃 네트워크로 상기 사용자 단말이 핸드오버를 실행하는 단계를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
Description
본 발명은 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중의 외부 네트워크 인터페이스를 가지고 있는 사용자 단말이 선택할 수 있는 다수 네트워크의 자원의 가용 여부를 체크하여 다수 네트워크 중 상기 단말의 핸드오버에 최적인 네트워크를 선택하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-025-02, 과제명: 휴대단말기용 무선네트워킹 연동 S/W플랫폼 기술개발].
본 발명과 관련된 기존 기술로 핸드오버(handover)와 무관한 미디어를 구현하는 방안(미국특허 공개번호 20050249161)이 있는데, 이는 무선랜간 또는 무선랜과 GSM(Global System for Mobile communication) 네트워크간의 핸드오버 최적화의 실현을 그 목적으로 한다. 이 방안은 Handover Policy Function(HPF)를 통하여 시스템에서 측정된 네트워크 상태 정보 및 로컬 정보에 기반하여 핸드오버를 실행하 며 무선랜간 또는 무선랜과 GSM 네트워크간의 핸드오버를 최적화하는 효과를 보인다.
또 다른 기존 기술로서 무선 디바이스에서 네트워크를 선택할 수 있는 방안(미국특허 공개번호 20060025169)이 있는데, 이는 여러 무선 네트워크 선택 알고리즘을 통해 무선 단말의 소비 전력(파워) 소모를 감소시키기 위한 무선 디바이스 고안을 그 목적으로 한다. 이 방안은 시스템 및 사용자 프로파일에 정의된 파워 요구사항에 기반하여 네트워크를 선택하게 하여 무선 단말의 소비 전력를 줄이는 효과를 가진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자 단말이 소정의 프로토콜 메시지 교환을 통해 핸드오버 후보 네트워크를 선별하고 그 후보 네트워크 중 어느 하나를 소정의 기준에 의해 핸드오버 타깃 네트워크로 결정하여 사용자 단말의 타깃 네트워크로의 핸드오버를 최적화시킬 수 있는 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 방법 및 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 핸드오버 후보 네트워크의 자원 체크를 통한 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 방법은 핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말이 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하여 상기 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보로 선별된 후보 네트워크로부터 핸드오버 타깃 네트워크로 핸드오버를 실행하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
본 발명에 의하면 사용자 단말이 현재 접속 중인 현재 네트워크의 모든 인접 후보 네트워크의 리소스의 가용 정도를 체크하여 핸드오버가 수행되기 때문에 이종망간 핸드오버 상황에서 보다 정밀하고 최적인 타깃 네트워크를 선택할 수 있는 장점을 제공한다.
본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 핸드오버 후보 네트워크의 자원 체크를 통한 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 방법은
(a)핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말이 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하는 단계; (b)상기 단말이 상기 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 단계; (c)상기 단말이 상기 선별된 후보 네트워크로부터 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 단계; 및 (d)상기 선택된 타깃 네트워크로 상기 사용자 단말이 핸드오버를 실행하는 단계를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
상기 (a)단계는 상기 단말이 상기 대상 네트워크의 관련 정보를 가진 네트워크 정보 서버로 상기 대상 네트워크의 정보를 요청하고, 상기 네트워크 정보 서버가 상기 요청에 응하여 상기 단말로 상기 대상 네트워크의 정보를 전송하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (b)단계는 (b1)상기 단말이 자신의 핸드오버의 필요성을 판단하는 단계; (b2)상기 필요성이 판단되는 경우, 상기 대상 네트워크의 정보가 상기 단말 자신에 구비된 정보에 부합되는지 판단하는 단계; 및 (b3)상기 대상 네트워크의 정보가 상기 단말에 구비된 정보에 부합하는 경우 상기 대상 네트워크를 상기 후보 네트워크의 하나로 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b1)단계는 상기 단말이 자신이 현재 접속 중인 현재 네트워크의 품질 및 신호 세기와 상기 대상 네트워크의 품질 및 신호 세기를 실시간 감시하여, 상기 현재 네트워크의 품질 및 신호 세기가 소정 임계치 이하로 떨어지거나 상기 대상 네트워크의 품질 및 신호 세기가 소정 임계치 이상으로 올라갈 경우에 상기 핸드오버가 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b2)단계는 (b21)상기 대상 네트워크가 상기 단말에 구비된 외부 네트워크 인터페이스에 포함되는지 판단하는 단계; 및 (b22)상기 (b21)단계에 의해 포함된다고 판단되는 경우, 상기 대상 네트워크의 정보가 상기 단말의 가입 정보에 포함되는지 판단하는 단계를 포함하여, 상기 대상 네트워크가 상기 외부 네트워크 인터페이스에 포함되고 상기 대상 네트워크의 정보가 상기 단말의 가입 정보에 포함되는 경우에만 상기 대상 네트워크가 상기 후보 네트워크로 선별되는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계는 (c1)상기 선별된 후보 네트워크가 둘 이상인지 판단하는 단계; (c2)상기 선별된 후보 네트워크가 둘 이상인 경우에는 상기 선별된 모든 후보 네트워크에 관한 정보와 상기 단말에 설정된 타깃 네트워크의 결정 기준을 참조하여 상기 모든 후보 네트워크에서 상기 타깃 네트워크를 선별하는 단계; 및 (c3)상기 (c2)단계에 의해 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상인 경우, 상기 결정 기준의 우선순위에 따라 유일한 타깃 네트워크를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 결정 기준은 상기 후보 네트워크의 QoS와 상기 후보 네트워크의 사용 비용인 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계는 상기 선별된 후보 네트워크가 하나인 경우에는 그 하나의 후보 네트워크를 상기 유일한 타깃 네트워크로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 핸드오버 후보 네트워크의 자원 체크를 통한 핸드오버 타깃 네트워크의 선택의 또 다른 방법은
(a)핸드오버 대상인 사용자 단말이 현재 접속중인 현재 네트워크의 PoS(Point of Service)가 상기 단말의 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하는 단계; (b)상기 PoS가 상기 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 단계; (c)상기 PoS가 상기 선별된 후보 네트워크로부터 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 단계; 및 (d)상기 PoS가 상기 선택된 타깃 네트워크로 상기 사용자 단말의 핸드오버를 실행시키는 단계를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 핸드오버 후보 네트워크의 자원 체크를 통한 핸드오버 타깃 네트워크의 선택 시스템은
핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말의 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하는 대상 네트워크 탐색부; 상기 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 후보 네트워크 선별부; 및 상기 선별된 후보 네트워크로부터 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 타깃 네트워크 결정부를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
본 발명의 구성 및 작용에 관한 이해의 편의를 위해 본 발명에서 사용되는 용어 및 본 발명의 기술적 사상의 핵심을 우선 제시하고자 한다.
본 발명에서 사용되는 용어를 정리하면 다음과 같다.
‘이종 네트워크 환경(heterogeneous network environment)’은 서로 다른 특성을 갖는 둘 이상의 네트워크로 구성된 환경을 의미하는데, 예를 들어 무선랜, 무선 와이브로 및 무선 CDMA 네트워크가 이종 네트워크 환경을 구성할 수 있다.
‘현재 네트워크(current network)’는 사용자 단말이 현재 접근하여 네트워크 연결성을 제공받고 있는 네트워크 즉, 사용자 단말이 현재 제공받는(현재 접속중인) 통신 환경을 구성하는 네트워크를 의미한다.
‘인접 네트워크들(neighboring networks)’은 현재 네트워크 주위에 위치한 네트워크들을 의미한다.
‘후보 네트워크들(candidate networks)'은 인접 네트워크들 중 사용자 단말이 다음 목적지로 선택할 수 있는 즉, 현재 네트워크에서 핸드오버(hand-over) 될 가능성이 있는 네트워크들을 의미한다.
‘타깃 네트워크(target network)'는 후보 네트워크들 중 사용자 단말의 다음 목적지 즉, 후보 네트워크들 중 핸드오버 대상으로 선택된 네트워크를 의미한다.
본 발명의 기술적 사상의 핵심은 사용자 단말과 네트워크 및 네트워크간 전용의 프로토콜 메시지 교환을 통해 후보 네트워크의 자원 가용 여부를 파악하고 그 결과 후보 네트워크 중에서 핸드오버 타깃 네트워크를 선택하여 그 선택한 타깃 네트워크를 사용자 단말이 핸드오버 되는 네트워크로 지정하여 사용자 단말의 핸드오버의 최적화를 꾀하는 것이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 의한 타깃 네트워크 선택의 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다. 도 1a는 타깃 네트워크 선택 메커니즘을 도시한 도면이고, 도 1b는 타깃 네트워크의 선택과 핸드오버 실행을 위한 각 기능 요소들의 메시지 교환을 제시한 도면이고, 도 1c와 도 1d는 도 1a에 제시된 메커니즘을 보다 구체화한 도면이다.
도 1b를 참고하면, 본 발명에 따른 이종 네트워크 환경에서 후보 네트워크의 자원 가용 여부의 체크를 통한 핸드오버 타깃 네트워크 선택 시스템은 사용자 단말(User Equipment: UE), Serving PoS(Point of Service), Candidate PoS, Target PoS 및 Information Server 로 구성된다. 이중 Target PoS는 Candidate PoS 중 어느 하나이다.
사용자 단말(10)은 네트워크 간을 이동할 수 있는 이동 단말 및 고정 단말을 모두 포함한다. Serving PoS(11)는 사용자 단말(10)이 접속 중인 현재 네트워크의 PoS로서, 이종 네트워크 환경에서 사용자 단말(10)이 핸드오버 타깃 네트워크를 선택하는 것을 지원한다.
Candidate PoS(12)는 사용자 단말(10)의 핸드오버 타깃 네트워크의 가능성이 있는 후보 네트워크들에 위치하는 PoS이다. Candidate PoS(12) 중 사용자 단말(10)의 타깃 네트워크로 선택된 네트워크의 PoS가 바로 Target PoS이다. 이때 상기 여러 PoS(Point of Service)는 유무선 접속 기능이 수행되는 계층 2(Layer 2)에 위치하는 Point of Attachement(PoA)에 구현되거나 IP 연결 기능이 수행되는 계층 3(Layer 3)에 위치하는 액세스 라우터(Access Router: AR)에 구현될 수 있으며, PoA 나 AR 이외의 전용의 네트워크 장치에 위치할 수도 있다.
네트워크 정보 서버(13)는 인접 네트워크에 관한 자원 등 인접 네트워크 관련 각종 정보를 포함하고 있는 서버로 인접 네트워크 관련 정보를 사용자 단말 또는 Serving PoS(11)에 제공하여 사용자 단말(10) 또는 Serving PoS(11)가 타깃 네트워크를 선택하는 것을 지원한다.
이러한 시스템 구성을 기반으로, 도 1a에 제시된 메커니즘에 의한 타깃 네트워크의 선택은 다음과 같이 이루어진다.
우선 핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말(10)에 의해 인접 네트워크 중에서 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하는 과정(network discovery phase, S10)이 이루어진다. 본 과정(S10)은 구체적으로 사용자 단말(10)이 네트워크 정보 서버(13)로 Neighboring Network Information Query 메시지의 전송을 통해 핸드오버 대상 네트워크(인접 네트워크)의 정보를 요청하고, 네트워크 정보 서버(13)가 상기 요청에 대해 응하여 사용자 단말(10)로 Neighboring Network Information Response 메시지의 전송을 통해 인접 네트워크의 정보를 전송하여 이루어진다.
이때 사용자 단말(10)이 네트워크 정보 서버(13)로부터 획득하는 인접 네트 워크의 정보에는 각각의 인접 네트워크에 대한 네트워크 종류(예를 들어 IEEE 802.11, IEEE 802.16, CDMA, UMTS 등), 네트워크 접속 장치 주소(예를 들어 PoA 또는 Access Router 의 MAC 주소 및 IP 주소), 네트워크 서비스 사업자 등의 정보를 포함한다.
네트워크 탐색 과정(S10)이 끝나면 다음으로 핸드오버 후보 네트워크 선별 과정(candidate network selection phase, S11)이 이루어진다.
네트워크 탐색 과정(S10)에 의해 네트워크 정보 서버(13)로부터 인접 네트워크의 정보를 획득한 사용자 단말(10)은 우선 핸드오버의 필요성을 체크하는데, 이는 사용자 단말(10)이 현재 접속 중인 현재 네트워크 링크의 품질 및 신호 세기, 그리고 자신이 핸드오버(접속) 가능한 이종 네트워크에 대한 품질 및 신호 세기를 실시간 감시하여 감시된 현재 링크의 상기 측정치가 임계치 이하로 떨어지거나 이종 네트워크의 측정치가 임계치 이상으로 올라갈 경우에 핸드오버가 필요한 것으로 판단한다.
사용자 단말(10)이 핸드오버가 필요하다고 판단하는 경우에는 Serving PoS(11)에 Candidate Resource Query 메시지를 전송하여 사용자 단말(10)자신의 핸드오버를 위한 후보 네트워크의 자원 가용 여부의 체크를 요청한다. 이때, 사용자 단말(10)은 인접 네트워크들 중 자신이 차후 핸드오버 될 가능성이 있는 후보 네트워크 만에 대한 자원 가용 여부를 체크할 것을 요청하는데, 이러한 후보 네트워크의 선별은 네트워크 탐색 과정(S10)에 의해 네트워크 정보 서버(13)로부터 획득한 모든 인접 네트워크들의 정보 중 자신이 핸드오버 가능한 네트워크의 종류 및 서비 스 가입 정보에 근거하여 선별한다.
Serving PoS(11)는 사용자 단말(10)로부터의 후보 네트워크의 자원 가용 여부의 체크 요청을 받아 해당 후보 네트워크들에 위치하고 있는 Candidate PoS들(12)에게 Candidate Resource Query 메시지를 전송하여 사용자 단말을 지원할 수 있는 자원(Resource)의 가용(Availability) 여부를 질의한다.
각각의 Candiate PoS(12)는 자신이 위치한 네트워크에서 사용자 단말(10)의 핸드오버를 지원할 수 있는 자원이 가용한지를 확인하여 Serving PoS(11)에 Candidate Resource Response 메시지를 전송하여 상기 질의에 응답하고, Serving PoS(11)는 후보 네트워크의 Candidate PoS들로부터의 응답을 취합하여 Candidate Resource Response 메시지를 사용자 단말(10)로 전달하여 후보 네트워크 선별 과정(candidate network selection phase, S11)이 이루어진다.
후보 네트워크 선별 과정(S11)이 끝나면 핸드오버 타깃 네트워크 결정 과정(S12, target network decision phase)이 진행된다.
사용자 단말(10)은 네트워크 선별 과정(S11)에서 Serving PoS(11)로부터 획득한 후보 네트워크들의 자원 가용 여부에 근거하여 타깃 네트워크를 결정하게 된다. 이때 타깃 네트워크 결정의 구체적 기준은 사용자 단말(10)에 사전 설정된 기준(예를 들어, QoS, cost 등)에 기초하여 자동 선택하거나 별도로 단말(10)의 사용자에게 질의하여 사용자가 입력하는 바에 따라 결정하게 할 수 있다.
즉, 자원 가용한 후보 네트워크가 둘 이상일 경우 상기 사전 설정된 구성 정보에 의해 서비스 비용 및 품질 등을 고려하여 유일한 최종 타깃 네트워크를 자동 적으로 결정한다. 만약 서비스 비용의 척도와 품질 척도에 의해 결정된 최종 타깃 네트워크가 상기 결정된 최종 타깃 네트워크와 상이할 경우에는 결정 우선순위에 따라 최종 타깃 네트워크를 결정하게 된다. 이때 결정 우선순위는 사전에 관리자 및 사용자가 미리 설정하도록 한다. 반면에, 하나 이상의 후보 네트워크에 대한 정보를 사용자 인터페이스를 통하여 별도로 알리고 사용자의 결정 입력에 따라 최종 타깃 네트워크를 결정하게 할 수 도 있다.
타깃 네트워크 결정 과정(S12)에 의해 핸드오버 타깃 네트워크가 결정되면, 사용자 단말(10)의 타킷 네트워크로의 핸드오버 과정(S13, Handover Execution Phase)이 진행된다.
사용자 단말(10)은 타깃 네트워크 결정 과정(S12)에 의해 최종 타깃 네트워크를 결정한 후, 해당 타깃 네트워크로 핸드오버(접속)를 시도하는데 우선 Serving PoS(11)에 Heterogeneous Handover Request 메시지를 전송하여 선택된 타킷 네트워크로의 핸드오버의 실행을 요청한다.
핸드오버 실행을 요청받은 Serving PoS(11)는 Candidate PoS들(12) 중 선택된 타깃 네트워크의 Target PoS로 Heterogeneous Handover Notification 메시지를 전송하여 사용자 단말(10)의 핸드오버 요청을 알린다. Target PoS는 상기 핸드오버 요청에 응함을 Serving PoS(11)에 Heterogeneous Handover Response 메시지를 전송하여 알리며, Serving PoS(11)는 이 메시지를 다시 사용자 단말(10)에 알려 사용자 단말(10)의 핸드오버가 이루어진다.
사용자 단말(10)의 타킷 네트워크로의 핸드오버 과정(S13)이 완료되면 핸드 오버 마무리 과정(S14, Handover Completing Phase)이 이루어지는데, 이는 사용자 단말(10)과 Target PoS간, 그리고 Serving PoS(11)와 Target PoS간의 Complete 메시지의 상호 교환에 의해 이루어진다.
즉, 사용자 단말(10)은 핸드오버 완료 후 완료 사실을 Target PoS로 Handover Complete Notification 메시지의 전송을 통해 알린다. Target PoS는 사용자 단말(10)의 핸드오버 이전의 Serving PoS(11)로 Handover Complete Notification 메시지를 전송하여 핸드오버 완료 사실을 전달한다. 이때, Target PoS에서 핸드오버 완료 사실을 사용자 단말의 개입없이 파악할 수 있을 경우에는 Target PoS는 임의적으로 Serving PoS(11)에 핸드오버 완료 사실을 알릴 수 있다. Serving PoS(11)는 Target PoS로 Handover Complete Response 메시지를 전송하여 완료 통지에 대하여 응답하고, Target PoS는 사용자 단말(10)로 Handover Complete Response 메시지의 전송을 통해 핸드오버 완료 통지에 대한 응답을 전달한다.
도 1c는 도 1a에 제시된 과정 중 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 과정(S11)의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
사용자 단말(10)은 현재 네트워크의 모든 인접 네트워크에 대한 정보를 탐색 및 수집 후(S10) 후보 네트워크의 선별(S11)을 위한 선행 과정으로 우선 핸드오버의 필요성 여부를 판단한다(S111). 필요성 여부의 판단 기준은 위에서 언급하였다. 필요하다고 판단이 되면 특정 인접 네트워크에 대한 정보가 사용자 단말(10)에 구비된 외부 네트워크의 인터페이스에 부합되는지 판단한다(S112). 즉, 이는 특정 인접 네트워크가 사용자 단말(10)이 접속 가능한 네트워크인지 판단하는 것이다.
판단 결과 부합하지 아니하면 다른 특정 네트워크에 대하여 본 판단(S112)을 다시 수행하고, 부합으로 판단되면 특정 네트워크의 정보가 사용자 단말(10)의 가입 정보에 부합되는지 판단한다(S113). 판단 결과 부합하지 아니하면 다른 특정 네트워크에 대하여 S112 내지 본 판단(S113)을 다시 수행하고, 부합으로 판단되면 그 특정 네트워크를 후보 네트워크의 하나로 지정한다(S114).
즉, 특정 네트워크가 사용자 단말(10)에 구비된 외부 네트워크 인터페이스에 포함되고, 특정 네트워크의 정보가 단말(10)의 가입 정보에 부합되어야만 그 특정 네트워크가 후보 네트워크로 선별되는 것이다. S112 내지 S114는 모든 개별 인접 네트워크 정보에 대하여 반복 수행된다.
도 1d는 도 1a에 제시된 과정 중 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 과정(S12)의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
우선 자원 가용한 후보 네트워크가 즉, 핸드오버될 수 있는 가능성이 있는 네트워크가 둘 이상인지를 판단한다(S121). 판단 결과 둘 이상인 경우에는 모든 자원 가용한 후보 네트워크의 정보를 확인하여 사용자 단말(10)에 설정된 서비스 품질(QoS)에 대한 기준 및 서비스 사용에 따른 비용(Cost)에 대한 기준에 근거하여 핸드오버 타깃 네트워크를 선별한다(S122). 자원 가용한 후보 네트워크가 둘 이상이 아닌 경우에는 자원 가용한 후보 네트워크가 없거나 하나만 있음을 의미하는데, 없는 경우에는 사용자 단말의 핸드오버가 일어나지 아니하며 하나만 있는 경우는 그 하나를 최종 유일의 타깃 네트워크로 결정한다(S124).
다음으로 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상인지를 판단하여(S123) 둘 이상이 아닌 경우는 선별된 타깃 네트워크가 유일한 것임을 의미하므로 선별된 타깃 네트워크를 바로 최종 유일의 타깃 네트워크로 결정한다(S124). 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상으로 판단된 경우에는 상기한 두 기준값의 우선순위에 따른다. 즉, 서비스 품질이 비용보다 우선시 될 경우, 서비스 품질 기준을 만족시키는 네트워크를 최종 유일의 목적 네트워크로 결정한다(S124). 이때 타깃 네트워크 결정의 기준으로 언급된 서비스 품질 및 비용은 하나의 일례로서 다른 척도들에 의해서도 동일한 과정이 수행될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의한 타깃 네트워크 선택의 바람직한 또 다른 일실시예를 도시한 도면이다. 도 2a는 타깃 네트워크 선택 메커니즘을 도시한 도면이고, 도 2b는 타깃 네트워크의 선택과 핸드오버 실행을 위한 각 기능 요소들의 메시지 교환을 제시한 도면이고, 도 2c와 도 2d는 도 2a에 제시된 메커니즘을 보다 구체화한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d에 제시된 일실시예와 도 1a 내지 도 1d에 제시된 일실시예의 차이점은 후자는 타깃 네트워크 선택을 위한 메커니즘의 수행을 사용자 단말(10)이 주도적으로 하나, 전자는 Serving PoS(11)가 주도적으로 하는 점이다.
우선 핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말(10)이 현재 접속중인 현재 네트워크의 Serving PoS(11)에 의해 인접 네트워크 중에서 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하는 과정(network discovery phase, S20)이 이루어진다. 본 과정(S20)은 구체적으로 Serving PoS(11)가 네트워크 정보 서버(13)로 Neighboring Network Information Query 메시지의 전송을 통해 핸드오버 대상 네트워크(인접 네트워크) 의 정보를 요청하고, 네트워크 정보 서버(13)가 상기 요청에 대해 응하여 Serving PoS(11)로 Neighboring Network Information Response 메시지의 전송을 통해 인접 네트워크의 정보를 전송하여 이루어진다.
이때 Serving PoS(11)가 네트워크 정보 서버(13)로부터 획득하는 인접 네트워크의 정보에는 각각의 인접 네트워크에 대한 네트워크 종류(예를 들어 IEEE 802.11, IEEE 802.16, CDMA, UMTS 등), 네트워크 접속 장치 주소(예를 들어 PoA 또는 Access Router 의 MAC 주소 및 IP 주소), 네트워크 서비스 사업자 등의 정보를 포함한다.
네트워크 탐색 과정(S20)이 끝나면 다음으로 핸드오버 후보 네트워크의 선별 과정(candidate network selection phase, S21)이 이루어진다.
네트워크 탐색 과정(S20)에 의해 네트워크 정보 서버(13)로부터 인접 네트워크의 정보를 획득한 Serving PoS(11)는 우선 핸드오버의 필요성을 체크하는데, 이는 사용자 단말(10)이 현재 접속 중인 현재 네트워크의 링크의 품질 및 신호 세기, 그리고 사용자 단말(10)이 핸드오버(접속) 가능한 인접 이종 네트워크에 대한 품질 및 신호 세기를 실시간 감시하여, 현재 링크의 감시된 상기 측정치가 임계치 이하로 떨어지거나 이종 네트워크의 측정치가 임계치 이상으로 올라갈 경우에 핸드오버가 필요한 것으로 판단한다.
Serving PoS(11)가 핸드오버가 필요하다고 판단하는 경우에는 사용자 단말(10)에 Handover Intention Query 메시지를 전송하여 사용자 단말(10)의 핸드오버 의도 여부, 단말(10)에 구비된 네트워크 인터페이스 정보 및 각 네트워크에 대 한 가입 정보를 질의한다. 사용자 단말(10)은 이러한 질의에 응답하여 핸드오버 가능여부 및 사용자 단말(10)의 이종망간 핸드오버에 대한 의도 여부를 설정하고, 자신에게 구비된 네트워크 인터페이스 정보 및 네트워크 가입정보를 Handover Intention Response 메시지에 담아 Serving PoS(11)에 전달한다.
Serving PoS(11)는 Handover Intention Response 메시지로부터 사용자 단말(11)의 이종망간 핸드오버 의도 여부를 확인하여, 단말(10)이 이종망간 핸드오버의 의도가 있을 경우, 사용자 단말(10)에 구비된 네트워크 인터페이스 정보 및 네트워크 가입정보에 근거하여 네트워크 정보 서버(13)로부터 획득한 모든 인접 네트워크들의 정보 중에서 사용자 단말(10)이 핸드오버 될 수 있는 후보 네트워크의 정보를 추출하여 핸드오버 후보 네트워크를 선별하게 된다.
이를 위해 Serving PoS(11)는 후보 네트워크에 위치하고 있는 Candidate PoS 들(12)에게 사용자 단말(10)을 지원할 수 있는 자원(resource)의 가용(availability) 여부를 질의한다(Candidate Resource Query). 각각의 Candiate PoS(12)는 자신이 위치한 네트워크에서 사용자 단말(10)을 지원할 수 있는 자원의 가용 여부를 확인하여 Serving PoS(11)에 응답한다(Candidate Resource Response). Serving PoS(11)는 후보 네트워크의 Candidate PoS들(12)로부터의 응답을 취합하여 사용자 단말(10)이 핸드오버 될 수 있는 Candidate PoS를 선별하여 핸드오버 후보 네트워크 선별이 이루어진다.
후보 네트워크 선별 과정(S21)이 끝나면 핸드오버 타깃 네트워크 결정 과정(S22, target network decision phase)이 진행된다.
Serving PoS(11)는 상기 확인된 Candidate PoS 정보에 근거하여 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하게 된다. 타깃 네트워크의 결정은 선별된 자원 가용한 후보 네트워크가 둘 이상일 경우 해당 네트워크에 접근시의 서비스 비용 및 품질(Cost & QoS) 등을 고려하여 유일한 최종 타깃 네트워크를 결정하는 것이다. 만약 서비스 비용의 척도와 품질 척도에서 각각 선택된 최종 타깃 네트워크가 둘 이상일 경우에는 우선순위를 갖는 척도에 따라 유일한 타깃 네트워크를 선택한다. 이러한 우선순위는 사전에 네트워크 관리자가 미리 설정하도록 한다.
타깃 네트워크 결정 과정(S22)에 의해 핸드오버 타깃 네트워크가 결정되면, 사용자 단말(10)의 타킷 네트워크로의 핸드오버 과정(S23, Handover Execution Phase)이 진행된다.
Serving PoS(11)는 최종의 유일한 타깃 네트워크를 결정한 후, 사용자 단말(10)에 Heterogeneous Handover Request 메시지를 전송하여 핸드오버의 실행을 요청한다. 또한 동시에, Target PoS로 사용자 단말(10)이 타깃 네트워크로 핸드오버할 것이라는 사실을 Heterogeneous Handover Notify 메시지를 전송하여 알린다.
사용자 단말(10)은 Serving PoS(11)로부터의 Heterogeneous Handover Request 메시지에 대한 응답으로 최종 타깃 네트워크에 접속(핸드오버)함을 Heterogeneous Handover Response 메시지를 통해 Serving PoS(11)에 알린다. 한편 Target PoS는 상기 Heterogeneous Handover Notify 메시지에 응하여 사용자 단말(10)의 최종 타깃 네트워크에의 접속을 인지했음을 Heterogeneous Handover Response 메시지를 통해 Serving PoS(11)에 알린다. 이로써 핸드오버 과정(S23, Handover Execution Phase)이 진행된다.
사용자 단말(10)의 타킷 네트워크로의 핸드오버 과정(S23)이 완료되면 핸드오버 마무리 과정(S24, Handover Completing Phase)이 이루어지는데, 이는 Serving PoS(11)와 Target PoS간의 Complete 메시지의 상호 교환에 의해 이루어진다.
구체적으로는 Target PoS는 사용자 단말(10)의 핸드오버 완료 후, 이전 Serving PoS(11)로 핸드오버 완료 사실을 Handover Complete Notification 메시지를 통해 알리며, Serving PoS(11)는 Target PoS로 이에 대하여 Handover Complete Response 메시지를 통해 응답함으로써 핸드오버 마무리 과정이 이루어진다.
도 2c는 도 2a에 제시된 과정 중 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 과정(S21)의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
Serving PoS(11)는 현재 네트워크의 모든 인접 네트워크에 대한 정보를 탐색 및 수집 후(S20) 사용자 단말(10)의 외부 네트워크 인터페이스 및 네트워크 가입 정보를 인지한다(S211). 다음으로 후보 네트워크의 선별(S21)을 위한 선행 과정으로 우선 핸드오버의 필요성 여부를 판단한다(S212). 필요성 여부의 판단 기준은 위에서 언급하였다. 필요하다고 판단이 되면 사용자 단말(10)의 핸드오버 의도 여부를 판단한다(S213).
판단 결과 사용자 단말(10)이 핸드오버 의도가 있는 경우에는 특정 인접 네트워크가 상기 인지된 외부 네트워크의 인터페이스에 포함되는지 판단한다(S214). 즉, 이는 특정 인접 네트워크가 사용자 단말(10)이 접속 가능한 네트워크인지 판단하는 것이다.
판단 결과 부합하지 아니하면 다른 특정 네트워크에 대하여 본 판단(S214)을 다시 수행하고, 부합한다고 판단되면 특정 네트워크의 정보가 상기 인지된 가입 정보에 부합되는지 판단한다(S215). 판단 결과 부합하지 아니하면 다른 특정 네트워크에 대하여 S214 내지 본 판단(S215)을 다시 수행하고, 부합으로 판단되면 그 특정 네트워크를 후보 네트워크의 하나로 선별한다(S216).
즉, 특정 네트워크가 사용자 단말(10)에 구비된 외부 네트워크 인터페이스에 포함되고, 특정 네트워크의 정보가 단말(10)의 가입 정보에 부합되어야만 그 특정 네트워크가 후보 네트워크로 선별되는 것이다. S214 내지 S216은 모든 개별 인접 네트워크 정보에 대하여 반복 수행된다.
도 2d는 도 2a에 제시된 과정 중 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 과정(S22)의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
우선 자원 가용한 후보 네트워크가 즉, 핸드오버될 수 있는 가능성이 있는 네트워크가 둘 이상인지를 판단한다(S221). 판단 결과 둘 이상인 경우에는 모든 자원 가용한 후보 네트워크의 정보를 확인하여 사용자 단말(10)에 설정된 서비스 품질(QoS)에 대한 기준 및 서비스 사용에 따른 비용(Cost)에 대한 기준에 근거하여 핸드오버 타깃 네트워크를 선별한다(S222). 자원 가용한 후보 네트워크가 둘 이상이 아닌 경우에는 자원 가용한 후보 네트워크가 없거나 하나만 있음을 의미하는데, 없는 경우에는 사용자 단말(10)의 핸드오버가 일어나지 아니하며 하나만 있는 경우는 그 하나를 최종 유일의 타깃 네트워크로 결정한다(S224).
다음으로 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상인지를 판단하여(S223) 둘 이상이 아닌 경우는 선별된 타깃 네트워크가 유일한 것임을 의미하므로 선별된 타깃 네트워크를 바로 최종 유일의 타깃 네트워크로 결정한다(S224). 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상으로 판단된 경우에는 상기한 두 기준값의 우선순위에 따른다. 즉, 서비스 품질이 비용보다 우선시 될 경우, 서비스 품질 기준을 만족시키는 네트워크를 최종 유일의 목적 네트워크로 결정한다(S224). 이때 타깃 네트워크 결정의 기준으로 언급된 서비스 품질 및 비용은 하나의 일례로서 다른 척도들에 의해서도 동일한 과정이 수행될 수 있다.
도 3은 본 시스템 발명의 바람직한 일 구성예를 제시한 도면이다.
도 3에 제시된 일 구성예는 상기 도 1a 내지 도 2d에 제시된 메커니즘을 망라하여 구현할 수 있는 시스템이다.
대상 네트워크 탐색부(31)는 핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말(10)의 핸드오버 대상 네트워크를 인접 네트워크 중에서 탐색하는 부분으로 대상 네트워크의 정보를 가진 네트워크 정보 서버(34)로 상기 대상 네트워크의 정보를 요청하고, 네트워크 정보 서버는 이 요청에 응하여 탐색부(31)로 대상 네트워크의 정보를 전송하여 대상 네트워크를 탐색하게 된다.
후보 네트워크 선별부(32)는 대상 네트워크 탐색부(31)에 의해 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 부분인데, 후보 네트워크의 선별을 위해 우선 핸드오버 필요성 판단부(321)에 의해 단말(10)의 핸드오버 필요성이 판단되며, 필요성이 판단되는 경우, 정보 부합 판단부(322)는 대상 네트워크의 정보가 단말(10)에 구비된 정보에 부합되는지 판단한다.
다음으로 후보 네트워크 지정부(323)는 대상 네트워크의 정보가 단말(10)에 구비된 정보에 부합하는 경우, 그 대상 네트워크를 후보 네트워크의 하나로 지정하여 후보 네트워크의 선별이 이루어진다.
이때, 필요성 판단부(321)는 단말(10)이 현재 접속 중인 현재 네트워크의 품질 및 신호 세기와 상기 대상 네트워크의 품질 및 신호 세기를 실시간 감시하여, 현재 네트워크의 품질 및 신호 세기가 소정 임계치 이하로 떨어지거나 대상 네트워크의 품질 및 신호 세기가 소정 임계치 이상으로 올라갈 경우에 상기 단말의 핸드오버가 필요한 것으로 판단한다.
정보 부합 판단부(322)는 대상 네트워크가 단말(10)에 구비된 외부 네트워크 인터페이스에 포함되는지와 대상 네트워크의 정보가 단말(10)의 가입 정보에 포함되는지를 판단하고, 후보 네트워크 지정부(323)는 대상 네트워크가 단말(10)의 외부 네트워크 인터페이스에 포함되고 대상 네트워크의 정보가 단말(10)의 가입 정보에 포함되는 경우에만 상기 대상 네트워크를 상기 후보 네트워크로 선별하게 된다.
타깃 네트워크 결정부(33)는 후보 네트워크 선별부(32)에 의해 선별된 후보 네트워크로부터 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 부분으로 선별된 후보 네트워크 중 최종의 유일한 타깃 네트워크를 결정한다.
이를 위해 후보 네트워크 개수 판단부(331)는 후보 네트워크 선별부(32)에 의해 선별된 후보 네트워크가 복수인지 판단하며, 선별된 후보 네트워크가 복수인 경우에는 타깃 네트워크 선별부(332)는 선별된 모든 후보 네트워크에 관한 정보와 단말(10)에 설정된 타깃 네트워크의 결정 기준을 참조하여 모든 후보 네트워크에서 타깃 네트워크를 선별하게 된다.
이때, 상기 타깃 네트워크의 결정 기준으로는, 도 1a 내지 도 2d의 경우에서 언급한 바와 같이, 단말(10)에 설정된 서비스 품질(QoS)에 대한 기준 및 서비스 사용에 따른 비용(Cost)을 들 수 있다.
최종 결정부(333)는 타깃 네트워크 선별부(332)에 의해 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상인 경우, 상기 결정 기준의 우선순위에 따라 유일한 타깃 네트워크를 결정하는데 선별된 타깃 네트워크가 둘 이상으로 판단된 경우에는 상기한 두 기준값의 우선순위에 따른다. 즉, 서비스 품질이 비용보다 우선시 될 경우, 서비스 품질 기준을 만족시키는 네트워크를 최종 유일의 목적 네트워크로 결정한다. 이때 타깃 네트워크 결정의 기준으로 언급된 서비스 품질 및 비용은 하나의 일례로서 다른 척도들도 그 기준으로 삼을 수 있다.
한편, 타깃 네트워크 결정부(33)는 선별된 후보 네트워크가 하나인 경우에는 그 하나의 후보 네트워크를 상기 유일한 타깃 네트워크로 결정하게 된다.
본 방법발명은 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)의 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 실시예를 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 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a는 본 발명에 의한 타깃 네트워크 선택 메커니즘의 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 의한 타깃 네트워크의 선택과 핸드오버 실행을 위한 각 기능 요소들의 메시지 교환을 제시한 도면이다.
도 1c는 도 1a에 제시된 과정 중 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 과정의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
도 1d는 도 1a에 제시된 과정 중 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 과정의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명에 의한 타깃 네트워크 선택 메커니즘의 또 다른 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.
도 2b는 도 2a에 의한 타깃 네트워크의 선택과 핸드오버 실행을 위한 각 기능 요소들의 메시지 교환을 제시한 도면이다.
도 2c는 도 2a에 제시된 과정 중 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 과정의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
도 2d는 도 2a에 제시된 과정 중 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 과정의 구체적 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 시스템 발명의 바람직한 일 구성예를 제시한 도면이다.
Claims (1)
- (a)핸드오버를 실행코자 하는 사용자 단말이 핸드오버 대상 네트워크를 탐색하며, 상기 탐색은 상기 단말이 상기 대상 네트워크의 관련 정보를 가진 네트워크 정보 서버로 상기 대상 네트워크의 정보를 요청하고, 상기 네트워크 정보 서버가 상기 요청에 응하여 상기 단말로 상기 대상 네트워크의 정보를 전송하여 이루어지는 탐색 단계;(b)상기 단말이 상기 탐색된 대상 네트워크로부터 핸드오버 후보 네트워크를 선별하는 단계;(c)상기 단말이 상기 선별된 후보 네트워크로부터 유일한 핸드오버 타깃 네트워크를 결정하는 단계; 및(d)상기 선택된 타깃 네트워크로 상기 사용자 단말이 핸드오버를 실행하는 단계를 포함하고, 상기 (b)단계는 (b1)상기 단말이 자신의 핸드오버의 필요성을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 타깃 네트워크 선택 방법.
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