KR20120070177A - 무선랜 환경에서 ａｐ 간 핸드오버 방법 및 이를 위한 이동통신 단말 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선랜 환경에서 이동통신 단말이 무선랜 접속점(AP)들 사이에서 데이터 링크 계층(L2)의 핸드오버를 효율적으로 수행하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 무선랜에 접속된 이동통신 단말의 AP 간 핸드오버 방법으로서, (a) 상기 이동통신 단말이, 주변 AP들의 신호세기를 측정하여, 신호세기 순으로 AP들을 소정 개수의 그룹으로 분류하는 단계; (b) 상기 이동통신 단말은, 상기 분류된 그룹별로 차등적인 탐색 주기를 적용하고, 해당하는 주기에 따라 각 그룹에 포함된 AP들을 탐색하여 신호세기를 모니터링하는 단계; (c) 상기 이동통신 단말에서, 접속중인 AP에 대한 핸드오버 요청 이벤트가 발생하는 단계; 및 (d) 핸드오버 요청 이벤트에 따라 상기 이동통신 단말은, 모니터링 중인 AP들의 신호세기를 근거로 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법이 개시된다.

Description

무선랜 환경에서 ＡＰ 간 핸드오버 방법 및 이를 위한 이동통신 단말{Method for handover between AP in wireless LAN environment and mobile communication terminal therefor}

본 발명은 무선랜 환경에서 이동통신 단말의 핸드오버 처리 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 단말이 무선랜 접속점(AP)들 사이에서 데이터 링크 계층(L2)의 핸드오버를 효율적으로 수행하는 방법에 관한 것이다.

컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선 통신망(Wireless Communication Network)을 이용한 다양한 무선 통신 서비스가 제공되고 있다. 가장 기본적인 무선 통신 서비스는 이동 통신 단말기 사용자들에게 무선으로 음성 통화 서비스를 제공하는 것으로 이는 시간과 장소에 구애받지 않고 서비스를 제공할 수 있다는 특징이 있으며, 문자 메시지 서비스를 제공하여 음성 통화 서비스를 보완해주고 있다.

아울러, TCP/IP를 기반으로 하는 인터넷이 확립되면서 인터넷을 이용하여 각종 정보를 검색하거나 문자, 음성, 이미지, 동영상 등을 포함하는 각종 데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 시스템 개발이 급속도로 이루어지고 있을 뿐만 아니라, 인터넷을 이용한 다양한 통신 서비스를 보다 나은 환경에서 이용하기 위해 초고속 통신망 등의 보급이 크게 증가하고 있다.

또한, 최근에는 공간을 초월한 통신 서비스를 제공하기 위하여 이동통신 서비스 가입자에게 무선 통신망을 통해 인터넷 통신 서비스를 제공하는 무선 인터넷 서비스가 대두되어, 수많은 기업이 무선 인터넷에 대한 기술 개발을 진행하고 있다. 무선 인터넷 서비스는 개인의 단말기 사용에 따른 진일보된 개인화 서비스이며 사용자의 이동성에 기반하여 고유의 정보를 제공할 수 있는 서비스라는 특징이 있다.

이러한 추세를 반영하여 최근에는, 아이폰, 안드로이드폰 등의 개방형 휴대폰인 스마트폰이 폭발적으로 보급되고 있다. 이들 대부분의 스마트폰들은 3G 이동통신망과 WiFi를 통한 무선랜 통신망 등을 이용하여 인터넷에 접속하거나, 데이터 통신 서비스를 이용하고 있다. 이처럼, 최근의 스마트폰 등 대부분의 이동통신 단말기에는 3G 망을 통한 인터넷 접속이나 무선랜 망을 통한 인터넷 접속 기능을 구비하고 있는 추세이고, 앞으로 더 이들의 기능을 구비한 이동통신 단말기가 제공될 것으로 예측되고 있다.

이들 중, IEEE 802.11 기반의 무선랜은 빠른 속도와 낮은 가격, 사용자의 이동성 지원이라는 장점으로 전 세계에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다. 또한, VoIP, 동영상 등 실시간 멀티미디어 서비스는 IEEE 802.11n 표준에 의해 더욱 보편화되고 있다. 하지만, IEEE 802.11 핸드오버는 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 적합하지 않다. 이 방식에서는 서빙 AP와 이동통신 단말간 연결두절 시 핸드오버를 실시하며 모든 채널에 대한 탐색 후 타겟 AP를 선정하여 인증과 결합 과정을 거치도록 하고 있다. 때문에 핸드오버 시 모든 AP 채널에 대한 탐색으로 인해 많은 지연시간이 발생하며, VoIP와 같은 실시간 멀티미디어 서비스 제공에 통화단절이나 품질 저하를 초래하게 되는 문제가 있다.

아울러, IEEE 802.11i 와 IEEE 802.11f 에서 핸드오버를 위한 보안인증과 AP 간의 통신을 위한 표준들이 제정되었지만, 탐색 지연 시간을 줄이기 위한 방법은 아직까지 제시되지 않고 있다. 따라서, 최근 무선랜 환경에서 L2 계층에서의 탐색 지연시간을 줄이기 위한 다양한 방안이 제시되고 있으며, 대표적인 방안이 선택적인 채널 탐색과 사전 탐색 방법을 들 수 있다.

여기서, 선택적인 채널 탐색은 캐쉬 메모리와 핸드오버 히스토리 정보를 통해 모든 채널 탐색이 아닌 부분적인 채널 탐색을 수행하는 방식이다. 반면, 사전 탐색은 핸드오버 시점 이전에 주변 AP에 대한 모니터링을 수행하여, 핸드오버 필요시점에 모니터링을 통해 수집한 주변 AP의 RSS(Received Signal Strength) 값이 가장 강한 후보 AP 중 타겟 AP를 선정하므로 빠른 핸드오버가 가능한 장점이 있다. 그러나 모니터링 수행을 위해 다른 채널을 스위칭하여 주변 AP들을 관리하는데 오버헤드가 발생하므로 접속중인 서빙 AP로부터 서비스 제공에 차질이 발생할 수고 사전 탐색시에 모든 AP를 모니터링하므로 부하가 가중되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 이동통신 단말이 무선랜 AP들 사이에서 핸드오버 처리 방식을 개선하여, 빠른 핸드오버 처리를 수행하면서도 사전 AP 탐색 및 모니터링시의 트래픽 및 부하를 줄일 수 있는 핸드오버 처리 방법 및 이를 적용한 이동통신 단말을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법은, 무선랜에 접속된 이동통신 단말의 AP 간 핸드오버 방법으로서, (a) 상기 이동통신 단말이, 주변 AP들의 신호세기를 측정하여, 신호세기 순으로 AP들을 소정 개수의 그룹으로 분류하는 단계; (b) 상기 이동통신 단말은, 상기 분류된 그룹별로 차등적인 탐색 주기를 적용하고, 해당하는 주기에 따라 각 그룹에 포함된 AP들을 탐색하여 신호세기를 모니터링하는 단계; (c) 상기 이동통신 단말에서, 접속중인 AP에 대한 핸드오버 요청 이벤트가 발생하는 단계; 및 (d) 핸드오버 요청 이벤트에 따라 상기 이동통신 단말은, 모니터링 중인 AP들의 신호세기를 근거로 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 무선랜 접속용 AP 간의 핸드오버를 수행하는 이동통신 단말 장치로서, 주변에 설치된 AP들을 탐색하고 탐색된 AP들의 신호세기를 측정하는 신호세기 측정수단; 상기 신호세기 측정수단을 통해 측정된 AP들을 신호세기 순으로 소정 개수의 그룹으로 분류하는 그룹핑 수단; 상기 그룹핑 수단을 통해 분류된 그룹별로 차등적인 탐색 주기를 적용하고, 해당하는 주기에 따라 각 그룹에 포함된 AP들의 신호세기를 상기 신호세기 측정수단을 통해 모니터링하는 모니터링 수단; 및 접속중인 AP에 대한 핸드오버 요청 이벤트가 발생하면, 상기 모니터링 수단을 통해 모니터링중인 AP들의 신호세기를 근거로 핸드오버를 수행하는 핸드오버 수단;을 포함하는 이동통신 단말이 제공된다.

본 발명에 따르면, 이동통신 단말에서 무선랜 AP 핸드오버 처리시 주변 AP들의 신호세기에 따라 AP들의 그룹을 분류하고, 각 그룹별로 서로 다른 모니터링 주기를 설정한 다음, 각 주기별로 모니터링을 수행하다 핸드오버 시점에 모니터링된 AP들의 신호세기를 기준으로 핸드오버 처리를 수행하여, 모니터링 처리에 따른 부하를 줄이면서 즉각적인 핸드오버 처리를 수행하도록 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 주변 AP들의 신호세기에 따른 그룹 분류 처리를 동적으로 갱신 처리하여, 이동통신 단말의 위치 이동이나 주변 환경 변화에 따른 상황을 즉각적으로 그룹 분류에 반영할 수 있어 상황 변화에 따른 핸드오버 처리를 유동적이고 효과적으로 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술할 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법이 구현되는 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법에 따라 AP들을 그룹핑하고 모니터링 주기를 설정하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법의 절차를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법의 그룹핑 처리 및 차등적인 모니터링 처리 절차를 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법이 구현되는 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 구현되는 시스템은 이동통신 단말(100), 상기 이동통신 단말(100)이 위치하고 있는 주변에 설치된 복수의 무선랜 접속점(AP: Access Point)(200), 상기 복수의 무선랜 접속점(200)과 유선으로 연결되어 인터넷(400)에 접속시키는 분배 시스템(DS: Distribution System)(300) 및 인터넷 망(400) 등으로 이루어진다.

본 발명은 기존의 L2 핸드오버 방식의 문제를 개선하여, 이동통신 단말이 핸드오버를 위한 사전 탐색시 효율적으로 주변 AP를 모니터링할 수 있도록 하는 방법 및 이 방법이 구현된 이동통신 단말(100)을 개시한다. 즉, 본 발명에 따른 사전 탐색 또는 모니터링 절차는, 신호세기(RSS: Received Signal Strength) 값에 따라 3 단계의 AP 채널 그룹으로 분류하여 실시하며, 제1 그룹은 타겟 AP가 될 후보 AP들이 포함되고, 제2 그룹은 추후 타겟 AP가 될 가능성이 있는 AP들이 포함되고, 제3 그룹은 그외 나머지 AP들이 포함된다. 이와 같이 분류된 그룹의 모니터링 또는 탐색 주기는 제1 그룹 > 제2 그룹 > 제3 그룹 순으로 타겟 AP가 될 가능성이 높은 그룹에 더 높은 빈도의 주기로 실시한다. 이 후, 핸드오버 이벤트 발생시에 현재 모니터링한 AP 들의 RSS 값을 비교 후 즉각적으로 타겟 AP를 선택하여 핸드오버 처리를 수행한다.

이처럼, 본 발명에 따른 방식으로 주변 AP들에 대한 모니터링 처리를 수행할 경우, 기존 전체 AP들에 대한 모니터링 처리시 발생하는 핸드오버 트래픽 및 부하를 효율적으로 조절하여 감소시킬 수 있으며, 핸드오버 이벤트 발생시 사전 모니터링한 결과 값을 근거로 즉각적으로 핸드오버를 수행할 수 있어, VoIP와 동영상 같은 실시간성 서비스를 끊김없이 제공할 수 있는 효과가 있다.

상기 이동통신 단말(100)은 무선 네트워크를 통해 이동통신 서비스를 제공받는 통신 단말로서, 3G 네트워크와 같은 이동통신망과 WiFi와 같은 무선랜망을 통해 인터넷 접속 서비스를 수행할 수 있는 수단을 구비한다. 상기 이동통신 단말(100)은 WiFi와 같은 무선랜 접속수단을 구비하여 주변에 설치된 무선랜 접속점(AP)(200)를 통해 무선으로 인터넷망에 접속하는 기능을 구비한다.

아울러, 상기 이동통신 단말(100)은 접속 가능한 주변 AP들 사이에서 핸드오버 처리를 수행한다. 즉, 신호세기가 가장 강한 제1 AP를 통해 인터넷에 접속된 상태에서, 제1 AP에서의 신호세기가 한계치 이하로 떨어질 경우, 주변에 모니터링 중인 AP들 중 가장 강한 신호세기를 갖는 제2 AP를 선택해 핸드오버를 수행하여 제2 AP를 통해 인터넷에 접속한다. 이때에, 본 발명에 따른 이동통신 단말(100)은 핸드오버 시점 이전에 사전 탐색 또는 모니터링을 수행하며, 사전 탐색 또는 모니터링시 주변 AP들 중 신호세기 순으로 분류된 그룹에 따라 서로 다른 차등적 탐색 주기를 적용한다. 다시 말해서, 신호세기가 강한 그룹으로 분류된 AP들은 매우 빈번한 주기로 모니터링을 진행하고, 신호세기가 상대적으로 약한 그룹으로 분류된 AP들은 모니터링 주기가 길어진다.

따라서, 핸드오버시 타겟 AP가 될 가능성이 많은 AP들(신호세기가 강한 그룹에 포함된 AP들)은 짧은 주기로 모니터링을 실시하고, 타겟 AP가 될 가능성이 낮은 AP들(신호세기가 약한 그룹에 포함된 AP들)은 상대적으로 긴 주기로 모니터링을 실시하여, 사전 탐색 또는 모니터링 처리시의 부하 및 트래픽을 줄이면서도 효율성을 높일 수 있다. 나아가, 이와 같은 주변 AP들에 대한 그룹 분류 처리를 소정 시간 간격으로 진행하여, 그룹 분류가 고정되지 않고 동적으로 그룹핑될 수 있도록 하며, 각각의 그룹별 모니터링 처리시 신호세기에 따른 그룹 분류를 갱신 처리하거나, 신호세기가 낮은 하위 그룹의 모니터링 진행시에 그룹 분류를 갱신 처리하는 등의 동적 그룹핑 처리를 실시한다.

상기 이동통신 단말(100)은 무선랜 AP(200)를 통해 인터넷에 접속할 수 있는 WiFi 및 무선랜과 같은 무선 데이터 통신 수단이 구비된 통신 단말 장치가 이용될 수 있다. 상기 이동통신 단말의 예로는 무선 데이터 통신 수단이 구비된 휴대폰, 스마트폰, PDA 폰, 노트북, 타블릿 PC, 넷북 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 상기 이동통신 단말(100)의 보다 상세한 설명은 추가 도면을 통해 후술하기로 한다.

상기 무선랜 접속점(200)은 소위 AP라고 불리는 무선랜 접속 장치로서, 상기 이동통신 단말(100)에서 WiFi 같은 무선랜을 통해 인터넷에 접속하고자할 때, 인터넷 연결의 매개 접속 노드의 역할을 수행한다. 상기 AP(200)는 대개 통신 서비스를 제공하는 사업자가 지역적으로 다수 분포하여 설치 운용하며, 개인들도 설치하여 운용하고 있다. 상기 무선랜 AP(200)는 무선랜 표준(예, IEEE 802.11b)에 따른 통신 채널 확보 등 데이터 링크(Link) 처리를 수행하고, 상기 이동통신 단말(100)의 SSID(Service Set IDentifier), WEP(Wired Equivalency Privacy) 키 정보(네트워크 인증정보)를 수신하여 이동통신 단말(100)의 접속 인증 동작을 수행한 후, 단말의 기설정된 IP(Internet Protocol), 게이트웨이, DNS(Domain Name Server) 정보(인터넷 접속정보)를 이용하여 단말의 인터넷 접속을 위한 IP 할당(유동/고정 IP) 처리를 수행하게 된다. 상기 무선랜 AP(200)는 단말이 접속된 무선통신 포트와 인터넷과 연결된 유선통신 포트를 브리지 시키는 동작에 의해 이동통신 단말(100)을 인터넷에 연결하도록 한다.

상기 분배 시스템(300)은 상기 복수의 AP들(200)과 인터넷망(400)을 연결시키는 관문 장치로, 상기 복수의 AP들(200)과는 유선으로 연결된다. 즉, 상기 분배 시스템(300)은 상기 복수의 AP들(200)을 통해 무선 접속된 이동통신 단말(100)을 인터넷망(400)으로 연결시키는 역할을 수행한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신 단말(100)은 신호세기 측정 모듈(110), 그룹핑 모듈(120), 핸드오버 모듈(140), 모니터링 모듈(130) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 신호세기 측정 모듈(110)은 주변에 설치된 AP들을 탐색하고 해당 AP들의 신호세기를 측정하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 신호세기 측정 모듈(110)은 주변에 무선 접속 가능한 AP들이나 무선 신호가 잡히는 AP들을 탐색하고, 탐색된 AP나 지정된 AP 사이와의 무선 신호세기(RSS: Received Signal Strength)를 측정한다. 이때에는 주변에 설치된 AP들로부터 탐색 응답(Probe Response) 메시지 등을 수신하여 AP를 탐색하고, 수신되는 메시지의 무선 신호 세기를 측정한다.

상기 그룹핑 모듈(120)은 탐색된 AP들을 신호세기 순으로 소정의 그룹으로 분류하는 역할을 수행한다. 즉, 신호세기가 강한 순으로 제1 그룹을 분류하고, 그 다음 신호세기 순으로 제2 그룹을 분류한 후, 나머지 AP들을 제3 그룹으로 분류하는 처리를 예로 들 수 있다. 이와 같이 3 단계의 그룹으로 AP들을 분류하면, 제1 그룹의 AP들은 핸드오버시 타겟 AP가 될 확률이 가장 높은 AP들이고, 제2 그룹의 AP들은 환경 변화와 이동통신 단말의 위치 이동에 따라 핸드오버시의 타겟 AP가 될 가능성이 있는 AP들이며, 제3 그룹의 AP들은 그 외의 주변 AP들로 의미를 둘 수 있다. 아울러, 그룹 분류의 기준은 사용자 또는 단말 설계자나 운용자에 의해 설정될 수 있고, AP들의 신호세기 절대값을 기준으로 그룹을 분류하거나, 각 그룹에 포함되는 AP들의 갯수를 기준으로 그룹을 분류할 수 있다.

또한, 상기 그룹핑 모듈(120)은 재그룹핑 처리부(122)를 구비하여, 소정 시간을 주기로 하여 모든 주변 AP들에 대한 그룹핑 처리를 전체적으로 다시 진행하도록 한다. 상기 재그룹핑 처리부(122)는 사용자 또는 운용자가 설정한 시간 주기가 도래하면, 상기 신호세기 측정 모듈(110)을 통해 주변에 설치된 AP들을 탐색하도록 하고, 탐색된 모든 AP들의 신호세기를 측정하도록 제어한다. 다음, 이렇게 다시 탐색되고 다시 신호세기가 측정된 최신 상태의 AP들을 대상으로 신호세기 순으로 그룹을 분류하는 재처리를 수행한다. 이를 통해, 이동통신 단말의 위치 이동이나 주변 환경의 변화에 따른 주변 AP들의 상태 변화를 반영한 최신의 그룹핑 상태를 유지할 수 있다.

상기 모니터링 모듈(130)은 상기 그룹핑 모듈(120)을 통해 각각의 분류된 그룹별로 차등적인 탐색 주기를 적용하여 AP들을 모니터링하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 모니터링 모듈(130)은 사전 탐색 방식에 따라 핸드오버 처리 시점 이전에 미리 AP들에 대한 신호세기를 측정하는 모니터링을 실시하도록 한다. 아울러, 상기 모니터링 모듈은 각 그룹별로 서로 다른 빈도로 모니터링 처리를 수행한다. 즉, 신호세기가 강한 AP들이 포함된 제1 그룹은 매우 짧은 주기로 모니터링을 실시하고, 신호세기가 상대적으로 약한 AP들이 포함된 그룹 순으로 모니터링 주기를 길게하여 빈도를 줄이도록 한다.

이는, 핸드오버시 타겟 AP가 될 확률이 높은 AP들의 그룹에는 모니터링 처리의 빈도를 높여 즉각적이고 최신 상태의 정보를 제공하도록 하고, 타겟 AP가 될 확률이 낮은 AP들의 그룹에는 모니터링 처리의 빈도를 낮춰 단말의 처리 부하나 트래픽을 줄이도록 하여, 보다 효율적인 탐색 및 모니터링 처리를 수행하도록 하기 위함이다.

이와 같은 상기 모니터링 모듈(120)은 탐색주기 설정부(132), 그룹별 모니터링부(134), 구성 변경 확인부(136), 그룹 분류 갱신부(138) 등을 포함하여 이루어진다. 상기 탐색주기 설정부(132)는 상기 그룹핑 모듈(120)을 통해 분류된 그룹들에 각각의 탐색 주기를 적용하는 역할을 수행한다. 상기 탐색주기 설정부(132)는 신호세기가 강한 AP들의 그룹(제1 그룹)에는 최단 주기를 적용하고, 신호세기가 약한 AP들의 그룹(제3 그룹)에는 최장 주기를 적용하도록 한다. 물론 신호세기가 상대적으로 중간값을 갖는 AP들의 그룹(제2 그룹)에는 탐색주기 역시 중간 주기를 적용하도록 한다.

상기 그룹별 모니터링부(134)는 상기 분류된 그룹별로 각각에 적용된 탐색주기가 도래하면, 해당 그룹에 포함된 AP들의 신호세기를 측정하여 모니터링을 수행하는 역할을 수행한다. 이 모니터링 결과로 측정된 신호세기 값들이 핸드오버 시점에 타겟 AP를 선택할 때 이용된다. 상기 그룹별 모니터링부(134)는 상술한 예에서의 상황을 가정하면, 제1 그룹의 AP들에 대한 모니터링이 가장 빈번히 이루어질 것이며, 제3 그룹의 AP들에 대한 모니터링 처리 빈도가 가장 낮을 것이다.

상기 구성 변경 확인부(136)는 상기 그룹별 모니터링부(134)에서 모니터링 결과, 현재 측정된 AP들의 신호세기 값이 이전에 분류된 그룹들의 구성과 변경된 사항이 있는지를 확인하는 역할을 수행한다. 즉, 예를 들어, 모니터링 결과 제2 그룹에 포함된 AP의 신호세기가 제1 그룹에 포함된 AP의 신호세기 보다 더 강한 경우, 신호세기 순으로 분류된 그룹의 구성에 변경 사항이 발생한 것으로 판단한다. 이때에는, 후술할 그룹분류 갱신부(138)를 통해 각 그룹별로 변경된 AP들의 구성을 반영하여 다시 그룹분류 처리를 수행하는 갱신 절차를 수행하도록 한다.

상기 그룹분류 갱신부(138)는 상기 구성 변경 확인부(136)에서 분류된 그룹의 구성이 변경된 경우, 현재 모니터링된 AP들의 신호세기 값을 근거로 상기 그룹핑 모듈(120)을 통해 그룹 분류를 갱신 처리하도록 제어하는 역할을 수행한다. 이를 통해, 모니터링 중 AP들의 신호세기 값 변경을 그룹 분류에 즉시 반영할 수 있도록 한다.

또한, 상기 그룹분류 갱신부(138)는 다른 실시예로, 가장 빈번하게 모니터링 처리가 이루어지는 그룹(제1 그룹)을 제외한 다른 그룹의 모니터링 처리가 이루어질 경우에 상기 그룹핑 모듈(120)을 통해 현재 모니터링된 정보를 근거로 그룹 분류를 갱신 처리하도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 상대적으로 신호세기가 낮은 그룹에 포함된 AP들의 상태가 변화하여 타겟 AP가 될 확률이 높아질 경우, 이를 가장 신호세기가 강한 그룹에 편입시키도록 하여, 핸드오버 정확성을 높일 수 있도록 한다.

상기 핸드오버 모듈(140)은 이동통신 단말에서 현재 접속중인 AP에 대한 핸드오버 요청 이벤트가 발생할 경우, 상기 모니터링 모듈(130)을 통해 모니터링 중인 AP들을 대상으로 핸드오버를 수행하는 역할을 수행한다. 상기 핸드오버 모듈(140)은 핸드오버 이벤트 처리부(142)와 핸드오버 수행부(144)를 포함하여 이루어진다.

상기 핸드오버 이벤트 처리부(142)는 이동통신 단말의 현재 상태에서 핸드오버가 필요할 경우 핸드오버 이벤트를 발생하는 역할을 수행한다. 즉, 현재 이동통신 단말이 접속중인 AP와의 신호세기가 소정의 한계치 이하로 떨어질 경우나, 접속중인 AP와 형성된 무선 채널이 단절되는 경우, 또는 접속중인 AP와의 통신 트래픽에 장애가 발생하는 경우 등이 핸드오버 이벤트 발생의 조건이 될 수 있다.

상기 핸드오버 수행부(144)는 상기 핸드오버 이벤트 처리부(142)에서 핸드오버 이벤트가 발생할 경우, 다른 AP로 무선 접속 경로를 변경하는 핸드오버 처리를 수행한다. 즉, 핸드오버 이벤트가 발생하면, 상기 모니터링 모듈(130)을 통해 현재 모니터링된 AP들의 신호세기 정보를 기준으로 가장 강한 신호세기 또는 가장 적합한 신호세기를 갖는 AP를 타겟 AP로 선택하여, 해당 타겟 AP로 무선 데이터 통신 접속 경로를 변경하는 처리를 수행한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법에 따라 AP들을 그룹핑하고 모니터링 주기를 설정하는 예시를 나타낸 도면이다.

도면에서와 같이, 본 실시예에서는 3 단계의 그룹으로 주변 AP들을 분류하여 모니터링 처리하고 있으며, 주변에 탐색된 AP들의 신호세기 값은 도면과 같이 측정된 것으로 가정한다.

이처럼, 제1 그룹(a)에는 탐색된 AP들 중 신호세기 값이 가장 강한 순으로 AP0, AP1, AP2 가 포함되었고, 제2 그룹(b)엔 그 다음 신호세기 순으로 AP3, AP4가 포함되었으며, 제3 그룹(c)엔 가장 낮은 신호세기 값을 갖는 AP5, AP6이 포함되었다. 여기서 그룹 분류의 기준은 신호세기 절대치로 한 것을 가정하였으며, 신호세기 80 이상은 제1 그룹(a), 80 ~ 50 사이는 제2 그룹(b), 50 이하는 제3 그룹(c)으로 분류하였다. 또한, 도면에 도시된 신호세기 값은 100을 기준으로 한 상대적인 값으로 실제 RSS 측정치가 아님을 확인하도록 한다.

아울러, 사전 탐색 방식에 따른 사전 모니터링 주기는 신호세기가 강한 그룹 순으로 가장 짧은 최단 주기를 적용하고, 신호세기가 가장 낮은 그룹에는 가장 긴 최장 주기를 적용하도록 한다. 따라서, 타겟 AP가 될 가능성이 큰 제1 그룹에는 가장 빈번한 모니터링이 이루어지고, 타겟 AP가 될 가능성이 가장 낮은 제3 그룹에는 가장 적은 빈도의 모니터링이 이루어지게 된다.

또한, 상술한바 대로 각 그룹 구성원 AP들의 신호세기 값이 모니터링 결과 변경될 경우는, 해당 기준에 따라 구성원들의 그룹핑을 갱신하도록 한다. 즉, 예를 들어 상기 도 3에서 제2 그룹에 포함된 AP4가 모니터링 결과 신호세기가 '93'으로 측정되었다면, 상기 AP4를 제1 그룹으로 편입하고, 제1 그룹의 AP1이 모니터링 결과 신호세기가 '34'로 측정된다면, 제3 그룹으로 편입하는 그룹 갱신 처리를 수행한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법의 절차를 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 핸드오버 절차는 먼저, 이동통신 단말에서 주변의 AP들을 탐색하고, 이들의 신호세기를 측정하는 절차를 진행한다. 이때의 이동통신 단말은 특정 AP를 통해 무선랜에 접속되어 인터넷에 연결된 상태일 수도 있고, 아직 어떠한 AP에도 접속되지 않고 무선랜을 통해 인터넷에 연결을 시도하는 상태일 수 있다.(S10)

이동통신 단말에서, 주변 AP 탐색과 신호세기 측정이 완료되면, 탐색된 AP들을 신호세기 순으로 소정의 그룹으로 분류하는 절차를 진행한다. 즉, 예를 들어 강한 신호세기를 갖는 AP들은 제1 그룹으로, 그 다음 중간 신호세기를 갖는 AP들은 제2 그룹으로, 나머지 AP들은 제3 그룹으로 분류하는 처리를 수행한다.(S20)

이동통신 단말은, AP들에 대한 그룹 분류 처리가 이루어지면, 각 그룹별로 차등적인 탐색 또는 모니터링 주기를 설정하는 절차를 수행한다. 즉, 상술한 예시를 가정하면, 제1 그룹에는 가장 짧은 탐색 주기를 설정하고, 제3 그룹에는 가장 긴 탐색 주기를 설정하며, 제2 그룹에는 그 중간의 탐색 주기를 설정하도록 한다.(S30)

이러한 절치 이후, 이동통신 단말에서는 핸드오버 처리(또는 최초 AP 접속 처리) 이전에 미리 각각의 그룹에 설정된 탐색 주기별로 AP들의 모니터링 처리를 수행하는 절차를 수행한다. 즉, 각각의 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래하면, 해당 그룹에 포함된 AP들의 신호세기를 측정하여 모니터링 값으로 저장하는 처리를 각 그룹별로 수행한다. 이때에는, 상술한 예시에서와 같이 제1 그룹의 모니터링 처리가 가장 빈번히 실시될 것이며, 제3 그룹의 모니터링 처리는 가장 적은 빈도로 처리될 것이다.(S40)

이동통신 단말에서는 사전 탐색 방식과 그룹별 차등 탐색 주기에 따라 모니터링 처리 진행 중에, 핸드오버를 요청하는 이벤트가 발생한다. 상기 핸드오버 이벤트는 현재 접속중인 AP와의 신호세기가 한계치 이하로 떨어지거나 통신 장애 및 접속 단절 등의 이유로 현재 접속중인 AP에서 다른 AP로 접속 경로를 변경해야할 경우에 발생한다. 또한, 최초 무선랜 접속 요청 신호를 핸드오버 이벤트와 동일하게 처리할 수 있다.(S50)

핸드오버 이벤트가 발생하면, 이동통신 단말에서는 상기 그룹별 차등적인 주기로 이루어지는 모니터링 결과 정보를 근거로, 핸드오버 처리를 수행하는 절차가 이루어진다. 즉, 이때에는 현재 모니터링된 AP 들의 신호세기 정보를 근거로 가장 강한 AP 또는 가장 적합한 AP를 타겟 AP로 선택하여, 이전 접속된 AP의 접속을 종료하고 해당 타겟 AP로 접속 처리를 수행하게 된다. 또한, 최초 무선랜 접속 요청에 따른 핸드오버 이벤트일 경우에는, 타겟 AP를 선택하고 해당 AP로 접속 처리를 수행한다.(S60)

이와 같은, 핸드오버 처리를 통해 핸드오버 처리 시점에 즉각적인 핸드오버를 수행할 수 있으며(미리 사전 AP 모니터링을 수행하였으므로), 그룹핑한 AP들에 차등적인 탐색 주기를 적용하여 모니터링을 수행하여, 단말에서 탐색 및 모니터링 처리에 따른 부하를 줄이고, 무선 환경의 트래픽 또한 줄일 수 있는 효과를 제공하는 것이 본 발명의 특징이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법의 그룹핑 처리 및 차등적인 모니터링 처리 절차를 나타낸 순서도이다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 핸드오버 방법에서 이루어지는 그룹핑 처리와 차등적인 모니터링 처리를 설명하기로 한다.

먼저, 도면에서와 같이 최초 또는 어느 한 시점에 이동통신 단말의 주변 AP들 전체에 대한 신호세기를 측정하는 절차가 이루어진다. 이때에는, 주변 AP들을 탐색하고 이 탐색된 AP들에 대한 신호세기를 측정하는 절차로 구분하여 진행한다.(S1)

다음, 이렇게 전체 AP에 대한 신호세기를 측정하면, 이들을 대상으로 그룹핑 처리를 실시하는 절차가 이루어진다. 이때에는 소정 개수의 그룹으로 전체 AP들을 신호세기 순으로 분류하고, 이렇게 분류된 그룹별로 각각 차등적인 탐색 주기를 설정하는 처리를 수행한다. 이번 실시예에서는 신호세기 순으로 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹의 3 단계 그룹으로 AP들을 분류하고, 이들에 각각 서로 다른 탐색 주기를 적용한다. 물론, 상기 제1 그룹의 탐색 주기를 가장 짧게 적용하고, 상기 제2 그룹, 제3 그룹 순으로 탐색 주기를 길게 적용한다.(S2)

이렇게 그룹핑 처리가 이루어지면, 이동통신 단말은 사전 탐색 방법에 따라 각 그룹별로 모니터링 처리를 진행하는데, 가장 탐색 주기가 짧은 제1 그룹에 대한 탐색 주기 도래 여부를 판단하는 절차가 이루어진다.(S3)

판단 결과, 제1 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래한 경우에는 제1 그룹에 포함된 AP들에 대한 신호세기를 측정하는 모니터링 절차가 진행된다.(S4)

반면, 제1 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래하지 않은 경우에는 전체 AP에 대한 그룹 갱신 주기가 도래하였는지를 확인한 후, 다시 제1 그룹의 탐색 주기가 도래했는지 여부를 판단하는 절차를 반복하는 처리가 이루어진다.(S9)

아울러, 상기 제1 그룹에 대한 모니터링 처리가 이루어지면, 그 다음으로 탐색주기가 짧은 제2 그룹에 대한 탐색 주기 도래 여부를 판단하는 절차가 이루어진다.(S5)

판단 결과, 제2 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래한 경우, 제2 그룹에 포함된 AP들에 대한 신호세기를 측정하는 모니터링 절차가 진행된다. 아울러, 이때에는 제2 그룹에 포함된 AP들의 모니터링 결과 정보를 근거로 상기 단계 S2의 그룹핑 처리를 수행하도록 하여, 현재까지 모니터링된 AP들의 신호세기 정보를 그룹 분류에 반영하도록 하는 그룹 분류 갱신 처리를 수행하도록 할 수 있다. 이는 모니터링 수행중 변경되는 AP들의 상태정보를 즉각적으로 모니터링 그룹 분류에 적용하여 최신성을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.(S6)

반면, 이때에도 제2 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래하지 않은 경우에는 상기 단계 S9의 전체 그룹 갱신 주기를 확인한 후, 다시 단계 S3의 제1 그룹의 탐색 주기가 도래했는지 여부를 판단하는 절차를 진행한다.

이와 함께, 상기 제2 그룹에 대한 모니터링 처리가 이루어지면, 마지막으로 탐색 주기가 가장 긴 제3 그룹에 대한 탐색 주기 도래 여부를 판단하는 절차가 이루어진다.(S7)

판단 결과, 제3 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래한 경우에는, 제3 그룹에 포함된 AP들에 대한 신호세기를 측정하는 모니터링 절차가 진행된다. 아울러, 이때에는 마지막 그룹에 대한 모니터링 절차이므로, 주변의 전체 AP를 탐색하고 이들에 대한 신호세기를 측정하도록 할 수도 있다. 이는 이동통신 단말의 이동이나 주변 환경의 변화로 추가적인 AP가 탐색 될 수도 있기 때문이다.

이 단계에서도 역시, 제3 그룹에 포함된 AP들의 모니터링 결과 정보를 근거로 상기 단계 S2의 그룹핑 처리를 수행하도록 하여, 현재까지 모니터링된 AP들의 신호세기 정보를 그룹 분류에 반영하도록 하는 그룹 분류 갱신 처리를 수행하도록 할 수 있다. 이 역시 모니터링 수행중 변경되는 AP들의 상태정보를 즉각적으로 모니터링 그룹 분류에 적용하여 최신성을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.(S8)

반면, 제3 그룹에 설정된 탐색 주기가 도래하지 않은 경우에는 다시 상기 단계 S9 절차와 상기 단계 S3 절차를 진행하도록 한다.

또한, 상기 단계 S3, S5, S7에서 각각에 설정된 탐색 주기가 도래하지 않은 경우에는 전체 그룹 갱신 주기 도래 여부를 판단하는 절차가 이루어지는데, 이 단계는 전체 그룹에 대한 신호세기 측정 및 그룹핑 처리를 재설정하는 주기가 도래하였는지를 판단하는 절차이다. 이 주기는 이동통신 단말 사용자 또는 무선랜 운용자 또는 단말 설계자에 의해 미리 설정될 수 있다. 아울러, 이 전체 그룹핑 재처리 주기 설정은 사용자 또는 운용자에 의해 변경 가능하도록 구성된다.(S9)

이와 같이, 전체 그룹 갱신 주기 도래 여부 판단 결과, 전체 그룹 갱신 주기가 도래하였을 경우에는 상기 단계 S1의 전체 AP에 대한 탐색 및 신호세기 측정 절차와 함께, 상기 단계 S2의 전체 AP에 대한 그룹핑 처리를 수행하는 절차를 진행한다. 이를 통해, 이동통신 단말의 이동 및 주변 환경 변화에 따른 AP들의 최신 상태를 모니터링 그룹에 정확하게 반영할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 이동통신 단말 200 : 무선랜 접속점
300 : 분배 시스템 400 : 인터넷

Claims (14)

1. 무선랜에 접속된 이동통신 단말의 AP 간 핸드오버 방법으로서,
   (a) 상기 이동통신 단말이, 주변 AP들의 신호세기를 측정하여, 신호세기 순으로 AP들을 소정 개수의 그룹으로 분류하는 단계;
   (b) 상기 이동통신 단말은, 상기 분류된 그룹별로 차등적인 탐색 주기를 적용하고, 해당하는 주기에 따라 각 그룹에 포함된 AP들을 탐색하여 신호세기를 모니터링하는 단계;
   (c) 상기 이동통신 단말에서, 접속중인 AP에 대한 핸드오버 요청 이벤트가 발생하는 단계; 및
   (d) 핸드오버 요청 이벤트에 따라 상기 이동통신 단말은, 모니터링 중인 AP들의 신호세기를 근거로 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 (a)는,
   소정 시간을 주기로 반복하여 그룹 구성을 동적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 단계 (b) 이후에,
   상기 각 그룹에 포함된 AP들의 신호세기를 모니터링한 결과, 상기 단계 (a)에서 신호세기 순으로 분류된 그룹 구성에 변경 사항이 발생할 경우, 이를 반영하여 AP들의 그룹 분류를 갱신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 단계 (a)는,
   측정된 AP들의 신호세기 순으로 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 단계 (b)에서,
   상기 제1 그룹은 최단 주기를 적용하고, 상기 제3 그룹은 최장 주기를 적용하여, 각 주기에 따라 모니터링을 실시하는 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 단계 (b) 이후에,
   상기 제2 그룹 또는 상기 제3 그룹에 적용된 탐색 주기에 따라 AP들의 신호세기가 모니터링되면, 모든 AP들의 그룹 분류를 갱신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 단계 (a)에서,
   상기 주변 AP들의 신호세기는 이동통신 단말과 주변 AP들 사이의 무선링크 RSS(Received Signal Strength) 값인 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 단계 (c)는,
   이동통신 단말에서 현재 접속중인 AP의 신호세기가 소정의 한계치 이하로 하락되는 경우나, 접속중인 AP와의 채널이 종료되는 경우에 핸드오버 요청 이벤트를 발생하는 것을 특징으로 하는 무선랜 환경에서 AP 간 핸드오버 방법.
9. 무선랜 접속용 AP 간의 핸드오버를 수행하는 이동통신 단말 장치로서,
   주변에 설치된 AP들을 탐색하고 탐색된 AP들의 신호세기를 측정하는 신호세기 측정수단;
   상기 신호세기 측정수단을 통해 측정된 AP들을 신호세기 순으로 소정 개수의 그룹으로 분류하는 그룹핑 수단;
   상기 그룹핑 수단을 통해 분류된 그룹별로 차등적인 탐색 주기를 적용하고, 해당하는 주기에 따라 각 그룹에 포함된 AP들의 신호세기를 상기 신호세기 측정수단을 통해 모니터링하는 모니터링 수단; 및
   접속중인 AP에 대한 핸드오버 요청 이벤트가 발생하면, 상기 모니터링 수단을 통해 모니터링중인 AP들의 신호세기를 근거로 핸드오버를 수행하는 핸드오버 수단;을 포함하는 이동통신 단말.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 그룹핑 수단은,
    소정 시간을 주기로 상기 신호세기 측정수단을 통해 탐색 및 신호세기 측정을 반복하여, 그룹 구성을 동적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 모니터링 수단은,
    그룹별로 적용된 주기에 따라 AP들의 신호세기를 모니터링한 결과, 상기 그룹핑 수단에서 신호세기 순으로 분류된 그룹 구성에 변경 사항이 발생할 경우, 상기 그룹핑 수단을 통해 이를 반영하여 AP들의 그룹 분류를 갱신하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 그룹핑 수단은,
    AP들을 신호세기 순으로 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹으로 분류하고,
    상기 모니터링 수단은,
    상기 제1 그룹은 최단 주기를 적용하고, 상기 제3 그룹은 최장 주기를 적용하여, 각 주기에 따라 모니터링을 실시하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모니터링 수단은,
    상기 제2 그룹 또는 상기 제3 그룹에 적용된 탐색 주기에 따라 AP들의 신호세기가 모니터링되면, 상기 그룹핑 수단을 통해 모든 AP들의 그룹 분류를 갱신하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말.
14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 핸드오버 수단은,
    현재 접속중인 AP의 신호세기가 소정의 한계치 이하로 하락되는 경우나, 접속중인 AP와의 채널이 종료되는 경우에 핸드오버 요청 이벤트를 발생하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말.

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