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KR101217896B1 - 이동 단말기 및 이동 단말기의 핸드오버 방법 - Google Patents

이동 단말기 및 이동 단말기의 핸드오버 방법 Download PDF

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KR101217896B1 KR1020100088277A KR20100088277A KR101217896B1 KR 101217896 B1 KR101217896 B1 KR 101217896B1 KR 1020100088277 A KR1020100088277 A KR 1020100088277A KR 20100088277 A KR20100088277 A KR 20100088277A KR 101217896 B1 KR101217896 B1 KR 101217896B1
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Abstract

이동 단말기 및 이동 단말기의 핸드오버 방법이 개시된다. 개시된 이동 단말기는 우선 순위가 정해진 2 이상의 프레임 타입들 중 하나의 프레임 타입에 각각 속하는 복수의 프레임들을 기지국으로부터 수신하는 통신부; 및 상기 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 상기 이동 단말기가 상기 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 핸드오버 수행 시 발생하는 데이터의 손실을 최소화할 수 있게 된다.

Description

이동 단말기 및 이동 단말기의 핸드오버 방법{Mobile terminal and Handover method of the mobile terminal}
본 발명의 실시예들은 이동 단말기 및 이동 단말기의 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핸드오버 수행 시 발생하는 데이터의 손실을 최소화할 수 있는 이동 단말기 및 이의 핸드오버 방법에 관한 것이다.
핸드오버(handover)란 이동 중인 단말기(이동 단말기)가 현재 데이터 통신을 수행하는 기지국의 셀 영역을 벗어나 다른 기지국 셀 영역으로 진입하는 경우, 수행중인 데이터 통신을 유지하도록 하는 기술을 의미한다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(130)가 현재 데이터 통신을 수행하는 제1 기지국(110)의 셀 영역을 벗어나, 인접한 제2 기지국(120)의 셀 영역으로 진입하는 경우, 끊김없는 데이터 통신을 위해 이동 단말기(130)는 제1 기지국(110)에서 제2 기지국(120)으로 핸드오버를 수행한다.
핸드오버는 크게, 동일 기술(technology)이 적용되는 동종의 네트워크 상에서 이동 단말기가 이동하는 경우 수행되는 수평적 핸드오버(또는 Homogeneous 핸드오버) 및 서로 다른 기술이 적용되는 이종 접속망 사이에서 다종/다중접속(multiple Interface)이 가능한 이동 단말기가 이동하는 경우 수행되는 수직적 핸드오버(또는 Heterogeneous 핸드오버)로 분류될 수 있다. 일례로서, 수직적 핸드오버는 이동 단말기가 WiBro 망과 WLAN 망간의 이동하거나, WLAN 망과 CDMA 망간을 이동하거나, 3G 망과 WLAN 망을 이동하는 경우 수행될 수 있다.
특히, 이동 접속망 사이에서 이루어지는 수직적 핸드오버의 경우, 서로 다른 접속 기술(access technology)을 적용하는 과정에서 서비스 단절(service disruption)이 발생하여 데이터의 손실이 발생할 수 있지만, 종래의 수직적 핸드오버 방법은 주로 핑퐁(ping-pong) 현상의 완화와 같은 핸드오버 결정(handover decision)의 정확도를 향상시키는 것에 초점이 맞추어 져 있어, 데이터 손실에 어서 QoS(Quality of Service) 보장이 어렵다는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 핸드오버 수행 시 발생하는 데이터의 손실을 최소화할 수 있는 이동 단말기 및 이의 핸드오버 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 이동 단말기에 있어서, 우선 순위가 정해진 2 이상의 프레임 타입들 중 하나의 프레임 타입에 각각 속하는 복수의 프레임들을 기지국으로부터 수신하는 통신부; 및 상기 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 상기 이동 단말기가 상기 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 이동 단말기가 제공된다.
상기 핸드오버는 상기 기지국과 상기 이동 단말기 간의 프레임 송수신이 중단되는 과정을 포함하고, 상기 제어부는 상기 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 상기 프레임의 송수신이 중단되는 과정의 수행 시점을 소정의 시간 동안 지연시켜 상기 핸드오버의 수행을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 프레임 중 우선 순위가 가장 높은 프레임 타입에 속하는 최우선 프레임이 수신될 시점을 예측하고, 상기 예측된 최우선 프레임이 수신될 시점에 기초하여 상기 프레임 송수신이 중단되는 과정 내에서 상기 최우선 프레임이 수신되지 않도록 상기 소정의 시간을 설정할 수 있다.
상기 핸드오버는 프리-레지스트레이션(pre-registration) 과정, 디태치먼트/어태치먼트(detachment/attachment) 과정, 및 리-레지스트레이션(re-registration) 과정을 포함하고, 상기 제어부는 상기 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 상기 프리-레지스트레이션 과정이 종료되고 소정의 시간이 지난 후 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 수행되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 상기 복수의 프레임 중 우선 순위가 가장 높은 프레임 타입에 속하는 최우선 프레임이 수신될 시점을 예측하고, 상기 핸드오버의 수행에 의해 상기 기지국과 상기 이동 단말기 간의 프레임 송수신이 중단되는 시간 간격을 예측하며, 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점, 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 상기 최우선 프레임이 수신될 시점, 및 상기 프레임 송수신이 중단되는 시간 간격 중에서 적어도 하나에 기초하여 상기 소정의 시간을 설정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 프리-레지스트레이션 과정이 종료된 후 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 즉시 시작되는 경우에 있어서, 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 상기 최우선 프레임이 수신될 제1 확률을 산출하고, 상기 최우선 프레임이 수신될 시점으로부터 상기 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격만큼 앞선 시점에서 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 시작되는 경우에 있어서, 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 상기 최우선 프레임이 수신될 제2 확률을 산출하며, 상기 제1 확률 및 상기 제2 확률의 대소 관계에 더 기초하여 상기 소정의 시간을 설정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 확률이 상기 제2 확률 보다 작은 경우, 아래의 수학식에 따라서 상기 소정의 시간을 설정할 수 있다.
Figure 112010058608811-pat00001
여기서, Tw는 상기 소정의 시간, tI는 기준 시점으로부터 상기 최우선 프레임이 수신된 시점 사이의 시간 간격, T는 상기 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 예측된 상기 최우선 프레임의 수신 주기, tpre는 상기 기준 시점으로부터 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 사이의 시간 간격, Tk는 상기 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격을 각각 의미함.
상기 제어부는 상기 제1 확률이 상기 제2 확률 보다 큰 경우, 아래의 수학식에 따라서 상기 소정의 시간을 설정할 수 있다.
Figure 112010058608811-pat00002
여기서, Tw는 상기 소정의 시간, tI는 기준 시점으로부터 상기 최우선 프레임이 수신된 시점 사이의 시간 간격, T는 상기 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 예측된 상기 최우선 프레임의 수신 주기, tpre는 상기 기준 시점으로부터 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 사이의 시간 간격, Tk는 상기 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격을 각각 의미함.
상기 제어부는 상기 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 상기 최우선 프레임의 수신 주기를 예측하고, 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이전에 상기 최우선 프레임이 수신된 시점 및 상기 최우선 프레임의 수신 주기를 이용하여 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 상기 최우선 프레임이 수신될 시점을 예측할 수 있다.
상기 복수의 프레임은 비디오 데이터를 구성하는 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임을 포함하고, 상기 최우선 프레임은 상기 I 프레임과 대응될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이동 단말기의 핸드오버 방법이 있어서, 기지국으로부터 수신된 데이터의 수신 세기를 측정하는 단계 - 상기 데이터는 우선 순위가 정해진 2 이상의 프레임 타입들 중 하나의 프레임 타입에 각각 속하는 복수의 프레임들을 포함함 -; 및 상기 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 상기 이동 단말기가 상기 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어하는 단계를 포함하는 이동 단말기의 핸드오버 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 핸드오버 수행 시 발생하는 데이터의 손실을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임을 포함하는 비디오 데이터의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 바와 같은 비디오 데이터의 수신 시 발생할 수 있는 데이터 손실의 일례들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 이동 단말기가 3G 망과 WLAN 망 사이를 이동하는 경우 수행되는 수직적 핸드오버 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서, 제1 확률 및 제2 확률의 대소 관계에 따라 소정의 시간(지연 시간)을 설정하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 핸드오버 방법에 대한 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(200)는 송신부(210), 수신부(220), 및 제어부(230)를 포함한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
도 2에는 도시하지 아니하였지만, 이동 단말기(200)는 기지국의 셀 영역으로 이동하면서 기지국으로 핸드오버를 수행하는 것으로 가정한다.
송신부(210) 및 수신부(220)는 기지국과 데이터를 송수신한다. 즉, 송신부(210)는 기지국으로 데이터(업링크 데이터)를 송신하고, 수신부(220)는 기지국으로부터 데이터(다운링크 데이터)를 수신한다.
여기서, 수신부(220)를 통해 수신되는 다운링크 데이터는 우선 순위가 정해진 2 이상의 프레임 타입들 중 하나의 프레임 타입에 각각 속하는 복수의 프레임들을 포함한다. 여기서, 우선 순위는 수신된 다운링크 데이터를 디코딩 때, 각 프레임 타입들이 디코딩시 미치는 영향에 대한 중요도를 의미할 수 있다.
일례로서, 상기의 다운링크 데이터는 I 프레임(Intra-coded frame), P 프레임(Predictive-coded frame), 및 B 프레임(Bidirectional-coded frame)을 포함하는 비디오 데이터일 수 있다.
I 프레임은 비디오 다른 프레임(이미지)를 참조하지 않고 독립적으로 인코딩이 가능한 독립형 프레임으로서, 전송된 비트스트림이 손상된 경우 재동기화 지점의 시작점으로서 사용되는 프레임이다. P 프레임은 프레임들 사이의 예측(Predictive)에 이용되는 프레임으로서, 이전의 I 프레임 및 P 프레임을 참조하여 인코딩된다. B 프레임은 이전의 I 프레임 및 P 프레임과 이후의 I 프레임 및 P 프레임을 모두 참조하여 인코딩되는 프레임이다.
즉, B 프레임이나 P 프레임은 이전의 I 프레임과 P 프레임을 참조하여 인코딩 되었기 때문에 이전의 I 프레임이나 P 프레임이 손실되는 경우, 전체 프레임 손실에 영향을 주어 비디오의 품질이 저하될 수 있다. 하지만, B 프레임은 자신을 참조한 프레임이 없으므로 만약 손실이 발생한다 하더라도 전체 프레임의 손실에 영향을 미치지 않는다.
따라서, 다운링크 데이터가 비디오 데이터인 경우, 프레임 타입들은 "I 프레임, P 프레임, B 프레임" 의 순서로 높은 우선 순위가 설정될 수 있다.
제어부(230)는 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 이동 단말기(200)가 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어한다.
일례로서, 수신되는 데이터가 비디오 데이터인 경우, 비디오 데이터에 포함되는 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임과 같은 프레임 타입을 갖는 프레임들은 도 3에 도시된 바와 같이 특정한 패턴에 따라 반복적으로 발생(즉, 비디오 데이터를 구성하는 프레임들은 GOP(Group of Picture) 구조에 따라 반복적으로 발생)하는데, 제어부(230)는 이와 같은 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 이동 단말기(200)의 핸드오버를 제어한다.
보다 상세하게, 핸드오버의 수행 시 기지국과 이동 단말기(200) 사이에 프레임의 송수신이 중단되는 과정(즉, 서비스 단절 시간)이 발생하게 되는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 프레임의 송수신이 중단되는 과정의 시작 시점을 소정의 시간 동안 지연시켜 핸드오버가 수행되도록 제어한다. 이는 우선 순위가 높은 프레임이 손실되는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 핸드오버의 요청이 발생하여 핸드오버를 구성하는 여러 과정들이 연속하여 진행되는 경우, 우선 순위가 높은 프레임이 수신되는 시점이 프레임의 송수신이 중단되는 과정 내에 포함되어 우선 순위가 높은 프레임이 손실될 수 있는데, 이 경우, 이동 단말기(200)가 수신된 전체 데이터를 디코딩할 때 여러 가지 문제점이 발생(디코딩된 데이터의 품질 저하 내지 오류를 발생)할 수 있다.
예를 들어, 이동 단말기(200)가 도 3에 도시된 바와 같은 비디오 데이터를 수신하는 도중에 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 GOP의 초반부에서 프레임의 송수신이 중단되는 과정(service Disruption Time)이 발생한다면, 프레임 타입 간의 참조 관계에 따라 GOP 내의 모든 데이터가 손실된다(Frame Loss Time). 그러나, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 GOP의 후반부에서 프레임의 송수신이 중단되는 과정이 발생하면, GOP의 후반부에 수신되는 일부의 프레임들만 손실된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(200)는 소정의 시간 동안 프레임의 송수신이 중단되는 과정의 수행 시점을 지연시킴으로써 프레임의 송수신이 중단되는 과정 내에 우선 순위가 높은 프레임들이 수신되는 경우를 최소화하여 전체적인 프레임의 손실량을 감소시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 우선 순위가 가장 높은 프레임 타입에 속하는 최우선 프레임이 (현재 시점 이후에) 수신될 시점을 예측하고, 예측된 최우선 프레임이 수신될 시점에 기초하여 프레임 송수신이 중단되는 과정 내에서 최우선 프레임이 수신되지 않도록 소정의 시간을 설정할 수 있다. 이에 따라, 수신된 데이터의 디코딩 시 우선 순위가 가장 높은 프레임 타입을 갖는 프레임이 손실될 확률이 감소되어 디코딩된 데이터의 품질이 향상되며, 디코딩 시의 에러 발생 확률을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 단말기(200)가 수행하는 핸드오버는 수직적 핸드오버 또는 수평적 핸드오버일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법은 이동 단말기(200)가 동종의 네트워크 상에서 이동하는 경우 및 이종 접속망 사이에서 이동하는 경우 모두에 적용될 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(200)가 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 기지국으로 핸드오버를 수행하는 일례를 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 이동 단말기(200)가 3G 망과 WLAN 망 사이를 이동하는 경우 수행되는 수직적 핸드오버 동작을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 기지국으로부터 전송되는 다운링크 데이터는 GOP 구조를 갖는 비디오 데이터인 것으로 가정하고, 복수의 프레임 타입 중에 우선 순위가 가장 높은 프레임(즉, 최우선 프레임)은 I 프레임인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
도 5의 상단에 도시된 그래프를 참조하면, 이동 단말기(200)는 초기에 3G 망 내에 위치하고, 3G 망으로부터 3G 신호를 수신함과 동시에 인접한 WLAN 망으로부터 WLAN 신호를 수신한다.
이 후, 이동 단말기(200)는 3G 망으로부터 WLAN 망으로 이동하고, 이에 따라 수신되는 WLAN 신호의 세기(RSS: Received Signal Strength)는 점점 커지게 된다. 만약, WLAN 신호의 RSS가 미리 설정된 임계 세기인 RSSH보다 커진다면, 수직적 핸드오버(Downward VHO)의 수행이 개시된다.
이동 단말기(200)가 WLAN 망으로의 수직적 핸드오버를 수행하는 경우, 이동 단말기(200)는 수신된 WLAN 신호에 포함된 비디오 데이터를 분석하여 복수의 트래픽들의 프레임 타입의 발생 패턴(GOP 구조)를 파악(분석)한다.
이 때, 수직적 핸드오버는 도 5의 하단에 표시된 바와 같이, 프리-레지스트레이션(pre-registration) 과정, 3G 망과의 연결을 종료하고, WLAN 망과의 연결을 위한 디태치먼트/어태치먼트(detachment/attachment) 과정, 및 리-레지스트레이션(re-registration) 과정을 포함한다. 이 경우, 앞서 설명한 프레임의 송수신이 중단되는 과정(Service Disruption Time)은 도 5의 하단에 표시된 바와 같이 디태치먼트/어태치먼트 과정의 전부 및 리-레지스트레이션 과정의 초기 일부를 포함할 수 있다(이하에서는 설명의 편의를 위해, 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격을 "서비스 단절 시간"이라 칭하기로 한다).
상기의 내용을 기초로 하여 이동 단말기에서 수행되는 수직적 핸드오버에 대해 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.
먼저, WLAN 망으로의 수직적 핸드오버(Downward VHO)가 시작(VHO start)되면, 제어부(230)는 WLAN 망으로의 프리-레지스트레이션 과정을 수행한다.
프리-레지스트레이션을 완료한 후, 제어부(230)는 분석된 다운링크 데이터에 포함된 복수의 프레임들의 프레임 발생 패턴에 기초하여 디태치먼트/어태치먼트(detachment/attachment) 과정을 수행한다.
이에 대해 보다 상세하게 설명하면, 제어부(230)는 다운링크 데이터에 포함된 복수의 프레임들의 프레임 발생 패턴에 기초하여, 프리-레지스트레이션 과정이 종료되고 소정의 시간(Waiting Time)이 지난 후 디태치먼트/어태치먼트 과정이 수행되도록 이동 단말기(200)의 핸드오버를 제어할 수 있다(이하에서는 설명의 편의를 위해, 소정의 시간을 "대기 시간"이라 칭하기로 한다).
대기 시간의 설정과 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 I 프레임이 수신될 시점(즉, 다음 I 프레임이 수신된 시점)을 예측하고, 핸드오버의 수행에 의한 서비스 단절 시간을 예측하며, 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점, 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 다음 I 프레임이 수신될 시점, 및 예측된 서비스 단절 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 대기 시간을 설정할 수 있다.
이 때, 제어부(230)는 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 I 프레임의 수신 주기(즉, GOP 구조의 주기)를 예측하고, 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이전에 I 프레임이 수신된 시점(현재 I 프레임이 수신된 시점) 및 I 프레임의 수신 주기를 이용하여 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 다음 I 프레임이 수신될 시점을 예측할 수 있다. 또한, 제어부는 서비스 단절 시간의 통계치에 기초하여 현재 시점에서의 서비스 단절 시간을 예측할 수 있다.
보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 프리-레지스트레이션 과정이 종료된 후 디태치먼트/어태치먼트 과정이 즉시 시작되는 경우(즉, 대기 시간 없이 디태치먼트/어태치먼트 과정이 즉시 시작되는 경우)에 있어서, 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 다음 I 프레임이 수신될 제1 확률을 산출하고, 다음 I 프레임이 수신될 시점으로부터 서비스 단절 시간만큼 앞선 시점에서 디태치먼트/어태치먼트 과정이 시작되는 경우에 있어서, 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 다음 I 프레임이 수신될 제2 확률을 산출하며, 제1 확률 및 제2 확률의 대소 관계에 더 기초하여 대기 시간을 설정할 수 있다. 이 때, 제1 확률 및 제2 확률은 확률 밀도 함수(PDF: Probability Density Function)의 면적으로 표시될 수 있다.
일례로서, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 확률(PDF 1(610)의 아래 부분 면적 중에서 다음 I 프레임(630)을 넘어선 부분의 넓이로서 세로 빗금으로 표시됨, 도 6의 (a)의 경우, 제1 확률이 거의 0%에 가까워서 표시되지 아니함)이 제2 확률(PDF 2(620)의 아래 부분 면적 중에서 다음 I 프레임(630)을 넘어선 부분의 넓이로서, 대각선 빗금으로 표시됨) 보다 작다면, 제어부(230)는 아래의 수학식 1에 따라서 대기 시간을 설정할 수 있다.
Figure 112010058608811-pat00003
여기서, Tw는 대기 시간, tI는 기준 시점(일례로, 핸드오버 수행 시작 시점)으로부터 현재 I 프레임이 수신된 시점 사이의 시간 간격, T는 I 프레임의 수신 주기, tpre는 상기 기준 시점으로부터 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 사이의 시간 간격, Tk는 예측된 서비스 단절 시간을 각각 의미한다.
즉, 제1 확률이 제2 확률보다 작다면, 제어부(230)는 현재 주기의 GOP의 후반부에서 디태치먼트/어태치먼트 과정이 개시되도록 대기 시간을 설정함으로써 서비스 단절 시간의 발생에 따라 손실되는 프레임의 양을 감소시킬 수 있게 된다.
다른 일례로서, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 확률이 제2 확률 보다 크다면, 제어부(230)는 아래의 수학식 2에 따라서 대기 시간을 설정할 수 있다.
Figure 112010058608811-pat00004
즉, 제1 확률이 제2 확률보다 크다면, 제어부(230)는 다음 주기의 GOP의 후반부에서 디태치먼트/어태치먼트 과정이 개시되도록 대기 시간을 설정함으로써 서비스 단절 시간의 발생에 따라 손실되는 프레임의 양을 감소시킨다.
상기의 절차에 따라 디태치먼트 및 어태치먼트를 완료한 제어부(230)는 리-레지스트레이션 과정을 수행하고, 이에 따라 3G 망에서 WLAN 망으로의 수직적 핸드오버가 최종적으로 완료(VHO end)된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(200)는 서비스 단절 시간이 최우선 순위 프레임인 I 프레임에 최대한 영향을 주지 않도록 대기 시간을 설정함으로써 비디오 패킷의 손실을 감소시키는 효과를 얻게 된다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 핸드오버 방법에 대한 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 각 단계에서 수행되는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 도 7을 참조하면, 단계(S710)에서는 기지국으로부터 수신된 다운링크 데이터의 수신 세기(RSS)를 측정한다. 여기서, 다운링크 데이터는 우선 순위가 정해진 2 이상의 프레임 타입들 중 하나의 프레임 타입에 각각 속하는 복수의 프레임들을 포함한다.
단계(S720)에서는 다운링크 데이터의 수신 세기가 미리 설정된 임계 세기보다 큰지를 판단한다.
만약, 단계(S720)에서 다운링크 데이터의 수신 세기가 임계 세기보다 작다고 판단한 경우, 단계(S710)가 다시 수행된다. 반대로, 단계(S720)에서 다운링크 데이터의 수신 세기가 임계 세기보다 크다고 판단한 경우, 단계(S730)에서는 복수의 프레임들의 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 이동 단말기가 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(S730)에서는 프레임 타입의 발생 패턴에 기초하여 프레임의 송수신이 중단되는 단계의 수행 시점을 소정의 시간 동안 지연시켜 핸드오버의 수행을 제어할 수 있다. 일례로서, 단계(S730)에서는 복수의 프레임 중 우선 순위가 가장 높은 프레임 타입에 속하는 최우선 프레임이 수신될 시점을 예측하고, 예측된 최우선 프레임이 수신될 시점에 기초하여 프레임 송수신이 중단되는 과정 내에서 상기 최우선 프레임이 수신되지 않도록 소정의 시간을 설정할 수 있다.
도 8을 참조하여 단계(S730)에 대해 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.
먼저, 단계(S731)에서는 프리-레지스트레이션 과정을 수행한다.
다음으로, 단계(S732)에서는 제1 확률이 제2 확률보다 작은지를 판단한다. 여기서, 제1 확률은 프리-레지스트레이션 과정이 종료된 후 디태치먼트/어태치먼트 과정이 즉시 시작되는 경우에 있어서, 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 최우선 프레임이 수신될 확률이고, 제2 확률은 최우선 프레임이 수신될 시점으로부터 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격만큼 앞선 시점에서 디태치먼트/어태치먼트 과정이 시작되는 경우에 있어서, 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 최우선 프레임이 수신될 확률을 의미한다.
만약, 단계(S732)에서 제1 확률이 제2 확률 보다 작은 것으로 판단한 경우, 단계(S733)에서는 상기의 수학식 1에 기초하여 소정의 시간을 설정한다.
반대로, 단계(S732)에서 제1 확률이 제2 확률 보다 큰 것으로 판단한 경우, 단계(S734)에서는 상기의 수학식 2에 기초하여 소정의 시간을 설정한다.
단계(S735)에서는 단계(S733) 또는 단계(S734)에서 설정된 소정의 시간이 경과한 후, 디태치먼트/어태치먼트 단계를 수행한다.
마지막으로 단계(S736)에서는 리-레지스트레이션을 수행한다. 이에 따라 이동 단말기의 핸드오버는 종료된다.
지금까지 본 발명에 따른 이동 단말기의 핸드오버 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 2 내지 도 6에서 설명한 이동 단말기에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 이동 단말기에 있어서,
    하나의 I 프레임, 하나 이상의 P 프레임 및 하나 이상의 B 프레임으로 구성된 GOP(Group Of Picture)로 구분되는 복수의 프레임들이 포함된 비디오 데이터를 기지국으로부터 수신하는 통신부; 및
    상기 비디오 데이터의 GOP 구조를 분석하여 상기 이동 단말기가 상기 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 핸드오버는 상기 기지국과 상기 이동 단말기 간의 프레임 송수신이 중단되는 과정을 포함하고, 상기 비디오 데이터 내의 다수의 GOP의 크기는 동일하며,
    상기 제어부는 상기 GOP의 크기에 기초하여 다음 I 프레임이 수신될 시점을 예측하고, 상기 예측된 다음 I 프레임의 수신 시점에 기초하여 상기 프레임의 송수신이 중단되는 과정 내에서 상기 다음 I 프레임이 수신되지 않도록 상기 프레임의 송수신이 중단되는 과정의 수행 시점을 소정 시간 동안 지연시켜 상기 핸드오버의 수행을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버는 프리-레지스트레이션(pre-registration) 과정, 디태치먼트/어태치먼트(detachment/attachment) 과정, 및 리-레지스트레이션(re-registration) 과정을 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 GOP 구조의 분석 결과에 기초하여 상기 프리-레지스트레이션 과정이 종료되고 소정의 시간이 지난 후 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 내의 다수의 GOP의 크기는 동일하고,
    상기 제어부는
    상기 GOP의 크기에 기초하여 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 다음 I 프레임이 수신될 시점을 예측하고, 상기 핸드오버의 수행에 관한 통계치에 기초하여 상기 핸드오버의 수행에 의해 상기 기지국과 상기 이동 단말기 간의 프레임 송수신이 중단되는 시간 간격을 예측하며,
    상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점, 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 상기 다음 I 프레임이 수신될 시점, 및 상기 프레임 송수신이 중단되는 시간 간격 중에서 적어도 하나에 기초하여 상기 소정의 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 프리-레지스트레이션 과정이 종료된 후 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 즉시 시작되는 경우에 있어서, 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 상기 다음 I 프레임이 수신될 제1 확률을 산출하고,
    상기 다음 I 프레임이 수신될 시점으로부터 상기 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격만큼 앞선 시점에서 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 시작되는 경우에 있어서, 상기 디태치먼트/어태치먼트 과정이 종료되기 전에 상기 다음 I 프레임이 수신될 제2 확률을 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 확률이 상기 제2 확률 보다 작은 경우, 아래의 수학식에 따라서 상기 소정의 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

    Figure 112012007366683-pat00005


    여기서, Tw는 상기 소정의 시간, tI는 기준 시점으로부터 현재 I 프레임이 수신된 시점 사이의 시간 간격, T는 상기 GOP 크기에 기초하여 예측된 I 프레임의 수신 주기, tpre는 상기 기준 시점으로부터 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 사이의 시간 간격, Tk는 상기 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격을 각각 의미함.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 확률이 상기 제2 확률 보다 큰 경우, 아래의 수학식에 따라서 상기 소정의 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

    Figure 112012007366683-pat00006


    여기서, Tw는 상기 소정의 시간, tI는 기준 시점으로부터 현재 I 프레임이 수신된 시점 사이의 시간 간격, T는 상기 GOP 크기에 기초하여 예측된 I 프레임의 수신 주기, tpre는 상기 기준 시점으로부터 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 사이의 시간 간격, Tk는 상기 프레임의 송수신이 중단되는 시간 간격을 각각 의미함.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 GOP 크기 기초하여 I 프레임의 수신 주기를 예측하고,
    상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이전에 I 프레임이 수신된 시점 및 상기 I 프레임의 수신 주기를 이용하여 상기 프리-레지스트레이션 과정의 종료 시점 이후 상기 다음 I 프레임이 수신될 시점을 예측하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 삭제
  11. 이동 단말기의 핸드오버 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수신된 비디오 데이터의 수신 세기를 측정하는 단계 - 상기 비디오 데이터는 하나의 I 프레임, 하나 이상의 P 프레임 및 하나 이상의 B 프레임으로 구성된 GOP(Group Of Picture)로 구분되는 복수의 프레임들을 포함함 -; 및
    상기 비디오 데이터의 GOP 구조를 분석하여 상기 이동 단말기가 상기 기지국으로 핸드오버를 수행하도록 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 핸드오버는 상기 기지국과 상기 이동 단말기 간의 프레임 송수신이 중단되는 과정을 포함하고, 상기 비디오 데이터 내의 다수의 GOP의 크기는 동일하며,
    상기 제어하는 단계는 상기 GOP의 크기에 기초하여 다음 I 프레임이 수신될 시점을 예측하고, 상기 예측된 다음 I 프레임의 수신 시점에 기초하여 상기 프레임의 송수신이 중단되는 과정 내에서 상기 다음 I 프레임이 수신되지 않도록 상기 프레임의 송수신이 중단되는 과정의 수행 시점을 소정 시간 동안 지연시켜 상기 핸드오버의 수행을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 핸드오버 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
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