KR100643766B1 - The fast handover method which is most suitable for IEEE 802.11 network - Google Patents
The fast handover method which is most suitable for IEEE 802.11 network Download PDFInfo
- Publication number
- KR100643766B1 KR100643766B1 KR1020050038890A KR20050038890A KR100643766B1 KR 100643766 B1 KR100643766 B1 KR 100643766B1 KR 1020050038890 A KR1020050038890 A KR 1020050038890A KR 20050038890 A KR20050038890 A KR 20050038890A KR 100643766 B1 KR100643766 B1 KR 100643766B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mobile terminal
- candidate
- message
- target
- aps
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
- H04W36/0083—Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
- H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법은 이동 단말과 고유한 무선 채널을 사용하여 이동 단말과 통신을 수행하는 적어도 2개의 무선 액세스 포인트(AP)들로 구성된 무선 근거리 시스템에서, 이동 단말과 현재 통신 수행 중인 서빙 AP 및 이동 단말에 인접한 주변 AP들로부터 소정 주기로 비이콘 프레임 신호를 수신하는 단계, 주변 AP들로부터 수신한 비이콘 프레임 신호에 기초하여 주변 AP들의 상태를 결정하기 위한 소정 제1 신호를 생성하고, 제1 신호를 신호 처리하여 소정 제2 신호를 생성하는 단계, 소정 제2 신호와 기설정된 소정 임계치들을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 주변 AP들을 검출 AP, 후보 AP 및 타겟 AP 중 어느 하나로 분류하여, 분류된 결과를 주변 AP 목록상에 저장하는 단계 및 주변 AP 목록에 기초하여 핸드오버를 수행할 AP를 결정하는 단계를 포함한다.A high speed handover method optimized for an IEEE 802.11 network is disclosed. The high-speed handover method optimized for the IEEE 802.11 network according to the present invention is a mobile short-range system comprising at least two wireless access points (APs) for communicating with a mobile terminal using a unique wireless channel with the mobile terminal. Receiving a beacon frame signal at a predetermined period from the serving AP and the neighboring APs adjacent to the mobile terminal currently communicating with the terminal, the predetermined state for determining the state of the neighboring APs based on the beacon frame signals received from the neighboring APs Generating a first signal, signal processing the first signal to generate a predetermined second signal, comparing the predetermined second signal with predetermined thresholds, and detecting the neighboring APs according to a result of the detection AP, the candidate AP, Classify the data into one of the target APs, and store the classified result on the neighbor AP list and perform handover based on the neighbor AP list. To determining the AP.
FMIPv6, 핸드오버, Movement notification, Ω, 이동 단말, 라우터, AP FMIPv6, Handover, Movement notification, Ω, Mobile Terminal, Router, AP
Description
도 1은 본 발명에 따른 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법을 수행하기 위한 이동 단말의 구조를 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a structure of a mobile terminal for performing a fast handover method optimized for an IEEE 802.11 network according to the present invention;
도 2a는 이동 단말에 인접한 주변 AP로부터 수신된 SNR 값의 변화를 나타낸 그래프이며, 2A is a graph illustrating a change in an SNR value received from a neighboring AP adjacent to a mobile terminal,
도 2b 내지 도 2e는 제1신호처리부 또는 제2 신호처리부의 신호 처리를 통해 산출되는 Smoothed SNR 값의 변화를 나타낸 그래프,2B to 2E illustrate smoothed SNRs calculated through signal processing of the first signal processing unit or the second signal processing unit. A graph showing the change in value,
도 3은 SNR의 변화에 따라 이동 단말에 인접한 소정 주변 AP의 상태가 변화하는 일예를 도시한 도면,3 is a diagram illustrating an example in which a state of a predetermined peripheral AP adjacent to a mobile terminal is changed according to a change in SNR;
도 4는 시간 변화에 따른 주변 AP들의 SNR의 변화를 나타낸 그래프,4 is a graph illustrating a change in SNR of neighboring APs over time;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 핸드오버 예비단계가 수행되는 시점을 나타내는 그래프,5 is a graph showing a time point at which a handover preliminary step is performed according to an embodiment of the present invention;
도 6은 이동 단말과 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 각각 다른 서브 네트워크에 속하는 경우, 핸드오버 예비단계의 동작 과정을 나타내는 흐름도,6 is a flowchart illustrating an operation of a handover preliminary step when a serving AP communicating with a mobile terminal and a neighboring AP capable of newly communicating with a mobile terminal belong to different sub-networks, respectively;
도 7은 이동 단말과 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 동일한 서브 네트워크에 속하는 경우, 핸드오버 예비단계의 동작 과정을 나타내는 흐름도,7 is a flowchart illustrating an operation of a handover preliminary step when a serving AP communicating with a mobile terminal and a neighboring AP capable of newly communicating with the mobile terminal belong to the same subnetwork;
도 8a 및 도 8b는 핸드오버 예비단계의 동작 과정에 대한 구체적인 일예를 설명하기 위한 도면,8A and 8B are diagrams for describing a specific example of an operation process of a handover preliminary step;
도 9a 내지 도 9c는 핸드오버 수행시 이동 단말의 이동 경로에 대한 3가지 유형을 도시한 도면,9A to 9C illustrate three types of movement paths of a mobile terminal when performing handover;
도 10은 실제 핸드오버 수행단계가 일어나는 시점을 나타내는 그래프,10 is a graph illustrating a time point at which an actual handover execution step occurs;
도 11은 이동 단말이 다른 서브 네트워크에 속해 있는 타겟 AP와 통신을 수행하는 경우, 핸드오버 수행단계의 동작 과정을 도시한 흐름도, 그리고11 is a flowchart illustrating an operation process of performing a handover when a mobile terminal communicates with a target AP belonging to another sub network;
도 12는 이동 단말이 자신과 동일한 서브 네트워크에 속해 있는 타겟 AP와 통신을 수행하는 경우, 핸드오버 수행단계의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an operation process of performing a handover when a mobile terminal communicates with a target AP belonging to the same subnetwork as its own.
* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *Brief description of the main parts of the drawing
10: 제1 송수신부 20: 제2 수신부10: first transceiver 20: second receiver
30: 제1 신호처리부 35: 제2 신호처리부30: first signal processor 35: second signal processor
40: 비교부 50: 타이머부40: comparison unit 50: timer unit
60: 주변 AP 목록 관리부 70: 메모리60: peripheral AP list management unit 70: memory
80: 제어부 100: 이동 단말80: control unit 100: mobile terminal
대한민국 특허출원 제2004-0034958호Republic of Korea Patent Application No. 2004-0034958
본 발명은 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 고속의 사전 핸드오버 처리 과정을 통해 고속으로 핸드오버하는 노드를 지원할 수 있는 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fast handover method optimized for an IEEE 802.11 network. More particularly, the present invention relates to a fast handover method optimized for an IEEE 802.11 network capable of supporting a node performing a fast handover through a fast advance handover process. It is about.
최근 인터넷의 급속한 보급, 무선 통신 기술의 발달, 그리고 휴대용 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant) 등의 이동 단말의 성능 향상으로 무선 인터넷 사용자가 증가하고 있다. 무선 인터넷 환경하에서 이동 단말은 수시로 그 위치를 이동하여 자신의 네트워크 접속위치를 바꾸게 된다.Recently, wireless Internet users are increasing due to the rapid spread of the Internet, the development of wireless communication technology, and the improvement of the performance of mobile terminals such as portable computers and personal digital assistants (PDAs). Under the wireless Internet environment, the mobile terminal frequently changes its network connection location by moving its location.
이동 단말의 무선 인터넷 통신이 가능하려면, 이동 단말이 자신의 홈 네트워크를 벗어나 외부 네트워크로 이동하는 경우에도 홈 네트워크에서와 동일한 고품질의 인터넷 서비스가 보장되어야 한다. 이동 단말이 네트워크의 접속위치를 바꾸는 경우에도 안정적인 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위해 다양한 기술들이 제시되어 왔다. 특히 IETF(Internet Engineering Task Force)의 모바일 IP 워킹그룹(Mobile IP Working Group)에서는 네트워크의 접속위치에 관계없이 모든 이동 단말기가 IP 주소라는 특정 식별자를 계속적으로 사용하는 방법을 제시하며, 모바일 IP를 위한 프로토콜을 규정하고 단점을 보완하는 작업을 계속하고 있다. 또한, 기존의 IPv4 주소체계에 의해서는 증가하는 주소 요구량을 수용하기가 부족하게 되는 등의 문제점을 해결하기 위해, IPv6를 이용하여 무선 인터넷 서비스를 제공하려는 모바일 IPv6 기술 도입이 진행중이다. 현재 모바일 IPv6은 최초로 제안된 이후, IETF Internet-Draft 버전 24까지 개정된 상태이며 조만간 RFC(Request For Comments)가 될 예정이다.In order to enable wireless Internet communication of the mobile terminal, even when the mobile terminal moves out of its home network to an external network, the same high quality internet service as in the home network should be guaranteed. Various technologies have been proposed to provide stable wireless Internet service even when the mobile terminal changes the access location of the network. In particular, the Mobile Engineering Working Group of the Internet Engineering Task Force (IETF) proposes a method for all mobile terminals to continuously use a specific identifier called an IP address regardless of network access location. We continue to define protocols and make up for the shortcomings. In addition, in order to solve the problem that the existing IPv4 address system is insufficient to accommodate the increasing address requirements, the introduction of mobile IPv6 technology to provide wireless Internet services using IPv6 is in progress. Currently, mobile IPv6 has been revised up to IETF Internet-Draft version 24 since it was first proposed and will soon become a Request For Comments (RFC).
모바일 IPv6 기술에 따르면, 이동 단말은 외부 네트워크로 이동한 경우에도 자신의 등록정보를 갖고 있는 라우터인 홈 에이전트(Home Agent)를 통해, 자신의 홈 주소를 이용하여 통신대상노드(Correspondent Node)와 통신을 한다. 이동 단말이 외부 네트워크에 링크되면, 이동 단말은 외부 네트워크의 라우터로부터 임시주소인 CoA(Care of Address)를 할당받아, 할당된 CoA를 바인딩 즉, 홈 주소와 함께 홈 에이전트에 등록한다.According to the mobile IPv6 technology, even when the mobile terminal moves to an external network, the mobile terminal communicates with a communication node using its home address through a home agent, which is a router having its own registration information. Do it. When the mobile terminal is linked to the external network, the mobile terminal receives a CoA (Care of Address), which is a temporary address, from the router of the external network, and registers the assigned CoA with the binding, that is, the home address with the home agent.
따라서, 통신대상노드에서 이동 단말로 보내는 패킷은 홈 에이전트가 가로채서, 이동 단말의 현재 CoA를 이용해 외부 네트워크에 위치한 이동 노드로 포워딩한다.Therefore, the packet sent from the communication target node to the mobile terminal is intercepted by the home agent and forwarded to the mobile node located in the external network using the current CoA of the mobile terminal.
CoA를 할당받기 위해서, 이동 단말은 외부 네트워크와 링크 계층 연결이 이루어지고나서, 라우터 광고 메시지를 네트워크의 임의의 라우터로부터 수신한다. 이를 위해 이동 단말은 라우터 요청 메시지를 네트워크 전체에 멀티캐스팅할 수 있다.To be assigned a CoA, the mobile terminal receives a router advertisement message from any router in the network after establishing a link layer connection with an external network. To this end, the mobile terminal can multicast the router request message to the entire network.
라우터 광고 메시지는 네트워크의 프리픽스(prefix) 정보를 제공한다. 따라서, 이동 단말은 네트워크의 프리픽스 정보 및 자신의 링크계층주소(Link-Layer Address:LLA)를 이용하여 신규 CoA를 생성한다. 이동 단말은 생성된 CoA를 임시주소로 설정한다. Router advertisement messages provide network prefix information. Accordingly, the mobile terminal generates a new CoA using the prefix information of the network and its link-layer address (LLA). The mobile terminal sets the generated CoA as a temporary address.
생성된 CoA가 이동 단말의 네트워크 이동에 따라 생성된 것인지, 아니면 이동 단말의 네트워크 인터페이스 재설정에 따른 것인지를 판단할 수 없을 때에는 0에서 1초 사이의 임의의 시간동안 딜레이를 수행하여야 한다.When it is impossible to determine whether the generated CoA is generated according to the network movement of the mobile terminal or resetting the network interface of the mobile terminal, a delay must be performed for an arbitrary time from 0 to 1 second.
이어서, 이동 단말은 자신의 링크계층주소를 포함하는 이웃노드요청(Neighbor Solicitation) 메시지를 새로 링크된 네트워크에 멀티캐스팅하여 중복주소검출(Duplicate Address Detection, 이하 "DAD"라 함)을 시작한다.Subsequently, the mobile terminal multicasts a Neighbor Solicitation message including its link layer address to the newly linked network to start duplicate address detection (hereinafter referred to as "DAD").
소정의 제한시간 안에 주소중복을 알리는 이웃노드광고(Neighbor Advertisement)를 받지 못하면, 해당 CoA는 유일한 CoA로 인정되고 이동단말은 이를 이용해 통신을 수행하게 된다. 상기 소정의 제한시간은 디폴트에 의하면 1000ms이다.If a neighbor advertisement is not received within a predetermined time limit, the corresponding CoA is recognized as the only CoA, and the mobile station performs communication using the CoA. The predetermined time limit is 1000 ms by default.
한편, 이동 IPv6 표준에서 이동 단말이 새로운 링크 즉 새로운 IP 서브 네트워크로 이동을 할 때, 핸드오버 지연 및 패킷 손실을 최소화하기 위한 프로토콜로서 이동 IPv6에서의 고속 핸드오버(Fast Handover in mobile IPv6: 이하 'FMIPv6'라 함)가 제안되었다.Meanwhile, in the mobile IPv6 standard, when a mobile station moves to a new link, that is, a new IP subnetwork, fast handover in mobile IPv6: FMIPv6 ') has been proposed.
그러나, FMIPv6는 많은 핸드오버 관련 시그널링들을 사용하면서도 여러 가지 문제점이 존재하며, 특히 IEEE 802.11 네트워크에 최적화되지 않은 채로 표준화되어 가고 있다. 이하에서는 종래의 고속 IPv6 핸드오버 방법에서의 문제점들을 설명한다.However, FMIPv6 has many problems while using a lot of handover related signaling, and in particular, it is becoming standardized without being optimized for IEEE 802.11 networks. Hereinafter, problems in the conventional fast IPv6 handover method will be described.
1) 종래의 고속 IPv6 핸드오버 방법은 '이동 상황 예측'을 기본으로 전개되는 '프리액티브(preactive) 모드'로 수행되는 것을 기본 가정으로 기술한다. 그러 나, 이동하기 전의 링크에서 '이동 상황 예측'이 잘 수행된 경우에도 이동 단말이 레이어 2의 핸드오버를 수행할 정확한 시점에 관한 기술이 없다. 따라서, 레이어 3으로 패킷 터널링 요청 메시지를 보낸 후, 레이어 2의 핸드오버를 바로 수행하지 못하는 경우 패킷 손실이 발생할 수 있다.1) In the conventional fast IPv6 handover method, the basic assumption is that the fast IPv6 handover method is performed in a 'preactive mode' that is developed based on 'moving situation prediction'. However, even when the 'mobile situation prediction' is well performed on the link before the movement, there is no description regarding the exact time point for the mobile terminal to perform the handover of the
2) '이동 상황 예측' 과정은 크게 이동성 감지(Movement Detection) 과정과 새로운 임시 주소 생성(New CoA Configuration & Confirmation) 과정으로 크게 구분되는데, 종래에는 이 두 과정을 분리하여 수행함으로써 핸드오버 사전작업의 시간이 오래 걸리고, 예측 기반의 핸드오버 성공확률이 낮아지는 문제점이 있다.2) 'Moving situation prediction' process is largely divided into a mobility detection process and a new CoA configuration & confirmation process. It takes a long time, there is a problem that the probability of success of the prediction-based handover is lowered.
3) 또한, 이동 단말이 새롭게 이동할 링크에서 사용할 임시주소를 미리 만드는 과정에서 그 주소의 중복성을 체크하는데 걸리는 시간이 약 1000ms 정도 소요되므로, 고속 핸드오버에 가장 큰 문제점이 되고 있다.3) In addition, since it takes about 1000 ms to check the redundancy of the address in the process of creating a temporary address to be used in the link to be newly moved, it is the biggest problem for fast handover.
따라서, 본 발명의 목적은 IPv6를 네트워크 계층의 기본 스택으로 채용하는 이동 단말이 고속 핸드오버 서비스를 받을 수 있도록 하는 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법을 제공하기 위함이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a fast handover method optimized for an IEEE 802.11 network that enables a mobile terminal adopting IPv6 as a basic stack of a network layer to receive a fast handover service.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법은 이동 단말과 고유한 무선 채널을 사용하여 상기 이동 단말과 통신을 수행하는 적어도 2개의 무선 액세스 포인트(AP)들로 구성된 무선 근거리 시스템에서 상기 이동 단말이 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서, 상기 이동 단말과 현 재 통신 수행 중인 서빙 AP 및 상기 이동 단말에 인접한 주변 AP들로부터 소정 주기로 비이콘 프레임 신호를 수신하는 단계; 상기 주변 AP들로부터 수신한 비이콘 프레임 신호에 기초하여 주변 AP들의 상태를 결정하기 위한 소정 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 신호를 신호 처리하여 소정 제2 신호를 생성하는 단계; 상기 제2 신호와 기설정된 소정 임계치들을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 주변 AP들을 검출 AP, 후보 AP 및 타겟 AP 중 어느 하나로 분류하여, 분류된 결과를 주변 AP 목록상에 저장하는 단계; 및 상기 주변 AP 목록에 기초하여 핸드오버를 수행할 AP를 결정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fast handover method optimized for an IEEE 802.11 network using at least two wireless access points (APs) for communicating with a mobile terminal using a unique wireless channel. A method for performing a handover by a mobile terminal in a configured wireless local area system, the method comprising: receiving a beacon frame signal at a predetermined period from a serving AP currently performing communication with the mobile terminal and neighboring APs adjacent to the mobile terminal; Generating a predetermined first signal for determining a state of the neighboring APs based on the beacon frame signals received from the neighboring APs, and processing the first signal to generate a predetermined second signal; Comparing the second signal with predetermined thresholds, classifying the neighboring APs into one of a detection AP, a candidate AP, and a target AP according to a comparison result, and storing the classified result on a neighboring AP list; And determining an AP to perform handover based on the neighbor AP list.
여기서, 상기 서빙 AP로부터 감지되는 소정 제2 신호의 크기가 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아지는 경우, 핸드오버 수행을 위한 예비단계가 시작되는 것이 바람직하다.Here, when the magnitude of the second predetermined signal detected from the serving AP is smaller than the predetermined first threshold value THR_1, it is preferable that a preliminary step for performing handover is started.
여기서, 상기 핸드오버 수행을 위한 예비단계는, i) 상기 이동 단말과 통신 수행중인 서빙 AP 및 상기 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 다른 서브 네트워크에 속하는 경우 및 ii) 상기 이동 단말과 통신 수행중인 서빙 AP 및 상기 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 동일한 서브 네트워크에 속하는 경우로 구분되는 것이 바람직하다.In this case, the preliminary step for performing the handover may include: i) a serving AP communicating with the mobile terminal and a neighboring AP capable of newly communicating with the mobile terminal belonging to another sub-network; and ii) the mobile. Preferably, the serving AP communicating with the terminal and the neighboring AP capable of newly communicating with the mobile terminal belong to the same subnetwork.
여기서, 상기 핸드오버 수행을 위한 예비단계는,Here, the preliminary step for performing the handover,
(a) LQCT(link_Quality_Crosses_Threshold) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되는 단계; (b) 주변 AP 목록으로부터 상기 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP인 후보 AP 및 타겟 AP가 결정되고, 결정된 상 기 후보 AP 및 타겟 AP에 대한 각종 정보검색이 수행되는 단계; (c) 정보검색 수행결과, 상기 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 상기 이동 단말 통신 수행 중인 서빙 AP와 다른 서브 네트워크에 속하는 경우, 상기 이동 단말의 MAC 어드레스와, 상기 후보 AP들 및 타겟 AP의 BSSID (Basic Service Set Identifier) 및 FBU(Fast Binding Update) 메시지가 상기 이동 단말로부터 상기 이동 단말이 현재 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로 전송되는 단계; (d) 상기 이동 단말이 현재 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로부터 상기 후보 AP들 및 타겟 AP와 각각 접속된 라우터로 HI(Handover Initiation) 메시지 및 상기 이동 단말의 MAC 어드레스를 전송하는 단계; (e) 상기 후보 AP들 및 타겟 AP와 각각 접속된 라우터로부터 상기 이동 단말이 현재 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로 상기 HI 메시지에 대한 응답 메시지인 HAck 메시지와 RA(Router Advertisement) 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 Ω이 전송되는 단계; 및 (f) 상기 후보 AP들 및 타겟 AP와 접속된 라우터들로부터 전송된 각각의 RA 메시지 및 Ω이 취합된 후, FBAck 메시지와 함께 이동 단말로 전송되는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.(a) transmitting link_Quality_Crosses_Threshold (LQCT) trigger information from
여기서, 상기 (f) 단계가 완료되면, 상기 핸드오버 수행을 위한 예비단계가 종료됨을 의미하며, 이 시점부터 기설정된 소정 시간 동안 타이머가 동작하는 것이 바람직하다.Here, when the step (f) is completed, it means that the preliminary step for performing the handover is ended, and it is preferable that the timer operates for a predetermined time from this point in time.
여기서, 상기 기설정된 소정 시간 이내에 상기 서빙 AP로부터 감지되는 제2 신호의 크기가 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, 상기 이동 단말은 핸드오버 수행 단계에 진입하는 것이 바람직하다.Here, when the magnitude of the second signal detected from the serving AP is smaller than the second threshold value THR_2 within the predetermined time, the mobile terminal preferably enters a handover step.
여기서, 상기 핸드오버 수행단계는, (a) LGD(Link_GoingDown) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되는 단계; (b) 이동 단말로부터 상기 이동 단말이 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로 MVN(Movement Notification) 메시지와 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 Ω이 전송되는 단계; 및 (c) 상기 이동 단말이 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터에 의해 터널링이 수행되고, 상기 MVN 메시지에 대한 응답 메시지인 MVAck 메시지가 상기 액세스 라우터로부터 상기 이동 단말로 전송되는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The performing of the handover may include: (a) transmitting LGD (Link_GoingDown) trigger information from
여기서, 상기 (c) 단계에서, 상기 MVAck 메시지가 상기 이동 단말로 전송되면, LS(Link_Switch) 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송되는 것이 바람직하다.Here, in step (c), when the MVAck message is transmitted to the mobile terminal, LS (Link_Switch) trigger information is preferably transmitted from
여기서, 상기 LS 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송되면, 주변 AP 목록 상의 후보 AP들 중에서 결정된 타겟 AP로 재연결(Re-Association)이 시도되는 단계; 재연결이 완료되면, LU(Link_Up) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되는 단계; 이전 서브 네트워크에서 전송받아 보유하고 있는 라우터 광고(RA) 메시지 및 Ω에 실린 새로운 임시주소를 이용하여 이동 단말을 구성하는 단계; 상기 이동 단말로부터 상기 타겟 AP와 접속된 액세스 라우터로 FNA(Fast Neighbor Advertisement) 메시지가 전송되는 단계; 및 상기 FNA 메시지를 전송받은 상기 액세스 라우터의 라우팅 작업에 의해 터널링되는 패킷들이 이동 단말로 전송되는 단 계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, when the LS trigger information is transmitted from
또한, 핸드오버 수행을 위한 예비단계는, (a) LQCT 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되는 단계; (b) 주변 AP 목록으로부터 상기 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP인 후보 AP 및 타겟 AP가 결정되고, 결정된 상기 후보 AP 및 타겟 AP에 대한 각종 정보검색이 수행되는 단계; (c) 정보검색 수행결과, 상기 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 상기 이동 단말과 동일한 서브 네트워크에 속하는 경우, 상기 이동 단말의 MAC 어드레스와, 상기 후보 AP들 및 타겟 AP의 BSSID (Basic Service Set Identifier) 및 FBU(Fast Binding Update) 메시지가 상기 이동 단말로부터 상기 이동 단말이 현재 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로 전송되는 단계; 및 (d) 상기 이동 단말이 현재 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로부터 상기 이동 단말로 상기 FBU 메시지에 대한 응답 메시지인 FBAck 메시지가 전송되는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, a preliminary step for performing a handover may include: (a) transmitting LQCT trigger information from
여기서, 상기 (d) 단계가 완료되면, 상기 핸드오버 수행을 위한 예비단계가 종료됨을 의미하며, 이 시점부터 기설정된 소정 시간 동안 타이머가 동작하는 것이 바람직하다.In this case, when the step (d) is completed, it means that the preliminary step for performing the handover is completed, and it is preferable that the timer operates for a predetermined time from this point.
여기서, 상기 기설정된 소정 시간 이내에 상기 서빙 AP로부터 감지되는 제2 신호의 크기가 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, 상기 이동 단말은 핸드오버 수행단계에 진입하는 것이 바람직하다.Here, when the magnitude of the second signal detected from the serving AP is smaller than the second threshold value THR_2 within the predetermined time, the mobile terminal preferably enters a handover execution step.
여기서, 상기 핸드오버 수행단계는, (a) LGD(Link_GoingDown) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되는 단계; (b) 이동 단말로부터 상기 이동 단말이 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터로 MVN(Movement Notification) 메시지가 전송되는 단계; 및 (c) 상기 이동 단말이 속해있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터에 의해 버퍼링이 수행되고, 상기 MVN 메시지에 대한 응답 메시지인 MVAck 메시지가 상기 액세스 라우터로부터 상기 이동 단말로 전송되는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The performing of the handover may include: (a) transmitting LGD (Link_GoingDown) trigger information from
여기서, 상기 (c) 단계에서, 상기 MVAck 메시지가 상기 이동 단말로 전송되면, LS(Link_Switch) 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송되는 것이 바람직하다.Here, in step (c), when the MVAck message is transmitted to the mobile terminal, LS (Link_Switch) trigger information is preferably transmitted from
여기서, 상기 LS 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송되면, 후보 AP들 중에서 결정된 타겟 AP로 재연결(Re-Association)이 시도되는 단계; 재연결이 완료되면, LU(Link_Up) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되는 단계; 상기 이동 단말로부터 상기 타겟 AP와 접속된 액세스 라우터로 FNA(Fast Neighbor Advertisement) 메시지가 전송되는 단계; 및 상기 타겟 AP와 접속된 액세스 라우터로부터 상기 이동 단말로 버퍼링된 패킷들이 전송되는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, when the LS trigger information is transmitted from
이하에서는 예시된 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법을 수행하기 위한 이동 단말의 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 이동 단말(100)은 제1 송수신부(10), 제2 수신부(20), 제1 신호 처리부(30), 제2 신호 처 리부(35), 비교부(40), 타이머부(50), 주변 AP 목록 관리부(60), 메모리(70) 및 제어부(80)를 포함한다. 상기 구성요소들 이외에 다른 구성요소들이 이동 단말(100)에 포함될 수 있음은 자명하다.1 is a diagram illustrating a structure of a mobile terminal for performing a fast handover method optimized for an IEEE 802.11 network according to the present invention. Referring to FIG. 1, the
제1 송수신부(10)는 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행하고 있는 액세스 포인트(이하 "서빙 액세스 포인트: Serving Access Point"라 함)로부터 데이터 채널을 통해 데이터를 수신하여 제1 신호 처리부(30)로 전송하고, 서빙 AP로 전송할 데이터를 무선상으로 전송한다. 이 때, 제1 송수신부(10)는 서빙 AP와 IEEE 802.11 통신을 수행한다.The
제2 수신부(20)는 제어채널을 통해 이동 단말(100)에 인접한 주변 AP들로부터 전송되는 비이콘 프레임 신호를 수신하고, 수신한 비이콘 프레임 신호를 제2 신호 처리부(35)로 전송한다. 이동 단말(100)은 AP들로부터 소정 주기 즉 100ms마다 비이콘 프레임 신호를 수신한다. 또한, 이동 단말(100) 스스로 주변 AP들에게 비이콘 프레임 신호를 요청하는 경우에도, 이동 단말(100)은 비이콘 프레임 신호를 수신할 수 있다. 제2 수신부(20)는 스카우터 모듈로 구현되는 것이 바람직하다. 상기 제2 수신부(20)는 주변 AP들을 스캐닝하는 활성모드와 스캐닝을 중단하는 휴지모드의 두 가지 모드를 갖는다.The
제1 신호 처리부(30)는 제1 송수신부(10)로부터 전달된 데이터를 신호 처리하고, 신호 처리한 데이터를 제어부(80) 및 비교부(40)로 전달한다. 특히, 제1 신호 처리부(30)는 제1 송수신부(10)로부터 전달된 비이콘 프레임 신호 내에 포함된 소정 파라미터를 신호 처리하여 이동 단말(100)과 현재 통신 수행중인 서빙 AP의 무선 채널 상태를 판단할 수 있는 데이터를 비교부(40)에 제공한다. The
이와 유사하게, 제2 신호 처리부(35)는 제2 수신부(20)로부터 전달된 비이콘 프레임 신호 내에 포함된 소정 파라미터를 신호 처리하여 이동 단말(100)에 인접한 주변 AP의 무선 채널 상태를 판단할 수 있는 데이터를 비교부(40)에 제공한다. 여기서, 소정 파라미터로는 SNR(Signal to Noise Ratio), RSSI(Received Signal Strength Indication), BER(Bit Error Rate), PER(Packet Error Rate) 등이 사용될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 SNR을 사용하여 이동 단말(100)과 현재 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말(100)에 인접한 주변 AP들의 무선 채널 상태를 파악한다. 한편, 제1 신호처리부(30) 및 제2 신호처리부(35)는 비이콘 프레임 신호 내에 포함된 SNR을 신호처리하여 다음과 같은 방식으로 Smoothed SNR를 산출할 수 있으며, 산출된 Smoothed SNR을 SNR 대용으로 사용할 수도 있다.Similarly, the
수학식 1에서, K는 변수, SNRc는 현재 시간에서 측정된 SNR 값, SNRp는 현재 시간의 한 주기 이전 시간에서 측정된 SNR 값을 의미한다.In
도 2a는 이동 단말에 인접한 주변 AP로부터 수신된 SNR 값의 변화를 나타낸 그래프이며, 도 2b 내지 도 2e는 제1신호처리부 또는 제2 신호처리부의 신호 처리를 통해 산출되는 Smoothed SNR 값의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 2b 내지 2e를 참조하면, 도 2a에 비해 SNR 값의 변화폭이 보다 안정적으로 변화하게 되는 것을 알 수 있다. 따라서, SNR 값의 변화를 기준으로 이동 단말(100)에 인접한 주변 AP들의 무선 채널 상태를 보다 용이하게 판단할 수 있게 된다.2A is a graph illustrating a change in an SNR value received from a neighboring AP adjacent to a mobile terminal, and FIGS. 2B to 2E are smoothed SNRs calculated through signal processing of a first signal processor or a second signal processor. A graph showing the change in value. 2B to 2E, it can be seen that the variation range of the SNR value changes more stably than FIG. 2A. Accordingly, it is possible to more easily determine the radio channel state of the neighbor APs adjacent to the
비교부(40)는 제1 및 제2 신호 처리부(30, 35)로부터 제공된 SNR 값(또는Smoothed SNR 값)과 메모리(70)에 기저장된 소정 임계치들을 비교하고, 그 결과를 AP 목록 관리부(60) 및 제어부(80)에 제공한다. The
주변 AP 목록 관리부(60)는 비교부(40)로부터 제공된 비교 결과에 기초하여 주변 AP들을 검출 AP(Detected AP), 후보 AP(Candidate AP), 타겟 AP(Target AP)의 3가지로 분류하고, 분류 결과에 따라 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록을 갱신한다. 또한, 검출 AP가 후보 AP로 변경되거나, 후보 AP가 타겟 AP로 변경되는 경우와 같이 주변 AP의 상태가 변경되는 경우, 주변 AP 목록 관리부(60)는 메모리(80)에 저장된 주변 AP 목록을 업데이트한다. 검출 AP는 무선 채널의 품질은 보장되지 않은 채, 단순히 신호만 감지된 AP를 나타내며, 후보 AP는 무선 채널의 품질이 어느 정도 보장되는 AP이며, 타겟 AP는 주변 AP들로부터 감지되는 신호 즉 SNR 값이 가장 큰 수치를 나타내는 AP를 의미한다. 뒤에서 보다 자세히 설명하겠지만, 후보 AP 및 타겟 AP는 이동 단말(100)과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 AP이다.The neighbor
타이머부(50)는 이동 단말(100)에 인접한 주변 AP들에 각각 대응되는 복수의 타이머를 구비하며, 각각의 타이머들은 대응되는 주변 AP들로부터 비이콘 프레임 신호가 수신되는 시점부터 100ms 주기로 카운팅을 수행한다. 소정 주변 AP로부터 100ms 주기로 비이콘 프레임 신호가 도착하지 않는 경우, 타이머부(50)는 이러한 사실을 주변 AP 목록 관리부(60)에 알리고, 이에 따라 주변 AP 목록 관리부(60)는 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록을 갱신하게 된다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다. 또한, 소정 주변 AP로부터 300ms 동안 비이콘 프레임 신호가 한 번도 도착하지 않은 경우, 타이머부(50)는 이러한 사실을 주변 AP 목록 관리부(60)에 알리고, 이 경우, 주변 AP 목록 관리부(60)는 상기 주변 AP를 주변 AP 목록에서 삭제한다. The
제어부(80)는 제1 신호 처리부(30)로부터 전달된 데이터를 이용하여 이동 단말(100)과 현재 통신 수행 중인 서빙 AP의 무선 채널의 상태를 분석한다. 분석 결과, 서빙 AP의 무선 채널 상태가 양호한 경우, 제어부(80)는 서빙 AP로부터 계속하여 데이터를 수신한다. 한편, 무선 채널의 상태가 불량한 경우, 제어부(80)는 핸드오버 수행을 위한 동작을 시작한다. The controller 80 analyzes the state of the wireless channel of the serving AP currently communicating with the
보다 구체적으로 설명하면, 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행중인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아지면, 제어부(80)는 이동 단말(100)이 핸드오버 수행을 위한 예비 단계에 진입하도록 제어하고, 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, 제어부(80)는 이동 단말(100)이 실제 핸드오버를 수행하도록 제어한다. 또한, 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제3 임계치(THR_3)보다 작아지면, 제어부(80)는 이동 단말(100)과 서빙 AP와의 통신이 단절되도록 제어하거나, 서빙 AP와 재연결을 시도한다.In more detail, when the SNR value detected from the serving AP currently communicating with the
도 3은 SNR 값의 변화에 따라 이동 단말에 인접한 소정 주변 AP의 상태가 변화하는 일예를 도시한 도면이다. 도 3에서, 제1 임계치(THR_1)는 제2 임계치 (THR_2) 보다 크기가 크다.3 is a diagram illustrating an example in which a state of a predetermined peripheral AP adjacent to a mobile terminal changes according to a change in an SNR value. In FIG. 3, the first threshold value THR_1 is larger than the second threshold value THR_2.
도 3을 참조하면, 주변 AP로부터 최초로 감지되는 SNR 값은 기설정된 제2 임계치(THR_2)보다 작은 상태로 검출되며, 이와 같은 경우 주변 AP는 검출 AP인 것으로 가정한다(S300). 검출 AP 상태에서 100ms 내에 주변 AP로부터 비이콘 프레임 신호가 도착하지 않으면(S310), 주변 AP 목록 관리부(60)는 주변 AP가 그대로 검출 AP 상태를 유지하도록 한다(S300). 한편, 300ms 내에 주변 AP로부터 비이콘 프레임 신호가 한 번도 도착하지 않는 경우, 주변 AP 목록 관리부(60)는 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록에서 상기 주변 AP를 삭제한다.Referring to FIG. 3, it is assumed that the SNR value first detected from the neighboring AP is detected to be smaller than the preset second threshold value THR_2, and in this case, it is assumed that the neighboring AP is the detection AP (S300). If the beacon frame signal does not arrive from the neighbor AP within 100 ms in the detection AP state (S310), the neighbor
검출 AP 상태(S300)에서, 주변 AP의 채널 상태를 나타내는 수치인 SNR 값이 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 커지면, 주변 AP 목록 관리부(60)는 검출 AP의 상태를 제1 후보 AP 상태로 변경한다(S320). 또한, 검출 AP의 채널 상태를 나타내는 수치가 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 커지면, 주변 AP 목록 관리부(60)는 검출 AP의 상태를 제2 후보 AP 상태로 변경한다(S330). In the detection AP state S300, when the SNR value, which is a numerical value representing the channel state of the neighboring AP, is greater than the predetermined second threshold value THR_2, the neighbor
먼저, 제1 후보 AP 상태(S320)를 기준으로 설명한다, 제1 후보 AP 상태(S320)는 주변 AP로부터 감지되는 SNR 값이 제2 임계치(THR_2)보다 커지는 경우를 말한다. 이 상태에서, 주변 AP로부터 감지되는 SNR 값이 다시 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, 주변 AP의 상태는 제1 후보 AP 상태(S320)에서 검출 AP 상태(S300)로 재변경되고, 따라서, 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록에서 주변 AP의 현재 상태가 제1 후보 AP에서 검출 AP로 재변경된다. First, the first candidate AP state S320 will be described based on the first candidate AP state S320. The first candidate AP state S320 refers to a case where an SNR value detected from the neighboring AP becomes larger than the second threshold value THR_2. In this state, if the SNR value detected from the neighboring AP is again smaller than the second threshold value THR_2, the state of the neighboring AP is changed back from the first candidate AP state S320 to the detection AP state S300, thus, The current state of the neighbor AP in the list of neighbor APs stored in the
한편, 제1 후보 AP 상태(S320)에서, 이동 단말(100)과 인접한 주변 AP로부터 감지되는 SNR 값이 계속 증가하여, 다른 주변 AP들 중에서 가장 높은 수치를 나타내면, 주변 AP 목록 관리부(60)는 주변 AP의 상태를 제1 후보 AP 상태(S320)에서 타겟 AP 상태(S340)로 변경하고, 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록을 업데이트 한다. Meanwhile, in the first candidate AP state S320, when the SNR value detected from the neighboring AP adjacent to the
또한, 타겟 AP(S340)의 채널 상태를 나타내는 수치인 SNR 값이 점차 하락하여 다른 주변 AP들로부터 감지되는 SNR 값보다 작아지거나(S350a), 이동 단말(100)의 제2 수신부(20)가 타겟 AP로부터 비이콘 프레임 신호를 100ms 간격마다 적어도 일 회 이상 수신하지 못하는 경우(S350b), 타겟 AP(S340)는 제2 후보 AP 상태로 변경된다(S330).In addition, the SNR value, which is a numerical value representing the channel state of the target AP S340, gradually decreases to be smaller than the SNR value detected from other neighboring APs (S350a), or the
이어서, 제2 후보 AP 상태(S330)를 중심으로 설명한다. 제2 후보 AP 상태(S330)가 되는 경우는 상기한 바와 같이 타겟 AP 상태(340)로부터 변경되는 경우 뿐만 아니라, 검출 AP의 채널 상태를 나타내는 수치인 SNR 값이 제1 임계치(THR_1)보다 커지는 경우도 포함한다.Next, a description will be given focusing on the second candidate AP state S330. The second candidate AP state S330 is not only changed from the
이와 같은 제2 후보 AP 상태(S330)에서는, 제2 후보 AP로부터 감지되는 SNR 값이 다른 주변 AP들로부터 감지되는 SNR 값보다 커지면, 제2 후보 AP의 상태(S330)는 타겟 AP의 상태(S340)로 다시 변경된다. In this second candidate AP state S330, when the SNR value detected by the second candidate AP is greater than the SNR value detected by other neighboring APs, the state S330 of the second candidate AP is the state S340 of the target AP. Is changed back to).
한편, 제2 후보 AP 상태(S330)에서 SNR 값이 제1 임계치(THR_1)보다 작아지거나(S360a), 이동 단말(100)의 제2 수신부(20)가 상기 후보 AP로부터 비이콘 프레임을 적어도 일 회 이상 수신하지 못하는 경우(S360b), 주변 AP의 상태는 제2 후보 AP 상태(S330)에서 검출 AP 상태(S300)로 변경된다.Meanwhile, in the second candidate AP state S330, the SNR value becomes smaller than the first threshold value THR_1 (S360a), or the
도 4는 시간 변화에 따른 주변 AP들의 SNR의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 AP1, AP2, AP3는 이동 단말에 인접한 주변 AP들을 나타낸다.4 is a graph illustrating a change in SNR of neighboring APs over time. In FIG. 4, AP1, AP2, and AP3 represent neighboring APs adjacent to the mobile terminal.
도 4를 참조하면, AP1에서 감지되는 SNR 값은 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 큰 값을 갖다가, 시간 T1에서 다른 주변 AP들로부터 감지되는 SNR 값 중 가장 큰 SNR 값을 가지므로 AP1은 타겟 AP 상태가 된다. 이 때, AP2 및 AP3로부터 감지되는 SNR 값은 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 작으므로 AP2 및 AP3는 모두 검출 AP 상태를 유지한다.Referring to FIG. 4, the SNR value detected by AP1 has a value greater than a predetermined first threshold value THR_1 and has the largest SNR value among the SNR values detected from other neighboring APs at time T1. Becomes the target AP state. At this time, since the SNR values detected from AP2 and AP3 are smaller than the predetermined second threshold value THR_2, both AP2 and AP3 maintain the detection AP state.
시간 T2에서, AP2로부터 감지되는 SNR 값은 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 커지므로, AP2의 상태는 검출 AP에서 후보 AP 상태로 변경된다. 시간 T3에서는, 이동 단말(100)이 AP1로부터 소정 시간 즉 100ms 이내에 비이콘 프레임 신호를 수신하지 못한 경우를 나타내며, 이 때, AP1은 타겟 AP에서 후보 AP 상태로 변경되며, 이에 따라 AP2의 상태가 반사적으로 후보 AP 상태에서 타겟 AP 상태로 변경된다.At time T2, the SNR value detected from AP2 becomes greater than the predetermined second threshold value THR_2, so that the state of AP2 is changed from the detection AP to the candidate AP state. At time T3, the
시간 T4에서는 이동 단말(100)이 다시 AP1로부터 비이콘 프레임 신호를 수신하였고, AP1으로부터 감지되는 SNR 값이 가장 높은 수치를 나타내므로, AP1의 상태가 후보 AP에서 타겟 AP 상태로 재변경되며, 이에 따라 AP2의 상태가 타겟 AP에서 후보 AP로 재변경된다. At time T4, since the
시간 T5에서는 AP2로부터 감지되는 SNR 값이 AP1으로부터 감지되는 SNR 값을 초과하여 가장 높은 수치를 나타내므로, AP2가 타겟 AP가 되며, AP1은 후보 AP가 된다. 또한, 시간 T6에서는 AP1으로부터 감지되는 SNR 값이 제2 임계치(THR_2)보다 작아지므로, AP1은 검출 AP가 된다. At time T5, since the SNR value detected from AP2 exceeds the SNR value detected from AP1 and represents the highest value, AP2 becomes a target AP and AP1 becomes a candidate AP. In addition, since the SNR value detected from AP1 becomes smaller than the second threshold value THR_2 at time T6, AP1 becomes the detection AP.
위에서 설명한 각각의 시간 T1 내지 T6에서 주변 AP들의 상태를 표로 정리하면 다음과 같다.The states of the neighboring APs are summarized in a table at the respective times T1 to T6 described above.
위에서 설명한 바와 같은 방식에 의해, 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록이 관리된다.In the manner as described above, the list of peripheral APs stored in the
한편, 본 발명에 따른 IEEE 802.11 망에 최적화된 핸드오버 방법은 크게 핸드오버 예비단계와 핸드오버 수행단계로 나누어진다. 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행중인 서빙 AP의 채널 상태를 나타내는 수치 즉, SNR 값이 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아지는 경우에 핸드오버 예비 단계가 수행되며, 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행중인 서빙 AP의 채널 상태를 나타내는 수치 즉, SNR 값이 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 작아지는 경우에 실제 핸드오버가 수행된다. 여기서, 소정 제1 임계치(THR_1)의 크기가 소정 제2 임계치(THR_2)보다 큰 것은 상술한 바와 같다.Meanwhile, the handover method optimized for the IEEE 802.11 network according to the present invention is largely divided into a handover preliminary step and a handover performing step. The handover preliminary step is performed when the numerical value representing the channel state of the serving AP that is currently communicating with the
이하에서는 핸드오버 예비단계에 대해 먼저 설명한 후, 이어서 핸드오버 수행단계에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the handover preliminary step will be described first, and then the handover performing step will be described.
핸드오버 예비 단계가 시작되면, 먼저 이동 단말(100)은 자신이 관리하고 있는 주변 AP 목록에서 후보 AP 및 타겟 AP를 결정하며, 결정된 후보 AP 및 타겟 AP들에 대한 각종 정보 검색을 수행하여, 이들에 대한 정보를 획득하는 프로세스가 수행된다. 이어서, 이동 단말은 FBU(Fast Binding Update) 메시지, 타겟 AP 및 후보 AP들에 대한 BSSID(Basic Service Set Identifier)들 및 자신의 MAC 어드레스를 현재 자신이 속해있는 액세스 라우터로 전송하게 된다.When the handover preliminary phase starts, the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 핸드오버 예비단계가 수행되는 시점을 나타내는 그래프이다. 도 5에서, 이동 단말(100)과 현재 통신 수행 중인 서빙 AP의 채널 상태를 나타내는 수치인 SNR값이 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아지면, LQCT (Link_Quality_Crosses_Threshold) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되고, 이에 따라 실제 핸드오버의 수행을 위한 예비 동작이 수행된다. 5 is a graph illustrating a time point at which a handover preliminary step is performed according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, when an SNR value indicating a channel state of a serving AP currently communicating with the
이 때, i) 이동 단말(100)과 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말(100)과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP(후보 AP 또는 타겟 AP)가 다른 서브 네트워크에 속하는 경우와, ii) 이동 단말(100)과 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말(100)과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP(후보 AP 및 타겟 AP)가 동일한 서브 네트워크에 속하는 경우, 핸드오버 예비단계가 각각 달리 수행된다. At this time, i) a serving AP communicating with the
도 6은 이동 단말과 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 각각 다른 서브 네트워크에 속하는 경우, 핸드오버 예비단계의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating an operation of a handover preliminary step when a serving AP communicating with a mobile terminal and a neighboring AP capable of newly communicating with the mobile terminal belong to different sub-networks, respectively.
도 6을 참조하면, 먼저, 이동 단말(100)과 현재 통신 수행 중인 서빙 AP의 채널 상태를 나타내는 수치인 SNR 값이 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아지면, LQCT 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송된다(S610). 이어서, 이동 단말(100)은 FBU(Fast Binding Update) 메시지와 자신의 MAC 어드레스 및 타겟 AP와 후보 AP 들의 BSSID 정보들을 자신이 속해 있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터(이하에서는 명세서 기술상의 편의를 위하여 'PAR'이라 함)로 전송한다(S620). 여기서, AP들의 BSSID는 AP들의 MAC 어드레스 정보를 포함하고 있다. Referring to FIG. 6, first, when an SNR value, which is a value indicating a channel state of a serving AP that is currently communicating with a
한편, 이동 단말(100)이 FBU(Fast Binding Update) 메시지와 자신의 MAC 어드레스 및 타겟 AP와 후보 AP 들의 BSSID 정보들을 PAR로 전송하는 시점부터는 락킹(Locking) 동작이 수행된다. 이러한 락킹 동작이 수행되면, 이동 단말(100)에 인접한 주변 AP들 중에서 후보 AP가 새롭게 발견되더라도, 주변 AP 목록 관리부(60)는 새롭게 발견된 후보 AP를 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록에 추가할 수 없으며, 새로 발견된 후보 AP는 "대기 행렬(waiting queue)"에 추가된다. 단지, 이동 단말(100)은 주변 AP 목록에 저장된 AP들 중 소정 AP를 삭제할 수 있고, 후보 AP 들 중에서 새로운 타겟 AP를 결정할 수 있을 뿐이다. 이와 같은 락킹 동작은 i) 타겟 AP가 결정되어, 상기 타겟 AP로 MVN(Movement notification) 메시지를 전송하거나, ii) 이동 단말(100)이 FBAck 메시지를 전송받은 후 기설정된 소정 시간이 경과하게 되면 종료하게 된다. 이에 대해서는 후술하는 해당 부분에서 보다 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, a locking operation is performed from the time when the
이동 단말(100)로부터 상기 정보들을 전송받은 PAR은 CAR(Candidate Access Router) 테이블을 이용하여 이동 단말(100)과 통신을 수행할 가능성이 있는 타겟 AP 및 후보 AP들과 각각 접속된 액세스 라우터(이하에서는 명세서 기술상의 편의를 위하여 'NAR'이라 함)의 주소를 확인한다. 이 때, NAR과 PAR이 서로 다른 서브 네트워크에 속하는 것은 당연하다.The PAR receiving the information from the
아래의 표 2는 CAR 테이블의 일례를 나타낸 표이다.Table 2 below is a table showing an example of the CAR table.
표 2를 참조하면, PAR은 CAR 테이블 상에서 각각의 주변 AP의 BSSID에 기초하여 각각의 주변 AP(여기서는 주변 AP들중 이동단말과 통신을 수행할 가능성이 있는 타겟 AP 및 후보 AP들 의미함)와 각각 접속되는 라우터(NAR)들의 주소를 확인할 수 있게 된다. Referring to Table 2, the PAR is based on the BSSID of each peripheral AP on the CAR table (which means the target AP and candidate APs that are likely to communicate with the mobile terminal among the neighbor APs) and Each of the routers (NARs) connected to each other can be identified.
이어서, PAR은 상기 타겟 AP 및 후보 AP들과 각각 접속된 라우터(NAR)들의 주소로 각각 HI(Handover Initiation) 메시지와 이동 단말(100)의 MAC 어드레스를 전송한다(S630). Subsequently, the PAR transmits a HI (Handover Initiation) message and a MAC address of the
즉, PAR로부터 HI(Handover Initiation) 메시지와 이동 단말(100)의 MAC 어드레스가 전송되면, 상기 타겟 AP 및 후보 AP들에 각각 접속된 액세스 라우터(NAR)들은 HI 메시지에 대한 응답 메시지인 HAck 메시지와 RA(Router Advertisement) 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 'Ω'을 PAR로 전송한다(S640). 이 때, 다른 이동 단말들이 각각의 NAR이 속한 서브 네트워크에 진입하면, 이들에 의해 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 'Ω'을 사용할 가능성이 있으므로, 이를 방지하기 위해 각각의 NAR은 RFC 2642에 명시되어 있는 프락시 네이버 캐쉬 엔트리(Proxy Neighbor Cache Entry) 기법을 이용하여 'Ω'를 보호한다. That is, when a HI (Handover Initiation) message and a MAC address of the
일반적으로 각각의 라우터는 RFC 3041에 기재된 방법을 이용하여 자신이 관리하는 네트워크의 프리픽스(prefix)와 부합되는 신규 임시주소를 소정 개수만큼 생성거나, DHCPv6 서버로부터 주소들을 빌려온다. 이와 같이, 생성되거나 빌려온 주소들은 RFC 2641의 표준 중복주소검출(Duplication Address Detection: DAD) 과정을 통해 중복성 검사가 수행되며, 중복성 검사를 통과하여 유일성을 인정받은 주소들은 라우터가 스스로 관리하는 어드레스 풀(address pool)에 저장된다. 이와 같이 어드레스 풀에 저장되어, 유일성이 보장되는 소정 개수의 임시 주소들 중 어느 하나의 임시 주소를 포함하는 메시지를 'Ω'이라 정의한다. 상술한 설명으로부터 PAR이 NAR들로부터 RA 메시지와 Ω을 전송받으면, 이동성 감지(Movement Detection) 및 중복주소검출(Duplicate Address Detection) 과정이 완료되었음을 알 수 있다. In general, each router uses the method described in RFC 3041 to generate a predetermined number of new temporary addresses that match the prefix of the network it manages, or borrow addresses from a DHCPv6 server. As such, the generated or borrowed addresses are checked for redundancy through the standard duplication address detection (DAD) process of RFC 2641, and addresses that are recognized as unique by passing the redundancy check are managed by the router itself. address pool). The message stored in the address pool and including any temporary address among a predetermined number of temporary addresses that are guaranteed uniqueness is defined as 'Ω'. From the foregoing description, when the PAR receives the RA message and Ω from the NARs, it can be seen that the mobility detection and duplicate address detection processes are completed.
이동 단말(100)이 속해 있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터(PAR)는 상기 타겟 AP 및 후보 AP들에 각각 접속된 액세스 라우터(NAR)들로부터 전송된 RA 메시지와 'Ω'을 취합한 후, 취합된 RA 메시지 및 Ω 메시지들을 FBAck 메시지와 함께 이동 단말로 전송한다(S650). 이와 같은 방식으로 이동 단말(100)이 FBAck 메시지와 취합된 RA 메시지 및 Ω 메시지를 전송받게 되면, 핸드오버 수행을 위한 예비단계가 종료되며, 이 때, 이동 단말(100)은 타이머부(50)를 동작시켜 기설정된 소정 시간(대략 3초 정도) 동안 카운팅을 시작한다. 기설정된 소정 시간이 경과하면, 앞에서 설명한 락킹 동작이 중단된다.After the access router (PAR) managing the sub-network to which the
도 7은 이동 단말과 통신 수행중인 서빙 AP 및 이동 단말과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP가 동일한 서브 네트워크에 속하는 경우, 핸드오버 예비단계의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a handover preliminary step when a serving AP communicating with a mobile terminal and a neighboring AP capable of newly communicating with the mobile terminal belong to the same subnetwork.
도 7을 참조하면, 먼저, 이동 단말(100)과 현재 통신 수행 중인 서빙 AP의 채널 상태를 나타내는 수치인 SNR 값이 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아지면, LQCT 트리거가 발생된다(S710). 이어서, 이동 단말(100)은 FBU(Fast Binding Update) 메시지와 자신의 MAC 어드레스 및 이동 단말(100)과 통신 수행중인 서빙 AP와 동일한 서브 네트워크에 속해 있는 타겟 AP 및 후보 AP의 BSSID를 이동 단말(100)과 접속된 액세스 라우터(AR)로 전송한다(S720). Referring to FIG. 7, first, when an SNR value, which is a value indicating a channel state of a serving AP that is currently communicating with a
이 때, 이동 단말(100)과 새롭게 통신을 수행할 가능성이 있는 주변 AP와 이동 단말(100)이 동일한 서브 네트워크에 속하므로, IP 핸드오버가 필요하지 않으며, IEEE 802.11의 표준 스펙에 따른 핸드오버를 수행하면 된다. 따라서, 액세스 라우터(AR)는 FBAck 메시지를 이동 단말(100)로 전송하며(S730), 이에 의해 핸드오버 수행을 위한 예비단계가 종료된다. 이 때, 이동 단말(100)은 타이머부(50)를 동작시켜 기설정된 소정 시간(대략 3초 정도) 동안 카운팅을 시작한다. 기설정된 소정 시간이 경과하면, 앞에서 설명한 락킹 동작이 중단된다.At this time, since the neighboring AP and the
도 8a 및 도 8b는 핸드오버 예비단계의 동작 과정에 대한 구체적인 일예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8A 및 도 8B에서, AP1, AP4는 후보 AP이고, AP3는 검출 AP이고, AP2는 타겟 AP인 것으로 가정한다. 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행 중인 서빙 AP와 후보 AP인 AP1은 동일한 서브 네트워크에 속하여 동일한 라우터인 제2 라우터(R2)에 공통으로 접속되어 있다. 마찬가지로, 검출 AP인 AP3와 후보 AP인 AP4는 동일한 서브 네트워크에 속하여 동일한 라우터인 제3 라우터(R3)에 각각 접속되어 있으며, AP2는 제4 라우터(R4)에 접속되어 있다.8A and 8B are diagrams for describing a specific example of an operation process of a handover preliminary step. 8A and 8B, it is assumed that AP1 and AP4 are candidate APs, AP3 is detection APs, and AP2 is target APs. The serving AP and the candidate AP, which are currently communicating with the
이동 단말(100)과 현재 통신 수행 중인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제1 임계치(THR_1)보다 작아져서, LQCT 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되면, 이동 단말(100)은 FBU 메시지와 자신의 MAC 어드레스 및 타겟 AP인 AP2의 BSSID와 후보 AP인 AP1,AP4의 BSSID를 자신이 속한 서브 네트워크를 관리하는 라우터인 제2 라우터(R2)로 전송한다. 여기서, AP1은 이동 단말(100)과 통신 수행중인 서빙 AP와 동일한 서브 네트워크에 속해 동일한 라우터인 제2 라우터(R2)를 공유하는 반면, AP2와 AP4는 이동 단말(100)과 통신 수행중인 서빙 AP와 다른 네트워크에 속하며, 각각 제4 라우터(R4) 및 제3 라우터(R3)에 접속된다.When the SNR value detected from the serving AP that is currently communicating with the
AP2와 AP4는 이동 단말(100)과 다른 서브 네트워크에 속하므로, 제2 라우터(R2)는 타겟 AP인 AP2에 접속된 라우터인 제4 라우터(R4) 및 후보 AP인 AP4에 접속된 라우터인 제3 라우터(R3)로 각각 HI 메시지와 이동 단말(100)의 MAC 어드레스를 전송한다. 한편, AP1의 경우 이동 단말(100)과 동일한 서브 네트워크에 속하는 제2 라우터(R2)에 접속되어 있으므로, 이 경우 제2 라우터(R2)는 HI 메시지 및 이동 단말(100)의 MAC 어드레스를 전송할 필요가 없다. 대신에 이에 대한 응답으로 제2 라우터(R2)는 FBAck 메시지를 이동 단말(100)로 전송한다 Since AP2 and AP4 belong to sub-networks different from the
제2 라우터(R2)로부터 HI 메시지와 이동 단말(100)의 MAC 어드레스가 전송되면, 상기 타겟 AP인 AP2에 접속된 제4 라우터(R4)는 HI 메시지에 대한 응답 메시지인 HAck 메시지와 RA' 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 Ω'를 제2 라우터(R2)로 전송한다. 이와 마찬가지로, 후보 AP인 AP4에 접속된 제3 라우터(R3)는 HI 메시지에 대한 응답 메시지인 HAck 메시지와 RA" 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 Ω"를 제2 라우터(R2)로 전송한다.When the HI message and the MAC address of the
제2 라우터(R2)는 상기 타겟 AP인 AP2에 접속된 제4 라우터(R4)로부터 전송된 HAck 메시지와 RA' 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 Ω'과 후보 AP인 AP4에 접속된 제3 라우터(R3)로부터 전송되는 HAck 메시지와 RA" 메시지와 Ω"를 취합한 후, 취합된 메시지들을 FBAck 메시지와 함께 이동 단말(100)로 전송한다.The second router R2 is connected to the candidate AP and AP4, which is a message including a HAck message and a RA 'message transmitted from the fourth router R4 connected to AP2, which is the target AP, and a temporary address which guarantees uniqueness. After collecting the HAck message and the RA " message and Ω " transmitted from the connected third router R3, the collected messages are transmitted to the
도 9a 내지 도 9c는 핸드오버 수행시 이동 단말의 이동 경로에 대한 3가지 유형을 도시한 도면이다. 먼저, 도 9a는 핸드오버 예비단계가 종료한 후 타이머부(50)가 동작하는 기설정된 소정 시간(대략 3초) 내에 핸드오버 수행단계에 진입하는 경우를 나타낸다. 즉, 핸드오버 예비단계가 종료한 후, 타이머부(50)가 동작하는 기설정된 소정 시간 이내에 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 제2 임계치(THR_2)보다 낮아지는 경우를 나타내며, 이 경우 이동 단말(100)은 정상적으로 핸드오버 수행단계에 진입한다. 이 때, 이동 단말(100)은 후보 AP들에 대한 락킹 동작을 중단하고, 후보 AP들 중에서 타겟 AP를 결정한다.9A to 9C illustrate three types of movement paths of a mobile terminal when performing handover. First, FIG. 9A illustrates a case where the handover execution step is entered within a predetermined time (approximately 3 seconds) during which the
도 9b는 이동 단말이 핸드오버 예비단계가 종료한 후 타이머부(50)가 동작하는 기설정된 소정 시간(대략 3초) 내에 핸드오버 수행단계에 진입하지 못하는 경우를 나타낸다. 즉, 핸드오버 예비단계가 종료한 후, 타이머부(50)가 동작하는 기설정된 소정 시간 내에 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 제2 임계치(THR_2)보다 낮아지지 않고 제1 임계치(THR_1)와 제2 임계치(THR_2) 사이에 존재하면, 기설정된 소정 시간 경과 후 다시 핸드오버 예비단계가 재수행된다. 이 때, 이동 단말(100)은 대기행렬에 저장된 AP 목록들에 기초하여 주변 AP 목록 상의 후보 AP를 업데이트하고, 업데이트된 후보 AP 중 타겟 AP를 결정한다. 이어서, 이동 단말(100)은 업데이트된 상기 후보 AP 및 타겟 AP의 BSSID와 이동 단말(100)의 MAC 어드레스 및 FBU 메시지를 현재 자신이 속해있는 액세스 라우터로 재전송하게 된다.FIG. 9B illustrates a case in which the mobile terminal does not enter the handover execution step within a predetermined time (approximately 3 seconds) during which the
도 9c는 이동 단말의 핸드오버 과정이 초기화되는 경우를 도시한다. 즉, 핸드오버 예비단계가 종료한 후, 타이머부(50)가 동작하는 기설정된 소정 시간(대략 3초) 내에 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 제1 임계치(THR_1)보다 커지면 초기화 동작이 수행된다. 초기화시 주변 AP 목록 관리부(60)에 의해 메모리(70)에 저장된 주변 AP 목록 상의 후보 AP 및 타겟 AP가 모두 삭제된다. 이어서, 다시 수동 스캐닝 방식을 통해 주변 AP들로부터 감지되는 SNR 값과 소정 임계치들과의 비교에 의해 주변 AP 목록이 재작성된다.9C illustrates a case where a handover process of a mobile terminal is initialized. That is, after the handover preliminary step ends, the initialization operation is performed when the SNR value detected from the serving AP becomes larger than the first threshold value THR_1 within a predetermined time (about 3 seconds) during which the
도 10은 실제 핸드오버 수행단계가 일어나는 시점을 나타내는 그래프이다. 도 10을 참조하면, 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행하고 있는 AP인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, LGD(Link GoingDown) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송되고, 레이어 3에서 실제 핸드오버가 수행된다.10 is a graph illustrating a time point at which an actual handover execution step occurs. Referring to FIG. 10, when the SNR value detected from the serving AP, which is the AP currently communicating with the
한편, 실제 핸드오버 수행 단계는 핸드오버 예비단계와 마찬가지로 이동 단말(100)이 통신을 수행할 타겟 AP가 이동 단말과 동일한 서브 네트워크에 속하는지 여부에 따라 달리 수행된다. On the other hand, the actual handover step is performed differently depending on whether or not the target AP to which the
도 11은 이동 단말이 다른 서브 네트워크에 속해 있는 타겟 AP와 통신을 수행하는 경우, 핸드오버 수행단계의 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 도 11에서, S610 단계 내지 S650 단계는 핸드오버 예비단계에서 수행되는 절차로서 반복적인 설명은 생략하기로 한다. FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation process of performing a handover when a mobile terminal communicates with a target AP belonging to another sub network. In FIG. 11, steps S610 to S650 are performed in the handover preliminary step, and repeated description thereof will be omitted.
도 11을 참조하면, 먼저 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행하고 있는 AP인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, LGD(Link GoingDown) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송된다(S1110). 이 때, 이동 단말(100)은 MVN(MoVement Notification) 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 'Ω'을 현재 자신이 속해 있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터(PAR)로 전송한다(S1120). MVN 메시지는 이동 단말(100) 스스로 자신이 이동할 것이라는 정보를 액세스 라우터(PAR)에게 알려주는 메시지이다.Referring to FIG. 11, when an SNR value detected from a serving AP, which is an AP currently communicating with the
MVN(MoVement Notification) 메시지 및 유일성이 보장되는 임시주소를 포함하는 메시지인 'Ω'을 받는 순간(S1120), 액세스 라우터(PAR)는 이동 단말(100)의 이전 임시주소로 향하는 패킷을 가로채서 Ω에 실려있는 새로운 임시주소로 터널링을 수행한다(S1130). 또한, 액세스 라우터(PAR)는 터널링 시작 후(S1130), MVN 메시지에 대한 응답 메시지인 MVAck 메시지를 이동 단말로 전송한다(S1140). At the moment of receiving 'Ω', which is a message including a MVN (MoVement Notification) message and a temporary address guaranteed uniqueness (S1120), the access router PAR intercepts a packet destined for the previous temporary address of the
MVAck 메시지를 전송받은 이동 단말(100)은 즉시 LS(Link Switch) 트리거 정보를 레이어 3에서 레이어 2로 전송한다(S1150). The
한편, 상기 S1120 단계에서, 이동 단말(100)이 MVN 메시지를 자신이 속해 있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터(PAR)로 전송한 후, 10ms 이내에 MVAck 메시지를 수신하지 못한 경우, 이동 단말(100)은 다시 한 번 MVN 메시지를 액세스 라우터(PAR)로 재전송하게 된다. 이 때, 재전송 시점 이후 10ms 이내에 다시 MVAck 메시지를 수신하지 못한 경우에도 이동 단말(100)은 LS(Link Switch) 트리거 정보를 레이어 3에서 레이어 2로 전송한다(S1150). 그 밖에 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행 중인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제3 임계치(THR_3)보다 낮아지는 경우도 이와 마찬가지로 LS 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송된다(S1150). 여기서, 소정 제3 임계치(THR_3)는 소정 제1 임계치(THR_1) 및 소정 제2 임계치(THR_2)보다 크기가 작다.On the other hand, in step S1120, if the
이와 같이 LS 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송되면(S1150), 이동 단말은 선택된 타겟 AP로 재연결(Re-association)을 시도한다(S1160).As such, when the LS trigger information is transmitted from the
재연결이 완료되면, 링크 업 트리거(Link_Up Trigger) 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송된다(S1170). 이어서, 이전 서브 네트워크로부터 전송받아 보유하고 있는 라우터 광고(RA) 메시지 및 Ω에 실린 새로운 임시주소를 이용하여 이동 단말(100)이 구성된다(S1180). 보다 상세히 설명하면, 이동 단말(100)은 이전 네트워크에서 전송받아 보유하고 있는 라우터 광고(RA)를 타겟 AP와 접속된 신규 액세스 라우터(NAR)로부터 정상적으로 받는 것처럼 처리한다. 또한, 이동 단말(100)은 이전 네트워크에서 전송 받아 보유하고 있는 Ω에 실린 신규 임시주소를 자신의 인터페이스에 할당한다. When the reconnection is completed, the link_up trigger information is transmitted from
그 후, 이동 단말(100)은 자신이 새로운 네트워크에 도착했음을 알리기 위해 타겟 AP와 접속된 신규 액세스 라우터(NAR)로 FNA(Fast Neighbor Advertisement) 메시지를 전송한다(S1190). Thereafter, the
FNA 메시지를 전송받은 NAR은 정상적인 라우팅 작업으로 터널링된 패킷들을 이동 단말(100)로 전송한다(S1195). 한편, 신규 액세스 라우터(NAR)가 이전 액세스 라우터(PAR)의 의해 터널링되는 패킷을 먼저 받아, Ω에 실려있는 새로운 임시주소로 향하는 패킷에 대해 버퍼링을 수행하고 있는 중에 이동 단말(100)로부터 FNA 메시지를 받았다면 버퍼링된 패킷을 모두 이동 단말(100)로 전송한다(S1195). 또한, NAR은 프락시 네이버 캐시(Proxy Neighbor Cache)를 노멀 네이버 캐시(Normal Neighbor Cache)로 변경하여, Ω에 대한 보호를 종료한다. The NAR receiving the FNA message transmits the tunneled packets to the
도 12는 이동 단말이 자신과 동일한 서브 네트워크에 속해 있는 타겟 AP와 통신을 수행하는 경우, 핸드오버 수행단계의 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 도 12에서 S710 내지 S730 단계는 핸드오버 예비단계에서 수행되는 절차이므로, 중복적인 설명은 생략한다. 12 is a flowchart illustrating an operation process of performing a handover when a mobile terminal communicates with a target AP belonging to the same subnetwork as its own. In FIG. 12, steps S710 to S730 are performed in the handover preliminary step, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.
도 12를 참조하면, 먼저 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행하고 있는 AP인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제2 임계치(THR_2)보다 작아지면, LGD(Link GoingDown) 트리거 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송된다(S1210). 이 때, 이동 단말(100)은 MVN 메시지를 자신이 속해 있는 액세스 라우터(AR)로 전송한다(S1220). Referring to FIG. 12, when an SNR value detected from a serving AP, which is an AP currently communicating with the
MVN 메시지를 전송받은 액세스 라우터(AR)는 버퍼링을 시작(S1230)하고, MVN 메시지에 대한 응답 메시지인 MVAck 메시지를 이동 단말(100)로 전송한다(S1240). The access router AR receiving the MVN message starts buffering (S1230) and transmits an MVAck message, which is a response message to the MVN message, to the mobile terminal 100 (S1240).
MVAck 메시지를 전송받은 이동 단말(100)은 즉시 LS(Link Switch) 트리거 정보를 레이어 3에서 레이어 2로 전송한다(S1250). The
한편, 상기 S1220 단계에서, 이동 단말(100)이 MVN 메시지를 자신이 속해 있는 서브 네트워크를 관리하는 액세스 라우터(AR)로 전송한 후, 10ms 이내에 MVAck 메시지를 수신하지 못한 경우, 이동 단말(100)은 다시 한 번 MVN 메시지를 액세스 라우터(AR)로 재전송하게 된다. 이 때, 재전송 시점 이후 10ms 이내에 다시 MVAck 메시지를 수신하지 못한 경우에도 이동 단말(100)은 LS(Link Switch) 트리거 정보를 레이어 3에서 레이어 2로 전송한다(S1250). 그 밖에 이동 단말(100)과 현재 통신을 수행 중인 서빙 AP로부터 감지되는 SNR 값이 기설정된 소정 제3 임계치(THR_3)보다 낮아지는 경우도 이와 마찬가지로 LS 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송된다(S1250). 여기서, 소정 제3 임계치(THR_3)는 소정 제1 임계치(THR_1) 및 소정 제2 임계치(THR_2)보다 크기가 작다.On the other hand, in step S1220, if the
이와 같이 LS 트리거 정보가 레이어 3에서 레이어 2로 전송되면(S1250), 이동 단말은 선택된 타겟 AP로 재연결(Re-association)을 시도한다(S1260). As such, when the LS trigger information is transmitted from the
재연결이 완료되면, 링크 업 트리거(Link_Up Trigger) 정보가 레이어 2에서 레이어 3으로 전송된다(S1270). 이어서, 이동 단말(100)은 액세스 라우터(AR)로 FNA 메시지를 전송한다(S1280). FNA 메시지를 전송받은 액세스 라우터(AR)는 버퍼링된 패킷들을 이동 단말(100)로 전송한다(S1290).When the reconnection is completed, link_up trigger information is transmitted from
이와 같은 과정에 의해 IEEE 802.11 망에 최적화된 고속 핸드오버 방법이 수행된다. 한편, 본 실시예에서는 IEEE 802.11 망을 대상으로 한 고속 핸드오버 방법에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 IEEE 802.1x 망에도 본 발명에 따른 고속 핸드오버 방법은 적용될 수 있다.By this process, a fast handover method optimized for the IEEE 802.11 network is performed. In the present embodiment, a high speed handover method for an IEEE 802.11 network has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the fast handover method according to the present invention may be applied to other IEEE 802.1x networks.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이동성 감지 과정과 중복 주소 검출 과정이 하나의 프로세스에서 수행됨으로 인하여 보다 신속하게 핸드오버를 수행할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, since the mobility detection process and the duplicate address detection process are performed in one process, there is an advantage that the handover can be performed more quickly.
또한, 본 발명에 의하면, 레이어 2에서 핸드오버 수행되는 시점과 패킷을 터널링하는 시점을 일치시킴으로써 종래와 같은 패킷의 손실을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage in that packet loss can be prevented by matching the time when handover is performed in
또한, 본 발명에 의하면, 후보 AP들 및 타겟 AP에 FBU 메시지를 전송시점부터 소정 시간 동안 락킹 동작을 수행하여, 이동 단말이 이동 진로를 갑작스럽게 변경함에 따라 발견되는 새로운 후보 AP들을 고려하지 않음으로써 핸드오버 에러가 발생하는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by performing a locking operation for a predetermined time from the time of transmitting the FBU message to the candidate APs and the target AP, by not considering the new candidate APs found as the mobile terminal suddenly changes the mobile course There is an advantage that can prevent a handover error occurs.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications that fall within the scope of the claims.
Claims (58)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP05010675.6A EP1599062B1 (en) | 2004-05-17 | 2005-05-17 | Fast handover method for IEEE 802.11 wireless LAN networks |
JP2005144752A JP4054341B2 (en) | 2004-05-17 | 2005-05-17 | Fast handover method optimized for IEEE 802.11 network |
US11/130,250 US7676226B2 (en) | 2004-05-17 | 2005-05-17 | Fast handover method optimized for IEEE 802.11 networks |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20040034958 | 2004-05-17 | ||
KR1020040034958 | 2004-05-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060046019A KR20060046019A (en) | 2006-05-17 |
KR100643766B1 true KR100643766B1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=35476537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050038890A KR100643766B1 (en) | 2004-05-17 | 2005-05-10 | The fast handover method which is most suitable for IEEE 802.11 network |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100643766B1 (en) |
CN (1) | CN100499543C (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101932054A (en) * | 2010-08-06 | 2010-12-29 | 北京交通大学 | Switching method of wireless local area network |
WO2022031030A1 (en) * | 2020-08-04 | 2022-02-10 | 삼성전자 주식회사 | Device and method for switching communication interface in wireless communication system |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100813987B1 (en) | 2005-12-30 | 2008-03-14 | 삼성전자주식회사 | A method and apparatus of using fast mipv6 to trigger faster layer2 handover |
KR20070108427A (en) * | 2006-02-06 | 2007-11-12 | 엘지전자 주식회사 | Method for restriction of domain transfer and terminal and server thereof |
US8275377B2 (en) * | 2006-04-20 | 2012-09-25 | Qualcomm Incorporated | Wireless handoffs between multiple networks |
KR100818766B1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-01 | 포스데이타 주식회사 | Method and apparatus for performing handover in wireless telecommunication system |
KR100912812B1 (en) * | 2006-11-08 | 2009-08-18 | 한국전자통신연구원 | Apparatus for managing mobility of mobile terminal in distribution and method using the same |
CN101351023B (en) * | 2007-07-16 | 2011-08-24 | 中兴通讯股份有限公司 | Method and apparatus for changing service region of moving body |
KR20090017864A (en) | 2007-08-16 | 2009-02-19 | 삼성전자주식회사 | Method and system for supporting a handover between heterogeneous networks |
KR101455721B1 (en) * | 2007-11-08 | 2014-10-28 | 삼성전자 주식회사 | Method and Apparatus for switching an internet network for a portable terminal |
KR101030353B1 (en) | 2008-12-23 | 2011-04-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for navigating the path to mobile terminal in nearby communication |
US8204529B2 (en) * | 2009-02-05 | 2012-06-19 | Motorola Solutions, Inc. | Device and method for frequency scanning using two radios |
KR101043766B1 (en) * | 2009-09-23 | 2011-06-22 | 경북대학교 산학협력단 | User-defined network system and mobility management method thereof |
CN102244907B (en) * | 2010-05-14 | 2015-05-27 | 北京信威通信技术股份有限公司 | Quick switching method and device for radio communication |
CN103220788B (en) * | 2012-01-19 | 2016-08-24 | 华为技术有限公司 | Method, node and the access point that node is grouped |
WO2013191447A1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | 엘지전자 주식회사 | Method and apparatus for initial access over wireless lan |
US9801155B2 (en) * | 2012-09-17 | 2017-10-24 | Intel Corporation | Apparatus system and method of time-of-flight positioning via neighbor list |
CN103702398A (en) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | Tcl集团股份有限公司 | Wireless AP (access point) selection method and system |
CN104754621B (en) * | 2013-12-31 | 2018-12-04 | 中国移动通信集团上海有限公司 | A kind of wireless network detection method and device |
CN104053171B (en) * | 2014-06-18 | 2017-12-05 | 普联技术有限公司 | A kind of wireless router and its channel switching method |
CN105430699B (en) * | 2015-11-18 | 2019-03-01 | 北京华信联创科技有限公司 | The methods, devices and systems that terminal switches at high speed between AP in wlan network |
CN109104747A (en) * | 2017-06-21 | 2018-12-28 | 索尼公司 | Electronic equipment and method for wireless communication |
CN112954752B (en) * | 2021-01-26 | 2022-09-20 | 上海商米科技集团股份有限公司 | WiFi roaming method and system based on multiple connections |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010032466A (en) * | 1997-11-26 | 2001-04-25 | 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 | Method and apparatus for determining hand-off candidates in a communication system |
KR20030095139A (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | (주) 콘텔라 | Automatic roaming System and method for location based service |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5267261A (en) * | 1992-03-05 | 1993-11-30 | Qualcomm Incorporated | Mobile station assisted soft handoff in a CDMA cellular communications system |
-
2005
- 2005-05-10 KR KR1020050038890A patent/KR100643766B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-05-17 CN CNB2005100792035A patent/CN100499543C/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010032466A (en) * | 1997-11-26 | 2001-04-25 | 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 | Method and apparatus for determining hand-off candidates in a communication system |
KR20030095139A (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | (주) 콘텔라 | Automatic roaming System and method for location based service |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1020010032466 * |
1020030095139 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101932054A (en) * | 2010-08-06 | 2010-12-29 | 北京交通大学 | Switching method of wireless local area network |
CN101932054B (en) * | 2010-08-06 | 2011-12-21 | 北京交大资产经营有限公司 | Switching method of wireless local area network |
WO2022031030A1 (en) * | 2020-08-04 | 2022-02-10 | 삼성전자 주식회사 | Device and method for switching communication interface in wireless communication system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1700669A (en) | 2005-11-23 |
KR20060046019A (en) | 2006-05-17 |
CN100499543C (en) | 2009-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4054341B2 (en) | Fast handover method optimized for IEEE 802.11 network | |
KR100643766B1 (en) | The fast handover method which is most suitable for IEEE 802.11 network | |
EP1911312B1 (en) | Means and methods for improving the handover characteristics of radio access networks | |
RU2353073C2 (en) | Service forwarding between wireless local network and cellular system | |
EP1281285B1 (en) | Apparatus and method for assigning temporary identifiers to a mobile node during handover | |
US7260075B2 (en) | Fast duplicate address detection entity for managing information for fast duplicate address detection in distribution system and fast duplicate address detection method using the same | |
US7697940B2 (en) | Network apparatus for stable handoff in IP-based mobile ad hoc network system, and handoff method using the same | |
US20070248058A1 (en) | Fast link-down detection systems and methods | |
US7356002B2 (en) | Method for reserving a new care of address (CoA) in advance to achieve a fast handover under a mobile internet protocol version 6 (IPV6) environment | |
US20080298321A1 (en) | Multimode terminal for supporting fast handover between heterogeneous networks | |
KR20090018671A (en) | Method for increasing handoff speed of mobile node in wireless lan and the mobile node | |
WO2006039095A2 (en) | Method and system for proactive setup of multicast distribution tree | |
US8520627B2 (en) | Method of conducting handover of mobile node, and network system using the same | |
Chou et al. | An enhanced inter-access point protocol for uniform intra and intersubnet handoffs | |
US7471950B1 (en) | Base station controlled vertical handoff in a hybrid wireless communication system | |
Keszei et al. | Evaluation of the BRAIN candidate mobility management protocol | |
US20070076661A1 (en) | Method of performing handoffs in wireless local area networks | |
Pagtzis et al. | A model of seamless IP mobility for future wireless access networks | |
Renu | Vertical Handoff Performance in WLAN Wireless Networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |