KR100871620B1 - 광대역 무선접속 통신망에서 다중홉 시스템을 위한핸드오버 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 무선접속 통신망에서 다중 홉 시스템을 위한 핸드오버 장치 및 방법에 관한 것으로 무선접속 통신망에서 핸드오버 시스템에 있어서, 주변 기지국과 주변 중계국의 정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 방송하는 기지국과, 상기 기지국이 방송한 메시지를 수신하고, 상기 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 기지국 또는 중계국이 있을 경우, 상기 방송 메시지에 포함시키는 중계국과, 상기 중계국이 방송한 메시지를 수신하고, 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국을 알림으로써 핸드오버할 수 있는 기지국 또는 중계국에 대한 정보를 요청하는 단말을 포함하는 것으로 중계국이 도입될 경우에 단말의 핸드오버를 위한 새로운 절차 및 메시지를 제공함으로써, 상기 중계국이 도입되더라도 핸드오버가 오류 없이 수행되는 이점이 있다.

IEEE 802.16 시스템, 다중홉(Multi Hop)시스템, BTS(Base Transceiver Station). MH-BTS(MultiHop-Base Transceiver Station), 중계국(Relay, relay system)

Description

광대역 무선접속 통신망에서 다중홉 시스템을 위한 핸드오버 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HANDOVER FOR MULTIHOP SYSTEM IN BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION NETWORK}

도 1은 기존의 광대역 무선접속 통신망에서 핸드오버 과정을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속망에서의 핸드오버의 예상경우를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속망에서 중계국의 MOB_NBR-ADV메시지 전송과정의 흐름을 도시한 흐름도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속망에서 기지국의 MOB_NBR-ADV메시지 전송과정의 흐름을 도시한 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말요청 핸드오버 메시지를 수신한 중계국의 동작을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 중계국에서 기지국으로 전송하는 메시지의 처리 흐름을 도시한 흐름도,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 단말로 전송하는 메시지의 처리 과정을 도시한 흐름도, 및,

도 8은 본 발명의 실시 예에 광대역 무선접속 통신망에서 따른 단말의 핸드오버 과정을 도시한 흐름도.

본 발명은 핸드오버에 관한 것으로 특히 광대역 무선접속 통신망에서 다중홉 시스템을 위한 핸드오버 장치 및 방법에 관한 것이다.

더 높은 전송율을 필요로 하는 서비스의 증가에 따라 기존의 CDMA(Code Division Multiple Access)통신을 이용한 3세대 이동통신보다 더 높은 전송률을 제공하는 통신 시스템의 필요성이 점차 대두되고 있다.

보다 더 높은 전송률을 가지는 시스템과 더 넓은 영역에서 서비스가 가능한 기술을 제공하기 위해서는 중계국(Relay)를 이용한 다중 홉(MultiHop)기술이 필수적이다.

상기 다중 홉 기술은 기지국(Base Transceiver Station 또는 Base STation, 이하 BTS 또는 BS라 표시할 수 있다.)과 단말(Mobile Station, 이하 MS라 표시할 수 있다.)사이에 중계국(MultiHop-BTS, 이하 MH-BTS라 표시할 수 있다.)를 두어 더 높은 전송률과 더 넓은 서비스 영역제공을 가능하게 하는 기술이다.

도 1은 기존의 광대역 무선접속 통신망에서 핸드오버 과정의 도시한 것이다. 이하, 상기 핸드오버 과정 중의 메시지는 IEEE 802.16 기반의 메시지이다.

상기 도 1을 참조하면, 기지국(160)에서 100단계에서와 같이 단말(150)로 인접 기지국의 정보를 알려주는 MOB_NBR-ADV 메시지가 방송되면, 상기 단말(150)은 101단계에서 상기 기지국(160)에서 전송한 상기 MOB_NBR-ADV 메시지의 인접 기지국 인덱스를 바탕으로 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다. 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에는 상기 단말(150)이 핸드오버할 후보 기지국의 리스트가 포함되어 있고, 핸드오버 과정의 시작을 요구하는 메시지이다.

상기와 같은 경우, 상기 단말(150)은 상기 MOB_NBR-ADV메시지에서 획득한 인접 기지국의 정보를 이용할 수도 있으며, 자체적으로 스캔(Scan)해서 얻은 이웃 기지국 정보를 이용하여 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송할 수도 있는데, 자체적으로 스캔한 경우에는 인접 기지국의 ID정보를 이용하게 된다.

이후, 기지국(160)은 103단계와 같이 후보 기지국이 상기 단말(150)의 요청을 수용할 수 있는 지 여부를 MOB_BSHO-RSP메시지를 통해 전송한다.

이후, 상기 단말(150)은 105단계에서 MOB_HO-IND 메시지를 이용해 핸드오버할 대상 기지국을 상기 기지국(160)에게 알린다. 상기 핸드오버는 기본적 CID(Connection ID)를 기준으로 이루어진다. 상기 CID는 상기 단말(150)이 현재 연결한 기지국(160)과의 연결 ID를 나타낸다.

상기 도 1의 경우와 같이, 기존의 기지국(160)과 단말(150)사이에서의 핸드오버 방식은 중계국이 없는 경우의 핸드오버 방식이므로 상기 중계국이 있는 경우에는 새로운 핸드오버에 관한 구조 및 메시지 방식이 정의되어야 한다.

따라서, 본 발명은 광대역 무선접속 통신망에서 다중홉 시스템을 위한 핸드오버 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 장치는 광대역 무선접속 통신망에서 다중 홉 시스템을 지원하는 핸드오버 시스템에 있어서, 무선접속 통신망에서 핸드오버 시스템에 있어서, 주변 기지국과 주변 중계국의 정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 방송하는 기지국과, 상기 기지국이 방송한 메시지를 수신하고, 상기 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 기지국 또는 중계국이 있을 경우, 상기 방송 메시지에 포함시키는 중계국과, 상기 중계국이 방송한 메시지를 수신하고, 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국을 알림으로써 핸드오버할 수 있는 기지국 또는 중계국에 대한 정보를 요청하는 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방법은 무선접속 통신망에서 중계국의 핸드오버 방법에 있어서, 단말이 전송한 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지에서 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국이 기지국이 전송한 기지국 또는 중계국인지 아니면 중계국이 전송한 기지국 또는 중계국인지 아니면 상기 단말이 검색한 기지국 또는 중계국인지 검사하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지에서 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국이 상기 중계국이 검색한 기지국 또는 중계국인 경우 ,상기 단말이 핸드오버할 기지국 또는 중계국의 정보를 재구성하고, 상기 단말에 대한 특정 지시자와 함께 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함시켜 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국에서 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 그리고 상기 단말에 대한 특정 지시자를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 경우, 상기 응답 메시지에서 상기 특정 지시자를 제거한 후, 상기 단말로 전송하는 과정과, 상기 단말로부터 핸드오버 메시지를 수신한 경우, 상기 단말에 대한 특정 지시자를 상기 핸드오버 메시지에 포함시켜 상기 기지국으로 전송하는 과정과,상기 핸드오버 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 경우, 상기 응답 메시지에서 상기 특정 지시자를 제거한 후, 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 광대역 무선접속 통신망에서 다중홉 시스템을 위한 핸드오버 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속망에서의 핸드오버의 예상경우를 도시한 것이다.

상기 도 2를 참조하면, 단말은 중계국에 연결되어 있으며, 이에 따라 상기 단말은 상기 중계국의 기능을 통해 기지국과 데이터를 송수신한다.

상기 단말이 핸드오버 할 경우를 가정하면, 상기 단말의 위치에 따라 a)의 경우처럼 한 셀 내의 중계국에서 다른 중계국으로, b)의 경우처럼 한 셀 내의 기지국에서 중계국으로, c)의 경우처럼 한 셀 내의 중계국에서 기지국으로, d)의 경우처럼 할 셀 내의 중계국에서 다른 셀의 기지국으로, e)의 경우처럼 한 셀 내의 중계국에서 다른 셀 내의 중계국으로 상기 단말이 핸드오버할 경우를 생각할 수 있다.

따라서, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버할 경우에 필요한 인접 기지국 정보 이외에도 상기 단말이 현재 연결된 상기 중계국을 통해서 상기 기지국과 통신을 수행하므로 상기 중계국에 대한 정보도 고려해야 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속망에서 중계국의 MOB_NBR-ADV 메시지 전송과정의 흐름을 도시한 것이다. 상기 MOB_NBR-ADV메시지는 기지국 또는 상기 중계국에서 단말로 주기적으로 방송하는 메시지로 주변 기지국, 중계국의 정보를 포함한다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 중계국은 300단계에서 기지국으로부터 인접 기지국/중계국의 정보를 상기 MOB_NBR-ADV메시지를 통해 전송받는다.

이후, 301단계로 진행하여, 상기 중계국은 상기 기지국으로부터 인접 기지국, 인접 중계국, 상기 기지국의 중계국 리스트 이외에 상기 중계국 주변의 다른 중계국 또는 기지국의 정보를 추가할 필요가 있는지 검사한다.

상기 301단계에서 상기 정보 추가가 필요할 경우, 302단계로 진행하여 인접 기지국의 정보추가가 필요한지 검사하고, 필요할 경우, 303단계로 진행하여, 상기 기지국에서 받은 정보와 함께 새로운 인접 기지국 정보를 구성한 후 상기 MOB_NBR-ADV메시지에 포함시켜 재구성한 MOB_NBR-ADV메시지를 전송한다.

만약, 상기 302단계에서, 인접 기지국의 정보 추가가 아닌 다른 중계국의 정보추가가 필요한 경우, 304단계로 진행하여, 상기 기지국에서 받은 정보와 함께 새로운 인접 중계국 정보를 구성한 후 상기 MOB_NBR-ADV메시지에 포함시켜 재구성한 MOB_NBR-ADV메시지를 전송한다.

만약, 상기 301단계에서 정보 추가가 필요없는 경우, 305단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 전송받은 정보를 방송하고 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.

상기 도 3에서 전송하는 MOB_NBR-ADV 메시지의 형식은 하기 표 1과 같다.

syntax	size (bits)	Notes
MOB _NBR_ADV_message_format() {
Management message type= 53	8
Skip-optional-fields bitmap	8	Bit[0]: if set to 1, omit operator id field Bit[1]: if set to 1, omit NBR BS ID field Bit[2] if set to 1, omit HO process optimization field: Bit[3]: if set to 1, omit QoS related fields Bit[4]:if set to 1, omit NBR RS ID field Bit[5]-[7] : reserved
Operator id	24	Operator id
Configuration change count	8	Incremented each time the information for the associatedneighbor BS or RS has changed
N_NEIBHBORS	8	Number of BS and RS
For (j=0; j<N_NEIGHBORS; j++){
Phy profile id ( if set)	8	Aggregated IDs for Phy profile
FA index ( if set)	8	Frequency assignment index
Neighbor BSID( if set)	24	Bs id for OFDMA phy
Neighbor RSID(if set)	24	RS id for OFDMA phy
Preamble index/subchannel index	24
TLV neighbor information		Dcd settings, ucd settings
}
}

상기 도 3의 304단계에서는 다른 중계국의 정보가 추가되므로 상기 표 1과 같이 상기 MOB_NBR-ADV메시지에 24비트 크기의 "RS ID" 필드를 추가하여 인접중계국의 정보를 추가한다.

상기 "RS ID" 설정과 함께 인접 중계국 정보는 24비트 크기의 "Preamble index/subchannel index" 필드와 DCD 설정과 UCD설정을 나타내는 "TLV neighbor information" 필드로 나타낸다.

그리고 상기 표 1의 "Skip-optional-fields bitmap" 의 다섯번째 비트(Bit[4])에 한 비트를 할당하여 중계국이 포함되지 않을 경우를 대비하도록 한다.

즉, 상기 한 비트를 "NBR RS ID field"(이웃 중계국 ID를 나타냄)로 사용하고 세팅된 경우, "RS ID" 필드가 없는 경우(예를 들어 중계국이 없는 경우)로 사용하고 이는 하위호환성에 대비하기 위한 것이다.

또한, 상기 "RS ID" 필드를 추가하는 경우는, 하기 도 4의 경우처럼, 기지국에서 인접 기지국, 인접 중계국에 관한 정보를 설정할 경우와, 상기 도 3과 같이 중계국에서 자신의 인접 기지국 또는 중계국에 대한 정보를 구성하는 경우이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속망에서 기지국의 MOB_NBR-ADV메시지 전송과정의 흐름을 도시한 것이다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 기지국은 400단계에서 인접 기지국, 중계국의 정보를 획득하고 401단계로 이동한 후, 서빙 기지국은 인접 기지국 또는 상기 서빙 기지국에 중계국이 있는지 검사한다. 상기 서빙 기지국은 현재 단말과 연결되어 있는 기지국을 나타낸다.

만약, 상기 401단계에서 중계국이 있는 경우, 상기 서빙 기지국은 403단계로 진행하여 상기 표 1에서와 같이 인접 기지국 또는 인접 중계국 정보를 함께 구성하여 전송한다.

인접 중계국의 "RS ID"를 구성함에 있어서, 종래에는 Operator ID, BS ID를 가지고 Neighbor BS ID를 구성하는데 비해, 중계국이 있는 경우에는 24비트의 RD ID가 추가되어 각각의 기지국 하에 있는 중계국을 구분한다.

즉, Operator ID, Neighbor BS ID, Neighbor RS ID를 이용하여 구성한다.

만약, 상기 401단계에서 상기 중계국이 없는 경우, 405단계로 진행하여, 종래의 경우와 같이 인접 기지국 정보를 전송하며 이 경우, 상기 표 1의 "skip-optional-fields bitmap Bit[4]=1"을 설정한다. 즉, 중계국이 없다는 사실을 표현한다. 이후, 상기 기지국은 본 알고리듬을 종료한다.

상기 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신한 단말이 핸드오버할 후보 기지국, 중계국의 정보를 포함한 단말요청 핸드오버 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 전송한 경우, 상기 단말요청 핸드오버 메시지를 수신한 상기 중계국의 동작은 하기 도 5와 같다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말요청 핸드오버 메시지를 수신한 중계국의 동작을 도시한 것이다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 중계국은 501단계에서 상기 단말요청 핸드오버(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 수신하면, 503단계로 진행하여 상기 메시지 필드 중 "N_new_BS_index" 필드의 값이 설정되어 있는지 검사한다.

상기 503단계에서 상기 "N_NEW_BS_index" 필드의 값이 설정되어 있는 경우, 505단계로 진행하여 "Neighbor_BS_index" 필드를 읽어온다.

이후, 509단계로 진행하여, 읽어온 상기 "Neighbor_BS_index" 필드에 포함된 중계국 또는 기지국 정보가 상기 중계국이 생성하고 MOB_NBR-ADV에 포함하여 전송한 기지국 또는 중계국 정보인지 검사한다.

만약, 상기 509단계에서 상기 중계국이 생성한 경우라면, 511단계로 이동하여, 상기 중계국의 DB를 참조하여, 하기 표 2와 같은 상기 단말이 요청하는 이웃 중계국 또는 기지국 정보를 포함하는 단말 요청 정보를 재구성한다.

즉, 상기 중계국은 상기 단말로부터의 요청임을 나타내기 위해 상기 단말과 상기 중계국 사이의 CID를 캡슐화하고 "N_NEW_BS_RS_index" 관련 필드를 생성하여 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함시켜 상기 기지국에 전송한다.

이 경우 상기 "N_NEW_BS_index" 필드에 포함된 중계국 또는 기지국 정보 중 상기 중계국이 생성한 중계국 또는 기지국의 정보는 삭제되어 상기 "N_NEW_BS_RS_index" 필드에 삽입되고 만일 N_new_BS_Full 관련 필드가 있다면 해당 필드는 단말에서 받은 그대로 기지국으로 전송된다.

만약, 상기 509단계에서 상기 중계국이 생성한 경우가 아니라면, 즉, 상기 기지국으로부터 전달받아 상기 단말로 제공한 인접 후보 기지국 또는 중계국 정보인 경우, 513단계로 이동하여 상기 단말로부터의 요청임을 나타내기 위해 상기 단말과 상기 중계국 사이의 CID를 캡슐화하여 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함시켜 상기 기지국에 전송한다.

따라서, 상기 513 단계의 경우는 "N_NEW_BS_RS_index" 관련 필드가 없는 메시지를 전송하는 경우이다.

만약, 상기 503단계에서 "N_NEW_BS_index" 값이 설정되어 있지 않은 경우는, 상기 단말이 스캔을 통해 검색한 기지국 또는 중계국이 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 중계국에 포함된 경우이므로, 507단계로 진행하여 "N_NEW_BS_FULL" 필드를 포함하는 MOB_MSHO-REQ 메시지에 상기 단말로부터의 요청임을 나타내기 위해 상기 단말과 상기 중계국 사이의 CID를 캡슐화한 정보를 포함하여 상기 기지국으로 전송하고 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.

하기 표 2는 상기 중계국이 상기 도 5의 경우에 구성하는 MOB_MSHO-REQ 메시지를 나타낸다.

syntax	Size (bits)	notes
MOB_MSHO-REQ_message_format() {
Management message type=57	8
Report metric	8	Bitmap for BS CINR mean, BS RSSI mean etc.
N_new_BS_index		Number of new recommended BS and RSs which are included in MOB_NBR-ADV message
{
Configuration change count for MOB_NBR-ADV	8	Configuration change count value
For (j=0; j<N_new_BS_index; j++){
Neighbor_BS index	8	Neighbor BS or RS index
Preamble index/subchannel index	8	PHY specific preamble/ subchannel index
Service level prediction	3	Expected Service level from This BS or RS
}
}
N_new_BS_Full		Number of neighboring BSs and RSs to be scanned or associated, which are not included in MOB_NBR-ADV message
{
For (j=0; j<N_new_BS_Full; j++){
Neighbor_BS_RS ID	48	BS or RS indentifier
Preamble index/subchannel index	8	PHY specific preamble/ subchannel index
Service level prediction	3	Expected Service level from This BS or RS
}
}
N_new_BS_RS_index {	8	Number of new recommended BS_RSs which included in MOB_NBR-ADV message and created by RS
Configuration change count for MOB_NBR-ADV	8	Configuration change count value
For (j=0; j<N_new_BS_RS_index; j++){
Neighbor_BS_RS ID	48	BS or RS indentifier
Preamble index/subchannel index	8	PHY specific preamble/ subchannel index
Service level prediction	3	Expected Service level from This BS or RS
}
CID	16	Basic CID for MS and MH-BTS
}

상기 "N_new_BS_index" 필드는 MOB_NBR-ADV메시지에 포함되어 있고, Neighbor List에 기지국 또는 중계국 중 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 중계국을 나타낸다.

그리고, 상기 "N_new_BS_index"에는 MOB_NBR-ADV메시지의 구성변경 횟수를 나타내는 8 비트 크기의 "Configuration change count for MOB_NBR-ADV" 필드와, 이웃 기지국과 중계국의 인덱스를 나타내는 8 비트 크기의 "Neighbor_BS_index"와, 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 8비트 크기의 "Preamble index/subchannel index", 그리고 기대되는 서비스 수준을 나타내는 3비트 크기의 "Service level prediction"이 포함된다.

상기 "Neighbor_BS_index"와, "Preamble index/subchannel index" 그리고, "Service level prediction"는 상기 중계국 또는 기지국의 갯수에 따라 복수 개로 존재할 수 있다.

상기 "N_new_BS_RS_index" 필드는 MOB_NBR-ADV메시지에 포함되어 있고, 상기 중계국에 의해 Neighbor List에 추가된 기지국 또는 중계국 중 상기 단말이 핸드오버할 후보로 선택한 기지국 또는 중계국를 나타낸다.

상기 "N_new_BS_RS_index" 필드는 상기 중계국이 MOB_MSHO-REQ 메시지를 상기 단말로부터 수신 후, 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지의 "N_new_BS_index"를 기반으로 기지국에 전송하기 위해 재구성한 필드이다.

그리고, 상기 "N_new_BS_RS_index"에는 MOB_NBR-ADV메시지의 구성변경 횟수를 나타내는 8 비트 크기의 "Configuration change count for MOB_NBR-ADV" 필드와, 이웃 기지국과 중계국의 ID(identifier)를 나타내는 48 비트 크기의 "Neighbor_BS_RS_ID"와, 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 8비트 크기의 "Preamble index/subchannel index", 그리고 기대되는 서비스 수준을 나타내는 3비트 크기의 "Service level prediction"이 포함된다.

상기 "Neighbor_BS_RS_ID"와, "Preamble index/subchannel index" 그리고, "Service level prediction"는 상기 중계국 또는 기지국의 갯수에 따라 복수 개로 존재할 수 있다.

상기 "N_NEW_BS_FULL" 필드는 MOB_NBR-ADV메시지에 포함되어 있지 않으나 상기 단말이 스캔하여 검색한 기지국 또는 중계국 중 상기 단말이 핸드오버 할 후보로 선택한 기지국 또는 중계국을 나타낸다.

그리고, 상기 "N_NEW_BS_FULL" 필드에는 48비트 크기의 상기 단말이 검색한 핸드오버 후보 기지국 또는 중계국의 ID(identifier, Neighbor_BS_RS_ID)와, 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 8비트 크기의 "Preamble index/subchannel index", 그리고 기대되는 서비스 수준을 나타내는 3비트 크기의 "Service level prediction"이 포함된다.

상기 "Neighbor_BS_RS_ID"와, "Preamble index/subchannel index" 그리고, "Service level prediction"는 상기 중계국 또는 기지국의 갯수에 따라 복수 개로 존재할 수 있다.

하기 표 3은 상기 중계국이 상기 도 5의 캡슐화하여 구성하는 메시지에 있어서 캡슐화 되는 정보 즉, 단말과 중계국 사이의 CID를 나타낸다. 하기 표 3의 CID는 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지가 상기 단말로부터의 요청임을 나타내기 위해 포함된다.

syntax	Size (bits)	notes
Connection ID(CID )	16	Basic CID for MS and MH-BTS

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 중계국에서 기지국으로 전송하는 메시지의 처리 흐름을 도시한 것이다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 중계국은 600단계에서 상기 단말로부터 메시지를 수신하면, 601단계로 진행하여 상기 기지국으로 전송할 메시지인지의 여부를 검사한다.

상기 601단계에서 상기 기지국으로 전송할 메시지인 경우, 상기 중계국은 603단계에서 상기 단말의 CID를 캡슐화하여 상기 메시지에 포함시켜 상기 기지국으로 전송한다.

상기 603단계의 과정이 필요한 메시지는 본 발명에서 MOB_MSHO-REQ, MOB_HO-IND 등이 있다.

상기 MOB_HO-IND는 상기 단말이 특정 기지국 또는 중계국으로 핸드오버를 한다는 것을 나타내기 위하여 사용되고 하기 표 4와 같다.

syntax	Size(bits)	notes
MOB_HO-IND_Message_format(){
Management Message type=59	8
HO_IND_type	2	0b00: success ob01: HO cancel ob10: HO reject ob11: reserved
Target_BS_ID	48	Target BS or RS ID
Preamble index	8	Preamble index
TLV encoded information	Variable	TLV specific
Connection ID(CID )	16	Basic CID for MS and MH-BTS
}

상기 표 4에서 "Target_BS_ID" 필드는 상기 단말이 핸드오버 할 기지국 또는 중계국을 나타낸다. 그리고 "CID" 필드는 상기 MOB_HO-IND메시지가 단말로부터의 요청임을 나타내기 위한 단말과 중계국 사이의 CID를 나타내는 캡슐화된 CID이다.

상기 601단계에서 상기 기지국으로 전송할 메시지가 아닌 경우, 상기 중계국은 605단계로 이동하여 상기 중계국이 상기 수신한 메시지를 처리하고 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 단말로 전송하는 메시지의 처리 과정을 도시한 것이다.

상기 도 7을 참조하면, 상기 기지국은 700단계에서 중계국이 단말로부터 수신하여 상기 기지국으로 전송한 메시지를 수신한다..

이후, 상기 기지국은 701단계로 진행하여, 상기 메시지에서 CID를 획득한 후, 702단계로 진행하여 상기 메시지가 중계국을 통해 상기 단말로 응답메시지를 전송해야 하는 메시지인지 검사한다.

만약, 702단계에서 상기 단말로 응답메시지를 전송해야 하는 메시지인지 경우, 상기 기지국은 703단계로 진행하여 상기 단말의 CID를 캡슐화하여 상기 메시지에 포함시켜 상기 중계국으로 전송한다..

상기 702단계와 같은 메시지는 예를 들어, MOB_BSHO-RSP 메시지가 있는데, 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지는 MOB_MSHO-REQ 메시지의 응답메시지이고 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함된 후보 기지국 또는 중계국 중 상기 단말이 핸드오버 가능한 기지국 또는 중계국 정보가 포함되어 있다.

상기 MOB_BSHO-RSP 메시지는 하기 표 5와 같다.

syntax	Size(bits)	notes
MOB_BSHO-RSP_Message_format(){
Management Message type=58	8
N_Recommended	8	Number of recommended candidate
For(j=0;j<N_Recommended; j++){
Neighbor BSID	48	Recommended BS or RS ID
Preamble index	8	Preamble index
Service level prediction	8	Expected service level from Recommended BS or RS
CID	16	Basic CID for MS and MH-BTS
}
}

상기 표 5에서 "CID" 필드는 상기 MOB_BSHO-RSP메시지가 상기 단말로부터의 요청에 대한 응답임을 나타내기 위한 것으로, 상기 단말과 상기 중계국 사이의 CID를 나타내는 것으로 캡슐화되어 전송된다.

만약, 상기 702단계에서 상기 단말로 응답메시지를 전송해야 하는 메시지가 아닌 경우, 상기 기지국은 705단계로 진행하여 캡슐화된 CID를 포함하지 않고 해당 메시지를 전송한 후 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신망에서 단말의 핸드오버 과정을 도시한 것이다.

상기 도 8을 참조하면, 801단계에서 기지국1(853)은 MOB_NBR-ADV 메시지를 방송한다.

상기 MOB_NBR-ADV메시지는 24비트의 "RS-ID"가 옵션 필드로 설정되어 인접 중계국의 정보를 포함할 수 있다.

상기 801단계에서 상기 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신한 중계국1(852)은 803단계에서 상기 MOB_NBR-ADV메시지를 단순 전달하거나 또는 새로운 인접 기지국 또는 중계국의 정보를 추가하여 단말(851)로 전송할 수 있다.

상기 MOB_NBR-ADV메시지를 수신한 상기 단말(851)은 805 단계에서 MOB_MSHO-REQ메시지를 전송하여 핸드오버 시작을 요청한다.

상기 MOB_NBR-ADV메시지에 새로 추가된 인접 기지국 또는 중계국 중 상기 단말(851)이 핸드오버 할 후보 중계국 또는 기지국이 있을 경우, 상기 단말(851)은 "N_new_BS_index"를 포함한 MOB_MSHO-REQ메시지를 전송하여 핸드오버 시작을 요청한다.
또는, 상기 단말(851)은 스캔한 후 발견한 핸드오버 후보 중계국, 기지국이 핸드오버 후보일 경우, "N_new_BS_Full”를 포함한 “MOB_MSHO-REQ”메시지를 전송하여 핸드오버 시작을 요청한다.

이후, 807단계에서 상기 핸드오버 시작요청을 받은 중계국1(852)은 상기 N_New_BS_index 중에 Neighbor_BS_index 에 포함된 기지국 또는 중계국의 정보가 상기 중계국1(852)에 의해 생성된 것이라면, 수신한 상기 MOB_MSHO-REQ메시지의 상기 "Neighbor_BS_index"를 이용하여 "N_NEW_BS_RS_index" 관련 필드를 생성하여 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함시켜 기지국으로 전송한다.

상기 807단계의 MOB_MSHO-REQ메시지에는 상기 단말(851)과 중계국1(852) 사이의 CID가 캡슐화되어 전송된다.

이후, 기지국1(853)은 809단계에서 수신한 상기 MOB_MSHO-REQ메시지에 대한 응답메시지인 MOB_BSHO-RSP메시지를 생성하여 전송한다. 상기 MOB_BSHO-RSP메시지에는 상기 단말(851)과 중계국1(852) 사이의 CID가 캡슐화되어 전송된다.

이후, 상기 중계국1(852)는 상기 811단계에서 상기 수신한 MOB_BSHO-RSP메시지를 상기 단말(851)로 전송한다.

이후, 상기 단말(851)은 상기 MOB_BSHO-RSP메시지를 수신하고 핸드오버 할 기지국 또는 중계국을 확정한 뒤, 813단계로 진행하여 MOB_HO-IND 메시지를 전송한다.

이후, 상기 중계국1(852)은 상기 MOB_HO-IND 메시지를 수신한 후, 815단계에서 상기 단말(851)과 중계국(852) 사이의 캡슐화된 CID를 포함한 MOB_HO-IND 메시지를 생성하여 상기 기지국1(853)으로 전송한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속 네트워크에서 중계국이 도입될 경우의 단말의 핸드오버를 위한 새로운 절차 및 메시지를 제공함으로써, 상기 중계국이 도입되더라도 핸드오버가 오류 없이 수행되는 이점이 있다.

Claims (28)

1. 무선접속 통신망에서 핸드오버 시스템에 있어서,

   주변 기지국과 주변 중계국의 정보를 포함하는 제 1 방송 메시지를 주기적으로 방송하는 제 1 기지국과,

   상기 제 1 기지국이 방송한 제 1 방송 메시지를 수신하고, 상기 제 1 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 기지국 또는 중계국이 있을 경우, 제 2 방송 메시지에 상기 제 1 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 기지국 또는 중계국의 정보를 포함시키는 제 1 중계국과,

   상기 제 1 중계국이 방송한 상기 제 2 방송 메시지를 수신하고, 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국을 알린 후 , 핸드오버할 수 있는 기지국 또는 중계국에 대한 정보를 요청하는 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 기지국에 의해 방송되는 상기 주변 기지국과 상기 주변 중계국의 정보는

   상기 제 1 기지국이 소정 메시지내에 포함된 캡슐화된 특정 지시자를 통해 상기 소정 메시지를 전송한 노드를 판단하고, 상기 전송 노드로 상기 캡슐화된 특정 지시자가 포함된 메시지를 전송하고, 핸드오버에 따른 처리를 수행하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1 중계국은 주기적으로 상기 제 2 방송 메시지를 방송하고, 특정 노드로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 특정 노드가 전송한 메시지에 상기 특정 노드에 대한 특정 지시자를 포함시켜 상기 제 1 기지국으로 전송하고, 상기 제 1 기지국으로부터 수신한 메시지가 상기 특정 노드에 대한 특정 지시자를 포함하는 경우, 상기 특정 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 후보 기지국 또는 상기 후보 중계국은 상기 제 2 방송 메시지에 포함되지 않은 기지국 또는 중계국을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 단말은 스캔과정을 거쳐 상기 제 2 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 기지국 또는 중계국이 있을 경우, 이를 생성할 상기 후보 기지국 또는 상기 후보 중계국에 포함시키고, 수신한 핸드오버 가능 중계국 또는 기지국의 정보에 기반하여 핸드오버할 타겟 중계국 또는 타켓 기지국을 선택하고, 상기 타겟 중계국 또는 타켓 기지국으로 핸드오버하는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 특정 지시자는 CID(Connection ID)인 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 기지국은 상기 제 1 중계국을 통해 상기 단말이 전송한 핸드오버요청 메시지를 수신한 후, 상기 핸드오버 요청 메시지 내의 상기 단말이 전송한 핸드오버 후보 기지국 또는 후보 중계국 중에서 상기 제 1 기지국이 추천하는(recommend) 핸드오버 가능 후보 기지국 또는 중계국을 상기 단말과 상기 제 1 중계국 사이의 CID와 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 중계국은 상기 단말로부터 수신한 핸드오버 요청메시지에서, 상기 단말의 핸드오버 후보 기지국 또는 후보 중계국의 정보 중 상기 제 1 중계국이 추가한 기지국 또는 중계국의 정보가 있을 경우, 상기 제 1 중계국이 추가한 기지국 또는 중계국의 정보를 재구성한 정보를 상기 핸드오버요청 메시지에 포함시켜 상기 제 1 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 제 1 중계국이 추가한 기지국 또는 중계국에 대해 재구성하는 정보는

   방송 메시지의 구성변경 횟수를 나타내는 정보와, 상기 제 1 중계국이 검색한 주변 기지국 또는 주변 중계국의 ID를 나타내는 정보와, 상기 제 1 중계국이 검색한 주변 기지국 또는 주변 중계국 각각에 대한 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 정보와, 각각에 대한 기대되는 서비스 수준을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 단말은 핸드오버 할 기지국 또는 중계국이 상기 제 1 기지국이 상기 제 1 중계국을 통해 전송한 주변 기지국과 주변 중계국의 정보를 포함하는 메시지에 포함되지 않고, 상기 단말이 스캔과정을 거쳐 검색한 주변 기지국 또는 주변 중계국일 경우, 핸드오버 할 후보 기지국 또는 중계국의 정보를 재구성한 정보를 상기 핸드오버요청 메시지에 포함시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 단말이 재구성한 정보는, 상기 단말이 검색한 후보 기지국 또는 후보 중계국의 ID를 나타내는 정보와, 상기 단말이 검색한 후보 기지국 또는 후보 중계국에 대한 각각의 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 정보와, 각각의 기대되는 서비스 수준을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 무선접속 통신망에서 주변 기지국 또는 주변 중계국의 정보를 방송하는 중계국의 방법에 있어서,

    기지국이 방송한 제 1 방송 메시지를 수신하는 과정과,

    상기 제 1 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 주변 기지국 또는 주변 중계국이 존재하는지 검사하는 과정과,

    상기 제 1 방송 메시지에 포함되어 있지 않은 주변 기지국 또는 주변 중계국이 존재하는 경우, 제 2 방송 메시지에 상기 제 1 방송메시지에 포함되어 있지 않는 주변 기지국 또는 주변 중계국의 정보를 포함시켜 갱신하는 과정과,

    갱신한 상기 제 2 방송 메시지를 주기적으로 방송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 중계국이 포함시키는 상기 주변 기지국 또는 상기 주변 중계국의 정보는 상기 주변 기지국의 ID 정보 또는 상기 주변 중계국의 ID 정보와, 상기 주변 중계국의 존재 여부를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 무선접속 통신망에서 단말의 핸드오버 방법에 있어서,

    상기 단말이 방송 메시지를 수신하여, 상기 방송 메시지에 포함된 주변 기지국 또는 주변 중계국 정보를 획득하는 과정과,

    상기 수신과정 후, 상기 단말이 검색(Scan)과정을 거쳐, 상기 방송 메시지에 포함된 상기 주변 기지국 또는 상기 주변 중계국 이외에 다른 주변 기지국 또는 다른 주변 중계국이 존재하는지 검색하는 과정과,

    상기 검색 후, 상기 방송 메시지에 포함된 상기 주변 기지국 또는 상기 주변 중계국과, 상기 스캔 과정 후 검색한 상기 다른 주변 기지국 또는 상기 다른 주변 중계국 중 핸드오버 할 후보 기지국 또는 후보 중계국을 선택하는 과정과,

    상기 단말이 검색한 상기 다른 주변 기지국 또는 상기 다른 주변 중계국이 핸드오버 할 후보 기지국 또는 중계국인 경우, 핸드오버 요청 메시지에 핸드오버 할 후보 기지국 또는 중계국에 대한 정보를 포함시켜 전송하는 과정과,

    상기 핸드오버 요청 메시지의 응답 메시지를 수신한 후, 상기 응답 메시지에 포함된 기지국 또는 중계국 중, 핸드오버할 최종 기지국 또는 핸드오버할 최종 중계국을 선택하여 포함시킨 핸드오버 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 단말이 핸드오버 요청 메시지에 포함시키는 핸드오버 할 후보 기지국 또는 중계국에 대한 정보는, 상기 단말이 검색한 상기 다른 주변 후보 기지국 또는 상기 다른 주변 중계국의 ID를 나타내는 정보와, 상기 다른 주변 기지국 또는 상기 다른 주변 중계국에 대한 각각의 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 정보와, 각각의 기대되는 서비스 수준을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
16. 무선접속 통신망에서 중계국의 핸드오버 방법에 있어서,

    단말이 전송한 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과,

    상기 핸드오버 요청 메시지에서 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국이 제 1 기지국이 전송한 주변 기지국 또는 주변 중계국인지 아니면 상기 중계국이 전송한 주변 기지국 또는 주변 중계국인지 아니면 상기 단말이 검색한 주변 기지국 또는 주변 중계국인지 검사하는 과정과,

    상기 핸드오버 요청 메시지에서 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국이 상기 중계국이 검색한 주변 기지국 또는 주변 중계국인 경우 ,상기 단말이 핸드오버할 기지국 또는 중계국의 정보를 재구성하고, 상기 단말에 대한 특정 지시자와 함께 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함시켜 상기 제 1 기지국으로 전송하는 과정과,

    상기 제 1 기지국에서 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 그리고 상기 단말에 대한 특정 지시자를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 경우, 상기 응답 메시지에서 상기 특정 지시자를 제거한 후, 상기 단말로 전송하는 과정과,

    상기 단말로부터 핸드오버 메시지를 수신한 경우, 상기 단말에 대한 특정 지시자를 상기 핸드오버 메시지에 포함시켜 상기 제 1 기지국으로 전송하는 과정과,

    상기 핸드오버 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 제 1 기지국으로부터 수신한 경우, 상기 응답 메시지에서 상기 특정 지시자를 제거한 후, 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. .제 16항에 있어서,

    상기 핸드오버 요청 메시지에서 상기 단말이 핸드오버할 후보 기지국 또는 후보 중계국이 상기 중계국이 검색한 주변 기지국 또는 주변 중계국일 경우, 상기 중계국이 재구성하는 핸드오버할 기지국 또는 중계국의 정보는 ,

    방송 메시지의 구성변경 횟수를 나타내는 정보와, 상기 제 1 중계국이 검색한 상기 주변 기지국 또는 상기 주변 중계국의 ID를 나타내는 정보와, 상기 주변 기지국 또는 상기 주변 중계국 각각에 대한 물리계층의 특정 프리앰블 과 서브채널 인덱스를 나타내는 정보와, 상기 주변 기지국 또는 상기 주변 중계국 각각에 대한 기대되는 서비스 수준을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 특정 지시자는 CID인 것을 특징으로 하는 방법.
19. 무선접속 통신망에서 기지국의 핸드오버 방법에 있어서,

    단말에 대한 특정 지시자가 포함된 핸드오버 요청 메시지를 수신하여 상기 단말이 핸드오버 가능한 특정 기지국 또는 특정 중계국의 정보와, 상기 특정 지시자를 상기 핸드오버 요청 메시지의 응답 메시지에 포함시켜 전송하는 과정과,

    상기 전송 과정 후, 상기 단말에 대한 특정 지시자가 포함된 핸드오버 메시지를 수신한 경우, 상기 핸드오버 메시지에 포함된 상기 특정 기지국 또는 상기 특정 중계국으로 상기 단말에 대한 핸드오버 과정을 처리하고, 핸드오버 결과와, 상기 특정 지시자를 상기 핸드오버 메시지의 응답 메시지에 포함시켜 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 특정 지시자는 CID인 것을 특징으로 하는 방법.
21. 다중 홉 시스템을 지원하는 광대역 무선접속 통신망에서 기지국의 메시지 전송 방법에 있어서,

    단말로 향하는 메시지를 전송하는 경우, 상기 단말에 대한 CID(Connection ID)를 포함시켜 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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