KR100646748B1 - Mesh network configuration method for supporting ad hoc networking - Google Patents

Mesh network configuration method for supporting ad hoc networking Download PDF

Info

Publication number
KR100646748B1
KR100646748B1 KR1020050091528A KR20050091528A KR100646748B1 KR 100646748 B1 KR100646748 B1 KR 100646748B1 KR 1020050091528 A KR1020050091528 A KR 1020050091528A KR 20050091528 A KR20050091528 A KR 20050091528A KR 100646748 B1 KR100646748 B1 KR 100646748B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
mesh base
subscriber station
network configuration
subscriber
Prior art date
Application number
KR1020050091528A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황유선
권혜연
노광현
배명남
신재욱
신형철
이병복
정광렬
천경열
박애순
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Application granted granted Critical
Publication of KR100646748B1 publication Critical patent/KR100646748B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0061Transmission or use of information for re-establishing the radio link of neighbour cell information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0083Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/04Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration using triggered events
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment

Abstract

A mesh network configuration method for supporting ad hoc networking is provided to effectively transmit data even when mobile terminals move fast. In a method for configuring an ad hoc network by using a MAC frame that additionally defines a mesh interval including a network control field for providing synchronization and registration information, a subscriber station serving as a mesh base station transmits a network configuration message by using the network control field. A subscriber station, which has received the mesh network configuration message, is synchronized with the mesh base station by using information included in the mesh network configuration message and registered.

Description

Ad Hoc 네트워킹 지원을 위한 메쉬 네트워크 구성 방법{Mesh Network Configuration Method for Supporting Ad Hoc Networking}Mesh Network Configuration Method for Supporting Ad Hoc Networking

도 1은 무선 Ad Hoc 네트워크의 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless Ad Hoc network;

도 2는 도 1의 메쉬 기지국 클러스터를 나타낸 일실시예 도면,2 is a diagram illustrating an embodiment of a mesh base station cluster of FIG. 1;

도 3a는 본 발명에 따른 MAC 프레임 구조를 나타낸 일실시예 도면,3A illustrates an embodiment of a MAC frame structure according to the present invention;

도 3b는 중앙 집중형 스케쥴링 방식의 동작 타이밍 다이어그램,3b is an operation timing diagram of a centralized scheduling method;

도 4는 본 발명에 따른 MAC 프레임의 하위 트리 구조를 나타낸 일실시예 도면,4 is a diagram illustrating a subtree structure of a MAC frame according to the present invention;

도 5a는 Ad Hoc 네트워크에서 새로운 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸 일실시예 도면,FIG. 5A is a diagram illustrating a procedure of registering a new subscriber station with a mesh base station in an Ad Hoc network; FIG.

도 5b은 Ad Hoc 네트워크에서 새로운 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸 다른 일실시예 도면,5b is another embodiment illustrating a procedure of a new subscriber station registering with a mesh base station in an Ad Hoc network;

도 5c는 Ad Hoc 네트워크에서 메쉬 기지국 영역 밖에 있는 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸 일실시예 도면,FIG. 5C is a diagram illustrating a procedure for registering a subscriber station outside a mesh base station in an ad hoc network with a mesh base station; FIG.

도 6a는 레귤러 가입자국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하는 일실시예 도면,FIG. 6A is a diagram illustrating a case where a subscriber station serving as a regular subscriber station moves; FIG.

도 6b는 메쉬 기지국 반경 내의 가입자국이 이동하는 경우의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,6B is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station within a radius of a mesh base station moves;

도 6c는 메쉬 기지국 반경 밖의 가입자국이 이동하는 경우의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,6c is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station moves outside a radius of a mesh base station;

도 7a는 서브 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하는 일실시예 도면,FIG. 7A is a diagram illustrating a case where a subscriber station serving as a submesh base station moves; FIG.

도 7b는 서브 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,7B is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station serving as a submesh base station moves;

도 8a는 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하는 일실시예 도면,8A is a diagram illustrating an example of a case where a subscriber station serving as a mesh base station moves;

도 8b는 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,8B is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station serving as a mesh base station moves;

도 8c는 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우 가입자국(서브 메쉬 기지국 또는 일반 가입자국)의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,8C is a flowchart illustrating a network configuration method of a subscriber station (sub mesh base station or general subscriber station) when a subscriber station serving as a mesh base station moves;

도 9a는 메쉬 기지국의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 네트워크 구성도이고, 9A is a diagram illustrating an embodiment of a network for explaining a handoff method of a mesh base station;

도 9b는 본 발명에 따른 메쉬 기지국의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,9b is a flowchart illustrating a handoff method of a mesh base station according to the present invention;

도 10a은 서로 다른 두 개의 망이 겹칠 때의 핸드오프 방법을 설명하는 일실 시예 네트워크 구성도이고, 10A is a diagram illustrating an exemplary network configuration of a handoff method when two different networks overlap each other.

도 10b는 서로 다른 두 개의 망이 겹칠 때의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 흐름도,10b is a flowchart illustrating a handoff method when two different networks overlap;

도 10c는 두 개의 가입자국이 서로 간섭을 받는 경우를 설명하는 일실시예 도면이다.FIG. 10C is an embodiment diagram illustrating a case where two subscriber stations interfere with each other. FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

300 : 경쟁 구간 310 : 상향링크 구간300: competition section 310: uplink section

320 : 하향링크 구간 330 : 메쉬 구간320: downlink section 330: mesh section

본 발명은 IEEE 802.16을 기반으로 이동 단말간의 Ad-Hoc 네트워킹을 지원하기 위한 메쉬 네트워크 구성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고정된 단말에 적합하도록 설계된 IEEE 802.16 규격에서 단말들에 이동성이 부여된 경우, 이동성이 부여된 단말들이 Ad Hoc 네트워크를 구성하는 메쉬 네트워크 구성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mesh network configuration method for supporting Ad-Hoc networking between mobile terminals based on IEEE 802.16. More specifically, mobility is granted to terminals in the IEEE 802.16 standard designed to be suitable for fixed terminals. In this case, the present invention relates to a mesh network configuration method in which mobility-provided terminals form an ad hoc network.

미국의 IEEE 802.16 WG(Working Group)는 광대역 고정 무선 통신 시스템에 대해 최초 표준인 IEEE 802.16 WirelessMANTM 을 완성하였다. 이후, 이동성에 대한 시장의 요구를 반영하여 새로운 표준인 IEEE 802.20과 IEEE 802.16e 등을 추가로 제정하였다. 그러나, IEEE 802.16a는 고정 단말에 적합하게 설계된 규격이기 때문에, 이동 단말간의 통신이 가능하도록 하는 Ad Hoc 네트워크의 요구사항은 반영되어 있지 않다.The IEEE 802.16 Working Group (WG) of the United States has completed the first standard, IEEE 802.16 WirelessMANTM, for broadband fixed wireless communications systems. Since then, new standards, IEEE 802.20 and IEEE 802.16e, have been enacted to reflect the market demand for mobility. However, since IEEE 802.16a is a standard designed for fixed terminals, the requirements of the Ad Hoc network to enable communication between mobile terminals are not reflected.

무선 Ad-hoc 네트워크는 기지국 또는 BS(Base Station)와 같은 기반망 장치의 도움없이 단말들간에 자율적으로 구성되는 임시적인 네트워크이다. Ad-hoc 단말들은 무선 인터페이스를 사용하여 서로 통신하기 때문에 물리적으로 전송 거리상의 제약이 발생한다. 이로 인하여 물리적 통신 영역에 위치하지 않은 단말들간의 통신을 위해서는 중간에 위치한 단말들을 경유하는 멀티 홉 통신 방식을 이용해야 한다. 즉, 물리적 통신 영역에 위치하지 않은 단말들간의 통신을 위해서 논리적 통신 영역내의 단말을 통한 멀티 홉 통신 방식을 이용해야 한다.A wireless ad-hoc network is a temporary network that is autonomously configured between terminals without the aid of a base network device such as a base station or a base station (BS). Ad-hoc terminals communicate with each other using an air interface, thereby causing physical limitations in transmission distance. For this reason, in order to communicate between terminals that are not located in the physical communication area, a multi-hop communication method via terminals located in the middle should be used. That is, in order to communicate between terminals not located in the physical communication area, a multi-hop communication method through a terminal in the logical communication area should be used.

무선 Ad-hoc 네트워크를 구성하는 단말들간의 통신을 위하여, 각 단말은 무선 채널 상태를 감지하고 이를 기반으로 무선 채널에 접근하기 위하여 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 이용한다. 하나의 단말이 무선 채널을 통하여 데이터를 전송하기 위해서, 우선 목적 단말이 물리적 통신 영역 또는 논리적 통신 영역 내에 존재하는지 여부를 파악한다. 이러한 통신 영역에 대한 결정은 데이터 메시지를 전송하기 이전에 주기적인 네트워크 설정 상태 점검에 의하여 획득된다. 목적 단말이 논리적 통신 영역에 존재하는 경우, 데이터 전송의 출발지 단말은 경유하고자 하는 각 단말의 상태를 확인한 후 제어 메시지 및 데이터 메시지를 이용하여 데이터 전송을 수행한다.For communication between terminals constituting the wireless Ad-hoc network, each terminal detects a wireless channel state and uses a MAC (Media Access Control) protocol to access the wireless channel based on the terminal. In order for one terminal to transmit data through a wireless channel, first, whether a target terminal exists in a physical communication area or a logical communication area is determined. Determination of this communication area is obtained by periodic network configuration checks before sending data messages. When the destination terminal exists in the logical communication area, the source terminal of the data transmission confirms the state of each terminal to be passed through and then performs data transmission using the control message and the data message.

전술한 바와 같이, 기존의 IEEE 802.16은 메트로폴리탄(metropolitan) 중심으로 단말의 이동이 없다는 가정으로 만들어진 PMP(Point to Multipoint)구조의 시스템이다. 여기에 선택적으로 무선 Ad-hoc 네트워크 통신 시스템을 사용하여 데이터를 전송하도록 메쉬(mesh) 구조를 설계하는데 이는 단말이 고정되어 있어 이동하는 단말에는 적용되지 못하는 한계가 있다.As described above, the conventional IEEE 802.16 is a system of PMP (Point to Multipoint) structure made on the assumption that there is no movement of the terminal around the metropolitan. In addition, a mesh structure is designed to selectively transmit data using a wireless Ad-hoc network communication system, which has a limitation in that it is not applicable to a mobile terminal because the terminal is fixed.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단말들이 고정되어 있는 IEEE 802.16 규격에서 이동성이 부여된 단말들간의 Ad Hoc 네트워킹을 지원하기 위한 MAC 프레임 구조를 새로 정의하고, 정의한 MAC 프레임 구조를 이용하여 단말들이 등록, 이동, 핸드오프 하는 메쉬 네트워크 구성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and newly defines a MAC frame structure for supporting Ad Hoc networking between terminals to which mobility is granted in the IEEE 802.16 standard in which terminals are fixed, and uses the defined MAC frame structure. Accordingly, an object of the present invention is to provide a mesh network configuration method in which terminals register, move, and handoff.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동기화 및 등록 정보를 제공하기 위한 네트워크 제어 필드를 포함하는 메쉬 구간을 추가적으로 정의한 MAC 프레임 구 조를 이용한 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서, 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국(이하, 메쉬 기지국이라 함)이 상기 네트워크 제어 필드를 이용하여 네트워크 구성 메시지를 전송하는 단계; 및 메쉬 네트워크 구성 메시지를 수신한 가입자국이 상기 메쉬 네트워크 구성 메시지 내의 정보를 이용하여 상기 메쉬 기지국에 동기를 맞추고 등록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for configuring an Ad Hoc network using a MAC frame structure in which a mesh section including a network control field for providing synchronization and registration information is additionally provided. Transmitting a network configuration message by using a network control field (hereinafter referred to as a mesh base station); And the subscriber station receiving the mesh network configuration message synchronizes and registers with the mesh base station using the information in the mesh network configuration message.

또한, 본 발명은, 가입자국(메쉬 기지국 또는 서브 메쉬 기지국)이 이동하는 경우의 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서, 가입자국이 이동하는 단계; 이동 가입자국이 기 등록한 상위 가입자국(메쉬 기지국 또는 서브 메쉬 기지국)으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 기 등록한 상위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 신규 등록을 수행하는 단계; 및 기 등록한 상위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는 경우 기존 등록을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides an Ad Hoc network configuration method when a subscriber station (mesh base station or sub-mesh base station) moves, the method comprising: moving a subscriber station; Determining whether a network configuration message is received from an upper subscriber station (mesh base station or sub-mesh base station) previously registered by the mobile subscriber station; Performing new registration when a network configuration message is not received from a pre-registered upper subscriber station; And maintaining an existing registration when a network configuration message is received from a pre-registered upper subscriber station.

또한, 본 발명은, 메쉬 기지국이 이동하는 경우의 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서, 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 단계; 기 등록된 하위 가입자국 중 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 가입자국을 기록에서 삭제하는 단계; 및 하위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 일반 가입자국으로 전환하여 신규 등록을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a method for configuring an ad hoc network when a mesh base station moves, the method comprising: moving a subscriber station serving as a mesh base station; Deleting the subscriber station from the registered subordinate subscriber station not receiving the network configuration message from the record; And switching to a general subscriber station to perform a new registration if a network configuration message is not received from the lower subscriber station.

또한, 본 발명은, 메쉬 기지국이 핸드오프 하는 경우의 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서, 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국(이하, 메쉬 기지국이라 함) 이 하위 가입자국들에게 네트워크 구성 메시지를 전송하여 핸드오프 시작을 알리는 단계; 메쉬 기지국이 핸드오프 할 가입자국에게 핸드오프에 필요한 정보를 전송하는 단계; 및 메쉬 기지국이 핸드오프 할 가입자국으로부터 응답 메시지를 수신한 후 핸드오프 종료 정보를 하위 가입자국들에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is an Ad Hoc network configuration method when a mesh base station is handed off, and a subscriber station (hereinafter referred to as a mesh base station) serving as a mesh base station transmits a network configuration message to subordinate subscriber stations. Informing off start; Transmitting, by the mesh base station, information necessary for handoff to a subscriber station to be handed off; And transmitting, by the mesh base station, the handoff end information to the lower subscriber stations after receiving the response message from the subscriber station to be handed off.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 무선 Ad Hoc 네트워크의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless ad hoc network.

도 1에 도시된 바와 같이, Ad Hoc 네트워크는 기지국(BS:Base Station, 110), 메쉬 기지국(MBS:Mesh Base Station, 121) 및 단말(122)을 포함하여 구성되고, 이 때, 메쉬 기지국(121)은 1 홉(hop)으로 연결된 단말(122)들과 메쉬 기지국 클러스터(120)를 구성하고, 메쉬 기지국(121)은 기지국(110)과 1 홉으로 직접적인 통신이 가능하다.As shown in FIG. 1, the ad hoc network includes a base station (BS) 110, a mesh base station (MBS) 121, and a terminal 122. 121 configures the mesh base station cluster 120 with the terminals 122 connected in one hop, and the mesh base station 121 may directly communicate with the base station 110 in one hop.

도 2는 도 1의 메쉬 기지국 클러스터를 나타낸 일실시예 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the mesh base station cluster of FIG. 1.

도 2에 도시된 바와 같이, 메쉬 기지국 클러스터(200)는 메쉬 기지국(210), 서브 메쉬 기지국(Child MBS, 220), 가입자국(230, 순수 단말 기능만 가지고 있음)을 포함하여 구성된다. As illustrated in FIG. 2, the mesh base station cluster 200 includes a mesh base station 210, a sub mesh base station 220 (child MBS 220), and a subscriber station 230 (which has only pure terminal function).

메쉬 기지국(210)은 IEEE 802.16a 메쉬 모드를 적용한 시스템에서 Ad Hoc 네트워킹을 위한 중심이 되는 노드이고, 기본 프레임 전체로 동작하여 반경 내의 가입자국(230)들에게 자원을 스케쥴링 해준다.The mesh base station 210 is a central node for ad hoc networking in a system employing the IEEE 802.16a mesh mode, and operates as a basic frame to schedule resources to subscriber stations 230 within a radius.

그리고, 서브 메쉬 기지국(220)은 스폰서 노드로서, 메쉬 기지국(210) 또는 상위 서브 메쉬 기지국으로부터 자원을 할당받아 자신의 반경 내 가입자국(240, 메쉬 기지국 반경 외부에 존재하는 가입자국 포함함)들에 자원을 할당해 준다. In addition, the sub-mesh base station 220 is a sponsor node, and receives resources from the mesh base station 210 or a higher sub-mesh base station, and includes subscriber stations within its radius (including subscriber stations existing outside the radius of the mesh base station). Allocate resources to.

한편, 가입자국(230, 24)은 메쉬 기지국(210) 또는 서브 메쉬 기지국(220)에 속하여 자원을 요청하고, 할당받은 자원을 이용하여 Ad Hoc 통신을 수행한다.Meanwhile, the subscriber stations 230 and 24 request resources belonging to the mesh base station 210 or the sub mesh base station 220 and perform ad hoc communication using the allocated resources.

도 3a는 본 발명에 따른 MAC 프레임 구조를 나타낸 일실시예 도면이다.3A illustrates an embodiment of a MAC frame structure according to the present invention.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MAC 프레임은 경쟁 구간(Contention, 300), 상향링크 구간(Uplink, 310), 하향링크 구간(Downlink, 320), 그리고 메쉬 구간(mesh phase, 330)으로 구성된다.As shown in FIG. 3A, the MAC frame according to the present invention includes a contention period 300, an uplink period 310, a downlink period 320, and a mesh phase 330. It consists of.

기지국과 메쉬 기지국(210)은 도 3의 MAC 프레임 중 경쟁 구간(300), 상향링크 구간(310), 하향링크 구간(320)을 이용하여 기존의 IEEE 802.16a 방식을 그대로 이용하여 통신을 수행한다.The base station and the mesh base station 210 communicate using the existing IEEE 802.16a scheme as it is, using the contention period 300, the uplink period 310, and the downlink period 320 among the MAC frames of FIG. 3. .

메쉬 기지국(210)과 가입자국(220)은 도 3a의 메쉬 구간(330)을 이용하여 통신을 수행한다. 이 때, 도 3a의 메쉬 구간(330)은 네트워크 프레임과 스케쥴링 프레임으로 구성된다. 네트워크 프레임은 네트워크 제어 서브프레임(Network Control subframe)과 데이터 서브프레임(Data subframe)으로 구성되고, 스케쥴링 프레임은 스케쥴 제어 서브프레임(Schedule Control subframe)과 데이터 서브프레임(Data subframe)으로 구성된다. 네트워크 프레임은 스케쥴링 프레임이 N 번 사용된 후 1 번씩 주기적으로 사용된다. 즉, Ad Hoc 망이 메쉬(mesh) 토폴로지 형태로 되고, 메쉬 토폴로지가 가입자국이 이동함에 따라 변경되면, 변경되는 주기에 따라 네트워크와 스케쥴 구간 반복이 결정된다. The mesh base station 210 and the subscriber station 220 communicate using the mesh period 330 of FIG. 3A. In this case, the mesh section 330 of FIG. 3A includes a network frame and a scheduling frame. The network frame is composed of a network control subframe and a data subframe, and the scheduling frame is composed of a schedule control subframe and a data subframe. The network frame is used periodically once after the scheduling frame is used N times. That is, when the ad hoc network is in the form of a mesh topology and the mesh topology changes as the subscriber station moves, the network and schedule interval repetition is determined according to the changed period.

네트워크 제어 서브프레임은 네트워크 엔트리(Network entry, 331)와 네트워크 컨피그(Network config, 332)로 구성된다. 네트워크 엔트리(331)는 프리앰블(Preamble), MSH-NENT(341), 가드 심볼(Guard symbol)로 구성되어 새로운 노드(가입자국)의 동기를 맞추기 위해 사용된다. 네트워크 컨피그(332)는 프리앰블, MSH-NCFG(343), 가드 심볼로 구성되어 가입자국의 위치 정보 획득을 위해 사용된다. 각 필드를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The network control subframe consists of a network entry 331 and a network config 332. The network entry 331 is composed of a preamble, an MSH-NENT 341, and a guard symbol and used to synchronize a new node (subscriber station). The network config 332 is composed of a preamble, an MSH-NCFG 343, and a guard symbol, which is used to acquire location information of a subscriber station. Each field will be described in detail as follows.

MSH-NENT(Mesh Network Entry, 341)는 메쉬 네트워크에서의 동기화와 초기의 네트워크 엔트리를 얻기 위해 사용된다.Mesh Network Entry (MSH-NENT) 341 is used to obtain synchronization and initial network entry in the mesh network.

MSH-NCFG(Mesh Network Configuration, 343)는 네트워크 근처에 있는 서로 다른 노드들 간의 통신의 기본 레벨을 제공하기 위해 사용되고, 또한 MSH- NENT(341) 요청 메시지에 대한 응답으로 사용된다. 메쉬 네트워크에 있는 기지국과 가입자국의 모든 노드들은 MSH-NCFG(343) 메시지를 전송한다. 전송된 MSH-NCFG(343) 메시지의 도착 시간차로 위치 정보를 알 수 있다.Mesh Network Configuration (MSH-NCFG) 343 is used to provide a basic level of communication between different nodes in the vicinity of the network and is also used in response to the MSH-NENT 341 request message. All nodes of the base station and subscriber station in the mesh network send an MSH-NCFG 343 message. The location information can be known from the arrival time difference of the transmitted MSH-NCFG 343 message.

스케줄링 제어 서브프레임은 Central sched.(336), Central conf.(337), Dist sched.(338)로 구성된다. Central sched.(336)는 프리앰블, MSH-CSCF(342), 가드 심볼로 구성되고, Central conf.(337)는 프리앰블, MSH-CSCH(344), 가드 심볼로 구성되며, Dist sched.(338)는 프리앰블, MSH-DSCH(345), 가드 심볼로 구성된다. 각 필드를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The scheduling control subframe consists of Central sched. (336), Central conf. (337), and Dist sched. (338). Central sched. (336) consists of preamble, MSH-CSCF (342), guard symbols, Central conf. (337) consists of preamble, MSH-CSCH (344), guard symbols, Dist sched. (338) Is composed of a preamble, an MSH-DSCH 345, and a guard symbol. Each field will be described in detail as follows.

MSH-CSCF(Mesh Centralized Scheduling Configuration, 342)는 메쉬 기지국(210)에서 중앙 집중형 스케줄링이 사용될 때 전송되는 메시지로서, 메쉬 기지국(210)은 MSH-CSCF(342) 메시지를 모든 이웃 노드들에게 전달한다. 또한, 모든 노드들은 자신의 위치 정보가 바뀌었을 때 주변 노드들에게 MSH-CSCF(342) 메시지를 전송한다. 이 때, 노드간 충돌이 발생하지 않도록 노드들은 MSH-CSCF(342) 메시지의 인덱스 값(index number specified)에 따라 메시지를 전송한다.Mesh Centralized Scheduling Configuration (MSH-CSCF) 342 is a message sent when centralized scheduling is used in mesh base station 210, and mesh base station 210 delivers the MSH-CSCF 342 message to all neighbor nodes. do. In addition, all nodes transmit the MSH-CSCF 342 message to neighboring nodes when their location information is changed. At this time, the nodes transmit the message according to the index number (index number specified) of the MSH-CSCF 342 message so that a collision between nodes does not occur.

MSH-CSCH(Mesh Centralized Scheduling, 344)는 중앙 집중형 스케줄링이 사용될 때 메쉬 기지국(210)에 의해서 만들어진다. 메쉬 기지국(210)은 각 가입자국의 데이터 전송 순서를 정하고, 그 순서 정보를 포함하는 MSH-CSCH(344) 메시지를 모든 노드들에 전송한다.Mesh Centralized Scheduling (MSH-CSCH) 344 is created by mesh base station 210 when centralized scheduling is used. The mesh base station 210 determines the data transmission order of each subscriber station and transmits an MSH-CSCH 344 message including the order information to all nodes.

MSH-DSCH(Mesh Distributed Scheduling, 345)는 분산 스케줄링이 사용될 때 메쉬 모드에서 전송된다. 동등한 분산 스케줄링에서 모든 노드들은 자신의 스케줄 정보를 모든 이웃들에게 알리기 위하여 MSH-DSCH(345) 메시지를 전송한다. 이를 전송하는데 소요되는 시간은 MSH-NCFG(343)에서 사용되었던 알고리즘과 같은 알고리즘에 의해 결정된다. Mesh Distributed Scheduling (MSH-DSCH) 345 is transmitted in mesh mode when distributed scheduling is used. In equivalent distributed scheduling, all nodes send an MSH-DSCH 345 message to inform all neighbors of their schedule information. The time it takes to transmit this is determined by the same algorithm that was used in the MSH-NCFG 343.

도 3b는 중앙 집중형 스케쥴링 방식의 동작 타이밍 다이어그램이다.3B is an operation timing diagram of a centralized scheduling scheme.

도 4는 본 발명에 따른 MAC 프레임의 하위 트리 구조를 나타낸 일실시예 도면이다. 도 4를 참조로 트리 구조의 네트워크 구성 방법을 설명하면 다음과 같다.4 is a diagram illustrating an exemplary subtree structure of a MAC frame according to the present invention. A network configuration method of the tree structure will now be described with reference to FIG. 4.

먼저, 메쉬 기지국(MBS)을 포함한 이동 가입자국은 네트워크 구성을 위해 이웃 가입자국 및 기지국과의 충돌을 고려하여 전송이 가능한 시간에 MSH-NCFG(343) 메시지(네트워크 구성 메시지)를 보낸다.First, a mobile subscriber station including a mesh base station (MBS) sends an MSH-NCFG 343 message (network configuration message) at a time at which transmission is possible in consideration of collision with neighboring subscriber stations and a base station for network configuration.

MSH-NCFG(343) 메시지를 전송한 가입자국은 셀 밖의 이동 가입자국의 응답을 듣기 위해 일정한 주기로 자신의 MSH-NCFG(343) 전송 구간을 탐색 구간으로 대체한다. 이 과정을 통해 셀 밖의 이동 가입자국을 동기시킨 후 상기 가입자국은 서브 메쉬 기지국(Child MBS)으로 설정된다. 설정된 서브 메쉬 기지국(Child MBS)은 메쉬 기지국(MBS)으로부터 할당받은 데이터 서브프레임(Data subframe) 내의 일정 구간(PHY tr.burst from ss*j)을 사용하여 상기 셀 밖의 이동 가입자국을 등록시킨다.The subscriber station sending the MSH-NCFG 343 message replaces its MSH-NCFG 343 transmission interval with a discovery interval at regular intervals to hear the response of the mobile subscriber station outside the cell. After synchronizing the mobile subscriber station out of the cell through this process, the subscriber station is configured as a child mesh base station (Child MBS). The configured sub-mesh base station (Child MBS) registers a mobile subscriber station out of the cell by using a predetermined period (PHY tr.burst from ss * j) in a data subframe allocated from the mesh base station MBS.

등록 과정을 마친 후에, 상기 셀 밖의 이동 가입자국이 다른 이동 가입자국과의 데이터 전송을 위해 구간 할당을 서브 메쉬 기지국(Child MBS)으로 요청하는 경우, 서브 메쉬 기지국(Child MBS)은 스케쥴링 프레임 내의 데이터 서브프레임의 전송 구간을 할당받고, 이 구간을 데이터 전송을 위한 구간으로 이동 가입자국에게 허가한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같은 트리 구조 형태로 서브 메쉬 기지국이 하위의 이동 가입자국들에게 채널을 할당하므로, IEEE 802.16a 메쉬 기지국 모드를 기반으로 Ad Hoc 네트워크가 확장될 수 있다.After completion of the registration process, when the mobile subscriber station outside the cell requests interval allocation to the child mesh base station (Child MBS) for data transmission with another mobile subscriber station, the child mesh base station (Child MBS) receives data in a scheduling frame. A transmission interval of a subframe is allocated, and this interval is allowed to the mobile subscriber station as an interval for data transmission. That is, since the sub-mesh base station allocates channels to lower mobile subscriber stations in a tree structure as illustrated in FIG. 4, the Ad Hoc network can be extended based on the IEEE 802.16a mesh base station mode.

도 5a는 Ad Hoc 네트워크에서 새로운 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸 일실시예 도면으로, 메쉬 기지국과 1 홉 거리에 있는 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸다.FIG. 5A is a diagram illustrating a procedure of registering a new subscriber station with a mesh base station in an ad hoc network, and illustrates a procedure of registering a subscriber station with a mesh base station one hop from the mesh base station.

도 5a에 도시된 바와 같이, 메쉬 기지국(MBS)은 MSH-NCFG(343) 구간을 사용하여 MSH-NCFG 메시지를 비주기적으로 전송(전송 시점은 스펙 절차에 따라 스스로 결정)한다. 새로운 가입자국(가입자국1)은 자신이 받은 MSH-NCFG 메시지 내의 타임 스탬프 및 프레임 번호 등의 정보를 이용하여 동기를 맞추고, 주변 가입자국의 리스트를 만든다(501).As shown in FIG. 5A, the mesh base station (MBS) transmits the MSH-NCFG message aperiodically using the MSH-NCFG 343 interval (transmission time is determined by the specification procedure itself). The new subscriber station (subscriber station 1) synchronizes using information such as a time stamp and frame number in its received MSH-NCFG message and generates a list of neighboring subscriber stations (501).

새로운 가입자국은 메쉬 기지국이 보내는 MSH-NCFG 메시지를 받은 이후 레귤러 노드(regular node)가 되기 위한 절차를 수행한다. 즉, 새로운 가입자국은 MSH-NENT(341) 구간을 사용하여 MSH-NENT 메시지(네트워크 엔트리 메시지)를 메쉬 기지국으로 전송하고(502), 메쉬 기지국은 MSH-NCFG 메시지를 새로운 가입자국으로 전송하여 네트워크 엔트리를 오픈한다(503).The new subscriber station performs a procedure for becoming a regular node after receiving the MSH-NCFG message sent by the mesh base station. That is, the new subscriber station transmits the MSH-NENT message (network entry message) to the mesh base station using the MSH-NENT 341 interval (502), and the mesh base station transmits the MSH-NCFG message to the new subscriber station to the network. Open the entry (503).

다음으로, 새로운 가입자국은 레귤러 노드 인증을 위해 메쉬 기지국을 거쳐 기지국(BS)으로 PKM-REQ(Privacy Key Management Request) 메시지(인증 요청과 인증 정보)를 전송한다(504). 기지국으로부터 인증 응답(PKM-RSP 메시지)을 수신한 후(505), 레귤러 노드 등록을 위해 새로운 가입자국은 REG-REQ(Registration Request) 메시지를 기지국으로 전송한다(506). REG-RSP 메시지를 수신한 새로운 가입자국은 MSH-NENT 메시지를 메쉬 기지국으로 전송하여 네트워크 엔트리 절차 마감을 알리고(507, 508), 메쉬 기지국으로부터 MSH-NENT 메시지를 수신하여 네트워크 내의 레귤러 노드가 된다(509). 이후, 가입자국은 MSH-NCFG 메시지를 비주기적으로 전송하여 자신의 주변 정보를 메쉬 기지국에 알리고 메쉬 기지국 및 다른 가입자국은 각자의 라우팅 테이블을 업데이트 한다.Next, the new subscriber station transmits a privacy key management request (PKM-REQ) message (authentication request and authentication information) to the base station BS via the mesh base station for regular node authentication (504). After receiving an authentication response (PKM-RSP message) from the base station (505), the new subscriber station sends a REG-REQ (Registration Request) message to the base station for regular node registration (506). Upon receiving the REG-RSP message, the new subscriber station sends an MSH-NENT message to the mesh base station to notify the network entry procedure deadline (507, 508), receives the MSH-NENT message from the mesh base station and becomes a regular node in the network ( 509). Thereafter, the subscriber station transmits the MSH-NCFG message aperiodically to inform the mesh base station of its surrounding information, and the mesh base station and other subscriber stations update their routing tables.

도 5b은 Ad Hoc 네트워크에서 새로운 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸 다른 일실시예 도면으로, 도 5a에서 새로운 가입자국(가입자국1)이 메쉬 기지국에 등록한 후 메쉬 기지국과 1 홉 거리에 있는 다른 가입자국(가입자국2)이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸다. 즉, 다른 가입자국은 메쉬 기지국 및 도 5a의 가입자국으로부터 MSH-NCFG 메시지를 모두 수신하고, 도 5의 절차와 동일하게 메쉬 기지국에 등록한다. FIG. 5b is another exemplary diagram illustrating a procedure of registering a new subscriber station with a mesh base station in an ad hoc network. In FIG. 5a, a new subscriber station (subscriber station 1) registers with a mesh base station one hop distance from the mesh base station. The other subscriber station (subscriber station 2) registers with the mesh base station. That is, the other subscriber station receives both the MSH-NCFG message from the mesh base station and the subscriber station of FIG. 5A and registers with the mesh base station in the same manner as the procedure of FIG.

도 5c는 Ad Hoc 네트워크에서 메쉬 기지국 영역 밖에 있는 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸 일실시예 도면으로, 메쉬 기지국과 2 홉 거리에 있는 가입자국이 메쉬 기지국에 등록하는 절차를 나타낸다.FIG. 5C is a diagram illustrating a procedure for registering a subscriber station outside a mesh base station to an mesh base station in an Ad Hoc network, and illustrating a procedure for registering a subscriber station with a mesh base station two hops away from the mesh base station.

도 5a 또는 도 5b에서 메쉬 기지국에 등록한 가입자국은 서브 메쉬 기지국(Child MBS)으로 설정하고 MSH-NCFG 메시지를 전송한다. 메쉬 기지국 영역 밖에 위치하는 가입자국(가입자국3)은 서브 메쉬 기지국으로부터 MSH-NCFG 메시지를 수신하고, 도 5a 또는 도 5b와 동일한 절차를 수행하여 서브 메쉬 기지국에 등록한다. 이 때, 가입자국은 기지국(BS)에 인증 및 등록을 위해 서브 메쉬 기지국과 메쉬 기지국을 거쳐 메시지를 전송 및 수신한다. In FIG. 5A or FIG. 5B, the subscriber station registered with the mesh base station is set as a sub mesh base station (Child MBS) and transmits an MSH-NCFG message. The subscriber station (subscriber station 3) located outside the mesh base station area receives the MSH-NCFG message from the sub-mesh base station and performs the same procedure as that of FIG. 5a or 5b to register with the sub-mesh base station. At this time, the subscriber station transmits and receives a message through the sub-mesh base station and the mesh base station for authentication and registration with the base station BS.

정리하면, 새로운 가입자국은 전원이 켜지고 일정 시간 동안 채널을 스캐닝했을 때 주변에 아무 노드도 없어 메쉬 프레임의 어떤 정보도 못받으면, 즉 메쉬 기지국 반경 밖에서 MSH-NCFG 메시지를 일정 시간 동안 받지 못하면 자신이 메쉬 기지국 역할을 수행하게 된다. 메쉬 기지국 역할을 수행하면 네트워크 프레임과 스케쥴링 프레임을 보내기 시작한다.In summary, when a new subscriber station is powered on and scans the channel for a period of time, if there are no nodes around it to receive any information in the mesh frame, that is, if it does not receive MSH-NCFG messages for a period of time outside of the mesh base station radius, It will act as a mesh base station. When acting as a mesh base station, it starts to send network frames and scheduling frames.

한편, 메쉬 기지국 반경 내에서 전원이 켜진 새로운 가입자국은 메쉬 기지국이 보내는 메시지를 받아 레귤러 가입자국으로 등록을 한다. 이 때, 메쉬 기지국 반경 내에 하나 이상의 다른 레귤러 가입자국이 있는 경우, 상기 등록한 레귤러 가입자국은 MSH-NCFG 메시지를 전송하여 이웃 레귤러 가입자국들에게 자신의 ID를 알린다. 그리고 상기 등록한 레귤러 가입자국은 이웃 레귤러 가입자국들로부터 MSH-NCFG 메시지를 받고 라우팅 테이블을 구성한다. 데이터를 전송하기 위해, 상기 등록한 레귤러 가입자국은 스케쥴링 프레임 내에서 메쉬 기지국으로 요청을 하고, 메쉬 기지국으로부터 중앙에서 스케쥴링을 받아 데이터를 전송한다.On the other hand, a new subscriber station powered on within the radius of the mesh base station receives a message from the mesh base station and registers as a regular subscriber station. At this time, if there is at least one other regular subscriber station within the mesh base station radius, the registered regular subscriber station sends an MSH-NCFG message to inform neighboring regular subscriber stations of its ID. The registered regular subscriber station receives an MSH-NCFG message from neighboring regular subscriber stations and configures a routing table. In order to transmit the data, the registered regular subscriber station makes a request to the mesh base station within a scheduling frame, receives the scheduling from the mesh base station, and transmits the data.

또한, 메쉬 기지국 반경 밖에서 전원이 켜진 새로운 가입자국은 인접한 곳에 이웃 레귤러 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국이 있는 경우, MSH-NCFG 메시지를 수신하게 되므로 일반 레귤러 가입자국으로 등록한다. 이 때, 인접 레귤러 가입자국을 서브 메쉬 기지국으로 선택하거나, 기존의 서브 메쉬 기지국에 의해 통제를 받는다.In addition, a new subscriber station powered out of the radius of the mesh base station registers as a regular regular subscriber station since it receives an MSH-NCFG message when there is a neighboring regular subscriber station or sub-mesh base station in the vicinity. At this time, the neighboring regular subscriber station is selected as a sub-mesh base station or controlled by an existing sub-mesh base station.

다음으로, Ad Hoc 네트워크에서 가입자국의 이동 과정을 설명한다. Ad Hoc 네트워크에서 가입자국이 이동하는 것으로, 가입자국이 레귤러 가입자국 역할일 때 이동하는 경우, 가입자국이 메쉬 기지국(서브 메쉬 기지국 포함) 역할일 때 이동하는 경우로 나눌 수 있다. Next, a description will be given of the movement of subscriber stations in the Ad Hoc network. As the subscriber station moves in the ad hoc network, it may be divided into a case where the subscriber station moves when serving as a regular subscriber station, and when the subscriber station serves as a mesh base station (including a sub mesh base station).

도 6a, 6b, 6c를 참조로 하여 레귤러 가입자국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하도록 한다. 6A, 6B, and 6C, a case in which a subscriber station serving as a regular subscriber station moves will be described.

도 6a는 레귤러 가입자국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하는 일실시예 도면이다. 레귤러 가입자국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우는, 메쉬 기지국(MBS) 반경 내의 가입자국이 이동하는 경우와 메쉬 기지국 반경 밖에 위치하는 가입자국이 이동하는 경우로 나눌 수 있다.FIG. 6A is a diagram illustrating a case in which a subscriber station serving as a regular subscriber station moves. When a subscriber station serving as a regular subscriber station moves, it can be divided into a case where a subscriber station within a mesh base station (MBS) radius moves and a subscriber station located outside a mesh base station radius moves.

먼저, 메쉬 기지국(MBS) 반경 내의 가입자국이 이동하는 경우를 설명하면 다음과 같다.First, a case in which a subscriber station within a radius of a mesh base station (MBS) moves will be described.

도 6a에 도시된 가입자국 중 가입자국 601이 메쉬 기지국(606) 반경 밖 602 또는 603 위치로 이동하는 경우 이웃 가입자국으로부터 수신한 MSH-NCFG 메시지를 확인하면 메쉬 기지국(606)으로부터 수신된 MSH-NCFG 메시지가 없으므로, 기존 ID를 버리고 인접한 이웃 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국(607)을 선택하여 ID를 새로 신청한다.When the subscriber station 601 of the subscriber station shown in FIG. 6A moves to a position 602 or 603 outside the radius of the mesh base station 606, if the MSH-NCFG message received from the neighboring subscriber station is confirmed, the MSH- received from the mesh base station 606 is determined. Since there is no NCFG message, the existing ID is discarded and a neighbor neighboring subscriber station or submesh base station 607 is selected to apply for a new ID.

한편, 가입자국 601이 메쉬 기지국(606) 반경 내의 604 위치로 이동하는 경우 메쉬 기지국(606)으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있으므로 변동 사항은 없다.On the other hand, if the subscriber station 601 moves to position 604 within the radius of the mesh base station 606, there is no change since there is an MSH-NCFG message received from the mesh base station 606.

다음으로, 메쉬 기지국 반경 밖에 위치하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하면 다음과 같다.Next, a case where a subscriber station located outside the radius of the mesh base station moves is described as follows.

도 6a에 도시된 가입자국 중 가입자국 605가 메쉬 기지국(606)과 서브 메쉬 기지국(607) 반경 밖으로 이동하여 수신된 MSH-NCFG 메시지를 확인하면 서브 메쉬 기지국(607)으로부터 수신된 MSH-NCFG 메시지가 없으므로, 기존 ID를 버리고 인접한 이웃 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국을 선택하여 ID를 새로 신청한다. 즉, MSH-NCFG 메시지를 보내는 다른 서브 메쉬 기지국이 있다면 그 서브 메쉬 기지국에 ID를 새로 등록하고, 없다면 이웃 가입자국들 중에서 임의 선택하여 서브 메쉬 기지국을 요청한다.MSH-NCFG message received from the sub-mesh base station 607 when the subscriber station 605 of the subscriber station shown in FIG. 6A moves out of the radius of the mesh base station 606 and the sub-mesh base station 607 and checks the received MSH-NCFG message. Since the existing ID is discarded, the neighboring subscriber station or sub-mesh base station is selected to apply for a new ID. That is, if there is another sub-mesh base station sending the MSH-NCFG message, the ID is newly registered to the sub-mesh base station, and if not, the sub-mesh base station is requested by randomly selecting among neighboring subscriber stations.

한편, 가입자국 605가 기존 서브 메쉬 기지국(607) 반경 내의 602 또는 603 위치로 이동하는 경우 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있으므로 변동 사항은 없다.On the other hand, when the subscriber station 605 moves to a position 602 or 603 within the radius of the existing sub-mesh base station 607, there is no change since there is an MSH-NCFG message received from the sub-mesh base station.

또한, 가입자국 605가 메쉬 기지국(606) 반경 내의 604 위치로 이동하는 경 우 메쉬 기지국(606)으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있으므로, 기존 ID를 버리고 메쉬 기지국(606)에 새로 ID를 신청하여 등록한다.In addition, when the subscriber station 605 moves to the position 604 within the radius of the mesh base station 606, since there is an MSH-NCFG message received from the mesh base station 606, the existing ID is discarded and a new ID is applied to the mesh base station 606. Register.

도 6b는 메쉬 기지국 반경 내의 가입자국이 이동하는 경우의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.6B is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station within a mesh base station radius moves.

도 6b에 도시된 바와 같이, 먼저 메쉬 기지국(606) 내의 가입자국이 이동한다(601b). 이어서, 가입자국은 MSH-NCFG 메시지를 수신하여 메쉬 기지국(606)으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는지 판단한다(602b).As shown in FIG. 6B, the subscriber station in mesh base station 606 first moves (601b). The subscriber station then receives the MSH-NCFG message to determine if there is an MSH-NCFG message received from mesh base station 606 (602b).

메쉬 기지국(606)으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는 경우 가입자국은 기존 등록을 유지한다(603b).If there is an MSH-NCFG message received from mesh base station 606, the subscriber station maintains an existing registration (603b).

메쉬 기지국(606)으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 없는 경우 가입자국은 신규 등록을 시도한다(604b). 즉, 기존 ID를 버리고 인접한 이웃 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국(607)을 선택하여 ID를 새로 신청한다.If there is no MSH-NCFG message received from mesh base station 606, the subscriber station attempts a new registration (604b). That is, the existing ID is discarded and an adjacent neighbor subscriber station or sub-mesh base station 607 is selected to apply for a new ID.

도 6c는 메쉬 기지국 반경 밖의 가입자국이 이동하는 경우의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.6C is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station moves outside a radius of a mesh base station.

도 6c에 도시된 바와 같이, 먼저 메쉬 기지국 반경 밖의 가입자국이 이동한다(601c). 이어서, 가입자국은 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는지 판단한다(602c).As shown in FIG. 6C, first the subscriber station outside the mesh base station radius moves (601c). The subscriber station then determines (602c) if there is an MSH-NCFG message received from the mesh base station.

메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있으면 기존 ID를 버리고 새로 ID를 신청하여 등록하고(603c), 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 없으면 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는지 판단한다(604c).If there is an MSH-NCFG message received from the mesh base station, the existing ID is discarded and a new ID is applied and registered (603c). If there is no MSH-NCFG message received from the mesh base station, the MSH-NCFG message is received from the sub-mesh base station. 604c.

서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는 경우 가입자국은 기존 등록을 유지하고(605c), 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 없는 경우 가입자국은 다른 메쉬 기지국 또는 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는지 판단한다(606c).If there is an MSH-NCFG message received from the submesh base station, the subscriber station maintains an existing registration (605c), and if there is no MSH-NCFG message received from the submesh base station, the subscriber station receives from another mesh base station or submesh base station. It is determined whether there is an MSH-NCFG message (606c).

MSH-NCFG 메시지를 보내는 메쉬 기지국 또는 서브 메쉬 기지국이 있다면 그 메쉬 기지국 또는 서브 메쉬 기지국에 ID를 새로 등록하고(607c), 없다면 이웃 가입자국들 중에서 임의 선택하여 서브 메쉬 기지국을 요청한다(608c). If there is a mesh base station or sub-mesh base station sending an MSH-NCFG message, the ID is newly registered with the mesh base station or sub-mesh base station (607c). If not, the sub-mesh base station is requested (608c) by randomly selecting among neighboring subscriber stations.

다음으로, 도 7a 및 7b를 참조로 가입자국이 서브 메쉬 기지국 역할일 때 이동하는 경우를 설명한다. Next, a case in which the subscriber station moves while serving as a sub-mesh base station will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

도 7a는 서브 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하는 일실시예 도면이다.FIG. 7A is a diagram illustrating a case where a subscriber station serving as a submesh base station moves. FIG.

도 7a의 서브 메쉬 기지국 709가 메쉬 기지국(710) 반경 내의 704 위치로 이동하는 경우 일정 시간 동안 자신에게 등록된 가입자국의 MSH-NCFG 메시지를 받지 못하면 해당하는 가입자국의 정보를 삭제한다. 삭제 후 자신에게 등록된 가입자국이 하나도 없는 경우 자신은 레귤러 가입자국으로 전환한다. 이 때, 서브 메쉬 기지국(709) 반경 내에 위치하다가 서브 메쉬 기지국(709)의 이동 후에 반경 밖에 위 치하게 되는 가입자국 707은 서브 메쉬 기지국(709)의 MSH-NCFG 메시지를 수신하지 못하므로 이웃 가입자국들로부터 MSH-NCFG 메시지를 받아 새로운 서브 메쉬 기지국을 선택하고 ID를 등록한다.When the sub-mesh base station 709 of FIG. 7a moves to the position 704 within the radius of the mesh base station 710, when the sub-mesh base station 709 does not receive the MSH-NCFG message of the subscriber station registered to itself for a predetermined time, the information of the corresponding subscriber station is deleted. If there is no subscriber station registered with him after deletion, he switches to a regular subscriber station. At this time, the subscriber station 707 located within the radius of the sub-mesh base station 709 and located out of the radius after the movement of the sub-mesh base station 709 does not receive the MSH-NCFG message of the sub-mesh base station 709, thus joining the neighbor. Receives MSH-NCFG message from the own stations, selects new sub-mesh base station and registers ID.

한편, 도 7a의 서브 메쉬 기지국 709가 메쉬 기지국(710) 반경 밖의 702 또는 703 위치로 이동하는 경우 메쉬 기지국(710)으로부터 MSH-NCFG 메시지를 수신하지 못하므로 서브 메쉬 기지국 역할을 포기하고 레귤러 가입자국으로 전환한다. 전환된 레귤러 가입자국은 이웃 가입자국 또는 다른 서브 메쉬 기지국으로부터 MSH-NCFG 메시지를 받아 새로운 서브 메쉬 기지국을 선택하고 ID를 등록한다. 또한, 전환 전에 서브 메쉬 기지국(709)으로부터 MSH-NCFG 메시지를 수신하던 가입자국(706, 707)은 서브 메쉬 기지국(709)으로부터 MSH-NCFG 메시지를 수신하지 못하므로 이웃 가입자국 또는 다른 서브 메쉬 기지국으로부터 MSH-NCFG 메시지를 받아 새로운 서브 메쉬 기지국을 선택하고 ID를 등록한다.Meanwhile, when the sub-mesh base station 709 of FIG. 7a moves to a location 702 or 703 outside the radius of the mesh base station 710, the sub-mesh base station 710 does not receive the MSH-NCFG message from the mesh base station 710, thereby giving up the sub-mesh base station role and being a regular subscriber station. Switch to The switched regular subscriber station receives the MSH-NCFG message from the neighboring subscriber station or another sub mesh base station, selects a new sub mesh base station and registers an ID. In addition, the subscriber stations 706 and 707, which received the MSH-NCFG message from the sub-mesh base station 709 before switching, do not receive the MSH-NCFG message from the sub-mesh base station 709, so that the neighboring subscriber station or another sub-mesh base station. The MSH-NCFG message is received from the new sub-mesh base station and the ID is registered.

상술한 과정에서, 서브 메쉬 기지국의 역할 종료 조건은 하위 가입자국의 MSH-NCFG 메시지를 하나도 받지 못하는 경우, 상위 메쉬 기지국 또는 상위 서브 메쉬 기지국의 MSH-NCFG 메시지를 일정 시간 동안 받지 못하는 경우이다. 이 때, MSH-NCFG 메시지를 기다리는 최대 시간은 네트워크 제어 서브프레임 N번 받을 시간이다.In the above-described process, the role termination condition of the sub-mesh base station is when the MSH-NCFG message of the lower subscriber station is not received, or the MSH-NCFG message of the upper mesh base station or the upper sub-mesh base station is not received for a predetermined time. At this time, the maximum time to wait for the MSH-NCFG message is the time to receive the network control subframe N times.

도 7b는 서브 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.7B is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station serving as a sub-mesh base station moves.

도 7b에 도시된 바와 같이, 먼저 서브 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국(이하, 서브 메쉬 기지국)이 이동한다(701b). 이어서, 서브 메쉬 기지국은 메쉬 기지국 또는 상위 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는지 판단한다(702b).As shown in FIG. 7B, first, a subscriber station (hereinafter referred to as a sub-mesh base station) that serves as a sub-mesh base station moves (701b). Next, the sub-mesh base station determines whether there is an MSH-NCFG message received from the mesh base station or the higher sub-mesh base station (702b).

메쉬 기지국 또는 상위 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 없는 경우 서브 메쉬 기지국은 신규 등록을 시도한다(705b)If there is no MSH-NCFG message received from the mesh base station or higher sub-mesh base station, the sub-mesh base station attempts new registration (705b).

메쉬 기지국 또는 상위 서브 메쉬 기지국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는 경우 서브 메쉬 기지국은 하위 트리 가입자국으로부터 MSH-NCFG 메시지가 있는지 판단한다(703b).If there is an MSH-NCFG message received from the mesh base station or higher sub-mesh base station, the sub-mesh base station determines whether there is an MSH-NCFG message from the lower tree subscriber station (703b).

하위 트리 가입자국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 없는 경우 서브 메쉬 기지국은 서브 메쉬 기지국 역할을 종료하고 레귤러 가입자국으로의 신규 등록을 시도한다(705b)If there is no MSH-NCFG message received from the lower tree subscriber station, the sub mesh base station terminates the role of the sub mesh base station and attempts new registration with the regular subscriber station (705b).

만약, 하위 트리 가입자국으로부터 수신되는 MSH-NCFG 메시지가 있는 경우 서브 메쉬 기지국은 자신에게 등록된 가입자국 중 MSH-NCFG 메시지를 전송하지 않는 가입자국을 기록에서 삭제하고 기존 서브 메쉬 기지국 역할을 유지한다(704b).If there is an MSH-NCFG message received from a sub-tree subscriber station, the sub-mesh base station deletes from the record the subscriber station not transmitting the MSH-NCFG message from its registered subscriber station and maintains the existing sub-mesh base station role. (704b).

다음으로, 도 8a, 8b 및 8c를 참조로 가입자국이 메쉬 기지국 역할일 때 이동하는 경우를 설명한다. Next, a case in which the subscriber station moves while serving as a mesh base station will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, and 8C.

도 8a는 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우를 설명하는 일실시예 도면이다.8A is a diagram illustrating an example of a case where a subscriber station serving as a mesh base station moves.

도 8a의 메쉬 기지국 801이 이동 후 일정 시간 동안 자신에게 등록된 레귤러 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국의 MSH-NCFG 메시지를 받지 못하면 그 레귤러 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국을 삭제한다. 이 때, 하위 레귤러 가입자국들은 일정 주기 동안 자신이 등록한 메쉬 기지국(801)의 MSH-NCFG 메시지를 받지 못하므로, 새로운 서브 메쉬 기지국을 찾아 신규 등록한다. 또한, 하위 서브 메쉬 기지국들은 일정 주기 동안 자신이 등록한 메쉬 기지국(801)의 MSH-NCFG 메시지를 받지 못하므로, 레귤러 가입자국으로 전환한다. 한편, 메쉬 기지국(801)이 이동하기 전에는 메쉬 기지국(801) 반경 밖에 있었으나 메쉬 기지국(801)이 이동함으로써 메쉬 기지국(801) 반경 내에 위치하게 되는 가입자국 또는 서브 메쉬 기지국은 메쉬 기지국(801)에 신규 등록한다.If the mesh base station 801 of FIG. 8A does not receive the MSH-NCFG message of the regular subscriber station or sub-mesh base station registered to itself for a predetermined time after the movement, the mesh base station 801 deletes the regular subscriber station or sub-mesh base station. At this time, since the lower regular subscriber stations do not receive the MSH-NCFG message of the mesh base station 801 registered for the predetermined period, they search for a new sub-mesh base station and newly register. In addition, since the lower sub-mesh base stations do not receive the MSH-NCFG message of the mesh base station 801 registered by the lower sub-mesh base stations for a predetermined period, the lower sub-mesh base stations switch to the regular subscriber station. On the other hand, the subscriber station or sub-mesh base station, which was outside the radius of the mesh base station 801 before the mesh base station 801 moved, but is located within the radius of the mesh base station 801 due to the movement of the mesh base station 801, is transferred to the mesh base station 801. Register new.

도 8b는 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.8B is a flowchart illustrating a network configuration method when a subscriber station serving as a mesh base station moves.

도 8b에 도시된 바와 같이, 먼저 메쉬 기지국이 이동한다(801b). 이동한 메쉬 기지국은 일정 시간 동안 모든 하위 트리 MSH-NCFG 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다(802b). As shown in FIG. 8B, the mesh base station moves first (801b). The moved mesh base station determines whether all subtree MSH-NCFG messages are received for a predetermined time (802b).

모든 하위 트리 MSH-NCFG 메시지가 수신되는 경우 기존 기록을 유지하고(803b), 메쉬 기지국 역할을 유지한다(805b).If all the subtree MSH-NCFG messages are received, the existing record is maintained (803b) and the mesh base station role (805b).

만약, 자신에게 등록한 하위 트리 가입자국 중 일부 가입자국으로부터 MSH-NCFG 메시지가 수신되지 않는 경우 그 가입자국의 기록을 삭제하고(804b), 메쉬 기 지국 역할을 유지한다(805b).If the MSH-NCFG message is not received from some of the subtree subscriber stations registered to the subscriber station, the subscriber station deletes the record of the subscriber station (804b) and maintains the role of the mesh base station (805b).

도 8c는 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 경우 가입자국(서브 메쉬 기지국 또는 일반 가입자국)의 네트워크 구성 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.8C is a flowchart illustrating a method for configuring a network of a subscriber station (sub mesh base station or general subscriber station) when a subscriber station serving as a mesh base station moves.

도 8c에 도시된 바와 같이, 먼저 메쉬 기지국이 이동한다(801c). 서브 메쉬 기지국 또는 일반 가입자국은 메쉬 기지국으로부터 일정 시간 동안 MSH-NCFG 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다(802c). As shown in FIG. 8C, the mesh base station moves (801c) first. The sub-mesh base station or the general subscriber station determines (802c) whether the MSH-NCFG message is received from the mesh base station for a predetermined time.

메쉬 기지국으로부터 MSH-NCFG 메시지가 수신되는 경우 가입자국은 이전 상태를 유지하고(803c), 메쉬 기지국으로부터 MSH-NCFG 메시지가 수신되지 않는 경우 신규 등록 절차를 수행한다(804c).If the MSH-NCFG message is received from the mesh base station, the subscriber station remains in the previous state (803c), and if the MSH-NCFG message is not received from the mesh base station, performs a new registration procedure (804c).

다음으로, 메쉬 기지국의 일반적인 핸드오프 방법을 설명한다. Next, a general handoff method of the mesh base station will be described.

도 9a는 메쉬 기지국의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 네트워크 구성도이고, 도 9b는 본 발명에 따른 메쉬 기지국의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.9A is a diagram illustrating an embodiment of a network for handoff of a mesh base station, and FIG. 9B is a flowchart illustrating a handoff method of a mesh base station according to the present invention.

메쉬 기지국은 이웃 가입자국들 중에서 1 홉(hop) 관계에 있는 가입자들을 가장 많이 가지고 있는 가입자국에게 핸드오프를 수행하거나, 이웃 가입자국들 중에서 파워(power)가 가장 센 가입자국에게 핸드오프를 수행한다. The mesh base station performs a handoff to a subscriber station having the most subscribers in a one-hop relationship among neighboring subscriber stations, or a handoff to a subscriber station having the strongest power among neighboring subscriber stations. do.

도 9b에 도시된 바와 같이, 메쉬 기지국(901a)은 핸드오프 시작을 MSH-NCFG 메시지를 이용하여 이웃 가입자국들에게 알린다(901b).As shown in FIG. 9B, mesh base station 901a notifies neighbor subscriber stations by using an MSH-NCFG message to start handoff (901b).

이어서, 서브 메쉬 기지국들은 핸드오프 시작 정보를 하위 노드의 가입자국들에게 전달한다(902b). 핸드오프 시작 알림 메시지를 수신한 가입자국들은 MSH-NCFG 메시지를 보내지 않고, 핸드오프가 끝날 때까지 대기한다.Sub-mesh base stations then forward handoff start information to subscriber stations of the lower node (902b). The subscriber stations that receive the handoff start notification message do not send an MSH-NCFG message and wait until the handoff ends.

메쉬 기지국(901a)은 이웃 가입자국들 중에서 하나의 가입자국을 선택하여 필요한 정보를 전송한다(903b). 이 때, 메쉬 기지국(901a)은 상술한 바와 같이 이웃 가입자국들 중에서 1 홉(hop) 관계에 있는 가입자들을 가장 많이 가지고 있는 가입자국을 선택하거나, 이웃 가입자국들 중에서 파워(power)가 가장 센 가입자국을 핸드오프 대상으로 선택한다.The mesh base station 901a selects one subscriber station from neighboring subscriber stations and transmits necessary information (903b). At this time, the mesh base station 901a selects a subscriber station having the largest number of subscribers having a 1-hop relationship among neighboring subscriber stations as described above, or has the strongest power among the neighboring subscriber stations. Select the subscriber station as the handoff target.

선택된 가입자국은 핸드오프 관련 정보를 수신 후 응답(Ack.) 메시지를 메쉬 기지국(901a)으로 전송한다(904b).The selected subscriber station sends an acknowledgment (Ack.) Message to the mesh base station 901a after receiving the handoff related information (904b).

메쉬 기지국(901a)은 핸드오프 끝남 정보를 이웃 가입자국들에게 알리고(905b), 선택된 가입자국은 새로운 메쉬 기지국 역할을 수행한다. 이 때, 핸드오프 끝남 정보는 선택된 가입자국의 ID를 포함한다.The mesh base station 901a notifies the neighboring subscriber stations of the handoff end information (905b), and the selected subscriber station serves as a new mesh base station. At this time, the handoff end information includes the ID of the selected subscriber station.

그리고, 기존 가입자국들은 새로운 메쉬 기지국에 신규 등록한다(906b).The existing subscriber stations register with the new mesh base station 906b.

다음으로, 도 10a, 10b 및 10c를 참조로 서로 다른 두 개의 망이 겹칠 때의 핸드오프 방법을 설명한다. Next, a handoff method when two different networks overlap with reference to FIGS. 10A, 10B and 10C will be described.

도 10a은 서로 다른 두 개의 망이 겹칠 때의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 네트워크 구성도이고, 도 10b는 서로 다른 두 개의 망이 겹칠 때의 핸드오프 방법을 설명하는 일실시예 흐름도이다.FIG. 10A is a diagram illustrating an embodiment of a handoff method when two different networks overlap, and FIG. 10B is a flowchart illustrating a handoff method when two different networks overlap.

도 10a의 1001a 가입자국이 메쉬 기지국 A와 메쉬 기지국 B로부터 서로 다른 MSH-NCFG 메시지를 받게 되면 각 메쉬 기지국에 핸드오프 요청을 하여 새로운 망을 구성한다. 도 10b를 참조로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.When the subscriber station 1001a of FIG. 10A receives different MSH-NCFG messages from mesh base station A and mesh base station B, a handoff request is made to each mesh base station to form a new network. A detailed description with reference to FIG. 10B is as follows.

도 10b에 도시된 바와 같이, 가입자국(1001a)은 현재 등록한 메쉬 기지국 A에게 핸드오프 요청을 한다(1001b).As shown in FIG. 10B, the subscriber station 1001a makes a handoff request to the currently registered mesh base station A (1001b).

메쉬 기지국 A는 핸드오프 시작을 자신의 1 홉 관계에 있는 가입자국들에게 알린다(1002b). 이 때, 핸드오프 시작 알림 메시지를 수신한 가입자국들은 MSH-NCFG 메시지를 보내지 않고 핸드오프가 끝날 때까지 대기한다.Mesh base station A informs subscriber stations in its one hop relationship of the start of the handoff (1002b). At this time, the subscriber stations receiving the handoff start notification message wait until the handoff ends without sending an MSH-NCFG message.

이어서, 메쉬 기지국 A는 핸드오프에 필요한 정보를 가입자국(1001a)에 전송하고(1003b), 가입자국(1001a)은 메쉬 기지국 A가 전송한 핸드오프 관련 정보를 수신 후 응답(Ack.) 메시지를 전송한다(1004b). 이 때, 메쉬 기지국 A는 가입자국(1001a)로부터 응답 메시지를 수신한 후 핸드오프 끝남 알림 메시지를 수신하기 위해 대기한다.Subsequently, the mesh base station A transmits information necessary for handoff to the subscriber station 1001a (1003b), and the subscriber station 1001a receives an acknowledgment (Ack.) Message after receiving the handoff related information transmitted by the mesh base station A. Transmit (1004b). At this time, mesh base station A waits to receive a handoff end notification message after receiving the response message from subscriber station 1001a.

가입자국(1001a)은 미등록 메쉬 기지국 B에게 ID 등록을 요청하고(1005b), 등록한 후 가입자국(1001a)는 메쉬 기지국 B에게 핸드오프 요청한다(1006b).The subscriber station 1001a requests the ID registration from the unregistered mesh base station B (1005b), and after registering, the subscriber station 1001a requests a handoff from the mesh base station B (1006b).

이어서, 메쉬 기지국 B는 핸드오프 시작을 자신의 1 홉 관계에 있는 가입자국들에게 알린다(1007b). 이 때, 핸드오프 시작 알림 메시지를 수신한 가입자국들은 MSH-NCFG 메시지를 보내지 않고 핸드오프가 끝날 때까지 대기한다.Mesh base station B then informs subscriber stations in its one hop relationship of the start of the handoff (1007b). At this time, the subscriber stations receiving the handoff start notification message wait until the handoff ends without sending an MSH-NCFG message.

이어서, 메쉬 기지국 B는 핸드오프에 필요한 정보를 가입자국(1001a)에 전송 하고(1008b), 가입자국(1001a)은 메쉬 기지국 B가 전송한 핸드오프 관련 정보를 수신 후 응답(Ack.) 메시지를 전송한다(1009b). 이 때, 메쉬 기지국 B는 가입자국(1001a)로부터 응답 메시지를 수신한 후 핸드오프 끝남 알림 메시지를 수신하기 위해 대기한다.Subsequently, the mesh base station B transmits information necessary for handoff to the subscriber station 1001a (1008b), and the subscriber station 1001a receives an acknowledgment message after receiving the handoff related information transmitted by the mesh base station B. Transmit (1009b). At this time, the mesh base station B waits to receive the handoff end notification message after receiving the response message from the subscriber station 1001a.

이어서, 가입자국(1001a)은 핸드오프 끝남 알림 메시지를 브로드캐스팅한 후, 새로운 메쉬 기지국 역할을 수행한다(1010b)The subscriber station 1001a then broadcasts the handoff end notification message and then acts as a new mesh base station (1010b).

이어서, 메쉬 기지국 A와 B는 핸드오프 끝남 알림 메시지를 브로드캐스팅한 후, 메쉬 기지국 역할을 종료하고 새로운 메쉬 기지국에 등록 요청한다(1011b).Subsequently, the mesh base stations A and B broadcast the handoff end notification message, terminate the role of the mesh base station, and request registration with the new mesh base station (1011b).

한편, 도 10c는 두 개의 가입자국이 서로 간섭을 받는 경우를 설명하는 일실시예 도면으로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 가입자국 1001c와 1002c가 서로 간섭이 일어나면, 가입자국 1001c 또는 가입자국 1002c가 핸드오프를 요청하여 하나의 망으로 통합하거나 간섭을 받는 가입자국 1001c나 1002c가 다른 곳으로 이동해야 한다. 이 경우, 도 10c의 오른쪽과 같이 간섭을 받는 가입자국을 중심으로 핸드오프를 수행하여 다시 망을 구성하는 것은 비합리적이다. 즉, 새로운 메쉬 기지국을 중심으로 1 홉 안에 존재하게 될 가입자국의 수가 적고 더 많은 멀티 홉이 생기게 되는 경우가 많기 때문이다. 따라서, 간섭을 받는 가입자국들이 스스로 간섭을 받지 않는 곳으로 이동하는 것이 바람직하다. 즉, 핸드오프는 1 홉 안에 있는 가입자국이 2 개 이상의 MSH-NCFG 메시지를 받는 경우에 시행하는 것이 합리적이다.Meanwhile, FIG. 10C is a diagram illustrating an example in which two subscriber stations interfere with each other. As shown in FIG. 10C, when the subscriber stations 1001c and 1002c interfere with each other, the subscriber station 1001c or the subscriber station 1002c. A request for a handoff must be made by integrating into one network or interfering with a subscriber station 1001c or 1002c. In this case, it is unreasonable to construct the network again by performing a handoff centered on the interfering subscriber station as shown in the right side of FIG. In other words, the number of subscriber stations that will exist in one hop centering on the new mesh base station and the number of multi-hops is often generated. Therefore, it is desirable for the affected subscriber stations to move to where they do not interfere with themselves. That is, it is reasonable to enforce a handoff when a subscriber station in one hop receives two or more MSH-NCFG messages.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 고정 단말을 기준으로 설계된 IEEE 802.16을 이동 단말로 확장하여 이동 단말간의 Ad Hoc 네트워크 구성이 가능하도록 함으로써, 단말들이 고속으로 이동하는 경우에도 효율적인 데이터 전송이 가능하도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention extends IEEE 802.16, which is designed based on a fixed terminal, to a mobile terminal to allow an ad hoc network configuration between mobile terminals, thereby enabling efficient data transmission even when the terminals move at high speed. have.

Claims (12)

동기화 및 등록 정보를 제공하기 위한 네트워크 제어 필드를 포함하는 메쉬 구간을 추가적으로 정의한 MAC 프레임을 이용한 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서,A method of configuring an ad hoc network using a MAC frame in which a mesh section including a network control field for providing synchronization and registration information is additionally defined. 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국(이하, 메쉬 기지국이라 함)이 상기 네트워크 제어 필드를 이용하여 네트워크 구성 메시지를 전송하는 단계; 및Transmitting, by a subscriber station acting as a mesh base station (hereinafter referred to as a mesh base station) a network configuration message using the network control field; And 메쉬 네트워크 구성 메시지를 수신한 가입자국이 상기 메쉬 네트워크 구성 메시지 내의 정보를 이용하여 상기 메쉬 기지국에 동기를 맞추고 등록하는 단계A subscriber station receiving a mesh network configuration message synchronizes and registers with the mesh base station using information in the mesh network configuration message. 를 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 메쉬 기지국에 등록된 가입자국이 네트워크 구성 메시지를 전송하여 이웃 가입자국들에게 자신의 ID를 알리는 단계; 및The subscriber station registered with the mesh base station transmitting a network configuration message to inform neighboring subscriber stations of its ID; And 메쉬 기지국에 등록된 가입자국이 상기 이웃 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지를 수신하여 라우팅 테이블을 구성하는 단계A subscriber station registered to a mesh base station receives a network configuration message from the neighboring subscriber station to configure a routing table. 를 더 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method further comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 메쉬 기지국에 등록된 가입자국(이하, 서브 메쉬 기지국이라 함)이 네트워크 구성 메시지를 전송하는 단계; 및Transmitting a network configuration message by a subscriber station (hereinafter referred to as a sub-mesh base station) registered with the mesh base station; And 메쉬 기지국 반경 밖에 있는 가입자국이 상기 서브 메쉬 기지국이 전송한 네트워크 구성 메시지를 수신하여 상기 서브 메쉬 기지국에 동기를 맞추고 등록하는 단계A subscriber station outside a radius of a mesh base station receives a network configuration message transmitted by the sub-mesh base station to synchronize and register with the sub-mesh base station. 를 더 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method further comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 가입자국이 상기 네트워크 제어 필드를 이용하여 상기 메쉬 기지국으로 네트워크 엔트리 오픈 메시지를 전송하는 단계; A subscriber station sending a network entry open message to the mesh base station using the network control field; 가입자국이 상기 메쉬 기지국을 거쳐 일반 기지국으로 인증 관리 요청 메시지를 전송하는 단계;A subscriber station transmitting an authentication management request message to the general base station via the mesh base station; 가입자국이 일반 기지국으로부터 인증 응답 메시지를 수신한 후 등록 요청 메시지를 일반 기지국으로 전송하는 단계; 및After the subscriber station receives the authentication response message from the general base station, sending a registration request message to the general base station; And 가입자국이 일반 기지국으로부터 등록 응답 메시지를 수신한 후 상기 메쉬 기지국으로 네트워크 엔트리 클로즈 메시지를 전송하는 단계The subscriber station transmitting a network entry close message to the mesh base station after receiving a registration response message from the general base station 를 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 동기화 및 등록 정보를 제공하기 위한 네트워크 제어 필드(-네트워크 제어 필드를 통해 네트워크 구성 메시지가 송수신됨-)를 포함하는 메쉬 구간을 추가적으로 정의한 MAC 프레임을 이용한 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서,An ad hoc network configuration method using a MAC frame further defining a mesh section including a network control field (a network configuration message is transmitted and received through the network control field) for providing synchronization and registration information. 가입자국이 이동하는 단계;The subscriber station moves; 이동 가입자국이 기 등록한 상위 가입자국(메쉬 기지국 또는 서브 메쉬 기지국)으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 단계;Determining whether a network configuration message is received from an upper subscriber station (mesh base station or sub-mesh base station) previously registered by the mobile subscriber station; 기 등록한 상위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 신규 등록을 수행하는 단계; 및Performing new registration when a network configuration message is not received from a pre-registered upper subscriber station; And 기 등록한 상위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는 경우 기존 등록을 유지하는 단계Maintaining an existing registration when a network configuration message is received from a previously registered higher subscriber station 를 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 이동 가입자국은 일반 가입자국이고,The mobile subscriber station is a general subscriber station, 상기 신규 등록을 수행하는 단계는,Performing the new registration, 다른 상위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는 경우 해당 상위 가입자국으로 신규 등록하는 단계; 및When a network configuration message is received from another upper subscriber station, newly registering with the upper subscriber station; And 다른 상위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 이웃 가입자국 중 임의 선택하여 서브 메쉬 기지국을 요청하는 단계Requesting a sub-mesh base station by randomly selecting among neighboring subscriber stations when no network configuration message is received from another upper subscriber station; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 이동 가입자국은 서브 메쉬 기지국이고,The mobile subscriber station is a sub-mesh base station, 상기 기존 등록 유지 단계는,The existing registration maintenance step, 자신에게 등록된 하위 가입자국 중 네트워크 구성 메시지를 전송하지 않는 가입자국을 기록에서 삭제하는 단계; 및Deleting, from the record, the subscriber station among the lower subscriber stations registered to the subscriber station which does not transmit the network configuration message; And 자신에게 등록된 모든 하위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 일반 가입자국으로 전환하여 신규 등록을 수행하는 단계If the network configuration message is not received from all subordinate subscriber stations registered to the subscriber, switching to the general subscriber station to perform new registration 를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 동기화 및 등록 정보를 제공하기 위한 네트워크 제어 필드(-네트워크 제어 필드를 통해 네트워크 구성 메시지가 송수신됨-)를 포함하는 메쉬 구간을 추가적으로 정의한 MAC 프레임을 이용한 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서,An ad hoc network configuration method using a MAC frame further defining a mesh section including a network control field (a network configuration message is transmitted and received through the network control field) for providing synchronization and registration information. 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국이 이동하는 단계;Moving by a subscriber station serving as a mesh base station; 기 등록된 하위 가입자국 중 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 가입자국을 기록에서 삭제하는 단계; 및Deleting the subscriber station from the registered subordinate subscriber station not receiving the network configuration message from the record; And 하위 가입자국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 일반 가 입자국으로 전환하여 신규 등록을 수행하는 단계If no network configuration message is received from the subordinate subscriber station, switching to the general subscriber station to perform a new registration 를 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 하위 가입자국이 일정 시간 동안 상기 메쉬 기지국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는지 판단하는 단계;A lower subscriber station determining whether a network configuration message is received from the mesh base station for a predetermined time; 상기 메쉬 기지국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되는 경우 이전 상태를 유지하는 단계; 및Maintaining a previous state when a network configuration message is received from the mesh base station; And 상기 메쉬 기지국으로부터 네트워크 구성 메시지가 수신되지 않는 경우 신규 등록을 수행하는 단계Performing a new registration if a network configuration message is not received from the mesh base station 를 더 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method further comprising. 동기화 및 등록 정보를 제공하기 위한 네트워크 제어 필드(-네트워크 제어 필드를 통해 네트워크 구성 메시지가 송수신됨-)를 포함하는 메쉬 구간을 추가적으로 정의한 MAC 프레임을 이용한 Ad Hoc 네트워크 구성 방법으로서,An ad hoc network configuration method using a MAC frame further defining a mesh section including a network control field (a network configuration message is transmitted and received through the network control field) for providing synchronization and registration information. 메쉬 기지국 역할을 수행하는 가입자국(이하, 메쉬 기지국이라 함)이 하위 가입자국들에게 네트워크 구성 메시지를 전송하여 핸드오프 시작을 알리는 단계;A subscriber station (hereinafter referred to as a mesh base station) serving as a mesh base station transmitting a network configuration message to the lower subscriber stations to indicate the start of handoff; 메쉬 기지국이 핸드오프 할 가입자국에게 핸드오프에 필요한 정보를 전송하 는 단계; 및Transmitting, by the mesh base station, information required for handoff to a subscriber station to be handed off; And 메쉬 기지국이 핸드오프 할 가입자국으로부터 응답 메시지를 수신한 후 핸드오프 종료 정보를 하위 가입자국들에게 전송하는 단계The mesh base station receiving the response message from the subscriber station to be handed off and transmitting the handoff termination information to the lower subscriber stations; 를 포함하는 네트워크 구성 방법.Network configuration method comprising a. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 메쉬 기지국은 핸드오프 할 가입자국으로서, 1 홉 관계에 있는 가입자국들을 가장 많이 보유한 가입자국이나 파워가 가장 센 가입자국 중 어느 한 가입자국을 선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크 구성 방법.The mesh base station is a subscriber station to be handed off, wherein the subscriber station having the largest number of subscriber stations in a one-hop relationship or the strongest subscriber station is selected. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 핸드오프 종료 정보는,The handoff end information is, 새로운 메쉬 기지국 역할을 수행할 가입자국의 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 구성 방법.And the ID of the subscriber station to serve as a new mesh base station.
KR1020050091528A 2005-07-26 2005-09-29 Mesh network configuration method for supporting ad hoc networking KR100646748B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050068062 2005-07-26
KR1020050068062 2005-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100646748B1 true KR100646748B1 (en) 2006-11-23

Family

ID=37712667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050091528A KR100646748B1 (en) 2005-07-26 2005-09-29 Mesh network configuration method for supporting ad hoc networking

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100646748B1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009085295A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Synapsense Corporation Apparatus and method for admitting new devices in a self-healing, self-organizing mesh network
KR100942156B1 (en) 2007-12-27 2010-02-12 주식회사 센서웨이 Self-making and Self-healing method of Mesh Network for communication node
KR101017277B1 (en) 2009-09-23 2011-02-28 성균관대학교산학협력단 Method for a wireless multi-hop network using synchronous mac protocol
US7995467B2 (en) 2007-12-12 2011-08-09 Synapsense Corporation Apparatus and method for adapting to failures in gateway devices in mesh networks
US8331282B2 (en) 2007-12-28 2012-12-11 Synapsense Corporation Apparatus and method for adaptive channel hopping in mesh networks
US8351369B2 (en) 2007-12-12 2013-01-08 Synapsense Corporation Apparatus and method for adaptive data packet scheduling in mesh networks
US8532003B2 (en) 2008-10-03 2013-09-10 Synapsense Corporation Apparatus and method for managing packet routing through internally-powered network devices in wireless sensor networks
US8538584B2 (en) 2008-12-30 2013-09-17 Synapsense Corporation Apparatus and method for controlling environmental conditions in a data center using wireless mesh networks
US8600560B2 (en) 2008-12-30 2013-12-03 Synapsense Corporation Apparatus and method for controlling computer room air conditioning units (CRACs) in data centers
US8811377B1 (en) 2010-08-30 2014-08-19 Synapsense Corporation Apparatus and method for instrumenting devices to measure power usage using a multi-tier wireless network

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7995467B2 (en) 2007-12-12 2011-08-09 Synapsense Corporation Apparatus and method for adapting to failures in gateway devices in mesh networks
US8351369B2 (en) 2007-12-12 2013-01-08 Synapsense Corporation Apparatus and method for adaptive data packet scheduling in mesh networks
KR100942156B1 (en) 2007-12-27 2010-02-12 주식회사 센서웨이 Self-making and Self-healing method of Mesh Network for communication node
WO2009085295A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Synapsense Corporation Apparatus and method for admitting new devices in a self-healing, self-organizing mesh network
US8331282B2 (en) 2007-12-28 2012-12-11 Synapsense Corporation Apparatus and method for adaptive channel hopping in mesh networks
US8885548B2 (en) 2007-12-28 2014-11-11 Synapsense Corporation Apparatus and method for admitting new devices in a self-healing, self-organizing mesh network
US8532003B2 (en) 2008-10-03 2013-09-10 Synapsense Corporation Apparatus and method for managing packet routing through internally-powered network devices in wireless sensor networks
US8538584B2 (en) 2008-12-30 2013-09-17 Synapsense Corporation Apparatus and method for controlling environmental conditions in a data center using wireless mesh networks
US8600560B2 (en) 2008-12-30 2013-12-03 Synapsense Corporation Apparatus and method for controlling computer room air conditioning units (CRACs) in data centers
KR101017277B1 (en) 2009-09-23 2011-02-28 성균관대학교산학협력단 Method for a wireless multi-hop network using synchronous mac protocol
US8811377B1 (en) 2010-08-30 2014-08-19 Synapsense Corporation Apparatus and method for instrumenting devices to measure power usage using a multi-tier wireless network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100646748B1 (en) Mesh network configuration method for supporting ad hoc networking
US7460503B2 (en) Method for beacon rebroadcast in centrally controlled wireless systems
JP4219809B2 (en) Network with several sub-networks
US11589333B2 (en) Enhanced broadcast transmission in unslotted channel hopping medium access control
KR101243730B1 (en) Fast synchronised transparent handover method and system
EP1310116B1 (en) Handoff between a narrowcast cellular communication network and a point-to-point cellular communication network
JP4112241B2 (en) Communication system and communication method
AU2001283339B2 (en) Communication system with noncontiguous coverage areas in cellular communication networks
CN103907391B (en) For the system and method for quick initial network link establishing
US6928061B1 (en) Transmission-scheduling coordination among collocated internet radios
US9236999B2 (en) Cognitive mobile time division duplex Ad-Hoc network
KR20100087207A (en) System for enabling mobile coverage extension and peer-to-peer communications in an ad hoc network and method of operation
KR20020082478A (en) Ad hoc networks comprising a plurality of terminals for determining terminals as controllers of sub-networks
KR20100106454A (en) Channel management method in a distributed spectrum cognitive radio network
JP2001292093A (en) Routing method in multi-station network
JP2004507184A (en) Communique system for cellular communication networks
KR101781193B1 (en) method for supporting relaying time synchronization to neighbor nodes in wireless network
Abdeddaim et al. Multi-channel cluster tree for 802.15. 4 wireless sensor networks
WO2010099717A1 (en) Method and system for relay node accessing network
CN106686685B (en) Multi-hop mobile wireless self-organizing network topology rapid discovery method
WO2015072497A1 (en) Wireless communication system
US8693387B2 (en) Transceiver station for forming a telecommunications network node and associated telecommunications method
JP5683723B2 (en) Method for improving topology mapping in a wireless communication network
WO2014167073A2 (en) A method and a network structure for providing device connectivity to a radio access network
KR100641656B1 (en) Resource scheduling method for supporting ad hoc networking between moving terminals

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121031

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131024

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee