KR101467794B1 - 핸드오버 수행방법 - Google Patents

핸드오버 수행방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101467794B1
KR101467794B1 KR1020080111615A KR20080111615A KR101467794B1 KR 101467794 B1 KR101467794 B1 KR 101467794B1 KR 1020080111615 A KR1020080111615 A KR 1020080111615A KR 20080111615 A KR20080111615 A KR 20080111615A KR 101467794 B1 KR101467794 B1 KR 101467794B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
handover
base station
target
ranging
terminal
Prior art date
Application number
KR1020080111615A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090054896A (ko
Inventor
류기선
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US12/741,361 priority Critical patent/US8774409B2/en
Priority to KR1020080111615A priority patent/KR101467794B1/ko
Priority to PCT/KR2008/006642 priority patent/WO2009069902A2/en
Publication of KR20090054896A publication Critical patent/KR20090054896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101467794B1 publication Critical patent/KR101467794B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0033—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection with transfer of context information
    • H04W36/0038—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection with transfer of context information of security context information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 핸드오버를 신속하게 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계와 상기 서빙 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계와 상기 서빙 기지국의 인증관련정보를 이용하여 생성한 상향링크 시퀀스를 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명은 단말이 타겟 기지국과 레인징 메시지의 교환이 없이도 핸드오버를 완료할 수 있음으로써, 핸드오버로 인한 통신 중단 시간을 최소한으로 줄일 수 있다.
Figure R1020080111615
패스트 핸드오버, PRBS 생성기, 연결갱신정보, 상향링크 시퀀스

Description

핸드오버 수행방법{Method of handover}
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 핸드오버를 신속하게 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
이하에서는 일반적인 핸드오버 및 초기 망 진입 절차를 설명한다.
도 1은 핸드오버 및 초기 망 진입 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 단말(MS: Mobile Station)은 핸드오버 및 초기 망 진입시 셀을 선택한다(S101, S102). 셀 선택은 단말이 네트워크 연결이나 핸드오버를 위한 적당한 기지국을 찾기 위해 하나 이상의 기지국과 스캐닝(Scanning)이나 레인징(Ranging)을 수행하는 절차이다. 단말은 기지국으로의 초기 망 진입 또는 타겟 기지국으로 핸드오버 가능성을 판단하기 위해 스캔 구간이나 슬립 구간을 스케줄링할 수 있다.
단말은 초기 망 진입시 서빙 기지국과의 동기 및 하향링크 파라미터를 획득할 수 있다(S103). 서빙 기지국(SBS: Serving Base Station)은 현재 단말이 진입하고자 하는 망에서 서비스를 제공하는 기지국을 말한다. 단말은 서빙 기지국과의 동기를 획득한 후에 서빙 기지국으로의 상향링크 파라미터를 획득하고(S104), 서빙 기지국과 레인징 절차를 수행하며 상향링크 파라미터를 조정한다(S105). 이상의 과정을 통해 단말과 서빙 기지국은 통신을 위한 기본 기능을 형성하게 된다(S106). 서빙 기지국은 단말을 인가하고 키(key)를 교환한다(S107). 이로써 단말은 서빙 기지국에 등록되고(S108), IP 연결이 설정된다(S109).
서빙 기지국은 단말에 동작 파라미터들을 전송하여 단말의 통신 절차를 수행하게 한다(S110). 또한, 단말과 서빙 기지국 간에 연결이 설립되어(S111), 단말과 기지국은 정상적인 동작을 수행할 수 있다(S112). 단말은 서빙 기지국에서 정상적인 동작을 수행하는 도중에도 계속해서 인접 기지국을 탐색할 수 있다(S113). 이는 단말이 이동 과정에서 서빙 기지국으로부터 멀어짐에 따라 서빙 기지국에서 제공되는 서비스의 품질이 약해지므로 보다 나은 서비스를 제공할 수 있는 기지국을 탐색하기 위해서이다. 이때, 서비스 기지국보다 나은 서비스를 제공하는 인접 기지국을 타겟 기지국(TBS: Target Base Station)이라 하며, 타겟 기지국을 탐색하여 단말은 핸드오버를 수행할 수 있다.
일반적으로 핸드오버는 단말이 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 셀 영역을 이동하는 경우에 발생하는 것이다. 핸드오버는 단말이 무선 인터페이스, 서비스 플로우 및 망 접속점을 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 전환하는 것이다. 핸드오버는 단말, 서빙 기지국 또는 망 관리자에서 핸드오버를 결정하는 것으로 시작된다(S114).
단말은 타겟 기지국을 선택하고(S115), 타겟 기지국과 동기를 획득하고 타겟 기지국으로부터 하향링크 파라미터를 획득할 수 있다(S116). 단말은 타겟 기지국의 상향링크 파라미터를 획득하고(S117), 타겟 기지국과 레인징 및 상향링크 파라미터를 조정할 수 있다(S118). 이때, 단말이 타겟 기지국의 식별자, 주파수 및 상향/하향 채널 디스크립터(UCD/DCD)를 포함하는 NBR-ADV 메시지를 미리 수신하였다면 스캔 과정과 동기화 절차가 간소화될 수 있다. 타겟 기지국이 백본망을 통해 서빙 기지국으로부터 핸드오버 통보를 수신하였다면 비경쟁 방식의 초기 레인징 기회를 UL-MAP으로 제공할 수 있다.
이상의 절차를 통해 단말과 타겟 기지국은 기본 기능을 형성하게 되고(S119), 단말과 타겟 기지국은 레인징을 수행하여 망 재진입 절차를 시작한다. 또한, 단말은 타겟 기지국에 재등록 및 재연결을 설정한다(S120). 이로써 단말은 타겟 기지국에 등록되며(S121), 타겟 기지국의 IP 연결도 단말에 재설정 된다(S122). 이로써, 타겟 기지국은 서빙 기지국이 되어 단말에 서비스를 제공할 수 있다.
도 1에서 핸드오버를 하는 경우를 다시 설명하면, 단말은 스캐닝을 통해 얻은 인접 기지국들에 대한 정보를 통해 셀을 선택하고, 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 할 수 있다. 따라서, 단말은 타겟 기지국과 동기화 및 레인징 절차를 수행한다. 이 후, 타겟 기지국에서 단말에 대한 재인가(reauthorization)가 수행되는데, 이때, 타겟 기지국은 백본 메시지를 통해 서빙 기지국에게 단말에 대한 정보를 요청할 수 있다.
타겟 기지국이 보유하는 단말과 관련된 정보에 따라 핸드오버 및 망 재진입(Network Reentry) 절차가 많이 감소할 수 있다. 또한, 타겟 기지국이 보유하는 단말에 대한 정보의 양에 따라서 몇 가지 망 진입(Network Entry) 절차들이 생략될 수 있다.
단말은 현재 서빙 기지국의 셀 영역에서 타겟 기지국의 셀 영역으로 이동하면, 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하고 레인징(Ranging) 절차를 수행한다.
레인징은 IEEE 802.16 또는 휴대인터넷 등에서, 기지국과 단말기 간의 RF 통신의 연결 품질(특히, 동기화)을 유지하기 위한 프로세스의 집합체를 말한다. 레인징은 OFDMA 방식을 기반으로 하는 다중접속시, 하향링크에서는 기지국이 여러 단말들에게 하나의 기준 타이밍으로 송신하므로 문제가 되지 않는다. 다만, 상향링크에서는 여러 단말이 제각각 신호를 송신하므로 전파 지연이 단말마다 다르게 나타날 수 있다. 따라서, 이를 위한 별도의 타이밍 동기화 방법으로 기지국과 단말은 레인징을 수행한다. 즉, 레인징은 여러 단말기가 송신 시간에 대한 동기를 올바르게 조정하기 위한 절차이다.
단말과 기지국 간의 상향 링크의 동기 획득 및 전력 제어의 용도로서, 초기 레인징(Initial Ranging), 주기적 레인징(Periodic Ranging) 및 핸드오프(Hand-Off(HO) Ranging) 레인징이 있다. 또한, 단말이 기지국에 대역폭을 요구하기 위한 대역폭 요구 레인징(Bandwidth Request(BR) Ranging)이 있다.
초기 레인징은 단말이 기지국에 최초에 진입시(예를 들어, 단말의 전원을 키거나 오랜 휴지모드에서 유효모드로 전환시) 초기 망 진입과 결합에 사용된다. 주기적 레인징은 단말이 기지국에 대해 동기 추적을 위해 주기적으로 전송된다. 핸드오프 레이징은 단말이 핸드오프(또는, 핸드오버) 동안 타겟 기지국과의 동기화를 위해 단말에 의해 수행된다. 대역폭 요구 레인징은 기지국에서 상향링크 할당을 요구하기 위해 전송된다. 대역폭 요구 레인징은 시스템과 이미 동기가 이뤄진 단말에서만 전송된다.
기지국이 단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신하면, 기지국은 해당 단말의 연결 식별자(CID: Connection IDentifier)를 생성한다. 이후, 기지국은 단말과 재협상, 재인증 및 재등록 과정 등을 수행할 수 있다.
통신 기술이 발전함에 따라 단말간 또는 단말과 기지국간에 실시간 서비스를 제공하는 경우가 증가하고 있다. 실시간 서비스와 같은 지연에 민감한 서비스에 대해서는 서비스 품질을 만족시키기 위해서 핸드오버 수행에 걸리는 시간을 줄일 필요성이 있다.
단말이 타겟 기지국과 송수신하는 레인징 요청 및 응답 메시지를 간략화하는 방법을 고려할 수 있다. 또한, 핸드오버시 발생할 수 있는 패킷 손실 및 핸드오버 지연시간의 증가를 방지할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 기술적인 필요성을 만족시키기 위하여 안출된 것이다. 본 발명의 목적은 단말이 핸드오버 시 인증키(AK)를 통해 생성된 상향링크 시퀀스(즉, 인증된 핸드오버 레인징 코드)를 이용하여 타겟 기지국에 접속하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상향링크 시퀀스를 이용하여 레인징 요청 및 응답 메시지를 생략하는 방법 또는 레인징 요청 메시지만을 전송함으로써 레인징 응답 메시지를 생략할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 단말의 인증키로 암호화된 상향링크 시퀀스의 인덱스를 기지국으로부터 수신하고, 해당 상향링크 시퀀스를 이용하여 타겟 기지국에 접속하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단말의 연결정보 갱신을 서빙 기지국과의 핸드오 버 메시지를 통해 수행하고 단말이 인증된 신호를 이용하여 타겟 기지국에 접속하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 핸드오버를 신속하게 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태로서 핸드오버를 신속하게 수행하기 위한 방법에 있어서,상기 방법은 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계와 상기 서빙 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계와 상기 서빙 기지국의 인증관련정보를 이용하여 생성한 상향링크 시퀀스를 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 방법에서 상기 상향링크 시퀀스는 단말에서 상기 서빙 기지국 인증키(AK: Authentication Key)를 의사잡음코드 생성기의 시드(seed)로 사용하여 생성할 수 있다. 이때, 상향링크 시퀀스는 레인징 요청 메시지에 포함되어 상기 타겟 기지국으로 전송될 수 있다.
또한 상기 방법에서 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계 이전에, 상기 인증관련정보를 이용하여 생성된 상기 상향링크 시퀀스의 지원 여부를 알리는 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 방법에서 상기 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받거나 하향링크 데이터를 수신하는 단계와 단말에서 상기 상향링크 자원 또는 상기 하향링크 데이터를 이용하여 상기 타겟 기지국을 상호 인증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 방법에서 상기 핸드오버 응답 메시지는 상기 인증관련정보를 이용하여 생성된 상기 상향링크 시퀀스의 지원 여부지원 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 핸드오버 응답 메시지는 상기 상향링크 시퀀스 인덱스를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 상향링크 시퀀스 인덱스는 상기 서빙 기지국에서 미리 결정된 값으로 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함되지 않고, 상기 서빙 기지국에서 하나 이상의 단말들에 광고 메시지를 통해 전송될 수 있다.
또한 상기 방법에서 상기 핸드오버 응답 메시지는 연결갱신정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결갱신정보는 상기 타겟 기지국에서 사용되는 기본 연결 식별자(BCID), 초기 연결 식별자(PCID) 또는 전송 연결 식별자(TCID) 중 하나 이상에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한 핸드오버 응답 메시지는, 상기 타겟 기지국의 연결갱신정보 및 상기 타겟 기지국과 핸드오버를 수행하는 실행시간에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 방법에서 상기 인증관련정보는, 단말이 상기 서빙 기지국에 등록하는 과정에서 생성된 인증키의 하위비트(LSB)를 이용하여 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 신속한 핸드오버를 수행하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 서빙 기지국으로부터 단말의 인증관련정보를 포함하는 상기 핸드오버 통지 메시지를 수신하는 단계와 상기 단말로부터 상기 인증관련정보를 이용하여 생성한 상향링크 시퀀스를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에서 단말은 타겟 기지국과 레인징 메시지의 교환이 없이도 핸드오버를 완료할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 단말은 최초의 상향링크 시퀀스를 인증 키를 통해 생성할 수 있다. 이때, 단말은 타겟 기지국으로부터 할당받은 임의접근 채널 또는 단말에 전용으로 할당된 상향링크 자원을 이용하여 상기 상향링크 시퀀스를 상기 타겟 기지국으로 전송할 수 있다. 따라서, 타겟 기지국은 핸드오버 및 단말의 인증을 함께 수행할 수 있다. 이를 통해, 핸드오버로 인한 통신 중단 시간을 최소한으로 줄일 수 있다.
또한, 단말이 레인징 요청 메시지를 타겟 기지국에 전송하고, 타겟 기지국은 이를 통해 단말의 인증을 수행할 수 있다. 타겟 기지국이 레인징 응답 메시지 전송을 생략하고, 상향링크 자원 할당 및 하향링크 데이터 전송을 바로 수행할 수 있도록 함으로써 핸드오버로 인한 통신 중단 시간을 줄일 수 있다.
또한, 단말의 연결정보 갱신을 서빙 기지국과의 핸드오버 메시지를 통해 수행함으로써, 핸드오버시 발생하는 지연시간을 더욱 줄일 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 핸드오버를 신속하게 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005 및 P802.16Rev2 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
광대역 무선접속 시스템에서 단말이 핸드오버를 수행하기 위한 다양한 방법들이 고안되고 있다. 예를 들어, 최적화된 하드 핸드오버(Optimized HardOver), 패스트 핸드오버(Fast BS Switching) 및 매크로 다이버시티 핸드오버(Macro Diversity HO) 등이 있다.
최적화된 하드 핸드오버는 타겟 기지국과 서빙 기지국 간에서 단말 정보를 공유하여, 핸드오버시 단말의 네트워크 등록절차를 최소화함으로써 단말과 기지국간의 통신두절 시간을 줄이기 위한 것이다.
패스트 핸드오버는 채널상태가 좋은 복수 개의 인근 기지국들을 단말에 대한 다이버시티 셋(Diversity set)으로 설정하고, 단말이 다이버시티 셋에 포함된 기지국을 신속하게 선택하게 함으로써, 핸드오버로 인한 통신의 두절 시간을 줄이기 위한 것이다.
매크로 다이버시티 핸드오버는 패스트 핸드오버와 같이 채널상태가 좋은 복수 개의 다이버시티 셋을 구성하는 점에서 동일하다. 다만, 다이버시티 셋 내의 다수의 기지국으로부터 동시에 데이터를 송수신함으로써 이득을 얻을 수 있는 방법이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 최적화된 하드 핸드오버 방법에 적용하여 설명한다. 다만, 사용자의 요구사항 또는 시스템 환경에 따라 다른 핸드오버 방법들의 경우에도 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 절차를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 단말(MS)은 서빙 기지국(SBS)에 등록되어 있다. 단말은 서 빙 기지국과 데이터 송수신 등 일반적인 동작을 수행하고 있다(S201).
단말이 서빙 기지국으로부터 데이터를 수신하는 도중에, 서빙 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호품질이 일정 수준 이하로 낮아지는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 단말은 인근 기지국의 채널품질을 측정하기 위한 스캐닝 과정을 수행할 수 있다. 단말은 스캐닝 과정을 통해 획득한 인근 기지국의 채널품질 정보를 바탕으로 인근 기지국으로 핸드오버를 수행할 것을 결정할 수 있다(S202).
단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하기 위해, 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지(예를 들어, MS HO-REQ)를 전송할 수 있다(S203).
서빙 기지국은 단말로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하면, 타겟 기지국으로 단말이 핸드오버를 수행할 것임을 알리기 위해 핸드오버 통지 메시지(HO-notification message)를 전송한다(S204).
이때, S204 단계에서 서빙 기지국은 현재 단말에 제공하고 있는 연결 식별자에 관한 정보(예를 들어, Transport CID)를 상기 핸드오버 통지 메시지에 더 포함시켜 타겟 기지국으로 전송할 수 있다.
타겟 기지국은 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보(CI: Connection Information)를 핸드오버 확인 메시지(예를 들어, HO-confirmation message)에 포함시켜 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S205).
이때, S205 단계에서 연결정보에는 연결 식별자(CID: Connection IDentifier)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 연결 식별자(CID)에 관한 정보에는 기본 CID(Basic CID), 초기 CID(Primary CID) 및 전송 CID(Transport CID) 등에 관한 정보가 포함할 수 있다.
S204 단계 및 S205 단계는 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이의 백본망을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해, 서빙 기지국과 타겟 기지국은 단말에 대한 정보를 교환함으로써 이동단말의 핸드오버를 위한 준비단계를 수행할 수 있다.
서빙 기지국에서는 핸드오버 응답 메시지(예를 들어, BS HO-RSP)를 단말에 전송할 수 있다. 핸드오버 응답 메시지는 단말이 핸드오버를 수행할 적절한 타겟 기지국에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 타겟 기지국과의 최초의 상향링크 접속시점을 포함할 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 핸드오버 응답 메시지에 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보를 더 포함시켜 전송할 수 있다(S206).
S206 단계를 통해, 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 완료하기 전에 미리 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보를 갱신할 수 있다.
단말은 핸드오버 공지 메시지(예를 들어, HO-IND)를 이용하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 최종적으로 서빙 기지국에 통지하고, 서빙 기지국과의 연결을 종료한다(S207).
타겟 기지국은 전용 상향링크 자원 허가 메시지(예를 들어, Dedicated UL resource grant message)를 단말에 전송한다(S208). 단말은 전용 상향링크 자원 허가 메시지를 이용하여 타겟 기지국과 하향링크 동기를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 S208 단계에서 타겟 기지국으로부터 할당받은 상향링크 자원을 이용하여 상향링크 메시지를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 최적화된 핸드오버를 수행하는 단말은 타겟 기지국과 의 상향링크 전송동기를 맞추기 위하여 자체적으로 상향링크 전송 파라미터를 조절할 수 있다. 또한, 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받아 레인징 요청 메시지(예를 들어, RNG-REQ message)를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 서빙 기지국으로부터 서비스를 제공받을 때 사용하던 인증키를 이용하여 메시지 인증코드를 생성할 수 있다. 단말은 메시지 인증코드를 레인징 요청 메시지에 포함시켜 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S209).
단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신한 타겟 기지국은, 레인징 요청 메시지에 포함된 메시지 인증코드를 이용하여 단말의 인증 여부를 확인할 수 있다. 또한, 타겟 기지국은 단말이 타겟 기지국의 셀 영역에서 필요한 모든 조정값(예를 들어, 시간, 전력 및 가능한 주파수 교정값 등)을 포함하는 레인징 응답 메시지(예를 들어, RNG-RSP)를 단말로 전송할 수 있다(S210).
S201 내지 S210 단계를 통해 단말과 타겟 기지국 사이에서 핸드오버, 레인징 및 인증과정이 완료되어, 단말과 타겟 기지국은 일반적인 데이터 송수신 과정을 수행할 수 있다(S211).
도 2에서 설명한 바와 같이 최적화된 하드 핸드오버를 지원하는 경우, 단말과 타겟 기지국간에 레인징 요청 및 응답 메시지의 교환만으로도 핸드오버 절차를 완료할 수 있다. 따라서, 핸드오버로 인한 서비스 불능 시간을 핸드오버 공지 메시지(HO-IND) 전송부터 레인징 응답 메시지(RNG-RSP) 수신까지 짧게 줄일 수 있다. 또한, 연결 식별자(CID) 등을 포함하는 연결정보를 S205 단계에서 미리 단말에 전송함으로써, 레인징 과정의 오버헤드를 더욱 줄일 수 있다.
도 3은 단말에서 타겟 기지국으로 전송하는 최초 상향링크 시퀀스(예를 들어, Ranging Code)를 생성하는 의사 난수열(PRBS: Pseudo Random Bit Sequence) 생성기를 나타내는 도면이다.
PRBS 생성기는 레인징 코드를 생성할 수 있다. 일반적으로 PBRS 생성기는 시드(Seed)로 입력되는 S0부터 S6까지를, 타겟 기지국에서 상향링크 채널 식별자를 통해 전송되는 UL-Permbase 파라미터의 LSB 7비트 값으로 사용할 수 있다. PRBS 생성기의 출력 비트 스트림(bit stream)은 256개의 길이 144비트의 레인징 코드를 생성할 수 있다.
도 3에서 PRBS 생성기의 생성 다항식은 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112008077920591-pat00001
PRBS 생성기는 b14 ... b0 = 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6에 의해 초기화된다. 이때, s6은 초기화 값의 LSB이고, s6:s0 = UL_PermBase를 의미한다. 단, s6은 UL-PermBase의 MSB 값이다. 상기 PRBS 생성기에 입력되는 입력값은 본 발명을 설명하기 위한 바람직한 값이며, 시스템의 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.
2진 레인징 코드는 출력 Ck에 포함된 의사잡음 수열의 부분 수열을 의미하고, 각각의 레인징 코드의 길이는 144비트이다. PRBS 생성기는 이 비트들을 이용하 여 6개(또는, 8개)의 인접한 서브채널 그룹의 부반송파를 변조한다. 이때, 서브채널이 연속하는 논리적인 번호를 갖는 경우 인접한 서브채널로 간주할 수 있다.
최하위로 인덱스화된 비트가 최하위의 물리적 인덱스 부반송파를 변조하고, 최상위로 인덱스화된 비트가 최상위의 물리적 인덱스 부반송파를 변조할 수 있도록 각 비트는 부반송파의 주파수가 증가하는 순으로 부반송파에 매핑된다. 이와 같이 6개(또는, 8개)의 그룹에서 최하위 번호를 갖는 서브채널의 인덱스는 6의 정수배(또는, 8의 정수배)로 할 수 있다. 이때, 6개 또는 8개의 서브채널은 레인징 서브채널이라고도 한다.
본 발명의 실시예들에서는 도 3에서 생성되는 일반적인 레인징 코드 외에 인증키(AK: Authentication Key)를 이용하여 상향링크 시퀀스를 생성하는 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말이 타겟 기지국에 등록하는 과정에서 상향링크 시퀀스를 사용할 수 있다. 즉, 단말이 서빙 망의 인증 서버로부터 인증을 수행하고 수신한 인증키(AK), 또는 인증키(AK)로부터 생성된 메시지 인증 코드(CMAC: Cipher-based Message Authentication Code)의 LSB 비트를 UL_Permbase 대신 PRBS 생성기의 시드로 사용하여 인증된 핸드오버 레인징 코드(상향링크 시퀀스)를 생성할 수 있다.
도 3을 참조하면, PRBS 생성기에서 144 비트 길이의 레인징 코드가 256개 생성될 수 있다. 단말은 핸드오버시 타겟 기지국에 최초로 전송하는 상향링크 시퀀스로, 서빙 기지국의 인증키(AK) 또는 메시지 인증 코드(CMAC)를 통해 생성한 인증된 핸드오버 레인징 코드를 사용할 수 있다. 타겟 기지국은 단말로부터 인증키를 이용 하여 생성된 레인징 코드(Authenticated HO ranging code)를 수신함으로써, 단말과 타겟 기지국이 핸드오버 인증을 위한 메시지를 송수신하지 않고도 핸드오버 중인 단말의 인증을 수행할 수 있다.
도 3에서 설명한 본 발명의 일 실시예는 다양하게 적용될 수 있다. 도 2에서는 S209 단계에서 사용함으로써 레인징 절차에서 단말의 타겟 기지국과의 인증과정을 수행할 수 있다. 이하 설명할 도 4에서도 적용이 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드오버 절차를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 단말(MS)은 서빙 기지국(SBS)에 등록하는 과정에서 인증 서버(AAA Server)를 통해 인증 과정을 수행한다. 또한, 단말에 대한 인증키(AK)를 단말과 서빙 기지국이 공유한다. 단말과 서빙 기지국은 인증키(AK)를 사용하여 데이터를 암호화하거나 메시지 인증을 위한 암호화 키 및 인증 코드를 생성할 수 있다. 단말과 서빙 기지국 간에 등록절차가 완료되면, 단말은 서빙 기지국과 정상 동작 상태에서 데이터를 송수신할 수 있다(S401).
단말이 서빙 기지국의 셀 영역을 이동함에 따라, 서빙 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호품질이 일정 수준 이하로 낮아질 수 있다. 이때, 단말은 인근 기지국의 채널품질을 측정하는 스캐닝을 수행할 수 있다. 단말은 스캐닝 과정을 통해 획득한 인근 기지국의 채널품질 정보를 바탕으로 인근 기지국으로 핸드오버를 수행할 것을 결정할 수 있다(S402).
단말은 스캐닝 결과 핸드오버를 수행할 타겟 기지국(TBS)을 결정하면, 타겟 기지국으로 핸드오버를 하기 위한 핸드오버 요청 메시지(예를 들어, MS HO-REQ)를 서빙 기지국으로 전송한다(S403).
서빙 기지국은 타겟 기지국에 단말이 핸드오버를 요청했음을 알리기 위해 핸드오버 통지 메시지(예를 들어, HO notification message)를 전송할 수 있다(S404).
S404 단계에서, 핸드오버 통지 메시지는 백본 망을 통해 타겟 기지국으로 전송될 수 있다. 이때, 서빙 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 단말이 현재 서빙 기지국에서 제공받고 있는 서비스에 대한 전송 CID(TCID)의 개수를 포함하여 전송할 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 단말에 대한 인증관련정보(예를 들어, Authentication Key) 및 단말이 타겟 기지국에 전송할 인증된 핸드오버 레인징 코드 인덱스(Authenticated HO Ranging Code Index)를 핸드오버 통지 메시지에 더 포함시켜 타겟 기지국으로 전송할 수 있다.
S404 단계에서 타겟 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 포함된 단말이 필요로 하는 전송 CID의 개수를 확인함으로써, 타겟 기지국의 셀 영역에서 사용되는 전송 CID(TCID)를 단말에 할당할 수 있다. 따라서, 타겟 기지국은 핸드오버 확인 메시지에 현재 타겟 기지국의 셀 영역에서 단말에 할당할 수 있는 연결 식별자(CID) 갱신정보를 포함시킬 수 있다.
타겟 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 대한 응답으로, 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보(CI: Connection Information)를 핸드오버 확인 메시지(HO confirmation massage)에 포함시켜 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S405).
S405 단계에서, 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보에는 연결 식별자(CID: Connection IDentifier)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 상기 연결 식별자(CID)에 대한 정보는 타겟 기지국에서 사용되는 기본 CID(Basic CID), 초기 CID(Primary CID) 및 단말에 할당할 수 있는 전송 CID(Transport CID) 등을 포함한다.
S404 단계 및 S405 단계는 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이의 백본망을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해, 서빙 기지국과 타겟 기지국은 단말에 대한 정보를 교환함으로써 이동단말의 핸드오버를 위한 준비단계를 수행할 수 있다.
서빙 기지국에서는 핸드오버 응답 메시지(예를 들어, BS HO-RSP)를 단말에 전송할 수 있다. 핸드오버 응답 메시지는 단말이 핸드오버를 수행할 적절한 타겟 기지국에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 타겟 기지국과의 최초의 상향링크 접속시점을 포함할 수 있다. 또한, 핸드오버 응답 메시지는 단말의 타겟 기지국에서의 연결정보를 더 포함할 수 있다(S406).
S406 단계를 통해, 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 완료하기 전에 미리 타겟 기지국에서 사용되는 연결 식별자 등에 관한 정보를 갱신할 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 핸드오버 응답 메시지에 단말이 타겟 기지국에 접속시 사용할 인증된 핸드오버 레인징 코드 인덱스(Authenticated HO Ranging Code Index)를 포함시켜 전송할 수 있다.
S404와 S406 단계에서, 서빙 기지국은 인증된 핸드오버 레인징 코드 인덱스(Authenticated HO Ranging Code Index) 값으로 미리 정해진 값을 사용할 수 있다. 즉, 서빙 기지국은 타겟 기지국과 단말에게 미리 정해진 인증된 핸드오버 레인징 코드 인덱스값을 사용함으로써, 핸드오버 메시지를 통해 인증된 핸드오버 레인 징 인덱스값을 전송하지 않을 수 있다.
이러한 경우에, 서빙 기지국은 상향링크 채널 식별자(UCD) 메시지나, 인접 기지국 방송(NBR-ADV) 메시지를 통해 미리 정해진 인증된 핸드오버 레인징 코드 인덱스(Authenticated HO Ranging Code Index)를 단말 또는 타겟 기지국에 알려줄 수 있다. 이때, 상향링크 채널 식별자 메시지(UCD)는 방송형태로 주기적으로 전송된다.
도 4를 참조하면, 단말은 핸드오버 공지 메시지(예를 들어, HO-IND)를 이용하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 최종적으로 서빙 기지국에 통지하고, 서빙 기지국과의 연결을 종료한다(S407).
타겟 기지국은 단말에 상향링크 자원을 할당하기 위해, 전용 상향링크 자원 허가 메시지(Dedicated UL resource grant message) 또는 경쟁 기반의 상향링크 자원허가 메시지(Contention based UL resource grant message)를 단말에 전송한다(S408).
S408 단계에서, 전용 상향링크 자원 허가 메시지에는 패스트 레인징 정보(Fast Ranging IE)가 포함될 수 있다. 또한, 경쟁 기반의 상향링크 자원허가 메시지는 UL-MAP(UIUC 12) 형태로서 전송될 수 있다.
단말은 S408 단계를 통해 타겟 기지국과 하향링크 동기를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 서빙 기지국에 등록할 때 생성한 인증키(AK)를 이용하여 상향링크 시퀀스(예를 들어, Authenticated HO Ranging Code)를 생성할 수 있다. 상향링크 시퀀스를 생성하는 방법은 바람직하게는 도 3에서 설명한 방법을 사용할 수 있다. 즉, 단말은 서빙 기지국에 등록할 때 생성한 인증키를 시드(seed)로 사용하여 타겟 기지국에 최초로 전송하는 상향링크 시퀀스를 생성할 수 있는 것이다.
단말은 인증키(AK)를 이용하여 생성한 상향링크 시퀀스(예를 들어, Authenticated HO Ranging Code)를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 상향링크 시퀀스를 S408 단계에서 할당받은 상향링크 자원을 통해 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S409).
S409 단계에서와 같이, 인증키를 사용한 상향링크 시퀀스(Authenticated HO Ranging Code)의 지원 여부는 단말이 최초에 서빙 기지국에 등록시 수행하는 기본능력 협상 절차 및/또는 핸드오버 과정에서 핸드오버 메시지를 통해 확인할 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 BS HO-RSP 메시지에 인증 키를 이용하여 생성된 인증된 핸드오버 레인징 코드의 지원 여부에 관한 정보를 포함함으로써 단말들에게 알려줄 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 단말에게 주기적으로 방송하는 하향링크 채널 서술자(DCD: DownLink Channel descriptor)나, 인접 기지국 정보를 방송하는 인접 기지국 광고(NBR-ADV) 메시지를 통해 인증된 핸드오버 레인징 코드의 지원여부를 단말들에게 알려줄 수 있다.
타겟 기지국은 S409 단계에서 상향링크 시퀀스(Authenticated HO RNG Code)를 수신하면 단말이 핸드오버를 수행한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 타겟 기지국은 단말이 타겟 기지국으로 데이터를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당하거나, 단말에게 하향링크 데이터를 전송함으로써 정상 동작을 수행할 수 있다(S410).
S410 단계에서, 단말은 상향링크 시퀀스 전송 후에 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받거나, 하향링크 데이터를 수신함으로써 핸드오버가 완료되었음을 확인할 수 있다.
또한, S410 단계에서 타겟 기지국은 단말에게 타겟 기지국 인증 정보를 제공하기 위하여 하향링크 데이터, 레인징 응답 메시지 또는 기타 하향링크 제어 메시지 등에 기지국 인증에 필요한 메시지 인증 코드를 추가해서 전송할 수 있다. 단말이 기지국으로부터 메시지 인증 코드를 포함하는 하향링크 트래픽을 수신하면, 단말은 이에 대한 메시지 인증을 수행하여 타겟 기지국과 단말이 동일한 인증 키를 가지고 있는지 여부를 확인할 수 있다.
이때, 하향링크 데이터는 데이터 암호화 및 데이터 인증 기능을 갖는 보안 연계(Security Association)로 결합되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 단말은 데이터 인증을 통해 타겟 기지국에 대한 상호 인증을 수행할 수 있다. 또한, 레인징 응답 메시지를 통한 타겟 기지국에 대한 상호 인증은, 레인징 응답 메시지에 포함되는 메시지 인증 코드(CMAC)를 통해 수행될 수 있다. 이때, 레인징 응답 메시지에는 단말의 상향링크 시퀀스 전송에 대한 레인징 파라미터 조절 값과 레인징 상태 정보를 포함할 수 있다. 또한, 레인징 응답 메시지는 하향링크 데이터와 함께 전달될 수 있다. 그밖에 다른 하향링크 메시지를 통한 인증은 메시지 인증 코드가 포함된 새로운 메시지(하향링크 시그널링 헤더 및 서브헤더)를 통해 제공되며, 이를 통해 단말은 타겟 기지국에 대한 인증을 수행할 수도 있다.
도 4에서 설명한 바와 같이 시스템에서 최적화된 하드 핸드오버를 지원하는 경우, 단말이 타겟 기지국에 최초로 전송하는 상향링크 시퀀스를 전송함으로써 핸 드오버 절차를 완료할 수 있다. 따라서, 핸드오버로 인한 서비스 불능 시간을 단말이 핸드오버 공지 메시지(HO-IND)를 서빙 기지국으로 전송한 시점부터 단말이 타겟 기지국으로 최초의 상향링크 시퀀스를 전송하여 타겟 기지국에서 단말의 인증을 수행한 시점까지로 짧게 줄일 수 있다. 또한, 연결 식별자(CID) 등을 포함하는 연결정보를 S406 단계에서 미리 단말에 전송함으로써, 핸드오버 과정의 오버헤드를 더욱 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 타겟 기지국이 레인징 파라미터를 조절하기 위해 레인징 응답 메시지를 단말에 전송하는 단계를 포함하는 핸드오버 절차를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, S501 단계 내지 S507단계는 도 4의 S401 단계 내지 S407 단계와 유사하다. 다만, S506 단계에서 서빙 기지국(SBS)은 연결 정보(Connection Information)로서 연결 식별자 갱신 정보(CID Update)를 단말에 전송할 수 있다.
S507 단계를 수행한 후에, 타겟 기지국은 단말에 상향링크 자원을 할당하기 위해, 패스트 레인징 정보(Fast Ranging IE) 또는 상향링크 맵 메시지(UL-MAP with UIUC 12)를 단말에 전송할 수 있다(S508).
단말은 S508 단계를 통해 타겟 기지국과 하향링크 동기를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 타겟 기지국에서 할당받은 상향링크 자원을 통해 타겟 기지국으로 최초 상향링크 시퀀스(예를 들어, Authenticated HO RNG Code)를 전송할 수 있다. 이때, 최초 상향링크 시퀀스는 바람직하게는 도 3에서 설명한 상향링크 시퀀스를 이용할 수 있다. 즉, 단말은 서빙 기지국에 등록하는 과정에서 생성된 인증키(AK)를 시드(seed)로 이용하여 인증된 핸드오버 레인징 코드(Authenticated HO RNG Code)를 생성할 수 있다. 따라서, 단말은 인증된 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S509).
단말로부터 인증된 핸드오버 레인징 코드를 수신한 타겟 기지국은 단말에 이에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 전송할 수 있다. 만약 통신 환경이나 사용자의 요구사항에 따라 레인징 파라미터가 조정될 필요가 발생하면, 타겟 기지국은레인징 응답 메시지(RNG-RSP)를 이용하여 조정한 레인징 파라미터를 단말에 전송할 수 있다(S510).
S510 단계에서, 타겟 기지국(TBS)은 단말(MS)이 상향링크 자원 요청 헤더(RW Request Header)를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당할 수 있다. 이때, 타겟 기지국에서 단말로 전송할 하향링크 데이터가 있는 경우, 타겟 기지국은 단말에게 레인징 응답 메시지와 함께 하향링크 데이터를 전송할 수 있다.
단말은 타겟 기지국으로부터 할당받은 상향링크 자원을 이용하여 대역폭 요청 헤더를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S511).
타겟 기지국은 S511 단계에 대한 응답으로 상향링크 자원 할당(UL resource allocation) 메시지를 통해 상향링크 대역폭을 할당할 수 있다(S512).
단말은 S512 단계에서 할당받은 대역폭을 통해 상향링크 트래픽을 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S513).
도 5에서, 타겟 기지국은 S510 단계 이후에, 단말의 하향링크 채널 품질 보고를 위한 신속한 피드백(Fast Feedback, CQICH) 채널을 단말에 할당할 수 있다. 신속한 피드백 채널을 할당 받은 단말은 타겟 기지국에 하향링크 채널품질 정보를 전송하고, 타겟 기지국은 하향링크 채널품질 정보를 통해 변조및채널코딩 방식(MCS)을 적절히 선택하여 단말에게 하향링크 데이터를 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 단말이 타겟 기지국으로 최초의 상향링크 시퀀스(인증된 핸드오버 레인징 코드)를 재전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6에서 S601 단계 내지 S609 단계는 도 4의 S401 단계 내지 S409 단계와 유사하다. 따라서, 반복되는 설명을 피하기 위해 S601 단계 내지 S609 단계는 도 4를 참고하도록 한다.
다만, 도 6의 S609 단계는 단말이 타겟 기지국으로 인증된 핸드오버 레인징 코드(Authenticated HO RNG Code)를 전송하였으나, 유선 또는 무선상 원인으로 레인징 코드가 유실된 경우를 나타낸다(S609).
타겟 기지국은 레인징 코드(상향링크 시퀀스)가 수신되지 아니함을 단말에 알려 다시 인증된 핸드오버 레인징 코드를 전송하도록 할 수 있다. 즉, 타겟 기지국은 단말에 인증된 핸드오버 레인징 코드가 유실됨을 알리기 위해 패스트 레인징 정보(Fast Ranging IE) 또는 상향링크 맵 메시지(UL-MAP with UIUC 12)를 단말에 전송할 수 있다(S610).
단말은 타겟 기지국에서 할당받은 상향링크 자원을 통해 타겟 기지국으로 상향링크 시퀀스(예를 들어, Authenticated HO RNG Code)를 다시 전송할 수 있다. 이때, 상향링크 시퀀스는 바람직하게는 도 3에서 설명한 상향링크 시퀀스를 이용할 수 있다. 즉, 단말은 서빙 기지국에 등록하는 과정에서 생성된 인증키(AK)를 시드(seed)로 이용하여 인증된 핸드오버 레인징 코드(Authenticated HO RNG Code)를 다시 생성할 수 있다. 따라서, 단말은 다시 생성한 인증된 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S611).
이때, 타겟 기지국이 단말로부터 인증된 핸드오버 레인징 코드를 수신하기 위한 전용의 상향링크 자원 할당은 일정 시간 내에서 반복적으로 이루어질 수 있다. 단말은 최초 인증된 핸드오버 레인징 코드 전송 이후에 기지국으로부터 또 다른 인증된 핸드오버 레인징 코드 전송을 위한 상향링크 자원을 할당 받는 경우, 인증된 핸드오버 레인징 코드를 재전송 할 수 있다.
또한, 서빙 기지국이 단말로부터 핸드오버 지시 메시지를 통해 최종 타겟 기지국에 대한 정보를 수신하고 이를 타겟 기지국에 알려 준 경우, 타겟 기지국은 이러한 인증된 핸드오버 레인징 코드를 위한 전용의 상향링크 자원의 재할당을 수행할 수 있다.
타겟 기지국은 단말에 상향링크 자원을 할당하기 위해, 상향링크 자원 할당 메시지(UL resource allocation)를 단말에 전송할 수 있다(S612).
단말은 할당받은 상향링크 자원을 통해, 대역폭 요청 헤더를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S613).
상기와 같은 과정을 통해 단말은 타겟 기지국과 신속한 핸드오버를 수행할 수 있다. 즉, 단말이 인증된 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송하였으나 타겟 기지국에서 이를 수신하지 못한 경우에, 타겟 기지국이 이를 단말에 알려 줄 수 있다. 따라서, 단말이 다시 핸드오버 레인징 코드를 다시 전송함으로써 타겟 기지국이 단말에 상향링크 자원을 할당하거나, 하향링크 데이터를 전송함으로써 핸드오버 과정을 완료할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 단말이 타겟 기지국으로 최초의 상향링크 시퀀스(인증된 핸드오버 레인징 코드)를 재전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7에서 S701 단계 내지 S709 단계는 도 4의 S401 단계 내지 S409 단계와 유사하다. 따라서, 반복되는 설명을 피하기 위해 S701 단계 내지 S709 단계는 도 4를 참고하도록 한다. 다만, S706 단계에서 서빙 기지국은 핸드오버 응답 메시지(MOB_MSHO-RSP)에 타겟 기지국과의 핸드오버 수행시점을 나타내는 실행시간(Action time)에 대한 정보를 더 포함시켜 단말에 전송하는 경우를 가정한다.
도 7을 참고하면, S709 단계는 단말이 타겟 기지국으로 전송한 인증된 핸드오버 레인징 코드가 유선 또는 무선상에서 유실된 경우이다(S709).
단말은 인증된 핸드오버 레인징 코드를 전송한 후에 일정시간 내에 타겟 기지국으로부터 응답을 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 단말은 일정시간으로 S706 단계에서 서빙 기지국으로부터 수신한 실행시간을 이용할 수 있다. 단말이 실행시간 동안 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받지 못하였으므로, 단말은 타겟 기지국으로 다시 인증된 핸드오버 레인징 코드(Authenticated HO RNG Code)를 전송할 수 있다(S710).
타겟 기지국은 단말에 상향링크 자원을 할당하기 위해, 상향링크 자원 할당 메시지(UL resource allocation)를 단말에 전송할 수 있다(S711).
단말은 할당받은 상향링크 자원을 통해, 대역폭 요청 헤더를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S712).
도 7의 방법을 이용하면, 단말이 타겟 기지국으로 인증된 핸드오버 레인징 코드를 전송한 단말이 일정시간 동안 기지국으로부터 응답이 없는 경우에도 인증된 핸드오버 레인징 코드를 재전송함으로써, 신속한 핸드오버 과정을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 신속한 핸드오버를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8에서 S801 단계 내지 S807 단계는 도 4의 S401 단계 내지 S407 단계와 유사하다. 따라서, 반복되는 설명을 피하기 위해 S801 단계 내지 S807 단계는 도 4를 참고하도록 한다. 다만, S806 단계에서 서빙 기지국은 핸드오버 응답 메시지(MOB_MSHO-RSP)에 실행시간(Action time)에 대한 정보를 더 포함시켜 단말에 전송하는 경우를 가정한다.
도 8을 참조하면, 타겟 기지국에서 핸드오버를 수행하려는 단말에 전용의 상향링크 자원을 할당하기 위해, 패스트 레인징 정보(Fast Ranging IE)를 포함하는 메시지를 단말에 전송하였다. 그러나, 패스트 레인징 정보가 포함된 메시지가 유선 또는 무선상에서 유실되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 단말이 실행시간(Action time)이 되더라도 일정 시간 동안 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받지 못하였다(S808).
단말은 타겟 기지국으로 다시 인증된 핸드오버 레인징 코드를 전송해야 한 다. 다만, 이 경우에는 단말은 경쟁 기반의 레인징 영역을 통해 인증된 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S809).
타겟 기지국은 단말에 상향링크 자원을 할당하기 위해, 상향링크 자원 할당 메시지(UL resource allocation)를 단말에 전송할 수 있다(S810).
단말은 할당받은 상향링크 자원을 통해, 대역폭 요청 헤더를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S811).
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 신속한 핸드오버를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9에서 S901 단계 내지 S907 단계는 도 4의 S401 단계 내지 S407 단계와 유사하다. 따라서, 반복되는 설명을 피하기 위해 S901 단계 내지 S907 단계는 도 4를 참고하도록 한다. 다만, S906 단계에서 서빙 기지국은 핸드오버 응답 메시지(MOB_MSHO-RSP)에 실행시간(Action time)에 대한 정보를 더 포함시켜 단말에 전송하는 경우를 가정한다.
도 9를 참조하면, 타겟 기지국에서 핸드오버를 수행하려는 단말에 전용의 상향링크 자원을 할당하기 위해, 패스트 레인징 정보(Fast Ranging IE)를 포함하는 메시지를 단말에 전송하였다. 그러나, 패스트 레인징 정보가 포함된 메시지가 유선 또는 무선상에서 유실되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 단말이 실행시간(Action time)이 되더라도 일정 시간 동안 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받지 못하였다(S908).
단말은 타겟 기지국과 핸드오버를 수행하기 위해, 일반적으로 사용되는 핸드 오버 레인징 코드를 타겟 기지국을 전송할 수 있다(S909).
타겟 기지국은 이에 대한 응답으로 상향링크 할당정보를 나타내는 CDMA 할당 정보(CDMA Allocation IE)를 포함하는 메시지를 단말에 전송할 수 있다(S910).
단말은 타겟 기지국으로부터 할당받은 상향링크 자원을 이용하여 타겟 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송하고(S911), 타겟 기지국은 단말에 레인징 응답 메시지를 전송함으로써 핸드오버 과정을 수행할 수 있다(S912).
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 신속한 핸드오버를 수행하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
단말은 서빙 기지국(SBS)에 등록하는 과정에서 인증 서버(AAA Server)를 통한 인증 과정을 수행할 수 있다. 또한, 단말에 대한 인증키(AK)를 단말과 서빙 기지국이 공유할 수 있다. 단말과 서빙 기지국은 인증키(AK)를 사용하여 데이터를 암호화하거나 메시지 인증을 위한 암호화 키 및 인증 코드를 생성할 수 있다. 단말과 서빙 기지국 간에 등록절차가 완료되면, 단말은 서빙 기지국과 정상 동작 상태에서 데이터를 송수신할 수 있다(S1001).
단말이 서빙 기지국의 셀 영역을 이동함에 따라, 서빙 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호품질이 일정 수준 이하로 낮아질 수 있다(scanning triggered). 이때, 단말은 인근 기지국의 채널품질을 측정하는 스캐닝을 수행할 수 있다. 단말은 스캐닝 과정을 통해 획득한 인근 기지국의 채널품질 정보를 바탕으로 인근 기지국으로 핸드오버를 수행할 것을 결정할 수 있다(S1002) (HO triggered).
단말은 스캐닝 결과 핸드오버를 수행할 타겟 기지국(TBS)을 결정하면, 타겟 기지국으로 핸드오버를 하기 위한 핸드오버 요청 메시지(예를 들어, MS HO-REQ)를 서빙 기지국으로 전송한다(S1003).
서빙 기지국은 타겟 기지국에 단말이 핸드오버를 요청했음을 알리기 위해 핸드오버 통지 메시지(예를 들어, HO notification message)를 전송할 수 있다(S1004).
S1004 단계에서, 핸드오버 통지 메시지는 백본 망을 통해 타겟 기지국으로 전송될 수 있다. 이때, 서빙 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 단말이 현재 서빙 기지국에서 제공받고 있는 서비스에 대한 전송 CID(TCID)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 단말에 대한 인증관련정보(예를 들어, Authentication Key)를 핸드오버 통지 메시지에 더 포함시켜 타겟 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 단말이 핸드오버를 수행하기 위한 실행시간(Action Time)에 대한 정보를 더 포함시켜 타겟 기지국으로 전송할 수 있다.
타겟 기지국은 S1004 단계에서 핸드오버 통지 메시지에 포함된 단말이 필요로 하는 전송 CID의 개수를 확인함으로써, 타겟 기지국의 셀 영역에서 사용되는 전송 CID(TCID)를 단말에 할당할 수 있다.
타겟 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 대한 응답으로, 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보(CI: Connection Information)를 핸드오버 확인 메시지(HO confirmation massage)에 포함시켜 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S1005).
S1005 단계에서, 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보에는 연결 식별자(CID: Connection IDentifier)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 상기 연결 식별자(CID)에 대한 정보는 타겟 기지국에서 사용되는 기본 CID(Basic CID), 초기 CID(Primary CID) 및 전송 CID(Transport CID) 등을 포함할 수 있다. 이때, TCID에 대한 정보는 S1004 단계에서 수신한 단말의 TCID 개수에 따라 결정된다.
S1004 단계 및 S1005 단계에서, 핸드오버 통지 메시지 및 핸드오버 확인 메시지 교환은 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이의 백본망을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해, 서빙 기지국과 타겟 기지국은 단말에 대한 정보를 교환함으로써 이동단말의 핸드오버를 위한 준비단계를 수행할 수 있다.
서빙 기지국은 핸드오버 응답 메시지(예를 들어, MOB_BSHO-RSP)를 단말에 전송할 수 있다. 핸드오버 응답 메시지는 단말이 핸드오버를 수행할 적절한 타겟 기지국에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 타겟 기지국과의 최초의 상향링크 접속시점을 포함할 수 있다. 또한, 핸드오버 응답 메시지는 단말의 타겟 기지국에서의 연결정보를 더 포함할 수 있다(S1006).
S1006 단계를 통해, 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 완료하기 전에 미리 타겟 기지국에서 사용되는 연결 식별자 등에 관한 정보를 갱신할 수 있다.
단말은 핸드오버 공지 메시지(예를 들어, HO-IND)를 이용하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 최종적으로 서빙 기지국에 통지하고, 서빙 기지국과의 연결을 종료한다(S1007).
타겟 기지국은 단말에 상향링크 자원을 할당하기 위해, 전용 상향링크 자원 허가 메시지(예를 들어, Fast Ranging IE)를 단말에 전송할 수 있다(S1008).
단말은 메시지 인증코드(CMAC)을 포함하는 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S1009).
타겟 기지국은 레인징 요청 메시지를 수신하면 레인징 요청 메시지 인증을 통해 단말의 인증을 수행할 수 있다. 타겟 기지국은 단말의 인증이 완료되면, 단말이 타겟 기지국으로 데이터를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당(UL allocation)하거나, 단말에게 하향링크 데이터를 전송(DL traffic transmission)함으로써 정상 동작을 수행할 수 있다(S1010).
이때, 단말은 레인징 요청 메시지 전송 후에 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받거나, 하향링크 데이터를 수신함으로써 핸드오버가 정상적으로 완료되었음을 확인할 수 있다. 단말은 할당받은 상향링크 자원을 사용하여 전송할 데이터의 유무와 양에 따라 상향링크 대역 요청 헤더(Bandwidth Request Header)를 이용하여 타겟 기지국에 상향링크 자원을 요청하거나, 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한 타겟 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다(S1011).
도 10에서 설명한 본 발명의 또 다른 실시예는, 단말이 핸드오버시 타겟 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송함으로써, 이를 통해 타겟 기지국이 단말 인증을 수행할 수 있다. 또한, 타겟 기지국이 레인징 응답 메시지를 전송하지 않고도 바로 단말과 데이터를 송수신할 수 있는 상태로 전환할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예로써, 신속한 핸드오버를 수행하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
단말은 서빙 기지국(SBS)에 등록하는 과정에서 인증 서버(AAA Server)를 통해 인증 과정을 수행할 수 있다. 또한, 단말에 대한 인증키(AK)를 단말과 서빙 기 지국이 공유할 수 있다. 단말과 서빙 기지국은 인증키(AK)를 사용하여 데이터를 암호화하거나 메시지 인증을 위한 암호화 키 및 인증 코드를 생성할 수 있다. 단말과 서빙 기지국 간에 등록절차가 완료되면, 단말은 서빙 기지국과 정상 동작 상태에서 데이터를 송수신할 수 있다(S1101).
단말이 서빙 기지국의 셀 영역을 이동함에 따라, 서빙 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호품질이 일정 수준 이하로 낮아질 수 있다(Sanning triggered). 이때, 단말은 인근 기지국의 채널품질을 측정하는 스캐닝을 수행할 수 있다. 단말은 스캐닝 과정을 통해 획득한 인근 기지국의 채널품질 정보를 바탕으로 인근 기지국으로 핸드오버를 수행할 것을 결정할 수 있다(S1102) (HO triggered).
단말은 스캐닝 결과 핸드오버를 수행할 타겟 기지국(TBS)을 결정하면, 타겟 기지국으로 핸드오버를 하기 위한 핸드오버 요청 메시지(예를 들어, MS HO-REQ)를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S1103).
서빙 기지국은 타겟 기지국에 단말이 핸드오버를 요청했음을 알리기 위해 핸드오버 통지 메시지(HO notification message)를 전송할 수 있다(S1104).
S1104 단계에서, 핸드오버 통지 메시지는 백본 망을 통해 타겟 기지국으로 전송될 수 있다. 이때, 핸드오버 통지 메시지는 단말이 현재 서빙 기지국에서 제공받고 있는 서비스에 대한 전송 플로우 식별자(TFID: Transmission Flow ID), 단말에 대한 인증관련정보(예를 들어, AK: Authentication Key) 및 단말이 핸드오버를 수행하기 위한 실행시간(Action Time)에 대한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
타겟 기지국은 S1104 단계에서 단말이 필요로 하는 TFID의 개수를 확인함으로써, 타겟 기지국의 셀 영역에서 사용되는 TFID를 단말에 할당할 수 있다. TFID는 TCID와 매핑될 수 있다.
타겟 기지국은 핸드오버 통지 메시지에 대한 응답으로, 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보(CI: Connection Information)를 핸드오버 확인 메시지(HO confirmation massage)에 포함시켜 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S1105).
S1105 단계에서, 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보에는 단말 식별자(MSID: Mobile Station ID)와 전송 플로우 식별자(TFID: Transmission Flow IDentifier)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이때, TFID에 대한 정보는 S1104 단계에서 수신한 단말의 TFID 개수에 따라 결정된다.
S1104 단계 및 S1105 단계에서, 핸드오버 통지 메시지 및 핸드오버 확인 메시지 교환은 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이의 백본망을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해, 서빙 기지국과 타겟 기지국은 단말에 대한 정보를 교환함으로써 이동단말의 핸드오버를 위한 준비단계를 수행할 수 있다.
서빙 기지국은 핸드오버 요청 메시지(MS HO-REQ)에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지(BS HO-RSP)를 단말에 전송할 수 있다. 핸드오버 응답 메시지는 단말이 핸드오버를 수행할 적절한 타겟 기지국에 관한 정보(예를 들어, 연결정보)를 포함할 수 있다. 또한, 핸드오버 응답 메시지는 상기 타겟 기지국에서 사용되는 단말 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스(Dedicate HO Ranging Sequence)를 포함할 수 있다.
이때, 서빙 기지국은 핸드오버 전용의 상향링크 레인징 시퀀스를 인덱스 형 태로 나타낼 수 있다. 또한, 서빙 기지국은 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스를 단말의 인증키(AK: Authentication Key) 및 CMAC 키 카운트(CMAC Key Count) 등으로 암호화하여 단말에 전송할 수 있다(S1106).
S1106 단계에서, 서빙 기지국이 단말에 전송하는 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스(Dedicated HO Ranging Sequence Index)는 전용의 코드 인덱스(DCI: Dedicated Code Index)라 불릴 수 있다. DCI는 다음과 같은 과정을 통해 암호화 될 수 있다.
S1106 단계에서, AK 및 CMAC 키 카운트 등으로 암호화된 DCI(M)를 생성하는 f 함수의 특징은 다음과 같이 가정할 수 있다.
예를 들어, M1 = f(AK1, CMAC-Key count1, DCI1)이고, DCI1 = f-1 (AK1, CMAC-Key count1, M1)인 경우, M2 = f(AK2, CMAC-Key count2, DCI2)이고, DCI2 = f-1 (AK2, CMAC-Key count2, M2)를 가정할 수 있다. 이때, DCI3 = f-1 (AK3, CMAC-Key count3, M1)인 경우에, AK1 와 AK3의 값이 다르면 어떤 경우에 대해서도 DCI1과 DCI3은 서로 다른 값을 가져야 한다.
이때, CMAC 키 카운트는 단말에 공통된 값이므로, f 함수에서 생략될 수 있다. 이러한 경우, 암호화된 M은 f(AK1, DCI1)를 통해 암호화 되어 전송된다. 특정 셀에서 정의된 핸드오버를 위한 DCI가 N개 존재하고(즉, DCIn(n=1,…,N)일 때), X = f-1 (AKm, M1)이고 AK1!=AKm 인 경우
Figure 112008077920591-pat00002
을 만족하면 핸드오버되는 다른 단말의 HO 실패를 보장하기 때문에, 이또한 필요한 요건이다.
S1106 단계를 통해, 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 완료하기 전에 미리 타겟 기지국에서 사용되는 연결 식별자 등에 관한 정보를 갱신할 수 있다.
단말은 핸드오버 공지 메시지(예를 들어, HO-IND)를 이용하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 최종적으로 서빙 기지국에 통지하고, 서빙 기지국과의 연결을 종료할 수 있다(S1107).
타겟 기지국은 단말이 핸드오버 레인징 시퀀스를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당하는 상향링크 자원 허가 메시지를 단말에 전송할 수 있다(S1108).
단말은 서빙 기지국으로부터 암호화 되어 수신한 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스에 해당하는 핸드오버 레인징 시퀀스를 타겟 기지국으로 전송한다(S1109).
S1109 단계에서 타겟 기지국은 단말로부터 핸드오버 레인징 시퀀스를 수신함으로써 단말에 대한 인증을 수행할 수 있다.
단말로부터 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스를 수신한 타겟 기지국은 단말에게 이에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 전송한다(S1110).
타겟 기지국은 단말의 인증이 완료되면, 단말이 타겟 기지국으로 데이터를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당(UL allocation)하거나, 단말에게 하향링크 데이터를 전송(DL traffic transmission)함으로써 정상 동작을 수행할 수 있다(S1111).
이때, 단말은 레인징 요청 메시지 전송 후에 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받거나, 하향링크 데이터를 수신함으로써 핸드오버가 정상적으로 완료되었음을 확인할 수 있다. 단말은 할당받은 상향링크 자원을 사용하여 전송할 데이터의 유무와 양에 따라 상향링크 대역 요청 헤더(Bandwidth Request Header)를 통한 상향링크 자원을 요청하거나, 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한 타겟 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예로써, 신속한 핸드오버를 수행하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 12에서 S1201 단계 내지 S1205 단계는 도 11의 S1101 단계 내지 S1105 단계와 동일하다. 따라서, 도 11의 설명으로 갈음한다. 다만, S1205 단계에서 타겟 기지국에서 사용되는 연결정보(CI)에는 단말 식별자(MS ID) 및 전송 플로우 식별자(TFID)가 포함될 수 있다. 이때, TFID에 대한 정보는 S1204 단계에서 수신한 단말의 TFID의 개수에 따라 결정될 수 있다.
S1204 단계 및 S1205 단계에서, 핸드오버 통지 메시지 및 핸드오버 확인 메시지 교환은 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이의 백본망을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해, 서빙 기지국과 타겟 기지국은 단말에 대한 정보를 교환함으로써 이동단말의 핸드오버를 준비할 수 있다.
서빙 기지국에서는 핸드오버 응답 메시지(예를 들어, MOB_BSHO-RSP)를 단말에 전송할 수 있다. 핸드오버 응답 메시지는 단말이 핸드오버를 수행할 적절한 타겟 기지국에 관한 정보(예를 들어, 타겟 기지국 식별자)를 포함할 수 있다(S1206).
S1206 단계를 통해, 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 완료하기 전에 미리 타겟 기지국에서 사용되는 연결 식별자 등에 관한 정보를 갱신할 수 있다.
단말은 핸드오버 공지 메시지(예를 들어, HO-IND)를 이용하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 최종적으로 서빙 기지국에 통지하고, 서빙 기지국과의 연결을 종료할 수 있다(S1207).
타겟 기지국은 단말이 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스(Dedicated HO Ranging Sequence)를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당하는 상향링크 자원 허가 메시지(UL resource grant for HO Ranging Sequence)를 단말에 전송할 수 있다. 이때, 상향링크 자원허가 메시지는 단말의 인증키(AK)를 이용하여 암호화된 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스를 포함할 수 있다(S1208).
S1208 단계에서 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스를 암호화하는 방법은 도 11의 S1106 단계에서 설명한 암호화 방법과 동일하다.
단말은 타겟 기지국으로부터 암호화 되어 수신한 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스에 해당하는 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S1209).
S1209 단계에서 타겟 기지국은 단말로부터 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스를 수신함으로써 단말을 인증할 수 있다.
단말로부터 전용의 핸드오버 레인징 시퀀스를 수신한 타겟 기지국은 단말에게 이에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 전송한다(S1210).
타겟 기지국은 단말의 인증이 완료되면, 단말이 타겟 기지국으로 데이터를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당(UL allocation)하거나, 단말에게 하향링크 데이터를 전송(DL traffic transmission)함으로써 정상 동작을 수행할 수 있다(S1211).
이때, 단말은 레인징 요청 메시지 전송 후에 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받거나, 하향링크 데이터를 수신함으로써 핸드오버가 정상적으로 완료되었음을 확인할 수 있다. 단말은 할당받은 상향링크 자원을 사용하여 전송할 데이터의 유무와 양에 따라 상향링크 대역 요청 헤더(Bandwidth Request Header)를 통한 상향링크 자원을 요청하거나, 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한 타겟 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.
도 1은 핸드오버 및 초기 망 진입 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 절차를 나타내는 도면이다.
도 3은 단말에서 타겟 기지국으로 전송하는 최초 상향링크 시퀀스(예를 들어, Ranging Code)를 생성하는 의사 난수열(PRBS: Pseudo Random Bit Sequence) 생성기를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드오버 절차를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 타겟 기지국이 레인징 파라미터를 조절하기 위해 레인징 응답 메시지를 단말에 전송하는 단계를 포함하는 핸드오버 절차를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 단말이 타겟 기지국으로 최초의 상향링크 시퀀스(인증된 핸드오버 레인징 코드)를 재전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 단말이 타겟 기지국으로 최초의 상향링크 시퀀스(인증된 핸드오버 레인징 코드)를 재전송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 신속한 핸드오버를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 신속한 핸드오버를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 신속한 핸드오버를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예로써, 신속한 핸드오버를 수행하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예로써, 신속한 핸드오버를 수행하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.

Claims (14)

  1. 단말이 핸드오버를 신속하게 수행하기 위한 방법에 있어서,
    서빙 기지국과의 등록(registration) 시에 인증 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 서빙 기지국으로부터 전용 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 전용 핸드오버 레인징 시퀀스 인덱스에 대응하는 전용 핸드오버 레인징 코드를 생성하는 단계;
    타겟 기지국을 위한 첫 번째 전송으로서 상기 전용 핸드오버 레인징 코드를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 전용 핸드오버 레인징 인덱스는 인증 키 또는 cipher-based message authentication (CMAC)-키 카운트(key count)에 의하여 암호화되고,
    상기 인증 키는 상기 등록 시에 상기 단말이 전송해 주거나 상기 단말이 수신한 것인 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전용 핸드오버 레인징 코드는 상기 인증 키가 의사잡음비트시퀀스(pseudo random bit sequence, PRBS) 생성기의 시드(seed)로 사용될 때 생성되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전용 핸드오버 레인징 코드가 상기 핸드오버 요청 메시지 전송 이전에 지원되는지 여부를 지시하는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전용 핸드오버 레인징 코드가 생성될 때 상기 인증 키의 최하위 비트 (least significant bit, LSB)가 사용되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받거나 하향링크 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 상향링크 자원 또는 상기 하향링크 데이터를 이용하여 상기 타겟 기지국과 상호 인증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 핸드오버 응답 메시지는,
    상기 타겟 기지국의 연결갱신정보 및 상기 타겟 기지국과 핸드오버를 수행하는 실행시간(action time) 에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 연결갱신정보는,
    상기 타겟 기지국에서 사용되는 기본 연결 식별자 (basic connection identifier, BCID), 프라이머리 연결 식별자 (primary connection identifier, PCID) 또는 전송 연결 식별자 (transport connection identifier, TCID)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020080111615A 2007-11-27 2008-11-11 핸드오버 수행방법 KR101467794B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/741,361 US8774409B2 (en) 2007-11-27 2008-11-11 Method of handover
KR1020080111615A KR101467794B1 (ko) 2007-11-27 2008-11-11 핸드오버 수행방법
PCT/KR2008/006642 WO2009069902A2 (en) 2007-11-27 2008-11-11 Method of handover

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US99061207P 2007-11-27 2007-11-27
US60/990,612 2007-11-27
KR1020070127216 2007-12-07
KR20070127216 2007-12-07
KR1020080111615A KR101467794B1 (ko) 2007-11-27 2008-11-11 핸드오버 수행방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090054896A KR20090054896A (ko) 2009-06-01
KR101467794B1 true KR101467794B1 (ko) 2014-12-03

Family

ID=40679113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080111615A KR101467794B1 (ko) 2007-11-27 2008-11-11 핸드오버 수행방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8774409B2 (ko)
KR (1) KR101467794B1 (ko)
WO (1) WO2009069902A2 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008147161A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for allocating connection identifier in communication system
US20090143089A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for performing an expedited handover using a dedicated ranging channel in a wireless network
EP2234436B1 (en) * 2008-01-11 2017-04-05 NTT DoCoMo, Inc. Mobile communication method and wireless base station
US8676208B2 (en) * 2008-06-11 2014-03-18 Mediatek Inc. Scanning and handover operation in multi-carrier wireless communications systems
WO2009157725A2 (ko) * 2008-06-25 2009-12-30 엘지전자 주식회사 전용레인징코드를 이용한 핸드오버 지원방법
JP5602937B2 (ja) * 2010-04-09 2014-10-08 ノキア シーメンス ネットワークス オサケユキチュア リレーノードと構成エンティティの間の接続性の確立
US10051636B2 (en) 2015-03-14 2018-08-14 Qualcomm Incorporated Device based two-stage random resource selection for small data transmission
US10285180B2 (en) * 2015-03-14 2019-05-07 Qualcomm Incorporated Reserved resource pool assisted access resource selection for small data transmission
CN108271154B (zh) * 2017-01-03 2022-04-15 中兴通讯股份有限公司 一种认证方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050079866A1 (en) * 2002-09-30 2005-04-14 Tianwei Chen Verifying check-in authentication by using an access authentication token

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2255285C (en) * 1998-12-04 2009-10-13 Certicom Corp. Enhanced subscriber authentication protocol
FI111423B (fi) * 2000-11-28 2003-07-15 Nokia Corp Järjestelmä kanavanvaihdon jälkeen tapahtuvan tietoliikenteen salauksen varmistamiseksi
ITMI20011376A1 (it) 2001-06-29 2002-12-29 Siemens Inf & Comm Networks Procedimento per il controllo del traffico a commutazione di pacchetto in sistemi di comunicazione cellulari numerici
JP2004343448A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線ｌａｎアクセス認証システム
JP4311174B2 (ja) * 2003-11-21 2009-08-12 日本電気株式会社 認証方法、移動体無線通信システム、移動端末、認証側装置、認証サーバ、認証代理スイッチ及びプログラム
KR20050088817A (ko) * 2004-03-03 2005-09-07 삼성전자주식회사 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 이동 가입자 단말기의핸드오버에 따른 네트워크 재진입 시스템 및 방법
US7260400B2 (en) 2004-03-05 2007-08-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for transmitting and receiving control message in wireless access communication system
KR100842579B1 (ko) 2004-03-05 2008-07-01 삼성전자주식회사 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 핑퐁 현상에 따른서비스 지연을 최소화하는 핸드오버 시스템 및 방법
US20060160533A1 (en) 2005-01-19 2006-07-20 Joey Chou Method and system of network management and service provisioning for mobile broadband wireless networks
US7440757B2 (en) * 2005-01-31 2008-10-21 Samsung Electronics Co., Ltd Handover method in a wireless communication system
KR100703416B1 (ko) 2005-07-06 2007-04-03 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 네트워크 재진입 절차 수행 완료 통보 시스템 및 방법
US8175600B2 (en) * 2005-08-13 2012-05-08 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for decreasing latencies during handover
KR100658907B1 (ko) * 2005-12-29 2006-12-15 포스데이타 주식회사 휴대 인터넷 시스템의 기지국 장치 및 호 제어 방법
US7630712B2 (en) * 2006-03-15 2009-12-08 Alvarion Ltd. Method for reconnecting a mobile terminal in a wireless network
US9106409B2 (en) * 2006-03-28 2015-08-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for handling keys used for encryption and integrity
KR101514845B1 (ko) * 2006-03-31 2015-04-23 삼성전자주식회사 액세스 시스템 간의 핸드오버 시의 인증 절차를 최적화하기위한 시스템 및 방법
EP1998472A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-03 Alcatel Lucent Method for synchronising a radio communication system, corresponding base station and terminal
US8571554B2 (en) 2007-07-04 2013-10-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for managing connection identification in a communication system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050079866A1 (en) * 2002-09-30 2005-04-14 Tianwei Chen Verifying check-in authentication by using an access authentication token

Also Published As

Publication number Publication date
US20100268951A1 (en) 2010-10-21
WO2009069902A2 (en) 2009-06-04
US8774409B2 (en) 2014-07-08
WO2009069902A3 (en) 2009-08-06
KR20090054896A (ko) 2009-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101467794B1 (ko) 핸드오버 수행방법
KR102264718B1 (ko) 보안 구현 방법, 및 관련된 장치 및 시스템
AU2005241842B2 (en) System and method for handover capable of minimizing service delay in broadband wireless access communication system
KR101514845B1 (ko) 액세스 시스템 간의 핸드오버 시의 인증 절차를 최적화하기위한 시스템 및 방법
KR101377948B1 (ko) 멀티모드 이동 단말의 제어 정보 송수신 방법
KR101481558B1 (ko) 이기종 무선접속망간 보안연계 설정 방법
KR101595025B1 (ko) 광대역 무선접속 시스템에서의 영역 변경 방법
US8638757B2 (en) Method for updating system information during hand-over in broadband wireless access system
US9042341B2 (en) Method of zone switch in a broadband wireless access system
WO2009088252A2 (en) Pre-authentication method for inter-rat handover
JP5715706B2 (ja) 広帯域無線接続システムにおける上りリンク電力制御方法
US20110305341A1 (en) Security Performance Negotiation Method And A Tek Management Method
US8532057B2 (en) Handover support method using dedicated ranging code
KR101216091B1 (ko) 매개체 무관 핸드오버를 위한 제어 메시지 송신 방법
KR101467784B1 (ko) 이기종망간 핸드오버시 선인증 수행방법
US20140066071A1 (en) Method in which a mobile station receives information on a peripheral legacy base station in a legacy support mode
US8873509B2 (en) Efficient handover method in broadband wireless access system
KR101370926B1 (ko) 광대역 무선접속 시스템에서의 영역변경을 통한 핸드오버 수행 방법
US20110039563A1 (en) Method of allocating cid for fast handover
EP2547147A2 (en) Zone switching method in a broadband wireless access system having regard to security association and device for same
KR20100081906A (ko) 레거시 시스템을 지원하기 위한 핸드오버 수행방법
KR101208558B1 (ko) 광대역 무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행 중 타겟 기지국의 제어 정보를 업데이트하기 위한 방법 및 장치
KR20110046228A (ko) 광대역 무선접속 시스템에서의 보안 지원을 고려한 영역 변경 방법 및 그를 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee