KR100631648B1 - Method for selecting channel in wibro system - Google Patents

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KR100631648B1 KR1020050052646A KR20050052646A KR100631648B1 KR 100631648 B1 KR100631648 B1 KR 100631648B1 KR 1020050052646 A KR1020050052646 A KR 1020050052646A KR 20050052646 A KR20050052646 A KR 20050052646A KR 100631648 B1 KR100631648 B1 KR 100631648B1
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채수진
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A method for selecting a channel in a WiBro system is provided to enable a terminal to select one channel from multiple channels by using a frequency delimiter and BS-ID(Base Station-Identification) and determine FA(Frequency Assignment) even when a neighboring AP uses the same channel, thereby controlling load between channels and improving a connection success rate. In a WiBro system having plural APs(Access Ports) for performing wireless communication with a terminal, a method for enabling the terminal to select a channel of the AP comprises the following steps of: detecting an AP having the strongest signal strength from the plural APs, and performing a process for synchronization with the detected AP(210); checking whether the AP has a multi-channel through information received from the AP when the terminal attempts to connect to the AP(220,230); and selecting one channel if the AP has the multi-channel(240).

Description

휴대 인터넷 시스템에서의 채널 선택 방법{METHOD FOR SELECTING CHANNEL IN WiBro SYSTEM}Channel selection method in portable Internet system {METHOD FOR SELECTING CHANNEL IN WiBro SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 구조를 도시한 블록도,1 is a block diagram showing the structure of a portable Internet system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 휴대 인터넷 시스템에서 다중 채널을 갖는 기지국의 채널을 선택하기 위한 동작을 도시한 흐름도.2 is a flowchart illustrating an operation for selecting a channel of a base station having multiple channels in a portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

110 : 단말기(AT) 120 : 기지국(AP)110: terminal (AT) 120: base station (AP)

130 : 패킷 접속 교환기(PAR) 140 : 아이피(IP) 망 130: packet access exchange (PAR) 140: IP (IP) network

150 : 홈 에이젼트(HA) 160 : 인증 서버(AAA)150: home agent (HA) 160: authentication server (AAA)

170 : 인터넷 망 180 : 상대 노드(CN)170: Internet network 180: partner node (CN)

본 발명은 휴대 인터넷(WiBro) 시스템에 관한 것으로서, 특히 휴대 인터넷 시스템에서 다중 채널을 갖는 기지국의 채널을 선택하기 위한 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a WiBro system, and more particularly, to a method for selecting a channel of a base station having multiple channels in a portable Internet system.

휴대 인터넷(WiBro)은 3GHz 주파수대역에서 이동 통신 단말기를 이용하여 정 지 및 보행 중에 언제 어디서나 초고속으로 인터넷에 접속, 다양한 정보 및 콘텐츠 사용이 가능한 서비스이다. 다시 말해 사용자는 60Km 정도의 이동 중에도 실내외 구별 없이도 인터넷 접속이 가능하다. Portable Internet (WiBro) is a service that enables users to access the Internet at high speed anywhere and anytime during stop and walk using mobile communication terminal in 3GHz frequency band and use various information and contents. In other words, the user can access the Internet without distinguishing between indoors and outdoors while traveling about 60 km.

최근 휴대 인터넷 서비스는 국제 표준 IEEE802.16 규격을 준수하고 있으며, 현재 공동 개발업체는 국내/국제 표준화 및 휴대인터넷 시스템을 개발하고, 휴대 인터넷 시스템의 상용화를 추진중이다.Recently, the portable Internet service complies with the international standard IEEE802.16 standard, and co-developers are developing domestic / international standardization and portable internet system, and promoting the commercialization of portable internet system.

한편, 현재 이동 통신 시스템 환경에서 기지국은 다중 채널을 가지고 있다. 그러므로 상기 상용화가 추진중인 휴대 인터넷 시스템에서도 앞으로 다중 채널을 가지는 기지국이 적용될 가능성이 높다. 그러나 현재까지 휴대 인터넷 시스템에서는 기지국에서 하나의 채널만을 적용하고 있을 뿐 다중 채널에 대한 기술은 개발되고 있지 않다. Meanwhile, in the current mobile communication system environment, a base station has multiple channels. Therefore, it is highly likely that a base station having multiple channels will be applied to the portable Internet system under commercialization. However, until now, only one channel is applied to a base station in a portable Internet system, and technology for multiple channels has not been developed.

따라서, 본 발명은 휴대 인터넷 시스템에서 기지국에 다중 채널을 적용하여 단말기가 네트워크 접속 시 채널을 선택하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for selecting a channel when a terminal accesses a network by applying multiple channels to a base station in a portable Internet system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 단말기와 무선 통신을 수행하는 다수의 기지국들을 구비하는 휴대 인터넷 시스템에서, 상기 단말기가 채널을 선택하기 위한 방법으로서, 상기 다수의 기지국들 중 가장 센 신호 세기의 기지국을 검출하고, 상기 검출된 기지국과 동기화를 수행하는 과정과, 상기 기지국과 접속을 시도하는 상태인 경우 상기 기지국으로부터 수신된 정보를 통해 상기 기지국이 다중 채널을 갖는지 확인하는 과정과, 상기 기지국이 다중 채널을 갖는 경우 하나의 채널을 선택하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. A method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in a portable Internet system having a plurality of base stations for performing wireless communication with a terminal, a method for the terminal to select a channel, the plurality of base stations Detecting a base station having the strongest signal strength, synchronizing with the detected base station, and confirming whether the base station has multiple channels through information received from the base station in a state of attempting to access the base station; And a step of selecting one channel when the base station has multiple channels.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation and operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

본 발명의 실시예에서는 국제 표준 IEEE802.16 규격을 준수하는 휴대 인터넷 시스템을 예를 들어 설명하기로 하며, 기지국의 다중 채널중 하나를 선택하기 위한 방법을 설명하기로 한다. In the embodiment of the present invention, a portable Internet system conforming to the international standard IEEE802.16 standard will be described as an example, and a method for selecting one of multiple channels of a base station will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템의 구조를 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing the structure of a portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참조하면, 휴대 인터넷 시스템은 단말기(Access Terminal : AT)(110)와, 다수의 기지국(Access Port : AP)(120)과, 패킷 접속 교환기(Packet Access Router : PAR)(130)와, 인터넷 프로토콜(Internet Protocol 이하, IP라 칭함) 이동성 제어를 위한 홈 에이전트(Home Agent : HA)(150)와, 사용자의 인증을 위한 인증 서버(Authentication, Authorization, Accounting : AAA)(160)로 구성된다. Referring to FIG. 1, a portable Internet system includes an access terminal (AT) 110, a plurality of base stations (Access Ports) 120, and a packet access router (PAR) 130. And a home agent (HA) 150 for mobility control of the Internet protocol (hereinafter referred to as IP) and an authentication server (Authentication, Authorization, Accounting: AAA) 160 for user authentication. It is composed.

상기 기지국(120)은 상기 단말기(110)와 무선 통신을 수행하며, 다중 채널을 갖고, 인접 셀내의 기지국들을 구분하기 위해 기지국 식별자(BS-ID)를 이용한다. 그리고 상기 기지국(120)은 자신의 셀내의 채널을 "NBR-ADV" 메시지 안의 "PHY profile ID"에 포함된 채널 지시자(FA indicator)를 통해 구분한다. The base station 120 performs wireless communication with the terminal 110, has a multi-channel channel, and uses a base station identifier (BS-ID) to distinguish base stations in adjacent cells. The base station 120 distinguishes a channel in its cell through a channel indicator included in the "PHY profile ID" in the "NBR-ADV" message.

상기 패킷 접속 교환기(130)는 IP 망(140)과 연결되어 상기 기지국(120)으로부터 수신되는 패킷 데이터를 상대 노드(Correspondent Node : CN)(180)로 교환한다. 상기 IP 망(140)은 상기 홈 에이전트(150)로부터 미리 저장된 단말기의 정보를 받고, 상기 인증 서버(160)로부터 인증을 받아 IP 주소를 할당하며, 인터넷 망(170)을 통해 상대 노드(180)로 패킷 데이터를 전송한다. The packet access exchange 130 is connected to the IP network 140 and exchanges packet data received from the base station 120 to a correspondent node (CN) 180. The IP network 140 receives information of a terminal stored in advance from the home agent 150, receives an authentication from the authentication server 160, allocates an IP address, and transmits an IP address to the partner node 180 through the Internet network 170. Send packet data.

상기 휴대 인터넷 시스템은 인터넷을 통하여 셀룰러망이나 무선랜망과 연동이 가능하다. The portable Internet system can be interworked with a cellular network or a wireless LAN network through the Internet.

이와 같은 구조를 갖는 휴대 인터넷 시스템에서 다중 채널을 사용하는 기지국의 채널간 부하를 조절하면서 다중 채널중 하나의 채널을 선택하기 위한 방법을 설명하기로 한다. 우선, 설명에 앞서 상기 단말기의 호 처리 절차를 설명하기로 한다. A method for selecting one channel among multiple channels while controlling the inter-channel load of a base station using multiple channels in a portable Internet system having such a structure will be described. First, the call processing procedure of the terminal will be described before the description.

상기 단말기(110)는 음성 및 데이터를 송수신 하기 위해 정해진 호 처리 절차를 수행한다. 전원이 인가되면, 상기 단말기(110)는 초기화 상태(Initialization State)가 된다. 이때, 상기 단말기(110)는 필요한 시스템 정보를 읽어서 셋팅한 다음 파일럿 채널(Pilot Channel) 및 동기 채널(Sync Channel)을 이용하여 상기 기지국(120)과 동기를 맞춘다. The terminal 110 performs a predetermined call processing procedure for transmitting and receiving voice and data. When power is applied, the terminal 110 enters an initialization state. At this time, the terminal 110 reads and sets necessary system information and synchronizes with the base station 120 using a pilot channel and a sync channel.

상기 단말기(110)가 모든 시스템 정보를 수신하여 정상 동작을 완료하면, 상기 단말기(110)는 대기 상태(Idle State)로 전환하며, 페이징 채널(Paging Channel)을 계속적으로 수신한다. When the terminal 110 completes normal operation by receiving all system information, the terminal 110 switches to an idle state and continuously receives a paging channel.

이때, 송수신할 신호가 발생하면, 상기 단말기(110)는 상기 기지국(120)과의 접속을 시도하기 위한 시스템 접속 상태(System Access State)가 되며, 실제 음성 및 데이터를 송수신하여 통화중이 되면 트래픽 상태(Traffic State)가 된다. 이후, 통화가 완료되면, 상기 단말기(110)는 다시 초기 상태부터 다시 시작한다. At this time, when a signal to be transmitted and received occurs, the terminal 110 enters a system access state (System Access State) for attempting to connect to the base station 120, the traffic is transmitted and received when the actual voice and data transmission and reception Becomes a Traffic State. Then, when the call is completed, the terminal 110 starts again from the initial state.

이와 같이 상기 단말기(110)에 전원이 인가되면, 상기 단말기(110)는 가장 신호 세기가 큰 기지국을 찾은 다음 상기 기지국(120)과 동기화 과정을 수행한 다음 시스템 접속 즉, 상기 기지국(120)과 접속을 시도한다. 이때, 접속되는 기지국(120)이 다중 채널을 사용하는 경우에는 상기 단말기(110)는 어느 채널(Frequency Assignment : FA)에 접속해야 할지 결정해야 한다. 여기서 FA는 주로 기지국/중계기 시스템에서 사용하는 용어로서, 할당된 채널 주파수 단위를 일컫는다.When power is applied to the terminal 110 as described above, the terminal 110 finds the base station with the largest signal strength, performs a synchronization process with the base station 120, and then connects a system, that is, the base station 120 with the base station 120. Attempt to connect. In this case, when the accessing base station 120 uses multiple channels, the terminal 110 must determine which channel (Frequency Assignment: FA) to access. Here, FA is a term used mainly in a base station / relay system and refers to an assigned channel frequency unit.

상기 단말기(110)가 해당 채널을 결정하여 통화를 완료하면, 상기 단말기(110)는 대기 상태로 전환하게 된다. 이러한 대기 상태에서 상기 단말기(110)는 기지국(120)으로부터 페이징 채널을 통해 페이징 신호를 수신하며, 이때 인접 셀의 기지국 정보를 같이 수신하여 상기 인접 셀에서 사용하지 않는 채널(FA)을 선택하여 측정된 채널 신호 대 잡음비(Carrier to Interference and Noise Ratio : CINR)를 높일 수 있도록 한다.When the terminal 110 completes the call by determining the corresponding channel, the terminal 110 switches to the standby state. In this standby state, the terminal 110 receives a paging signal through the paging channel from the base station 120, and at this time receives the base station information of the neighbor cell together to select and measure a channel (FA) not used in the neighbor cell It is possible to increase the carrier to interference and noise ratio (CINR).

그러면 상기 단말기에서 채널을 결정하기 위한 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Next, an operation for determining a channel in the terminal will be described with reference to the accompanying drawings.

상기 단말기(110)가 시스템 접속을 시도하는 시스템 접속 상태인 경우에는 헤싱(Hashing) 알고리즘을 이용하여 채널을 선택하고, 대기 상태(Idle state)일 때는 상기 기지국(120)에서 오는 페이징 신호, 신호 대 잡음비(CINR) 값을 이용하여 채널(FA)을 재설정할 지 결정한다. The terminal 110 selects a channel using a hashing algorithm when the terminal 110 attempts to access the system, and when the terminal 110 is in an idle state, the terminal 110 selects a paging signal and a signal band from the base station 120. The noise ratio (CINR) value is used to determine whether to reset the channel (FA).

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 휴대 인터넷 시스템에서 다중 채널을 갖는 기지국의 채널을 선택하기 위한 동작을 도시한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating an operation for selecting a channel of a base station having multiple channels in a portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 200단계에서 상기 단말기(110)는 전원을 인가 받고, 210단계에서 페이징 채널을 통해 시스템의 정보를 수신하고, 검출기(도시되지 않음)를 통해 인접 기지국들 중 가장 큰 신호 세기를 갖는 기지국을 검출한 다음 상기 기지국(120)과 동기화를 수행한다. Referring to FIG. 2, in step 200, the terminal 110 receives power, receives information of a system through a paging channel in step 210, and transmits the largest signal among neighboring base stations through a detector (not shown). The base station having the strength is detected and then synchronized with the base station 120.

220단계에서 상기 단말기(110)는 음성 및 데이터를 송수신하기 위해 상기 기지국(120)과 무선 접속을 수행할 것인지 즉, 단말기(110)의 현재 상태가 시스템 접속 상태인지를 확인한다. 만약, 상기 시스템 접속 상태이면, 230단계에서 상기 단말기(110)는 현재 통신을 수행하는 상기 기지국(120)이 다중 채널을 갖고 있는 기지국인지를 확인한다. 여기서 상기 기지국(120)이 다중 채널을 갖는지는 상기 기지국(120)으로부터 수신된 "NBR-ADV" 메시지를 통해 알 수 있다. In step 220, the terminal 110 determines whether to perform a wireless connection with the base station 120 to transmit and receive voice and data, that is, whether the current state of the terminal 110 is a system connection state. If the system is connected, in step 230, the terminal 110 checks whether the base station 120 currently performing communication is a base station having multiple channels. Here, whether the base station 120 has multiple channels can be known through the "NBR-ADV" message received from the base station 120.

230단계에서 확인한 결과가 상기 기지국(120)이 하나의 채널을 가지고 있는 기지국인 경우라면 상기 단말기(110)는 280단계로 진행하여 상기 하나의 채널을 통해 음성 및 데이터를 송/수신한다. If the result of the check in step 230 is the base station 120 is a base station having one channel, the terminal 110 proceeds to step 280 to transmit / receive voice and data through the one channel.

반면, 상기 기지국(120)이 다중 채널을 갖고 있는 경우 240단계에서 상기 단말기(110)는 상기 다중 채널중 접속할 하나의 채널을 선택한다. 이때, 250단계에서 상기 단말기(110)는 인접 기지국들에서 상기 선택한 채널과 같은 채널을 사용하는지를 확인한다. 확인 결과, 같은 채널을 사용하지 않으면 그대로 280단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 260단계에서 상기 단말기(110)는 같은 채널을 사용하는 인접 기지국들을 BS-ID를 이용하여 0부터 일련번호를 부여한다. 그런 다음 270단계에서 상기 단말기(110)는 사용할 채널(FA)을 설정한다. 여기서 상기 사용할 채널(FA)은 매체 접근 제어 주소(MAC address)를 부여된 일련번호로 나눈 값을 인덱스로 갖는 채널이다. On the other hand, when the base station 120 has multiple channels, the terminal 110 selects one channel to be connected among the multiple channels in step 240. In step 250, the terminal 110 checks whether adjacent base stations use the same channel as the selected channel. As a result of the check, if the same channel is not used, the process proceeds to step 280 as it is. Otherwise, in step 260, the terminal 110 assigns serial numbers from 0 to the adjacent base stations using the same channel using the BS-ID. Then, in step 270, the terminal 110 sets a channel FA to be used. Here, the channel FA to be used is a channel having an index of a value obtained by dividing a MAC address by a serial number assigned thereto.

280단계에서 단말기(110)는 상기 설정된 채널을 이용하여 음성 및 데이터를 송/수신한다. In step 280, the terminal 110 transmits / receives voice and data using the set channel.

반면, 상기 220단계에서 확인한 결과 시스템 접속 상태가 아닌 아이들 상태라면 225단계에서 상기 단말기(110)는 상기 기지국으로부터 페이징 신호만을 수신하고, 226단계에서 상기 기지국(120)으로부터 기지국 정보를 수신한 후 220단계로 진행한다. 이때, 상기 단말기(110)는 상기 기지국 정보뿐만 아니라 상기 인접한 셀의 기지국들로부터 기지국 정보를 같이 받는다. 이때, 상기 단말기(110)는 인접한 셀에서 사용하지 않는 채널을 선택하여 측정된 채널 신호 대 잡음비(CINR)을 높게 한다. 만약, 상기 인접한 셀의 기지국들로부터 기지국 정보를 수신하지 못한 경우 상기 단말기(110)는 상기 시스템 접속 상태 시의 과정을 수행한다. On the other hand, if it is determined in step 220 that the idle state is not the system connection state in step 225 the terminal 110 receives only the paging signal from the base station, in step 226 after receiving the base station information from the base station 120 220 Proceed to step. In this case, the terminal 110 receives base station information from base stations of the adjacent cell as well as the base station information. In this case, the terminal 110 selects a channel not used in an adjacent cell to increase the measured channel signal-to-noise ratio (CINR). If the base station information is not received from the base station of the adjacent cell, the terminal 110 performs the process in the system connection state.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술 하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 휴대 인터넷 시스템에서 단말기에서 주파수 구분자 및 BS-ID를 이용하여 다중 채널중 하나의 채널을 선택하고, 인접 기지국에서 동일한 채널을 사용하는 경우에도 사용할 채널(FA)을 결정할 수 있으므로 채널간의 부하를 조절할 수 있으며, 접속 성공률을 높을 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention can select one channel among multiple channels using a frequency separator and BS-ID in a mobile Internet system, and determine a channel (FA) to be used even when a neighboring base station uses the same channel. Therefore, the load between the channels can be adjusted, and the connection success rate can be increased.

Claims (5)

단말기와 무선 통신을 수행하는 다수의 기지국들을 구비하는 휴대 인터넷 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국의 채널을 선택하기 위한 방법에 있어서, In a portable Internet system having a plurality of base stations for performing wireless communication with a terminal, the method for the terminal to select a channel of the base station, 상기 다수의 기지국들 중 가장 센 신호 세기의 기지국을 검출하고, 상기 검출된 기지국과 동기화를 수행하는 과정과, Detecting a base station having the strongest signal strength among the plurality of base stations, and performing synchronization with the detected base station; 상기 기지국과 접속을 시도하는 상태인 경우 상기 기지국으로부터 수신된 정보를 통해 상기 기지국이 다중 채널을 갖는지 확인하는 과정과,Confirming whether the base station has a multi-channel through information received from the base station in a state of attempting to access the base station; 상기 기지국이 다중 채널을 갖는 경우 하나의 채널을 선택하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 선택 방법.And selecting one channel when the base station has multiple channels. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 인접 기지국들에서 상기 선택된 채널과 동일한 채널을 사용하는 경우 기지국 식별자(BS-ID)를 이용하여 일련번호를 부여하는 과정과, Assigning a serial number using a BS-ID when adjacent base stations use the same channel as the selected channel; 상기 일련번호가 부여된 채널들 중 하나의 채널을 사용할 채널(FA)로 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 선택 방법.And setting a channel (FA) of one of the serially assigned channels as a channel to be used. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 사용할 채널은 매체 접근 제어 주소를 부여된 일련번호로 나눈 값을 인 덱스로 갖는 채널임을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 선택 방법.And the channel to be used is a channel having a value obtained by dividing a media access control address by an assigned serial number as an index. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 현재 상태가 대기 상태인 경우 페이징 신호만을 수신하는 과정과, Receiving only a paging signal when the current state is standby; 상기 인접 기지국들로부터 기지국 정보를 수신하고, 상기 기지국 정보를 통해 상기 인접 기지국들에서 사용하지 않는 채널을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 선택 방법.Receiving base station information from the neighbor base stations, and selecting a channel not used by the neighbor base stations through the base station information. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기지국의 다중 채널은 소정의 메시지(NBR-ADV 메시지)에 포함된 채널 지시자(FA indicator)를 통해 구분됨을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서의 채널 선택 방법.The channel selection method of the mobile Internet system, characterized in that the multiple channels of the base station are distinguished through a channel indicator (FA indicator) included in a predetermined message (NBR-ADV message).
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