KR100824673B1 - 이웃 정보 제공 방법 및 이웃 위치 정보 생성 방법 - Google Patents

이웃 정보 제공 방법 및 이웃 위치 정보 생성 방법 Download PDF

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Abstract

이웃 정보 제공 방법 및 이웃 위치 정보 생성 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 기지국(base station)이 이웃 통지 메시지(neighbor advertisement message)를 브로드캐스트(broadcast)하는 단계; 및 상기 기지국이, 연결된 중계국(relay station)으로 상기 중계국의 위치를 고려하여 생성된 이웃 정보 메시지(neighbor information message)를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 불필요한 이웃 정보를 줄일 수 있다.
이웃, 이웃 정보, 이웃 리스트

Description

이웃 정보 제공 방법 및 이웃 위치 정보 생성 방법 {METHOD OF PROVIDING NEIGHBOR INFORMATION AND METHOD OF GENERATING NEIGHBOR LOCATION INFORMATION}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법이 수행되는 시스템의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 이웃 위치 정보 테이블의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 기지국 또는 중계국에서 수행되는 이웃 위치 정보 생성 방법의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 정보 제공 방법이 수행되는 시스템의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 이웃 노드들이 균일하지 않게 분포되어 있는 경우 이웃 리스트를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 위치 요청 메시지 및 위치 응답 메시지의 메시지 포맷을 나타낸 도면이다.
도 7은 이웃 정보 메시지의 메시지 포맷을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 이웃 위치 정보 생성 방법 및 이웃 정보 제공 방법의 일실시예에 상응하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 시스템에서 본 발명의 이웃 위치 정보 생성 방법 및 이웃 정보 제공 방법이 적용되는 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 이웃 정보 제공 방법의 일실시예에 상응하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 시스템에서 본 발명의 이웃 정보 제공 방법이 적용되는 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
S1210: 이웃 통지 메시지 브로드캐스트 단계
S1220: 이웃 정보 메시지 송신 단계
S1230: 새로운 이웃 통지 메시지 생성 단계
S1240: 새로운 이웃 통지 메시지 브로드캐스트 단계
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 중계국(relay station)을 통하여 멀티 홉(multi-hop) 통신을 수행하는 멀티 홉 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
통신 커버리지를 향상시키고 시스템 용량(system capacity)을 향상시키기 위하여 멀티 홉(multi-hop) 통신이 사용된다.
특히, 셀룰러 시스템(cellular system)에서 중계국(relay station)이 멀티 홉 통신을 위한 기본 구성요소가 된다.
그런데, 기지국(base station)만으로 이루어진 통신 네트워크에 비하여 중계국을 통한 멀티 홉 통신 시스템은 보다 많은 수의 이웃(neighbor)들을 가지므로 이웃 정보(neighbor information)가 증가하게 된다. 즉, 통신 네트워크 상에 기지국 이외에 중계국이 추가되므로 특정 노드와 관련된 이웃들의 수가 증가하고, 이웃들의 수가 증가하므로 이웃 정보가 증가하여 결국 이웃 리스트(neighbor list)가 증가하게 된다.
이웃의 수의 증가는 이웃 정보를 배포(distributing)하는데 있어 큰 오버헤드를 야기하고, 이동국(mobile station)에서 핸드오프(hand-off) 등을 위한 스캔 프로세스를 수행하는데 걸리는 시간도 길어지게 만드는 문제점이 있다.
따라서, 중계국이 추가된 멀티 홉 통신 시스템에서 이웃 리스트에 포함되는 이웃의 수를 줄이는 것은 매우 중요한 문제이다. 그러나, 이웃 리스트에 포함되는 이웃의 수를 효과적으로 줄이지 못하면 필요한 이웃이 이웃 리스트에서 삭제되는 문제가 발생할 수 있다.
결국, 이동국 입장에서 이웃을 스캔 하는데 드는 전력과 시간을 줄이고 핸드오버 지연을 줄이며, 시스템 입장에서 이웃 정보를 배포하는데 필요한 오버헤드를 줄이면서도 의미 있는 이웃이 삭제되는 것을 방지하기 위해 새로운 이웃 정보 제공 방법의 필요성이 절실하게 대두된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 위치 정보를 이용하여 불필요한 이웃들의 이웃 정보를 줄이는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이동국에서 수행되는 이웃 스캔에 소모되는 전력 및 시간을 줄이고, 핸드오버 지연을 줄이는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 멀티 홉 통신 시스템에서 이웃 정보 전송에 소모되는 오버헤드를 줄이는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 특정 노드에 적합한 이웃 정보만을 선별하여 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 이웃 정보 제공 방법은 기지국(base station)이 이웃 통지 메시지(neighbor advertisement message)를 브로드캐스트(broadcast)하는 단계; 및 상기 기지국이, 연결된 중계국(relay station)으로 상기 중계국의 위치를 고려하여 생성된 이웃 정보 메시지(neighbor information message)를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 이웃 정보 제공 방법은 상기 중계국이 상기 이웃 정보 메시지를 이용하여 상기 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃 리스트들 중 일부만을 포함하는 새로운 이웃 통지 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 새로운 이웃 통지 메시지를 상기 중계국의 다운스트림(downstream)으로 브로드캐스트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 이웃 정보 제공 방법은 상기 기지국이 주위 노드들로 위치 요청 메시지(location request message)를 송신하는 단계; 상기 기지국이, 상기 위치 요청 메시지에 응답하여 상기 주위 노드들로부터 송신된 위치 응답 메시지(location response message)를 수신하는 단계; 상기 위치 응답 메시지를 이용하여 이웃 위치 정보 테이블을 구성(form)하는 단계; 및 상기 기지국이 상기 이웃 위치 정보 테이블을 이용하여 상기 이웃 통지 메시지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법은 기지국 또는 중계국이 주위 노드들로 위치 요청 메시지(location request message)를 송신하는 단계; 상기 기지국 또는 중계국이, 상기 위치 요청 메시지에 응답하여 상기 주위 노드들로부터 송신된 위치 응답 메시지(location response message)를 수신하는 단계; 및 상기 위치 응답 메시지를 이용하여 이웃 위치 정보 테이블을 구성(form)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 위치 요청 메시지를 송신하는 단계는 기지국에서 중계국으로 위치 요청 메시지를 송신할 수도 있고, 중계국에서 다른 중계국으로 위치 요청 메시지를 송신할 수도 있고, 중계국에서 기지국으로 위치 요청 메시지를 송신할 수도 있다.
이 때, 상기 위치 요청 메시지는 주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지, 비주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지 또는 특정 이벤트가 발생한 경우에 상기 위치 응답 메시지를 수신할지를 나타내는 리포트 타입 필드를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 위치 응답 메시지는 상기 위치 요청 메시지에 포함된 노드의 위치 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 이웃 위치 정보 테이블은 상기 기지국(중계국) 및 상기 주위 노드들 사이의 거리 및 각도를 저장할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법이 수행되는 시스템의 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법이 수행되는 시스템은 기지국(BS)에서 주위 노드로 위치 요청 메시지(location request message)를 송신하고(110), 위치 요청 메시지를 수신한 노드에서 이에 응답하여 위치 응답 메시지(location response message)를 송신한다(120).
이 때, 위치 요청 메시지는 주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지, 비주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지 또는 특정 이벤트가 발생한 경우에 상기 위치 응답 메시지를 수신할지를 나타내는 리포트 타입 필드를 포함할 수 있다.
이 때, 위치 응답 메시지는 위치 요청 메시지에 포함된 노드의 위치 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 위치 정보는 GPS좌표일 수도 있고, 3차원 데카르트 좌표(Cartesian) 등 일 수 있다.
또한, 기지국(BS)은 주기적으로 주위 노드로부터 위치 응답 메시지를 수신할 수도 있다(130).
도 1에는 도시되지 아니하였으나, 실시예에 따라 기지국(BS)은 특정 이벤트가 발생한 주위 노드로부터 위치 응답 메시지를 수신할 수도 있다.
이 때, 주위 노드는 기지국 주변의 중계국일 수도 있고, 다른 기지국일 수도 있다.
주위 노드들로부터 위치 응답 메시지를 수신한 기지국(BS)은 주변 노드들 각각의 위치를 거리 및 각도로 나타내어 이웃 위치 정보 테이블(neighbor location information table)에 저장할 수 있다.
예를 들어, 기지국(BS)의 위치가 (x0, y0, z0)이고, 중계국(RS)의 위치가 (x1, y1, z1)인 경우에, 기지국(BS)은 하기 수학식 1에 의하여 중계국(RS)의 위치 정보를 계산한다.
Figure 112007040480546-pat00001
이 때, 기지국(BS)뿐만 아니라, 중계국(RS)도 처리능력(capability) 에 따라 주변 노드들 각각의 위치를 거리 및 각도로 나타내어 이웃 위치 정보 테이블에 저장하는 동작을 수행할 수 있다.
이웃 위치 정보 테이블에는 기지국(BS) 및 주위 노드들 사이의 거리 및 각도가 저장될 수 있다.
도 2는 이웃 위치 정보 테이블의 예를 나타낸 도면이다.
도 2에서 dNM은(N, M은 0이상의 정수) N에 상응하는 노드로부터 M에 상응하는 노드까지의 거리이고, wNM은 N에 상응하는 노드를 기준으로 M에 상응하는 노드에 상응하는 각도이다. 이 때, 노드는 기지국 또는 중계국일 수 있다.
도 2는 하나의 멀티 홉 릴레이 셀(하나의 기지숙과 그 기지국에게 제어 받는 중계국들로 구성된 영역)에 속한 노드들 만을 대상으로 한 예이다.
도 3은 기지국 또는 중계국에서 수행되는 이웃 위치 정보 생성 방법의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 기지국 또는 중계국은 인덱스를 증가시킨 후(S310), 증가된 인덱스에 해당하는 노드의 좌표가 바뀌었는지 여부를 판단한다(S320).
단계(S320)의 판단 결과, 노드의 좌표가 바뀌었다고 판단되면 그 노드와 기준점 사이의 거리 및 각도를 계산한다(S330).
단계(S320)의 판단 결과, 노드의 좌표가 바뀌지 않았다고 판단되면 단계(S310)로 돌아가서 인덱스를 증가시킨다.
단계(S330)이 수행된 후, 기지국 또는 중계국은 계산된 거리 및 각도를 이웃 위치 정보 테이블에 업데이트한다(S340).
이후에, 기지국 또는 중계국은 모든 이웃 노드들에 대해서 이웃 위치 정보 생성이 완료되었는지 여부를 판단한다(S350).
단계(S350)의 판단 결과, 모든 이웃 노드들에 대해서 이웃 위치 정보 생성이 완료되었다고 판단되면 동작을 종료한다.
단계(S350)의 판단 결과, 모든 이웃 노드들에 대해서 이웃 위치 정보 생성이 완료되지 않았다고 판단되면 단계(S310)로 돌아가서 인덱스를 증가시킨다.
본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 기지국 또는 중계국이 이웃 위치 정보 테이블을 이용하여 이웃 통지 메시지(neighbor advertisement message)를 생성한다.
이웃 통지 메시지는 기지국이나 중계국에서 다른 중계국으로 브로드캐스트(broadcast)되는 메시지이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 기지국 및 다운스트림으로 다른 중계국에게 중계 서비스를 제공하는 중계국이 이웃 정보 메시지(neighbor information message)를 생성한다.
이 때, 이웃 정보 메시지는 유니캐스트 메시지로, 이웃 정보 메시지를 수신하는 노드의 위치 정보를 고려하여 생성된다.
따라서, 이웃 통지 메시지 및 이웃 정보 메시지를 모두 수신하는 노드에서는 수신된 이웃 통지 메시지를 다운스트림으로 그대로 재전송하지 아니하고, 수신된 이웃 정보 메시지를 기반으로 수신된 이웃 통지 메시지에 포함되는 이웃 리스트 중 일부만을 포함하는 새로운 이웃 통지 메시지를 생성해서 브로드캐스트한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 정보 제공 방법이 수행되는 시스템의 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동국(MS)의 서빙 스테이션 (serving station)은 중계국(RS13)이다.
이 때, 이동국(MS)이 이동할 수 있는 범위는 점선 영역(410)이므로 이동국(MS)에 대해서는 영역(410) 내의 노드들에 상응하는 이웃 정보가 제공되면 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기지국(BS1)은 이웃 기지국들(BS2, BS3)의 위치 정보와 이들에 의하여 서비스되는 중계국들(RS21, RS22, RS23, RS31, RS32, RS33)의 위치 정보를 가지고 있다. 따라서, 기지국(BS1)은 이동국의 서빙 스테이션인 중계국(RS13)에게 중계국(RS33)이나 중계국(RS22)와 같이 서빙 스테이션 (RS13)에서 먼 거리에 위치한 이웃들은 삭제한 정보를 전달하여 이동국(MS)이 불필요한 연산을 수행하는 것을 방지할 수 있다.
이 때, 중계국이 균일하게(uniformly) 분포되어 있지 아니한 경우에는 단순히 거리만을 고려하여 이웃 리스트를 결정하기 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면 기준점을 기준으로 q 값에 따라 소정 개수의 영역(zone)들을 설정하고, 각각의 상기 영역들마다 로컬 정책(local policy)에 부합하는 이웃들(소정 거리 이내에 위치한 이웃들)을 선택하는 방식으로 이웃 리스트를 결정할 수 있다. 예를 들어, 각 영역에서 가장 가까운 거리에 있는 이웃을 선택하거나 주어진 거리 d 값 이내에 위치한 이웃들을 선택할 수 있다. 이 때, 기준점은 기지국 또 는 중계국일 수 있다. 도 4에 도시된 예에서 기준점은 서빙 스테이션 (RS13)일 수 있다.
도 5는 이웃 노드들이 균일하지 않게 분포되어 있는 경우 이웃 리스트를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 이동국(MS)의 서빙 스테이션 은 중계국(RS13)이다.
도 5의 예에서, 서빙 스테이션 이 기준점(RS13)이 된다. 기준점(RS13)을 기준으로 동일한 q 값으로 6개 영역으로 분할하는 경우 60도씩 6개의 영역들이 설정된다. 도 5에서 6개의 영역들은 각각 θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6영역에 상응하고, 도 5에 도시된 예는 각 영역에서 거리 d 이내에 위치한 이웃들을 선택하는 경우이다.
먼저, θ1 영역에서는 기준점(RS13)으로부터 거리 d 내에 있는 이웃 노드가 중계국(RS22)이다.
또한, θ2 영역에서는 기준점(RS13)으로부터 거리 d 내에 있는 이웃 노드가 중계국(RS11)이다.
또한, θ3, θ4, θ5 영역에서는 기준점(RS13)으로부터 거리 d 내에 이웃 노드가 존재하지 않는다.
또한, θ6 영역에서는 기준점(RS13)으로부터 거리 d 내에 있는 이웃 노드가 중계국(RS14)이다.
따라서, 도 5의 예에서 중계국들(RS11, RS22, RS14)만이 이웃 노드 리스트에 포함될 수 있다.
실시예에 따라, 노드가 많이 존재하는 부분은 영역이 세분화될 수 있고, 영역별로 거리 d가 다르게 설정될 수도 있다.
도 6은 위치 요청 메시지 및 위치 응답 메시지의 메시지 포맷을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 위치 요청 메시지(MMR_LOC-REQ) 및 위치 응답 메시지(MMR_LOC-RSP)는 각각 리포트 타입(Report Type), 좌표 타입(Coordinate Type), 리포트 메트릭(report metric) 및 노드 지시자(Node_index) 등의 필드를 포함한다. 위치 요청 메시지는 위치 정보를 요청하고자 하는 노드들의 노드 지시자를 포함하고, 위치 응답 메시지는 요청된 노드들의 위치 정보를 포함한다.
이 때, 위치 요청 메시지는 리포트 타입 필드를 통하여 주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지, 비주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지 또는 특정 이벤트가 발생한 경우에 상기 위치 응답 메시지를 수신할지를 나타낼 수 있다.
이 때, 리포트 메트릭은 특정 이벤트에 응답하여 위치 응답 메시지가 수신되는 경우, 상기 특정 이벤트를 발생하는 메트릭(metric)을 나타낼 수 있다.
이 때, 위치 요청 메시지는 위치 요청 메시지를 수신하는 노드를 비롯하여 다른 노드들의 위치 정보를 요청할 수 있다.
이 때, 노드 지시자(Node index)는 위치 정보를 알고자 하는 노드들을 나타 내는 식별자일 수 있다.
이 때, 좌표 타입 필드는 위치 정보의 좌표 타입을 나타낼 수 있다.
위치 응답 메시지는 위치 요청 메시지에 포함된 노드의 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 7은 이웃 정보 메시지의 메시지 포맷을 나타낸 도면이다. 이웃 정보 메시지는 기지국이나 중계국이 다운스트림 방향에 있는 중계국에게 유니캐스트(unicast) 방식으로 전달되는 메시지로 수신 중계국에 특화된 이웃 정보를 전달한다.
도 7을 참조하면, 이웃 정보 메시지는 이웃 통지 메시지와 유사한 포맷을 가지며, 이웃 리스트상의 이웃 별로 이웃 스테이션 타입(neighbor station type) 필드 및 위치 정보(location information) 필드를 포함한다. 이 때, 이웃 스테이션 타입은 기지국, 중계국 또는 이동국 등을 식별하기 위한 필드이다.
도 8은 본 발명의 이웃 위치 정보 생성 방법 및 이웃 정보 제공 방법의 일실시예에 상응하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 중계국(RS1)이 서빙 스테이션 인 상태에서 이동국이 이동하여 서빙 스테이션 이 중계국(RS2)으로 변경된다.
이 때, 중계국(RS2)은 중계국(RS1)을 통하여 기지국(BS1)과 연결된다.
도 9는 도 8에 도시된 시스템에서 본 발명의 이웃 위치 정보 생성 방법 및 이웃 정보 제공 방법이 적용되는 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 기지국(BS1)은 중계국(RS1)으로 위치 요청 메시지를 송신 하고(911), 중계국(RS1)으로부터 위치 응답 메시지를 수신한다(912). 또한, 중계국(RS1)은 중계국(RS2)으로 위치 요청 메시지를 송신하고(913), 중계국(RS2)으로부터 위치 응답 메시지를 수신한다(914). 이 때, 기지국(BS1)은 중계국(RS2)에게도 위치 요청 메시지를 송신할 수 있다.
기지국(BS1)은 수신된 위치 응답 메시지를 이용하여 이웃 위치 정보 테이블을 생성하고, 이웃 위치 정보 테이블을 이용하여 이웃 통지 메시지를 브로드캐스트한다(915). 이 때, 브로드캐스트되는 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃의 수를 L개라 한다. 이 때, L은 자연수이다.
또한, 기지국(BS1)은 중계국(RS1)의 위치를 고려하여 이웃 정보 메시지를 생성하고, 중계국(RS1)으로 이웃 정보 메시지를 유니캐스트 방식으로 송신한다(916).
중계국(RS1)은 기지국(BS1)으로부터 수신된 이웃 통지 메시지 및 이웃 정보 메시지를 이용하여 새로운 이웃 통지 메시지를 생성하여 브로드캐스트한다(917, 918). 이 때, 새로운 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃의 수를 M개라 한다. 이 때, M은 자연수로 L보다 작을 수 있다.
또한, 중계국(RS1)은 중계국(RS2)의 위치를 고려하여 이웃 정보 메시지를 생성하고, 중계국(RS2)으로 이웃 정보 메시지를 송신한다(919).
기지국(BS1)로부터 브로드캐스트된 이웃 통지 메시지를 수신한 이동국은 스캔 프로세스를 수행한다(920, 921, 922, 923, 924). 스캔 프로세스 수행 후, 기지국은 핸드오버가 필요한지 판단하고(926), 필요한 경우 핸드오버 프로세스가 수행된다(927). 도 9는 이동국이 중계국(RS1)에서 중계국(RS2)로 핸드오버 하는 경우 이다.
중계국(RS2)은 중계국(RS1)으로부터 수신된 이웃 통지 메시지 및 이웃 정보 메시지를 이용하여 새로운 이웃 통지 메시지를 생성하여 브로드캐스트한다(928). 이 때, 새로운 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃의 수를 N개라 한다. 이 때, N은 자연수로 M보다 작을 수 있다.
이와 같이, 이웃 정보 메시지는 이를 수신하는 노드에 특화된 (customized) 이웃 리스트를 포함하고, 중계국은 수신된 이웃 정보 메시지를 이용하여 이웃 통지 메시지를 생성한다. 기지국 및 중계국은 자신의 커버리지 내의 노드들로 이웃 통지 메시지를 브로드캐스트한다.
도 10은 본 발명의 이웃 정보 제공 방법의 일실시예에 상응하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 중계국(RS1)이 서빙 스테이션 인 상태에서 이동국이 이동하여 서빙 스테이션 이 중계국(RS2)으로 변경된다.
이 때, 중계국(RS1) 및 중계국(RS2)은 기지국(BS1)과 연결된다.
도 11은 도 10에 도시된 시스템에서 본 발명의 이웃 정보 제공 방법이 적용되는 예를 나타낸 도면이다. 기지국은 중계국(RS1)을 통하여 이동국으로 데이터를 전송하고 있고, 위치 정보 획득 과정은 이미 수행되었고, 기지국들은 백본(backbone) 메시지를 통해 제어 정보를 주고 받는 경우이다.
도 10를 참조하면, 기지국(BS1)은 이웃 통지 메시지를 브로드캐스트한다(1101, 1102). 이 때, 브로드캐스트되는 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃의 수 를 X개라 한다. 이 때, X는 자연수이다.
또한, 기지국(BS1)은 중계국(RS1)의 위치를 고려하여 중계국(RS1)에 특화된 이웃 정보 메시지를 생성하고, 중계국(RS1)으로 이웃 정보 메시지를 송신한다(1103).
또한, 기지국(BS1)은 중계국(RS2)의 위치를 고려하여 중계국(RS2)에 특화된 이웃 정보 메시지를 생성하고, 중계국(RS2)으로 이웃 정보 메시지를 송신한다(1104).
중계국(RS1)은 기지국(BS1)으로부터 수신된 이웃 통지 메시지 및 이웃 정보 메시지를 이용하여 새로운 이웃 통지 메시지를 생성하여 브로드캐스트한다(1105). 이 때, 새로운 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃의 수를 Y개라 한다. 이 때, Y는 자연수 이고 X보다 작을 수 있다.
기지국(BS1)로부터 브로드캐스트된 이웃 통지 메시지를 수신한 이동국은 스캔 프로세스를 수행한다(1106). 스캔 프로세스 수행 결과 핸드오버가 필요한 경우 핸드오버 프로세스가 수행된다(1107).
핸드오버 프로세스 수행 결과, 이동국(MS)의 서빙 스테이션 이 중계국(RS2)이 되면 이동국은 중계국(RS2)으로부터 브로드캐스트되는 이웃 통지 메시지를 수신하여 이웃 정보를 얻는다. 중계국(RS2)이 브로드캐스트하는 이웃 통지 메시지는 기지국(BS1)으로부터 수신된 이웃 통지 메시지 및 이웃 정보 메시지를 이용하여 생성된 새로운 이웃 통지 메시지이다(1108). 이 때, 새로운 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃의 수를 Z개라 한다. 이 때, Z는 자연수로 X보다 작을 수 있다
기지국(BS1)이 중계국(RS1)과 중계국(RS2)에게 전송하는 특화된 정보를 이용하여 중계국(RS1)과 중계국(RS2)가 브로드캐스트하는 이웃 통지 메시지 및 스캐닝과 핸드오버 관련 메시지들은 위치 정보에 의해 감소된 이웃 리스트를 갖게 된다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 기지국(base station)이 이웃 통지 메시지(neighbor advertisement message)를 브로드캐스트(broadcast)한다(S1210).
이 때, 상기 이웃 통지 메시지는 기준점과 이웃들의 위치를 참조하여 생성된 이웃 리스트를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 이웃 리스트는 상기 기준점을 기준으로 소정 개수의 영역(zone)들을 설정하고, 각각의 상기 영역들마다 로컬 policy를 적용하거나 소정 거리 이내에 위치한 이웃들을 선택하여 생성될 수 있다. 이 때, 상기 소정 개수의 영역은 상기 이웃들의 분포에 따라 불균일(non-uniform)하게 설정될 수 있고, 상기 소정 거리는 상기 이웃들의 분포에 따라 불균일하게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 상기 기지국이, 연결된 중계국(relay station)으로 상기 중계국의 위치를 고려하여 생성된 이웃 정보 메시지(neighbor information message)를 송신한다(S1220).
이 때, 상기 이웃 정보 메시지는 상기 중계국과 이웃들의 위치를 참조하여 생성한 이웃 리스트를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 이웃 리스트는 상기 중계국을 기준으로 소정 개수의 영역(zone)들을 설정하고, 각각의 상기 영역들마다 소정 거리 이내에 위치한 이웃들만을 선택하여 생성될 수 있다. 이 때, 상기 소정 개수의 영역은 상기 이웃들의 분포에 따라 불균일하게 설정될 수 있고, 각 영역에서 상기 소정 거리는 로컬 policy에 따라 불균일하게 설정될 수 있다.
이 때, 상기 이웃 정보 메시지는 유니캐스트(unicast) 메시지이다.
이 때, 상기 이웃 정보 메시지는 이웃 스테이션 타입(neighbor station type) 필드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 상기 중계국이 상기 이웃 정보 메시지를 이용하여 상기 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃 리스트들 중 일부만을 포함하는 새로운 이웃 통지 메시지를 생성한다(S1230).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 정보 제공 방법은 상기 새로운 이웃 통지 메시지를 상기 중계국의 다운스트림(downstream)으로 브로드캐스트한다(S1240).
이 때, 상기 중계국은 상기 중계국의 다운스트림에 다른 중계국이 존재하는 경우 상기 다른 중계국으로 상기 다른 중계국의 위치를 고려하여 상기 기지국에 특화되어 생성된 이웃 정보 메시지를 송신할 수 있다.
또한, 상기 이웃 정보 제공 방법은 상기 새로운 이웃 통지 메시지에 상응하는 메시지를 이용하여 생성된 메시지를 수신한 이동국이 수신된 상기 메시지에 포함된 이웃 리스트들을 이용하여 스캔 대상 이웃을 결정하는 단계 및 상기 스캔 대상 이웃에 대한 스캔 프로세스(scan process)를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 이웃 정보 제공 방법은 상기 기지국이 주위 노드들로 위치 요청 메시지(location request message)를 송신하는 단계, 상기 기지국이, 상기 위치 요청 메시지에 응답하여 상기 주위 노드들로부터 송신된 위치 응답 메시지(location response message)를 수신하는 단계, 상기 위치 응답 메시지를 이용하여 이웃 위치 정보 테이블을 구성(form)하는 단계 및 상기 기지국이 상기 이웃 위치 정보 테이블을 이용하여 상기 이웃 통지 메시지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이웃 정보 제공 방법은 기지국 외에 다운스트림 방향으로 다른 중계국을 서비스하는 중계국들에서도 수행될 수 있다
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법은 기지국이나 중계국이 주위 노드들로 위치 요청 메시지(location request message)를 송신하도록 한다(S1310).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법은 상기 기지국이나 중계국이, 상기 위치 요청 메시지에 응답하여 상기 주위 노드들로부터 송신된 위치 응답 메시지(location response message)를 수신하도록 한다(S1320).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이웃 위치 정보 생성 방법은 상기 위치 응답 메시지를 이용하여 이웃 위치 정보 테이블을 구성(form)한다(S1330).
이 때, 상기 위치 요청 메시지는 주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신 할지, 비주기적으로 상기 위치 응답 메시지를 수신할지 또는 특정 이벤트가 발생한 경우에 상기 위치 응답 메시지를 수신할지를 나타내는 리포트 타입 필드를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 위치 응답 메시지는 상기 위치 요청 메시지를 수신한 노드의 위치 및 상기 위치 요청 메시지에 포함된 노드들의 위치 정보를 포함할 수 있다.
상기 이웃 위치 정보 테이블은 상기 기지국이나 중계국 및 상기 주위 노드들 사이의 거리 및 각도를 저장할 수 있다.
본 발명에 따른 이웃 정보 제공 방법 및 이웃 위치 정보 생성 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 이웃 정보 제공 방법 및 이웃 위치 정보 생성 방법은 위치 정보를 이용하여 불필요한 이웃들의 이웃 정보를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 이동국에서 수행되는 이웃 스캔에 소모되는 전력 및 시간을 줄이고, 핸드오버 지연을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 멀티 홉 통신 시스템에서 이웃 정보 전송에 소모되는 오버헤드를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 특정 노드에 적합한 이웃 정보만을 선별하여 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 네트워크에서 수행되는 이웃 정보 제공 방법에 있어서,
    노드(node)가, 기지국(BS) 또는 중계국(RS)에서 상기 무선 통신 네트워크로 브로드캐스트한 이웃 통지 메시지(neighbor advertisement message)를 수신하는 단계;
    상기 노드가, 상기 기지국(BS) 또는 상기 중계국(RS)에서 전송한 이웃 정보 메시지(neighbor information message)를 수신하는 단계;
    상기 노드가, 상기 이웃 통지 메시지(neighbor advertisement message) 및 상기 이웃 정보 메시지(neighbor information message)를 이용하여 상기 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃 리스트(neighbor list) 중 적어도 일부를 포함하는 제2 이웃 통지 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 노드가, 상기 제2 이웃 통지 메시지를 상기 무선 통신 네트워크로 브로드캐스트 하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 리스트는 선정된(predetermined) 기준점과 이웃들의 위치를 참조하여 생성되는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이웃 리스트는 상기 기준점을 기준으로 소정 개수의 영역(zone)들을 설정하고, 각각의 상기 영역들마다 로컬 정책에 부합하는 이웃들을 선택하여 생성되는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정 개수의 영역은 상기 이웃들의 분포에 따라 불균일(non-uniform)하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 리스트는 상기 기지국 또는 상기 중계국과 이웃들의 거리를 참조하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 특화되어 생성된 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이웃 리스트는 상기 기지국 또는 상기 중계국을 기준으로 소정 개수의 영역(zone)들을 설정하고, 각각의 상기 영역들마다 로컬 정책에 부합하는 이웃들을 선택하여 생성되는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 정보 메시지는 유니캐스트(unicast) 메시지인 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 정보 메시지는 이웃 스테이션 타입(neighbor station type) 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 정보 메시지는 이웃 스테이션의 위치 정보(location information)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이웃 통지 메시지를 수신한 노드는 이동국(MS)이고, 상기 이동국은 상기 제2 이웃 통지 메시지에 포함된 이웃 리스트를 이용하여 스캔 대상 이웃을 결정하고, 상기 스캔 대상 이웃에 대한 스캔 프로세스(scan process)를 수행하는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 통지 메시지는,
    상기 기지국 또는 상기 중계국이, 상기 노드로 위치 요청 메시지(location request message)를 송신하는 단계;
    상기 기지국 또는 상기 중계국이, 상기 위치 요청 메시지에 응답하여 상기 노드로부터 송신된 위치 응답 메시지(location response message)를 수신하는 단계;
    상기 기지국 또는 상기 중계국이, 상기 위치 응답 메시지를 이용하여 이웃 위치 정보 테이블을 구성(form)하는 단계; 및
    상기 기지국 또는 상기 중계국이, 상기 이웃 위치 정보 테이블을 이용하여 상기 이웃 통지 메시지를 생성하는 단계
    를 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치 응답 메시지는 상기 노드의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이웃 위치 정보 테이블은 상기 기지국 또는 상기 중계국과 상기 노드 간의 거리 또는 각도를 저장하는 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크는 멀티홉(multi-hop) 무선 통신 네트워크인 것을 특징으로 하는 이웃 정보 제공 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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