KR101237441B1

KR101237441B1 - 광대역 통신시스템에서 부하균등을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101237441B1
Application number: KR1020080065813A
Authority: KR
Inventors: 김기백; 김창연; 하윤정; 심재정; 임근휘
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2013-02-26
Also published as: KR20090023064A; EP2618605B1; US20090059857A1; EP2618605A1; JP2009060612A; KR20090023050A; JP4939499B2; CN101415234B; US8270353B2; JP2012100329A; EP2031922B1; EP2031922A3; CN101415234A; JP5391463B2; EP2031922A2

Abstract

본 발명은 광대역통신시스템에서 부하균등을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 초기 네트워크 진입시/네트워크 재진입시/ 핸드오버시에 사용자 수용여부 및 서비스 흐름별 수용여부를 확인하여, 후보 FA(Frequency Assignment) 및 서브 셀들에 대해 채널상태와 부하상태를 확인하고, 상기 사용자 단말의 수용 여부 결과에 따라 해당 FA 혹은 해당 서브 셀에 대한 레인징 상태를 설정하고, 상기 허용가능한 후보 FA와 서브 셀들을 선정하여 전송함으로써, 효율적으로 무선인터페이스 사용률을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

FA(Frequency Assignment), 부하균등(Load Balancing), 연결 수락제어제어(Call or Connection Admission Control:), 네트워크 진입, 네트워크 재진입, 핸드오버.

Description

광대역 통신시스템에서 부하균등을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR LOAD BALANCING IN WIDEBAND COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 광대역통신시스템에서 부하균등을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 네트워크 진입(Network Entry), 네트워크 재진입(Network Re-entry), 핸드오버(Handover)시 레인징 절차를 이용한 부하균등 방법 및 장치에 관한 것이다.

CDMA(Code Division Multiple Access) 혹은 GSM(Global System for Mobile)과 같은 종래의 회선교환 기반의 통신망에서 연결(connection)별로 요구용량 및 할당되는 무선자원이 일정하므로 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위해 가입자 수와 연결 수만 확인하면 되었다. 이하 설명에서 하나의 연결은 서비스 흐름(Service Flow: 이하 "SF"라 칭함)이라 칭한다.

도 1은 종래기술에 따른 새로운 서비스 흐름 생성 요청에 대한 호 수락 제어(Connection Admission Control: 이하 "CAC"라 칭함) 흐름도를 도시하고 있다.

이미 허용된 QoS 서비스 흐름(service flow)이 QoS 요구사항을 변경하고자 하는 경우, 100과 102를 생략하고 104부터 수행할 수 있다.

상기 도 1을 참조하면, 먼저 기지국은 100 단계에서 단말로 호 연결 요청을 수신한다.

이후, 상기 기지국은 102 단계에서 기 허용된 서비스 흐름 수(N_CID)와 최대 연결가능한 서비스 흐름 수(N_MAX _{_} _CID)를 비교하여 N_CID보다 N_MAX _{_} _CID가 작거나 같으면 110 단계로 진행하여 호 연결 요청에 대해 거절한다. 만약, N_MAX _{_} _CID가 N_CID보다클 시 상기 기지국은 104 단계로 진행하여, QoS(Quality of Service) 호 인지를 확인하여 QoS 호로 판단될 시, 해당모드로 진행한다. 만약 QoS 호가 아닐 시, 상기 기지국은 106 단계로 진행하여 BE(Best Effort) 서비스로 설정한 후, 상기 기지국은 108 단계로 진행하여 호 연결 요청에 대해 수락한다. 구현에 따라서, 상기 102단계는 다시 다음과 같이 세부 단계로 수행될 수 있다. 먼저, 전체 기지국 혹은 서브 셀(Sub Cell)이 허용할 수 있는 서비스 흐름 수를 확인하고, 허용이 되면 해당 사용자에 허용할 수 있는 서비스 흐름 수를 하향링크, 상향링크 각각에 대해 확인하거나 하향링크와 상향링크의 총합을 확인한다.

하지만, WiMAX나 3GPP2와 같은 3세대 이후의 무선망에서는 다양한 트래픽 특성(실시간 vs 비실시간, 고정 전송률(Constant Bit Rate: CBR) vs 가변 전송률(Variable Bit Rate: VBR)) 등을 가진 멀티미디어 애플리케이션들을 단일 기지국 에서 동시에 지원해야 하고, 각 트래픽 특성에 따라 고급 액세스 기술(예: AMC, HARQ, PF 스케줄링, MIMO)들이 차별적으로 적용됨으로써 가입자 수와 연결 수만 확인해서는 부하균등을 수행하기가 힘들게 되었다. 이러한 다양한 트래픽 특성들로 인해 연결수락제어를 위해 각 연결 별 대역폭 요구용량을 트래픽 형태별로 확인해야 하고, 스케줄러도 각 연결 별로 처리 요구시간을 차등화하여 스케줄링해야 하는 부담이 생기게 된다.

광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing) 관련하여 현재 IEEE 802.16 규격을 살펴보면 다음과 같다.

첫째 IEEE 802.16 규격상 초기 네트워크 진입(initial Network Entry), 네트워크 재진입(Network Re-entry, 혹은 Quick Connection Step(QCS)), 핸드오버 시, 레인징 요청(Ranging Request: RNG-REQ) 후, 서빙 FA(Frequency Assignment)가 해당 단말을 지원할 수 없을 경우, 해당 서빙 FA를 중단("abort")시키고 다른 FA(4byte, 단위 Khz)를 오버라이딩(overriding)하여 레인징 응답(Ranging Response: RNG-RSP)를 통해 해당 단말에 통보할 수 있게 되어 있다.

둘째, BSHO-REQ(BS HO REQuest) 혹은 MSHO-REQ(MS HO REQuest), BSHO-RSP(BS HO ReSPonse), SCN-REQ(SCaNning interval allocation REQuest) 혹은 SCN-RSP(SCaNning interval allocation ReSPonse)의 경우는 기지국의 서브 셀 식별자인 BSID를 통보해주나, RNG-RSP의 경우 FA를 통보해준다. 상기 BSID와 서브 셀(sub-cell)은 1:1로 매핑되므로(1 subcell = 1FA/1sector), 하나의 섹터에 FA가 여러 개 사용되는 경우 FA 수만큼 BSID가 하나의 섹터에 사용되며, 반대로 하나의 FA가 3개 섹터에 할당되면 해당 FA에 대해 3개의 BSID가 사용된다.

셋째, RNG-RSP(BSHO-REQ 및 BSHO-RSP도 가능)를 통해 표준 규격상 CAC 결과를 서비스레벨예측(Service Level Prediction: 이하 "SLP"라 칭함)를 통해서 제공하고 있다. 즉, 상기 SLP 값은 단말이 이 기지국으로부터 기대할 수 있는 서비스 레벨을 설명한다. 예를 들어, SLP가 "0" 인 경우 "단말에 어떤 서비스도 제공할 수 없음"을 의미하고, SLP가 "1" 인 경우 "하나 또는 그 이상의 어느 정도에 해당하는 서비스를 제공할 수 있음"을 의미하고, SLP가 "2" 인 경우 "각 인증 서비스 흐름에 대해 MAC 연결은 AuthorizedQoSParamSet으로 명시된 QoS와 함께 설정됨"을 의미하고, SLP가 "3" 인 경우 "서비스 레벨 예측 불가능"을 의미한다.

하지만, 부하균등과 관련하여 현재 IEEE 802.16 규격은 다음과 같은 문제점들이 있다.

첫째, 레인징 요청 시 기지국은 부하확인(load check)을 어떻게 해야 할지, 서빙 서브 셀이 해당 단말을 지원할 수 없을 경우 레인징 응답에 오버라이딩할 FA를 어떻게 선택할지, 레인징 응답 시 오버라이딩한 FA를 단말이 어떻게 처리할지, 레인징 응답 후 시스템과 단말 연동 절차는 어떻게 해야 하는지가 표준 규격에 명확하게 상술되어 있지않아 전체적으로 완결된 부하균등 방안이 존재하지 않는다. 예를 들어, 단말은 자체적으로 추정한 무선환경에 기반하여 기지국이 지정하지 않은 FA에 대해 초기 네트워크 진입 절차부터 진행할 수 있으며, 이 경우 기지국은 부하균등에 의해 다른 FA를 지정할 것이므로 이 과정이 계속 반복될 수 있다. 또 다른 예는 오버라이딩 시 FA를 알려주는데, 하나의 FA는 여러 개의 서브 셀을 가질 수 있으므로 단말은 어떤 서브 셀을 선택해야 할지 명확하지 않다.

둘째, 동일한 섹터(sector)내에 있는 FA들에 대해서는 하향링크(DownLink) 무선상황이 비슷하지만, 다른 섹터에 있는 FA 경우 무선상황이 크게 다를 수 있다. 이때 기지국이 부하균등만 고려하고 무선상황을 고려하지 않는다면, 단말은 무선상황이 좋은 쪽으로 핸드오버를 시도할 것이므로 기지국과 단말의 요구사항이 서로 달라 핑퐁(ping pong) 현상이 발생할 수도 있다.

셋째, 초기 네트워크 진입 시, 네트워크 재진입 시 및 핸드오버 시 고려되는 부하균등 제어는 모두 레인징 절차를 통해 제어되지만 다음과 같은 차이점을 고려해야 한다. 초기 네트워크 진입의 경우에, 레인징 절차 시 서비스 흐름에 대한 정보가 전혀 없으므로 사용자 수만 확인하고, 네트워크 재진입 시 및 핸드오버의 경우 레인징 절차시 사용자 수뿐만 아니라 서비스 흐름에 대한 정보를 모두 알 수 있으므로 사용자 수뿐만 아니라 서비스 흐름 수 및 각 서비스 흐름의 BW(BandWidth)를 추가로 고려할 필요가 있다. 서비스의 연속성 측면에서는 초기 접속 및 재접속 시는 서비스가 시작되지 않았으므로 부하 균등 제어 시 각각 초기 네트워크 진입이나 네트워크 재진입 시 재진입을 유도하는 것이 바람직하고, 핸드오버 시는 서비스 중이므로 끊김없는(seamless) 서비스를 위해 부하 균등 제어 시 핸드오버를 유도하는 것이 바람직하다.

넷째, 네트워크 재진입 시 및 핸드오버 시에 가입자 수 제한은 통과하고 해 당 단말의 모든 서비스 흐름을 허용할 수 있는 후보 서브 셀들이 존재하지 않을 수 있다. 즉, 일부 서비스 흐름들은 허용하지만, 나머지 일부 서비스 흐름들이 허용되지 않는 경우에 대한 고려방안이 필요하다.

상술한 바와 같이, 광대역 통신시스템에서 레인징 절차시 부하균등을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제안하여 해결하고자 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서, 레인징 요청시, 사용자 수락제어(User Admission Control)를 통해 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 과정과, 상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 후보 FA(Frequency Assignment) 및 서브 셀들에 대해 채널상태와 부하상태를 확인하는 과정과, 상기 사용자 단말의 수용 여부 결과에 따라 해당 FA 혹은 해당 서브 셀에 대한 레인징 상태를 설정하고, 상기 허용가능한 후보 FA와 서브 셀들을 선정하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서, 레인징 요청시, 사용자 수락제어(User Admission Control)를 통해 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 과정과, 상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 설정하고 상기 사용자 단말을 허용한 후 네트워크 진입을 완료하는 과정과, 상기 네트워크 진입 완료 후, 허용 가능한 서브 셀들 중 하나의 서브 셀로 핸드오버 절차를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서, 레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말에 대해서 연결수락제어(Connection Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 과정과, 상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 후보 FA(Frequency Assignment) 및 서브 셀들에 대해 채널상태와 부하상태를 확인하는 과정과, 상기 서비스 흐름들의 허용 여부 결과에 따라 해당 FA 혹은 해당 서브 셀에 대한 레인징 상태를 설정하고, 상기 허용가능한 후보 FA와 서브 셀들을 선정하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면,광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서, 레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말의 연결수락제어(Connection Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 과정과, 상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init handover flag)를 설정하고, 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정과, 상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되어 있을 시, 기지국에 의한 핸드오버(BS_init HO) 절차를 수행하는 과정을 포함하며, 상기 사용자 단말의 일부 서비스 흐름을 허용하는 경우에, 허용되는 서비스 흐름들만 연결 식별자(Connection ID: CID)을 갱신하며, 허용하지 않는 서비스 흐름들 중 고정 QoS로 설정된 서비스 흐름들은 별도의 DSC(Dynamic Service Change) 절차 없이 자체 저장관리하고, 동적 QoS로 설정된 서비스 흐름들은 별도의 DSD(Dynamic Service Deletion) 절차 없이 자체 해지시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서, 레인징 요청시, 사용자 수락제어(User Admission Control)를 통해 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 가입자 제한부와, 상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 후보 FA(Frequency Assignment) 및 서브 셀들에 대해 채널상태와 부하상태를 확인하는 제어부와, 상기 사용자 단말의 수용 여부 결과에 따라 해당 FA 혹은 해당 서브 셀에 대한 레인징 상태를 설정하고, 상기 허용가능한 후보 FA와 서브 셀들을 선정하여 전송하는 부하균등 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 6 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서, 레인징 요청시, 사용자 수락제어(User Admission Control)를 통해 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 가입자 제한부와, 상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 설정하고 상기 사용자 단말을 허용한 후 네트워크 진입을 완료하고, 상기 네트워크 진입 완료 후, 허용 가능한 서브 셀들 중 하나의 서브 셀로 핸드오버 절차를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 7 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서, 레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말에 대해서 연결수락제어(Connection Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 연결 수락제어부와, 상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 후보 FA(Frequency Assignment) 및 서브 셀들에 대해 채널상태와 부하상태를 확인하는 부하균등 제어부와, 상기 서비스 흐름들의 허용 여부 결과에 따라 해당 FA 혹은 해당 서브 셀에 대한 레인징 상태를 설정하고, 상기 허용가능한 후보 FA와 서브 셀들을 선정하여 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 8 견지에 따르면, 광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서, 레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말의 연결수락제어(Connection Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 연결 수락제어부와, 상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init handover flag)를 설정하고, 레인징 응답 메시지를 전송하고, 상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되어 있을 시, 기지국에 의한 핸드오버(BS_init HO) 절차를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 광대역 통신시스템에서 하나 이상의 복수 개의 서브 셀 (1FA/1sector)를 관리하고 있을 때, 주어진 무선자원을 다중 사용자에게 균형있게 배분할 수 있는 방안을 제시함으로써 무선인터페이스 사용율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명은 광대역 통신시스템에서 하나의 기지국이 하나 이상의 복수 개의 서브 셀(1FA/1sector)에서 무선자원을 다중 사용자에게 균형있게 배분하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태 정보없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 먼저 기지국은 200 단계에서 초기 네트워크 진입시, 단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 202 단계에서 레인징 요청에 대해 이용가능한 무선자원과 CPU 부하 및 최대 허용 가입자 수를 확인한다. 여기서, 제어국당, 기지국당, 서브 셀당, 가입자 당, 가입자 등급별 최대 허용 가능한 하향링크/상향링크 SF 수의 초과 여부도 가입자 수 제한 체크항목이 될 수 있다. 예들 들어, IEEE 802.16 표준의 경우 서브 셀당 최대 허용 어웨이크(awake) 및 슬립(sleep) 사용자 수 제한이 있으며, ASN_GW(Access Service Network Gateway)는 active(awake+sleep) 사용자 수 및 유휴(idle)모드 사용자 수 제한이 존재한다. CPU 부하에 따른 가입자 수 제한 경우, CPU 부하를 "overload", "heavy load", "normal", "light load", "no load" 다섯 단계를 나누고, 각각 단계에 대해 허용할 수 있는 추가 가입자 수를 각각 최대 허용치의 0%, 10%, 50%, 70%, 100%로 설정할 수 있다.

여기서, 상기 기지국이 상기 202 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리지 않을 경우, 216 단계로 진행하여 레인징 상태를 "success"로 설정한다. 상기 기지국은 초기 레인징 코드가 허용 가능한 범위(tolerable range)로 수신된 경우에, 상기 레인징 상태는 "success"로 설정된다.

만약, 상기 기지국이 상기 202 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리는 경우, 204 단계로 진행하여 후보 FA(혹은 서브 셀)들을 선택한다. 여기서, 상기 후보 FA(혹은 서브 셀)들 선정시, 먼저 동일한 섹터 내에 있는 FA(혹은 서브 셀)들을 선정하고, 동일한 섹터 내에 허용이 안 될 경우 다른 섹터나 NBR-ADV(Neighbor Advertisement) 메시지에 포함된 이웃 셀의 FA 혹은 서브 셀을 선정한다.
상기 단말이 핸드오버를 수행하는 환경이라면, 동일한 섹터에 있는 FA(혹은 서브 셀)를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것이 좋다, 하지만, 상기 단말이 핸드오버를 수행하지 않는 환경(즉, 상기 단말의 이동성이 적은 경우)이면, 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것은 오히려 성능을 떨어트릴 수 있다. 즉, 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)이 허용가능하더라도 핸드오버 수행이 필요없는 환경에서 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)의 무선채널이 동일 섹터의 FA(혹은 서브 셀)보다 더 나쁠 수 있기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 또 다른 구현에 있어서 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 모두 허용이 안 되더라도 동일한 섹터 내에서 부분적으로 부하균등을 수행할 수도 있다.

이후, CPU에 부하가 많이 걸리고, 허용 가입자 수를 초과할 시, 상기 기지국은 206 단계에서 선택한 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인한다. 여기서, 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인하기 위해서, 이웃 기지국들로부터 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태를 주기적으로 보고받아 확인(Pull 방식)하거나 혹은 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태 확인이 필요할 시 요청하여 확인할(Push 방식) 수 있다.

이후, 상기 기지국은 208 단계에서 부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 존재하는지 확인하여 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 없을 시, 214 단계로 진행하여 오버라이딩 없이 레인징 상태를 "abort"로 설정한다. 만약, 상기 기지국은 상기 208 단계에서 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 있을 시, 210 단계에서 레인징 상태를 "abort"로 설정하고 이용가능한 FA(혹은 서브 셀)를 사용하도록 기존 FA(혹은 서브 셀)를 오버라이딩시킨다. 레인징 요청를 수신한 서브 셀이 해당 단말을 지원할 수 없을 경우, 해당 단말은 초기접속이 실패하여 널(null) 상태이므로 레인징 응답 메시지에 있는 FA 혹은 서브 셀(허용 가능한 FA나 서브 셀이 여러 개 있을 경우 이 중의 하나를 선택하여)로 초기 접속을 시도하거나 방송메시지(NeighBoR ADVertisement message: NBR-ADV)에 있는 서브 셀들을 임으로 선택하여 초기접속을 시도할 수 있다.

이후, 상기 기지국은 212 단계에서 설정된 레인징 상태 및 허용가능한 FA(혹 은 서브셀 ID)를 레인징 응답 메시지에 포함시켜 전송한다. 여기서, 레인징 응답 메시지에 "abort"를 설정하고 다른 허용 가능한 FA를 알려 주는 경우, 레인징 메시지를 수신한 서브 셀 뿐만 아니라 다른 허용 가능한 FA(혹은 서브 셀)에 대해서도 SLP 값을 기술할 수 있으며, 동일한 섹터 여부도 함께 통보해준다. 현재 규격에서 레인징 메시지의 TLV(Type/Length/Value)구조는 하나의 FA만 내려다 줄 수 있게 되어 있으나, 본 발명에서는 여러 개의 FA 혹은 한 개 혹은 다수의 서브 셀 ID(BSID)도 포함할 수 있게 제안한다. 상기 핸드오버 동작모드인 경우 타깃 서브 셀이나 FA가 동일한 섹터에 있거나 무선 상황이 비슷한 경우에 유용하다.

또 다른 경우, 레인징 상태가 "abort"이고 허용가능한 FA(혹은 서브셀 ID)이 없을 경우 해당 단말은 네트워크 진입 절차를 수행할 수 있다. 그리고 레인징 상태가 "success"일 경우 상기 기지국 및 단말은 현재의 서빙 FA 혹은 서빙 서브 셀 ID를 유지하여 사용한다.

상술한 바와 같이, 레인징 응답 메시지를 통해 FA 정보만 알려줄 수 있으나, 또 다른 실시 예에 따라, 다른 허용가능한 FA들을 전송할 경우, 프리앰블(preamble index)도 함께 전송하여 단말이 어떤 서브 셀에 해당하는지 쉽게 찾을 수 있도록 한다. 또한 동일한 섹터에 있는 후보 FA들에 대해서는 스캐닝(scanning)을 생략하는 것이 기본이며, 다른 섹터에 있더라고 추가적인 스캐닝 없이 다른 허용가능한 FA들을(프리앰블 인덱스 동반) 전송하거나 혹은 서브 셀들을 전송하고 단말이 허용가능한 서브셀 중의 하나를 선택하여 부하균등 제어를 진행할 수 있다. 하지만, 스 캐닝을 미리 하는 경우, NBR-ADV 메시지의 이웃 기지국 목록에 있는 모든 서브셀이 아니라 가장 적절한 소수의 후보 FA 혹은 후보 서브 셀만 레인징 응답 메시지에 전송할 수 있기 때문에 레인징 응답 메시지의 크기를 줄여서 무선자원 낭비를 줄일 수 있다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

상기 도 2의 경우, 기지국이 채널상태를 고려하지 않고 부하상태만을 고려하여 부하균등 절차를 수행하기 때문에, 부하가 적은 FA 혹은 서브 셀의 채널상태가 나쁜 경우에 상기 단말은 다른 FA 혹은 서브 셀로 네트워크 진입을 다시 시도할 것이다.

도 3(a)은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태 정보를 이용하여 부하균등을 수행하는 신호 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 3(a)을 참조하면, 단말은 초기 네트워크 진입시(300) 302 단계에서 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 304 단계에서 레인징 요청에 대해 과부하 (CPU 혹은 메모리) 및 가입자 수 제한에 걸리는지 확인한다. 여기서, 상기 기지국은 가입자 수 제한에 걸릴 시 후보 FA 혹은 서브 셀을 선택한다.

이후, 상기 기지국은 306 단계에서 스캐닝 구간에 스캐닝 응답(SCN_RSP)을 상기 단말에 전송하여 스캐닝을 요구한다.

이후, 상기 단말은 308 단계에서 상기 스캐닝 구간 동안에 상기 후보 서브 셀에 스캐닝 결과를 스캐닝 보고(SCN_REP) 메시지를 통해 보고한다.

이후, 상기 기지국은 310 단계에서 상기 보고된 스캐닝 결과를 이용하여 핸드오버와 부하균등에 의해 발생하는 핑퐁(Ping-Pong)을 일으키지 않을 정도의 채널상태를 갖는 서브 셀을 선택하여, 선택된 서브 셀에 대해서 부하상태를 확인한다. 이때, 부하상태 확인은 314 단계에서처럼 후보 기지국들로부터 주기적으로 부하상태를 보고받아 확인할 수 있다. 구현에 따라서, 부하상태 확인을 필요시(예: 스캐닝 보고 후 채널상태를 만족하는 서브 셀에 대해 부하상태 확인이 필요한 경우) 부하상태를 후보 기지국에 요청하여 확인할 수도 있다(도 3에 표시되지 않음).

이후, 상기 기지국은 312 단계에서 후보 서브 셀에 대한 스캐닝 결과를 기반으로 확인된 후보 서브 셀의 부하상태를 고려하여 타깃 서브 셀을 결정하여 레인징 응답 메시지를 통해 단말에 통보한다. 따라서, 상기 단말과 상기 기지국은 후보 서브 셀의 부하상태와 채널상태를 고려함으로써 핸드오버와 부하균등으로 인한 후보 FA 혹은 후보 서비 셀간 핑퐁 현상을 피할 수 있다.

이때, 상기 레인징 응답 메시지를 통해 부하확인 혹은 채널상태 결과에 따라 단말에 알려 주는 정보는 "허용 가능한 모든 FA 혹은 서브 셀 ID를 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID 중 부하가 가장 낮은 것부터 정렬된 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID를 채널상태로 정렬된 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서 브 셀 ID중 무선망이 가장 좋은 FA 혹은 서브 셀 ID", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 부하가 가장 낮은 FA 혹은 서브 셀 ID", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 부하 및 무선망 각각에 대해 비중을 달리 두어 가장 좋은 FA 혹은 서브 셀 ID순으로 정렬된 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 부하 및 채널상태 각각에 대해 다른 가중치 적용한 FA 혹은 서브 셀 ID" 중 하나이다,

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

도 3(b)은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태정보를 이용하여 부하균등을 수행하는 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 3(b)을 참조하면, 단말은 초기 네트워크 진입시(301) 303 단계에서 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 305 단계에서 레인징 요청에 대해 CPU 부하 및 가입자 수 제한에 걸리는지 확인한다. 여기서, 상기 기지국은 가입자 수 제한에 걸릴 시 후보 FA 혹은 서브 셀을 선택한다.

이후, 상기 기지국은 307 단계에서 후보 서브 셀들에 대해 부하상태를 확인한다.상기 부하상태 확인은 319 단계에서처럼 후보 기지국들로부터 주기적으로 부하상태를 보고받아 확인할 수 있다. 구현에 따라서, 부하상태 확인을 필요시(예: 스캐닝 보고 후 채널상태를 만족하는 서브 셀들에 대해 부하상태 확인이 필요한 경우) 부하상태를 후보 기지국에 요청하여 확인할 수도 있다(도 3B에 표시되지 않음).

이후, 상기 기지국은 309 단계에서 후보 서브 셀들에 대한 부하상태를 고려하여 허용가능한 후보 서브 셀들을 레인징 응답 메시지를 통해 단말에 통보한다.

이후, 상기 단말은 311 단계에서 스캐닝 요청(SCN_REQ) 메시지를 상기 기지국에 요청한다.

이후, 상기 기지국은 313 단계에서 스캐닝 응답 메시지를 상기 단말에 전송한다.

이후, 상기 단말은 315 단계에서 스캐닝 구간 동안에 부하상태가 고려된 후보 서브 셀들에 대해 스캐닝 결과를 스캐닝 보고(SCN_REP) 메시지를 통해 보고한다.

이후, 상기 기지국은 317 단계에서 레인징 응답 후에 별도로 기지국 핸드오버 요청(BSHO-REQ)를 전송하여 강제로 핸드오버를 진행하여 단말이 초기 네트워크 진입을 다시 진행하게 할 수도 있고, 기지국에서 핸드오버를 시작(BS_init HO)하는 역할을 할 수 있도록 레인징 응답 메시지에 핸드오버 동작모드(HO operation mode)(mandatory or recommend)를 추가할 수도 있다. 상기 레인징 응답 후, BSHO-REQ 전송하거나 핸드오버 동작모드를 추가하는 과정을 상기 도 2와 상기 도 3(a)에도 수행될 수 있다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시 채널상태 정보없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 먼저 기지국은 400 단계에서 네트워크 재진입시 단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 402 단계에서 레인징 요청에 대해 과부하(CPU 혹은 메모리) 및 가입자 수 제한을 확인한다. 여기서, 제어국당, 기지국당, 서브 셀당, 가입자 당, 가입자 등급별 최대 허용 가능한 하향링크/상향링크 SF 수의 초과여부도 가입자 수 제한 체크항목이 될 수 있다. 예들 들어, IEEE 802.16 표준의 경우 서브 셀당 최대 허용 어웨이크(awake) 및 슬립(sleep) 사용자 수 제한이 있으며, ASN_GW는 active(awake+sleep) 사용자 수 및 유휴(idle)모드 사용자 수 제한이 존재한다. CPU 부하에 따른 가입자 수 제한 경우, CPU 부하를 "overload", "heavy load", "normal", "light load", "no load" 다섯 단계를 나누고, 각각 단계에 대해 허용할 수 있는 추가 가입자 수를 각각 최대 허용치의 0%, 10%, 50%, 70%, 100%로 설정할 수 있다.

여기서, 상기 기지국이 상기 402 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리지 않을 경우, 404 단계로 진행하여 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어(Connection Admission Control: CAC)를 수행한다. 이후, 상기 기지국은 406 단계에서 QoS SF를 모두 허용하는지 판단하여 QoS SF를 모두 허용할 시, 408 단계로 진행하여 레인징 상태를 "success"로 설정한다. 만약, 406 단계에서 QoS SF를 모두 허용되지 않을 시, 412 단계로 진행한다.

만약, 상기 기지국이 상기 402 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리는 경우, 412 단계로 진행하여 후보 FA(혹은 서브 셀)들을 선택한다. 여기서, 상기 후보 FA(혹은 서브 셀) 선정시, 먼저 동일한 섹터 내에 있는 FA을 선정하고, 동일한 섹터 내에 허용이 안 될 경우 다른 섹터나 NBR-ADV(Neighbor Advertisement) 메시지에 포함된 이웃 셀의 FA 혹은 서브 셀들을 선정한다.
상기 단말이 핸드오버를 수행하는 환경이라면, 동일한 섹터에 있는 FA(혹은 서브 셀)를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것이 좋다, 하지만, 상기 단말이 핸드오버를 수행하지 않는 환경(즉, 상기 단말의 이동성이 적은 경우)이면, 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것은 오히려 성능을 떨어트릴 수 있다. 즉, 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)이 허용가능하더라도 핸드오버 수행이 필요없는 환경에서 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)의 무선채널이 동일 섹터의 FA(혹은 서브 셀)보다 더 나쁠 수 있기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 또 다른 구현에 있어서 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 모두 허용이 안 되더라도 동일한 섹터 내에서 부분적으로 부하균등을 수행할 수도 있다.

이후, 상기 기지국은 414 단계에서 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인한다. 여기서, 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인하기 위해서, 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태를 주기적으로 보고받아 확인(Pull 방식)하거나 혹은 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태 확인이 필요할 시 요청하여 확인할(Push 방식) 수 있다.

이후, 상기 기지국은 416 단계에서 부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 존재하는지 확인한다.

여기서, 416 단계에서 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)이 없고, 서빙 서브 셀의 대역폭을 기반으로 QoS SF가 일부만 허용하는 경우에 레인징 상태를 "success" 나 "abort"로 설정하여 처리할 수 있다.

먼저 서빙 서브 셀의 대역폭을 기반으로 QoS SF가 일부만 허용하는 경우에 레인징 상태를 "success" 설정하는 경우를 설명하기로 한다.

상기 416 단계에서 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)이 없고, 상기 417 단계에서 서빙 서브 셀의 대역폭을 기반으로 하는 CAC에서 일부 QoS SF만 허용될 때 또는 BE가 존재할 때, 408 단계로 진행하여 레인징 응답 메시지에 "success"로 설정한다. 이때 시스템과 단말의 동작 방안은 다음의 하나로 제안될 수 있다. 첫째, ISF(Initial Service Flow)들은 모두 허용되고 나머지 SF들 중 일부가 허용되지 않 는 경우다. 허용되는 SF들만 TCID(Traffic Categories ID)를 할당하여 활성화하고 허용되지 못하는 SF들 중, 고정 QoS로 설정된 SF들은 별도의 DSC(Dynamic Service Change) 절차 없이 시스템과 단말 모두 자체 저장관리하고, 동적 QoS로 설정된 SF들은 별도의 DSD(Dynamic Service Deletion) 절차 없이 시스템과 단말 모두 자체 해지시킨다. 혹은 허용되지 않는 SF들은 레인징 응답 메시지에 갱신(update)을 하지 않음으로써 허용되지 않은 SF들은 시스템과 단말 모두에서 해지시키고 이때 SLP 값을 일부 허용 가능하다고 기술(IEEE 802.16 표준의 경우 SLP = 1)한다. 둘째 관리하고 있는 모든 SF들에 대해 RNG-REQ 메시지를 전송하기 전에 시스템과 단말이 저장하고 있던 상태를 그대로 유지한 뒤, 곧 바로 기지국에서 시작하는 등록 해제(BS_init DREG) 메시지를 전송하여 단말을 유휴모드(idle mode)로 보내거나 NBR-ADV 메시지에 있는 모든 BSID들을 후보 ID로 하여 BS_init BSHO-REQ를 수행한다. 허용되지 못하는 SF들이 ISF(Initial Service Flow)인 경우는 반드시 상기 둘째 절차를 따른다.

서빙 서브 셀의 대역폭을 기반으로 QoS SF가 일부만 허용하지 않는 경우에 레인징 상태를 "abort" 설정하는 경우를 설명하기로 한다.

반면, 416 단계에서 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 없고, 417 단계에서 서빙 서브 셀의 대역폭을 기반으로 하는 CAC에서 일부 QoS SF가 허용되지 않을 시, 422 단계로 진행하여 오버라이딩 없이 레인징 상태를 "abort"로 설정한다.

만약, 상기 기지국은 상기 418 단계에서 이용가능한 후보 FA(혹은 서브셀 ID)들이 있을 시, 420 단계에서 레인징 상태를 "abort"로 설정하고 이용가능한 FA(혹은 서브셀 ID)들을 사용하도록 기존 FA를 오버라이딩시킨다.

이후, 상기 기지국은 410 단계에서 설정된 레인징 상태와 허용가능한 FA(혹은 서브셀 ID) 정보들을 레인징 메시지에 포함시켜 전송한다. 여기서, 레인징 응답 메시지에 "abort"를 설정하고 다른 허용 가능한 FA(혹은 서브 셀 ID)들을 알려 주는 경우, 레인징 요청 메시지를 수신한 서브 셀 뿐만 아니라 다른 허용 가능한 FA에 대해서도 SLP 값을 기술할 수 있으며, 동일한 섹터 여부도 함께 통보해준다. 현재 규격에서 레인징 메시지의 TLV(Type/Length/Value)구조는 하나의 FA만 내려다 줄 수 있게 되어 있으나, 본 발명에서는 서브 셀 ID(BSID)도 포함할 수 있게 제안한다.

SLP 기술에 대한 예를 들면, 동일 섹터 내에 모든 SF를 허용하는 다른 FA가 존재하는 경우, 레인진 상태를 "abort"로 설정하여 알려주고 다른 FA(혹은 서브 셀 ID)에 대해 SLP 값을 모두 허용 가능하다고 기술(IEEE 802.16 표준의 경우 SLP = 2)한다. 이때, 서빙 서브 셀에 대해서는 SLP값을 기술할 필요 없다. 서빙 서브 셀은 모든 SF를 허용하지 못하고 동일한 섹터 내에 일부 SF를 허용할 수 있는 FA(혹은 서브 셀 ID)가 있는 경우, 레인진 상태를 "abort"로 설정하여 알려주고 다른 FA (혹은 서브 셀 ID)에 대해 SLP 값을 일부 허용 가능하다고 기술(IEEE 802.16 표준의 경우 SLP = 1)한다. 이때 서빙 서브 셀에 대해서는 SLP값을 기술할 필요 없다. 이 경우 단말이 자체 서빙 서브 셀은 전혀 허용 못한다고 해석한다. 동일한 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀 ID)들이 전혀 허용하지 못하고 동일한 BS 내의 다른 FA나 BSID들이 허용 가능할 경우, RNG-RSP를 "abort"로 설정하여 알려주고 다른 FA(혹은 서브 셀 ID)에 대해 SLP 값을 기술(IEEE 802.16 표준의 경우 SLP = 1 or 2)한다. 이때, 서빙 서브 셀에 대해서는 SLP값 기술할 필요 없다. 이 경우, 단말이 자체 서빙 서브 셀은 전혀 허용되지 못한다고 안다. 동일한 기지국 내의 모든 서브 셀이 QoS 흐름을 전혀 허용하지 못할 경우, 레인진 상태를 "abort"로 설정하여 알려주고 SLP 값을 기술(IEEE 802.16 표준의 경우 SLP = 0)한다. 단말은 사용자에게 디스플레이 창에 이러한 상태를 통보하여 사용자가 특정 순간에 해당 기지국의 과부하를 통보한다. 마지막으로, 동일한 기지국이 아닌 다른 기지국의 서브 셀들에 대해서도 부하확인을 수행하여 RNG-RSP에 허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID(BSID)들을 통보한다.

참고로, 레인징 응답 후에 별도로 BSHO-REQ를 전송하여 강제로 핸드오버를 진행하여 단말이 네트워크 재진입 혹은 초기 네트워크 진입을 다시 진행하게 할 수도 있고, 레인징 응답 메시지를 BS_init HO 역할을 할 수 있도록 핸드오버 동작모드(HO operation mode)(mandatory or recommend)를 추가할 수도 있다. FA 상기 핸드오버 동작모드인 경우 타깃 서브 셀이나 FA가 동일한 섹터에 있거나 무선 상황이 비슷한 경우에 유용하다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

도 5(a)는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시 채널상태 정보를 이용하여 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 5(a)를 참조하면, 단말은 네트워크 재진입시(500) 502 단계에서 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 504 단계에서 레인징 요청에 대해 CPU 부하 및 가입자 수 제한을 확인한다.

이후, CPU 부하 및 가입자 수 제한에 걸릴 시, 상기 기지국은 506 단계에서 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어(CAC)를 수행한다.

이후, 상기 기지국은 508 단계에서 스캐닝 구간과 모든 후보 서브 셀들에 대해 정보를 포함한 스캐닝 응답(SCN_RSP)을 상기 단말에 전송하여 스캐닝을 요구한다.

이후, 상기 단말은 510 단계에서 상기 스캐닝 구간 동안에 상기 후보 서브 셀에 스캐닝 결과를 스캐닝 보고(SCN_REP) 메시지를 통해 보고한다.

이후, 상기 기지국은 512 단계에서 상기 보고된 스캐닝 결과를 이용하여 핸드오버와 부하균등에 의해 발생하는 핑퐁(Ping-Pong)을 일으키지 않을 정도의 채널상태를 갖는 서브 셀을 선택하여, 선택된 서브 셀에 대해서 부하상태를 확인한다. 이때, 부하상태 확인은 516 단계에서처럼 후보 기지국들로부터 주기적으로 부하상태를 보고받아 확인할 수 있다. 구현에 따라서, 부하상태 확인을 필요시(예: 스캐닝 보고 후 채널상태를 만족하는 서브 셀에 대해 부하상태 확인이 필요한 경우) 부 하상태를 후보 기지국에 요청하여 확인할 수도 있다(도 5에 표시되지 않음).

이후, 상기 기지국은 514 단계에서 후보 서브 셀에 대한 스캐닝 결과를 기반으로 확인된 후보 서비 셀의 부하상태를 고려하여 타깃 서비 셀을 결정하여 레인징 응답 메시지를 통해 단말에 통보한다. 따라서, 상기 단말과 상기 기지국은 후보 서브 셀의 부하상태와 채널상태를 고려함으로써 핸드오버와 부하균등으로 인한 후보 FA 혹은 후보 서비 셀간 핑퐁 현상을 피할 수 있다.

이때, 상기 레인징 응답 메시지를 통해 부하확인 혹은 채널상태 결과에 따라 단말에 알려 주는 정보는 "허용 가능한 모든 FA 혹은 서브 셀 ID를 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID를 부하가 가장 낮은 것부터 정렬된 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID를 채널상태로 정렬된 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 무선망이 가장 좋은 FA 혹은 서브 셀 ID", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 부하가 가장 낮은 FA 혹은 서브 셀 ID", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 부하 및 무선망 각각에 대해 비중을 달리 두어 가장 좋은 FA 혹은 서브 셀 ID순으로 정렬된 리스트", "허용 가능한 FA 혹은 서브 셀 ID중 부하 및 채널상태 각각에 대해 다른 가중치 적용한 FA 혹은 서브 셀 ID" 중 하나이다,

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

도 5(b)는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시 채널상태 정보를 이용하여 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 5(b)를 참조하면, 단말은 네트워크 재진입시(501) 503 단계에서 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 505 단계에서 레인징 요청에 대해 CPU 부하 및 가입자 수 제한을 확인한다.

이후, 상기 기지국은 507 단계에서 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어(CAC)를 수행한다.

이후, 상기 기지국은 509 단계에서 후보 서브 셀에 대해 부하상태를 확인한다.상기 부하상태 확인은 521 단계에서처럼 후보 기지국들로부터 주기적으로 부하상태를 보고받아 확인할 수 있다. 구현에 따라서, 부하상태 확인을 필요시(예: 스캐닝 보고 후 채널상태를 만족하는 서브 셀에 대해 부하상태 확인이 필요한 경우) 부하상태를 후보 기지국에 요청하여 확인할 수도 있다(도 5에 표시되지 않음).

이후, 상기 기지국은 511 단계에서 후보 서브 셀에 대한 부하상태를 고려하여 허용가능한 후보 서브 셀들을 레인징 응답 메시지를 통해 단말에 통보한다.

이후, 상기 단말은 513 단계에서 스캐닝 요청(SCN_REQ) 메시지를 상기 기지국에 요청한다.

이후, 상기 기지국은 515 단계에서 스캐닝 응답 메시지를 상기 단말에 전송한다.

이후, 상기 단말은 517 단계에서 스캐닝 구간 동안에 부하상태가 고려된 후보 서브 셀에 대해 스캐닝 결과를 스캐닝 보고(SCN_REP) 메시지를 통해 보고한다.

이후, 상기 기지국은 519 단계에서 레인징 응답 후에 별도로 기지국 핸드오 버 요청(BSHO-REQ)를 전송하여 강제로 핸드오버를 진행하여 단말이 초기 네트워크 진입을 다시 진행하게 할 수도 있고, 기지국에서 핸드오버를 시작(BS_init HO)하는 역할을 할 수 있도록 레인징 응답 메시지에 핸드오버 동작모드(HO operation mode) (mandatory or recommend)를 추가할 수도 있다. 상기 레인징 응답 후 BSHO-REQ 전송하거나 핸드오버 동작모드를 추가하는 과정을 상기 도 4와 상기 도 5(a)에서도 수행될 수 있다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

구현에 따라서, 상기 도 5 (a), (b)외에 상기 도 4를 응용하여 레인징 요청시 미리 단말이 여러 개의 후보 서브 셀들에 대해 스캐닝 결과를 기지국에 통보해 줄 경우, 단말이 보고한 스캐닝 값들을 이용하여 핑퐁 효과를 일으키지 않을 정도의 채널상태를 갖는 서브 셀들에 대해 부하 확인을 수행할 수도 있다.

또한, 상기 도 2 내지 상기 도 5에서 대역 기반 부하확인 결과를 SLP를 통해 전달할 수 있는데, 서빙 서브 셀을 포함하여 각 서브 셀별로 표시할 수 있다.

광대역 통신시스템에서 핸드오버시 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도는 상기 도 4 내지 상기 도 5에서 네트워크 재진입시 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도와 유사함으로 도면 없이 네트워크 재진입시와 핸드오버시 차이점만을 상술하기로 한다.

핸드오버의 경우, HO-IND 직전에 해당 단말을 지원한 이전 서빙 서브 셀(original serving sub-cell)이 MSHO-REQ에 올린 BSID들에 대해 이미 무선 상황 및 부하확인을 수행함으로써, RNG-REQ를 수신한 타깃 서브 셀이 이 결과를 활용할 수 있다. 예를 들어, 첫째, RNG-REQ를 수신한 서브 셀이 해당 단말을 지원할 수 없을 경우, 이전 서빙 서브 셀에 요청하여 획득할 수 있다. 둘째, 이전 서빙 서브 셀이 해당 단말을 지원하는데 필요한 내용(context)를 현재의 타깃 서브 셀에 전달할 때 부하확인 결과를 함께 전달할 수도 있다.

레인징 요청을 수신한 서브 셀이 해당 단말을 지원할 수 없을 경우, 초기접속이 실패하여 널(null) 상태이므로 기지국으로부터 통보받은 FA 혹은 서브 셀로 HO code ranging을 시도하거나 혹은 초기 접속을 시도하거나 NBR-ADV에 있는 서브 셀들을 임으로 선택하여 HO code ranging을 시도하거나 혹은 초기접속을 시도한다(BSHO-REQ가 "mandatory"로 설정된 경우, HO-IND 절차 없이 HO code ranging 혹은 초기 네트워크 진입 수행가능). 시스템과 단말의 동작방안은 다음 중의 하나로 처리되도록 제안한다.

a) RNG-REQ를 수신한 타깃 서브 셀은 HO-IND 직전에 해당 단말을 지원하던 이전 서빙 서브 셀에 이 사실을 통보하고 ARQ 리셋시킨다. 기지국이 여러 개의 허용 가능한 BSID들을 알려 주는 것과 같이 "mandatory"가 아닌 경우 단말은 HO-IND를 통해 어떤 서브 셀로 핸드오버를 진행할지 기지국에 알려 줄 수 있으며, 서빙 서브 셀이 "mandatory HO"를 지시한 경우 HO-IND에 상관없이 해당 단말은 서빙 서브 셀이 지시한 FA 혹은 서브 셀로 이동한다. 해당 단말을 지원하는데 per-flow context(QoS profile) 및 트래픽은 이전 서빙 서브 셀이 직접 새로운 타깃 서브 셀 에 전달하거나 현재의 타깃 서브 셀이 이전 서빙 서브 셀로부터 모두 받아 새로운 타깃 서브 셀로 전달한다.

b) 단말은 현재의 타깃 서브 셀이 알려 준 FA 혹은 서브 셀 ID로 가서 초기 네트워크 진입부터 시작한다. 현재의 타깃 서브 셀은 이전 서빙 서브 셀에 이 사실을 알려서 모든 해당 단말의 ID 및 무선자원을 해제한다.

c) 현재의 타깃 서브 셀은 해당 단말을 유휴모드로 보내고, anchor ASN_GW(anchor Access Service Network Gateway)는 이전 서빙 서브 셀에 있을 때의 단말의 per-flow 모드 상태와 QoS 파라미터 셋 정보를 저장하여 관리한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 수락제어(Admission Control)를 이용한 부하균등(Load Balancing)을 위한 기지국 장치도를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 기지국은 OFDM 수신부(600), 제어부(602), OFDM 송신부(604), 인터페이스부(612), 가입자 제한부(606), 연결 수락제어 제어부(608), 부하균등 제어부(610)를 포함하여 구성된다.

상기 OFDM 수신부(600)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 그리고, 상기 OFDM 수신부(600)는 상기 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력하고, 상기 샘플데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터로 변환하고, 상기 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하여 출력한다. 그리 고, 상기 OFDM 수신부(600)는 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 상기 제어부(602)로 출력한다.

상기 제어부(602)는 상기 OFDM 수신부(602)로부터 제공받은 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 그 결과를 OFDM 송신기(604)로 제공한다. 본 발명에 더하여 상기 제어부(602)는 레인징 절차를 제어하고, 상기 스캐닝을 통해 채널상태를 확인하고 후보 FA 또는 서브 셀에 대한 부하상태를 확인한다. 예를 들어, 상기 제어부(602)는 단말에 NBR-ADV(Neighbor Advertisement)에 있는 후보 서브 셀들에 대해 스캐닝을 요구하는 스캐닝 응답 메시지를 전송하고, 상기 스캐닝 요구에 대해 스캐닝 보고 메시지를 수신하고, 상기 스캐닝 보고 결과를 이용하여 기 임계치를 만족하는 후보 FA 또는 후보 서브 셀에 대해 부하를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치. 구현에 따라, 상기 제어부(602)는 NBR-ADV(Neighbor Advertisement)에 있는 후보 FA 또는 서브 셀에 대해 부하를 확인하여, 부하 임계치를 만족하는 허용가능한 후보 FA 또는 서브 셀에 대한 정보를 레인징 응답 메시지를 통해 통보하고, 상기 부하 임계치를 만족하는 허용가능한 후보 FA 또는 서브 셀에 대해 스캐닝을 수행한다.

상기 제어부(602)는 상기 허용가능한 후보 FA와 서브 셀 선정시 무선채널 상태와 부하상태를 고려하여 동일한 섹터 내에 있는 FA를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA가 허용안 될 경우 다른 섹터 혹은 이웃 셀의 FA를 선정한다.

상기 OFMD 송신부(604)는 상기 제어부(602)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조한다. 그리고, 상기 변조된 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM 심볼)를 출력한다. 그리고, 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환한 후 안테나를 통해 송신한다.

상기 가입자 제한부(606)는 서빙 FA(Frequency Assignment)에 대한 레인징 요청 메시지 수신시, 가입자 수 제한을 위해 사용자 수락제어(User Admission Control)를 수행한다. 예를 들어, 상기 가입자 제한부는 상기 서빙 FA를 위한 CPU 부하를 체크하고, 상기 CPU 부하 체크 후, 사용자 타입별로 다르게 설정된 사용자 허용 임계치와 비교하여 사용자 수락 여부를 결정한다.

상기 호 수락 제어부(608)는 상기 가입자 수 제한 통과시, per-flow QoS를 위한 연결 수락제어(Call Admission Control: CAC)를 수행한다. 즉, 상기 호 수락 제어부(608)는 네트워크 재진입시 혹은 핸드오버시 기설정된 흐름별로 호 수락 여부를 결정한다.

상기 부하균등 제어부(610)는 상기 사용자 수락제어 결과에 따라 허용가능한 후보 FA와 서브 셀 ID를 선정하여 레이징 응답 메시지에 포함시켜 전송한다. 여기서, 수락제어(Admission Control: AC)을 수행하는 후보 FA 선정은 다음 순서에 따라 정한다. 동일한 섹터 내에 있는 FA을 선정하고, 동일한 섹터 내에 허용이 안 될 경우 다른 섹터나 NBR-ADV에 포함된 이웃 셀의 FA 혹은 서브 셀의 FA을 선정한다. 그리고, RNG-RSP에 "abort"를 설정하고 다른 허용 가능한 FA를 알려 주는 경우, RNG-REQ를 수신한 서브 셀 뿐만 아니라 다른 허용 가능한 FA에 대해서도 SLP 값을 기술할 수 있으며, 동일한 섹터 여부도 함께 통보해준다. 현재 규격에서 RNG-RSP의 TLV(Type/Length/Value)구조는 하나의 FA만 내려다 줄 수 있게 되어 있으나, 본 발명에서는 서브 셀 ID(BSID)도 포함할 수 있게 제안한다. RNG-REQ에는 단말이 판단하여 무선채널 환경이 좋은 여러 개의 서브 셀 ID(BSID)들을 올려 줄 수 있음을 제안하여, 기지국이 FA을 선정시 부하균등을 수행하는데 반영할 수 있다.

상기 부하균등 제어부(610)는 상기 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어 후, 초기 서비스 흐름(ISF)들을 포함한 허용되는 SF들만 TCID(Traffic Categories ID)를 할당하여 활성화하고, 허용되지 못하는 SF들은 모두 CID 갱신을 하지 않음으로써 해제시키거나 혹은 허용되지 않은 SF들 중 고정 QoS로 설정된 SF들은 별도의 DSC(Dynamic Service Change) 절차 없이 시스템과 단말 모두 자체 저장관리하고, 동적 QoS로 설정된 SF들은 별도의 DSD 절차 없이 CID 갱신허용 가능하다고 기술(SLP = 1)한다. 구현에 따라서, 상기 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어 후, 모든 SF(Service Flow)들에 대해 TCID(Traffic Categories ID)를 할당한 뒤, BS_init DREG((De/Re-register)를 전송하여 단말을 유휴모드로 보내거나 NBR-ADV에 있는 모든 BSID들을 후보로 선정하여 기지국 핸드오버 요청(BSHO-REQ)을 수행한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 먼저 기지국은 700 단계에서 초기 네트워크 진입시, 단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 702 단계에서 레인징 요청에 대해서 사용자 수락제어(User Admission Control)를 수행한다. 이때, 상기 사용자 수락제어는 과부하 (CPU 혹은 메모리) 및 가입자 수 제한을 고려하여 수행한다. 여기서, 제어국당, 기지국당, 서브 셀당, 가입자 당, 가입자 등급별 최대 허용 가능한 하향링크/상향링크 SF 수의 초과 여부도 가입자 수 제한 체크항목이 될 수 있다. CPU 부하에 따른 가입자 수 제한 경우, CPU 부하를 "overload", "heavy load", "normal", "light load", "no load" 다섯 단계를 나누고, 각각 단계에 대해 허용할 수 있는 추가 가입자 수를 각각 최대 허용치의 0%, 10%, 50%, 70%, 100%로 설정할 수 있다.

여기서, 상기 기지국이 상기 702 단계에서 레인징 절차에 대한 CPU 부하 및 허용 가입자 수 제한이 안 될 시, 712 단계로 진행하여 레인징 상태를 "success"로 설정한다.

만약, 상기 기지국이 상기 702 단계에서 과부하(CPU 혹은 메모리) 및 허용 가입자 수 제한이 될 시, 704 단계로 진행하여 후보 FA 및 서브 셀들을 선택한다. 여기서, 상기 후보 FA(혹은 서브 셀)들 선정시, 먼저 동일한 섹터 내에 있는 FA(혹은 서브 셀)들을 선정하고, 동일한 섹터 내에 허용이 안 될 경우 다른 섹터나 NBR-ADV(Neighbor Advertisement) 메시지에 포함된 이웃 셀의 FA 혹은 서브 셀을 선정한다.
상기 단말이 핸드오버를 수행하는 환경이라면, 동일한 섹터에 있는 FA(혹은 서브 셀)를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것이 좋다, 하지만, 상기 단말이 핸드오버를 수행하지 않는 환경(즉, 상기 단말의 이동성이 적은 경우)이면, 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것은 오히려 성능을 떨어트릴 수 있다. 즉, 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)이 허용가능하더라도 핸드오버 수행이 필요없는 환경에서 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)의 무선채널이 동일 섹터의 FA(혹은 서브 셀)보다 더 나쁠 수 있기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 또 다른 구현에 있어서 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 모두 허용이 안 되더라도 동일한 섹터 내에서 부분적으로 부하균등을 수행할 수도 있다.

이후, 상기 기지국이 상기 706 단계에서 선택한 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인한다. 여기서, 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인 하기 위해서, 이웃 기지국들로부터 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태를 주기적으로 보고받아 확인(Pull 방식)하거나 혹은 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태 확인이 필요할 시 요청하여 확인할(Push 방식) 수 있다.

이후, 상기 기지국은 708 단계에서 부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA 및 서브 셀이 존재하는지 확인하여, 상기 기지국은 상기 708 단계에서 이용가능한 후보 FA 및 서브 셀이 있을 시, 710 단계에서 레인징 상태를 "abort"로 설정하고 이용가능한 FA를 사용하도록 기존 FA를 오버라이딩시키고, 프리앰블 인덱스(preamble index)를 추가한다. 상기 프리앰블 인덱스를 추가하는 이유는 상기 오버라이딩된 후보 FA는 여러 개의 서브 셀들을 포함하고 있기 때문에, 특정 후보 서브 셀을 지정하기 위함이다.

이후, 상기 기지국은 714 단계에서 설정된 레인징 상태 및 허용가능한 FA 및 프리앰블 인덱스를 레인징 응답 메시지에 포함시켜 전송한다. 여기서, 레인징 응답 메시지에 "abort"를 설정하고 다른 허용 가능한 FA를 알려 주는 경우, 레인징 메시지를 수신한 서브 셀 뿐만 아니라 다른 허용 가능한 FA(혹은 서브 셀)에 대해서도 SLP 값을 기술할 수 있으며, 동일한 섹터 여부도 함께 통보해준다. 현재 규격에서 레인징 메시지의 TLV(Type/Length/Value)구조는 하나의 FA만 내려다 줄 수 있게 되어 있으나, 본 발명에서는 여러 개의 FA 혹은 한 개 혹은 다수의 서브 셀 ID(BSID)도 포함할 수 있게 제안한다. 상기 핸드오버 동작모드인 경우 타깃 서브 셀이나 FA가 동일한 섹터에 있거나 무선 상황이 비슷한 경우에 유용하다.

또 다른 경우, 레인징 상태가 "abort"이고 허용가능한 FA 및 서브 셀이 없을 경우, 부분적으로 수용할 수 있다. 그리고 레인징 상태가 "success"일 경우 상기 기지국 및 단말은 현재의 서빙 FA 혹은 서빙 서브 셀 ID를 유지하여 사용한다.

상술한 바와 같이, CPU 부하 및 가입자 수 제한으로 사용할 수 있는 FA가 없을 경우(즉, 현재 사용되는 FA을 이용해야 하는 경우), 레인징 상태를 "abort"로 설정한 후, 즉 현재 FA를 그대로 사용하면서 사용가능한 서브 셀의 프리앰블 인덱스를 추가하여, 부하균등 절차를 수행할 수 있다. 다른 실시 예에 따라서, CPU 부하 및 가입자 수 제한으로 사용할 수 있는 FA가 없고(즉, 현재 사용되는 FA을 이용해야 하는 경우), 허용가능한 서브 셀은 존재할 경우에 BS_init_HO(기지국에서 핸드오버 요청) 기능을 이용하여 부하균등을 수행할 수 있다.

즉, 상기 708 단계에서 이용가능한 후보 FA가 없을 시, 716 단계로 진행하여 오버라이딩 없이 레인징 상태를 "abort"로 설정한 후 레인징 응답 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 718 단계에서 CPU 부하 및 가입자 제한에 걸리지 않는 후보 서브 셀이 있는지 확인하여, 후보 서브 셀이 존재하지 않으면, 부분적으로 수용하여 처리하여 부하균등 절차를 종료한다.

반면 후보 서브 셀이 존재할 시, 720 단계에서 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지 전송시점(T₁)과 임계치(T₂)를 비교하여, NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)이 임계치(T₂)보다 크면, 722 단계로 진행하여 primary NBR_ADV 메시지를 즉시 전송한다. 만약, NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)이 임계치(T₂)보다 작으면, NBR_ADB 메시지를 NBR_ADV 전송시점까지 기다렸다 전송한다.

이후, 상기 기지국은 726 단계에서 수신한 NBR_ADV 메시지를 이용하여 BS_init_HO를 수행한다.

상기 BS_init HO 메시지에 있는 서브 셀 ID만으로는 단말이 어디로 이동하지를 알지 못하기 때문에, 서브 셀 ID 및 프리앰블 인덱스를 포함하는 NBR_ADV 메시지를 먼저 수신한 후 BS_init HO를 수행하는 것이다. 상기 BS_init HO가 NBR_ADV 메시지 전송 시점보다 먼저 일어나는 경우를 방지하기 위해서, BS_init HO 시점에서 일시적인 primary NBR_ADV 메시지를 해당 서브 셀이 방송함으로써 문제를 해결할 수 있지만, 특정단말을 위해 primary NBR_ADV를 방송하는 것은 별도의 무선자원을 할당해야 한다. 상기 Primary NBR_ADV를 방송하지 않고 해결할 수 있는 방안은 BS_init HO를 NBR_ADV 후에 전송하는 것이나 NBR_ADV가 보통 2초~5초 간격으로 전송되므로 BS_init HO 절차가 지연되어 전체적인 성능 열화가 발생한다.

이를 위해서, 단말이 새로운 서브 셀로 이동하여 오버로드되어 있을 경우, NBR_ADV 메시지의 전송시점 - 현재시점 > 임계치(예: 500ms) 이상이면 Primary NBR_ADV를 즉각 전송하고, BS_init HO를 수행하도록 한다. NBR_ADV 메시지의 전송시점 - 현재시점 > 임계치(예: 500ms) 이하면 Primary NBR_ADV를 전송하지 않고, NBR_ADV 메시지를 전송시점까지 기다렸다가 NBR_ADV전송 직후에 BS_init HO를 수행하도록 하는 것이다.

이후 , 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

상술한 바와 같이, 레인징 응답 메시지를 통해 FA 정보만 알려줄 수 있으나, 또 다른 실시 예에 따라, 다른 허용가능한 FA들을 전송할 경우, 프리앰블(preamble index)도 함께 전송하여 단말이 어떤 서브 셀에 해당하는지 쉽게 찾을 수 있도록 한다. 또한 동일한 섹터에 있는 후보 FA들에 대해서는 스캐닝(scanning)을 생략하는 것이 기본이며, 다른 섹터에 있더라고 추가적인 스캐닝 없이 다른 허용가능한 FA들을(프리앰블 인덱스 동반) 전송하거나 혹은 서브 셀들을 전송하고 단말이 허용가능한 서브셀 중의 하나를 선택하여 부하균등 제어를 진행할 수 있다. 하지만, 스캐닝을 미리 하는 경우, NBR-ADV 메시지의 이웃 기지국 목록에 있는 모든 서브셀이 아니라 가장 적절한 소수의 후보 FA 혹은 후보 서브 셀만 레인징 응답 메시지에 전송할 수 있기 때문에 레인징 응답 메시지의 크기를 줄여서 무선자원 낭비를 줄일 수 있다.

또 다른 실시 예에 따라서, 네트워크 초기 진입 시 부하균등을 수행하기 위한 방법으로, FA 오버라이딩 기능(레인징 응답 메시지를 통해 FA를 오버라이딩하는 기능)과 함께 BS_init HO 기능(기지국에서 핸드오버를 요청하는 기능)이 활성화된 경우 다음과 같이 동작한다. 상기 702 단계에서 사용자 수락제어를 수행하는 과정에서, CPU 부하 및 가입자 수 제한 시, 바로 상기 716 단계로 진행하여, BS_init HO 기능을 수행하여 부하균등 절차를 수행할 수도 있다. 이때, 허용 가능한 후보 서브 셀들을 전송하면서 HO operation mode는“mandatory”로 지정한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 진입 혹은 핸드오버 시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 기지국은 800 단계에서 네트워크 재진입 혹은 핸드오버 시 단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 802 단계에서 상기 도 7에서 설명한 사용자 수락제어를 수행하여, 레인징 요청에 대해 CPU 부하 및 가입자 수 제한을 확인한다.

만약, 상기 기지국이 상기 802 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리지 않을 경우, 804 단계로 진행하여 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어(Connection Admission Control: CAC)를 수행한다. 이후, 상기 기지국은 806 단계에서 QoS SF를 모두 허용하는지 판단하여 QoS SF를 모두 허용할 시, 810 단계로 진행하여 레인징 상태를 "success"로 설정한다. 만약, 806 단계에서 QoS SF를 모두 허용되지 않을 시, 808 단계로 진행한다.

만약, 상기 기지국이 상기 802 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리는 경우, 808 단계로 진행하여 기지국에서 핸드오버를 요청할 수 있도록 BS_init_HO flag를 설정한다.

이후, 상기 기지국에서 812 단계에서 BS_init_HO flag가 설정되어 있는지를 확인하여, BS_init_HO flag가 설정되지 않을 시, 부하균등 절차를 종료한다.

반면 BS_init_HO flag가 설정되어 있을 시, 816 단계에서 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지 전송시점(T₁)과 임계치(T₂)를 비교하여, NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)이 임계치(T₂)보다 크면, 818 단계로 진행하여 primary NBR_ADV 메시지를 즉시 전송한다. 만약, NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)이 임계치(T₂)보다 작으면, 822 단계에서 NBR_ADB 메시지 전송시점인지를 확인하여 , 824 단계로 진행하여 NBR_ADB 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 820 단계에서 BS_init_HO를 수행한다.

상기 BS_init HO 메시지에 있는 서브 셀 ID만으로는 단말이 어디로 이동하지를 알지 못하기 때문에, 서브 셀 ID 및 프리앰블 인덱스를 포함하는 NBR_ADV 메시지를 먼저 수신한 후 BS_init HO를 수행하는 것이다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 진입 혹은 핸드오버 시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 9를 참조하면, 먼저 기지국은 900 단계에서 네트워크 재진입 혹은 핸드오버 시 단말로부터 레인징 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 902 단계에서 상기 도 7에서 설명한 사용자 수락제어를 수행하여, 레인징 요청에 대해 CPU 부하 및 가입자 수 제한을 확인한다.

만약, 상기 기지국이 상기 902 단계에서 레인징 절차에 대한 가입자 수 제한에 걸리지 않을 경우, 904 단계로 진행하여 per-flow QoS를 위한 연결 수락제어(CAC)를 수행한다. 이후, 상기 기지국은 906 단계에서 QoS SF를 모두 허용하는지 판단하여 QoS SF를 모두 허용할 시, 908 단계로 진행하여 레인징 상태를 "success"로 설정하고, 910 단계로 진행하여 레인징 응답 메시지를 전송한다.

만약, 상기 902 단계에서 레인징 절차에 대한 CPU 및 가입자 수 제한시, 또는 906 단계에서 QoS SF를 모두 허용되지 않을 시, 상기 기지국은 912 단계로 진행하여, 후보 FA(혹은 서브 셀)들을 선택한다. 여기서, 상기 후보 FA(혹은 서브 셀) 선정시, 먼저 동일한 섹터 내에 있는 FA을 선정하고, 동일한 섹터 내에 허용이 안 될 경우 다른 섹터나 NBR-ADV(Neighbor Advertisement) 메시지에 포함된 이웃 셀의 FA 혹은 서브 셀들을 선정한다.
상기 단말이 핸드오버를 수행하는 환경이라면, 동일한 섹터에 있는 FA(혹은 서브 셀)를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것이 좋다, 하지만, 상기 단말이 핸드오버를 수행하지 않는 환경(즉, 상기 단말의 이동성이 적은 경우)이면, 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 허용이 안 될 경우 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)을 선정하여 부하균등을 수행하는 것은 오히려 성능을 떨어트릴 수 있다. 즉, 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)이 허용가능하더라도 핸드오버 수행이 필요없는 환경에서 다른 섹터의 FA(혹은 서브 셀)의 무선채널이 동일 섹터의 FA(혹은 서브 셀)보다 더 나쁠 수 있기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 또 다른 구현에 있어서 동일 섹터 내에 FA(혹은 서브 셀)가 모두 허용이 안 되더라도 동일한 섹터 내에서 부분적으로 부하균등을 수행할 수도 있다.

이후, 상기 기지국은 914 단계에서 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인한다. 여기서, 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대해 부하상태를 확인하기 위해서, 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태를 주기적으로 보고받아 확인(Pull 방식)하거나 혹은 후보 FA(혹은 서브 셀)에 대한 부하상태 확인이 필요할 시 요청하여 확인할(Push 방식) 수 있다.

이후, 상기 기지국은 916 단계에서 부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 존재하는지 확인한다. 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 존 재할 경우 920 단계로 진행하여 레인징 응답 메시지를 abort로 설정한 후 해당 FA를 오버라이딩하고 프리앰블 인덱스를 추가한다. 그리고 상기 910 단계로 진행하여 레인징 응답 메시지를 전송한다.

만약, 916 단계에서 부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA(혹은 서브 셀)가 존재하지 않을 시, 918 단계에서 서빙 서브 셀의 대역폭을 기반으로 QoS SF가 일부만 허용하는지를 확인하여, QoS SF가 일부만 허용하지 않은 경우 922 단계로 진행하여 레인징 메시지를 "abort"로 처리하고 910 단계에서 레인징 응답 메시지를 전송한다.

만약, QoS SF가 일부만 허용할 경우 924 단계로 진행하여, 레인징 상태를 "success" 설정하고 허용되는 SF의 연결 식별자(Connection ID: CID)만 갱신한다. 허용되지 않더라도 고정(Static) 혹은 세미-다이나믹(Semi-dynamic) QoS 셋업에 의해 생성된 SF들은 별도의 DSC(Dynamic Service Change) 절차 없이 자동으로 저장(provisioned)관리하거나 CID를 할당하지 않는다. 동적 QoS로 설정된 SF들은 별도의 DSD(Dynamic Service Deletion) 절차 없이 시스템과 단말 모두 자체 해지시킨다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 진입 혹은 핸드오버 시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도 를 도시하고 있다.

상기 도 10을 참조하면, 1000 단계 내지 1022 단계는 상기 도 9의 부하균등 절차를 동일함으로 상세한 설명은 생략한다.

즉, 서빙 서브 셀이 초기 SF들을 포함한 일부 SF들만 허용하는 경우, 상기 도 9는 레인징 응답을 "success"로 설정하고, 허용되는 SF들만 CID 갱신을 한다. 허용되지 않더라도 고정 혹은 세미 다이나믹 QoS 셋업에 의해 생성된 SF들은 저장(provisioned)으로 관리하거나 CID를 할당하지 않음으로써 삭제한다.

상기 도 10에서는, 1018 단계에서 서빙 서브 셀이 초기 SF들을 포함한 일부 SF들만 허용하는 경우, 1024 단계로 진행하여 기지국에서 핸드오버를 요청할 수 있도록 BS_init_HO flag를 설정한다.

이후, 레인징 메시지를 "sucess"로 설정한 후, 1010 단계로 진행하여 레인징 응답 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국에서 1028 단계에서 BS_init_HO flag가 설정되어 있는지를 확인하여, BS_init_HO flag가 설정되지 않을 시, 부하균등 절차를 종료한다.

반면 BS_init_HO flag가 설정되어 있을 시, 1030 단계에서 허용하지 않은 서비스 흐름을 삭제하고, 1032 단계에서 NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)과 임계치(T₂)를 비교하여, NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)이 임계치(T₂)보다 크면, 1034 단계로 진행하여 primary NBR_ADV 메시지를 즉시 전송한다. 만약, NBR_ADV 메시지 전송시점(T₁)이 임계치(T₂)보다 작으면, 1040 단계에서 NBR_ADB 메시지 전송시점인지를 확인하여 , 1042 단계로 진행하여 NBR_ADB 메시지를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 1036 단계에서 수신한 NBR_ADV 메시지를 이용하여 BS_init_HO를 수행한다.

이후, 본 발명의 부하균등 절차를 종료한다.

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

도 1은 종래기술에 따른 연결 수락제어 흐름도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태정보를 이용하여 부하균등을 수행하는 신호 흐름도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시 채널상태정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도,

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시 채널상태정보를 이용하여 부하균등을 수행하는 신호 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 통신시스템에서 수락제어(Admission Control)를 이용한 부하균등을 위한 기지국 장치도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 진입 혹은 핸드오버 시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 진입 혹은 핸드오버 시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도 및,

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통신시스템에서 네트워크 진입 혹은 핸드오버 시 채널상태 정보 없이 부하균등을 수행하는 기지국 동작 흐름도.

Claims

광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서,

레인징 요청 메시지 수신하는 과정과,

상기 레인징 요청 메시지 수신시, 네트워크 부하를 고려하여 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 과정과,

상기 사용자 단말의 수용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하는 과정과,

상기 설정된 레인징 상태, 허용가능한 후보 FA 및 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스에 대한 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하는 과정과,

상기 레인징 응답 메시지를 상기 사용자 단말에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 후보 FA(Frequency Assignment) 및 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 과정을 더 포함하며,

상기 후보 FA(Frequency Assignment) 및 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 과정은,

상기 사용자 단말에 전체 FA 혹은 타깃 기지국 중 적어도 하나 FA 혹은 타깃 기지국에 대해 스캐닝을 요구하는 스캐닝 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 사용자 단말로부터 상기 스캐닝 요구에 대해 스캐닝 보고 메시지를 수신하는 과정과,

상기 스캐닝 보고 결과에 따라 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들 중 적어도 하나 이상의 FA 혹은 타깃 기지국을 선택하여 부하를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서,

상기 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들 중 적어도 하나 이상의 FA 혹은 타깃 기지국을 선택하는 과정은,

동일한 섹터 내에 있는 FA를 선택하고, 동일한 섹터 내에 FA가 허용안 될 경우 다른 섹터 혹은 이웃 셀의 FA를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 사용자 단말을 수용할 수 있을 시, 상기 레인징 상태를 "success"로 설정하고, 상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 상기 레인징 상태를 "abort"로 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 후보 FA 및 타깃 기지국에 대한 각각의 부하를 주기적 혹은 필요시 요청하여 보고받는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 레인징 응답 메시지는,

상기 허용가능한 후보 FA 혹은 타깃 기지국에 대해 서비스레벨예측(Service Level Prediction: SLP) 값과 동일한 섹터 내에 있는지를 알려주는 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 허용가능한 후보 FA 및 상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스는 상기 사용자 단말이 레인징을 재시도할 때 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 과정을 더 포함하며,

상기 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 과정은,

부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들을 선택하여 통보하는 과정과,

상기 선택된 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서,

기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 결정하는 과정과,

레인징 요청 메시지를 수신하는 과정과,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되었는지를 확인하는 과정과,

네트워크 부하를 고려하여 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 과정과,

상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 과정과,

상기 사용자 단말의 수용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하고, 허용가능한 후보 FA 및 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블을 레인징 응답 메시지에 추가하는 과정을 포함하며,

혹은, 만일 상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되면, 상기 레인징 상태를 "success"로 설정하는 과정과,

수신된 NBR-ADV 메시지를 사용하여 기지국에서 시작되는 핸드오버를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9항에 있어서,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 확인하는 과정과,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되어 있을 시, 허용 가능한 FA 및 타깃 기지국들을 포함하는 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지를 전송시점을 확인하여, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 크면, 즉시 제 1 NBR_ADV 메시지를 전송하고, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 작으면, 상기 전송시점에 제 2 NBR_ADV 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시/ 핸드오버시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서,

레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말에 대해서 흐름별 수락제어(Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 과정과,

상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 적어도 하나 이상의 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 적어도 하나 이상의 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 과정과,

상기 후보 FA 혹은 상기 타깃 기지국이 이용가능한지와 상기 서비스 흐름들에 대한 허용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하고, 상기 허용가능한 후보 FA 및 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스들을 레인징 응답 메시지에 추가하는 과정과,

상기 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA 및 타깃 기지국에 대한 부하를 주기적 혹은 필요시 보고받는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA(Frequency Assignment) 및 타깃 기지국들에 대해 각각의 부하를 확인하는 과정은,

상기 사용자 단말에 전체 FA 및 타깃 기지국에 대해 스캐닝을 요구하는 스캐닝 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 사용자 단말로부터 상기 스캐닝 요구에 대해 스캐닝 보고 메시지를 수신하는 과정과,

상기 스캐닝 보고 결과에 따라 이용가능한 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들을 선택하여 부하를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA(Frequency Assignment) 및 타깃 기지국들에 대해 각각의 부하를 확인하는 과정은,

부하를 고려하여 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들을 선정하여 통보하는 과정과,

상기 선정된 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13항 또는 제 14항에 있어서,

상기 후보 FA 및 후보 타깃 기지국 선택은 동일한 섹터 내에 있는 FA를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA가 허용안 될 경우 다른 섹터 혹은 이웃 셀의 FA를 선정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 레인징 응답 메시지는,

상기 허용가능한 후보 FA 혹은 타깃 기지국에 대해 서비스레벨예측(Service Level Prediction: SLP) 값과 동일한 섹터 내에 있는지를 알려주는 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 허용가능한 후보 FA 및 상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스는 상기 사용자 단말이 레인징을 재시도할 때 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA 및 타깃 기지국들을 이용할 수 없지만 사용자 단말의 일부 서비스 흐름을 허용하는 경우에, 레인징 상태를 "success"로 설정하고, 허용되는 서비스 흐름들만 연결 식별자(Connection ID: CID)을 갱신하며, 허용하지 않는 서비스 흐름들 중 고정 QoS로 설정된 서비스 흐름들은 별도의 DSC(Dynamic Service Change) 절차 없이 자체 저장관리하고, 동적 QoS로 설정된 서비스 흐름들은 별도의 DSD(Dynamic Service Deletion) 절차 없이 자체 해지시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA 및 타깃 기지국들을 이용할 수 없지만 사용자 단말의 일부 서비스 흐름을 허용하는 경우에, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 설정하고 레이징 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 확인하는 과정과,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되어 있을 시, 허용 가능한 FA 및 타깃 기지국들을 포함하는 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지를 전송시점을 확인하여, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 크면, 즉시 제 1 NBR_ADV 메시지를 전송하고, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 작으면, 상기 전송시점에 제 2 NBR_ADV 메시지를 전송하는 과정과,

상기 제 1 NBR_ADV 메시지 혹은 상기 제 2 NBR_ADV 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들을 이용가능할 시, 레인징 상태를 "abort"로 설정하고 이용가능한 후보 FA 및 타깃 기지국을 오버라이딩하여 레인징 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 후보 FA 및 타깃 기지국들을 이용가능하지 않고 사용자 단말의 모든 서비스 흐름을 허용할 수 없는 경우에, 레인징 상태를 "abort"로 설정하여 레인징응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 허용가능한 사용자 단말의 흐름별 수락제어를 수행하여 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용할 시, 레인징 상태를 "success"로 설정하여 레인징 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시/ 핸드오버시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 방법에 있어서,

레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말의 흐름별 수락제어(Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 과정과,

상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 적어도 하나 이상의 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 적어도 하나 이상의 타깃 기지국들의 부하를 확인하는 과정과,

상기 후보 FA 혹은 상기 타깃 기지국이 이용가능한지와 상기 서비스 흐름들에 대한 허용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하는 과정과,

상기 후보 FA 혹은 상기 타깃 기지국이 이용가능하지 않고 상기 서비스 흐름들중 일부가 허용될 때, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init handover flag)를 설정하고 레인징 상태를 "success"로 설정하는 과정과,

레인징 응답 메시지를 전송하는 과정과,

수신된 NBR-ADV 메시지를 사용하여 기지국에 의한 핸드오버(BS_init HO) 절차를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23항에 있어서,

상기 핸드오버 절차를 수행하기 전에, 허용 가능한 FA 및 타깃 기지국들을 포함하는 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지를 전송시점을 확인하여, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 크면, 즉시 제 1 NBR_ADV 메시지를 전송하고, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 작으면, 상기 전송시점에 제 2 NBR_ADV 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서,

레인징 요청 메시지 수신하는 OFDM 수신기와,

상기 레인징 요청 메시지 수신시, 네트워크 부하를 고려하여 사용자 단말을 수용할지를 판단하는 가입자 제한부와,

상기 사용자 단말의 수용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하고, 상기 설정된 레인징 상태, 허용가능한 후보 FA 및 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하는 부하균등 제어부와,

상기 레인징 응답 메시지를 상기 사용자 단말에 전송하는 OFDM 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 사용자 단말에 전체 FA 또는 타깃 기지국에 대해 스캐닝을 요구하는 스캐닝 응답 메시지를 전송하고,

상기 사용자 단말로부터 상기 스캐닝 요구에 대해 스캐닝 보고 메시지를 수신하고,

상기 스캐닝 보고 결과에 따라 적어도 하나 이상의 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들을 선택하여 부하를 확인하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 26항에 있어서,

상기 적어도 하나 이상의 후보 FA 및 후보 타깃 기지국 선택은 동일한 섹터 내에 있는 FA를 선택하고, 동일한 섹터 내에 FA가 허용안 될 경우 다른 섹터 혹은 이웃 셀의 FA를 선정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 부하균등 제어부는

상기 사용자 단말을 수용할 수 있을 시, 상기 레인징 상태를 "success"로 설정하고, 상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 상기 레인징 상태를 "abort"로 설정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 제어부는

상기 적어도 하나 이상의 후보 FA 및 타깃 기지국에 대한 부하상태를 주기적 혹은 필요시 요청하여 보고받는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 레인징 응답 메시지는 상기 허용가능한 후보 FA 혹은 타깃 기지국에 대해 서비스레벨예측(Service Level Prediction: SLP) 값과 동일한 섹터 내에 있는지를 알려주는 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 허용가능한 후보 FA 및 상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스는 상기 사용자 단말이 레인징을 재시도할 때 이용되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 제어부는

부하를 고려하여 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들을 선정하여 통보하고, 상기 선정된 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 통신시스템에서 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서,

기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 결정하고,

레인징 요청 메시지를 수신하고,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되었는지를 확인하고,

기결정된 제한을 초과하는지를 확인하여 사용자 단말을 수용할지를 판단하고,

상기 사용자 단말을 수용할 수 없을 시, 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하고,

상기 사용자 단말의 수용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하고, 허용가능한 후보 FA 혹은 허용가능한 타깃 기지국의 인덱스를 레인징 응답 메시지에 추가하는 제어부를 포함하며,

상기 제어부는 만일 상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되면, 상기 레인징 상태를 "success"로 설정하고,

수신된 NBR-ADV 메시지를 사용하여 기지국에서 시작되는 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 33항에 있어서,

상기 제어부는

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 확인하고,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되어 있을 시, 허용 가능한 FA 및 타깃 기지국들을 포함하는 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지를 전송시점을 확인하여, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 크면, 즉시 제 1 NBR_ADV 메시지를 전송하고, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 작으면, 상기 전송시점에 제 2 NBR_ADV 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시/ 핸드오버시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서,

레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말에 대해서 흐름별 수락제어(Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하는 연결 수락제어부와,

상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 적어도 하나 이상의 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 적어도 하나 이상의 타깃 기지국들에 대해 부하상태를 확인하는 부하균등 제어부와,

상기 후보 FA 혹은 상기 타깃 기지국이 이용가능한지와 상기 서비스 흐름들에 대한 허용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하고, 허용가능한 후보 FA 혹은 타깃 기지국의 프리앰블 식별자들을 레인징 응답 메시지에 추가하는 제어부를 포함하며,

상기 제어부는 상기 레인징 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 적어도 하나 이상의 후보 FA 및 타깃 기지국에 대한 각각의 부하를 주기적 혹은 필요시 보고받는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 부하균등 제어부는,

상기 사용자 단말에 전체 FA 및 타깃 기지국들에 대해 스캐닝을 요구하는 스캐닝 응답 메시지를 전송하고,

상기 사용자 단말로부터 상기 스캐닝 요구에 대해 스캐닝 보고 메시지를 수신하고,

상기 스캐닝 보고 결과에 따라 적어도 하나 이상의 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들을 선택하여 부하를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

부하상태를 고려하여 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들을 선정하여 통보하고, 상기 선정된 이용가능한 후보 FA 또는 타깃 기지국들에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 37항 또는 제 38항에 있어서,

상기 후보 FA 및 후보 타깃 기지국 선택은 동일한 섹터 내에 있는 FA를 선정하고, 동일한 섹터 내에 FA가 허용안 될 경우 다른 섹터 혹은 이웃 셀의 FA를 선정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 레인징 응답 메시지는, 상기 허용가능한 후보 FA 혹은 타깃 기지국에 대해 서비스레벨예측(Service Level Prediction: SLP) 값과 상기 허용가능한 후보 FA 혹은 타깃 기지국이 동일한 섹터 내에 있는지를 알려주는 정보를 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 허용가능한 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들이 레인징 응답 메시지에 포함될 때, 상기 제어부는 해당 FA와 해당 프리앰블 인덱스(preamble index) 정보를 오버라이드(override)하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 후보 FA 및 타깃 기지국들을 이용할 수 없지만 사용자 단말의 일부 서비스 흐름을 허용하는 경우에, 레인징 상태를 "success"로 설정하고, 허용되는 서비스 흐름들만 연결 식별자(Connection ID: CID)을 갱신하며, 허용하지 않는 서비스 흐름들 중 고정 QoS로 설정된 서비스 흐름들은 별도의 DSC(Dynamic Service Change) 절차 없이 자체 저장관리하고, 동적 QoS로 설정된 서비스 흐름들은 별도의 DSD(Dynamic Service Deletion) 절차 없이 자체 해지시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 후보 FA 및 타깃 기지국들을 이용할 수 없지만 사용자 단말의 일부 서비스 흐름을 허용하는 경우에, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 설정하고 레이징 응답 메시지를 전송하고,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init Handover flag)를 확인하고,

상기 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그가 설정되어 있을 시, 허용 가능한 FA 및 타깃 기지국들을 포함하는 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지를 전송시점을 확인하여, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 크면, 즉시 제 1 NBR_ADV 메시지를 전송하고, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 작으면, 상기 전송시점에 제 2 NBR_ADV 메시지를 전송하고,

상기 제 1 NBR_ADV 메시지 혹은 상기 제 2 NBR_ADV 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 후보 FA 및 후보 타깃 기지국들을 이용가능할 시, 레인징 상태를 "abort"로 설정하고 이용가능한 후보 FA 및 타깃 기지국을 오버라이딩하여 레인징 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 후보 FA 및 타깃 기지국들을 이용가능하지 않고 사용자 단말의 모든 서비스 흐름을 허용할 수 없는 경우에, 레인징 상태를 "abort"로 설정하여 레인징응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 35항에 있어서,

상기 제어부는

상기 허용가능한 사용자 단말의 흐름별 수락제어를 수행하여 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용할 시, 레인징 상태를 "success"로 설정하여 레인징 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 통신시스템에서 네트워크 재진입시/ 핸드오버시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 장치에 있어서,

레인징 요청시, 허용가능한 사용자 단말의 흐름별 수락제어(Admission Control)를 수행하여 서비스 흐름들의 허용 여부를 판단하고,

상기 사용자 단말의 서비스 흐름들을 모두 허용하지 못할 시, 적어도 하나 이상의 후보 FA(Frequency Assignment) 혹은 적어도 하나 이상의 타깃 기지국들의 부하를 확인하고,

상기 후보 FA 혹은 상기 타깃 기지국이 이용가능한지와 상기 서비스 흐름들에 대한 허용 여부에 따라 레인징 상태를 설정하고,

상기 후보 FA 혹은 상기 타깃 기지국이 이용가능하지 않고 상기 서비스 흐름들중 일부가 허용될 때, 기지국에서 시작되는 핸드오버 플래그(BS_init handover flag)를 설정하고 레인징 상태를 "success"로 설정하고,

레인징 응답 메시지를 전송하고,

수신된 NBR-ADV 메시지를 사용하여 기지국에 의한 핸드오버(BS_init HO) 절차를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 47항에 있어서,

상기 제어부는

상기 핸드오버 절차를 수행하기 전에, 허용 가능한 FA 및 타깃 기지국들을 포함하는 NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement) 메시지를 전송시점을 확인하여, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 크면, 즉시 제 1 NBR_ADV 메시지를 전송하고, 상기 NBR_ADV 메시지 전송시점이 임계치보다 작으면, 상기 전송시점에 제 2 NBR_ADV 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 사용자 단말의 동작 방법에 있어서,

레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 과정과,

상기 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로, 레인징 상태, 허용가능한 후보 FA 및 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스에 대한 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과,

상기 허용가능한 후보 FA 및 상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스를 이용하여 레인징을 재수행하는 과정을 포함하되,

상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스가 상기 허용가능한 후보 FA와 함께 사용할 경우, 레인징 재수행은 상기 타깃 기지국의 상기 프리앰블 인덱스에 의해 확인된 하향링크 채널을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
광대역 통신시스템에서 초기 네트워크 진입시 부하균등(Load Balancing)을 수행하기 위한 사용자 단말 장치에 있어서,

레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 OFDM 송신기와,

상기 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로, 레인징 상태, 허용가능한 후보 FA 및 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스에 대한 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 OFDM 수신기와,

상기 허용가능한 후보 FA 및 상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스를 이용하여 레인징을 재수행하는 제어부를 포함하되,

상기 허용가능한 타깃 기지국의 프리앰블 인덱스가 상기 허용가능한 후보 FA와 함께 사용할 경우, 레인징 재수행은 상기 타깃 기지국의 상기 프리앰블 인덱스에 의해 확인된 하향링크 채널을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.