KR101512774B1

KR101512774B1 - 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101512774B1
Application number: KR1020080009903A
Authority: KR
Inventors: 김대관; 손중제; 권종형; 전영현; 장재혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2015-04-17
Also published as: US9826441B2; US20090196257A1; KR20090083996A

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 장치 및 방법에 관한 것으로서, 핸드오버를 수행할 타겟 기지국으로 레인징 코드를 전송하는 과정과, 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 제 1 레인징 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하여, 핸드오버 시에 신속한 CID 갱신을 통해 단말의 빠른 하향링크 데이터 수신 재개를 지원할 수 있는 이점이 있다.

IEEE 802.16e시스템, 핸드오버, CID, 전용 핸드오버 레인징 코드

Description

무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMMING HANDOVER OF TERMINAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, IEEE 802.16e 시스템에서 핸드오버 시에 신속한 CID 갱신을 통해 단말의 빠른 하향링크 데이터 수신 재개를 지원하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

IEEE 802.16e는 단말의 이동성을 보장하기 위해 셀 간 핸드오버를 지원한다. 도 1 및 도 2는 상기 IEEE 802.16e에서 지원하는 기존 핸드오버 절차를 도시한 도면이다.

먼저, 상기 도 1을 참조하여 기존 핸드오버 절차를 살펴보면 다음과 같다. 단말(100)은 핸드오버의 필요성이 판단될 시 현재 자신이 접속하고 있는 서빙 기지국(120)으로 핸드오버 요청을 위한 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다(101). 이때, 상기 서빙 기지국(120)은 상기 메시지를 수신하여 상기 단말(100)이 접속하고자 하는 타겟 기지국들(130, 140)에게 핸드오버 요청을 위한 HO Request 메시지를 전송 한다(102, 103). 각 타겟 기지국(130, 140)은 상기 단말(100)의 핸드오버를 허용할 것인지 여부를 결정하여 결정 결과를 통보하기 위한 HO Response 메시지를 상기 서빙 기지국(120)으로 전송한다(104, 105). 이때, 상기 서빙 기지국(120)은 각 타겟 기지국(130, 140)의 HO Response 메시지를 종합하여 상기 단말(100)에게 MOB_BSHO-RSP 메시지를 전송한다(106). 상기 단말(100)은 상기 메시지를 통해 핸드오버를 허용한 타겟 기지국 정보를 획득하게 되며, 그 중 어느 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행할 것인지 여부를 결정하여 결정 결과를 MOB_HO-IND 메시지를 통해 상기 서빙 기지국(120)에 알려주고 핸드오버를 수행한다(107). 이때, 상기 서빙 기지국(120)은 핸드오버 수행이 결정된 타겟 기지국(130)으로 HO confirm 메시지를 전송하여 해당 단말(100)이 실제로 핸드오버하여 타겟 기지국(130)에 접속할 예정임을 알려준다(108).

이후, 상기 핸드오버하는 단말(100)은 타겟 기지국에 핸드오버 레인징을 수행한다. 상기 핸드오버 레인징을 수행하기 위한 기존 방법으로 레인징 코드를 사용하는 방법과 Fast_Ranging_IE를 이용하는 방법이 있다. 상기 도 1은 상기 레인징 코드를 사용하는 방법에 해당하며, 상기 단말(100)은 핸드오버 레인징 코드 영역에서 임의로 선택된 레인징 코드를 타겟 기지국(130)에 전송하여 핸드오버 레인징을 수행한다(109). 여기서, 상기 레인징 코드는 물리계층에서의 동기를 맞추고, 상기 단말(100)의 진입을 알리기 위한 경쟁 기반의 임의 코드이다. 이때, 상기 타겟 기지국(130)은 상기 레인징 코드에 대한 RNG-RSP(RaNGing-ReSPonse)를 상기 단말(100)로 전송하여 물리적 채널 보정값 등을 전송해 주고, UL-MAP(UpLink-MAP)을 통해 상기 단말(100)의 RNG-REQ(RaNGing-REQuest) 전송을 위한 자원 할당을 알려준다(110). 이후, 상기 단말(100)은 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국(130)으로 RNG-REQ 메시지를 전송하고(111), 상기 타겟 기지국(130)은 이에 대한 응답으로 CID(Connection ID) 갱신(update) 정보를 포함하는 RNG-RSP 메시지를 상기 단말(100)로 전송한다(112). 이로써, 상기 단말(100)과 타겟 기지국(130) 간 데이터 송수신이 가능해 진다(113).

상기 도 2는 상기 Fast_Ranging_IE를 사용하여 핸드오버 레인징을 수행하는 방법에 해당한다. 여기서, 상기 핸드오버 레인징 수행 이전 단계는 상기 도 1과 동일하며, 즉 201단계 내지 208단계는 상기 도 1의 101단계 내지 108단계와 동일하며, 이하 설명에서는 상기 핸드오버 레인징 수행 단계에 대해서만 살펴보기로 한다. 단말(200)은 일정 시간(Expected Action time) 후 약속된 시간에 UL_MAP에 포함된 Fast_Ranging_IE를 통해 RNG-REQ 전송을 위한 자원을 할당받고(209), 할당받은 자원을 이용하여 타겟 기지국(230)으로 RNG-REQ를 전송한다(210). 이때, 상기 타겟 기지국(230)은 이에 대한 응답으로 CID 갱신 정보를 포함한 RNG-RSP 메시지를 상기 단말(200)로 전송하고(211), 이로써 상기 단말(200)과 타겟 기지국(230) 간 데이터 송수신이 가능해 진다(212). 상기 도 2의 Fast_Ranging_IE를 사용하는 방법은 도 1의 레인징 코드를 사용하는 방법에 비해, 레인징 코드 전송 단계와 그에 대한 응답인 RNG-RSP를 수신하는 절차가 생략되기 때문에 데이터 송수신까지 소요되는 시간이 비교적 짧은 장점이 있다.

다시 말해, 상기 레인징 코드를 사용하는 핸드오버 레인징 방식은 데이터의 송수신까지 네 차례의 메시지 교환 절차가 요구된다. 즉, 핸드오버 레인징을 통해 RNG-REQ를 위한 자원을 할당 받은 후 다시 RNG-REQ 및 RNG-RSP 절차를 수행한 후에 야 사용자 데이터를 송수신할 수 있다. 따라서, 사용자에 대한 서비스 지연시간이 길어질 수 밖에 없다. 반면, 상기 Fast_Ranging_IE를 이용하는 핸드오버 레인징 방식은 할당 받은 자원을 이용하여 경쟁 없이 RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있고 따라서 상기 레인징 코드를 이용한 핸드오버 레인징 방식에 비해 절차가 간단하여 데이터 송수신까지의 지연 시간이 짧다는 장점이 있으나 실패할 확률이 높다는 단점이 있다. 실패할 경우 다시 핸드오버 레인징을 통해 접속해야 하므로 그만큼 지연 시간이 길어질 수 있는 가능성을 내포하고 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 IEEE 802.16e 시스템에서 핸드오버 시에 신속한 CID 갱신을 통해 단말의 빠른 하향링크 데이터 수신 재개를 지원하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 IEEE 802.16e 시스템에서 비경쟁 기반의 전용 핸드오버 레인징 코드(dedicated HO_Ranging_code)를 이용한 핸드오버 레인징 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 IEEE 802.16e 시스템에서 CID 갱신 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 Fast_Ranging_IE와 함께 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 방법은, 핸드오버를 수행할 타겟 기지국으로 레인징 코드를 전송하는 과정과, 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 제 1 레인징 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 타겟 기지국이 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 방법은, 단말로부터 레인징 코드를 수신하는 과정과, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 제 1 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 시스템은, 무선통신 네트워크에 존재하는 단말과, 상기 단말로부터 레인징 코드를 수신하고, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 상기 제 1 레인징 응답 메시지를 전송하는 타겟 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 타겟 기지국이 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 방법은, 단말의 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신될 시, 상기 서빙 기지국으로 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 상기 단말에게 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 전송하는 과정과, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인 메시지가 수신될 시, 상기 단말로부터의 전용 핸드오버 레인징 코드 수신을 대기하는 과정과, 상기 단말로부터 전용 핸드오버 레인징 코드가 수신될 시, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 방법은, 핸드오버 필요성이 판단될 시, 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국별 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 전용 핸드오버 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 타겟 기지국별 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보를 이용하여 하나의 타겟 기지국을 결정하고, 서빙 기지국으로 결정 결과를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 전송하는 과정과, 상기 결정된 하나의 타겟 기지국에 대응하는 전용 핸드오버 레인징 코드를 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템은, 서빙 기지국과 통신하는 단말과, 상기 단말의 핸드오버가 요구되는 하나 이상의 타겟 기지국들을 포함하며, 여기서, 상기 단말은, 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 타겟 기지국별 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 전용 핸드오버 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지가 수신될 시, 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보를 이용하여 하나의 타겟 기지국을 결정하고, 서빙 기지국으로 결정 결과를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 전송한 후, 상기 결정된 하나의 타겟 기지국에 대응하는 전용 핸드오버 레인징 코드를 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로 전송하고, 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하며, 여기서, 상기 타겟 기지국은, 상기 단말의 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신될 시, 상기 서빙 기지국으로 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 상기 단말에게 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인 메시지가 수신될 시, 상기 단말로부터의 전용 핸드오버 레인징 코드 수신을 대기하며, 상기 단말로부터 전용 핸드오버 레인징 코드가 수신될 시, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명은 IEEE 802.16e 시스템에서 비경쟁 기반의 전용 핸드오버 레인징 코드(dedicated HO_Ranging_code)를 이용한 핸드오버 레인징 방안과, CID 갱신 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 Fast_Ranging_IE와 함께 전송하기 위한 방안을 제공함으로써, 핸드오버 시에 신속한 CID 갱신을 통해 단말의 빠른 하향링크 데이터 수신 재개를 지원할 수 있는 이점이 있다. 즉, 하향링크 데이터 수신까지의 접속 절차를 간단히 함으로써 핸드오버 지연을 줄일 수 있다. 또한, 단말의 핸드오버 레인징 이후 Fast_Ranging_IE를 수신하여 레인징 요청 메시지를 전송하기 때문에 그 실패 확률을 줄일 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 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 생략한다.

이하 본 발명은 IEEE 802.16e 시스템에서 핸드오버 시에 신속한 CID 갱신을 통해 단말의 빠른 하향링크 데이터 수신 재개를 지원하는 장치 및 방법에 대해 설명하도록 한다.

본 발명은 IEEE 802.16e 시스템의 핸드오버 절차에서 비경쟁 기반의 전용 핸드오버 레인징 코드(dedicated HO_ranging_code), Fast_Ranging_IE와 함께 전송되는 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 이용한 CID 갱신 방법을 새롭게 제안하고, 이에 따른 신속한 하향링크 데이터 수신 방안을 제안한다. 즉, 본 발명은 타겟 기지국이 핸드오버를 요청한 사용자에게 전용 핸드오버 레인징 코드를 할당하고 그 전용권을 해제하는 방법, CID를 갱신을 위해 레인징 응답 메시지를 Fast_Ranging_IE와 함께 전송하는 방법을 포함한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 단말(300)은 핸드오버의 필요성이 판단될 시, 301단계에서 현재 자신이 접속하고 있는 서빙 기지국(320)으로 핸드오버 요청을 위한 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다. 이때, 상기 서빙 기지국(320)은 302단계 및 303단계에서 상기 메시지를 수신하여 상기 단말(300)이 접속하고자 하는 타겟 기지국들(330, 340)에게 핸드오버 요청을 위한 HO Request 메시지를 전송한다.

각 타겟 기지국(330, 340)은 304단계 및 305단계에서 상기 단말(300)의 핸드오버를 허용할 것인지 여부를 결정하여 결정 결과를 통보하기 위한 HO Response 메시지를 상기 서빙 기지국(320)으로 전송한다. 이때, 상기 단말(300)의 핸드오버를 허용하는 타겟 기지국(330)은 상기 HO Response 메시지 내에 상기 단말(300)이 자신에게 접속할 때 해당 단말(300)에게 전용할 HO_ranging_code(이하 'dedicated HO_ranging_code'라 칭함)를 지정하여 함께 전송하고, 해당 단말(300)의 MAC 주소를 상기 dedicated HO_ranging_code와 매칭하여 저장한다. 여기서, 상기 dedicated HO_ranging_code는 상기 단말(300)의 진입을 알리기 위한 비경쟁 기반의 임의 코드이다. 이후, 상기 서빙 기지국(320)은 306단계에서 각 타겟 기지국(330, 340)의 HO Response 메시지를 종합하여 상기 단말(300)에게 dedicated HO_ranging_code를 포함한 MOB_BSHO-RSP 메시지를 전송한다. 이로써, 상기 단말(300)은 상기 메시지를 통해 핸드오버를 허용한 타겟 기지국 정보를 획득하게 된다.

이후, 상기 단말(300)은 307단계에서 상기 획득된 정보를 이용하여 핸드오버를 수행할 타겟 기지국을 결정하고, 결정 결과를 MOB_HO-IND 메시지를 통해 상기 서빙 기지국(320)에 알려준 후, 상기 결정된 타겟 기지국(330)으로의 핸드오버를 수행한다. 이때, 상기 서빙 기지국(320)은 308단계에서 상기 단말(300)에 의해 결정된 타겟 기지국(330)으로 HO confirm 메시지를 전송하여 해당 단말(300)이 실제로 핸드오버하여 타겟 기지국(330)에 접속할 예정임을 알려준다. 여기서, 상기 핸드오버를 허용한 다수의 타겟 기지국 중 HO confirm 메시지를 수신한 타겟 기지국(330)은 해당 단말(300)의 dedicated HO_ranging_code를 수신 대기하게 되며, HO confirm 메시지를 수신하지 못한 나머지 기지국(340)은 타이머(timer)를 이용하여 일정시간 후 해당 단말(300)의 dedicated HO_ranging_code에 대한 전용권을 삭제한다.

이후, 상기 단말(300)은 서빙 기지국(320)과의 접속을 종료한 후, 309단계에서 상기 핸드오버 수행을 결정한 타겟 기지국(330)에 해당 기지국(330)으로부터 기 수신한 dedicated HO_ranging_code를 전송하여 핸드오버 레인징을 수행한다. 이때, 상기 타겟 기지국(330)은 해당 dedicated HO_ranging_code에 대해 전용권을 할당한 단말을 인지할 수 있기 때문에 상기 핸드오버 레인징 만으로도 해당 단말(300)의 식별(identification)이 가능하다. 이로써, 해당 단말(300)이 접속했음을 인지한 상기 타겟 기지국(330)은 310단계에서 UL-MAP에 포함된 Fast_Ranging_IE를 통해 상기 단말(300)의 RNG-REQ 전송을 위한 자원 할당을 알려주고, 동시에 동일 MAC 주소로 CID 갱신 정보를 포함한 RNG-RSP 메시지를 전송하여, 해당 단말(300)이 CID를 갱신할 수 있도록 한다. 이로써, 상기 단말(300)은 상기 타겟 기지국(330)으로부터 새로운 CID를 획득하고, 311단계에서 하향링크 데이터를 수신하게 된다.

이와 같이, 하향링크 데이터 수신이 먼저 재개된 후, 즉, 상기 핸드오버로 인해 중단되었던 하향링크 데이터 수신이 재개된 후, 상기 단말(300)은 312단계에서 상기 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국(330)으로 RNG-REQ 메시지를 전송하며, 이때 전송되는 RNG-REQ 메시지에는 메시지 인증 정보(예, CMAC(Cipher-based Message Authentication Code) 정보)가 포함된다. 이때, 상기 타겟 기지국(330)은 상기 단말(300)이 전송한 인증 정보가 유효(valid)한 것인지 여부를 확인한 후, 313단계에서 RNG-RSP 메시지를 전송하여 응답한다. 이로써, 314단계에서 상기 단말(300)과 타겟 기지국(330) 간 상/하향링크 데이터 송수신이 가능해진다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 핸드오버 절차를 도시한 흐름도이다.

상기 도 4를 참조하면, 단말은 401단계에서 핸드오버의 필요성이 판단되는지 여부를 검사하고, 핸드오버의 필요성이 판단될 시, 403단계로 진행하여 현재 자신이 접속하고 있는 서빙 기지국으로 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 전송한다. 이후, 상기 단말은 405단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 핸드오버 응답 메시지에는, 상기 단말에게 핸드오버를 허용한 타겟 기지국이 상기 단말 자신에게 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드(dedicated HO_ranging_code)가 포함된다.

상기 핸드오버 응답 메시지가 수신될 시, 상기 단말은 407단계에서 상기 핸드오버 응답 메시지를 이용하여 자신이 핸드오버를 수행할 타겟 기지국을 결정하 고, 결정 결과를 포함하는 핸드오버 지시(MOB_HO-IND) 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 이로써, 상기 단말은 상기 서빙 기지국과의 접속을 종료한다. 즉, 상기 서빙 기지국을 통한 상/하향링크 데이터 송수신을 종료한다.

이후, 상기 단말은 409단계에서 상기 핸드오버 수행을 결정한 타겟 기지국에 해당 기지국으로부터 기 수신한 전용 핸드오버 레인징 코드를 전송하여 핸드오버 레인징을 수행한다. 이후, 상기 단말은 411단계에서 상기 타겟 기지국으로부터 UL-MAP에 포함된 Fast_Ranging_IE를 통해 상기 단말의 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보가 수신되는지 여부를 검사하고, 동시에 CID 갱신 정보를 포함한 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 자원 할당 정보 및 CID 갱신 정보를 포함한 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지가 수신될 시, 상기 단말은 413단계로 진행하여 상기 타겟 기지국을 통해 하향링크 데이터 수신을 재개한다.

이와 같이, 하향링크 데이터 수신이 먼저 재개된 후, 상기 단말은 415단계에서 상기 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송하며, 이때 전송되는 레인징 요청 메시지에는 메시지 인증 정보(예, CMAC(Cipher-based Message Authentication Code) 정보)가 포함된다. 이후, 상기 단말은 417단계에서 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답 메시지가 수신되는지 여부를 검사하고, 상기 레인징 응답 메시지가 수신될 시, 419단계로 진행하여 상기 타겟 기지국을 통한 상/하향링크 데이터 송수신을 재개한다.

이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 기지국에서 단말의 핸드오버를 위한 절차를 도시한 흐름도이다.

상기 도 5를 참조하면, 단말의 타겟 기지국은 501단계에서 상기 단말의 서빙 기지국으로부터 상기 단말에 대한 핸드오버 요청(HO Request) 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다.

상기 핸드오버 요청 메시지가 수신될 시, 상기 타겟 기지국은 503단계에서 상기 단말의 핸드오버를 허용할 것인지 여부를 결정하고, 결정 결과를 포함하는 핸드오버 응답(HO Response) 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 단말의 핸드오버 허용을 결정한 경우, 상기 타겟 기지국은 상기 단말이 자신에게 접속할 때 해당 단말에게 전용할 전용 핸드오버 레인징 코드(dedicated HO_ranging_code)를 지정하여, 상기 결정 결과와 함께 상기 핸드오버 응답 메시지 내에 포함시켜 전송하고, 해당 단말의 MAC 주소를 상기 전용 핸드오버 레인징 코드와 매칭하여 저장한다.

이후, 상기 타겟 기지국은 505단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말이 실제로 핸드오버하여 상기 타겟 기지국에 접속할 예정임을 알리는 핸드오버 확인(HO confirm) 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 일정시간 동안 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 타겟 기지국은 507단계에서 상기 단말에게 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드에 대한 전용권을 삭제하고, 상기 501단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.

반면, 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신될 시, 상기 타겟 기지국은 509단계로 진행하여 상기 단말로부터 기 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 단말로부터 기 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드가 수신될 시, 상기 타겟 기지국은 상기 전용 핸드오버 레인징 코드를 통해 상기 단말이 접속했음을 인지하고, 511단계로 진행하여 상기 단말에게 UL-MAP에 포함된 Fast_Ranging_IE를 통해 상기 단말의 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하고, 동시에 동일 MAC 주소로 CID 갱신 정보를 포함한 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 전송한다. 상기 타겟 기지국은 해당 전용 핸드오버 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말을 인지할 수 있기 때문에 상기 전용 핸드오버 레인징 코드를 이용한 핸드오버 레인징 만으로도 해당 단말의 식별(identification)이 가능하다. 이후, 상기 타겟 기지국은 513단계에서 상기 단말에 대한 하향링크 데이터 송신을 재개한다.

이후, 상기 타겟 기지국은 515단계에서 상기 단말에게 할당한 자원을 통해 해당 단말로부터 메시지 인증 정보(예, CMAC(Cipher-based Message Authentication Code) 정보)를 포함하는 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 레인징 요청 메시지가 수신될 시, 상기 타겟 기지국은 517단계에서 상기 단말이 전송한 메시지 인증 정보가 유효(valid)한 것인지 여부를 판단한 후, 상기 단말로 레인징 응답 메시지를 전송하여 응답한다. 이후, 상기 타겟 기지국은 519단계에서 상기 단말에 대한 상/하향링크 데이터 송수신을 재개한다.

이후, 상기 타겟 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 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 IEEE 802.16e에서 지원하는 기존 핸드오버 절차를 도시한 도면,

도 2는 IEEE 802.16e에서 지원하는 다른 기존 핸드오버 절차를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 절차를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 핸드오버 절차를 도시한 흐름도, 및

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 기지국에서 단말의 핸드오버를 위한 절차를 도시한 흐름도.

Claims

무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 방법에 있어서,

서빙 기지국으로부터 전용 레인징 코드를 포함한 신호를 수신하는 과정과,

핸드오버를 수행할 타겟 기지국으로 전용 레인징 코드를 전송하는 과정과,

상기 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 제 1 레인징 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하고,

상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말은 상기 타겟 기지국의 핸드오버 레인징을 통해 식별되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 단말이 상기 타겟 기지국에 접속할 시 상기 단말을 인식하는데 사용되도록 상기 타겟 기지국이 상기 단말에게 미리 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드임을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
제 2 항에 있어서,

핸드오버를 시작하기 위해 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 과정과,

상기 서빙 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하며, 상기 핸드오버 응답 메시지는 상기 단말의 핸드오버를 허락한 타겟 기지국들에 대한 정보와 상기 허락한 타겟 기지국들의 상기 전용 레인징 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 레인징 응답 메시지 수신 후, 상기 타겟 기지국을 이용하여 하향링크 데이터 수신 재개를 시작하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 자원 할당 정보를 통해 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송하는 과정과,

상기 타겟 기지국으로부터 제 2 레인징 응답 메시지를 수신하는 과정과,

상기 타겟 기지국을 이용하여 상/하향링크 데이터 송수신을 재개하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 레인징 요청 메시지는 메시지 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
무선통신 시스템에서 타겟 기지국이 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 방법에 있어서,

단말로부터 전용 레인징 코드를 수신하는 과정과,

상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 제 1 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정을 포함하고,

상기 전용 레인징 코드는 서빙 기지국이 송신한 신호에 포함된 것이고,

상기 타겟 기지국은 상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말을 핸드오버 레인징을 통하여 식별하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 단말이 상기 타겟 기지국에 접속할 시 상기 단말을 인식하는데 사용되도록 상기 타겟 기지국이 상기 단말에게 미리 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드임을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 단말로부터 전용 레인징 코드를 수신하는 과정 전에,

상기 단말의 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과,

상기 단말의 핸드오버 허용 여부를 결정하는 과정과,

상기 서빙 기지국으로 상기 단말의 핸드오버가 허락되었는지에 대한 정보 및 상기 단말에게 할당한 전용 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
제 9 항에 있어서,

일정 시간 동안 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 단말에게 할당한 전용 레인징 코드에 대한 전용권을 삭제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 레인징 응답 메시지 전송 후, 상기 단말에 대한 하향링크 데이터 송신 수행을 시작하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정 이후에,

상기 자원 할당 정보를 통해 할당한 자원을 이용하여, 상기 단말로부터 메시지 인증 정보를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 과정과,

상기 메시지 인증 정보가 유효할 시, 상기 단말로 제 2 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 단말에 대한 상/하향링크 데이터 송수신을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
무선통신 시스템에서 타겟 기지국이 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 시스템에 있어서,

서빙 기지국으로부터 전용 레인징 코드를 포함한 신호를 수신하는 무선통신 네트워크에 존재하는 단말과,

상기 단말로부터 전용 레인징 코드를 수신하고, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보와 함께, CID(Connection ID) 갱신 정보를 포함하는 제 1 레인징 응답 메시지를 전송하는 타겟 기지국을 포함하고, 상기 타겟 기지국은 상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말을 핸드오버 레인징을 통하여 식별하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 단말이 상기 타겟 기지국에 접속할 시 상기 단말을 인식하는데 사용되도록 상기 타겟 기지국이 상기 단말에게 미리 할당한 전용 핸드오버 레인징 코드임을 특징으로 하는 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 핸드오버 전에 상기 단말을 서비스하는 서빙 기지국을 더 포함하며,

상기 단말은, 상기 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 허락한 타겟 기지국들에 대한 정보와 상기 허락한 타겟 기지국들의 전용 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하며,

상기 타겟 기지국은, 상기 단말의 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버 요청 메시지가 수신될 시, 상기 단말의 핸드오버 허용 여부를 결정하고, 상기 서빙 기지국으로 상기 핸드오버 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 타겟 기지국은, 상기 핸드오버 응답 메시지 전송 후 일정 시간 동안 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 단말에게 할당한 전용 레인징 코드에 대한 전용권을 삭제하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 타겟 기지국은, 상기 제 1 레인징 응답 메시지 전송 후, 상기 단말에 대한 하향링크 데이터 송신 수행을 시작하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 단말은, 상기 자원 할당 정보를 통해 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 메시지 인증 정보를 포함하는 레인징 요청 메시지를 전송하고, 상기 타겟 기지국으로부터 제 2 레인징 응답 메시지가 수신될 시, 상기 타겟 기지국을 이용하여 상/하향링크 데이터 송수신을 재개하며,

상기 타겟 기지국은, 상기 단말로부터 수신된 레인징 요청 메시지 내 메시지 인증 정보가 유효할 시, 상기 단말로 제 2 레인징 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
무선통신 시스템에서 타겟 기지국이 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 방법에 있어서,

단말의 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신될 시, 상기 서빙 기지국으로 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 상기 단말에게 할당한 전용 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인 메시지가 수신될 시, 상기 단말로부터의 전용 레인징 코드 수신을 대기하는 과정과,

상기 단말로부터 전용 레인징 코드가 수신될 시, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정을 포함하고,

상기 전용 레인징 코드는 서빙 기지국의 신호에 포함되어 단말이 수신하는 것이고,

상기 타겟 기지국은 상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말을 핸드오버 레인징을 통하여 식별하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정 이후에,

상기 자원 할당 정보를 통해 할당한 자원을 이용하여, 상기 단말로부터 메시지 인증 정보를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 과정과,

상기 메시지 인증 정보의 유효성 여부를 판단하여 상기 단말로 레인징 응답 메시지를 전송하는 과정과,

상기 단말에 대한 상/하향링크 데이터 송수신을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원 방법.
무선통신 시스템에서 단말의 핸드오버 수행 방법에 있어서,

핸드오버 필요성이 판단될 시, 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 과정과,

상기 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국별 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 전용 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정과,

상기 타겟 기지국별 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보를 이용하여 하나의 타겟 기지국을 결정하고, 서빙 기지국으로 결정 결과를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 전송하는 과정과,

상기 결정된 하나의 타겟 기지국에 대응하는 전용 레인징 코드를 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로 전송하는 과정과,

상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정을 포함하고,

상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말은 상기 타겟 기지국의 핸드오버 레인징을 통해 식별되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 자원 할당 정보를 수신하는 과정 이후에,

상기 자원 할당 정보를 통해 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송하는 과정과,

상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답 메시지를 수신하는 과정과,

상기 타겟 기지국을 이용하여 상/하향링크 데이터 송수신을 재개하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 수행 방법.
무선통신 시스템에 있어서,

서빙 기지국과 통신하는 단말과,

상기 단말의 핸드오버가 요구되는 하나 이상의 타겟 기지국들을 포함하며,

여기서, 상기 단말은, 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 하나 이상의 타겟 기지국별 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 전용 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지가 수신될 시, 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보를 이용하여 하나의 타겟 기지국을 결정하고, 서빙 기지국으로 결정 결과를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 전송한 후, 상기 결정된 하나의 타겟 기지국에 대응하는 전용 레인징 코드를 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로 전송하고, 상기 결정된 하나의 타겟 기지국으로부터 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말은 상기 타겟 기지국의 핸드오버 레인징을 통해 식별되며,

여기서, 상기 타겟 기지국은, 상기 단말의 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신될 시, 상기 서빙 기지국으로 상기 단말의 핸드오버 허용 여부에 대한 정보 및 상기 단말에게 할당한 전용 레인징 코드를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인 메시지가 수신될 시, 상기 단말로부터의 전용 레인징 코드 수신을 대기하며, 상기 단말로부터 전용 레인징 코드가 수신될 시, 상기 단말로, 상기 단말의 레인징 요청 메시지 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하고, 상기 전용 레인징 코드에 대해 전용권을 할당한 단말을 핸드오버 레인징을 통하여 식별하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 23 항에 있어서,

상기 단말은, 상기 자원 할당 정보를 통해 할당받은 자원을 이용하여 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송한 후, 상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답 메시지를 수신하며, 상기 타겟 기지국을 이용하여 상/하향링크 데이터 송수신을 재개하고,

상기 타겟 기지국은, 상기 자원 할당 정보를 통해 할당한 자원을 이용하여, 상기 단말로부터 메시지 인증 정보를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하고, 상기 메시지 인증 정보의 유효성 여부를 판단하여 상기 단말로 레인징 응답 메시지를 전송한 후, 상기 단말에 대한 상/하향링크 데이터 송수신을 수행하는 것을 특징으로 하는 시스템.