KR101521303B1 - 무선 통신 시스템에서 할당 주파수 스위칭 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 할당 주파수 스위칭 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 할당 주파수(frequency assignment: FA) 스위칭 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 기지국은 변경할 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(preamble index)와, 인접(neighbor) 기지국 정보를 포함하는 인접 리스트를 상기 기지국이 서비스하는 이동 단말들로 브로드캐스팅(broadcasting)하고,상기 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 상기 이동 단말들 각각으로 유니캐스팅(unicasting)하거나 상기 이동 단말들로 브로드캐스팅하고, 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스를 사용하여 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호를 상기 이동 단말들로 송신하고, 상기 스캐닝 지시 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라, 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭한다.
동적 주파수 선택, 핸드오버, 할당 주파수, FA 스위칭

Description

무선 통신 시스템에서 할당 주파수 스위칭 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SWITCHING FREQUENCY ASSIGNMENT IN WIRELESS COMMUNICATON SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 할당 주파수 스위칭 방법 및 장치에 관한 것이다.
동적 주파수 선택(dynamic frequency selection, 이하 ‘DFS’라 칭함) 알고리즘은 통신을 위해 각자 하나의 주파수를 사용하는 장치(일례로, 기지국)들 간에 간섭이 발생하지 않도록, 사용 주파수를 동적으로 설정하는 채널 할당 방식의 하나이다.
상기 DFS 알고리즘은 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.16e 표준을 기반으로 하는 네트워크의 어플리케이션에서 주로 사용되며, 빠른 환경 변화에 상관없이 기지국이 지속적으로 서비스를 제공하는 것을 가능하게 한다. 기지국은 네트워크 환경 등이 변화하는 경우, 상기 DFS 알고리즘을 사용하여 상기 기지국 자신의 할당 주파수(frequency assignment : 이하 ‘FA’라 칭함)를 변경할 수 있다.
일 예로서, 다수의 이동 기지국으로 구성된 네트워크에서 기지국의 증설이나 감설 혹은 이동에 따라 네트워크 환경이 변경되는 경우, 각 기지국은 네트워크 환경 변화로 인해 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 간섭 신호를 수신하게 된다. 여기서, 각 기지국은 간섭 신호 수신에 따른 서비스 품질 저하를 방지하기 위하여 상기 DFS 알고리즘을 사용할 수 있다. 그러면 각 기지국은 현재 사용 중인 FA를 자신의 현재 네트워크 환경에 최적인 FA로 변경하여 이동 단말들에게 지속적으로 서비스를 제공하는 것이 가능하다.
한편, 상기 네트워크 내의 이동 단말들은 상기 기지국의 DFS 알고리즘의 사용을 지원하거나 지원하지 않을 수 있다. 하지만, 종래의 무선 통신 시스템에서 기지국은 상기 이동 단말들이 DFS 알고리즘의 사용을 지원하는지 여부를 고려하여 FA 스위칭을 수행하는 것이 불가능하다. 즉, 기지국은 FA 스위칭시 기존의 이동 단말들과의 DFS 알고리즘의 사용에 대한 호환성 문제로 인해 서비스 제공에 따른 많은 문제를 가진다.
따라서, 무선 통신 시스템에서 기지국이 DFS 알고리즘을 사용하여 보다 효과적으로 FA 스위칭을 할 수 있도록 하기 위한 방법이 필요로 되고 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 FA 스위칭 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 이동 단말이 특정 시간에 새로운 FA로 정확하게 스위칭할 수 있도록 하기 위한 FA 스위칭 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국이 서비스 품질의 저하없이 지속적으로 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위한 FA 스위칭 방법 및 장치를 제안한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명에서 제안하는 방법은; 무선 통신 시스템에서 기지국의 할당 주파수(frequency assignment: FA) 스위칭 방법에 있어서,변경할 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(preamble index)와, 인접(neighbor) 기지국 정보를 포함하는 인접 리스트를 상기 기지국이 서비스하는 이동 단말들로 브로드캐스팅(broadcasting)하는 과정과, 상기 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 상기 이동 단말들 각각으로 유니캐스팅(unicasting)하거나 상기 이동 단말들로 브로드캐스팅하는 과정과, 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스를 사용하여 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호를 상기 이동 단말들로 송신하는 과정과, 상기 스캐닝 지시 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라, 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 할당 주파수(frequency Assignment: FA) 스위칭 방법에 있어서, 기지국으로부터 브로드캐스팅(broadcasting)되는, 인접(neighbor) 기지국 정보가 포함된 인접 리스트 및, 상기 기지국으로부터 유니캐스팅(unicasting)되거나 브로드캐스팅되는, 변경할 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 수신하는 과정과, 상기 스캐닝 지시 메시지를 수신한 후 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호를 수신하는 과정과, 상기 스캐닝 지시 메시지에 포함된 상기 제1FA에 대한 스캐닝 정보를 사용하여 상기 프리앰블 신호에 대한 스캐닝을 수행하는 과정과, 상기 스캐닝 결과를 상기 기지국으로 송신한 후, 상기 기지국의 제어에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 과정을 포함하며, 상기 인접 리스트는 상기 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(index)를 포함한다.
그리고 본 발명에서 제안하는 장치는; 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 무선 신호를 송신하는 송신부와, 무선 신호를 수신하는 수신부와, 변경할 제1할당 주파수(frequency assignment:FA)를 선택하는 FA 선택부와, 상기 FA 선택부에서 선택된 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(preamble Index)와, 인접(neighbor) 기지국 정보를 포함하는 인접 리스트를 관리하는 인접 리스트 관리부와, 상기 인접 리스트를 상기 기지국이 서비스하는 이동 단말들로 브로드캐스팅(broadcasting)하고, 상기 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 상기 송신부를 통해 상기 이동 단말들 각각으로 유니캐스팅(unicasting)하거나 상기 이동 단말들로 브로드캐스팅하고, 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스를 사용하여 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호를 상기 송신부를 통해 상기 이동 단말들로 송신하고, 상기 수신부를 통해 상기 스캐닝 지시 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라, 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 제어부를 포함한다.
그리고 본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서, 송신부와, 기지국으로부터 브로드캐스팅(broadcasting)되는, 인접(neighbor) 기지국 정보가 포함된 인접 리스트 및, 상기 기지국으로부터 유니캐스팅(unicasting)되거나 브로드캐스팅되는, 변경할 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 스캐닝 지시 메시지를 수신한 후 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호가 수신되면, 상기 스캐닝 지시 메시지에 포함된 상기 제1FA에 대한 스캐닝 정보를 사용하여 상기 프리앰블 신호에 대한 스캐닝을 수행하고, 상기 스캐닝 결과를 상기 기지국으로 송신하도록 상기 송신부를 제어하고, 상기 기지국의 제어에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 제어부를 포함하며, 상기 인접 리스트는 상기 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(index)를 포함한다.
본 발명은 이동 단말이 DFS 알고리즘의 사용을 지원하지 않더라도 기지국에 의해 FA 스위칭을 좀 더 효과적으로 수행할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 IEEE 802.16e 표준에 정의된 핸드오버 메시지 포맷 및 처리 과정 등을 이용하여 FA를 스위칭할 수 있도록 함으로써 기존 IEEE 802.16e 시스템과의 호환성을 보장할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 본 발명에서는 네트워크 환경이 변경되더라도 기지국이 이동 단말과의 통신에 사용되는 FA를 효과적으로 스위칭할 수 있으므로, 상기 이동 단말은 서비스 품질의 저하없이 지속적으로 서비스를 제공받을 수 있는 편의를 갖는다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 무선 통신 시스템, 일 예로 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.16e 통신 시스템에서 할당 주파수(frequency assignment, 이하 'FA'라 칭함) 스위칭 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 IEEE 802.16e 표준에서 정의된 핸드오버 처리 방법을 사용하여 기지국이 해당 이동 단말과의 통신에 사용되는 FA를 보다 유용하게 스위칭할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 방안은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 뿐만 아니라 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있음은 물론이다. 한편, 본 발명을 설명함에 있어서 'FA 스위칭' 및 'FA 변경' 용어를 혼용함에 유의하여야만 한다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 지원하는 기지국의 구성부들을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 지원하는 기지국의 구성부들을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국은 FA 선택부(100), 제어부(102), 인접 리스트 관리부(104), 핸드오버 처리부(106), 베이스밴드 선택부(108), 송신부(110) 및 수신부(112)를 포함한다.
상기 FA 선택부(100)는 네트워크 환경 변화에 따라 현재 기지국에서 사용되고 있는 FA를 변경해야 할지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 FA 선택부(100)는 현재 기지국에서 사용되고 있는 FA를 변경해야 할 경우 상기 제어부(102)로 FA 변경 요청 신호를 송신한다. 상기 FA 변경 요청 신호에는 상기 FA 선택부(100)에서 선택된 FA 정보 즉, 변경해야 할 FA 정보가 포함된다. 이후, 상기 FA 선택부(100)는 상기 FA 변경 요청 신호에 대응하여 상기 제어부(102)로부터 FA 변경 응답 신호를 수신한다.
상기 제어부(102)는 상기 FA 선택부(100), 상기 인접 리스트 관리부(104), 상기 핸드오버 처리부(106), 상기 베이스밴드 선택부(108), 상기 송신부(110) 및 상기 수신부(112)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어부(102)의 동작은 이후 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 인접 리스트 관리부(104)는 상기 기지국에 인접한 인접(Neighbor) 기지국들의 정보가 포함된 인접 리스트를 저장하고 관리한다. 구체적으로, 상기 인접 리스트 관리부(104)는 상기 제어부(102)의 제어에 따라 상기 인접 리스트에 포함된 인접 기지국 정보를 수정 및 삭제하거나, 새로운 인접 기지국의 정보를 상기 인접 리스트에 추가한다.
상기 핸드오버 처리부(106)는 상기 제어부(102)의 제어에 따라 FA 핸드오버 과정을 수행한다. 그리고 상기 핸드오버 처리부(106)는 상기 FA 핸드오버 처리 결과를 상기 제어부(102)로 송신한다.
상기 베이스밴드 선택부(108)는 상기 제어부(102)의 제어에 따라 FA를 스위칭한다. 즉, 상기 베이스밴드 선택부(108)는 상기 제어부(102)의 제어에 따라 현재 사용 중인 FA를 변경하거나 그대로 유지한다.
상기 송신부(110)는 상기 제어부(102)의 제어에 따라 상기 인접 리스트, 이동 단말들의 FA 스캐닝(scanning)을 위한 프리앰블(preamble) 신호, 핸드오버 메시지 및 네트워크 엔트리(network entry) 수행을 위한 메시지 등을 상기 이동 단말들로 송신한다.
그리고 상기 수신부(112)는 상기 이동 단말들로부터 핸드오버 메시지 및 네트워크 엔트리 수행을 위한 메시지 등을 수신한다.
이하 상기 도 1에 도시된 기지국의 구성부들의 동작을 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성부들 간 신호 흐름을 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 FA 선택부(100)는 200 단계에서 FA 변경이 필요한 경우, 상기 제어부(102)로 FA 변경 요청 신호를 송신한다. 상기 FA 변경 요청 신호에는 변경하고자 하는 FA(이하 ‘new FA’라 칭함) 정보가 포함된다.
그러면, 상기 제어부(102)는 상기 FA 변경 요청 신호를 수신하여 new FA 정보를 확인한다. 그리고 상기 제어부(102)는 기지국들을 관리하는 무선 시스템 관리부(wireless system manager, 이하 ‘WSM’)로부터 상기 new FA에 대응하는 기지국 식별자(base station identifier, 이하 ‘BS-ID’라 칭함)를 획득한다. 이는 본 발명의 실시 예에서 상기 new FA는 가상(virtual)의 인접 기지국으로서 BS-ID를 통해 식별되기 때문이다.
한편, 이동 기지국 환경에서는 상기 new FA에 대응하는 BS-ID가 상기 기지국의 BS-ID와 동일하게 설정되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 new FA가 좀 더 정확하게 식별될 수 있도록, 상기 BS-ID와 함께 프리앰블 인덱스(preamble index, 이하 ‘PI’라 칭함) 및 FA-ID를 사용한다. 상기 PI 및 FA-ID는 각각 상기 기지국에 미리 설정된 PI 선택 풀(pool) 및 FA 선택 풀에 저장된 PI들 및 FA-ID들 중 현재 네트워크 환경에 최적인 PI 및 FA-ID가 될 수 있다.
상기 제어부(102)는 상기 BS-ID를 WSM으로부터 획득하는 것 대신, WSM-ID, 액세스 제어 라우터(Access Control Router)-ID(이하 ‘ACR-ID’라 칭함), PI 및 FA-ID를 고려하여 직접 BS-ID를 생성할 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부(102)는 상기 생성된 BS-ID에 대한 정보를 기지국들을 관리하는 WSM에 송신해야 한다. 이는 상기 WSM가 BS-ID를 사용하여 기지국들을 관리하므로 중복된 BS-ID가 생성되는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 상기 WSM 역시 상기 생성된 BS-ID를 통해 상기 new FA를 가상의 기지국으로서 관리할 수 있다.
상기 제어부(102)는 202 단계에서 상기 BS-ID, PI 및 FA-ID 등과 같은 new FA 정보를 상기 인접 리스트 관리부(104)로 송신한다.
상기 인접 리스트 관리부(104)는 상기 new FA 정보를 수신한 후, 상기 제어부(102)의 제어에 따라 상기 new FA 정보 즉, 상기 BS-ID, PI 및 FA-ID 등의 정보를 인접 리스트에 추가한다. 상기 new FA 정보는 상기 인접 리스트에 추가됨에 따라 하나의 인접 기지국 정보로서 사용된다.
상기 인접 리스트 관리부(104)는 상기와 같이 인접 리스트에 상기 new FA 정보가 추가되면, 204 단계에서 상기 new FA 정보가 추가된 인접 리스트를 상기 제어부(102)로 송신한다.
이어, 상기 제어부(102)는 206 단계에서 기존에 사용하고 있던 FA(이하 ‘original FA’라 칭함)를 사용하여 상기 인접 리스트 및 스캐닝 응답 메시지(scanning response message)를 상기 송신부(110)로 송신한다. 상기 스캐닝 응답 메시지에는 스캐닝 타겟(target) 기지국이 상기 가상 인접 기지국인 new FA로 설정되었음을 나타내는 정보가 포함된다. 즉, 상기 스캐닝 응답 메시지에는 상기 인접 리스트에 포함된 인접 기지국 중 스캐닝해야 할 인접 기지국을 지시하는 FA 식별자가 포함된다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 스캐닝 응답 메시지는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 이동 단말들의 스캐닝 요청 여부에 상관없이(unsolicited) 상기 제어부(102)의 판단 하에 송신되거나, 이동 단말들의 스캐닝 요청을 수신한 경우 송신될 수 있다.
그러면 상기 베이스밴드 선택부(108)는 상기 제어부(102)의 제어에 따라 original FA를 현재 사용할 FA로 선택하고, 상기 송신부(108)는 상기 인접 리스트 및 스캐닝 응답 메시지를 상기 베이스밴드 선택부(108)에서 선택된 original FA를 사용하여 상기 기지국이 관리하는 이동 단말들로 송신한다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 스캐닝 응답 메시지는 일례로, 핸드오버 과정에서 사용되는 스캐닝 구간 할당 응답(MOB_SCN-RSP: mobile scanning interval allocation response, 이하 'MOB_SCN-RSP'라 칭함) 메시지 등이 될 수 있다. 그리고 상기 스캐닝 응답 메시지는 스캐닝 동작이 시작되어야 하는 시점을 나타내는 스캐닝 시작 시점 정보 및 스캐닝이 수행되어야 하는 시구간의 길이를 나타내는 스캐닝 시구간 정보 등을 포함한다.
이에 따라, 상기 인접 리스트 및 스캐닝 응답 메시지를 수신한 이동 단말들은 상기 기지국과 동일한 시점에 동일한 시구간에서 해당 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행함이 가능하다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 new FA가 가상의 인접 기지국으로서 상기 인접 리스트에 포함되므로, 상기 new FA에 대한 스캐닝이 상기와 같은 방법으로 수행될 수 있다.
상기 제어부(102)는 상기 이동 단말들이 상기 new FA에 대한 스캐닝을 수행할 수 있도록 208 단계에서 상기 베이스밴드 선택부(108)를 제어하여 상기 new FA로 스위칭한다. 그리고 상기 제어부(102)는 FA-ID 및 PI를 사용하여 상기 new FA에 대응하는 프리앰블 신호를 식별한 후, 210 단계에서 상기 new FA를 사용하여 상기 이동 단말들의 스캐닝을 위한 프리앰블 신호를 상기 스캐닝 시작 시점 정보 및 스캐닝 시구간 정보에 따른 스캐닝 시구간 동안 상기 송신부(110)를 통해 송신한다. 즉, 상기 new FA에 대응하는 프리앰블 신호는 이동 단말들이 상기 new FA를 감지할 수 있도록 하기 위해 상기 스캐닝 시구간 동안에만 일시적으로 송신된다.
상기 이동 단말들의 스캐닝이 모두 완료되면, 상기 제어부(102)는 212 단계에서 상기 베이스밴드 선택부(108)를 제어하여 다시 상기 original FA로 스위칭한다, 그리고 상기 제어부(102)는 상기 original FA를 사용하여 상기 이동 단말들로부터 상기 new FA에 대한 스캐닝 결과를 수신한다.
상기 제어부(102)는 상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라 상기 new FA로의 핸드오버 수행 여부를 결정한다. 상기 제어부(102)는 상기 new FA로의 핸드오버를 수행하지 않을 경우 original FA를 계속 사용한다. 이와 반대로 상기 제어부(102)는 상기 new FA로의 핸드오버를 수행할 경우, 214 단계에서 상기 핸드오버 처리부(106)를 제어하여 상기 new FA로의 핸드오버 과정을 시작한다.
그러면 상기 핸드오버 처리부(106)는 216 단계에서 상기 송신부(110) 및 수신부(112)를 통해 이동 단말들과 상기 original FA를 사용하여 핸드오버 메시지를 송수신한다. 그리고 상기 핸드오버 처리부(106)는 상기 핸드오버 과정이 완료되면 218 단계에서 핸드오버 처리 결과를 상기 제어부(102)로 송신한다.
상기 제어부(102)는 220 단계에서 상기 핸드오버 처리 결과에 따른 FA 변경 응답 신호를 상기 FA 선택부(100)로 송신한다. 구체적으로, 상기 제어부(102)는 상기 핸드오버 처리 결과, 상기 new FA로의 핸드오버가 성공되면 FA의 변경이 가능함을 나타내는 정보가 포함된 FA 변경 응답 신호를 상기 FA 선택부(100)로 송신한다.
그리고 상기 제어부(102)는 상기 핸드오버 처리 결과, 상기 new FA로의 핸드오버가 실패되면 FA 변경이 불가능함을 나타내는 정보가 포함된 FA 변경 응답 신호를 상기 FA 선택부(100)로 송신한다. 따라서, 상기 FA 선택부(100)는 상기 new FA로의 핸드오버가 실패된 경우, 네트워크 환경에 따라 또 다른 FA를 선택하여 상기 200 단계를 재수행함이 가능하다.
한편, 상기 제어부(102)는 상기 new FA로의 핸드오버가 성공되면 222 단계에서 상기 new FA로 스위칭되도록 상기 베이스밴드 선택부(108)를 제어한다. 그리고 상기 제어부(102)는 224 단계에서 상기 new FA를 사용하여 네트워크 엔트리 과정을 수행한다. 이와 달리, 상기 제어부(102)는 상기 new FA로의 핸드오버가 실패되면 상기 original FA가 계속 사용되도록 상기 베이스밴드 선택부(108)를 제어한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 위한 핸드오버 과정을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 위한 핸드오버 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
도 3에서는 기지국(310)과 이동 단말(300)이 320 단계에 나타난 바와 같이 FA1을 사용하여 통신을 수행하며, 이후 상기 기지국(310)이 FA2로의 스위칭을 결정한 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 따라서, 도 3에서 original FA는 FA1이 되고, new FA는 FA2가 된다.
상기 기지국(310)은 322 단계에서 인접 기지국 광고(mobile neighbor advertisement, 이하 'MOB_NBR-ADV'라 칭함) 메시지를 상기 이동 단말(300)로 송신한다. 상기 MOB_NBR-ADV 메시지에는 FA2의 정보, 즉 상기 FA2에 대응하는 BS-ID와, 상기 FA2에서 사용되는 프리앰블 신호를 식별하기 위한 PI, 상기 FA2를 식별하기 위한 FA-ID 등이 포함된다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 MOB_NBR-ADV 메시지는 주기적 혹은 이벤트(Event)적으로 송신될 수 있다.
이어, 상기 기지국(310)은 324 단계에서 MOB_SCN-RSP 메시지를 상기 이동 단말(300)로 송신한다. 상기 MOB_SCN-RSP 메시지는 상기 이동 단말(300)에게 스캐닝 요청을 지시하기 위한 메시지로서 사용된다. 여기서, 상기 MOB_SCN-RSP 메시지는 유니캐스트(unicast) 방식으로 송신되거나, 오버헤드(overhead)를 줄이기 위해 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 송신되는 것도 가능하다.
상기 MOB_SCN-RSP 메시지에는 스캐닝 타겟 기지국으로 FA2가 설정되었음을 나타내는 정보가 포함된다. 즉, 인접 리스트에서 상기 FA2를 지시하는 FA 식별자가 포함된다.
또한, 상기 MOB_SCN-RSP 메시지에는 스캐닝 시구간 정보 및 스캐닝 시작 시점 정보 등이 포함된다. 상기와 같은 정보들은 상기 이동 단말(300)이 FA2에 대한 스캐닝을 보다 정확하게 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다.
한편, 도 3에서는 상기 기지국(310)이 상기 이동 단말(300)로 스캐닝을 요청 하지만, 상기 이동 단말(300)이 상기 기지국(310)으로 스캐닝 구간 할당 요구(MOB_SCN-REQ: mobile scanning interval allocation request, 이하 'MOB_SCN-REQ'라 칭함) 메시지를 송신함으로써 스캐닝을 요청하는 것도 가능하다. 그리고, 상기 MOB_SCN-RSP 메시지는 상기 기지국(310)에서 상기 MOB_SCN-REQ 메시지의 수신에 따라 상기 이동 단말(300)로 송신될 수 있으며, 상기 MOB_SCN-REQ 메시지가 수신되지 않더라도 별다른 요청없이(unsolicted) 상기 이동 단말(300)로 송신될 수 있음은 물론이다.
상기 MOB_SCN-RSP 메시지가 상기 이동 단말(300)로 송신된 후, 상기 기지국(310)과 이동 단말(300)은 FA2에 대한 스캐닝을 위해 FA1에서 FA2로 스위칭한다. 그러면, 상기 기지국(310)은 상기 PI 및 FA-ID를 사용하여 상기 FA2의 프리앰블 신호를 식별하고, 상기 식별된 프리앰블 신호를 상기 FA2를 사용하여 상기 이동 단말(300)로 송신한다.
그리고, 상기 이동 단말(300)은 상기 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함되어 있는 FA 식별자를 사용하여, 상기 인접 리스트에서 스캐닝 대상이 되는 인접 기지국 즉, FA2를 식별한다. 이어, 상기 이동 단말(300)은 326 단계에서 상기 MOB_SCN-RSP 메시지에 포함되어 있는 스캐닝 시구간 정보 및 스캐닝 시작 시점 정보를 사용하여 상기 FA2를 통해 송신되는 프리앰블 신호의 품질에 대한 스캐닝을 수행한다. 상기 프리앰블 신호의 품질은 일례로 신호대 간섭 및 잡음 비율(CINR: carrier to interference-and-noise ratio), 신호 품질 및 신호 강도 등이 될 수 있다.
상기 스캐닝 과정이 완료되면, 상기 기지국(310)과 이동 단말(300)은 FA2에서 FA1으로 스위칭한다. 그리고 328 단계에서 상기 이동 단말(300)은 상기 FA2에 대한 스캐닝 결과를 상기 기지국(310)으로 송신한다.
상기 기지국(310)은 상기 스캐닝 결과에 따라, FA1을 스위칭해야 함을 결정하면, 즉 현재 사용 중인 FA1을 상기 FA2로 변경해야 함을 결정하면, 330 단계에서 상기 이동 단말(300)로 기지국 핸드오버 요구(base station handover request, 이하 'MOB_BSHO-REQ'라 칭함) 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함된 핸드오버를 지시 여부를 나타내는 핸드오버 작동 모드(handover operation mode)의 값은 핸드오버를 지시하는 1의 값으로 설정되고, 타겟 기지국을 나타내는 타겟 기지국 값은 FA2로 설정된다.
그러면, 상기 이동 단말(300)은 상기 핸드오버할 최종 타겟 기지국으로 가상 인접 기지국인 FA2가 선택되었음을 인지하고, 332 단계에서 상기 기지국(310)으로 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지에 대한 응답 메시지인 핸드오버 지시(MOB_HO-IND: mobile handover indication, 이하 'MOB_HO-IND'라 칭함) 메시지를 송신한다.
상기 MOB_HO-IND 메시지에는 상기 이동 단말(300)이 핸드오버를 결정하였는지 혹은 핸드오버를 거부하였는지를 나타내는 정보가 포함된다. 상기 MOB_HO-IND 메시지에 상기 이동 단말(300)이 핸드오버를 거부하였음을 나타내는 정보가 포함된 경우, 상기 기지국(310)은 FA2로 핸드오버하지 않고 기존에 사용하던 FA1을 그대로 사용한다. 이에 반해, 상기 MOB_HO-IND 메시지에 상기 이동 단말(300)이 핸드오버를 결정하였음을 나타내는 정보가 포함된 경우, 상기 기지국(310)은 FA2로의 핸드오버 동작을 수행한다.
도 3에서는 상기 MOB_HO-IND 메시지에 상기 이동 단말(300)이 핸드오버를 결정하였음을 나타내는 정보가 포함된 경우를 도시하였다. 이 경우, 상기 이동 단말(300)과 기지국(310)은 핸드오버 과정이 완료된 후 FA1에서 FA2로 스위칭한다.
그리고 상기 기지국(310)은 FA2를 사용하여 상기 이동 단말(300)과 통신을 수행하기 위하여 334 단계에서 상기 이동 단말(300)로 프리앰블 신호와 맵(MAP)을 송신한다. 상기 프리앰블 신호와 맵을 수신한 이동 단말(300)은 상기 FA2를 사용하 는 타겟 기지국과 동기화를 수행한다.
이어, 상기 기지국(310)은 336 단계에서 상향링크(uplink) 맵 메시지를 상기 이동 단말(300)로 송신한다. 그리고 상기 이동 단말(300)이 338 단계에서 상기 기지국(310)으로 레인징 코드를 송신하면, 상기 기지국(310)은 340 단계에서 상기 레인징이 성공적으로 수행되었음을 나타내는 레인징 응답(ranging response, 이하 ‘RNG-RSP’라 칭함) 메시지를 상기 이동 단말(300)로 송신한다.
그리고 상기 기지국(310)이 342 단계에서 상기 이동 단말(300)로 상향링크 맵 메시지를 송신하면, 상기 이동 단말(300)은 344 단계에서 상기 이동 단말(300) 자신의 MAC 주소가 포함된 레인징 요청(ranging request, 이하 ‘RNG-REQ’라 칭함) 메시지를 상기 기지국(310)으로 송신한다. 그러면 상기 기지국(310)은 상기 RNG-REQ 메시지에 포함된 MAC 주소를 통해 상기 이동 단말(300)을 인지하고, 346 단계에서 핸드오버 절차 최적화(HO optimization)값이 TLV(type, length, value) 형태(이하 ‘HO optimization TLV’라 칭함)로 포함된 RNG-RSP 메시지를 상기 이동 단말(300)로 송신한다. 이와 같은 과정은 상기 기지국(310)이 상기 이동 단말(300)에 네트워크 엔트리 과정을 생략할 수 있음을 알려주기 위해 수행된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 스위칭할 FA를 가상 인접 기지국으로 설정함으로써 이동 단말이 상기 가상 인접 기지국으로 핸드오버함에 따라 FA를 스위칭할 수 있도록 한다. 따라서 본 발명에서 기지국과 이동 단말은 보다 간단한 방법으로 FA를 스위칭할 수 있다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 위한 기지국의 핸드오버 과정을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 위한 기지국의 핸드오버 과정을 도시한 도면이다.
기지국은 FA를 변경하기 위해 new FA를 선택한 경우, 400 단계에서 상기 new FA의 BS-ID, FA-ID 및 PI 정보가 포함된 MOB_NBR-ADV 메시지를 상기 기지국이 서비스하는 이동 단말들로 송신한다. 상기 MOB_NBR-ADV 메시지가 송신됨에 따라 상기 new FA는 상기 기지국이 관리하는 모든 이동 단말에 광고된다. 상기 MOB_NBR-ADV 메시지는 상기 이동 단말들 각각에 유니캐스트되거나, 상기 모든 이동 단말에 브로드캐스트될 수 있다.
상기 기지국은 402 단계에서 스캐닝 타겟 기지국 정보인 FA 식별자 정보, 스캐닝 시구간 정보, 스캐닝 시작 시점 정보 등이 포함된 MOB_SCN-RSP 메시지를 상기 이동 단말들로 송신한다. 즉, 상기 기지국은 상기 MOB_SCN-RSP 메시지를 송신하여 상기 이동 단말들에게 new FA에 대한 스캐닝을 요청한다.
그리고 상기 기지국은 404 단계에서 상기 이동 단말들과 함께 original FA를 new FA로 스위칭한다. 이어 406 단계에서 상기 기지국은 상기 PI 및 FA-ID를 사용하여 상기 new FA의 프리앰블 신호를 식별하고, 상기 식별된 프리앰블 신호를 상기 new FA를 사용하여 상기 이동 단말들로 송신한다.
그러면 상기 이동 단말들은 상기 MOB_SCN-RSP 메시지에 포함되어 있는 정보를 사용하여 상기 new FA를 통해 송신되는 프리앰블 신호의 품질을 스캐닝한다. 그리고 상기 이동 단말들은 new FA에 대한 스캐닝이 모두 완료된 경우, 상기 기지국으로 상기 스캐닝 결과를 송신한다.
이에 따라, 상기 기지국은 408 단계에서 상기 이동 단말들로부터 스캐닝 결과를 수신한 경우, 410 단계로 진행하여 상기 이동 단말들과 함께 상기 new FA를 original FA로 스위칭한다.
상기 기지국은 상기 스캐닝 결과에 따라 현재 사용 중인 original FA를 new FA로 스위칭해야 함을 판단하면, 412 단계에서 핸드오버 작동 모드값이 1로 설정되고, 타켓 기지국 값이 상기 new FA로 설정된 MOB_BSHO-REQ 메시지를 상기 이동 단말들로 송신한다. 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지는 상기 이동 단말들에게 new FA로의 핸드오버를 지시하기 위해 사용된다.
한편, 도 4에는 도시되지 않았지만, 상기 기지국은 상기 스캐닝 결과에 따라 original FA를 new FA로 스위칭해야 할 필요가 없음을 판단한 경우, 상기 new FA로의 핸드오버 과정을 수행하지 않고 현재 사용 중인 original FA를 계속 사용한다.
상기 기지국은 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지에 대한 응답으로 414 단계에서 상기 이동 단말들 각각으로부터 핸드오버 수행 여부 정보가 포함된 MOB_HO-IND 메시지를 수신한다.
상기 핸드오버 수행 여부 정보에는 상기 이동 단말들 각각이 핸드오버를 결정하였는지를 나타내는 정보 및 핸드오버를 거부하였는지를 나타내는 정보 중 하나가 포함된다.
따라서 상기 기지국은 상기 이동 단말들 각각의 상기 핸드오버 수행 여부 정보를 체크하여, 416 단계에서 대다수의 이동 단말들이 핸드오버를 결정했는지 여부를 판단한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기지국은 핸드오버를 결정한 이동 단말의 수가 미리 설정된 임계값을 초과하는지를 판단함으로써 상기 대다수의 이동 단말들이 핸드오버를 결정했는지 여부를 판단한다.
상기 기지국은 상기 대다수의 이동 단말들이 핸드오버를 결정한 경우, 418 단계로 진행하여 상기 new FA로 핸드오버한다. 그리고 상기 기지국은 상기 대다수의 이동 단말들이 핸드오버를 결정하지 않은 경우에는 상기 new FA로 핸드오버하지 않고, 420 단계에서 기존에 사용하던 original FA를 계속 사용한다.
한편, 상기 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 이동 단말들은 각각 다음과 같은 3가지 과정을 수행할 수 있다.
첫째로, 상기 이동 단말들은 각각 상기 기지국과 같이 new FA로 핸드오버를 수행할 수 있으며, 둘째로 상기 이동 단말들은 각각 상기 new FA로의 핸드오버를 거부할 수 있다. 또한 상기 이동 단말들은 상기 2가지 과정 외에, 상기 기지국의 new FA로의 핸드오버 결정 여부에 상관없이 각각 다른 기지국으로의 핸드오버 과정을 수행할 수 있다.
이하 상기와 같은 이동 단말들의 3가지 동작 과정을 구체적으로 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 하나의 이동 단말의 동작 과정을 설명하고 있지만, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 이동 단말의 동작은 다수의 이동 단말에 의해서 수행될 수 있음은 물론이다.
먼저, 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 new FA로의 핸드 오버를 결정한 이동 단말의 동작 과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 new FA로의 핸드오버를 결정한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 이동 단말은 상기 기지국이 상기 new FA로의 핸드오버를 결정함에 따라 상기 new FA로 핸드오버를 수행한다. 그리고 상기 이동 단말은 500 단계에서 서빙 기지국을 식별하기 하기 위하여, 상기 new FA를 통해 수신되는 하향링크(Downlink) 프레임의 프리앰블 신호를 탐색한다.
상기 이동 단말은 502 단계에서 프리앰블 신호가 탐색되었는지를 판단한다. 그리고 상기 이동 단말은 502 단계에서 상기 프리앰블 신호가 탐색되지 않은 경우, 상기 기지국의 new FA로의 핸드오버 과정이 상기 이동 단말에서의 new FA로의 핸드오버 과정보다 늦게 수행되는 것으로 판단한다. 이에 따라 상기 이동 단말은 미리 설정된 시간 동안 프리앰블 신호가 탐색되지 않으면, 504 단계에서 상기 new FA와 상이한 다른 FA를 사용하는 기지국으로 핸드오버를 수행한다.
이와 달리, 상기 이동 단말은 프리앰블 신호가 탐색되는 경우, 상기 기지국의 new FA로의 핸드오버 과정이 상기 이동 단말에서의 new FA로의 핸드오버 과정보다 빨리 완료된 것으로 판단한다. 이는 상기 서빙 기지국에서의 FA 핸드오버 과정이 완료되어야만, 프리앰블 신호가 포함된 하향링크 프레임이 송신될 수 있기 때문이다. 즉, 상기와 같은 프리앰블 신호 탐색 과정은 상기 이동 단말이 new FA를 사용하여 상기 기지국과의 통신을 지연없이 수행할 수 있는지의 여부를 판단하기 위한 것이다.
상기 이동 단말은 상기 502 단계에서 프리앰블 신호가 탐색되는 경우 506 단계로 진행하여 상기 프리앰블 신호에 대응되는 기지국 즉, 서빙 기지국과의 동기화를 수행한다. 그리고 상기 이동 단말은 상기 서빙 기지국으로부터 송신된 맵 메시지를 디코딩하고, 508 단계에서 상기 서빙 기지국과 레인징 과정을 수행한다.
여기서, 상기 이동 단말은 고속(fast) 레인징 또는 경쟁 기반(contention based) 레인징을 수행할 수 있다. 하지만, 상기 경쟁 기반 레인징이 수행될 경우 이동 단말들 간 경쟁에 따라 큰 지연이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 상기 고속 레인징이 수행되는 경우를 설명하도록 한다.
상기 이동 단말은 상기 고속 레인징 수행을 위해 상기 서빙 기지국으로부터 전용(dedicated) 자원을 할당받는다. 그리고 상기 이동 단말은 상향링크 메시지에 포함된 고속 레인징 정보 엘리먼트(information element, 이하 ‘IE’라 칭함)들을 사용하여 상기 고속 레인징을 수행한다. 상기 이동 단말은 상기 고속 레인징 IE들을 상기 서빙 기지국으로부터 MOB_BSHO-REQ 메시지를 통해 수신한다. 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지는 상기 new FA로의 핸드오버가 수행되기 전에 상기 이동 단말로 송신된 메시지이다.
한편, 상기와 같은 고속 레인징 과정이 수행된 후, 상기 이동 단말은 상기 서빙 기지국으로부터 자원을 할당받아 510 단계에서 상기 이동 단말의 MAC 주소가 포함된 RNG-REQ 메시지를 상기 서빙 기지국으로 송신한다. 그러면, 상기 서빙 기지국은 상기 MAC 주소를 사용하여 original FA를 사용하는 이동 단말과 new FA를 사 용하는 이동 단말을 식별할 수 있다.
상기 original FA에서의 상기 이동 단말의 컨텍스트(context) 정보는 상기 new FA를 사용하는 서빙 기지국에서 사용될 수 있다. 따라서, 상기 서빙 기지국은 네트워크 엔트리 과정이 생략 가능한 이동 단말을 지시하는 HO optimization TLV가 포함된 RNG-RSP 메시지를 상기 이동 단말로 송신한다.
그러면, 상기 이동 단말은 512 단계에서 상기 HO optimization TLV가 포함된 RNG-RSP 메시지를 수신하여 상기 서빙 기지국과의 네트워크 엔트리 과정을 생략할 수 있다.
이에 따라, 상기 이동 단말은 레인징 과정 후, 네트워크 엔트리 과정을 수행하지 않고 new FA를 통해 상기 서빙 기지국과 일반적인 통신을 수행하는 것이 가능하다.
다음으로, 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 new FA로의 핸드오버를 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 new FA로의 핸드오버를 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면이다.
설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 기지국으로부터 서비스받는 이동 단말들이 각각 해당 셀 내에서 상이한 위치에 존재한다. 따라서, 상기 이동 단말들 각각에서 인지되는 FA의 채널 품질은 상기 이동 단말들 각각의 위치에 따라 상이하게 나타난다. 즉, 상기 기지국이 핸드오버한 new FA는 상기 이동 단말들 전체에서 좋은 채널 품질을 갖는 것이 불가능하다. 이에 따라, 상기 이동 단말들 각각은 상기 new FA에서의 채널 품질이 original FA에서의 채널 품질에 비해 저하된 경우, 상기 new FA로의 핸드오버를 거부할 수 있다.
도 6에서는, 상기와 같은 이유로 new FA로의 핸드오버를 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도시하고 있다.
도 6을 구체적으로 살펴보면, 상기 new FA로의 핸드오버를 거부한 이동 단말은 600 단계에서 기지국이 FA 핸드오버를 수행한 이후에도 계속 기존의 original FA를 사용한다. 따라서, 상기 이동 단말은 사용되는 FA가 상기 기지국이 사용하는 FA와 다르므로 상기 기지국으로부터 송신되는 하향링크 프레임을 검출할 수 없다. 이에 따라, 상기 이동 단말은 미리 설정된 시간동안 하향링크 프레임이 검출되지 않는 경우, 602 단계에서 상기 기지국과의 동기화가 실패되었음을 인지한다.
그리고 상기 이동 단말은 604 단계에서 네트워크 엔트리를 수행할 다른 FA를 탐색한다. 여기서, 상기 다른 FA는 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함된 추천 FA, 또는 현재 사용 중인 FA와 상이한 인접 기지국에서 사용되는 FA가 될 수 있다.
이어, 상기 이동 단말은 606 단계에서 상기 탐색된 FA를 사용하여 네트워크 엔트리를 수행한 후, 상기 original FA에서 상기 탐색된 FA로 스위칭한다.
다음으로, 기지국의 new FA로의 핸드오버 결정 여부에 상관없이, 이동 단말들이 각각 다른 기지국으로 핸드오버하는 과정을 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 new FA로의 핸드오버 결정 여부 에 상관없이, 다른 기지국으로의 핸드오버를 결정한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 과정은 상기 이동 단말이 스캐닝 구간 동안 new FA보다 더 좋은 채널 품질을 갖는 다른 FA를 검출한 경우 수행될 수 있다.
상기 이동 단말은 700 단계에서 상기 검출된 다른 FA로 스위칭한 후, 하향링크 프레임의 프리앰블 신호를 탐색한다. 그리고 상기 이동 단말은 702 단계에서 상기 프리앰블 신호가 탐색된 경우, 704 단계로 진행하여 상기 탐색된 프리앰블 신호에 대응되는 기지국과 동기화를 수행한다.
이와 달리, 상기 이동 단말은 상기 702 단계에서 상기 프리앰블 신호가 탐색되지 않은 경우, 706 단계로 진행하여 또 다른 FA를 선택한다. 여기서, 상기 이동 단말은 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함된 또 다른 FA를 선택하는 것도 가능하다.
한편, 상기 704 단계에서 동기화가 수행되면, 상기 이동 단말은 708 단계에서 상기 다른 FA가 사용 가능한지 여부를 판단한다. 상기 이동 단말은 상기 다른 FA가 사용 가능한 경우 710 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 상기 706 단계로 진행한다.
상기 이동 단말은 상기 다른 FA가 사용 가능한 경우, 상기 다른 FA를 사용하여 통신을 수행할 수 있음을 인지한다. 따라서, 상기 이동 단말은 상기 710 단계에서 해당 기지국과 레인징 과정을 수행하고, 712 단계에서 나머지 네트워크 엔트리 과정을 수행한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 FA 핸드오버를 거부한 경우, 핸드오버를 결정하거나 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 FA 핸드오버를 거부한 경우, 핸드오버를 결정하거나 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 기지국이 new FA로의 핸드오버를 거부한 경우, 상기 이동 단말은 800 단계에서 상기 new FA로의 핸드오버를 결정할 수 있다. 상기 이동 단말은 상기 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 802 단계로 진행하여 상기 new FA로의 핸드오버를 수행하고, 그렇지 않은 경우 804 단계로 진행한다.
상기 804 단계에서 상기 이동 단말은 new FA로의 핸드오버를 거부하였으므로, 기존의 original FA를 계속 사용한다. 그리고 상기 이동 단말은 806 단계에서 서빙 기지국과의 연결을 유지한다.
상기 이동 단말은 상기 802 단계에서 new FA로의 핸드오버를 수행한 경우, 808 단계로 진행하여 서빙 기지국의 프리앰블 신호를 탐색한다. 여기서 상기 new FA로의 핸드오버는 상기 이동 단말에서만 수행되기 때문에, 상기 이동 단말은 810 단계에서 상기 프리앰블 신호의 탐색에 실패한다.
따라서 상기 이동 단말은 812 단계로 진행하여 인접 리스트에 포함된 기지국들 중 다른 FA를 사용하는 기지국을 선택하고, 상기 선택한 기지국으로 핸드오버를 수행한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 단지 하나의 FA만을 사용 가능한 기지국이 기존의 이동 단말들과 FA 스위칭을 좀 더 효과적으로 수행할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명에서는 네트워크 환경이 변경되더라도 기지국이 이동 단말과의 통신에 사용되는 FA를 효과적으로 스위칭할 수 있으므로, 상기 이동 단말은 서비스 품질의 저하없이 지속적으로 서비스를 제공받을 수 있다.
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 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 FA간 스위칭을 지원하는 기지국의 구성부들을 보인 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성부들 간 신호 흐름을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 위한 핸드오버 과정을 도시한 신호 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 FA 스위칭을 위한 기지국의 핸드오버 과정을 도시한 도면,
도 5는 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 new FA로의 핸드오버를 결정한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 new FA로의 핸드오버를 결정한 경우, 상기 new FA로의 핸드오버를 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 new FA로의 핸드오버 결정 여부에 상관없이, 다른 기지국으로의 핸드오버를 결정한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 FA 핸드오버를 거부한 경우, 핸드오버를 결정하거나 거부한 이동 단말의 동작 과정을 도시한 도면.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국의 할당 주파수(frequency assignment : FA) 스위칭 방법에 있어서,
    변경할 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(preamble index)와, 인접(neighbor) 기지국 정보를 포함하는 인접 리스트를 상기 기지국이 서비스하는 이동 단말들로 브로드캐스팅(broadcasting)하는 과정과,
    상기 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 상기 이동 단말들 각각으로 유니캐스팅(unicasting)하거나 상기 이동 단말들로 브로드캐스팅하는 과정과,
    현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스를 사용하여 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호를 상기 이동 단말들로 송신하는 과정과,
    상기 스캐닝 지시 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라, 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 과정을 포함하는 FA 스위칭 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기지국 식별자는,
    기지국들을 관리하는 무선 시스템 관리부(wireless system manager: WSM)로부터 획득된 기지국 식별자 및 상기 기지국에서 상기 제1FA에 대응하여 생성된 가상(virtual)의 인접 기지국 식별자 중 하나를 포함하는 FA 스위칭 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스캐닝 지시 메시지는,
    상기 FA 식별자, 스캐닝 동작이 시작되어야 하는 시점을 나타내는 스캐닝 시작 시점 정보 및 상기 스캐닝 동작이 수행되어야 하는 시구간을 나타내는 스캐닝 시구간 정보를 포함하는 FA 스위칭 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스위칭하는 과정은,
    상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭할 것을 결정한 경우, 상기 이동 단말들로 타겟(target) 기지국이 상기 제1FA로 설정되었음을 나타내는 핸드오버 요구 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 이동 단말들로부터 핸드오버 지시 여부 정보가 포함된 핸드오버 응답 메시지들을 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 응답 메시지들에 포함된 상기 핸드오버 지시 여부 정보에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 과정을 포함하는 FA 스위칭 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호는,
    상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스에 대응하여 결정된 프리앰블 신호임을 특징으로 하는 FA 스위칭 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 할당 주파수(frequency Assignment: FA) 스위칭 방법에 있어서,
    기지국으로부터 브로드캐스팅(broadcasting)되는, 인접(neighbor) 기지국 정보가 포함된 인접 리스트 및, 상기 기지국으로부터 유니캐스팅(unicasting)되거나 브로드캐스팅되는, 변경할 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 스캐닝 지시 메시지를 수신한 후 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호를 수신하는 과정과,
    상기 스캐닝 지시 메시지에 포함된 상기 제1FA에 대한 스캐닝 정보를 사용하여 상기 프리앰블 신호에 대한 스캐닝을 수행하는 과정과,
    상기 스캐닝 수행 결과를 상기 기지국으로 송신한 후, 상기 기지국의 제어에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 과정을 포함하며,
    상기 인접 리스트는 상기 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(index)를 포함하는 FA 스위칭 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1FA에 대한 스캐닝 정보는,
    상기 FA 식별자, 스캐닝 동작이 시작되어야 하는 시점을 나타내는 스캐닝 시작 시점 정보 및 상기 스캐닝 동작이 수행되어야 하는 시구간을 나타내는 스캐닝 시구간 정보를 포함하는 FA 스위칭 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호는,
    상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스에 대응하여 결정된 프리앰블 신호임을 특징으로 하는 FA 스위칭 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 스위칭하는 과정은,
    상기 기지국으로부터 타겟(target) 기지국이 상기 제1FA로 설정되었음을 나타내는 핸드오버 요구 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 제1FA에 대한 핸드오버 수행 여부를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 핸드오버 수행 여부 정보가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 상기 기지국으로 송신하는 과정과,
    상기 기지국의 제어에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 과정을 포함하는 FA 스위칭 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    무선 신호를 송신하는 송신부와,
    무선 신호를 수신하는 수신부와,
    변경할 제1할당 주파수(frequency assignment:FA)를 선택하는 FA 선택부와,
    상기 FA 선택부에서 선택된 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(preamble Index)와, 인접(neighbor) 기지국 정보를 포함하는 인접 리스트를 관리하는 인접 리스트 관리부와,
    상기 인접 리스트를 상기 기지국이 서비스하는 이동 단말들로 브로드캐스팅(broadcasting)하고, 상기 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 상기 송신부를 통해 상기 이동 단말들 각각으로 유니캐스팅(unicasting)하거나 상기 이동 단말들로 브로드캐스팅하고, 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스를 사용하여 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호를 상기 송신부를 통해 상기 이동 단말들로 송신하고, 상기 수신부를 통해 상기 스캐닝 지시 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라, 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 제어부를 포함하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기지국 식별자는,
    기지국들을 관리하는 무선 시스템 관리부(wireless system manager: WSM)로부터 획득된 기지국 식별자 및 상기 기지국에서 상기 제1FA에 대응하여 생성된 가상(virtual)의 인접 기지국 식별자 중 하나를 포함하는 기지국.
  12. 제10항에 있어서, 상기 스캐닝 지시 메시지는,
    상기 FA 식별자, 스캐닝 동작이 시작되어야 하는 시점을 나타내는 스캐닝 시작 시점 정보 및 상기 스캐닝 동작이 수행되어야 하는 시구간을 나타내는 스캐닝 시구간 정보를 포함하는 기지국.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 이동 단말들로부터 수신한 스캐닝 결과에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭할 것을 결정한 경우, 상기 이동 단말들로 타겟(target) 기지국이 상기 제1FA로 설정되었음을 나타내는 핸드오버 요구 메시지를 송신하도록 상기 송신부를 제어하고, 상기 수신부를 통해 상기 이동 단말들로부터 핸드오버 지시 여부 정보가 포함된 핸드오버 응답 메시지들이 수신되면, 상기 핸드오버 응답 메시지들에 포함된 상기 핸드오버 지시 여부 정보에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭함을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호는,
    상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스에 대응하여 결정된 프리앰블 신호임을 특징으로 하는 기지국.
  15. 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서,
    송신부와,
    기지국으로부터 브로드캐스팅(broadcasting)되는, 인접(neighbor) 기지국 정보가 포함된 인접 리스트 및, 상기 기지국으로부터 유니캐스팅(unicasting)되거나 브로드캐스팅되는, 변경할 제1FA에 대한 스캐닝(scanning) 지시 메시지를 수신하는 수신부와,
    상기 스캐닝 지시 메시지를 수신한 후 현재 사용 중인 제2FA를 상기 제1FA로 일시적으로 스위칭하고, 미리 정해진 스캐닝 시구간 동안 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호가 수신되면, 상기 스캐닝 지시 메시지에 포함된 상기 제1FA에 대한 스캐닝 정보를 사용하여 상기 프리앰블 신호에 대한 스캐닝을 수행하고, 상기 스캐닝 수행 결과를 상기 기지국으로 송신하도록 상기 송신부를 제어하고, 상기 기지국의 제어에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭하는 제어부를 포함하며,
    상기 인접 리스트는 상기 제1FA에 대응되는 기지국 식별자, FA 식별자 및 프리앰블 인덱스(index)를 포함하는 이동 단말.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1FA에 대한 스캐닝 정보는,
    상기 FA 식별자, 스캐닝 동작이 시작되어야 하는 시점을 나타내는 스캐닝 시작 시점 정보 및 상기 스캐닝 동작이 수행되어야 하는 시구간을 나타내는 스캐닝 시구간 정보를 포함하는 이동 단말.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1FA에 대응되는 프리앰블 신호는,
    상기 FA 식별자 및 프리앰블 인덱스에 대응하여 결정된 프리앰블 신호임을 특징으로 하는 이동 단말.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국으로부터 타겟(target) 기지국이 상기 제1FA로 설정되었음을 나타내는 핸드오버 요구 메시지가 수신되면, 상기 제1FA에 대한 핸드오버 수행 여부를 결정하고, 상기 결정된 핸드오버 수행 여부 정보가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 상기 기지국으로 송신하도록 상기 송신부를 제어하고, 상기 기지국의 제어에 따라 상기 제2FA를 상기 제1FA로 스위칭함을 특징으로 하는 이동 단말.
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