KR101655325B1 - 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템의 그룹 핸드오버 방법 및 장치 - Google Patents

이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템의 그룹 핸드오버 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템의 그룹 핸드오버 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 서빙 기지국의 방법은, 중계국으로부터 측정 보고 메시지가 수신될 시, 상기 중계국이 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국인지 여부를 검사하는 과정과, 기 저장된 정보로부터 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보를 수집하는 과정과, 상기 수집된 핸드오버 관련 정보를 타겟 기지국으로 전송하여 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버를 요청하는 과정과, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 나타내는 메시지를 수신하는 과정을 포함한다.

Description

이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템의 그룹 핸드오버 방법 및 장치{GROUP HANDOVER METHOD AND APPARATUS IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM THAT SUPPORTS MOBILE RELAY STATION}
본 발명은 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템의 그룹 핸드오버 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하고, 상기 핸드오버 시 서빙 기지국이 백홀(backhaul)을 통해 상기 다수의 단말들에 대한 인증 절차를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 시스템에서는 차량에 탑승한 이동 단말들에 대해 신뢰성(reliable)이 높은 끊김 없는(seamless) 통화를 제공하기 위하여 이동 중계국(Mobile Relay Station)의 핸드오버 방식이 기술되고 있다. 예를 들어, 상기 방식에서 버스 혹은 기차와 같은 고속의 이동 수단에 탑재된 이동 중계국은 상기 고속의 이동 수단 내에 존재하는 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행함으로써, 상기 다수의 단말들에게 끊김 없으며 신뢰성이 높은 서비스를 제공한다. 즉, 상기 셀룰러 시스템에서는 핸드오버 시 서비스가 단절되는 시간을 감소시키기 위하여 이동 중계국이 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하고 그 결과만을 상기 다수의 단말들로 알려주는 방식을 기술하고 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 이동 중계국을 지원하는 802.16j 기반의 광대역 무선통신 시스템에서의 핸드오버 절차를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 단말1(MS1: Mobile Station 1, 100)과 단말2(MS2: Mobile Station 2, 102)를 포함하는 이동 중계국(RS: Relay Station, 104)은 핸드오버 이벤트가 발생될 경우, 110단계에서 서빙 기지국(Serving BS: Serving Base Station, 106)으로 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 전송하여 상기 단말들(100, 102)의 MAC 주소 혹은 핸드오버 식별자를 요청한다. 그러면, 상기 서빙 기지국(106)은 112단계에서 상기 단말들(100, 102)의 MAC 주소 혹은 핸드오버 식별자를 포함하는 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 상기 이동 중계국(104)으로 전송한다.
이후, 상기 이동 중계국(104)은 114단계에서 핸드오버 지시(MOB_HO-IND) 메시지를 상기 서빙 기지국(106)으로 전송하여 상기 서빙 기지국(106)과의 연결을 해제하고, 116단계에서 타겟 기지국(Target BS, 108)과의 연결을 재설정하기 위하여 상기 단말들(100, 102)의 MAC 주소 혹은 핸드오버 식별자를 포함하는 레인징 요청(RNG_REQ) 메시지를 전송한다. 상기 레인징 요청(RNG_REQ) 메시지를 수신한 타겟 기지국(108)은 118단계에서 상기 단말들(100, 102)의 MAC 주소 혹은 핸드오버 식별자에 따라 독립된 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 생성하여 상기 이동 중계국(104)으로 전송한다.
이후, 상기 이동 중계국(104)은 상기 타겟 기지국(108)으로부터 수신된 레인징 응답 메시지를 120 단계 및 122단계를 통해 상기 단말들(100, 102)로 전송하여 핸드오버 절차를 완료한다.
상술한 바와 같은 방식에서 이동 중계국은 도 2에 도시된 바와 같이 MAC-SS(Security Sublayer)(201)에서 상기 타겟 기지국으로부터 수신된 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지의 무결성을 검사하고, 상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지에 요약(encapsulation)된 단말들의 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 획득(decapsulation)한 후 상기 각 단말들로 전송한다. 따라서, 상기 이동 중계국이 상기 MAC-SS를 가지고 있지 않은 경우, 상기 각 단말들로 전송할 레인징 응답 메시지를 획득할 수 없게 되며, 상기 이동 중계국에 상기 MAC-SS를 추가할 경우 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.
한편, 상기 타겟 기지국과 서빙 기지국이 다른 인증키(Authentication Key)를 사용하는 경우 혹은 동일한 인증키를 사용하지만 상기 핸드오버 과정이 완료되기 이전에 인증키의 유효기간이 초과하여 인증키를 갱신해야 할 경우, 상기 단말들은 핸드오버를 수행한 후 상기 타겟 기지국에서의 재인증을 수행해야 하며, 이는 서비스 단절시간을 증가시키는 문제점을 발생시킨다. 또한, 상기 타겟 기지국에서 상기 단말이 사용하는 암호화 알고리즘을 지원하지 못할 경우에도 상기와 같이 재인증 과정을 수행해야 하므로 서비스 단절 시간이 증가되는 문제점이 있다.
기술적 과제
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 본 발명은 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템의 그룹 핸드오버 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행할 경우, 서빙 기지국이 백홀을 통해 상기 단말들의 인증 절차를 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행할 경우, 핸드오버 준비 절차 중에 서빙 기지국이 상기 다수의 단말들의 인증 정보를 획득하여 타겟 기지국과의 인증 절차를 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 서빙 기지국의 방법은, 중계국으로부터 측정 보고 메시지가 수신될 시, 상기 중계국이 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국인지 여부를 검사하는 과정과, 기 저장된 정보로부터 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보를 수집하는 과정과, 상기 수집된 핸드오버 관련 정보를 타겟 기지국으로 전송하여 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버를 요청하는 과정과, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 나타내는 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버 방법은, 상기 이동 중계국의 셀 식별자와 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정 보고 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오버를 지시하는 메시지를 수신하는 과정과, 상기 서빙 기지국과의 연결을 해제하는 과정과, 상기 타겟 기지국에 대한 동기화 및 무선 자원 획득 절차를 수행하는 과정과, 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들이 필요로 하는 상향링크 자원 정보를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 타겟 기지국의 방법은, 이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 이동 중계국 및 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 결정하는 과정과, 상기 핸드오버 승인이 결정될 시, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 포함하는 핸드오버 승인 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국을 통해 통신하는 이동 단말의 핸드오버 방법은, 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 수신하는 과정과, 수신된 암호화 알고리즘에 따라 암호화 키를 갱신하는 과정과, 상기 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당 받는 과정과, 상기 할당된 상향링크 자원을 통해 암호화 키 갱신을 나타내는 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따라 이동 중계국을 지원하는 802.16j 기반의 광대역 무선통신 시스템의 핸드오버 절차를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따라 이동 중계국을 지원하는 802.16j 기반의 광대역 무선통신 시스템에서 각 노드의 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 신호 흐름을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 서빙 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 단말들의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 타겟 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 신호 흐름을 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 동작 절차를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 서빙 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 단말들의 동작 절차를 도시하는 도면, 및
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 타겟 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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 발명에서는 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 상기 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하고, 이때 서빙 기지국이 상기 단말들의 인증 정보를 획득하여 백홀(backhaul)을 통해 타겟 기지국과 인증 절차를 수행하는 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.
이하 본 발명에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 IEEE 802.16j 시스템과 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템을 예로 들어 설명할 것이나, 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 모든 시스템에 적용 가능함은 물론이다. 상기 IEEE 802.16j 시스템에서 기지국은 BS(Base Station), 이동 중계국은 MRS(Mobile Relay Station), 단말은 MS(Mobile Station)로 표현되며, 상기 3GPP LTE 시스템에서 기지국은 eNode B, 이동 중계국은 Mobile eNode R 혹은 Mobile Relay, 단말은 UE(User Equipment)로 표현된다.
도 3은 본 발명에 따라 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선 통신 시스템의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 기지국(320, 322)은 무선 접속으로 인터페이스하여 단말들(300, 302)에게 무선구간의 연결(connection)을 제공하며, 기지국 제어기(330)는 상기 단말들(300, 302)의 연결 및 이동성을 관리한다. 여기서, 상기 단말들(300, 302)은 상기 기지국(320, 322)과 직접 링크로 연결될 수도 있으며, 고속 이동으로 상기 기지국(320, 322)과의 채널 상태가 열악해짐에 따라 이동 중계국(310, 312)을 통해 상기 기지국(320, 322)에 연결될 수도 있다.
한편, 상기 이동 중계국(310)이 서빙 기지국(320)에서 인접 기지국(322)의 영역으로 이동할 경우, 상기 이동 중계국(310)은 상기 단말들(300)을 대표하여 상기 인접 기지국(322)로의 핸드오버를 수행한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 이동 중계국(310)은 종속된 다수의 단말들(300)을 대신하여 핸드오버를 수행하며, 상기 서빙 기지국(320)은 핸드오버 준비 절차 수행 시에 상기 이동 중계국(310)에 포함된 단말들(300)의 인증 정보를 이용하여 백홀을 통해 핸드오버 타겟이 되는 인접 기지국 즉, 타겟 기지국(322)과의 인증 절차를 수행한다. 즉, 상기 서빙 기지국(320)은 상기 이동 중계국(310)의 핸드오버가 필요할 시, 상기 이동 중계국(310)에 포함된 단말들(300)의 인증 관련 정보를 획득하여 백홀을 통해 상기 단말들(300)의 인증 관련 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 타겟 기지국(322)으로 전송하고, 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지를 통해 상기 단말들(300)과 상기 타겟 기지국(322)이 사용할 인증키에 대한 인증 관련 정보를 획득한 후, 핸드오버 준비 절차가 완료되기 이전에 상기 획득된 인증 관련 정보를 상기 단말들(300)로 전송한다.
그러면, 먼저 하기 도 4 내지 도 8을 참조하여 IEEE 802.16j 시스템에서 이동 중계국이 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버하는 경우를 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 이동 중계국(404)은 핸드오버가 필요하다고 판단될 시, 410단계에서 서빙 기지국(406)으로 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 전송한다. 이때, 상기 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지는 본 발명에 따라 하기 표 1과 같이 구성된다.
하기 표 1은 본 발명에 따라 이동 중계국이 서빙 기지국으로 전송하는 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지의 구성을 나타낸다.
Figure 112011078081695-pct00001
상기 표 1에서 상기 "Terminal capability"는 상기 메시지를 전송한 노드가 단말(MS)로 동작하는지, 이동 중계국(MRS)으로 동작하는지, 혹은 이동 네트워크를 지원하는지 여부를 나타낸다. 여기서, 상기 이동 중계국(404)은 상기 "Terminal capability"의 비트 1(Bit #1)과 비트 2(Bit #2)를 1로 설정한다. 또한, 상기 "RSID"는 상기 이동 중계국(404)의 식별자를 나타내며, 상기 "N_MS in MN Index"는 상기 이동 중계국(404)의 중계 링크를 통해 서빙 기지국(406)과 통신을 수행하는 단말들(400, 402)의 수를 나타내며, 상기 "MSID"는 상기 단말들(400, 402)의 식별자를 나타낸다.
즉, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 이동 중계국(404)은 상기 이동 중계국(404) 자신의 식별자(RSID)와 상기 이동 중계국(404)이 제공하는 이동 네트워크에 속한 단말들(400, 402)의 수와 식별자(MSID)를 포함하는 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 상기 서빙 기지국(406)으로 전송한다.
이후, 서빙 기지국(406)은 상기 이동 중계국(404)으로부터 수신된 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지의 "Terminal capability"의 값을 확인하여 비트 1(Bit #1)과 비트 2(Bit #2)가 1로 설정되었을 시, 이동 네트워크를 지원하는 이동 중계국(404)임을 확인하고, 상기 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지에서 상기 이동 중계국(404)에 포함된 단말들(400, 402)의 식별자(MSID)를 확인한다. 이후, 상기 서빙 기지국(406)은 412단계에서 상기 확인된 식별자(MSID)를 가진 단말들(400, 402)로 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 서빙 기지국(406)은 상기 단말들(400, 402)로 전송되는 패킷에 인증 정보 요청 서브헤더(Authorization Information Request Subheader)를 추가하여 상기 인증 관련 정보를 요청할 수 있다. 이때, 상기 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지는 상기 서빙 기지국(406)에서 암호화되어 전송되며, 상기 이동 중계국(404)은 단순히 상기 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지를 각 단말로 포워딩하는 역할만을 수행한다. 여기서, 상기 인증 관련 정보를 요청하는 메시지는 하기 표 2와 같이 구성된다.
하기 표 2는 본 발명에 따라 서빙 기지국이 이동 중계국에 포함된 단말들로 인증 관련 정보를 요청하는 메시지의 구성을 나타낸다.
Figure 112011078081695-pct00002
상기 표 2에서 상기 "Reason Code"는 상기 인증 정보 요청 메시지를 전송하는 목적을 나타내며, 상기 "PKM Identifier"는 서빙 기지국과 단말간에 사용되는 사설 키 관리 식별자(Privacy key Management ID)를 나타낸다. 여기서, 상기 기지국(406)은 상기 "Reason Code"의 비트 1(Bit #1)을 1로 설정하여 그룹 핸드오버임을 나타낸다.
상기 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지를 수신한 단말들(400, 402)은 상기 메시지의 전송 목적을 확인하여 상기 전송 목적에 따라 필요한 정보를 생성한다. 여기서, 상기 단말들(400, 402)은 메시지의 전송 목적이 그룹 핸드오버일 경우, 414단계에서 자신의 인증 정보를 포함하는 인증 요청(Pre-AUTH_REQ) 메시지를 전송한다. 이때, 상기 인증 요청 메시지는 기존에 제공된 인증 요청(Authorization Request) 메시지를 이용하며, 상기 서빙 기지국과 단말들이 사용하는 암호키로 암호화되어 전송된다.
이후, 상기 서빙 기지국(406)은 416단계에서 상기 이동 중계국(404)의 핸드오버를 요청하기 위한 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지를 백홀을 통해 상기 타겟 기지국(408)으로 전송한다. 이때, 상기 서빙 기지국(406)은 상기 단말들(400, 402)로부터 수신한 인증 요청(Pre-AUTH_REQ) 메시지를 상기 핸드오버 요청(HOP-REQ)에 피기백하여 전송한다. 여기서, 상기 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지는 상기 이동 중계국(404)에 포함된 이동 단말들의 식별자(MSID), 핸드오버 추정 시간(Estimated time to HO), 필요 대역폭(required BW) 및 서비스 품질(QoS) 정보를 포함하며, 추가로 상기 이동 중계국(404)의 식별자(RSID)와 핸드오버 추정 시간(Estimated time to HO), 필요 대역폭(required BW) 및 서비스 품질(QoS) 정보를 포함한다.
상기 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지를 수신한 타겟 기지국(408)은 상기 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지에 포함된 인증 요청(Pre-AUTH_REQ) 메시지를 확인하여 상기 이동 중계국(404)에 포함된 단말들(400, 402)의 인증 정보 갱신 여부를 판단한다. 상기 타겟 기지국(408)은 상기 단말들(400, 402)의 인증 정보 갱신이 판단되면, 418단계에서 각 단말로 전송할 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 생성하고, 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지를 생성하여 이동 중계국(404)의 핸드오버 승인 여부를 기록한 후, 상기 각 단말로 전송할 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 상기 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지에 피기백하여 상기 백홀을 통해 상기 서빙 기지국(406)으로 전송한다. 이때, 상기 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지는 기존에 제공된 인증 응답(Authorization Reply) 메시지를 이용한다.
이후, 상기 서빙 기지국(406)은 타겟 기지국을 결정하고, 420단계에서 상기 타겟 기지국(408)에 대한 정보를 포함하는 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 상기 이동 중계국(404)으로 전송하며, 동일한 시간에 422단계를 통해 상기 타겟 기지국(408)으로부터 수신한 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 상기 단말들(400, 402)로 전송한다. 여기서, 상기 서빙 기지국(406)은 상기 단말들(400, 402)에 대한 CID(Connection ID)를 상기 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지에 포함시켜 전송한다.
또한, 여기서 상기 단말들(400, 402)은 수신된 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지에 포함된 인증 정보들을 이용하여 상기 타겟 기지국에서 사용할 암호화키를 생성 및 갱신한다.
상기 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 수신한 이동 중계국(404)은 424단계에서 자원 유지 시간(Resource retain time)내에 상기 서빙 기지국(406)으로 핸드오버 지시(MOB_HO-IND) 메시지를 전송하여 상기 서빙 기지국(406)과의 연결을 해제한다.
상기 이동 중계국(404)은 상기 서빙 기지국(406)과의 연결이 해제되면, 상기 타겟 기지국(408)의 RF 채널을 통해 FCH와 DL_MAP을 수신하여 상기 타겟 기지국과의 하향링크 동기화를 수행하고, 426단계에서 상기 타겟 기지국(408)과의 재연결을 위하여 CDMA 레인징 코드(CDMA_Ranging_code)를 포함하는 CDMA_code_REQ 메시지를 상기 타겟 기지국(408)으로 전송한다. 이후, 상기 타겟 기지국(408)은 428계에서 레인징 요청 메시지의 전송을 위한 상향링크 자원 할당 정보(UL-MAP)를 상기 이동 중계국(404)으로 전송한다.
이후, 상기 이동 중계국(404)은 430단계에서 상기 타겟 기지국(408)으로 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송하여 상향링크 동기화를 수행하며 물리계층 파라미터를 갱신하고, 상기 타겟 기지국(408)은 상기 이동 중계국에 속한 모든 단말들(400, 402)의 CID를 갱신하고, 상기 갱신된 CID 정보를 포함하는 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 상기 이동 중계국(404)으로 전송한다.
상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 수신한 이동 중계국(404)은 434단계에서 상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지에 포함된 갱신된 CID와 기존의 CID에 대한 정보를 매핑하고, 436단계에서 상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 상기 단말들(400, 402)로 전송한다. 이때, 상기 이동 중계국(404)은 상기 갱신된 CID와 기존 CID를 매핑함으로써, 상기 단말들(400, 402)로부터 기존 CID를 갖고 수신된 패킷을 CID 매퍼를 통해 상기 갱신된 CID로 변경하여 상기 타겟 기지국(408)으로 전송하며, 상기 타겟 기지국(408)으로부터 갱신된 CID를 갖고 수신된 패킷을 상기 CID 매퍼를 통해 기존 CID로 변경하여 해당 단말로 전송한다. 여기서, 상기 CID 갱신은 비주기적으로 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 이동 중계국은 501단계에서 서빙 기지국의 수신신호 세기기 일정 수준 이하로 감쇠되는지 검사하여 핸드오버가 필요한지 여부를 판단한다. 상기 이동 중계국은 상기 서빙 기지국의 수신신호 세기가 일정 수준 이하로 감쇠될 시 핸드오버가 필요함을 판단한 후, 503단계에서 자신의 영역에 속한 단말의 수와 단말 ID를 확인하고, 505단계로 진행하여 상기 단말의 수와 단말의 ID를 포함하는 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지는 본 발명에 따라 상기 표 1과 같이 구성된다.
이후, 상기 이동 중계국은 507단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 수신하고, 509단계에서 자원 유지 시간(Resource retain time)내에 상기 서빙 기지국으로 핸드오버 지시(MOB_HO-IND) 메시지를 전송하여 상기 서빙 기지국과의 연결을 해제한다.
상기 서빙 기지국과의 연결이 해제되면, 상기 이동 중계국은 511단계에서 타겟 기지국의 RF 채널을 통해 FCH와 DL_MAP을 수신하여 상기 타겟 기지국과의 하향링크 동기화를 수행한다. 이때, 상기 이동 중계국은 CDMA 레인징 코드(CDMA_Ranging_code)를 포함하는 CDMA_code_REQ 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하여 레인징 요청 메시지의 전송을 위한 상향링크 자원 할당 정보(UL-MAP)를 수신한다.
이후, 상기 이동 중계국은 513단계에서 상기 타겟 기지국으로 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송하고, 515단계에서 상기 이동 중계국에 속한 모든 단말들의 갱신된 CID 정보를 포함하는 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 상기 타겟 기지국으로부터 수신한다. 이후, 상기 이동 중계국은 517단계에서 상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지에 포함된 갱신된 CID와 기존의 CID에 대한 정보를 매핑하고, 519단계에서 상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 상기 단말들로 전송한다. 이때, 상기 이동 중계국은 상기 갱신된 CID와 기존 CID를 매핑함으로써, 상기 단말들로부터 기존 CID를 갖고 수신된 패킷을 CID 매퍼를 통해 갱신된 CID로 변경하여 상기 타겟 기지국으로 전송하며, 상기 타겟 기지국으로부터 갱신된 CID를 갖고 수신된 패킷을 상기 CID 매퍼를 통해 기존 CID로 변경하여 해당 단말로 전송한다.
이후, 상기 이동 중계국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우에 대한 서빙 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 서빙 기지국은 601단계에서 이동 중계국으로부터 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 구성되는 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 수신하고, 603단계로 진행하여 상기 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지에 포함된 "Terminal capability"를 통해 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 노드가 이동 네트워크를 지원하는 이동 중계국임을 확인하고, 상기 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지에서 상기 이동 중계국에 포함된 단말들의 수와 식별자(MSID)를 확인한다.
이후, 상기 서빙 기지국은 605단계에서 상기 표 2와 같은 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지를 생성하여 상기 확인된 식별자(MSID)를 가진 단말들로 전송한다. 여기서, 상기 서빙 기지국은 상기 단말들로 전송되는 패킷에 인증 정보 요청 서브헤더(Authorization Information Request Subheader)를 추가하여 상기 인증 관련 정보를 요청할 수 있다. 이때, 상기 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지는 상기 서빙 기지국에서 암호화되어 전송되며, 상기 이동 중계국은 단순히 상기 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지를 각 단말로 포워딩하는 역할만을 수행한다. 여기서, 상기 서빙 기지국은 상기 인증 관련 정보를 요청하는 메시지에서 "Reason Code"의 1(Bit #1)을 1로 설정하여 상기 메시지의 전송 목적이 그룹 핸드오버임을 나타내고, 상기 서빙 기지국과 단말간에 사용되는 사설 키 관리 식별자(PKM ID)를 포함시킨다.
이후, 상기 서빙 기지국은 607단계에서 상기 단말들로부터 인증 관련 정보를 포함하는 인증 요청(Pre-AUTH_REQ) 메시지를 수신하고, 609단계로 진행하여 상기 이동 중계국의 핸드오버를 요청하기 위한 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지를 백홀을 통해 타겟 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 서빙 기지국은 상기 단말들로부터 수신한 인증 요청(Pre-AUTH_REQ) 메시지를 상기 핸드오버 요청(HOP-REQ)에 피기백하여 전송한다. 여기서, 상기 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지는 상기 이동 중계국에 포함된 이동 단말들의 식별자(MSID), 핸드오버 추정 시간(Estimated time to HO), 필요 대역폭(required BW) 및 서비스 품질(QoS) 정보를 포함하며, 추가로 상기 이동 중계국의 식별자(RSID)와 핸드오버 추정 시간(Estimated time to HO), 필요 대역폭(required BW) 및 서비스 품질(QoS) 정보를 포함한다.
이후, 상기 서빙 기지국은 611단계에서 상기 타겟 기지국으로부터 인증 응답(Pre-AUTH_RSP)을 포함하는 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지를 수신하고, 613단계에서 상기 이동 중계국의 핸드오버 타겟 기지국을 결정한다. 이후, 상기 서빙 기지국은 615단계에서 상기 이동 중계국으로 핸드오버 응답(MOB_HO-RSP) 메시지를 전송하고, 상기 타겟 기지국으로부터 수신된 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 각 단말들로 전송한다.
이후, 상기 서빙 기지국은 617단계에서 상기 이동 중계국으로부터 핸드오버 지시(MOB_HO-IND) 메시지를 수신하여 상기 이동 중계국과의 연결을 해제하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 단말들의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 단말은 701단계에서 서빙 기지국으로부터 상기 표 2에 나타낸 바와 같은 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지가 수신되면, 703단계로 진행하여 상기 수신된 인증 정보 요청(Pre-Auth_INFO_REQ) 메시지를 분석하여 메시지의 전송 목적과 PKM ID를 확인한다.
상기 단말은 705단계에서 상기 메시지의 목적이 그룹 핸드오버인지 여부를 검사한다. 상기 단말은 상기 메시지의 목적이 그룹 핸드오버가 아닌 경우, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료하고 해당 동작을 수행하며, 상기 메시지의 목적이 그룹 핸드오버인 경우, 707단계로 진행하여 상기 PKM ID에 해당하는 암호키로 인증 관련 정보를 암호화하고, 709단계로 진행하여 상기 암호화된 인증 관련 정보를 포함하는 인증 요청(Pre-AUTH_REQ) 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다.
이후, 상기 단말은 711단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 수신하고, 713단계에서 상기 이동 중계국으로부터 레인징 응답 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 단말은 상기 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지에 포함된 인증 정보들을 이용하여 상기 타겟 기지국에서 사용할 암호화키를 생성 및 갱신할 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 타겟 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 타겟 기지국은 801단계에서 서빙 기지국으로부터 백홀을 통해 인증 요청 메시지를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 803단계에서 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함된 인증 요청 메시지로부터 이동 네트워크에 속한 단말을 확인한다. 즉, 상기 타겟 기지국은 상기 서빙 기지국이 핸드오버를 요청하는 이동 중계국에 포함된 단말들을 확인한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 805단계에서 상기 이동 네트워크에 속한 단말의 인증 정보 갱신 여부를 판단하고, 상기 인증 정보 갱신이 판단되면, 807단계에서 각 단말로 전송할 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 생성하고, 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지를 생성하여 상기 생성된 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지에 이동 중계국의 핸드오버 승인 여부를 기록한 후, 상기 각 단말로 전송할 인증 응답(Pre-AUTH_RSP) 메시지를 상기 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지에 피기백하여 상기 백홀을 통해 상기 서빙 기지국으로 전송한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 809단계에서 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 수신하고, 811단계에서 상기 이동 중계국에 속한 모든 단말들의 CID를 갱신하고, 상기 갱신된 CID 정보를 포함하는 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 상기 이동 중계국으로 전송한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
다음으로, 하기 도 9 내지 도 13을 참조하여 3GPP LTE 시스템에서 이동 중계국이 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버하는 경우를 살펴보기로 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 신호 흐름을 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, 이동 중계국(904)은 핸드오버가 필요하다고 판단될 시, 910단계에서 인접 기지국들에 대한 정보를 포함하는 측정 보고(Measurement Report) 메시지를 서빙 기지국(906)으로 전송한다. 이때, 상기 측정 보고 메시지는 본 발명에 따라 하기 표 3과 같이 구성된다.
하기 표 3은 본 발명에 따라 이동 중계국이 서빙 기지국으로 전송하는 측정 보고 메시지의 구성을 나타낸다.
Figure 112011078081695-pct00003
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 이동 중계국은 본 발명에 따라 기존의 측정 보고 메시지에 'relayCellID'와 'relayType'을 추가로 포함하여 전송한다. 여기서, 'relayCellID'는 중계국의 셀 식별자를 의미하며, 'relayType'은 중계국의 종류를 의미한다. 여기서, 상기 'relayType'은 해당 중계국이 고정형 중계국인지 혹은 이동형 중계국인지와 해당 중계국이 기지국의 역할을 수행하는 중계국인지 혹은 신호 전달만을 수행하는 중계국인지 여부를 나타낼 수 있다.
상기 측정 보고 메시지를 수신한 서빙 기지국(906)은 상기 측정 보고 메시지에 포함된 'relayCellID'와 'relayType'를 바탕으로 상기 측정 보고 메시지가 심플 타입의 이동 중계국으로부터 수신된 것인지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 심플 타입의 이동 중계국은 기지국 역할을 수행하지 않고 단순히 신호 전달만을 수행하는 중계국을 의미한다.
상기 측정 보고 메시지가 심플 타입의 이동 중계국으로부터 수신된 경우, 상기 서빙 기지국(906)은 912단계에서 상기 이동 중계국에 대한 정보와 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들(900, 902)에 대한 정보를 수집한 후, 914단계에서 상기 수집된 정보를 바탕으로 핸드오버 요청(Handover Request) 메시지를 생성하여 타겟 기지국(908)으로 전송한다. 즉, 상기 서빙 기지국(906)은 상기 이동 중계국의 무선 자원 정보를 수집하고, 추가로 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 수, 암호화 키 정보, 무선 자원 정보 등을 수집한 후, 수집된 정보를 핸드오버 요청 메시지에 추가한다.
하기 표 4는 본 발명에 따라 서빙 기지국이 타겟 기지국으로 전송하는 핸드오버 요청 메시지에 추가되는 정보를 나타낸다.
Figure 112011078081695-pct00004
여기서, 상기 'context UE'는 각 단말에 대한 정보를 의미하는 것으로, 상기 표 4에 나타낸 바와 같이 각 단말에 대한 시그널링 정보(UE X2 signaling context reference at source eNB, UE S1 EPC signaling context reference), 타겟 기지국 ID(Target cell ID), 서빙 기지국에서 사용한 암호화 키 정보(Key information for UE used in serving eNB), RRC 상황(RRC context), 및 무선 접속 베어러(E-RAB) 정보를 포함한다. 여기서, 상기 RRC 상황 정보는 해당 단말의 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary)를 포함한다.
이후, 상기 타겟 기지국(908)은 상기 핸드오버 요청 메시지에 기록된 이동 중계국 및 이동 단말들의 정보를 이용하여 상기 이동 중계국과 이동 단말들 일부 혹은 모두에 대한 핸드오버 승인 여부를 결정하고, 상기 핸드오버 승인이 결정될 경우, 916단계에서 상기 핸드오버 승인을 나타내는 핸드오버 요청 승인(Handover Request ACK) 메시지를 상기 서빙 기지국(906)으로 전송한다. 여기서, 상기 타겟 기지국은 본 발명에 따라 상기 핸드오버 요청 승인 메시지에 하기 표 5에 나타낸 바와 같은 정보들을 추가한다.
Figure 112011078081695-pct00005
여기서, 상기 'context UE'는 각 단말에 대한 정보를 의미하는 것으로, 상기 표 5에 나타낸 바와 같이 각 단말에 대한 기존 C-RNTI(old C-RNTI)와 새로운 C-RNTI(new C-RNTI), 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID(target eNB security algorithm identifier), 전용 RACH 프리엠블(dedicated Random Access CHannel preamble), 접속 파라미터(access parameters) 정보를 포함한다. 여기서, 상기 'old C-RNTI'는 서빙 기지국에서 각 이동 단말이 사용한 ID를 의미하며, 'new C-RNTI'는 핸드오버 이후에 타겟 기지국에서 각 이동 단말이 사용할 ID를 의미한다.
상기 핸드오버 요청 승인 메시지를 수신한 상기 서빙 기지국(906)은 상기 핸드오버 요청 승인 메시지에 포함된 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID를 검사하여 상기 서빙 기지국(906)의 암호화 알고리즘 ID와 비교한다. 여기서, 서빙 기지국(906)과 타겟 기지국(908)의 암호화 알고리즘 ID가 동일하지 않은 경우, 혹은 두 암호화 알고리즘 ID가 동일하더라도 상기 이동 중계국 및 이동 단말들에 대한 핸드오버가 완료되기 이전에 상기 서빙 기지국(906)에서 암호화 키 갱신 시간이 만료될 것으로 예상되는 경우, 상기 서빙 기지국(906)은 918단계에서 상기 이동 단말들(900, 902)로 암호화 모드 명령(Security Mode Command) 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 암호화 모드 명령 메시지는 하기 표 6에 도시된 바와 같이 구성된다.
하기 표 6은 본 발명에 따라 서빙 기지국이 이동 단말들로 전송하는 암호화 모드 명령 메시지의 구성을 나타낸다.
Figure 112011078081695-pct00006
여기서, 상기 'Timer'는 상기 단말이 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보에 따른 새로운 암호화 키와 새로운 C-RNTI를 사용할 시점을 나타내기 위한 것으로, 이는 핸드오버 이후의 시점이 될 것이다.
이후, 상기 서빙 기지국(906)은 920단계에서 상기 핸드오버 요청 승인 메시지에 포함된 핸드오버 관련 정보들을 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하여 상기 이동 중계국(904)으로 전송하고, 922단계에서 각 단말에 대한 데이터 전송 상태를 나타내는 SN 상태 전송(Sequence Number Status Transfer) 메시지를 타겟 기지국(908)으로 전송한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID, 전용 RACH 프리엠블, 접속 파라미터, 시스템 정보 블럭(SIB)이 포함될 수 있다. 또한, 상기 SN 상태 전송 메시지는 서빙 게이트웨이에 존재하는 각 이동 단말에 대한 데이터 중에서 상기 서빙 기지국(906)이 전송한 데이터와 상기 타겟 기지국(908)이 전송해야 할 데이터를 나타내는 정보를 포함한다. 이후, 상기 서빙 기지국(906)은 924단계에서 상기 핸드오버 절차로 인해 상기 이동 단말들(900, 902)로 전송하지 못한 데이터를 상기 타겟 기지국(908)으로 포워딩할 수 있다.
이후, 상기 이동 중계국(904)은 926단계에서 상기 서빙 기지국(906)과의 채널이 해제되면, 928단계로 진행하여 상기 타겟 기지국(908)으로 상향링크 자원 요청(UL Resource Request) 메시지를 전송하고, 930단계에서 상기 타겟 기지국(908)으로부터 상향링크 자원 할당(UL Resource Grant) 메시지를 수신한다. 즉, 상기 이동 중계국(904)은 서빙 기지국(906)과의 연결이 종료되면, 타겟 기지국(908)과의 동기화를 수행하고 상향링크 무선 자원을 획득한다. 이때, 상기 이동 중계국은 상기 서빙 기지국(906)으로부터 수신된 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 전용 RACH 프리엠블을 이용하여 비경쟁 방식의 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.
상기 상향링크 자원을 할당받은 이동 중계국(904)은 932단계에서 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 타겟 기지국(908)으로 전송한다. 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지에는 상기 이동 단말들(900, 902)에 대한 상향링크 버퍼 상태 보고 메시지가 포함된다. 여기서, 상향링크 버퍼 상태 보고 메시지에는 각각의 이동 단말이 암호화 모드 완료 메시지를 전송하는데 필요한 자원 정보 및 핸드오버 절차 동안 저장된 상향링크 데이터를 전송하는데 필요한 자원 정보가 포함된다.
이후, 상기 타겟 기지국(908)은 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지로부터 상기 이동 단말들(900, 902)이 필요로 하는 상향링크 자원을 확인하여 934단계에서 상기 이동 단말들(900, 902)로 상향링크 자원을 할당하는 메시지를 전송한다.
그러면, 상기 이동 단말들(900, 902)은 936단계에서 상기 서빙 기지국(906)으로부터 수신된 암호화 모드 명령에 대한 응답 메시지인 암호화 모드 완료 메시지를 상기 타겟 기지국(908)으로 전송한다. 이후, 상기 이동 단말들(900,902)은 상기 중계국(904)을 통해 상기 타겟 기지국(908)으로부터 서비스를 제공받게 된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 이동 중계국은 1001단계에서 핸드오버가 필요한지 여부를 검사한다. 이때, 상기 이동 중계국은 서빙 기지국으로부터 수신된 측정 트리거(Measurement Trigger) 조건이 만족될 시, 핸드오버가 필요함을 판단할 수 있다.
이후, 상기 이동 중계국은 1003단계에서 측정 보고 메시지를 생성하여 서빙 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 측정 보고 메시지는 상기 표 3에 도시된 바와 같이 구성된다.
이후, 상기 이동 중계국은 1005단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하고, 상기 서빙 기지국과의 연결을 해제한다. 여기서, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 타겟 기지국으로의 핸드오버를 지시하는 메시지로서, 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버에 필요한 정보, 즉, 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID, 전용 RACH 프리엠블, 접속 파라미터, 시스템 정보 블럭(SIB)이 포함될 수 있다.
이후, 상기 이동 중계국은 1009단계에서 타겟 기지국과의 동기화를 수행하고, 상향링크 무선 자원을 획득한다. 이때, 상기 이동 중계국은 상기 서빙 기지국으로부터 수신된 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 전용 RACH 프리엠블을 이용하여 비경쟁 방식의 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.
이후, 상기 이동 중계국은 1011단계에서 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 생성하여 상기 타겟 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 이동 중계국은 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지에 자신에게 종속된 이동 단말들에 대한 상향링크 버퍼 상태를 보고하는 메시지를 포함시킨다. 즉, 상기 이동 중계국은 자신에게 종속된 이동 단말이 암호화 모드 완료 메시지를 전송하고, 핸드오버 절차 동안 저장된 상향링크 데이터를 전송하는데 필요한 자원 정보를 계산하여 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 통해 상기 타겟 기지국으로 전송한다.
이후, 상기 이동 중계국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 서빙 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 11을 참조하면, 서빙 기지국은 1101단계에서 중계국으로부터 측정 보고 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다.
상기 측정 보고 메시지가 수신될 시, 상기 서빙 기지국은 상기 측정 보고 메시지에 포함된 중계국의 셀 식별자(relayCellID)와 중계국 타입(relayType) 정보를 이용하여 상기 측정 보고 메시지를 송신한 중계국이 심플 타입의 이동 중계국인지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 심플 타입의 이동 중계국은 기지국 역할을 수행하지 않고 단순히 신호 전달만을 수행하는 중계국을 의미한다. 상기 측정 보고 메시지를 송신한 중계국이 심플 타입의 이동 중계국이 아닐 시, 상기 서빙 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료하고 종래의 방식에 따라 동작한다.
반면, 상기 측정 보고 메시지를 송신한 중계국이 심플 타입의 이동 중계국일 시 상기 서빙 기지국은 1105단계로 진행하여 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 단말들의 정보를 수집하고, 1107단계에서 수집된 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 생성하여 타겟 기지국으로 전송한다. 즉, 상기 서빙 기지국은 상기 이동 중계국의 핸드오버에 필요한 정보들을 수집하고, 추가로 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 수, 상기 이동 단말들의 암호화 키 정보 및 무선 자원 정보 등을 수집한 후, 기존의 핸드오버 요청 메시지에 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 정보들을 추가하여 전송한다.
이후, 상기 서빙 기지국은 1109단계에서 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계국 및 이동 단말들에 대한 핸드오버 승인을 나타내는 핸드오버 요청 승인(Handover Request ACK) 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 핸드오버 요청 승인 메시지는 상기 표 5에 나타낸 바와 같은 정보들이 포함된다.
이후, 상기 서빙 기지국은 1111단계에서 상기 핸드오버 요청 승인 메시지에서 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID를 검사한 후, 1113단계로 진행하여 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID가 상기 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 ID와 동일한지 여부를 검사한다.
만일, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID와 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 ID가 동일하지 않을 시, 상기 서빙 기지국은 이동 단말들의 암호화 키 갱신이 필요하다고 판단하고 하기 1117단계로 바로 진행한다. 반면, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID와 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 ID가 동일할 경우, 상기 서빙 기지국은 1115단계로 진행하여 상기 이동 중계국 및 이동 단말들의 핸드오버 중에 자신의 암호화 키 갱신 타이머가 만료될지 여부에 따라 암호화 키 갱신이 필요한지 여부를 검사한다. 즉, 상기 서빙 기지국은 핸드오버가 완료될 것으로 추정되는 시간과 상기 키 갱신 타이머를 비교하여 상기 핸드오버가 완료될 것으로 추정되는 시간보다 키 갱신 타이머가 짧을 경우, 상기 서빙 기지국은 암호화 키 갱신이 필요함을 결정하고, 반대의 경우 암호화 키 갱신이 필요하지 않음을 결정한다.
상기 서빙 기지국은 상기 암호화 키 갱신이 필요하지 않을 경우, 하기 1119단계로 바로 진행하고, 상기 암호화 키 갱신이 필요할 경우, 1117단계로 진행하여 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들로 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 포함하는 암호화 모드 명령 메시지를 전송한다. 이때, 상기 암호화 모드 명령 메시지는 상기 표 6에 나타낸 바와 같은 정보를 포함한다.
이후, 상기 서빙 기지국은 1119단계에서 상기 핸드오버 요청 승인 메시지에 포함된 핸드오버 관련 정보들을 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하여 상기 이동 중계국으로 전송하고, 각 단말에 대한 데이터 전송 상태를 나타내는 SN 상태 전송 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 ID, 전용 RACH 프리엠블, 접속 파라미터, 시스템 정보 블럭을 포함하고, 상기 SN 상태 전송 메시지는 서빙 게이트웨이에 존재하는 각 이동 단말에 대한 데이터 중에서 상기 서빙 기지국이 전송한 데이터와 상기 타겟 기지국이 전송해야 할 데이터를 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 이때 상기 서빙 기지국은 상기 핸드오버 절차로 인해 상기 이동 단말들로 전송하지 못한 데이터를 상기 타겟 기지국으로 포워딩 할 수 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 단말들의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 12를 참조하면, 심플 타입의 이동 중계국을 통해 통신을 수행하는 단말은 1201단계에서 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 포함하는 암호화 모드 명령 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 암호화 모드 명령 메시지는 상기 표 6에 나타낸 바와 같은 정보를 포함한다.
상기 암호화 모드 명령 메시지가 수신될 시, 상기 이동 단말은 1203단계에서 상기 암호화 모드 명령 메시지에 포함된 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보에 따라 상기 타겟 기지국에서 사용할 암호화 키를 생성 및 갱신한다.
이후, 상기 이동 단말은 1205단계에서 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원이 할당되는지 여부를 검사한다. 상기 상향링크 자원이 할당될 시, 상기 이동 단말은 상기 타겟 기지국으로 상기 암호화 키를 생성하였음을 나타내는 암호화 모드 완료 메시지를 전송하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하는 경우, 타겟 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 13을 참조하면, 상기 타겟 기지국은 1301단계에서 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 1303단계로 진행하여 상기 핸드오버 요청 메시지에 이동 중계국 및 이동 단말들에 대한 정보가 포함되어 있는지 여부를 검사한다. 만일, 상기 핸드오버 요청 메시지가 이동 중계국 및 이동 단말들에 대한 정보를 포함하고 있지 않을 시, 상기 타겟 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료하고 종래의 방식에 따라 동작한다.
반면, 상기 핸드오버 요청 메시지가 이동 중계국 및 이동 단말들에 대한 정보를 포함하고 있을 시, 즉, 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 정보들을 포함하고 있을 시 상기 타겟 기지국은 1305단계로 진행하여 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 결정한다. 여기서, 상기 타겟 기지국은 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함된 상기 이동 중계국 및 이동 단말들의 E-RAB 정보를 통해 핸드오버 승인 여부를 결정할 수 있다. 여기서는, 상기 타겟 기지국이 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버를 승인한 경우를 가정한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 1307단계에서 상기 이동 중계국 및 이동 단말들에 대한 핸드오버 승인을 나타내는 핸드오버 요청 승인 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 핸드오버 요청 승인 메시지는 상기 표 5에 나타낸 바와 같은 정보들을 포함한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 1309단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 상기 이동 단말들에 대한 SN 상태 전송 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 SN 상태 전송 메시지는 서빙 게이트웨이에 존재하는 각 이동 단말에 대한 데이터 중에서 상기 서빙 기지국이 전송한 데이터와 상기 타겟 기지국이 전송해야 할 데이터를 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 이때 상기 타겟 기지국은 상기 서빙 기지국이 상기 핸드오버 절차로 인해 전송하지 못한 데이터를 수신할 수 있다.
이후, 상기 타겟 기지국은 1311단계에서 상기 이동 중계국으로부터 상향링크 자원 요청 메시지를 수신하고, 1313단계에서 상기 이동 중계국으로 상향링크 자원을 할당하는 메시지를 전송한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 1315단계에서 상기 이동 중계국으로 할당한 상향링크 자원을 통해 상기 이동 중계국으로부터 상기 이동 단말들이 필요로 하는 자원을 나타내는 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 이동 단말들 각각에 대한 상향링크 버퍼 상태 보고 메시지를 포함한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 1317단계에서 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지로부터 상기 이동 단말들이 필요로 하는 상향링크 자원을 확인하여 상기 이동 단말들로 상향링크 자원을 할당하는 메시지를 전송한 후, 1319단계로 진행하여 상기 이동 단말들로부터 상기 타겟 기지국에서의 암호화 키를 성공적으로 생성함을 나타내는 암호화 모드 완료 메시지를 수신한다.
이후, 상기 타겟 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
본 발명은 이동 중계국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 상기 이동 중계국이 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행하며, 핸드오버 준비 절차 중에 상기 서빙 기지국이 상기 다수의 단말들의 인증 정보를 획득하여 백홀(backhaul)을 통해 타겟 기지국과 상기 단말들에 대한 인증 절차를 수행함으로써, 보안상의 취약점을 극복하고, 서비스 단절 시간이 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 신호 포워딩만을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국에서도 종속된 다수의 단말들을 대신하여 핸드오버를 수행할 수 있는 효과가 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 서빙 기지국의 방법에 있어서,
    중계국으로부터 측정 보고 메시지가 수신될 시, 상기 중계국이 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국인지 여부를 검사하는 과정과,
    상기 중계국이 심플 타입의 이동 중계국인 경우, 기 저장된 정보로부터 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보를 수집하는 과정과,
    상기 수집된 핸드오버 관련 정보를 포함하는 메시지를 타겟 기지국으로 전송하여 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버를 요청하는 과정과,
    상기 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 나타내는 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측정 보고 메시지는, 중계국의 셀 식별자와 중계국 타입 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 중계국 타입은, 고정형 중계국, 이동형 중계국, 기지국의 역할을 수행하는 중계국, 및 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 중계국 중 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 정보는, 이동 중계국의 셀 식별자, 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 수, 이동 단말 별 시그널링 정보, 이동 단말 별 RRC 상황, 이동 단말 별 무선 접속 베어러 정보, 이동 단말 별 셀 무선 네트워크 식별자, 이동 단말 별 타겟 기지국 셀 식별자 및 이동 단말 별 서빙 기지국에 대한 암호화 키 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 핸드오버 승인 여부를 나타내는 메시지에 포함된 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보와 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 비교하는 과정과,
    상기 타겟 기지국과 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 정보가 일치하지 않을 경우, 상기 이동 단말들로 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 전송하는 과정을 더 포함하며, 상기 타겟 기지국과 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 정보가 일치할 경우, 핸드오버가 완료될 것으로 추정되는 시간보다 상기 서빙 기지국의 암호화 키 갱신 시간이 짧으면 상기 이동 단말들로 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 전송할 시, 각 이동 단말이 상기 서빙 기지국에서 사용한 셀 무선 네트워크 식별자, 타겟 기지국으로부터 획득한 각 이동 단말의 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자 및 상기 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자를 사용할 시간 정보 중 적어도 하나를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버 방법에 있어서,
    상기 이동 중계국의 셀 식별자와 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정 보고 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 측정 보고 메시지에 기반하여, 상기 이동 중계국이 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국인지 여부가 상기 서빙 기지국에 의하여 결정된 경우, 상기 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오버를 지시하는 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 서빙 기지국과의 연결을 해제하는 과정과,
    상기 타겟 기지국에 대한 동기화 및 무선 자원 획득 절차를 수행하는 과정과,
    상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들이 필요로 하는 상향링크 자원 정보를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 타겟 기지국의 방법에 있어서,
    이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보 및 상기 이동 단말들의 인증 관련 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 인증 관련 정보에 기반하여 상기 이동 중계국 및 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 결정하는 과정과,
    상기 핸드오버 승인이 결정될 시, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 포함하는 핸드오버 승인 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함하고,
    상기 이동 단말들의 인증 관련 정보는 상기 서빙 기지국이 상기 이동 단말들에게 송신한 인증 관련 정보 요청 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 것임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 핸드오버 승인 메시지는, 이동 중계국 셀 식별자, 이동 중계국에 포함된 단말의 수, 이동 단말 별 기존 셀 무선 네트워크 식별자, 이동 단말 별 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보, 전용 랜덤 액세스 채널 프리엠블, 접속 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 이동 중계국으로부터 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들이 필요로 하는 상향링크 자원 정보를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 이동 단말들이 필요로 하는 상향링크 자원을 상기 이동 단말들로 할당하는 과정과,
    상기 상향링크 자원을 통해 상기 이동 단말들로부터 암호화 키가 갱신되었음을 나타내는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국을 통해 통신하는 이동 단말의 핸드오버 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 인증 관련 정보 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 요청 메시지에 대응하여, 상기 이동 단말의 인증 관련 정보를 포함하는 메시지를 상기 서빙 기지국에게 송신하는 과정과,
    상기 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 수신하는 과정과,
    수신된 암호화 알고리즘에 따라 암호화 키를 갱신하는 과정과,
    상기 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받는 과정과,
    상기 할당된 상향링크 자원을 통해 암호화 키 갱신을 나타내는 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 단말은 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 수신할 시, 상기 이동 단말이 상기 서빙 기지국에서 사용한 셀 무선 네트워크 식별자, 타겟 기지국으로부터 획득한 상기 이동 단말의 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자 및 상기 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자를 사용할 시간 정보 중 적어도 하나를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 서빙 기지국에 있어서,
    중계국으로부터 측정 보고 메시지가 수신될 시, 상기 중계국이 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국인지 여부를 검사하고, 상기 중계국이 심플 타입의 이동 중계국인 경우 기 저장된 정보로부터 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보를 수집하여, 상기 수집된 핸드오버 관련 정보를 포함하는 메시지를 타겟 기지국으로 전송하여 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버를 요청하고, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계국과 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 나타내는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 측정 보고 메시지는, 중계국의 셀 식별자와 중계국 타입 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 중계국 타입은, 고정형 중계국, 이동형 중계국, 기지국의 역할을 수행하는 중계국, 및 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 중계국 중 적어도 하나를 나타내며,
    상기 핸드오버 관련 정보는, 이동 중계국의 셀 식별자, 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 수, 이동 단말 별 시그널링 정보, 이동 단말 별 RRC 상황, 이동 단말 별 무선 접속 베어러 정보, 이동 단말 별 셀 무선 네트워크 식별자, 이동 단말 별 타겟 기지국 셀 식별자 및 이동 단말 별 서빙 기지국에 대한 암호화 키 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 핸드오버 승인 여부를 나타내는 메시지에 포함된 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보와 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 비교하여, 상기 타겟 기지국과 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 정보가 일치하지 않을 경우, 상기 이동 단말들로 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 전송하며, 상기 타겟 기지국과 서빙 기지국의 암호화 알고리즘 정보가 일치할 경우, 핸드오버가 완료될 것으로 추정되는 시간보다 상기 서빙 기지국의 암호화 키 갱신 시간이 짧으면 상기 이동 단말들로 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  15. 광대역 무선통신 시스템에서 그룹 핸드오버를 위한 이동 중계국에 있어서,
    상기 이동 중계국의 셀 식별자와 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정 보고 메시지를 서빙 기지국으로 전송하고, 상기 측정 보고 메시지에 기반하여, 상기 이동 중계국이 신호 포워딩을 수행하는 심플 타입의 이동 중계국인지 여부가 상기 서빙 기지국에 의하여 결정된 경우, 상기 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오버를 지시하는 메시지를 수신하여 상기 서빙 기지국과의 연결을 해제하고, 상기 타겟 기지국에 대한 동기화 및 무선 자원 획득 절차를 수행한 후, 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들이 필요로 하는 상향링크 자원 정보를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 중계국.
  16. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국의 그룹 핸드오버를 위한 타겟 기지국에 있어서,
    이동 중계국과 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들의 핸드오버 관련 정보 및 상기 이동 단말들의 인증 관련 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하고, 상기 인증 관련 정보에 기반하여 상기 이동 중계국 및 이동 단말들의 핸드오버 승인 여부를 결정하며, 상기 핸드오버 승인이 결정될 시, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 포함하는 핸드오버 승인 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하며,
    상기 이동 단말들의 인증 관련 정보는 상기 서빙 기지국이 상기 이동 단말들에게 송신한 인증 관련 정보 요청 메시지에 대응하여 상기 이동 단말들로부터 수신한 것임을 특징으로 하는 타겟 기지국.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 핸드오버 승인 메시지는, 이동 중계국 셀 식별자, 이동 중계국에 포함된 단말의 수, 이동 단말별 기존 셀 무선 네트워크 식별자, 이동 단말별 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자, 상기 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보, 전용 랜덤 액세스 채널 프리엠블, 접속 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 타겟 기지국.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 이동 중계국으로부터 상기 이동 중계국에 종속된 이동 단말들이 필요로하는 상향링크 자원 정보를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 수신하고, 상기 이동 단말들이 필요로하는 상향링크 자원을 상기 이동 단말들로 할당하며, 상기 상향링크 자원을 통해 상기 이동 단말들로부터 암호화 키가 갱신되었음을 나타내는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 타겟 기지국.
  19. 광대역 무선통신 시스템에서 이동 중계국을 통해 통신하는 이동 단말에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 인증 관련 정보 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신된 요청 메시지에 대응하여 상기 이동 단말의 인증 관련 정보를 포함하는 메시지를 상기 서빙 기지국에게 송신하고, 타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하고, 수신된 암호화 알고리즘에 따라 암호화 키를 갱신하며, 상기 타겟 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받고, 상기 할당된 상향링크 자원을 통해 암호화 키 갱신을 나타내는 메시지를 상기 타겟 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  20. 제 19항에 있어서,
    타겟 기지국의 암호화 알고리즘 정보를 수신할 시, 상기 이동 단말이 상기 서빙 기지국에서 사용한 셀 무선 네트워크 식별자, 타겟 기지국으로부터 획득한 상기 이동 단말의 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자 및 상기 갱신된 셀 무선 네트워크 식별자를 사용할 시간 정보 중 적어도 하나를 수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.

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