KR101663614B1

KR101663614B1 - 광대역 무선 접속 시스템에서 서비스 영역 이탈 감지 방법

Info

Publication number: KR101663614B1
Application number: KR1020100020741A
Authority: KR
Inventors: 이진; 김용호; 류기선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2016-10-07
Also published as: WO2011025289A3; KR20110022517A; CN102550084A; EP2471317B1; EP2471317A2; CN102550084B; US20110223905A1; EP2471317A4; US9468034B2; WO2011025289A2

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말과 기지국의 연결 상태를 인지하고, 단말이 기지국의 서비스 영역을 벗어난 경우 신속한 망 재접속이 가능한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 단말에 대한 영역 이탈 탐지(coverage loss detection)를 수행하는 방법은 레인징 수행을 요청하는 비트가 설정된 제 1 메시지를 비요청(unsolicited)으로 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 메시지가 전송될 때 시작된 제 1 타이머가 만료되기 전에 상기 레인징에 대한 확인을 위한 제 2 메시지가 상기 단말로부터 수신되는 경우, 상기 제 2 메시지에 대한 긍정응답을 위한 제 3 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 서비스 영역 이탈 감지 방법{Method for detecting Coverage Loss in a Broadband Wireless Access system}

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말과 기지국의 연결 상태를 인지하고, 단말이 기지국의 서비스 영역을 벗어난 경우 신속한 망 재접속이 가능한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

일반적인 이동 통신 시스템에서 이동 단말로부터 일정 시간 동안 상향링크 데이터가 전달되지 않거나 하향링크 데이터에 대한 피드백(ACK 또는 NACK)이 기지국으로 전달되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 기지국은 자원 보존 타이머(resource retain timer)를 트리거링하고 그 동안 단말의 연결 정보(context)를 저장하여 단말의 망 재진입(re-entry)을 용이하게 할 수 있다. 이러한 방법은 일반적인 이동 통신 시스템에서는 암시적(implicit)으로 제공되는데, 실제 이동 단말이 네트워크 영역(coverage)을 이탈했다고 기지국이 판단하는 시점 및 기준이 명확하지 않으므로 기지국은 불필요하게 단말의 연결정보를 저장하고 있어야 할 수 있다.

즉, 일반적인 기술에서는 이동 단말이 서빙 기지국의 서비스 영역(coverage)을 벗어 난 경우 기지국과 단말 사이에 동기(synchronization)가 어긋나게 되고, 이러한 경우 이동 단말과 기지국의 행위가 명확히 정의되지 않고 있다.또한, 기지국이 이동단말의 영역 이탈(coverage loss)을 판단하는 방법이 제공되지 않고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기지국이 단말이 자신의 서비스 영역 내에 존재하는지 여부를 효율적으로 확인하기 위한 영역 이탈 탐지 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단말이 서빙 기지국의 서비스 영역 내에 존재하는지 여부를 효율적으로 확인하고, 영역을 이탈한 경우 망 초기 진입 또는 재진입을 효율적으로 수행하기 위한 영역 이탈 탐지 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 단말에 대한 영역 이탈 탐지(coverage loss detection)를 수행하는 방법은, 레인징 수행을 요청하는 비트가 설정된 제 1 메시지를 비요청(unsolicited)으로 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 메시지가 전송될 때 시작된 제 1 타이머가 만료되기 전에 상기 레인징에 대한 확인을 위한 제 2 메시지가 상기 단말로부터 수신되는 경우, 상기 제 2 메시지에 대한 긍정응답을 위한 제 3 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 메시지를 전송하는 단계는, 상기 기지국이 관리하며, 단말 별로 설정되는 제 2 타이머가 만료된 후 수행되고, 상기 제 2 타이머는 상기 단말과 연결 상태(connected state)가 성립된 후, 또는 상기 단말이 제 2 기지국으로 핸드오버를 수행한 이후 특정 시점까지 상기 제 2 기지국으로부터 핸드오버 완료 알림이 없는 경우 시작되고, 상기 단말로부터 데이터 또는 피드백 정보가 수신되거나 상기 제 3 메시지를 전송할 때 갱신되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 2 타이머가 만료될 때 상기 단말에 상향링크 자원을 기 설정된 횟수만큼 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 메시지를 전송하는 단계는 상기 상향링크 자원을 통하여 소정의 프로토콜 데이터 유닛(PDU)이 상기 단말로부터 수신되지 않는 경우 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1 타이머가 만료될 때까지 상기 제 2 메시지가 상기 단말로부터 수신되지 않는 경우, 상기 제 2 메시지가 수신될 때까지 기 설정된 횟수만큼 상기 제 1 메시지를 상기 단말로 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기 설정된 횟수만큼 상기 제 1 메시지를 재전송한 후에도 상기 제 2 메시지가 상기 단말로부터 수신되지 않는 경우, 상기 단말의 연결정보(context)가 보존되는 기간을 지시하는 제 3 타이머를 시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 3 타이머가 만료되기 전까지 다른 네트워크 개체로부터 상기 단말의 연결정보를 요청받지 않는 경우, 상기 단말의 연결정보를 해제(release)하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 메시지는 비요청 핸드오버 응답(unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지이고, 상기 레인징 수행을 요청하는 비트는 레인징 요청 비트(Ranging Request Bit)이며, 상기 제 2 메시지는 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지이고, 상기 제 3 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지인 것이 바람직하다.

또한, 상기 레인징 확인 메시지는 상기 단말의 식별자(STID) 및 폴링비트(polling bit)가 설정된 제 1 헤더를 포함할 수 있다. 이때 제 1 헤더는 피드백 헤더 또는 MAC 컨트롤 확장 헤더일 수 있다.

또한, 상기 제 1 타이머는 재시도 타이머(retry timer)이고, 상기 제 2 타이머는 액티브 기지국 타이머(Active_ABS_timer)이며, 상기 제 3 타이머는 자원 보존 타이머(Resource Retain timer)인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 레인징은 주기적 레인징(periodic ranging)인 것이 바람직하다.

상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 영역 이탈 탐지(coverage loss detection)를 수행하는 방법은, 레인징 수행을 요청하는 제 1 비트가 설정된 비요청(unsolicited) 제 1 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 레인징에 대한 확인을 위한 제 2 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제 2 메시지는 상기 제 2 메시지에 대한 긍정응답을 요청하기 위한 제 2 비트가 설정된 헤더를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제 2 메시지가 전송될 때 시작된 제 1 타이머가 만료되기 전에 상기 긍정응답을 위한 제 3 메시지가 상기 서빙 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 상기 제 3 메시지가 수신될 때까지 기 설정된 횟수만큼 상기 제 2 메시지를 상기 서빙 기지국으로 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기 설정된 횟수만큼 상기 제 2 메시지를 재전송한 후에도 상기 제 3 메시지가 상기 서빙 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 인근 기지국으로의 망 초기 진입 또는 망 재진입을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 비요청 제 1 메시지는 비요청 핸드오버 응답(unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지이고, 상기 제 1 비트는 레인징 요청 비트(Ranging Request Bit)이며, 상기 제 2 메시지는 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지이고, 상기 제 2 비트는 폴링비트(polling bit)이며, 상기 제 3 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지인 것이 바람직하다.

상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 이동 단말기는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 레인징 수행을 요청하는 제 1 비트가 설정된 비요청(unsolicited) 제 1 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하고, 상기 레인징에 대한 확인을 위한 제 2 메시지에 상기 제 2 메시지에 대한 긍정응답을 요청하기 위한 제 2 비트가 설정된 헤더를 포함시켜 상기 서빙 기지국으로 전송하도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 프로세서는 상기 제 2 메시지가 전송될 때 시작된 제 1 타이머를 시작시키고, 상기 제 1 타이머가 만료되기 전에 상기 긍정응답을 위한 제 3 메시지가 상기 서빙 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 상기 제 3 메시지가 수신될 때까지 기 설정된 횟수만큼 상기 제 2 메시지가 상기 서빙 기지국으로 재전송되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는 상기 기 설정된 횟수만큼 상기 제 2 메시지를 재전송한 후에도 상기 제 3 메시지가 상기 서빙 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 인근 기지국으로의 망 초기 진입 또는 망 재진입을 수행하도록 제어할 수 있다.

아울러, 상기 비요청 제 1 메시지는 비요청 핸드오버 응답(unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지이고, 상기 제 1 비트는 레인징 요청 비트(Ranging Request Bit)이며, 상기 제 2 메시지는 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지이고, 상기 제 2 비트는 폴링비트(polling bit)이며, 상기 제 3 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 실시예들에 개시된 영역 이탈 탐지 방법을 이용함으로써, 기지국은 단말이 자신의 서비스 영역 내에 존재하는지 여부를 효율적으로 확인할 수 있다.

둘째, 본 발명의 실시예들에 개시된 영역 이탈 탐지 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 통하여, 단말은 자신이 서빙 기지국의 서비스 영역 내에 존재하는지 여부를 효율적으로 확인하고, 영역을 이탈한 경우 망 초기 진입 또는 재진입을 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 다른 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말에 의한 영역 이탈 탐지 과정의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 단말 연결정보 해제 절차의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 단말 연결정보 해제 절차의 일례를 단말의 입장에서 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 절차의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 중 일부 메시지에 수신 오류가 발생한 경우의 단말과 기지국의 동작을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 과정의 다른 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 자원 보존 타이머가 만료되는 경우 및 해제되는 경우의 일례를 설명한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일부 메시지의 전송 오류시 영역 이탈 탐지 절차의 일례를 단말의 입장에서 나타낸다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 복구 절차로, 단말이 영역 이탈 상태에서의 망 재진입을 수행하는 절차의 일례를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 이하 본 발명의 실시예들은 효율적인 영역 이탈 탐지 방법들을 개시한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '이동 단말(MS: Mobile Station)'은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 또는 단말(Mobile Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 또는 음성 서비스를 전송하는 노드를 말하고, 수신단은 데이터 또는 음성 서비스를 수신하는 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 단말이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 단말이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

한편, 본 발명의 이동 단말로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005 및 P802.16Rev2 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

본 명세서는 IEEE 802.16 시스템을 가정하여 설명한다. 특히, 이하에서 등장하는 단말은 IEEE802.16m 표준에서 정의하는 규격을 만족하는 AMS(Advanced Mobile Station)인 것으로, 기지국은 동일 표준 규격의 ABS(Advanced Base Station)인 것으로 각각 가정한다.

본 명세서에서는 먼저 "영역 이탈(coverage loss)"을 정의한다.

영역 이탈이란, 단말이 기지국의 서비스 영역(즉, coverage)을 벗어나는 지역으로 이동하여 페이딩이 발생하는 등의 이유로 잠정적 시그널 손실(temporary signal loss)이 발생하는 상황을 말한다.

다음으로, 액티브 기지국 타이머(active_ABS_timer)를 정의한다.

액티브 기지국 타이머는 기지국이 각 단말에 대하여 유지하는 타이머를 말한다. 액티브 기지국 타이머는 단말과 기지국 사이에 등록 요청/응답(AAI_REG-REQ/AAI_REG-RSP) 메시지 교환의 완료에 따른 망 초기 진입(completion of initial network entry) 완료에 따라 시작될 수 있다. 또는, 액티브 기지국 타이머는 레인징 응답 메시지에 포함되는 핸드오버 프로세스 최적화(HO process Optimization)에 따른 망 재진입 완료(completion of network reentry)에 따라 시작될 수 있다. 이러한 액티브 기지국 타이머는 기지국이 단말로부터 데이터를 수신한 경우 리셋될 수 있다. 이때 데이터의 예로는 MPDU(MAC PDU: Medium Access Control Protocol Data Unit) 또는 피드백 정보 등을 들 수 있다.

액티브 기지국 타이머가 시작되는 또 다른 경우로, 해당 기지국을 서빙 기지국으로 하는 단말이 다른 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행할 때, 해당 기지국이 백본망을 통하여 네트워크로부터 핸드오버 완료 알림(HO completion notification)을 기 설정된 시점까지 수신하지 못하는 경우 시작될 수 있다. 이때, 기 설정된 시점은 레인징 개시 데드라인(Ranging_Initiation_Deadline) 정보가 지시하는 시점이 되는 것이 바람직하다.

다음으로, 자원 유지 타이머(Resource Retain Timer)를 정의한다.

특정 단말에 대한 Active_ABS timer가 만료되면 기지국은 해당 단말의 영역 이탈 여부를 판단하기 위한 소정의 절차를 거치게 된다. 이러한 절차를 이하에서는 편의상 "영역 이탈 탐지(Coverage loss detection)"라 칭한다. 영역 이탈 탐지 동작의 자세한 과정은 후술하기로 한다. 이러한 절차를 마친 후에도 단말로부터 응답이 없는 경우에 기지국은 자원유지 타이머를 시작할 수 있으며, 자원유지 타이머가 만료되면 기지국은 해당 단말의 컨텍스트 보관을 해제(context release)할 수 있다.

또한, 액티브 단말 타이머(Active_AMS_Timer)를 정의한다.

상술한 액티브 기지국 타이머와 같이, 액티브 단말 타이머는 단말과 기지국 사이에 등록 요청/응답(AAI_REG-REQ/AAI_REG-RSP) 메시지 교환의 완료에 따른 망 초기 진입(completion of initial network entry) 완료에 따라 단말에서 시작될 수 있다. 또는, 액티브 기지국 타이머는 레인징 응답 메시지에 포함되는 핸드오버 프로세스 최적화(HO process Optimization)에 따른 망 재진입 완료(completion of network reentry)에 따라 시작될 수 있다. 액티브 단말 타이머가 유지되는 동안(즉, 만료되기 전까지) 단말은 자신의 연결 정보(context)가 네트워크에 보존되고 있음을 알 수 있다.

이하에서는, 상기에서 정의된 타이머들을 이용한 본 발명에서 제안하는 단말과 기지국의 영역 이탈 탐지 방법들을 설명한다.

제 1 실시예

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국이 개시(ABS initiated)하는 영역 이탈 탐지 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 일례를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 단말과 기지국은 등록 요청/응답 메시지의 교환을 통하여 단말의 망 진입 절차를 완료할 수 있고, 그에 따라 단말은 액티브 단말 타이머를, 기지국은 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머를 시작할 수 있다(S101).

이때, 등록 응답(AAI_REG-RSP) 메시지를 통하여 컨텍스트 보존 식별자(CRID)가 단말에 할당될 수 있다. CRID는 네트워크 상에서(특히, 기지국 또는 해당 단말의 연결 정보(context)를 보존하는 개체(예를 들어, Authenticator ASN-GW) 에서 해당 단말을 식별하기 위해 사용될 수 있는 식별자이다. 또한, CRID는 컨텍스트 보존 등록해제(DCR: Deregistration with Context Retention) 모드로 동작하는 단말을 식별하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 CRID는 상술한 바와 같이 등록 응답 메시지를 통하여 단말에 할당될 수 있으며, 망 재진입(Network Re-entry)시 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지 또는 DCR 모드 진입시 등록해제 응답(AAI_DREG-RSP) 메시지를 통하여 갱신될 수도 있다.

그 후 기지국의 액티브 기지국 타이머가 만료될 때까지 단말로부터 어떠한 데이터도 수신되지 않은 상태가 지속되면, 기지국은 단말로 상향링크 대역을 할당하거나, 단말에 레인징 수행을 요청하기 위하여 비요청 레인징 응답(Unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지를 전송할 수 있다(S102).

이때, 비요청 레인징 응답 메시지를 전송하는 경우, 단말에 레인징 수행을 요청함을 알리기 위하여 기지국은 레인징 응답 메시지의 레인징 요청 비트(Ranging Request Bit)를 '1'로 설정할 수 있다.

기지국의 레인징 응답 메시지에 대한 응답으로 단말은 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송할 수 있다(S103).

그에 따라, 기지국의 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머는 리셋될 수 있으며, 기지국은 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 단말로 전송할 수 있다(104). 이를 수신한 단말은 자신의 액티브 단말 타이머를 리셋할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 다른 일례를 나타낸다.

도 2의 S201 과정 및 S202 과정은 도 1의 S101 과정 및 S102 과정과 각각 유사하므로 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략한다.

다만, 단말은 도 1과 달리 레인징 요청 메시지에 대한 응답인 레인징 응답 메시지가 수신될 때 자신의 타이머를 리셋하였으나, 도 2에서는 비요청 레인징 응답(Unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지가 수신될 때 자신의 타이머를 리셋한다.

또한, 도 1의 S103 단계에서는 레인징 응답(Unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지에 대한 응답으로 단말이 레인징 요청 메시지를 전송하였으나, 도 2에서는 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지를 전송한다(S203). 레인징 확인 메시지를 수신한 기지국은 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머를 리셋할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.

도 3의 S301 과정 내지 S303 과정은 도 2의 S201 과정 내지 S203 과정과 각각 유사하므로 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략한다.

다만, 도 2에서는 단말이 기지국으로부터 전송된 비요청 레인징 응답 메시지를 수신하고 액티브 단말 타이머를 갱신하였다. 그런데, 도 3에서는 S303 단계에서 레인징 확인 메시지에 폴링 비트를 설정한 피드백 확장 헤더(FEH)를 포함하여 기지국으로 전송하고, 그에 대한 응답으로 기지국으로부터 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지가 수신될 때 단말은 액티브 타이머를 갱신한다(S304).

이때, 피드백 확장 대신 매체접속제어 컨트롤 확장 헤더(MCEH: MAC Control extended header)가 사용될 수 있으며, 레인징 확인 메시지에는 해당 단말의 스테이션 식별자(STID)가 더 포함될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 단말과 기지국은 등록 요청/응답 메시지의 교환을 통하여 단말의 망 진입 절차를 완료할 수 있고, 그에 따라 단말은 액티브 단말 타이머를, 기지국은 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머를 시작할 수 있다(S401).

그후 기지국의 액티브 기지국 타이머가 만료될 때까지 단말로부터 어떠한 데이터도 수신되지 않은 상태가 지속되면, 기지국은 단말에 레인징 수행을 요청하기 위하여 비요청 레인징 응답(Unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지를 전송할 수 있다(S402).

이때, 단말에 레인징 수행을 요청함을 알리기 위하여 기지국은 레인징 응답 메시지의 레인징 요청 비트(Ranging Request Bit)를 '1'로 설정하고, FEH 또는 MCEH의 폴링 비트를 '1'로 설정할 수 있다.

기지국의 비요청 레인징 응답 메시지에 대한 응답으로 단말은 기지국으로 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지를 전송할 수 있다(S403). 메시지 긍정응답의 송수신에 따라 기지국과 단말에서는 동시에 각자의 액티브 타이머가 리셋될 수 있다.

상술한 영역 이탈 탐지 방법들에서, 기지국이 비요청 레인징 응답 메시지를 통하여 단말에 요청하는 레인징은 주기적 레인징인 것이 바람직하며, 그에 따라 단말은 레인징 요청 메시지 대신에 주기적 레인징 코드(periodic ranging code)를 전송할 수 있다.

제 2 실시예

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 단말이 개시하는(AMS initiated) 영역 이탈 탐지 방법이 제공된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말에 의한 영역 이탈 탐지 과정의 일례를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 단말과 기지국은 등록 요청/응답 메시지의 교환을 통하여 단말의 망 진입 절차를 완료할 수 있고, 그에 따라 단말은 액티브 단말 타이머를, 기지국은 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머를 시작할 수 있다(S501).

이때, 등록 응답(AAI_REG-RSP) 메시지를 통하여 컨텍스트 보존 식별자(CRID)가 단말에 할당될 수 있다.

이때, 단말은 자신이 영역 이탈 여부를 확인하기 위하여 서빙 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송할 수 있다(S502).

단말의 레인징 요청 메시지를 수신한 기지국은 액티브 기지국 타이머를 갱신하고, 단말에 레인징 응답 메시지로 레인징의 성공을 알릴 수 있다(S503). 그에 따라 단말은 액티브 단말 타이머를 갱신할 수 있다.

본 실시예의 다른 양상에 의하면, 단말은 소정의 메시지를 기지국으로 전송하는 것이 아니라, 기지국과의 물리 동기(PHY Synchronization) 및 하향링크 동기(DL Synchronization)를 잃은 경우 영역 이탈 상태로 판단할 수 있다.

예를 들어, 단말은 기지국으로부터 전송되는 수퍼프레임 헤더(SFH)를 기 설정된 개수(예를 들어, 5개)만큼 연속하여 디코딩에 실패하는 경우 영역 이탈 상태인 것으로 판단할 수 있다.

제 3 실시예

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 자원 보존 타이머 없이 단말의 연결정보(context)를 해제하는 방법이 제공된다.

먼저 기지국의 동작을 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 단말 연결정보 해제 절차의 일례를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 단말과 기지국은 등록 요청/응답 메시지의 교환을 통하여 단말의 망 진입 절차를 완료할 수 있고, 그에 따라 단말은 액티브 단말 타이머를, 기지국은 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머를 시작할 수 있다(S601).

기지국에서 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머가 만료됨에 따라 기지국은 단말에 영역 이탈 탐지를 위하여 레인징 요청 비트를 '1'로 설정한 비요청 레인징 응답 메시지를 전송한다(S602).

그에 따라 단말과 기지국은 레인징 요청/응답 메시지를 교환하고, 각 메시지가 수신될 때 자신의 액티브 타이머를 각각 리셋한다(S603, S604).

이후, 다시 기지국의 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머가 만료됨에 따라 기지국은 레인징 요청 비트를 '1'로 설정한 비요청 레인징 응답 메시지를 단말로 전송한다(S605).

단말이 해당 기지국의 서비스 영역(coverage)을 벗어남에 따라 단말이 비요청 레인징 응답 메시지를 수신하지 못하거나, 수신하여 그에 대한 응답으로 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송하나, 기지국이 이를 수신하지 못할 수 있다(S606 내지 S608).

기지국은 레인징 응답 메시지에 대한 단말로부터의 응답을 수신하지 못함에 따라 재차 비요청 레인징 응답 메시지를 전송함과 함께 액티브 기지국 카운터(Active ABS counter)를 증가시킬 수 있다(S609).

액티브 기지국 카운터가 기 설정된 최고 값에 도달함에도 단말로부터 레인징 요청 메시지가 수신되지 않는 경우 기지국은 단말의 연결정보를 해제할 수 있다(S610).

다음으로 본 실시예에 따른 단말의 동작을 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 단말 연결정보 해제 절차의 일례를 단말의 입장에서 나타낸 도면이다.

도 7에서 S710 과정 내지 S750 과정은 도 6의 S601 과정 내기 S605 과정과 유사하므로, 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략한다.

단말은 레인징 요청 비트가 '1'로 설정된 비요청 레인징 응답 메시지를 수신하고, 그에 대한 응답으로 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행하기 위하여 레인징 요청 메시지(또는 주기적 레인징 코드)를 전송한다(S760).

이때, 단말이 해당 기지국의 서비스 영역(coverage)을 벗어남에 따라 기지국이 단말이 전송한 레인징 요청 메시지를 수신하지 못하거나, 수신하여 그에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 단말로 전송하나, 단말이 이를 수신하지 못할 수 있다(S770 내지 S772).

그에 따라 단말은 소정 횟수 만큼 레인징 요청 메시지(또는 주기적 레인징 코드)를 기지국으로 전송하고, 계속하여 응답이 없거나 액티브 단말 타이머가 만료된 경우 해당 네트워크에서 자신의 연결정보가 해제된 것으로 판단할 수 있다.

한편, 본 실시예의 또 다른 양상에 의하면, 기지국은 단말이 다른 네트워크 개체로 핸드오버를 수행함에 따라 백본망을 통하여 핸드오버 완료 알림(HO completion notification)을 받는 경우에도 해당 단말의 연결 정보를 해제할 수 있다.

제 4 실시예

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상술한 실시예들을 조합하여 효율적으로 기지국이 단말의 영역 이탈 탐지를 수행하는 방법이 제공된다.

먼저, 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 절차의 일례를 설명한다.

먼저, 단말의 망 초기 진입(completion of initial network entry) 완료 또는 망 재진입 완료(completion of network reentry)에 따라 기지국은 해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머를, 단말은 액티브 단말 타이머를 시작할 수 있다(S801).

이때, 망 초기 진입은 사이에 등록 요청/응답(AAI_REG-REQ/AAI_REG-RSP) 메시지 교환의 완료에 의해 완료될 수 있고, 망 재진입은 레인징 응답 메시지에 포함되는 핸드오버 프로세스 최적화(HO process Optimization)에 따라 완료 여부가 결정될 수 있다. 망 초기 진입의 경우, 등록 응답(AAI_REG-RSP) 메시지를 통하여 컨텍스트 보존 식별자(CRID)가 단말에 할당될 수 있으며, 망 재진입의 경우 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지를 통하여 새로운 CRID가 단말에 할당될 수 있다.

해당 단말에 대한 액티브 기지국 타이머가 만료되는 경우 기지국은 해당 단말의 상태를 확인하기 위하여 상향링크 버스트를 할당(grant UL burst)할 수 있다(S802).

단말은 그에 대한 응답으로 할당된 상향링크 자원(UL grant)을 통하여 패딩(padding) PDU 또는 MPDU를 전송할 수 있는데, 기지국이 이를 수신하면 액티브 기지국 타이머는 리셋될 수 있다.

그러나, 기지국이 소정 갯수(예를 들어, 10개)의 연속되는 UL grant가 지시하는 상향링크 자원을 통해서도 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다(S803, S804).

이러한 경우, 기지국은 단말로 비요청 레인징 응답(Unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지를 전송하여 단말로하여금 주기적 레인징 코드(periodic ranging code)를 이용한 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행하도록 할 수 있다. 이를 위하여 기지국은 레인징 응답 메시지의 레인징 요청 비트(Ranging Request bit)를 '1'로 설정할 수 있다(S805).

기지국의 레인징 요청에 따라 단말은 주기적 레인징 코드를 기지국으로 전송할 수 있다(S806).

기지국은 레인징 코드에 대한 응답으로 단말에 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지를 전송한다(S807). 이때, 레인징 응정응답 메시지에는 레인징 성공여부를 지시하는 정보 및 단말이 전송한 해당 레인징 코드가 포함될 수 있다.

단말은 레인징 확인 메시지에 대한 응답으로 기지국에 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지를 전송할 수 있다(S808). 이때 단말은 자신의 스테이션 식별자(STID)와 폴링 비트를 설정한 MCEH를 레인징 확인 메시지에 포함시킬 수 있다.

기지국은 단말이 전송한 레인징 확인 메시지에 MCEH의 폴링비트가 설정되었으므로 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지를 단말에 전송하고, 그에 따라 기지국은 액티브 기지국 타이머를 갱신할 수 있다(S809).

도 8을 참조하여 상술한 과정은 기지국이 할당한 상향링크 그랜트에 대한 PDU 전송이 없으나, 그 후의 메시지 송수신 과정은 오류가 없는 경우를 나타내었으나 일부 메시지 송수신의 오류가 발생할 수 있다. 이러한 경우 단말과 기지국의 동작을 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 중 일부 메시지에 수신 오류가 발생한 경우의 단말과 기지국의 동작을 나타낸다.

도 9에서 S901 과정 내지 S907 과정은 도 8의 S801 과정 내지 S807 과정과 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.

S907 단계에서 기지국은 단말로 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지를 전송하나, 단말로부터 그에 대한 응답인 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지를 수신하지 못할 수 있다(S908).

기지국은 S905 단계에서 비요청 레인징 응답 메시지를 전송할 때 시작된 재시도 타이머(retry timer)가 만료될 때까지 단말로부터 레인징 확인 메시지가 수신되지 않는 경우 레인징 응답 메시지를 단말에 재전송한다(S909).

이후 기지국은 기 설정된 재시도 한계 횟수(retry limit)만큼 레인징 응답 메시지를 단말에 전송할 수 있으며(S910), 단말로부터 레인징 확인 메시지를 계속하여 수신하지 못하는 경우 자원 보존 타이머(resource retain timer)를 시작할 수 있다(S911).

한편, 도 8 또는 도 9와 달리 기지국은 비요청 레인징 응답 메시지를 단말에 전송하지 아니할 수 있다. 이러한 경우 자원 보존 타이머가 시작되는 경우를 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 탐지 과정의 다른 일례를 나타낸다.

도 10에서도 도 8과 중복되는 과정에 대한 설명은 생략하고, 차이점만을 설명하기로 한다.

도 10과 같이 기지국이 할당한 상향링크 그랜트에 단말이 MPDU 또는 패딩 PDU를 통하여 응답하지 않으며(S1004), 비요청 레인징 응답 메시지를 전송하지 않는 경우(S1005)에도 기지국은 자원 보존 타이머를 시작할 수 있다(S1006).

다음으로, 자원 보존 타이머 시작 이후 기지국의 동작을 설명한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 자원 보존 타이머가 만료되는 경우 및 해제되는 경우의 일례를 설명한다.

도 11은 도 9 또는 도 10의 후속 절차인 것으로 가정한다.

먼저, 영역 이탈 탐지 절차에 따라 기지국에서 자원 보존 타이머가 시작될 수 있다(S1101).

이때, 단말이 다른 네트워크 개체로 망 재진입을 수행할 수 있다(S1102). 이때 단말이 기지국의 정보(예를 들어, 최종 서빙 기지국의 기지국 식별자)를 해당 네트워크 개체에 알려줄 수 있다. 여기서 네트워크 개체는 다른 매크로 기지국, 중계국 또는 펨토 기지국 등이 될 수 있다.

해당 네트워크 개체는 단말의 신속한 망 재진입을 위하여 기지국에 단말의 연결정보(context)를 요청할 수 있으며(S1103), 기지국은 자신이 보존하고 있는 단말의 연결정보를 백본망을 통하여 해당 네트워크 개체로 전송할 수 있다(S1104). 그에 따라, 기지국은 자원 보존 타이머 및 단말의 연결정보를 해제할 수 있다.

만일, 상술한 S1102 내지 S1104 절차가 수행되지 않고 자원 보유 타이머가 만료되는 경우, 기지국은 해당 단말이 영역을 이탈한 것으로 판단하고 자신이 보존하는 단말의 연결정보를 해제할 수 있다. 보다 상세히는, 기지국은 단말의 동적 연결정보를 해제(release AMS's dynamic context)하고, 단말의 정적 연결정보를 해당 단말의 연결정보를 저장하는 네트워크 개체로 이동(move AMS's static context)시킬 수 있다.

한편, 상술한 영역 이탈 탐지 방법을 도 12를 참조하여 단말의 입장에서 설명한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일부 메시지의 전송 오류시 영역 이탈 탐지 절차의 일례를 단말의 입장에서 나타낸다.

도 12에서 S1201 내지 S1204의 절차는 도 8의 S805 내지 S808의 절차와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.

단말은 S1204 단계에서 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지에 MCEH의 폴링 비트를 설정하여 전송한 후, 기지국으로부터 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지를 기대하게된다. 그러나, 영역 이탈 등을 이유로 레인징 확인 메시지를 기지국에서 수신하지 못하거나, 기지국이 메시지 긍정응답 메시지를 전송하나 단말이 이를 수신하지 못할 수 있다(S1205).

단말은 S1204 단계에서 레인징 확인 메시지를 전송할 때 시작된 재시도 타이머(retry timer)가 만료될 때까지 기지국으로부터 메시지 긍정응답 메시지가 수신되지 않는 경우 레인징 확인 메시지를 기지국에 재전송한다(S1206).

이후 단말은 기 설정된 재시도 한계 횟수(retry limit)만큼 레인징 확인 메시지를 단말에 전송할 수 있으며(S1207), 단말로부터 레인징 확인 메시지를 계속하여 수신하지 못하는 경우 영역 이탈 상태로 판단하고 영역 이탈 복구 절차(coverage loss recovery procedure)를 시작할 수 있다(S1208).

영역 이탈 복구 절차는 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 이탈 복구 절차로, 단말이 영역 이탈 상태에서의 망 재진입을 수행하는 절차의 일례를 나타낸다.

단말은 기지국의 서비스 영역을 이탈했다고 판단한 경우, 영역 이탈 복구 절차를 수행할 수 있다. 이를 위하여 단말은 기지국을 탐색하기 위하여 새로운 채널의 스캔을 수행할 수 있고, 기지국이 탐지되면 해당 기지국과 물리 동기(PHY synchronization) 및 하향링크 동기(DL synchronization)를 획득할 수 있다. 이때, 탐지된 기지국은 마지막으로 연결 상태를 유지하던 서빙 기지국과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.

그 후 단말은 발견된 기지국으로 망 재진입을 시도하기 위하여 핸드오버 레인징 코드(HO ranging code)를 전송할 수 있다(S1301).

기지국은 레인징 코드를 성공적으로 수신하고, 레인징 긍정응답(AAI_RNG_ACK) 메시지를 성공 상태(success status)로 설정하여 단말로 전송하고, 단말에 상향링크 대역(UL BW allocation)을 할당한다(S1302, S1303).

단말은 할당된 상향링크 자원을 통하여 레인징 목적 지시자를 영역 이탈 후 망 재진입을 지시하는 값(예를 들어 비트 7)으로 설정한 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S1304). 이때, 단말은 레인징 요청 메시지에 CRID를 포함시킬 수 있으며, 보안 연결정보가 유효한 경우 상기 식별자를 새로운 인증기(AK)로 생성한 사이퍼 기반 메시지 인증 코드(CMAC) 키로 보호할 수 있다.

기지국은 레인징 요청 메시지를 통해 전송된 CRID를 이용하여 해당 단말의 연결정보를 보관하는 네트워크 개체(예를 들어, Authenticator ASN-GW)에 요청하여 단말의 연결정보를 획득할 수 있다(S1305).

기지국은 획득한 단말의 연결정보를 이용하여 생략될 수 있는 MAC 제어 메시지를 판단하고 그에 따라 핸드오버 최적화 파라미터를 설정하여 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지를 단말로 전송한다(S1306).

이때, 레인징 응답 메시지에는 해당 기지국에서 단말을 식별하기 위한 스테이션 식별자(STID)가 포함될 수 있으며, CRID가 갱신되는 경우 새로운 CRID가 더 포함될 수 있다. 또한, 단말이 전송한 레인징 요청 메시지의 CMAC 값이 유효한 경우 레인징 응답 메시지는 암호화되어 단말로 전송될 수 있다.

그 후 단말은 최적화 파라미터에 따라서 망 재진입 절차를 수행할 수 있다.

만일, 단말이 이전 서빙 기지국의 식별자(serving ABSID)를 가지고 있지 않는 경우, 액티브 단말 타이머가 만료된 경우 또는 자원 보존 타이머(Resource retain timer)가 만료된 경우에는 일반적인 망 초기 진입(initial network reentry)을 시도할 수 있다.

단말 및 기지국 구조

이하, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.

단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.

송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 14를 참조하여 설명한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 14를 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.

안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.

안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.

프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 도 1 내지 도 13에 나타난 영역 이탈 탐지 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.

특히, 이동 단말기의 프로세서는 액티브 단말 타이머를 관리할 수 있으며, 영역 이탈 탐지를 위하여 기지국으로부터 상향링크 그랜트가 수신되면 MPDU 또는 패딩 PDU가 기지국으로 전송되도록 할 수 있다. 또한, 영역 이탈 탐지를 위하여 기지국으로부터 레인징 요청 비트가 설정된 비요청 레인징 응답 메시지가 수신되는 경우 해당 기지국으로 주기적 레인징을 수행할 수 있다. 아울러, 이러한 영역 이탈 탐지 절차에서 주기적 레인징의 성공을 기지국이 레인징 긍정응답 메시지를 통하여 알려주는 경우, 레인징 확인 메시지에 자신의 식별자를 포함시키고 MCEH의 폴링비트를 설정하여 기지국으로 전송하도록 제어할 수 있다. 만일, 레인징 확인 메시지에 대한 응답이 소정의 재시도 타이머가 만료되도록 수신되지 않는 경우 최대 재전송 횟수만큼 레인징 긍정응답 메시지를 재전송하도록 제어하고, 그럼에도 기지국으로부터 메시지 긍정응답 메시지가 수신되지 않는 경우 영역 이탈로 판단할 수 있다. 영역 이탈로 판단한 경우 프로세서는 영역 이탈 복구 절차를 수행할 수 있다.

이 외에도 단말의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.

전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.

수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.

메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

한편, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims

광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 단말에 대한 영역 이탈 탐지(coverage loss detection)를 수행하는 방법에 있어서,
단말의 초기 네트워크 접속이 완료되었을 때, 상기 단말에 대응하는 제1 타이머를 시작하는 단계;
레인징 수행을 요청하는 비트가 설정된 제1 메시지를 비요청(unsolicited)으로 상기 단말로 전송하는 단계; 및
상기 단말로부터 상기 제1 메시지에 의해 개시된 성공적인 레인징을 가리키는 제2 메시지를 수신하는 경우, 상기 제1 타이머를 재시작하는 단계를 포함하는, 영역 이탈 탐지 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 타이머는, 상기 단말로부터 데이터 또는 피드백 정보가 수신될 때 재시작하는, 영역 이탈 탐지 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 메시지를 전송한 후에 제2 타이머를 시작하는 단계;를 더 포함하되,
상기 제2 타이머는 상기 제2 메시지의 수신을 기다리는 최소 시간을 가리키는, 영역 이탈 탐지 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제 1 메시지는 비요청 핸드오버 응답(unsolicited AAI_RNG-RSP) 메시지이고, 상기 제 2 메시지는 레인징 확인(AAI_RNG-CFM) 메시지이고,
상기 제2 메시지는 상기 단말의 식별자 (STID; STation IDentifier) 을 포함하는, 영역 이탈 탐지 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 레인징은 주기적인 레인징 코드를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 영역 이탈 탐지 방법.
광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 영역 이탈 탐지(coverage loss detection)를 수행하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 초기 네트워크 진입을 수행하는 단계;
레인징 수행을 요청하는 제 1 비트가 설정된 비요청(unsolicited) 제1 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
상기 제1 메시지에 의해 개시된 성공적인 레인징을 확인하는 제2 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계를 포함하되,
상기 제2 메시지는 상기 단말의 식별자 (STID; STation IDentifier) 포함하고, 제1 타이머는 상기 초기 네트워크 진입이 완료되었을 때 시작되는, 영역 이탈 탐지 방법.
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제10항에 있어서,
상기 단말이 기 정해진 재전송 횟수 내에 성공적으로 상기 제2 메시지를 전송하는 것을 실패하는 경우, 해당 기지국에게 영역 이탈 탐지 과정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 영역 이탈 탐지 방법.
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광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 이동 단말기에 있어서,
프로세서; 및
상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
상기 프로세서는, 기지국으로부터 초기 네트워크 진입을 수행하고, 레인징 수행을 요청하는 제 1 비트가 설정된 비요청(unsolicited) 제1 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 제1 메시지에 의해 개시된 성공적인 레인징을 확인하는 제2 메시지를 상기 기지국에게 전송하되,
상기 제2 메시지는 상기 단말의 식별자 (STID; STation IDentifier) 포함하고, 제1 타이머는 상기 초기 네트워크 진입이 완료되었을 때 시작되는, 이동 단말기.
제15항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 레인징을 주기적 레인징 코드를 이용하여 수행하고, 상기 주기적 레인징 코드의 성공 또는 실패를 가리키는 AAI-RNG-ACK (advanced air interface ranging acknowledgement) 메시지를 수신하는 것을 더 포함하는, 이동 단말기.
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광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 기지국에 있어서,
프로세서; 및
상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
상기 프로세서는, 단말의 초기 네트워크 접속이 완료되었을 때, 상기 단말에 대응하는 제1 타이머를 시작하고, 레인징 수행을 요청하는 비트가 설정된 제1 메시지를 비요청(unsolicited)으로 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 제1 메시지에 의해 개시된 성공적인 레인징을 가리키는 제2 메시지를 수신하는 경우, 상기 제1 타이머를 재시작하는, 기지국.
제18항에 있어서,
상기 제1 타이머는, 상기 단말로부터 데이터 또는 피드백 정보가 수신될 때 재시작하는, 기지국.
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