KR101896583B1 - 단말의 통신 방법 및 기지국의 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

단말의 통신 방법 및 기지국의 통신 방법이 개시된다. 기지국은 기지국의 역할을 수행하는 다중기능 단말을 선택하고, 상기 다중기능 단말로 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청한다. 다중기능 단말은 기지국 모드 구성을 완료한 후 기지국 모드 완료를 통지하며, 기지국은 다중기능 단말로 기지국 모드로 동작할 것을 명령한다. 이때 다중기능 단말은 기지국 모드로 전환하여, 일반 단말에게 통신 서비스를 계속하여 제공한다.

Description

단말의 통신 방법 및 기지국의 통신 방법{METHOD FOR COMMUNICATION OF TERMINAL AND BASE STATION}
본 발명은 단말의 통신 방법 및 기지국의 통신 방법에 관한 것이다.
재난이나 재해가 발생하는 경우 중요한 사회 기반 시설이 파괴되거나 손상될 수 있다. 사회 기반 시설에는 무선 전화, 유선 전화 및 인터넷 네트워크 등 다양한 통신 시설이 중요한 기발 시설로 꼽히는데, 이러한 통신 시설이 파괴 되거나 손상되면 사회 혼잡도가 높아지고 사회 복구력의 확보가 어려울 수 있다.
따라서 이러한 상황에도 통신 시설을 빨리 복구하거나 대체할 수 있는 방법을 제공하는 고신뢰성(High Reliability) 지원이 중요하다.
특히 이동 단말의 통신의 핵심적인 역할을 수행하는 기지국이 손상되거나 전력선이 파괴되어 기지국으로서의 역할을 수행하지는 못하는 경우 이동 통신 서비스에 큰 문제를 초래할 수 있다.
이와 같이 기지국이 손상된 경우에도 기지국의 셀 내의 하부 단말들이 계속하여 서비스를 제공받을 수 있도록 기지국을 대체할 수단을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기지국이 손상된 경우에도 계속하여 하부 단말들에게 이동통신 서비스를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 단말의 통신 방법은, 기지국의 역할을 수행하는 제1 단말로 선택되는 단계 상기 기지국으로부터 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청 받는 단계 상기 기지국 모드로 전환하기 위해 기지국 모드 구성을 완료한 경우, 상기 기지국으로 기지국 모드 완료를 공지하는 단계 상기 기지국으로부터 상기 기지국 모드로 동작할 것을 명령 받는 단계 및 상기 기지국 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 네트워크 진입 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 핸드오버 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 단말의 통신 방법은, 상기 명령 받는 단계 전에, 상기 기지국으로부터 AAI-L2-XFER 메시지를 통해상기 제2 단말의 컨텍스트 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 요청을 받는 단계는, 상기 기지국으로부터 기지국 구성 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 요청을 받는 단계는, 상기 기지국으로부터 슈퍼 프레임 헤더 변경 카운터, 시스템 구성 정보 카운터, 글로벌 캐리어 구성 정보 카운터 및 멀티 캐리어 구성 정보 카운터를 포함하는 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 기지국 모드 구성을 완료하지 못한 경우, 상기 기지국으로 기지국 구성 기간 연장을 요청하는 내용을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 슈퍼 프레임 헤더 변경 카운터, 상기 시스템 구성 정보 카운터, 상기 글로벌 캐리어 구성 정보 카운터 및 멀티 캐리어 구성 정보 카운터가 상기 제1 단말이 가지고 있는 것과 다른 경우, 갱신한 이후에 상기 요청 받는 단계를 다시 요청 하는 내용을 포함하는 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 통신 방법은, 상기 기지국 모드 구성을 할 수 없는 경우 상기 기지국으로 기지국 역할 전환을 거부하는 내용을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 명령을 받는 단계는 기지국 모드 시작 시간을 포함하는 메시지를 상기 기지국으로부터 전송 받는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 기지국 모드로 전환하는 단계는 상기 모드 시작 시간이 완료된 후에 상기 기지국 모드로 동작하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 기지국 역할을 수행하는 제1 단말로 선택되는 단계 상기 기지국으로부터 모드 천이 조건을 포함하는 제1 메시지를 통해 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청 받는 단계 및 상기 모드 천이 조건을 만족하는 경우, 상기 기지국 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법은 상기 제1 메시지에 요청된 바에 따라 기지국 모드 구성을 완료 한 후 상기 기지국으로 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 기지국 모드로 전환하는 단계는, 상기 모드 천이 조건을 지속적으로 확인하여 상기 모드 천이 조건을 만족하면 기지국 역할을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법은 상기 제1 메시지에 요청된 바를 수용할 수 있는지 여부를 판단한 후 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 기지국 모드로 전환하는 단계는, 상기 모드 천이 조건을 지속적으로 확인하여 상기 모드 천이 조건을 만족하면 기지국 모드 구성을 완료 한 후 기지국 역할을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 기지국 구성 정보 및 기지국 모드 구성 기간을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 네트워크 진입 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 핸드오버 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기지국의 통신 방법이 제공된다. 상기 기지국의 통신 방법은, 기지국 역할을 수행할 수 없는 경우, 상기 기지국 역할을 수행할 제1 단말을 선택하는 단계 상기 제1 단말에게 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청하는 단계 상기 제1 단말이 상기 기지국 모드로 전환하기 위해 기지국 모드 구성을 완료한 경우, 상기 단말로부터 기지국 모드 완료를 공지 받는 단계 및 상기 제1 단말에게 상기 기지국 모드로 동작할 것을 명령하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기지국의 통신 방법은, 상기 명령하는 단계 전에, 상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말의 컨텍스트 정보를 포함하는 AAI-L2-XFER 메시지를 상기 제1 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 또 다른 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 기지국의 역할을 수행하는 제1 단말로 선택되는 단계 상기 기지국으로부터 기지국 구성 정보 및 기지국 시작 시간을 포함하는 명령 메시지를 수신하는 단계 및 상기 기지국 시작 시간이 종료된 후에 상기 기지국 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기지국의 역할을 하부의 다중기능 단말에게 인계함으로써, 기지국이 손상된 경우에도 이동통신 서비스를 계속 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 손상된 경우를 나태는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 이동국(mobile station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 도면을 참고하여 단말의 통신 방법 및 기지국의 통신 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 손상된 경우를 나태는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템은 기지국(200), 기지국(200)이 서비스하는 셀 내의 하부 단말(110, 120, 130)을 포함한다. 여기서 기지국(200)은 기지국의 역학을 제대로 수행하지 못하는 손상된 기지국으로서, 이하에서는 '상위 기지국(Superordinate Base Station, Superordinate BS)'이라 한다.
상위 기지국(200, Superordinate BS)이 손상된 경우 셀 내부의 하부 단말(110, 120, 130)은 이동통신 서비스에 문제가 발생하나, 본 발명의 실시예에서는 하부 단말(110, 120, 130) 중 기지국 역할을 수행하는 단말이 선택된다. 기지국 역할을 수행하는 단말로 선택된 단말을 이하에서는 '다중기능 단말(Multimode Mobile Station, Multimode MS)'라고 한다. 이와 같이 선택된 다중기중 단말(Multimode MS)이 기지국 역할을 대체함으로써 하부 단말들이 계속하여 서비스를 받을 수 있다.
상위 기지국(200, Superordinate BS)이 하부 단말들(110, 120, 130) 중 기지국 역할을 대체할 수 있는 다중기능 단말(Multimode MS)을 선택한다. 상위 기지국(200, Superordinate BS)은 상위 기지국(200, Superordinate BS)에서 측정된 신호 세기, 하부 단말들(110, 120, 130)의 배터리 레벨과 같은 자격 정보(status information)를 통해 다중기능 단말(Multimode MS)을 선택할 수 있다. 여기서 상위 기지국(200, Superordinate BS)은 하부 단말들(110, 120, 130)로 트리거 조건(trigger condition)을 포함하는 메시지를 전송할 수 있으며, 하부 단말들(110, 120, 130)은 트리거 조건을 만족하는 경우 자격 정보(status information)를 상위 기지국(200, Superordinate BS)으로 전송할 수 있다. 이와 같은 절차를 통해 선택된 다중 단말(Multimode MS)을 도 1에서는 130으로 나타내었다.
다음으로, 상위 기지국(200, Superordinate BS)이 선택된 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할을 인계하는 방법에 대해서 알아본다. 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할을 인계하는 시그널링 절차로 세가지 실시예를 제시한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 시그널링 절차는 기지국 역할 인계를 위한 요청, 응답, 그리고 명령에 의한 3-way 시그널링 방법이다. 이와 같은 절차는 기지국 역할 요청을 받은 다중기능 단말(Multimode MS)이 역할 요청을 거부할 수있다. 또한 다중기능 단말(Multimode MS)이 기지국 역할 요청을 상위 기지국(Super ordinate BS)으로 보낼 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 시그널링 절차는 기지국 역할 인계를 위한 요청과 응답만으로 구성된 2-way 시그널링 방법이다. 이와 같은 절차는 상위 기지국(Superordinate BS)이 다중기능 단말(Multimode MS)로 기지국 역할 인계를 요청할 때 모드 천이 조건(trigger condition)을 송부하고 다중기능 단말(Multimode MS)은 모드 천이 조건을 만족할 때 기지국 역할을 수행한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 시그널링 절차는 기지국 역할 인계를 위한 명령만으로 이루어지는 시그널링 방법이다. 이와 같은 절차는 상위 기지국(Superordinate BS)에서 다중기능 단말(Multimode MS)로 기지국 역할 인계 요청을 한 후 시그널링 절차가 완료된다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 시그널링 절차에서, 상위 기지국(Superordinate BS, 200)에서 서비스 중인 일반 단말(110, 120)의 서비스 연속성에 따라 세가지 옵션이 제시될 수 있다.
제1 옵션은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할이 인계된 후, 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 재진입(Network Re-entry) 또는 초기 접속(Initial Access)를 수행한다.
제2 옵션은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할이 인계된 후, 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 핸드오버(Handover)를 수행한다.
마지막 제3 옵션은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할이 인계된 후, 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 재진입(Network Re-entry) 또는 핸드오버 없이 그대로 서비스를 유지한다.
상기에서 제1 내지 제3 옵션은 제1 내지 제3 실시예에 따라 선택적으로 선택될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
상위 기지국(200)이 손상되어 기지국으로서 역할을 더 이상 수행하지 못하는 것으로 판단된 경우, 하부 단말 중 기지국 인계를 위한 최적의 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 선택한다(S210). 최적의 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 선택하는 방법은 상기에서 설명한 바와 같이 상위 기지국(200, Superordinate BS)이 상위 기지국(200, Superordinate BS)에서 측정된 신호 세기, 배터리 레벨과 같은 자격 정보(status information)등을 통해 선택한다.
상위 기지국(200)은 하부 단말 중 기지국 역할을 수행할 최적의 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 선택하면 자신의 기지국 역할을 인계하는 작업을 수행한다.
먼저, 상위 기지국(200, Superordinate BS)은 다중기능 단말(130, Multimode MS)로 기지국 역할 수행 요청(Advanced Air Interface Multimode Base Station Request, 이하 'AAI-MMBS-REQ'라 함) 메시지를 전송하여 기지국 역할 교환을 요청한다(S220). 여기서 AAI-MMBS-REQ 메시지는 다중기능 단말(130, Multimode MS)이 구성하게 될 기지국 구성 정보(BS PHY configuration parameters)와 기지국 모드 구성 기간(Duration for BS mode configuration)이 포함될 수 있다. 기지국 모드 구성 기간은 AAI-MMBS-REQ 메시지에 포함되지 않고 상위 기지국(200, Superordinate BS)과 다중기능 단말(130, Multimode MS)간에 미리 정의될 수 있다.
한편 상기에서 설명한 제3 옵션을 선택하는 경우 기지국 구성 정보(BS PHY configuration parameters)는 상위 기지국의 기지국 구성 정보(BS PHY configuration parameters)와 동일하게 설정되므로, AAI-MMBS-REQ 메시지는 기지국 구성 정보(BS PHY configuration parameters)를 포함하지 않을 수 있다. 대신에 다중기능 단말(Multimode MS, 130)은 상위 기지국(Superordinate BS)의 최신 기지국 구성 정보를 가지고 있는지 여부를 확인하는 절차가 필요하다. 이동통신 시스템에서 기지국과 단말간 시스템 구성 정보에 대한 카운터(counter: 계수장치)는 일반적이며, 이 카운터의 일치 유무에 따라 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 상위 기지국(Superordinate BS, 200)의 최신 구성 정보를 유지하고 있는지를 판단할 수 있다. 따라서, AAI-MMBS-REQ 메시지 내에는 슈퍼 프레임 헤더 변경 카운터(S-SFH change count), 시스템 구성 정보 카운터(SCD count, 'System configuration description count'), 글로벌 캐리어 구성 정보 카운터(Global carrier configuration change count), 멀티캐리어 구성 정보 카운터(Multicarrier configuration change count) 등이 포함될 수 있으며, 다중기능 단말(Multimode MS, 130)은 수신한 AAI-MMBS-REQ 메시지에 포함되어 있는 카운터들이 현재 상위 기지국(Superordinate BS)의 시스템 구성 정보가 자신이 보유하고 있는 정보와 일치하는지를 확인한다.
상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로부터AAI-MMBS-REQ 메시지를 수신한 다중기능 단말(Multimode MS, 130)은 상위 기지국(Superordinate BS)에서 정의한 기지국 모드 구성 기간 동안 기지국 구성 정보에 맞게 기지국 모드 구성을 시작한다.
다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 기지국 모드 구성 기간 내에 기지국 모드 구성을 완료한 경우 상위 기지국(Superordinate, 200)으로 기지국 역할 수행 응답(Advanced Air Interface Multimode Base Station Response, 이하 'AAI-MMBS-RSP'라 함) 메시지를 전송하여 기지국 모드 구성이 완료되었음을 공지한다(S230).
한편 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 기지국 모드 구성 기간 내에 자신의 기지국 모드 구성을 완료하지 못한 경우에는 구성 기간 연장을 요청하는 내용을 AAI-MMBS-RSP 메시지에 포함시켜 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 전송할 수 있다.
그리고 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 상위 기지국(Superordinate BS, 200)의 시스템 구성 정보를 가지고 있지 않다면(즉, 상기에서 설명한 바와 같이 상위 기지국이 전송한 시스템 구성 정보 카운터들이 자신이 기 보유한 것과 있지 않는 경우), 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 상위 기지국(Superordinate BS, 200)의 시스템 구성 정보를 갱신한 이후에 AAI-MMBS-REQ 메시지를 재전송할 것을 요청하는 내용을 AAI-MMBS-RSP 메시지 포함시켜 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 전송할 수 있다.
다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 기지국 모드 구성을 할 수 없는 경우, 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 기지국 역할 교환을 거부하는 내용을 AAI-MMBS-RSP 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.
한편, 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 전송하는 AAI-MMBS-RSP 메시지는 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로부터 AAI-MMBS-REQ 메시지를 수신하지 않고도, 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 스스로 기지국 역할로의 전환 필요성을 감지하여 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 기지국 역할을 요청할 수 있다. 즉, 자발적인(unsolicited) 방법으로 먼저 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 먼저 AAI-MMBS-RSP 메시지를 상위 기지국(Superordinate BS, 200)로 전송하고 상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 AAI-MMBS-RSQ 메시지를 전송할 수 있다.
상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로부터 AAI-MMBS-RSP 메시지를 수신하여 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 기지국 모드 구성을 완료한 사실을 인지한 경우, 상기 제2 및 제3 옵션의 경우 상위 기지국(Superordinate BS, 200)은 AAI-L2-XFER(Advanced Air Interface L2 Transfer) 메시지를 통해 상위 기지국(Superordinate BS, 200)에서 서비스중인 하부 일반 단말들(110, 120)의 컨텍스트 정보(MS context information)를 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 전송할 수 있다(S240). 제1 옵션을 적용하는 경우에는 이와 같은 절차(S240)는 생략될 수 있다.
다음으로, 상위 기지국(Superordinate BS, 200)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할 수행 명령(Advanced Air Interface Multimode Base Station CONFIG Command, 이하 'AAI-MMBS-CONFIG-CMD'라 함) 메시지를 전송하여 기지국 모드(BS mode)로 동작할 것을 요청한다(S250). AAI-MMBS-CONFIG-CMD 메시지에는 기지국 모드 시작 시간(action time)이 포함되어 있다.
다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 AAI-MMBS-CONFIG-CMD 메시지를 수신한 경우 기지국 모드 시작 시간(action time)이 완료된 후 기지국 모드(BS mode)로 동작한다. 이때 상위 기지국(Superordinate BS, 200)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 기지국 모드 시작 시간이 완료된 후 자신은 기지국 모드를 종료한다. 만약 상기 제1 및 제2 옵션이 선택되고 상위 기지국(Superordinate BS, 200)과 다중기능 단말(Multimode MS, 130)의 기지국 구성 정보가 다른 경우(즉, 주파수가 달라서 상호 간섭을 유발하지 않는다면), 다중기능 단말(Multimode MS, 130)의 기지국 모드 시작과 상위 기지국(Superordinate BS, 200)의 기지국 모드 종료 시점이 동일하지 않아도 된다.
상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 기지국 모드를 종료한 후, 하부 일반 단말(110, 120)은 상기에서 설명한 제1 내지 제3 옵션에 따라 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 접속하여 서비스를 지속한다(S260). 제1 옵션의 경우 하부 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 진입 절차를 수행하며, 제2 옵션의 경우 하부 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 핸드 오버 절차를 수행한다. 한편 제3 옵션의 경우 하부 일발 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 진입 절차나 핸드오버 절차 없이 그대로 서비스를 재개할 수 있다. 여기서 제2 및 제3 옵션의 경우, 상위 기지국(Superordinate BS, 200)과 다중기능 단말(Multimode MS, 130)간에 기지국 역할이 교환되더라도 하부 일반 단말(110, 120)은 서비스 연속성을 유지할 수 있으며 임시망에서도 망의 신뢰도를 더욱 높일 수 있다.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 시그널링 절차는 제1 실시예와 거의 유사하나,상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 AAI-MMBS-REQ 메시지를 전송할 시에 파라미터 중 모드 천이 조건(trigger condition)이 포함된다.
기지국 역할 인계를 위해서, 상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 최적의 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 선택하는 방법은 제1 실시예의 S210 절차와 동일하므로(S310), 구체적인 설명은 생략한다.
상위 기지국(Superordinate BS, 200)은 선정된 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 AAI-MMBS-REQ 메시지를 전송하여 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할 교환을 요청한다. 여기서 AAI-MMBS-REQ 메시지에는 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 구성하게 될기지국 구성 정보(BS PHY configuration parameters)와 기지국 모드 구성 기간(Duration for BS mode configuration)이 포함될 수 있다. 기지국 모드 구성 기간은 AAI-MMBS-REQ 메시지에 포함되지 않고 상위 기지국(200, Superordinate BS)과 다중기능 단말(130, Multimode MS)간에 미리 정의될 수 있다. 그리고 AAI-MMBS-REQ 메시지에는 모드 천이 조건(trigger condition)이 포함된다. AAI-MMBS-REQ 메시지에 모드 천이 조건(trigger condition)이 포함되면 상기에서 설명한 제1 및 제2 옵션이 사용될 수 있다.
다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로부터의 기지국 역할 교환 요청을 수락한다면 아래의 두 가지 방식에 따라 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 AAI-MMBS-RSP 메시지를 전송하여 수락 의사를 알린다(S330).
첫 번째 방식은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 AAI-MMBS-REQ 메시지 내에서 요청한 바에 따라 기지국 모드 구성 후 상위 기지국(Superordinate BS, 200)으로 AAI-MMBS-RSP 메시지를 전송할 수 있다. 이후 다중기능 단말(Multimode MS, 130)은 모드 천이 조건(trigger condition)을 지속적으로 확인하고 모드 천이 조건(trigger condition)에 부합하면 곧바로 기지국 역할을 수행한다.
두 번째 방식은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 AAI-MMBS-REQ 메시지를 수신한 후 상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 정의한 기지국 구성 정보를 수용할 수 있는지 여부를 판단한 후 상위 기지국으로 AAI-MMBS-RSP 메시지를 전송할 수 있다. 이후 다중기능 단말(Multimode MS, 130)은 모드 천이 조건(trigger condition)을 지속적으로 확인하고 모드 천이 조건에 부합하면 그때 기지국 모드 구성을 시작하고 구성이 완료되면 곧장 기지국 역할을 수행한다.
다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 모드 천이 조건을 만족하여 기지국 모드로 역할을 수행하는 경우, 하부 단말(110, 120)는 상기 제1 및 제2 옵션을 통해 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 접속하여 서비스를 지속한다(S340). 제1 옵션의 경우 하부 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 진입 절차를 수행하며, 제2 옵션의 경우 하부 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 핸드 오버 절차를 수행한다.
아래의 표 1 내지 표 3은 상기에서 설명한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 시그널링 절차에서 사용되는 시그널링 메시지에 대한 포맷이다. 표 1은 AAI-MMBS-REQ 메시지 포맷이고 표 2는 AAI-MMBS-RSP 메시지 포맷이며 표 3은 AAI-MMBS-CONFIG-CMD 메시지 포맷이다. 이와 같은 표 1 내지 표 3의 메시지 포맷은 상기에서 설명한 제1 실시예와 제2 실시예에서 모두 사용할 수 있다.
표 1. AAI - MMBS - REQ 메시지 포맷 ( message field description )
Field Size (bits) Value/Description Condition
Action code 2 Used to indicate the purpose of this message.
0b00: Request to transfer HR-BS role to the multimode HR-MS
0b01: Response for the unsolicited AAI-MMBS-RSP message by the multimode HR-MS.
0b10: Reject for the unsolicited AAI- MMBS-RSP message by the multimode HR-MS.
0b11: Reserved.
BS configuration indication 2 Indicates whether the superordinate HR-BS provides the recommended PHY parameters to multimode HR-MS or not.
0b00: There are no recommended PHY parameters.
0b01: There are no recommended PHY parameters. But, must be equal to the PHY operational parameters of the superordinate HR-BS.
0b10: There are recommended PHY parameters.
0b11: Reserved
Trigger type 1 0b0: Start HR-BS mode immediately
0b1: Start HR-BS mode upon reaching trigger conditions		 In the case of 0b0, the 3-way handshake procedure shall be applied.
In the case of 0b1, the HR-MS may start HR-BS role without receiving AAI-MMBS-CMD message
If (Trigger type == 0b1)
{
Trigger condition variable
}
If (BS configuration indication == 0b01 && Trigger type == 0b0) {
S-SFH change count 4 Indicates the value of S-SFH change count of this HR-BS
Global carrier configuration change count 3 Indicates the HR-MS's last received value of Global carrier configuration change count of the network. If set to 0, it implies that HR-MS never received a Global carrier configuration information.
SCD count 4 Indicates Configuration Change Count that is associated with the system configuration of the AAI-SCD.
Multicarrier configuration change count 4 The value is incremented by 1 upon each update
} else if (BS configuration indication == 0b10) {
FA index 8 FA index
BSID 48 HR-BS ID
MAC protocol version 8 MAC protocol version of the BS Consistent with IEEE Std 802.16-2009 definition, with new MAC protocol version defined 10 for AAI.
표 2. AAI - MMBS - RSP 메시지 포맷 ( message field description )
Field Size (bits) Value/Description Condition
Response code 2 This indicates response type of AAI-MMBS-RSP message.
0b00: Request by multimode HR-MS in Unsolicited manner
0b01: Approval of AAI-MMBS-REQ
0b10: Rejection of AAI-MMBS-REQ
0b11: Reserved
If (Response code == 0b10)
{
Operation 2 0b00: Retransmit AAI-MMBS-REQ message (HR-BS mode of multimode HR-MS is not yet completely configured.)
0b01: Retransmit AAI-MMBS-REQ message after applying the system configuration change count (System configuration change count of multimode HR-MS is out of date.)
0b10: Cancel BS configuration request
0b11: Reserved
}
표 3. AAI - MMBS - CONFIG - CMD 메시지 포맷 ( message field description )
Field Size (bits) Value/Description Condition
Action time 4 This is the wait time in units of 100 ms before the HR-MS starts to perform HR-BS mode. The multimode HR-MS shall start HR-BS mode at the action time expires.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 시그널링 절차는 상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 기지국 역할 인계가 필요하다고 판단하면, 기지국 역할 수행 명령 메시지(AAI-MMBS-CONFIG-CMD)를 다중기능 단말(Multimode MS, 130)로 송신하여 기지국으로 역할 전환을 시도한다(S420).
한편, 기지국 역할 인계를 위해서, 상위 기지국(Superordinate BS, 200)이 최적의 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 선택하는 방법은 제1 실시예의 S210 절차와 동일하므로(S410), 구체적인 설명은 생략한다.
기지국 역할 수행 명령(AAI-MMBS-CONFIG-CMD) 메시지 내에는 요청 또는 추천하는 기지국 구성 정보(BS PHY configuration parameters) 및 기지국 모드 시작 시간(action time)이 포함될 수 있다.
AAI-MMBS-CONFIG-CMD 메시지를 수신한 다중기능 단말(Multimode MS, 130)은 기지국 모드 시작 시간(actiom time)이 종료된 후에 기지국 모드(BS mode)를 시작하여 기지국역할을 수행한다.
다중기능 단말(Multimode MS, 130)이 기지국 모드로 역할을 수행하는 경우, 하부 단말(110, 120)은 상기 제1 내지 제3 옵션을 통해 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 접속하여 서비스를 지속한다(S430). 제1 옵션의 경우 하부 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 진입 절차를 수행하며, 제2 옵션의 경우 하부 일반 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 핸드 오버 절차를 수행한다. 한편 제3 옵션의 경우 하부 일발 단말(110, 120)은 다중기능 단말(Multimode MS, 130)을 새로운 기지국으로 하여 네트워크 진입 절차나 핸드오버 절차 없이 그대로 서비스를 재개할 수 있다.
아래의 표 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시그널링 절차에서 사용되는AAI-MMBS-CONFIG-CMD 메시지 포맷이다.
표 4. AAI - MMBS - CONFIG - CMD 메시지 포맷 ( message field description )
Field Size (bits) Value/Description Condition
BS configuration indication 2 Indicates whether the superordinate HR-BS provides the recommended PHY parameters to multimode HR-MS or not.
0b00: There are no recommended PHY parameters.
0b01: There are no recommended PHY parameters. But, must be equal to the PHY parameters of the superordinate HR-BS
0b10: There are recommended PHY parameters.
0b11: Reserved
Configuration deadline 8 The duration in units of 100 ms to which the superordinate HR-BS set the HR-BS mode configuration deadline.
The time for the superordinate HR-BS to confirm the successful HR-BS mode initiation by receiving the AAI-MMBS-RSP message before its expiration. The multimode HR-MS shall send the AAI-MMBS-RSP message to be received by the HR-BS before the expiry.
If (BS configuration indication == 0b10)
{
BSID 48 HR-BS ID
MAC protocol version 8 MAC protocol version of the BS Consistent with IEEE Std 802.16-2009 definition, with new MAC protocol version defined for AAI or HR-AAI.
CP time 2 CP time of the BS
0b00: 1/8
0b01: 1/16
0b10: 1/4
For(j=0; j<N-Carrier-Info; j++)
{
SA-PREAMBLE index 10
Physical carrier index 6 Refer to the physical carrier index in AAI-Global-CFG message
Paging carrier indication 1 Indicates whether the carrier is a paging carrier in ABS or not
0: no paging carrier
1: paging carrier		 May be present when multiple carrier operation is applied.
PGID 16 Indicates paging group identifier where the carrier belongs
S-SFH change count 4 Indicates the value of S-SFH change count of this neighbor ABS
SFH encoding format 2 0b00: full Subpkt information
0b01: delta encoding with reference to the information of current carrier that transmits this AAI-NBR-ADV message.
0b10: no SFH included
0b11: delta encoding with reference to the information of the preceding carrier
For macrocell ABS, the SFH encoding format shall be either 0b00 or 0b01 or 0b11.
If (SFH encoding format == 0b00)
{
SFH Subpkt 1 variable See Table 839 in IEEE Std 802.16m-2011.
SFH Subpkt 2 variable See Table 840 in IEEE Std 802.16m-2011.
SFH Subpkt 3 variable See Table 841 in IEEE Std 802.16m-2011.
} else if (SFH encoding format == 0b01||0b11) {
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 기지국이 기지국의 역할을 수행하지 못하는 경우, 상기 기지국의 역할을 수행하는 제1 단말로 상기 기지국에 의해 선택되는 단계;
    상기 기지국으로부터 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청 받는 단계;
    상기 기지국 모드로 전환하기 위해 기지국 모드 구성을 완료한 경우, 상기 기지국으로 기지국 모드 완료를 공지하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 기지국 모드로 동작할 것을 명령 받는 단계; 및
    상기 기지국 모드로 전환하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 네트워크 진입 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 핸드오버 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 명령 받는 단계 전에, 상기 기지국으로부터 AAI-L2-XFER 메시지를 통해상기 제2 단말의 컨텍스트 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청을 받는 단계는, 상기 기지국으로부터 기지국 구성 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 요청을 받는 단계는, 상기 기지국으로부터 슈퍼 프레임 헤더 변경 카운터, 시스템 구성 정보 카운터, 글로벌 캐리어 구성 정보 카운터 및 멀티 캐리어 구성 정보 카운터를 포함하는 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 모드 구성을 완료하지 못한 경우, 상기 기지국으로 기지국 구성 기간 연장을 요청하는 내용을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 슈퍼 프레임 헤더 변경 카운터, 상기 시스템 구성 정보 카운터, 상기 글로벌 캐리어 구성 정보 카운터 및 멀티 캐리어 구성 정보 카운터가 상기 제1 단말이 가지고 있는 것과 다른 경우, 갱신한 이후에 상기 요청 받는 단계를 다시 요청 하는 내용을 포함하는 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 모드 구성을 할 수 없는 경우 상기 기지국으로 기지국 역할 전환을 거부하는 내용을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 명령을 받는 단계는 기지국 모드 시작 시간을 포함하는 메시지를 상기 기지국으로부터 전송 받는 단계를 포함하며,
    상기 기지국 모드로 전환하는 단계는 상기 모드 시작 시간이 완료된 후에 상기 기지국 모드로 동작하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  11. 기지국이 기지국의 역할을 수행하지 못하는 경우, 상기 기지국 역할을 수행하는 제1 단말로 상기 기지국에 의해 선택되는 단계;
    상기 기지국으로부터 모드 천이 조건을 포함하는 제1 메시지를 통해 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청 받는 단계; 및
    상기 모드 천이 조건을 만족하는 경우, 상기 기지국 모드로 전환하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 메시지에 요청된 바에 따라 기지국 모드 구성을 완료 한 후 상기 기지국으로 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 기지국 모드로 전환하는 단계는, 상기 모드 천이 조건을 지속적으로 확인하여 상기 모드 천이 조건을 만족하면 기지국 역할을 수행하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 메시지에 요청된 바를 수용할 수 있는지 여부를 판단한 후 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더포함하며,
    상기 기지국 모드로 전환하는 단계는, 상기 모드 천이 조건을 지속적으로 확인하여 상기 모드 천이 조건을 만족하면 기지국 모드 구성을 완료 한 후 기지국 역할을 수행하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 기지국 구성 정보 및 기지국 모드 구성 기간을 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 네트워크 진입 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  16. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말과 핸드오버 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  17. 기지국 역할을 수행하지 못하는 경우, 상기 기지국 역할을 수행할 제1 단말을 선택하는 단계;
    상기 제1 단말에게 기지국 모드로 역할 전환할 것을 요청하는 단계;
    상기 제1 단말이 상기 기지국 모드로 전환하기 위해 기지국 모드 구성을 완료한 경우, 상기 단말로부터 기지국 모드 완료를 공지 받는 단계; 및
    상기 제1 단말에게 상기 기지국 모드로 동작할 것을 명령하는 단계를 포함하는 기지국의 통신 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 명령하는 단계 전에, 상기 기지국의 하부 단말 중 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 제2 단말의 컨텍스트 정보를 포함하는 AAI-L2-XFER 메시지를 상기 제1 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 기지국의 통신 방법.
  19. 기지국이 기지국의 역할을 수행하지 못하는 경우, 상기 기지국 역할을 수행하는 제1 단말로 상기 기지국에 의해 선택되는 단계;
    상기 기지국으로부터 기지국 구성 정보 및 기지국 시작 시간을 포함하는 명령 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국 시작 시간이 종료된 후에 기지국 모드로 전환하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
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