KR101920488B1 - 기지국의 중계 방법 및 단말의 통신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 중계 방법은 기지국의 중계 방법으로서, 제1 기지국의 백홀 링크가 손상되면, 상기 제1 기지국이 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 기지국이 상기 중계 링크를 통하여 서비스를 하는 단계를 포함한다.

Description

기지국의 중계 방법 및 단말의 통신 방법{METHOD FOR RELAYING OF BASE STATION AND METHOD FOR COMMUNICATION OF TERMINAL}

본 발명은 기지국의 중계 방법 및 단말의 통신 방법에 관한 것이다.

재난이나 재해가 발생하는 경우에는 중요한 사회 기반 시설이 파괴되거나 손상될 수 있다. 사회 기반 시설에는 무선 전화, 유선 전화 및 인터넷 네트워크 등 다양한 통신 시설이 중요한 기반 시설로 꼽히는 바, 이러한 통신 시설이 파괴되거나 손상되면 재난이나 재해 발생 상황에 사회 혼잡도가 높아지고 사회 복구력의 확보가 어려울 수 있다. 따라서 이러한 경우 통신 시설을 빨리 복구하거나 대체할 수단 등의 고신뢰성(high reliability) 지원이 중요하다. 고신뢰성 지원에 있어서 이동 통신 시스템(HR-Network)은 다음의 요구 사항을 만족해야 한다.

먼저 기존 시스템, 즉, WirelessMAN-OFDMA 또는 WirelessMAN-Advanced Interface 등의 시스템과 역호환성(backward compatibility)이 만족되어야 한다. 다음으로 기지국(HR-base station, HR-BS), 단말(HR-mobile station, HR-MS) 및 중계국(HR-relay station, HR-RS) 등이 각각 자신의 역할 이외 다른 주체(station)의 역할을 담당하는 다중 모드 운용(multi mode operation)이 가능해야 한다. 또한

기지국, 중계국 또는 무선 링크가 불능인 경우, 즉 단일 고장점(single point of failure, SPOF)이 발생한 경우에도 통신이 지속되어야 한다. 그리고 서로 다른 단말 간의 직접 통신이 가능해야 한다. 망 내에서 멀티캐스트 전송, 즉 강화 멀티캐스트 통신(enhanced multicast communication)이 가능해야 하며, 데이터 송수신을 위한 경로 설정 및 포워딩을 관리하는 경로 관리(path management)가 가능해야 한다.

특히 다중 모드 운용이 가능하기 위해서는 기지국이 백홀링크의 상황에 따라서 중계국 역할을 하거나, 기지국이나 중계국 부재 시 단말이 기지국이나 중계국 역할을 수행하여야 한다. 하지만, 종래기술에서는 다중 모드 운용에 대한 요구사항만 존재하고, 다중 모드 운용 중 지속적으로 서비스를 제공하는 방법에 대한 기술이 없어 이에 대한 마련이 요구된다.

본 발명이 해결하려는 과제는 통신 시스템에서 기지국의 백홀 링크(backhaul link)가 손상된 경우, 다중 모드 운용이 가능하도록 하는 것이며, 상세하게는 기지국이 인접 기지국과의 중계 링크를 설정하여 중계국의 역할을 수행함으로써 원활한 통신 업무를 수행할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 중계 방법은 기지국의 중계 방법으로서, 제1 기지국의 백홀 링크가 손상되면, 상기 제1 기지국이 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 기지국이 상기 중계 링크를 통하여 서비스를 하는 단계를 포함한다.

상기 제1 기지국의 하부 중계국 또는 하부 단말에게 상기 제1 기지국이 기지국으로 인지되는 경우에 상기 중계 링크를 상기 하부 중계국 또는 상기 하부 단말에게 알리지 않을 수 있다.

상기 제1 기지국은 운영을 위한 설정 정보를 유지하거나, 상기 제2 기지국으로부터 부여받은 설정 정보를 기초로 상기 서비스를 할 수 있다.

상기 제1 기지국이 하부 중계국 또는 하부 단말에게 상기 제2 기지국 또는 다른 이웃 기지국인 제3기지국으로 핸드오버 할 것을 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국 또는 상기 제3 기지국과 상기 하부 중계국 또는 상기 하부 단말의 맥 컨텍스트(MAC context)정보를 공유하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 공유하는 단계는, 상기 백홀 링크가 손상되기 전에는 상기 백홀 링크를 통해서 수행될 수 있다.

상기 공유하는 단계는, 상기 백홀 링크가 손상된 후에는, 상기 중계 링크를 통하여 수행될 수 있다.

상기 제1 기지국의 하부 중계국 또는 하부 단말에게 상기 제1 기지국이 중계국으로 인지되는 경우에, 상기 제1 기지국은 상기 하부 중계국과 새로운 중계 링크를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 기지국의 하부 중계국 또는 하부 단말에게 상기 제1 기지국이 중계국으로 인지되는 경우에, 상기 이전 설정된 중계 링크를 재사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 백홀 링크가 복구되는 경우 상기 중계 링크에 대한 해지 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국의 중계 방법으로서, 제1 기지국의 백홀 링크가 손상되면, 상기 제1 기지국이 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 기지국이 하부 중계국 또는 하부 단말에게 상기 제2 기지국 또는 다른 이웃 기지국인 제3 기지국으로 핸드오버 할 것을 요청하는 단계를 포함한다.

상기 제1 기지국은 운영을 위한 설정 정보를 유지하거나, 상기 제2 기지국 또는 상기 제3 기지국으로부터 부여받은 설정 정보를 기초로 상기 서비스를 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 중계 방법은 기지국의 중계 방법으로서, 제1 기지국의 백홀 링크가 손상되면, 상기 제1 기지국이 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 기지국이 하부 중계국 또는 하부 단말에게 상기 제2 기지국 또는 다른 이웃 기지국인 제3 기지국으로 핸드오버 할 것을 요청하는 단계를 포함한다.

상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국 또는 제3 기지국과 상기 하부 중계국 또는 상기 하부 단말의 맥 컨텍스트(MAC context)정보를 공유하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 공유하는 단계는, 상기 백홀 링크가 손상되기 전에는 상기 백홀 링크를 통해서 수행할 수 있다.

상기 공유하는 단계는, 상기 백홀 링크가 손상된 후에는, 상기 중계 링크를 통하여 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방법은 단말의 통신 방법으로서, 백홀 링크가 손상되어, 백홀 링크가 손상되지 않은 제1 기지국과 중계 링크를 설정한 제2 기지국으로부터 핸드오버 요청을 수신하는 단계, 그리고 상기 제1 기지국으로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방법은 단말의 통신 방법으로서, 백홀 링크가 손상된 제1 기지국으로부터 제2 기지국으로 핸드오버할 것을 요청받는 단계, 그리고 상기 제1 기지국 및 제2 기지국의 중계 링크 설정 완료 전까지 통신을 중단하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면 통신 시스템에서 기지국의 백홀 링크(backhaul link)가 손상된 경우, 기지국이 인접 기지국과의 중계 링크를 설정하여 중계국의 역할을 수행하여 통신을 원활한 통신 업무를 수행할 수 있다.

도 1은 일반적인 통신 상황을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 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), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장치(user equipment, UE), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, SS, PSS, AT, UE, AMS, HR-MS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 기지국(base station, BS)은 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, 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS)나 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, ABS, HR-BS, RS, ARS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 도면을 참고하여 기지국의 중계 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 일반적인 통신 상황을 도시하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 백홀 손상 시 기지국이 중계 링크를 설정하는 예를 도시하는 도면이다.

도 1을 참고하면, 일반적인 통신 시스템은 기지국(110, 120)을 관리하는 서버(400), 기지국(110)과 송수신하는 단말(210), 중계 링크가 설정되어 있는 중계국(310)을 통하여 기지국(110)과 통신하는 단말(220)을 포함한다. 이때 기지국(110, 120) 사이는 백홀 링크(backhaul link)로 연결되어 있다.

만일 기지국(110)의 백홀 링크가 와해되어 임시로 기지국(120)과 중계 링크를 설정하고 중계국 역할을 수행할 수 있다. 이 경우 기지국(110)과 중계 링크가 설정된 하부 중계국(310), 기지국(110)과 송수신하는 하부 단말(210) 및 중계국(310)에 연결된 하부 단말(220)에게 지속적인 서비스를 제공하여야 한다.

도 2는 기지국(110)의 백홀 링크가 와해되었더라도, 기지국(110)이 하부 중계국(310)이나 하부 단말(210)에게 기지국으로 인지되는 경우이다.

도 2의 경우 기지국(110)과 기지국(120)이 중계 링크를 설정하고, 하부 단말(210)에게는 이러한 사실을 알리거나 알림 없이 기지국 역할을 수행하고 단지 상위 서버(400)로 전송되어야 하는 데이터의 경우만 기지국(120)과의 중계 링크를 통해서 서비스한다. 이때, 기지국(110)은 이전의 기지국 운용을 위한 설정 정보는 유지한 상태로 기지국임무를 수행하거나 기지국(120)으로부터 부여 받은 새로운 네트워크 설정 정보를 바탕으로 기지국 역할을 수행한다.

도 3은 기지국(110)의 백홀 링크가 와해된 경우, 기지국(110)이 하부 중계국(310)이나 하부 단말(210)에게 기지국(120)으로 핸드오버를 요청한다. 기지국(110)의 핸드오버 요청에 대한 응답으로 하부 중계국(310) 및 하부 단말(210)은 기지국(120)으로 핸드오버를 수행하거나, 기지국(110)의 중계 링크 설정이 완료될 때까지 통신을 잠시 중단한다. 또한 기지국(110)은 효율적인 핸드오버과정을 수행하기 위해서 기지국(120)과 기지국(110)사이에 하부 중계국(310) 및 하부 단말(210)의 맥 컨텍스트(MAC context)정보를 공유한다. 기지국(110)은 백홀 링크가 와해되기 전에는 이러한 공유를 백홀 링크를 통해서 수행하고, 백홀 링크가 와해되면 설정된 중계 링크를 통해 수행하다. 백홀 링크가 복구되는 경우에는 기지국(120)과 설정된 중계 링크가 불필요하므로 기지국(110)은 중계 링크 해지 절차(deregistration)을 수행할 수 있다. 이때 기지국(110)은 기지국(120)으로 핸드오버시킨 하부 중계국(310)이나 하부 단말(210)을 되부르는 콜백 핸드오버를 기지국(120)에 요청하여 기지국(120)으로부터 되돌아 오도록 할 수 있다.

도 4는 기지국(110)의 백홀 링크가 와해된 경우, 기지국(110)이 하부 중계국(310)나 하부 단말(210)에게 중계국으로 인지되는 경우이다.

이러한 경우는 기지국(110)이 기지국(120)의 하부 중계국 역할을 수행한다. 즉, 기지국(110)은 하부 중계국(310)과는 새로운 중계 링크를 설정하거나 이전에 설정된 중계 링크를 재사용하는 방법을 수행하도록 할 수 있다.

도 5는 기지국(110)의 백홀 링크가 와해된 경우, 기지국(110)이 중계국으로 운용 모드를 변경하고자 하는 경우 하부 중계국(310)이나 하부 단말(210)에게 기지국(120)으로 핸드오버를 요청한다. 하부 단말(210)은 이에 대한 응답으로 기지국(120)으로 핸드오버를 수행하거나 기지국(110)의 중계 링크 설정이 완료될 때까지 통신을 잠시 중단한다. 하부 중계국(310)은 기지국(110)과의 중계 링크를 개시하기 위해 통신을 잠시 중단한다. 기지국(110)은 효율적인 핸드오버과정을 수행하기 위해서 기지국(120)과 기지국(110)사이에 하부 중계국(310) 및 하부 단말(210)의 맥 컨텍스트(MAC context)정보를 공유한다. 이때 도 3의 경우와 같이 기지국(110)은 공유 절차를 수행할 수 있으며, 백홀 링크가 복구되는 경우에 해지 절차를 행할 수 있으며, 기지국(120)에게 콜백 핸드오버를 수행할 수 있다.

한편, 백홀 링크가 와해 되어 기지국(110)이 임시로 이웃 기지국(120)과 중계 링크를 통해 중계국 역할을 수행하고 중계국 운용 모드에서 본래의 기지국으로 모드 환원을 위해서는 서버(400)나 이웃 기지국(120)에게 해당 사항을 통보하거나 해지하는 절차(Deregistration)가 필요하다. 기지국(110)은 환원 동작을 시작하기 전에 하부 단말(210)나 하부 중계국(310)을 다른 기지국으로 핸드오버를 시키거나, 다른 기지국이나 중계국에게 서비스를 요청하도록 지시한다. 또는 단말(210)은 환원 동작 완료 시간까지 이웃 기지국이나 중계국으로부터 서비스 수신이 불필요한 경우에는 현재 중계국 운용모드 기지국(110)이 본래의 기지국까지 환원되기 전까지 대기하고, 환원 이후 네트워크 재진입(network reentry)를 수행하여 서비스를 재개한다.

이와 같이 본 발명에 따르면 기지국의 백홀 링크가 손상된 경우에, 기지국이 인접 기지국과의 중계 링크를 설정하여 중계국의 역할을 수행하여 통신을 원활한 통신 업무를 수행할 수 있다.

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 (18)

1. 기지국의 중계 방법으로서,
   상기 기지국과 서버 사이의 백홀 링크가 손상되면, 상기 서버와의 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 단계, 그리고
   상기 기지국에 연결된 하부 중계국 또는 단말로부터 상기 서버에게 전송되는 데이터를 상기 중계 링크를 통하여 중계하는 단계
   를 포함하고,
   상기 제2 기지국은 상기 기지국의 이웃 기지국인, 중계 방법.
2. 제1항에서,
   상기 백홀 링크가 손상되더라도 상기 하부 중계국 또는 상기 단말에게 상기 중계 링크를 알리지 않고, 상기 백홀 링크가 손상되기 전의 설정 정보를 바탕으로 상기 하부 중계국 또는 상기 단말에 대해 기지국 역할을 수행하는, 중계 방법.
3. 제1항에서,
   상기 백홀 링크가 손상되더라도 상기 하부 중계국 또는 상기 단말에게 상기 중계 링크를 알리지 않고, 상기 제2 기지국으로부터 수신한 새로운 설정 정보를 바탕으로 상기 하부 중계국 또는 상기 단말에 대해 기지국 역할을 수행하는, 중계 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에서,
   상기 백홀 링크가 손상된 후 상기 하부 중계국 또는 상기 단말에 대해 중계국 역할을 수행하고, 상기 중계국 역할을 위해 상기 하부 중계국과 새로운 중계 링크를 설정하는 단계
   를 더 포함하는 중계 방법.
9. 제1항에서,
   상기 백홀 링크가 손상된 후 상기 하부 중계국 또는 상기 단말에 대해 중계국 역할을 수행하고, 상기 백홀 링크가 손상되기 이전에 상기 기지국 및 상기 하부 중계국 사이에 설정된 중계 링크를 상기 중계국 역할을 위해 재사용하는 단계
   를 더 포함하는 중계 방법.
10. 제1항에서,
    상기 백홀 링크가 복구되는 경우 상기 중계 링크에 대한 해지 절차를 수행하는 단계, 그리고
    상기 제2 기지국에게 상기 하부 중계국 및 상기 단말을 되부르기 위한 콜백 핸드오버를 요청하는 단계
    를 더 포함하는 중계 방법.
11. 기지국의 중계 방법으로서,
    상기 기지국과 서버 사이의 백홀 링크가 손상되면, 상기 서버와의 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 단계,
    상기 기지국에 연결된 하부 중계국 또는 단말에게 상기 제2 기지국으로 핸드오버 할 것을 요청하는 단계, 그리고
    상기 하부 중계국 또는 상기 단말의 맥 컨텍스트(MAC context) 정보를 상기 핸드오버를 위해 상기 제2 기지국과 상기 중계 링크를 통해 공유하는 단계
    를 포함하는 중계 방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 단말의 통신 방법으로서,
    기지국과 서버 사이의 백홀 링크가 손상되면, 상기 서버와의 백홀 링크가 손상되지 않은 제2 기지국과 중계 링크를 설정하는 상기 기지국에 의해 송신되는, 상기 제2 기지국으로의 핸드오버 요청을 수신하는 단계, 그리고
    상기 제2 기지국으로 핸드오버를 수행하는 단계
    를 포함하는 단말의 통신 방법.
18. 삭제

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