KR20050089712A

KR20050089712A - 무선 통신 시스템의 분리형 매체 억세스 제어 프로토콜구조와 데이터 송수신 방법 및 이를 이용한 핸드 오버 방법

Info

Publication number: KR20050089712A
Application number: KR1020040015987A
Authority: KR
Inventors: 임근휘; 김태원; 장홍성; 심재정; 박중신; 장용; 김소현; 윤승일; 손영문
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-08
Also published as: EP1721440A4; JP4440300B2; EP1721440B1; US20050195822A1; CN1930846B; CN1930846A; EP1721440A1; WO2005086457A1; JP2007527179A; US7440435B2; KR100800879B1

Abstract

본 발명은 이동 단말의 핸드 오버 수행 시 세션 정보를 효율적으로 관리하기 위한 무선 통신 시스템의 분리형 MAC 프로토콜 구조와 데이터 송수신 방법 및 이를 이용한 핸드 오버 방법에 대한 것으로서, 본 발명은 무선 통신 시스템의 이동 단말이 기지국 사이를 이동하여 핸드 오버를 수행하는 경우 세션 정보를 고정된 지점에서 관리하여 핸드 오버 과정에서 발생하는 시스템 부하를 줄이고, 통신 품질을 향상시키도록 된 것이다.

Description

무선 통신 시스템의 분리형 매체 억세스 제어 프로토콜 구조와 데이터 송수신 방법 및 이를 이용한 핸드 오버 방법{MEDIA ACCESS CONTROL PROTOCOL STRUCTURE AND SESSION MANAGEMENT METHOD IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND HAND-OVER METHOD USING THE SAME}

본 발명은 무선 통신 시스템의 통신 프로토콜 구조와 데이터 송수신 방법 및 이동 단말의 핸드 오버(Hand over) 방법에 대한 것으로서, 특히 통신 시스템의 부하를 줄이고, 통신 품질을 향상시키기 위한 무선 통신 시스템의 분리형 매체 억세스 제어(Media Access Control : 이하, "MAC") 프로토콜 구조와 데이터 송수신 방법 및 이를 이용한 핸드 오버 방법에 대한 것이다.

오늘날 이동 통신 산업의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 이동 통신 시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다. 기존 이동 통신망은 음성 서비스를 주목적으로 개발되어 데이터 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싼 단점을 가지고 있다. 국제표준화 기구 중 하나인 전기 전자 공학자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 이하 "IEEE")의 IEEE 802.16 표준화 그룹에서는 고정 단말에 대하여 무선 광대역 인터넷 서비스를 제공하기 위한 표준으로 IEEE 802.16d 표준 제정을 추진 중 이며, 동시에 상기 IEEE 802.16d를 개선하여 이동 단말에 대하여 무선 광대역 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 IEEE 802.16e 표준 제정을 추진 중이다.

상기 IEEE 802.16d 표준 및 802.16e 표준은 종래의 음성 서비스를 위한 무선 기술에 비하여, 데이터의 대역폭이 넓어 짧은 시간에 많은 데이터를 전송 할 수 있으며, 모든 사용자가 채널을 공유하여 채널을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다. 반면 상기 IEEE 802.16d 표준에서는 MSS에 대한 고려가 되지 않았으며, 이를 개선하여 MSS에 대한 서비스를 제공하기 위해 추진 중인 IEEE 802.16e 표준 또한 상기 IEEE 802.16d 기반 위에 만들어지고 있으므로 현재는 MSS에 대한 서비스 제공을 위한 기능이 부족한 상태이다. 상기 MSS에 대한 대표적인 서비스 기능으로는 핸드 오버 기능, 호출 기능, 전력 소모 절약 기능 등을 들 수 있으며 이중 특히 핸드 오버 기능은 이동 단말에 대한 서비스를 제공하는 데 있어 필수적인 기능이다.

상기 핸드 오버 기능은 MSS가 이동함에 따라 MSS에게 통신 서비스를 제공하는 기지국을 변경하는 기능으로서 MSS에게 연속적인 통신 서비스를 제공하기 위해서는 핸드 오버를 수행하는 MSS와 기지국 간의 세션 정보 유지가 필수적이다. 상기 세션 정보는 MSS와 기지국이 통신을 하기 위해 필요한 여러 정보를 포함한 것으로서 데이터의 전송 상태, 단말의 기능 및 특성, 기지국 기능 및 특성, 단말에 대한 인증 정보 등을 포함하고 있다.

도 1은 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 핸드 오버 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1에서 MSS(10)는 무선망을 통해 기지국(Access Point : AP)(20a or 20b)과 통신 접속되고, 기지국(20b, 20b)은 유선망(1)을 통해 라우터(30)에 연결되어 인터넷 등 외부 IP(Internet Protocol) 망과 패킷 데이터를 송수신한다. 그리고 도 1에서 MSS(10)와, 기지국(20a, 20b) 사이에 유지되는 세션 정보는 MSS(10)와 기지국(20a, 20b) 양쪽에 모두 저장되며, 상호 동일한 정보를 지속적으로 관리하게 된다.

그러나 MSS(10)가 이전에 접속된 서빙 기지국(Serving Access과정 Point : S-AP)(20a)에서 새로이 접속되는 표적 기지국(Target Access Point : T-AP)(20b)으로 핸드 오버를 수행하는 경우 상기 MSS(10)는 저장된 세션 정보를 핸드 오버와 상관없이 지속적으로 관리하는 것이 가능하나, 표적 기지국(T-AP)(20b)은 이전 서빙 기지국(S-AP)(20a)에서 관리되던 세션 정보에 대하여 알지 못하므로 동일한 세션 정보의 유지가 어려워진다.

따라서 MSS(10)의 핸드 오버 과정에서는 도 1의 서빙 기지국(S-AP)(20a)과 표적 기지국(T-AP)(20b) 사이의 세션 정보 이동과 MSS(10)와 표적 기지국(T-AP)(20b) 사이의 신규 세션 정보 설정이 요구된다. 그러나 핸드 오버 시 이동되어야 하는 세션 정보의 양이 많을 경우 세션 정보의 이동 또는 신규 세션 정보의 설정에 많은 시간이 소요되고, 세션 정보의 이동 및 신규 설정이 이루어지는 동안 MSS(10)는 기지국(20a, 20b)으로부터 서비스를 제공받지 못하는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 이동 단말의 핸드 오버 수행 시 기지국간의 세션 정보 이동을 최소화하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 무선 통신 시스템의 상향 및 하향 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동 단말의 핸드 오버 수행 시 통신 시스템의 부하를 줄이고, 통신 품질을 향상시키는 무선 통신 시스템의 핸드 오버 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 분리형 매체 억세스 제어 프로토콜 구조는 무선 통신 시스템의 패킷 통신을 위한 매체 억세스 제어 프로토콜 구조에 있어서, 상기 패킷 전송을 위한 세션 정보를 고정되게 관리하는 적어도 하나의 서브 계층을 포함하는 상위 매체 억세스 제어 계층과, 상기 상위 매체 억세스 제어 계층과 분리되는 구조를 가지며 상기 상위 매체 억세스 제어 계층과 물리 계층 사이에서 상기 패킷을 구성하는 데이터의 조립과 추출 및 헤더 정보 처리를 수행하는 하위 매체 억세스 제어 계층과, 상기 상위 매체 억세스 제어 계층과 상기 하위 매체 억세스 제어 계층 사이에서 데이터 전송을 위한 소정 터널링 헤더 정보를 생성하는 터널링 계층을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 하향 데이터 전송 방법은 상위 매체 억세스 제어 계층과 하위 매체 억세스 제어 계층으로 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 하향 링크에서 IP 망의 패킷을 이동 단말로 전송하는 방법에 있어서, 상기 상위 매체 억세스 제어 계층이 상기 IP 망을 통해 수신된 패킷을 다수의 AQR 블록으로 분할하는 단계와, 상기 상위 매체 억세스 제어 계층이 상기 AQR 블록의 전송을 위한 소정 헤더정보와 함께 적어도 하나의 ARQ 블록을 상기 하위 매체 억세스 제어 계층으로 전송하는 단계와, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 헤더정보를 근거로 상기 ARQ 블록을 수신하여 상기 이동 단말로 전송하기 위한 PDU 블록으로 조립하는 단계와, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 조립된 PDU 블록을 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 상향 데이터 전송 방법은 상위 매체 억세스 제어 계층과 하위 매체 억세스 제어 계층으로 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크에서 이동 단말의 전송 데이터를 IP 망으로 전송하는 방법에 있어서, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 물리 계층을 통해 상기 이동 단말의 전송 데이터를 수신하는 단계와, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 전송 데이터에 포함된 적어도 하나의 ARQ 블록을 추출하는 단계와, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 ARQ 블록의 전송을 위한 소정 헤더정보와 함께 적어도 하나의 ARQ 블록을 상기 상위 매체 억세스 제어 계층으로 전송하는 단계와, 상기 상위 매체 억세스 제어 계층이 적어도 하나의 상기 AQR 블록을 수신하여 패킷으로 조립한 후 상기 IP 망으로 전송하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 핸드 오버 방법은 위 매체 억세스 제어 계층을 포함하는 기지국 제어기와 상기 기지국 제어기와 연결된 하위 억세스 계층을 포함하는 서빙 기지국과 표적 기지국 사이에서 이동 단말의 핸드 오버 방법에 있어서, 상기 이동 단말이 채널 스캐닝을 수행하여 상기 표적 기지국으로 핸드 오버를 결정하는 단계와, 상기 기지국 제어기가 상기 서빙 기지국을 통해 상기 이동 단말의 핸드 오버 요청을 수신하는 단계와, 상기 기지국 제어기가 상기 표적 기지국에 상기 이동 단말의 핸드 오버 가능 여부를 확인하는 단계와, 상기 기지국 제어기가 상기 목표 기지국으로 핸드 오버 명령을 전송하는 단계와, 상기 이동 단말과 상기 표적 기지국이 상호 레인징 요청/응답을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

먼저 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도 2 및 도 3을 참조하여 IEEE 802.16e에서 정의된 일반적인 통신 프로토콜 구조와 세션 정보 관리 방법 및 핸드 오버 방법을 간략히 설명하기로 한다.

도 2는 IEEE 802.16e에서 정의된 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버와 관련된 일반적인 통신 프로토콜의 구조를 나타낸 계층도이다.

도 2와 같이 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버에 관여하는 계층은 크게 MAC 계층(210)과 물리 계층인 PHY 계층(220) 및 상기 MAC 계층(210)과 PHY 계층(220)을 관리하는 다수의 관리 계층(230a, 230b, 230c)을 포함한다. 상기 MAC 계층(210)은 서비스 수용 보조 계층(Service Specific Convergence Sublayer)(211)과, MAC 공통 보조 계층(MAC Common Part Sublayer)(212) 및 보안 보조 계층(Privacy Sublayer)(213)으로 구분되며, 상기 각 계층들은 서비스 접속점(Service Access Point : SAP)(241, 242, 243)을 통해 상호 연결된다. 상기 IEEE 802.16e에서 정의된 MAC 계층(210)은 IEEE 802.16d에서 정의된 MAC 계층 구조와 같이 MAC 공통 보조 계층(212)과 보안 보조 계층(213)이 서로 연결된 구조임을 특징으로 한다. 이러한 프로토콜 구조는 MAC 계층(210)과 PHY 계층(220)이 고정 구조로 결합된 것을 의미하며, 핸드 오버와 관련된 모든 세션 정보가 기지국에 저장되어야 함을 의미한다.

한편 MSS의 이동성을 지원하는 IEEE 802.16e의 핸드 오버는 도 2와 같은 프로토콜을 기반으로 이루어진다. 상기 IEEE 802.16e 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버 과정을 도 1의 예를 들어 살펴보면 하기와 같다. 먼저 MSS(10)는 현재 연결된 서빙 기지국(20a)의 무선 채널의 상태를 감시하던 중 서빙 기지국(20a)의 무선 채널 상태가 나빠지게 되면, 핸드 오버를 수행하기 위하여 주변의 다른 기지국의 무선 채널을 감시한다.

그리고 상기 MSS(10)는 인접한 다른 기지국으로 핸드 오버를 하는 것이 필요하다고 판단하게 되면 서빙 기지국(20a)에 핸드 오버 요청 메시지를 전송하고, 서빙 기지국(20a)은 상기 핸드 오버 요청 메시지에 포함된 인접 기지국 정보를 보고, MSS(10)가 핸드 오버할 표적 기지국(20b)에 대한 정보가 포함된 소정 핸드 오버 응답 메시지를 MSS(10)에게 보낸다. 서빙 기지국(20a)으로부터 핸드오버 응답 메시지를 수신한 MSS(10)는 소정 핸드 오버 확인 메시지를 서빙 기지국(20b)에 보내고 표적 기지국(20b)에 연결을 시도한다.

즉 도 3은 IEEE 802.16e에서 정의된 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저 301 단계에서 도 1의 MSS(10)는 채널 스캐닝(Scanning)을 통해 인접 기지국에 대한 정보를 얻고, 303 단계에서 서빙 기지국(S-AP)(20a)으로 핸드 오버 요청 메시지(HO-REQ)를 보낸다. 그리고 상기 핸드 오버 요청 메시지를 수신한 서빙 기지국(20a)은 305 단계에서 표적 기지국(T-AP)(20b)으로 핸드 오버 통지 메시지(HO-pre-notification)을 전송하여 MSS(10)가 핸드 오버할 것이라는 것을 알려준다. 이후 307 단계에서 표적 기지국(20b)은 서빙 기지국(20a)으로 핸드 오버 통지 응답 메세지(HO-pre-notification-response)를 전송하여 해당 MSS(10)의 핸드 오버를 허락하고, 상기 핸드 오버 통지 응답 메시지를 수신한 서빙 기지국(20a)은 309 단계에서 그 응답 메시지를 받았다는 핸드 오버 확인 메시지(HO-confirm)를 표적 기지국(20b)으로 전송함과 아울러 311 단계에서 해당 MSS(10)로 표적 기지국(20)의 식별 아이디(T-AP ID)가 포함된 핸드 오버 응답 메시지(HO-RSP)를 전송하여 MSS(10)가 핸드 오버하는 표적 기지국(20b)을 알려준다.

이후 MSS(10)는 최종적으로 핸드 오버할 시점이 되면 313 단계에 따라 핸드오버 표시 메시지(HO-IND)(1017)를 서빙 기지국(20a)으로 전송하여 핸드 오버를 시작한다는 것을 알려주며, 315 단계에서 서빙 기지국(20a)은 표적 기지국(20b)으로 MSS(10)가 L 프레임 후에 표적 기지국(20b)으로 스위칭 됨을 알리는 핸드 오버 명령(HO-command)을 전송하여 MSS(10)의 핸드 오버 시작을 알린다. 그리고 317 및 319 단계에 따라 서빙 기지국(20a)은 MSS(10)의 세션 정보(예컨대, Sevice context, service IEs 등)와 사용자 데이터 블록(즉, Protocol Data Unit : 이하, "PDU")을 표적 기지국(20b)으로 전송한다.

이후 321 단계에서 표적 기지국(20b)은 MSS(10)에 대해 IEEE 802.16e에 정의된 고속 레인징(Fast Ranging_IE)을 이용하여 MSS(10)가 레인징 요청을 빠르게 보낼 수 있도록 하고, 323 단계에서 MSS(10)가 표적 기지국(20b)으로 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)를 전송하면, 325 단계에서 표적 기지국(20b)은 MSS(10)로 레인징 응답 메시지(RNG-RSP)를 전송하여 응답한다. 그리고 상기한 과정이 종료되면, MSS(10)은 327 단계에 따라 해당 표적 기지국(20b)을 통해 데이터를 송수신하는 것이 가능하다.

그러나 상기한 과정과 같이 핸드 오버가 수행되면서 서빙 기지국(S-AP)으로부터 표적 기지국(T-AP)으로 전송되어야 하는 세션 정보의 데이터량이 많은 경우에는 세션 정보의 이동과 표적 기지국(T-AP)에서의 신규 세션 설정에 많은 시간이 요구되고, 세션 정보의 이동과 신규 세션의 설정 중에 MSS로 제공되는 서비스가 일시 중단되는 문제가 발생된다.

본 발명에서는 이와 같은 문제점들을 해결하고자 기지국의 통신 프로토콜 구조에서 MAC 계층을 상위 MAC 계층과 하위 MAC 계층으로 나누는 분리형 MAC 계층 구조를 도입하고, MAC 기능 중 세션 관련 기능을 상위 MAC 계층에 고정적으로 배치하며, MSS의 핸드 오버와 관련하여 지연 시간에 민감한 기능들을 하위 MAC 계층에 배치한 광대역 무선 통신 시스템을 위한 새로운 MAC 프로토콜 구조를 제안한다.

또한 본 발명에서는 상기 상위 MAC 계층에서 세션 정보를 관리하고, 상위 MAC 계층과 분리된 구조를 갖는 하위 MAC 계층 사이의 데이터 전달을 가능하게 하여 MSS의 핸드 오버 시 기지국 간 세션 정보 이동이 요구되지 않는 광대역 무선 통신 시스템의 세션 관리 방법을 제안하며, 상기 분리형 MAC 프로토콜 구조를 사용하여 세션 이동 및 세션 재 설정 과정을 생략한 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버 방법을 제안한다.

이하에서는 먼저 본 발명에 따른 MAC 프로토콜 구조를 설명한 후, 제안된 MAC 프로토콜 구조를 이용한 세션 위치 고정 방법 및 핸드 오버 방법을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 분리형 MAC 프로토콜 구조를 나타낸 계층도로서, 도 4에서 상위 MAC 계층(410)은 예컨대, 기지국 제어기(Access Point Controller : APC)에 적용되고, 상기 상위 MAC 계층(410)에 분리형 구조로 연결된 하위 MAC 계층(420)은 예컨대, MSS와 데이터 송수신을 수행하는 기지국(AP)에 적용된다.

도 4의 MAC 구조는 상위 MAC 계층(410)과 하위 MAC 계층(420) 및 물리 계층인 PHY 계층(430)을 포함한다. 상기 상위 MAC 계층(410)은 MSS의 핸드 오버와 관련된 세션 관련 기능을 담당하며, 네트워크의 고정된 지점에 위치하고 MSS가 핸드 오버하여 기지국을 변경하더라도 그 위치가 변경되지 않도록 구성된다. 반면 상기 하위 MAC 계층(420)은 MSS의 핸드 오버 시 MSS의 인접 기지국으로 그 위치가 변경되며, MSS와 직접 통신하는 기능 등 지연 시간에 민감한 기능을 담당하여 MSS와 고속 통신이 가능하도록 구성된다.

도 4에서 상기 상위 MAC 계층(410)은 세션 관련 계층들로 분류(Classification) 계층(411), 패킷 헤더 압축(Packet Header Suppression) 계층(412), 암호화(Encryption) 계층(413), 세션 제어(Session Control) 계층(414) 및 자동 재전송(Automatic Repeat Request : 이하 "ARQ") 계층(415)을 포함한다. 그리고 상기 하위 MAC 계층(420)은 핸드 오버 시 지연 시간과 관련된 계층들로 패킹 및 단편(Packing & Fragmentation) 계층(421), 프로토콜 데이터 유닛(PDU) 처리(Protocol Data Unit processing) 계층(422) 및 링크 제어(Link Control) 계층(423)을 포함한다.

그리고 도 4에서 터널링 (Tunneling) 계층(440)은 예컨대, 기지국 제어기(APC)에 고정된 상기 상위 MAC 계층(410)과 MSS의 이동에 따라 그 위치가 변동되는 상기 하위 MAC 계층(420) 사이의 데이터 전송이 가능하도록 상위 MAC 계층(410)에서 하위 MAC 계층(420)으로 전송되는 후술할 ARQ 블록들에 그 일련번호(Sequence Number)와 하위 MAC의 주소가 포함된 소정 터널링 헤더를 생성하여 전송되는 ARQ 블록들에 붙인다.

도 4에 도시된 본 발명의 MAC 구조와 도 1에 도시된 종래 MAC 구조에서 상호 대응되는 계층들을 표시하면 하기 표 1과 같다.

구 분	본 발명의 MAC 구조	종래 MAC 구조
상위MAC 계층(410)	분류 계층(411)	서비스 수용 보조 계층(211)
	패킷 헤더 압축 계층(412)	서비스 수용 보조 계층(211)
	암호화 계층(413)	보안 보조 계층(213)
	세션 제어 계층(414)	서비스 수용 보조 계층(211)& MAC 공통 보조 계층(212)
	ARQ 계층(415)	MAC 공통 보조 계층(212)
하위MAC 계층(420)	패킹 및 단편 계층(421)
	PDU 처리 계층(422)
	링크 제어 계층(423)

이하에서는 상기 상위 MAC 계층(410)과 하위 MAC 계층(420)을 구성하는 각 계층들에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 상기 상위 MAC 계층(410)에서 상기 분류 계층(411)은 IP 패킷(Packet)을 받아 서비스 종류별 패킷의 특성을 파악한 뒤 상기 IP 패킷을 전송하기 적합한 연결 즉, 논리적 채널(Logical Channel)을 선택하고, IP 패킷을 해당 연결을 통하여 하위 계층인 패킷 헤더 압축 계층(412)로 전송한다. 본 계층에서는 각 IP 패킷의 특성을 서비스 종류별로 저장 관리하며, 패킷의 특성에 따라 서비스 품질(Quality of Service)을 정하게 된다. 패킷의 특성이나 서비스 품질은 비교적 장시간 유지되어야 하는 정보이며, MSS가 핸드 오버를 하더라도 지속적으로 유지되어야 하는 정보이므로 세션 정보에 포함된다.

또한 상기 상위 MAC 계층(410)에서 상기 패킷 헤더 압축 계층(412)은 상위 계층인 상기 분류 계층(411)에서 전달받은 IP 패킷의 헤더를 압축하여 하위 계층인 암호화 계층(413)으로 전송하여 전송 효율을 높인다. 각 패킷의 압축 과정은 이전 패킷의 압축 설정에 의하여 영향을 받으므로 MSS가 핸드 오버를 하더라도 패킷의 압축 설정에 대한 정보는 지속적으로 유지되어야 하므로 상기 상위 MAC 계층(410)에 포함되어야 한다. 상세한 압축 방법은 IEEE 802.16d에 공지된 표준을 따르며, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 IEEE 802.16e 시스템의 특성상 MSS와 기지국 사이에 송수신되는 데이터는 타인의 접근이 가능하므로 상기 상위 MAC 계층(410)에서 상기 암호화 계층(413)은 기지국이 MSS로 전송되는 데이터를 암호화하여 다른 MSS가 이를 해석하지 못하도록 하고, MSS가 기지국으로 암호화된 데이터를 보낼 경우 이를 해석하여 상위 계층인 패킷 헤더 압축 계층(412)로 전달한다. 그리고 상기 암호화를 위해서는 MSS와 기지국에 소정 암호화 키를 설정하며 이를 지속적으로 유지해야 하므로 상기 상위 MAC 계층(410)에 포함되어야 한다. 특히 암호화 알고리즘의 특성 상 초기 암호화 키 설정에는 많은 시간이 소요되므로 상기 암호화 기능은 MSS가 핸드 오버를 수행하더라도 지속적으로 세션을 유지해야 한다.

상기 상위 MAC 계층(410)에서 상기 ARQ 계층(415)은 패킷 전송의 신뢰성을 보장해야 하는 논리적 채널의 연결에서 데이터 전송 도중 에러가 발생할 경우 재전송을 수행한다. 상기 재전송 동작은 송신단에서 미리 정의된 블록 크기 단위로 상기 ARQ 블록을 구성하여 전송하면, 수신단에서 수신된 ARQ 블록을 조립하여 에러가 발생한 ARQ 블록에 대하여 재전송을 요구하고, 상기 재전송 요구를 받은 송신단에서는 ARQ 윈도우(Window)에 저장된 동일한 ARQ 블록을 다시 전송하는 방식으로 이루어진다. 상기 ARQ 블록은 광대역 무선 통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 기본 단위를 말한다. 상기 송신단은 예컨대, 순방향 전송의 경우 기지국 제어기에 대응되고, 수신단은 상기 기지국 제어기의 제어를 받는 기지국에 대응된다.

상기와 같은 동작을 위해 송신단은 수신단의 재전송 요구를 충족시키기 위해서 전송된 ARQ 블록을 상기 ARQ 윈도우에 저장하고 있어야 한다. 상기 ARQ 윈도우에 저장된 ARQ 블록은 수신단의 재전송 요구 시 바로 재전송되며, 수신단이 정상적으로 수신했다는 확인 신호를 송신단으로 전송하면 송신단은 해당 AQR 블록을 ARQ 윈도우에서 삭제한다. 상기 ARQ 블록이 삭제되어 남은 공간은 송신단이 새로운 ARQ 블록을 수신단으로 보내는 경우 재사용된다. 또한 상기 ARQ 계층(415)은 전송된 ARQ 블록들의 순서를 맞추기 위해 일련번호(Block Sequence Number : BSN)을 관리하며 각 ARQ 블록을 전송할 때마다 해당 일련번호를 ARQ 블록에 포함시켜 전송한다.

한편 상기 ARQ 계층(415)은 대용량 데이터를 처리해야 하는 경우 다수의 ARQ 블록을 저장하기 위한 ARQ 윈도우가 요구된다. 이와 관련하여 본 발명이 적용되는 광대역 무선 통신 시스템의 경우 기존 무선 통신 시스템에 보다 더욱 큰 용량의 ARQ 윈도우를 사용하게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 ARQ 계층(415)을 상위 MAC 계층(210)에 탑재하여 MSS가 핸드 오버를 하더라도 ARQ 윈도우의 변경이 요구되지 않는다.

상기한 설명과 같이 본 발명이 적용되는 광대역 무선 통신 시스템에서는 네트워크의 고정된 지점에서 상기 분류 계층(411), 패킷 헤더 압축 계층(412), 암호화 계층(413) 및 ARQ 계층(415)이 MSS에 대한 세션을 지속적으로 유지하는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 상위 MAC 계층(410)의 세션 제어 계층(414)은 세션 유지에 필요한 기능과 관련 제어 메시지를 MSS와 송수신하는 계층으로 상기 제어 메시지는 논리적 채널을 통해 전달된다.

한편 상기 하위 MAC 계층(420)에서 패킹 및 단편 계층(421)과 PDU 처리 계층(422)은 각 MSS에 할당된 대역폭을 효율적으로 사용하기 위한 것으로 이는 상위 MAC 계층(410)에서 전달된 각 ARQ 블록들을 실제 전송되는 하나의 큰 블록(이하, "PDU 블록"이라 칭함)으로 조립한다. 상기 전송 블록의 크기는 내부 스케줄러(Scheduler)(424)에 의하여 결정된다. 상기 스케줄러(424)는 무선 채널의 상황을 고려하여 전송 블록의 최적 크기를 결정하는데, 무선 채널의 상황과 전송 시간의 차이가 작아야 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 그러므로 상기 패킹 및 단편 계층(421)과 PDU 처리 계층(422)은 하위 MAC 계층(420)에 위치된다.

상기 패킹 및 단편 계층(421)은 데이터 송신 시 상기 스케줄러에 의해 결정된 PDU 블록 크기에 맞춰 ARQ 블록들을 조립하며, 조립된 ARQ 블록들에 필요에 따라 패킹 서브 헤더(Packing Subheader)나 단편 서브 헤더(Fragment Subheader)를 붙이거나, 하위 계층인 PDU 처리 계층(422)에서 수신된 데이터에서 상기 패킹/단편 서브 헤더를 제거하여 상위 MAC 계층(410)으로 전달한다.

상기 PDU 처리 계층(422)은 상기 패킹 및 단편 계층(421)으로부터 전달받은 상기 패킹/단편 서브 헤더에 MAC 헤더를 붙여 전송 블록인 PDU 블록(즉, MAC PDU)를 생성하여 PHY 계층(430)으로 전달한다. 이때 상기 PDU 블록에는 다수의 서브 헤더 블록들이 포함될 수 있다. 또한 상기 PDU 처리 계층(422)은 데이터 수신 시 PHY 계층(430)에서 전달받은 데이터에서 MAC 헤더 단위로 PDU 블록을 추출하며, 상기 PDU 블록에서 MAC 헤더를 분리하여 상위 계층인 패킹 및 단편 계층(421)으로 전송한다.

상기 하위 MAC 계층(420)에서 링크 제어 계층(423)은 최종 MAC PDU를 전달하기 위해 MSS의 상태 및 스케줄링 정보를 MSS와 송수신한다. 그리고 상기 링크 제어 계층(423)에서 생성된 각종 스케줄링 및 제어 메시지는 MSS에 대한 서비스 지연을 방지하도록 상기 PDU 처리 계층(422)을 통해 MSS로 신속히 전달되어야 한다. 그러므로 상기 링크 제어 계층(423)은 하위 MAC 계층(420)에 포함된다.

한편 상기한 실시예에서는 기본적으로 상기 상위 MAC 계층에서 고정되게 세션 정보를 관리하도록 구성하였으나, 예를 들어 네트워크 지연이나 장애 등에 의해 지연이 발생되는 상위 MAC 계층의 이동이 요구되는 경우 다른 상위 MAC 계층으로 관련 세션 정보를 이동하도록 구성하는 것도 바람직 할 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서 MSS의 MAC 프로토콜 구조를 나타낸 계층도로서, 이는 도 5에 도시된 것처럼 상위 MAC 계층과 하위 MAC 계층이 결합된 일체형 MAC 구조로 구성된다. 그리고 도 5에서 각 보조 계층들(511~515, 521~524)의 기본적인 동작은 도 4의 대응되는 보조 계층들(411~415, 421~424)과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 도 5의 MAC 구조는 상위 MAC과 하위 MAC이 분리되지 않으므로 상위 MAC과 하위 MAC을 연결하기 위한 터널링 계층이 요구되지 않는다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 데이터 송수신 방법을 설명하기로 한다. 본 발명에서는 상기한 상위 MAC 계층을 기지국 제어기 등에 위치시키고, 하위 MAC 계층을 기지국 등에 위치시켜 MSS의 핸드 오버 시 세션 정보는 고정된 기지국 제어기를 통해 관리하며, 하위 MAC 계층은 MSS의 인접 기지국으로 그 위치를 변경하는 방식으로 세션 위치를 고정하여 IP 망의 데이터를 이동 단말로 하향 전송하거나 이동 단말의 데이터를 IP 망으로 상향 전송하게 된다.

도 6은 도 4의 MAC 프로토콜 구조를 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 하향 링크에서 데이터 전송 과정을 나타낸 도면으로서, 도 6에서는 상위 MAC 계층에서 수신된 패킷을 하위 MAC 계층으로 전송하여 PDU 블록을 생성한 후 MSS로 전송하는 과정이 설명된다.

먼저 도 4에서 상위 MAC 계층(410)과 하위 MAC 계층(420)의 데이터 면(Data Plane)(S1)은 터널링 계층(440)을 통해서 연결되며, 제어면(Control Plane)(S2)은 제어 계층을 통해 연결된다. 두 개의 프로토콜을 통해서 기지국 제어기 등 고정된 지점에 위치한 상위 MAC 계층(410)은 MSS가 접속 가능한 임의 지점에 위치된 하위 MAC 계층(420)과 연결이 가능하다. 그리고 상기 하위 MAC 계층(420)은 PHY 계층(430)과 직접 연결되어 MSS의 요청에 신속하게 응답할 수 있다.

도 6의 경우 ARQ 계층(415)이 상위 MAC 계층(410)에 위치하므로 ARQ 블록을 저장하는 ARQ 윈도우(620) 또한 상위 MAC 계층(410)에 위치한다. 외부 IP 망을 통해 분류 계층(411)으로 수신된 패킷(611)은 도 6과 같이 다수의 ARQ 블록(620a~620g)으로 분할되어 하위 MAC 계층(420)으로 전달된다. 상위 MAC 계층(410)에서 하위 MAC 계층(420)으로 ARQ 블록을 전달하기 위해서 터널링 계층(440)에서 생성되는 터널링 헤더(TH)를 사용하며, 터널링 헤더(TH)에는 각 ARQ 블록의 일련번호와 하위 MAC 계층(420)의 MAC 주소가 기록된다.

한편 하위 MAC 계층(420)은 상위 MAC 계층(410)에서 수신된 ARQ 블록들을 도시되지 않은 버퍼에 저장하며, 저장된 ARQ 블록들은 스케줄러(424)에 의해 할당된 대역에 따라 상기 패킹 및 단편 계층(421)과 PDU 처리 계층(422)을 통해 MSS로 전송되는 전송 블록인 PDU 블록(640)으로 생성된다. 그리고 도 6에서 파선으로 표시된 데이터 전송 과정은 재전송 절차에 따라 하위 MAC 계층(420)으로 전송되는 ARQ 블록들을 나타낸 것이다. 그리고 도 6에서 PSH는 전술한 패킹 서브 헤더를 의미하고, MH는 MAC 헤더를 의미한다. 기타 PDU 블록의 생성에 필요한 절차는 기존 802.16d 표준을 따르므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7은 도 4의 MAC 프로토콜 구조를 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크에서 데이터 전송 과정을 나타낸 도면으로, 도 7에서는 하위 MAC 계층에서 수신된 이동 단말의 PDU 블록이 상위 MAC 계층으로 전달된 후, 패킷으로 생성되어 IP 망으로 전송되는 과정이 설명된다.

그리고 도 7에서 도 6에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호(부호)를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7에서 하위 MAC 계층(420)은 PHY 계층(430)에서 수신된 PDU 블록(640)에서 MAC 헤더(MH)에 따라 일련번호가 붙은 각 ARQ 블록들을 분리하여 MAC 서브 헤더와 함께 상위 MAC 계층(410)으로 전송한다. 상위 MAC 계층(410)에서 ARQ 계층(415)은 수신된 ARQ 블록을 조립하여 에러가 발생된 블록들에 대해서는 하위 MAC 계층(420)에 대해 재전송을 요구하고 최종 조립된 ARQ 블록들을 패킷(610)으로 생성하여 라우터를 통해 외부 IP 망으로 전송한다.

따라서 상기 도 6 및 도 7의 동작에 의하면, 상위 MAC 계층(410)은 기지국 제어기 등에 고정시킨 후, MSS의 이동에 따라 위치가 변경되는 기지국 등의 하위 MAC 계층(420)으로 데이터를 전송하거나 임의 지역에 위치된 하위 MAC 계층(420)으로 수신된 데이터를 고정된 위치의 상위 MAC 계층(410)으로 전송함으로써 상위 MAC 계층(410)에서 관리되는 세션 정보를 고정적으로 유지할 수 있게 된다.

이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버 방법을 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명에 따른 핸드 오버 방법이 적용되는 광대역 무선 통신 시스템의 일구성예를 나타낸 것으로서, 이는 전술한 상위 MAC 계층(MAC High)을 적어도 하나의 기지국 제어기(APC)(60)에 위치시키고, 다수의 하위 MAC 계층(MAC Low)을 기지국(AP)(50a, 50b)에 위치시킨 분리형 MAC 구조의 핸드 오버 모델을 나타낸 것이다. 그리고 도 8은 핸드 오버 시 기지국(50a)을 서빙 기지국(S-AP)으로 다른 기지국(50b)을 표적 기지국(T-AP)로 가정한 것이다.

도 8에서 MSS(40)는 무선망을 통해 기지국(50a, 50b)과 통신 접속되고, 기지국(50a, 50b)은 유선망을 통해 기지국 제어기(60)에 연결되며, 기지국 제어기(60)는 라우터(30)를 통해 인터넷 등 IP 망에 접속되도록 구성된다. 도 8에서 MSS(10)와 기지국 제어기(60)는 동일한 세션 정보를 유지하고, 기지국(50a, 50b)에서는 세션 정보를 관리하는 상위 MAC 계층(MAC High)이 배제된 하위 MAC 계층(MAC Low)만을 구비하여 MSS(40)의 핸드 오버 시 세션 정보의 이동이 요구되지 않는다. 그리고 상위 MAC 계층(MAC High)의 순방향 전송 데이터는 전술한 터널링 계층을 통해 하위 MAC 계층(MAC Low)으로 전달되어 MSS(40)로 전송된다.

도 8의 모델에서는 상위 MAC 계층(MAC High)과 하위 MAC 계층이 IP 터널로 연결되므로 상호 간에 위치의 제약 조건은 없으나, 상위 MAC 계층(MAC High)에서 고정된 위치의 세션 정보를 관리하므로 순방향 데이터 전송 시 지연 시간이 감소된다. 그리고 MSS(40)의 핸드 오버 시 세션 이동이 발생하지 않으므로 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버 부하가 줄어드는 장점을 가진다.

도 9는 본 발명에 따른 핸드 오버 방법이 적용되는 광대역 무선 통신 시스템의 다른 구성예를 나타낸 것으로서, 이는 MAC 프로토콜을 상위 MAC 계층(MAC High)과 하위 MAC 계층(MAC Low)으로 분리하되 분리된 두 계층을 각각의 기지국(AP)(50a, 50b)에 위치시킨 복합형 MAC 구조의 핸드 오버 모델을 나타낸 것이다. 그리고 핸드 오버 시 기지국(50a)을 서빙 기지국(S-AP)으로 다른 기지국(50b)을 표적 기지국(T-AP)로 가정한다.

도 9의 복합형 모델은 도 1의 종래 모델과 마찬가지로 기지국(50a, 50b)에 전체 MAC 구조가 포함되어 구성되나 상위 MAC 계층(MAC High)에서 터널링 계층을 통해 사용자 데이터를 다른 기지국에 위치한 하위 MAC 계층으로 전송할 수 있다. 이 경우 또한 세션 정보는 고정된 위치의 상위 MAC 계층(MAC High)에서 유지되므로 핸드 오버 시 세션 정보의 이동이 필요 없어 안정된 서비스 제공이 가능하며, 각 기지국(50a, 50b)이 동일한 형상을 가지므로 설치가 용이하다.

도 10은 본 발명에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 핸드 오버 과정을 나타낸 흐름도로서, 이는 예컨대, 도 8의 분리형 모델에서 핸드 오버 과정을 나타낸 것이다. 도 10의 설명에서 상위 MAC 계층은 기지국 제어기(APC)(60)에 위치하며, 하위 MAC 계층은 MSS(40)에 이전에 접속된 서빙 기지국(S-AP)(50a)과 핸드 오버되는 표적 기지국(T-AP)(50b)에 각각 위치하는 것으로 가정한다.

먼저 1001 단계에서 MSS(40)는 채널 스캐닝을 통해 인접 기지국의 정보를 얻고 표적 기지국(50b)을 발견하여 핸드 오버를 결정한다. 그리고 1003 단계에서 MSS(40)는 핸드 오버 요청 메시지(HO-REQ)를 서빙 기지국(50a)으로 전송하고, 그 메시지는 기지국 제어기(903)로 전달된다. 1005 단계에서 기지국 제어기(60)는 표적 기지국 (50b)으로 핸드 오버 통지 메시지(handover-pre-notify)를 전송하여 해당 MSS(40)의 핸드 오버가 가능한지 확인한다. 이 과정에서 표적 기지국(50b)은 기지국 제어기(60)로부터 해당 MSS(40)의 특성 정보(예컨대, 해당 MSS의 요구 대역폭, QoS 등)를 전달받아 핸드 오버의 수용 가능 여부를 확인한다.

그리고 1007 단계에서 표적 기지국(50b)은 상기 핸드 오버 통지 메시지에 대한 핸드 오버 통지 응답 메시지(handover-pre-notify-response)를 기지국 제어기(60)로 보낸다. 1009 단계에서 기지국 제어기(60)는 MSS(40)로 표적 기지국(50b)의 식별 아이디(T-AP ID)가 포함된 핸드 오버 응답 메시지(HO-RSP)를 보내 핸드 오버가 가능하다는 것을 알려준다. 이후 1011 단계에서 MSS(40)는 최종적으로 핸드 오버할 시점이 되면, 핸드 오버 표시 메시지(HO-IND)를 서빙 기지국(50a)을 통해 기지국 제어기(60)로 전송한다.

그리고 1013 단계에서 기지국 제어기(60)는 MSS(40)로의 순방향 데이터 전송을 일시 중단시킨 후, MSS(40)가 L 프레임 후에 표적 기지국(50b)으로 핸드 오버 됨을 알리는 핸드 오버 명령(handover-command)을 표적 기지국(50b)으로 전송한다. 이와 더불어 1015, 1017 단계에서 기지국 제어기(60)는 MSS(40)가 표적 기지국(50b)으로 핸드 오버 했을 때 표적 기지국(50b)이 바로 사용자 데이터(PDU 블록들)를 MSS(40)로 전송할 수 있도록 기지국 제어기(60)에 버퍼링된 사용자 데이터를 전송한다.

이때 MSS 인증, ARQ 블록의 일련번호, MSS의 QoS 등 세션 정보는 기지국 제어기(60)에 관리하기 때문에 표적 기지국(50b)으로의 전송이 요구되지 않는다. 또한 기지국 제어기(60)에서 표적 기지국(50b)으로 전송되는 사용자 데이터도 ARQ 윈도우에 있는 데이터만 전송하면 되므로 핸드 오버 시 표적 기지국(50b)으로 전달되는 데이터량이 대폭 절감된다.

이후 1019 단계에서 표적 기지국(50b)은 MSS(40)에 대해 IEEE 802.16e에 정의된 고속 레인징(Fast Ranging_IE)을 이용하여 MSS(40)가 레인징 요청을 신속하게 보낼 수 있도록 하고, 1021 단계에서 MSS(10)가 표적 기지국(50b)으로 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)를 전송하면, 1023 단계에서 표적 기지국(50b)은 MSS(40)로 레인징 응답 메시지(RNG-RSP)를 전송하여 응답한다. 그리고 상기한 과정이 종료되면, MSS(40)는 1025 단계에 따라 해당 표적 기지국(50b)을 통해 데이터를 송수신한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광대역 무선 통신 시스템의 이동 단말이 핸드 오버 할 때 기지국간의 세션 정보 이동이 요구되지 않으므로 시스템 부하를 줄일 수 있다. 또한 본 발명에서는 이동 단말과 기지국 사이의 핸드오버 과정이 간소화되며, 세션 정보 고정에 의한 지연 시간 감소로 인하여 신속한 핸드 오버가 가능하다. 그리고 상위 MAC 계층과 하위 MAC 계층으로 MAC 구조의 분리가 가능한 다양한 핸드 오버 모델에 적용이 가능하여 시스템 설계의 유연성이 보장된다.

도 1은 일반적인 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 핸드 오버 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면

도 2는 IEEE 802.16e에서 정의된 무선 통신 시스템의 핸드 오버와 관련된 일반적인 통신 프로토콜의 구조를 나타낸 계층도

도 3은 IEEE 802.16e에서 정의된 무선 통신 시스템의 핸드 오버 과정을 나타낸 흐름도

도 4는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 분리형 MAC 프로토콜 구조를 나타낸 계층도

도 5는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 MSS의 MAC 프로토콜 구조를 나타낸 계층도

도 6은 도 4의 MAC 프로토콜 구조를 사용하는 무선 통신 시스템의 하향 링크에서 데이터 전송 과정을 나타낸 도면

도 7은 도 4의 MAC 프로토콜 구조를 사용하는 무선 통신 시스템의 상향 링크에서 데이터 전송 과정을 나타낸 도면

도 8은 본 발명에 따른 핸드 오버 방법이 적용되는 무선 통신 시스템의 일구성예를 나타낸 도면

도 9는 본 발명에 따른 핸드 오버 방법이 적용되는 무선 통신 시스템의 다른 구성예를 나타낸 도면

도 10은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 핸드 오버 과정을 나타낸 흐름도

Claims

무선 통신 시스템의 패킷 통신을 위한 매체 억세스 제어 프로토콜 구조에 있어서,

상기 패킷 전송을 위한 세션 정보를 고정되게 관리하는 적어도 하나의 서브 계층을 포함하는 상위 매체 억세스 제어 계층과,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층과 분리되는 구조를 가지며 상기 상위 매체 억세스 제어 계층과 물리 계층 사이에서 상기 패킷을 구성하는 데이터의 조립과 추출 및 헤더 정보 처리를 수행하는 하위 매체 억세스 제어 계층과,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층과 상기 하위 매체 억세스 제어 계층 사이에서 데이터 전송을 위한 소정 터널링 헤더 정보를 생성하는 터널링 계층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층은 분류 계층, 패킷 헤더 압축 계층, 암호화 계층, 세션 제어 계층, 자동 재전송 계층 중 적어도 하나를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층은 패킹 및 단편 계층, 프로토콜 데이터 유닛 처리 계층, 링크 제어 계층 중 적어도 하나를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 물리 계층을 통해 이동 단말로 전송되는 상기 패킷의 전송 블록은 적어도 하나의 ARQ 블록과 MAC 헤더 정보를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
제 4 항에 있어서,

상기 터널링 계층은 상기 ARQ 블록의 일련번호를 상기 터널링 헤더 정보에 포함시키도록 구성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층은 상기 광대역 무선 통신 시스템의 기지국 제어기에 위치됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층은 상기 광대역 무선 통신 시스템의 다수의 기지국에 공통으로 위치됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 매체 억세스 제어 프로토콜 구조.
상위 매체 억세스 제어 계층과 하위 매체 억세스 제어 계층으로 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 하향 링크에서 IP 망의 패킷을 이동 단말로 전송하는 방법에 있어서,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층이 상기 IP 망을 통해 수신된 패킷을 다수의 AQR 블록으로 분할하는 단계와,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층이 상기 AQR 블록의 전송을 위한 소정 헤더정보와 함께 적어도 하나의 ARQ 블록을 상기 하위 매체 억세스 제어 계층으로 전송하는 단계와,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 헤더정보를 근거로 상기 ARQ 블록을 수신하여 상기 이동 단말로 전송하기 위한 PDU 블록으로 조립하는 단계와,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 조립된 PDU 블록을 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 무선 통신 시스템의 하향 데이터 전송 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층은 상기 광대역 무선 통신 시스템의 기지국 제어기에 위치되며, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층은 기지국에 위치되어 상기 물리 계층과 통신 접속되는 이동 단말의 이동에 따라 그 위치가 변경됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 하향 데이터 전송 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 헤더정보는 상기 ARQ 블록의 일련번호와 상기 하위 매체 억세스 제어 계층의 주소 정보가 포함됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 하향 데이터 전송 방법.
상위 매체 억세스 제어 계층과 하위 매체 억세스 제어 계층으로 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 광대역 무선 통신 시스템의 상향 링크에서 이동 단말의 전송 데이터를 IP 망으로 전송하는 방법에 있어서,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 물리 계층을 통해 상기 이동 단말의 전송 데이터를 수신하는 단계와,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 전송 데이터에 포함된 적어도 하나의 ARQ 블록을 추출하는 단계와,

상기 하위 매체 억세스 제어 계층이 상기 ARQ 블록의 전송을 위한 소정 헤더정보와 함께 적어도 하나의 ARQ 블록을 상기 상위 매체 억세스 제어 계층으로 전송하는 단계와,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층이 적어도 하나의 상기 AQR 블록을 수신하여 패킷으로 조립한 후 상기 IP 망으로 전송하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 분리된 매체 억세스 제어 프로토콜 구조를 이용한 무선 통신 시스템의 상향 데이터 전송 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층은 상기 광대역 무선 통신 시스템의 기지국 제어기에 위치되며, 상기 하위 매체 억세스 제어 계층은 기지국에 위치되어 상기 물리 계층과 통신 접속되는 이동 단말의 이동에 따라 그 위치가 변경됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 상향 데이터 전송 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 상위 매체 억세스 제어 계층으로 전송되는 데이터의 기본 단위는 매체 억세스 제어 서브 헤더가 붙여진 데이터 블록임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 상향 데이터 전송 방법.
상위 매체 억세스 제어 계층을 포함하는 기지국 제어기와 상기 기지국 제어기와 연결된 하위 억세스 계층을 포함하는 서빙 기지국과 표적 기지국 사이에서 이동 단말의 핸드 오버 방법에 있어서,

상기 이동 단말이 채널 스캐닝을 수행하여 상기 표적 기지국으로 핸드 오버를 결정하는 단계와,

상기 기지국 제어기가 상기 서빙 기지국을 통해 상기 이동 단말의 핸드 오버 요청을 수신하는 단계와,

상기 기지국 제어기가 상기 표적 기지국에 상기 이동 단말의 핸드 오버 가능 여부를 확인하는 단계와,

상기 기지국 제어기가 상기 목표 기지국으로 핸드 오버 명령을 전송하는 단계와,

상기 이동 단말과 상기 표적 기지국이 상호 레인징 요청/응답을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 핸드 오버 방법.