KR20060016284A

KR20060016284A - 무선 통신 시스템의 제어 정보 압축 방법

Info

Publication number: KR20060016284A
Application number: KR1020040064670A
Authority: KR
Inventors: 권태수; 조동호; 윤상보; 조성현; 박원형; 최식; 이호원; 김주엽; 이기호
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한국과학기술원
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-02-22
Also published as: CN101010894B; AU2005273150B2; CN101010894A; RU2341899C1; RU2007105894A; EP1628499B1; EP1628499A3; EP1628499A2; JP4542149B2; CN101795470A; AU2005273150A1; CN101795470B; KR100876771B1; WO2006019266A1; US7689215B2; JP2008508783A; US20060068823A1

Abstract

본 발명에 따른, 서빙 기지국의 요청에 의해 단말이 주변 기지국 정보를 스캐닝하여 제공하는 무선통신시스템용에 있어서의 역방향 제어 정보 압축 방법에서는 단말이 주변 기지국을 구별하는 기지국 ID를 압축하고, 상기 압축된 기지국 ID와 함께 해당 기지국의 정보를 전송한다. 기지국은 정보를 얻고자 하는 적어도 하나의 인접 기지국의 ID와 함께 대응하는 기지국 인덱스를 포함하는 광고 메시지를 방송하고, 이에 대한 응답으로 단말은 상기 인접 기지국들의 채널을 스캐닝하여 그 결과를 상기 기지국 인덱스와 함께 서빙 기지국으로 전송한다.

핸드오버, 광고 메시지(advertisement), 압축 (compression)

Description

무선 통신 시스템의 제어 정보 압축 방법{CONTROL INFORMATION COMPRESSION METHOD OF RADIO COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법에서 광고 메시지의 기본구조를 보인 개념도;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법이 적용될 역방향 제어 메시지의 기본 구조를 보인 개념도;

도 3및 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법을 설명하기 MOB_BNR_ADV 메시지를 보인 예시도; 그리고

도 4는 단말이 도 3의 MOB_NBR_ADV 메시지에 대한 응답으로 기지국에 전송하는 MOB_SCAN_REPORT 메시지를 보인 예시도이다.

본 발명은 무선통신시스템의 자원 관리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 무선 통신시스템의 자원 효율성 향상을 위한 역방향 제어 메시지의 오버헤드 압축방 법에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰러 기반의 무선 통신시스템에서는 단말의 초기 망 접속 및 핸드오버를 용이하게 수행하기 위해 주변 기지국의 정보를 수집한다. 이와 같은 목적으로, 무선망에서는 서빙 기지국 (serving BS)이 인접 기지국들의 채널 정보를 수집하기 위한 채널 요청 메시지를 주기적으로 전송하고 이를 수신한 단말은 인접 기지국들의 채널을 스케닝 한 후 인접 기지국들에 대한 채널 정보 메시지를 서빙 기지국으로 전달한다.

이와 같이, 기지국과 단말이 인접 기지국에 대한 정보를 주고 받기 위해서 서빙 기지국과 단말은 인접 기지국들의 고유의 글로벌 아이디(global ID)를 이용하여 인접 기지국들을 구별한다. 따라서, 상기 채널 요청 메시지나 채널 정보 메시지와 같은 제어 메시지에는 주변기지국을 식별하기 위한 글로벌 아이디들이 포함되게 된다.

예를 들어, IEEE 802.16 표준에서 서빙 기지국은, 단말 (MSS)이 최적의 셀을 선택하도록 돕기 위해, 광고 메시지(neighbor advertisement)를 통해 인접 기지국들에 대한 정보를 방송한다. 상기 광고 메시지에는 인접 기지국들을 구별하기 위한 글로벌 ID들이 포함되어 있으며, 이는 단말말 상기 광고 메시지를 참조하여 인접 기지국들의 채널을 스캐닝하고 채널 스케닝 결과를 역방향 보고 메시지를 통해 기지국으로 전송하는 경우에도 사용된다. 또한, 단말이 핸드오버를 하고자 하는 새로운 기지국을 서빙 기지국에 알릴 경우에도 글로벌 ID를 사용하게 된다.

그러나, 글로벌 기지국 ID의 길이는 비교적 길기 때문에 역방향 보고 메시지 에 기지국을 구별하기 위한 다수의 글로벌 기지국 ID을 나열하는 것은 상당한 오버헤드로 작용할 수 있다.

또한, 일반적으로 핸드오버는 인접 기지국 세트 (neighbor BS set) 내에서 이루어지고 인접 기지국 세트는 광고 메시지를 통하여 주기적으로 방송되므로 기지국과 단말 모두가 알고 있는 경우가 대부분이기 때문에 이러한 글로벌 ID에 의한 오버헤드를 줄일 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 역방향 보고 메시지에서 인접기지국들을 구별하기 위한 글로벌 기지국 ID들을 압축하여 전송함으로써 역방향 채널의 오버헤드를 줄일 수 있는 제어정보 압축 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 역방향 채널의 오버헤드를 줄임으로써 자원 효율성을 향상시킬 수 있는 제어 정보 압축 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 역방향 제어 정보 압축 방법에서는 단말이 주변 기지국을 구별하는 기지국 ID를 압축하고, 상기 압축된 기지국 ID와 함께 해당 기지국의 정보를 서빙 기지국으로 전송한다.

상기 압축 단계에서 기지국은 정보를 얻고자 하는 적어도 하나의 인접 기지국의 ID와 함께 대응하는 기지국 인덱스를 포함하는 광고 메시지를 방송하고, 단말이 상기 인접 기지국들의 채널을 스캐닝하여 상기 광고 메시지에 대한 응답 메시지 를 통해 스캐닝 결과를 상기 기지국 인덱스와 함께 전송한다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 정보를 얻고자 하는 인접 기지국 ID들의 순서를 나타내는 루프 인덱스이다.

바람직하게는, 상기 기지국은 상기 인접 기지국 ID와 기지국 인덱스를 매칭시키는 매핑 테이블을 저장하고 있다.

바람직하게는, 상기 광고 메시지는 자신의 발송 시점을 표시하는 설정 변수를 포함한다.

바람직하게는, 상기 설정 변수는 광고 메시지의 프레임 번호이다.

바람직하게는, 상기 응답 메시지는 자신이 참조한 광고 메시지의 설정 변수를 포함한다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 정보를 얻고자 하는 인접 기지국 ID들의 순서를 나타내는 루프 인덱스와 자신의 발송 시점을 표시하는 설정변수를 조합하여 생성된다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 하나의 설정변수와 인접 기지국들의 루프 인덱스로 표현된다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 상기 설정변수를 최상위 비트들(MSB)로 그리고 상기 루프 인덱스를 최하위 비트들 (LSB)로 조합하여 생성된다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 정보를 얻고자 하는 인접 기지국 ID들의 순서를 나타내는 루프 인덱스와 상기 광고 메시지의 프레임 번호를 조합하여 생성된다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 하나의 프레임 번호와 인접 기지국들의 루프 인덱스로 표현된다.

바람직하게는, 상기 기지국 인덱스는 상기 프레임 번호를 최상위 비트들 (MSB)로 그리고 상기 루프 인덱스를 최하위 비트들 (LSB)로 조합하여 생성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

IEEE 802.16 표준에서 단말(MSS)이 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 스케닝 결과를 기지국(BS)에 전달 할 때 기지국을 구별하기 위해 48 비트의 MAC 주소가 사용된다. 본 발명에서는 상기 MOB_SCAN-REPORT 메시지의 모든 인접 기지국들이 MOB_NBR-ADV 메시지의 인접 기지국 리스트의 구성원일 경우 상기 48 비트의 MAC 주소로 이루어지는 인접 기지국들의 ID 길이를 줄여 8 비트의 인접 기지국 인덱스를 이용하게 된다. 여기서, 상기 인접 기지국 인덱스는 MOB_NBR-ADV 메시지의 인접 기지국 리스트에서의 위치를 의미한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법에서 광고 메시지의 기본구조를 보인 개념도로서 광고 메시지(neighbor advertisement)는 인접 기지국들의 수를 표시하기 위한 N_Neighbor 필드 (11), 인접 기지국들의 고유의 MAC 주소 (Global ID) (13-1, 13-2,…, 13-n)와 이와 매핑 되는 인접 기지국 인덱스 (NBR BS index)를 포함한다. 본 발명의 제어 정보 압축 방법을 지원하기 위해, 기지국은 상기 광고 메시지에 나열된 인접 기지국들의 MAC 주소와 기지국 인덱스들을 대응시키는 매핑 테이블을 저장하고 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법이 적용될 역방향 제어 메시지의 기본 구조를 보인 개념도로서 MOB_NBR-ADV 메시지가 방송되는 프레임의 프레임 번호를 표시하는 참조 NBR_ADV 지시자 (identifier for referred NBR_ADV) (21), MOB_NBR_ADV 인접 기지국들의 ID를 대신하는 기지국 인덱스 (NBR_BS_index)들 (23-1, 23-2,…, 23-n), 그리고 상기 기지국 인덱스의 수를 나타내는 을 기지국 인덱스 수 (N_BS_index)(22)를 포함한다. 광고 메시지는 기지국에 의해 주기적으로 방송되는 정보이므로 단말은 자신이 참조하는 NBR_ADV 메시지에 대한 명확한 지시자(identifier for referred NBR_ADV)를 역방향 제어 메시지에 표시해 주어야 한다.

도 3 및 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 정보 압축 방법을 설명하기 MOB_BNR_ADV 메시지를 보인 예시도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 기지국에 의해 방송되는 MOB_NBR_ADV 메시지는 24비트로 표시되는 사업자 ID (Operator ID) 필드 (31), 현재 전송되는 MOB_NBR_ADV 메시지의 인스턴스를 나타내는 설정 변수 (Configuration Change Count) 필드 (32), MOB_NBR_ADV에 포함되는 인접 기지국들의 수 (N_NEIGHBORS) 필드 (33), 그리고 인접기지국들의 실제 기지국 ID를 나열 하는 기지국 리스트 필드(35)를 포함한다.

도 3은 사업자 ID는 0xooecdf, 설정 변수는 33, 그리고 상기 인접 기지국들 의 수가 10인 경우의 MOB_NBR-ADV 메시지의 예를 보여주고 있다.

상기 기지국 리스트 필드에는 첫 번째에서 열 번째 기지국의 ID: NBR_BS_ID=0x000123, NBR_BS_ID=0x032424, NBR_BS_ID=0x023423, NBR_BS_ID=0x543543, NBR_BS_ID=0x256434, NBR_BS_ID=0x844325, NBR_BS_ID=0x43d254, NBR_BS_ID=0x56266f, NBR_BS_ID=0x8da09d, 그리고 NBR_BS_ID=0x0420ac (35-1 ~35-10)가 순서대로 나열되어 있다.

이들 기지국 ID(35-1 ~ 35-10)는 각각 24 비트로서 상기 24 비트의 사업자 ID(31)와 조합하여 48비트의 글로벌 ID, 다시 말해, MAC 주소를 구성한다.

서빙 기지국은 MOB_NBR_ADV 메시지를 전송할 때 상기 인접 기지국들의 ID와 함께 인접 기지국 인덱스, 즉, MOB_NBR_ADV 메시지에서의 루프 인덱스 (loop index "j")를 전송하며 상기 기지국 리스트 필드의 기지국 ID들과 대응하는 인접 기지국 인덱스를 매칭시키는 매핑테이블을 저장한다. 따라서, 도 3의 MOB_NBR_ADV 메시지에 나열된 기지국 ID와 대응하는 기지국 인덱스는 다음과 같이 매핑 된다.

j=0 : NBR_BS_ID=0x000123 (35-1)

j=1 : NBR_BS_ID=0x032424 (35-2)

j=2 : NBR_BS_ID=0x023423 (35-3)

j=3 : NBR_BS_ID=0x543543 (35-4)

j=4 : NBR_BS_ID=0x543543 (35-5)

j=5 : NBR_BS_ID=0x844325 (35-6)

j=6 : NBR_BS_ID=0x43d254 (35-7)

j=7 : NBR_BS_ID=0x56266f (35-8)

j=8 : NBR_BS_ID=0x8da09d (35-9)

j=9 : NBR_BS_ID=0x0420ac (35-10)

단말은 이와 같이 구성된 MOB_NBR_ADV 메시지를 수신하면 동일한 매핑 테이블을 임시 저장하고 인접 기지국들의 채널을 스캐닝 하여 기지국에 보고한다.

도 4는 단말이 도3의 MOB_NBR_ADV 메시지에 대한 응답으로 기지국에 전송하는 MOB_SCAN_REPORT 메시지를 보인 예시도 이다. MOB_NBR_ADV 메시지는 주기적으로 방송되는 메시지이고 MOB_NBR_ADV 메시지의 기지국 리스트에 나열된 인접 기지국들은 네트워크 토폴로지의 변화 혹은 통신 환경의 변화에 의해 변경될 수 있기 때문에, 상기 인접기지국들의 MAC 주소 대신 인접기지국 인덱스를 사용하기 위해서는 MOB_SCAN_REPORT 메시지에는 설정변수 (Configuration Change Count)를 포함되어야 한다.

도 4에서 보는 바와 같이, MOB_SCAN_REPORT 메시지는 단말이 참조한 MOB_NBR_ADV 메시지를 지시하기 위한 설정변수 (Configuration Change Count)필드(41)와 MOB_SCAN_REPORT 메시지에 포함되는 인접 기지국들의 수 (N_NEIGHBOR)(42), 그리고 스캐닝한 인접 기지국들의 ID에 대응하는 인접 기지국 인덱스를 나열하는 기지국 인덱스 리스트 필드(45)를 포함한다.

도 4에서 설정변수는 참조한 MOB_NBR_ADV의 설정변수와 동일한 33 이고 스캐닝을 통해 확인된 인접 기지국들의 수는 4인 경우의 예를 보여주고 있다.

상기 기지국 인덱스 리스트 필드(45)에는 스캐닝 결과 확인된 기지국들의 인 덱스 (45-1, 45-2, 45-3, 45-4) 가 나열되어 있으며 이는 상기 MOB_NBR_ADV를 통해 전송된 루프 인덱스 "j"값과 동일하다.

상기 4개의 인접 기지국 인덱스: NBR_BS_INDEX=5, NBR_BS_INDEX=3, NBR_BS_INDEX=8, 그리고 NBR_BS_INDEX=0의 순으로 나열되어 있다.

기지국은 상기 MOB_SCAN_REPORT 메시지를 수신하면, 상기 설정변수(33)를 참조하여 해당 매핑 테이블을 선택하고 상기 MOB_SCAN_REPORT 메시지의 기지국 인덱스 필드에 나열되어 있는 각 기지국 인덱스가 나타내는 기지국을 상기 매핑 테이블을 참조하여 확인한다.

상기 MOB_SCAN_REPORT 메시지의 기지국 인덱스 리스트 필드에 나열되어 있는 NBR_BS_INDEX=5, NBR_BS_INDEX=3, NBR_BS_INDEX=8, 그리고 NBR_BS_INDEX=0가 나타내는 실제 기지국 ID는 다음과 같이 매핑 된다.

NBR_BS_INDEX=5 : NBR_BS_ID=0x00ecdf844325

NBR_BS_INDEX=3 : NBR_BS_ID=0x00ecdf543543

NBR_BS_INDEX=8 : NBR_BS_ID=0x00ecdf8da09d

NBR_BS_INDEX=0 : NBR_BS_ID=0x00ecdf000123

이와 같은 방법으로 역방향 제어 메시지에서 포함되는 인접 기지국 ID (NBR_BS_ID)를 인접 기지국 인덱스 (NBR_BS_INDEX)로 대체할 경우 감소되는 비트 수(SB)는 다음 수학식 1을 이용해 산출된다.

SB = (NBR_BS_ID 길이 - NBR_BS_INDEX 길이) x N_BS_INDEX - 설정변수

여기서, N_BS_INDEX는 MOB_SCAN_REPORT의 N_NEIGHBOR와 동일하다.

따라서, 도 3 및 도 4의 예에서 NBR_BS_INDEX를 이용함으로써 절약되는 비트 자원의 수는 (48-8) x 10 -8 = 392 비트가 된다.

표 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역방향 제어 메시지 압축 방법을 사용할 경우 N_BS_INDEX의 수에 따른 감소되는 비트 수를 보여주는 그래프이다.

인덱스 수	1	2	3	4	5	6
감소 비트수	32	72	112	152	192	232

본 발명의 바람직한 실시예에서는 NBR_BS_INDEX를 이용한 역방향 제어 메시지 압축 방법을 MOB_SCAN_REPORT 메시지에 적용하고 있지만 이에 한정되지 아니하고 단말이 핸드오버를 초기화 할 때 사용되는 MOB_MSSHO_REQ 등 다양한 제어 정보 전송 메시지에 적용하는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 역방향 제어 정보 압축 방법에서는 기지국과 단말이 공유하는 인접 기지국들에 대한 정보 교환시 긴 기지국 주소를 압축하여 전송함으로써 무선자원을 절약할 수 있다.

또한, 본 발명의 역방향 제어 정보 압축 방법에서는 역방향 제어 정보의 압축을 통해 자원 효율성을 증진시킴을 물론 이를 통해 시스템 용량을 증가시킬 수 있다.

Claims

서빙 기지국의 요청에 의해 단말이 주변 기지국 정보를 스캐닝하여 제공하는 무선통신시스템용에 있어서,

단말에서, 주변 기지국을 구별하는 기지국 ID를 압축하고;

상기 압축된 기지국 ID와 함께 해당 기지국의 정보를 전송하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 1항에 있어서, 상기 압축 단계는:

기지국이 정보를 얻고자 하는 적어도 하나의 인접 기지국의 ID와 함께 대응하는 기지국 인덱스를 포함하는 광고 메시지를 방송하고;

단말이 상기 인접 기지국들의 채널을 스캐닝하여 상기 광고 메시지에 대한 응답 메시지를 통해 스캐닝 결과를 상기 기지국 인덱스와 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 2항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 정보를 얻고자 하는 인접 기지국 ID들의 순서를 나타내는 루프 인덱스인 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 2항에 있어서, 상기 기지국은 상기 인접 기지국 ID와 기지국 인덱스를 매칭시키는 매핑 테이블을 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 2항에 있어서, 상기 광고 메시지는 자신의 발송 시점을 표시하는 설정 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 5항에 있어서, 상기 설정 변수는 광고 메시지의 프레임 번호인 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 5항에 있어서, 상기 응답 메시지는 자신이 참조한 광고 메시지의 설정 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 2항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 정보를 얻고자 하는 인접 기지국 ID들의 순서를 나타내는 루프 인덱스와 자신의 발송 시점을 표시하는 설정변수를 조 합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 8항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 하나의 설정변수와 인접 기지국들의 루프 인덱스로 표현되는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 8항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 상기 설정변수를 최상위 비트들(MSB)로 그리고 상기 루프 인덱스를 최하위 비트들 (LSB)로 조합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 2항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 정보를 얻고자 하는 인접 기지국 ID들의 순서를 나타내는 루프 인덱스와 상기 광고 메시지의 프레임 번호를 조합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 11항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 하나의 프레임 번호와 인접 기지국들의 루프 인덱스로 표현되는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.
제 11항에 있어서, 상기 기지국 인덱스는 상기 프레임 번호를 최상위 비트들 (MSB)로 그리고 상기 루프 인덱스를 최하위 비트들 (LSB)로 조합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 역방향 제어 정보 압축 방법.