KR20060103106A

KR20060103106A - 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법

Info

Publication number: KR20060103106A
Application number: KR20060020731A
Authority: KR
Inventors: 김용호; 이진; 곽용원
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2006-09-28
Also published as: IL182534A; IL182534A0; JP4619435B2; JP2008533943A; TW200704215A; CN101080883A; CN101080883B; ATE515910T1; TWI299627B

Abstract

본 발명은 광대역 무선접속 시스템에서 이동단말이 핸드오버를 수행할 때, 이동단말 스택 내에서의 프리미티브 및 기지국 스택 내에서의 프리미티브를 명확하게 정의하여 원할한 핸드오버가 수행 가능하도록 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법은, 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 있어서, 이동단말의 MAC 계층에서 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 이동단말의 MAC 계층이 상기 서빙 기지국의 핸드오버 요청 메시지의 내용을 제1프리미티브를 통하여 상기 이동단말의 상위 관리 개체로 전달하는 단계; 상기 이동단말의 상위 관리 개체가 상기 이동단말의 MAC 계층에게 제2프리미티브를 전달하여 응답하는 단계; 및 상기 이동단말의 MAC 계층이 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하고 타켓 기지국으로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

광대역, 무선접속, 이동단말, 프리미티브, 핸드오버

Description

광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법{Method of executing handover in broadband wireless access system}

도1은 광대역 무선접속 시스템의 프로토콜 계층 구조를 도시한 것임.

도2는 종래기술에 따른 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법의 절차 흐름도임.

도3은 매개체 독립 핸드오버(MIH: Media Independent Handover)를 고려한 프로토콜 구조 모델을 도시한 것임.

도4a 및 도4b는 프리미티브가 동작하는 원리를 설명하기 위한 도면임.

도5는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도임.

도6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예의 절차 흐름도임.

본 발명은 광대역 무선접속 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광대역 무선접속 시스템에서 이동단말 스택(stack) 내에서의 프리미티브(primitive) 및 기지국 스택 내에서의 프리미티브를 정의하여 효율적인 핸드오버를 수행할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

광대역 무선 접속 시스템에 대한 국제 표준화를 진행중인 IEEE802.16e의 시스템은 기존의 2G, 3G 이동통신 시스템과는 달리 HLR(Home Location Register), VLR(Visitor Location Register), MSC(Mobile Switching Center), BSC(Base Satation Controller), RNC(Radio Network Controller) 등의 계층적 구조를 갖추지 않고, 이동단말인 MSS(Mobile Subscriber Station)와 기지국인 BS(Base Station)와 인증관리서버인 ASA(Authenticastion Service Authorization)만으로 구성되어 있다.

광대역 무선접속 시스템(Broadband Wireless Access System)은 기지국과 이동단말 사이에 공통된 매체접속제어(MAC: Medium Access Control) 계층과 물리(PHY: PHYsical layer) 계층의 프로토콜을 정의한다. 도1은 광대역 무선접속 시스템의 프로토콜 계층 구조를 도시한 것이다.

종래기술에 있어서 이동단말이 한 기지국에서 다른 기지국으로 핸드오버(handover)를 수행하기 위한 절차는 다음과 같다.

1) 셀 선택(Cell Selection)

이동단말은 현재 서비스중인 기지국(Serving BS)이 방송하는 인근 기지국 광고(MOB_NBR-ADV) 메시지 또는 스캐닝(Scanning)을 이용하여 인근 기지국들(neighbor BSs)에 대한 정보를 획득 할 수 있다.

2) 핸드오버 결정 및 초기화(Handover Decision and Initiation)

이동단말이 다른 기지국으로 핸드오버하기 위한 결정은 이동단말 혹은 현재 서비스중인 기지국에 의해 초기화 될 수 있다.

3) 타켓 기지국 스캐닝(Target BS Scanning)

이동단말은 하향링크 채널 및 동기화와 하향링크 채널 및 동기화를 위해 타켓 기지국(target BS)을 스캐닝해야 한다.

4) 망 재진입(Network Re-entry)

이동단말과 타켓 기지국은 이동단말의 망 재진입을 위해 레인징(Ranging)을 실행해야 한다.

5) 서비스의 종료(Termination of Service)

이동단말은 다른 기지국으로 핸드오버를 수행한 후 이전 기지국과의 모든 서비스를 종료한다.

종래기술에 있어서 핸드오버와 관련된 메시지들에 대하여 설명하면 다음과 같다.

1) MOB_MSHO-REQ 메시지

이동단말은 핸드오버를 요청하기 위하여 기지국에게 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다. MOB_MSHO-REQ 메시지에는 이동단말에 의해 추천되는 핸드오버를 위한 타켓 기지국들의 ID, 프리앰블 인덱스(Preamble Index), CINR값, HO_ID등이 포함된다.

2) MOB_BSHO-RSP 메시지

기지국은 이동단말로부터 MOB_MSHO-REQ 메시지를 수신한 후, 이에 대한 응답으로 MOB_BSHO-RSP 메시지를 상기 이동단말로 전송한다.

3) MOB_BSHO-REQ 메시지

이동단말이 현재 접속중인 기지국이 이동단말에게, 다른 기지국으로 핸드오버 하도록 요청하기 위해 전송되는 메시지이다. MOB_BSHO-REQ 메시지에는 기지국이 추천하는 인접 기지국들에 대한 정보가 포함된다.

4) MOB_HO-IND 메시지

이동단말이 MOB_BSHO-RSP 또는 MOB_BSHO-REQ 메시지를 수신한 후 최종적으로 핸드오버를 수행할 타겟 기지국을 결정한 후 현재 접속중인 기지국과의 접속을 해제하고, 다른 기지국으로 핸드오버를 하려고 할 때 전송된다.

도2는 종래기술에 따른 핸드오버 과정의 일례를 설명하기 위한 절차 흐름도이다.

(1) 이동단말은 스캐닝 절차 및 인근 기지국 방송 메시지를 통해 인근에 위치한 기지국들의 관련정보를 습득한다.

(2) 이동단말은 현재 접속해 있는 기지국에게 핸드오버를 요청하기 위한 메시지를 전송한다. 이때 스캐닝과정을 통하여 습득된 정보에 의해 핸드오버하기 위한 후보 기지국(Recommended BS)들을 포함하여 전송한다.

(3) 현재 서비스중인 기지국은 이 요청메시지를 받은 후 후보기지국들에게 이동단말 식별자와 요구되는 대역 및 연결 파라메터 값등을 포함하는 핸드오버 사전 통지(HO-pre-notification) 메시지를 전송한다.

(4) 후보기지국들은 이에 대해 핸드오버 사전 통지 응답(HO-pre-notification-rsp) 메시지를 전송한다.

(5) 현재 서비스중인 기지국은 후보기지국들의 응답메시지를 점검한 후 이동 단말이 핸드오버하기에 적합한 타켓 기지국을 정하여 핸드오버 확인(HO-confirm) 메시지를 전송하고 이동단말에게 핸드오버 응답 (MOB-HO-RSP) 메시지를 전송한다.

(6) 이동단말은 핸드오버하기 위해 기지국에게 최종적으로 MOB_HO-indication 메시지를 전송한다.

(7) 이동단말은 핸드오버할 기지국과 레인징(Ranging)을 실행한다.

상기 한 바와 같은 종래기술에 있어서, 이동단말이 핸드오버를 실행하기 위하여 기지국과 송수신하는 메시지들(MOB_MSHO-REQ, MOB_BSHO-RSP, MOB_HO-IND, MOB_BSHO-REQ)은 정의되어 있으나, 실제 핸드오버과 관련하여 이동단말 내의 프로토콜 스택 계층 내에서의 오퍼레이션(operation)과 기지국 내의 프로토콜 계층 내에서의 오퍼레이션은 정의되어 있지 않다. 즉, 이동단말과 기지국의 프로토콜 스택 내에서 MAC 계층과 상위 관리 개체 간에 전달되는 정보들에 대한 프리미티브가 정의되어 있지 않다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광대역 무선접속 시스템에 있어서 이동단말이 핸드오버를 실행하기 위하여, 상위 관리 개체와 MAC 계층간의 프리미티브를 정의하여 실제 프로토콜 스택 계층내에서 명확한 오퍼레이션을 기술할 수 있는 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 프리미티브들이 MAC 계층으로부터 네트워크 제어 관리 시스템 (NCMS: Network Control Management System)을 통해 상위 관리 개체로 전달되어 이전 시스템(이동단말 혹은 기지국)을 관리(Management) 혹은 제어(Control)하는 개체가 매체접속제어(MAC) 계층과 물리계층(PHY)을 관리할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다. 특히, 이동단말이 핸드오버를 실행 할 때, 이동단말과 기지국 스택내에서 네트워크 제어 관리시스템(NCMS)을 통하여 MAC 계층과 상위 관리 개체간에 전달되어야 하는 프리미티를 정의하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 '관리 개체'라는 용어는 NCMS와 인터페이스되는 모든 개체를 말하며 이는 기기 내에 IP 계층 혹은 그 상위 계층에 있을 수 있는 어떤 논리적인 관리 개체 혹은 물리적인 관리 개체일 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 관리 개체라는 용어는 도1에 나타나 있는 것과 같은 프로토콜 스택 내에 있는 계층 관리 개체와 상기한 상위에 위치하여 NCMS혹은 계층관리개체의 관리 SAP을 통해 통신 되는 물리적 혹은 논리적인 상위 관리 개체로 구분되어 사용될 수 있다. 상위 관리 개체는 한 프로토콜 스택내에 존재할 수도 있지만 별도의 독립적인 시스템 혹은 스택으로 존재 할 수도 있으나 개념적으로 상위 관리 개체라는 말을 사용한다.

본 발명에서 표현되는 형식은 전술한 상위 관리 개체가 관리 SAP(Management SAP) 또는 제어 SAP(Control SAP)를 통해 통신을 수행하므로 마치 NCMS가 직접 프리미티브(primitive)를 보내는 것처럼 표현될 수 있다.

도3은 매개체 독립 핸드오버(MIH: Media Independent Handover)를 고려한 프로토콜 구조 모델을 도시한 것이다.

본 발명에서 제안되는 프리미티브들(primitives)은 관리 SAP(Management SAP) 또는 제어 SAP(Control SAP)를 통해 네트워크 제어 및 관리 시스템(NCMS: Network Control & Management System)으로 전달되며 NCMS는 이 프리미티브들을 상위 관리 개체를 포함하여 필요한 곳으로 전달할 수 있다.

관리 SAP는 시스템 구성(System configuration), 모니터링 통계(Monitoring Statistics), 통지/트리거(Notifications/Triggers) 등의 기능을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제어 SAP는 핸드오버(Handovers, e.g. notification of HO request from MS, etc.), 유휴모드 이동성 관리(Idle mode mobility management, e.g. Mobile entering idle mode), 가입자 및 세션 관리(Subscriber and session management, e.g. Mobile requesting session setup), 무선 자원 관리(Radio resource management) 등의 기능을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 기능상으로는 상기와 같이 구분될 수 있으나 본 발명에서 제안된 프리미티브들은 상기 관리 SAP 및 제어 SAP를 통해 전달될 수 있다.

도4a 및 도4b는 프리미티브가 동작하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 원격 객체(remote entity)와 상호 작용을 요하는 프리미티브는 도4a에 도시되어 있으며 로컬 스택(Local Stack) 내에서만 전달되는 프리미티브는 도4b에 도시되어 있다. 도4a에 도시된 바와 같이, 원격 객체와의 상호 작용이 있을 경우는 'Request'와 'Confirmation', 'Response'와 'Indication'으로 상호 쌍을 이루어 전달된다.

도4b에 도시된 바와 같이, 로컬 스택 내에서 동작이 이루어질 경우에는 관리 객체(Management Entity)와 NCMS(Network Control Management System)가 상호 교환이 이루어지는 경우와 단방향으로 이루어지는 경우로 나누어 질 수 있다. 상호 교 환이 이루어지는 경우 관리 객체로부터 관리 SAP/제어 SAP를 통해 NCMS로 전달되는 것은 'Request'라 하고, 그에 대한 응답으로 전송되는 것은 'Indication'으로 한다. 단방향으로 이루어지는 경우 관리 객체로부터 관리 SAP/제어 SAP를 통해 NCMS으로 전달되는 것은 동일하게 'Request'라 하고, 그 반대로 단방향으로 전송되는 것은 'Indication'이라 명명된다.

본 발명에서 제시되는 프리미티브들은 멀티모드(multimode) 이동단말일 경우 관리하는 개체가 해당 모드를 명령할 경우 또는 해당 모드가 멀티모드를 총 관리하는 개체로 정보를 전달 할 경우 사용될 수 있다. 이 경우는 다음의 두 가지 경우로 구분할 수 있다.

첫째는, 매개체 독립 핸드오버(MIH: Media Independent Handover) 계층 또는 미디어 독립 핸드오버(MIH) 기능에서 하위 계층으로 프리미티브를 전송하는 경우로서, MIH는 이를 전달할 때 상위 계층에서 받은 정보들(command 등)을 해석하여 해당 프리미티브를 전송할 수도 있고 상위 계층의 정보(command)를 본 발명의 정보(command)와 매핑(mapping)하여 전송할 수도 있다.

둘째는, 하위 계층에서 MIH 계층 또는 MIH 기능으로 프리미티브를 전송하는 경우로서, MIH는 하위 계층에서 전달 받은 프리미티브들을 해석하여 상위로 보낼 해당 프리미티브(MIH에서 정의하는 통일된 프리미티브)를 전송할 수도 있고 하위 계층의 프리미티브를 상위로 보내는 프리미티브와 단순히 매핑하여 전송할 수도 있다.

MIH(Media Independent Handover)에 사용이 될 때에는 NCMS와 MIH와의 SAP 또는 관리 개체와 MIH와의 SAP로 본 발명에서 정의된 프리미티브가 전달되어 미디어 독립 핸드오버(MIH)의 기술이 가능하게 된다.

본 발명에 의한 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법은, 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 있어서, 이동단말의 MAC계층에서 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 이동단말의 MAC계층이 상기 서빙 기지국의 핸드오버 요청 메시지의 내용을 제1프리미티브를 통하여 상기 이동단말의 상위 관리 개체로 전달하는 단계; 상기 이동단말의 상위 관리 개체가 상기 이동단말의 MAC계층에게 제2프리미티브를 전달하여 응답하는 단계; 상기 이동단말의 MAC계층이 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하고 타켓 기지국으로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법은, 상기 서빙 기지국의 MAC계층이 상위 관리 개체에게 제3프리미티브를 전달하여 상기 이동단말이 다른 기지국으로 핸드오버하였음을 알리는 단계; 상기 이동단말의 상위 관리 개체가 상기 이동단말의 MAC계층으로 제4프리미티브를 전달하여 상기 이동단말이 상기 타겟 기지국으로 네트워크 재등록(Network Re-entry) 과정을 실행하도록 지시하는 단계; 상기 이동단말의 MAC계층이 상기 타겟 기지국으로 RNG-REQ 메시지를 전송하는 단계; 상기 타겟 기지국의 MAC계층이 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 후, 상기 RNG-REQ 메시지에 포함된 정보를 제5프리미티브를 통하여 상기 타겟 기지국의 상위 관리 개체에게 전달하는 단계; 상기 타겟 기지국의 상위 관리 개체가 제6프리미티브를 전달하여 응답하는 단계; 상기 타겟 기지국이 상기 이동단말의 MAC 계층에게 RNG-RSP 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동단말의 MAC계층이 RNG-RSP 메시지를 수신한 후 RNG-RSP 메시지에 포함된 정보를 제7프리미티브를 통하여 상기 이동단말의 상위 관리 개체에 전달하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.

이동단말이 핸드오버를 실행하기 위하여, 기지국과 송수신하는 MAC 메시지와 본 발명에서 제안하는 프리미티브들을 이용하여 이동단말과 기지국 내의 NCMS 계층과 MAC 계층간에서의 동작 설명을 나타내는 실시예들을 이하에서 구체적으로 설명하도록 한다.

도5는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도로서, 이동단말이 MOB_MSHO-REQ 메시지를 통하여 기지국에게 핸드오버를 요청한 경우의 실시예이다.

이동단말의 상위 관리 개체는 NCMS를 통해 M_MACHandover.request 프리미티브를 상기 이동단말의 MAC 계층으로 전송하여[S51], 상기 이동단말의 MAC 계층이 서빙 기지국(BS1)의 MAC 계층으로 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송하도록 지시한다. 상기 이동단말의 MAC 계층은 상기 서빙 기지국으로 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다[S52].

상기 서빙 기지국의 MAC 계층은 상기 이동단말의 핸드오버 요청을 M_MACHandover. indication 프리미티브를 전달하여 자신의 상위 관리 개체에게 알린다[S53]. 상기 서빙 기지국의 상위 관리 개체는 상기 이동단말의 핸드오버 요청에 대한 결과를 자신의 MAC 계층에게 알리기 위해 M_MACHandover.response 프리미티브를 전달한다[S54]. 상기 서빙 기지국의 MAC 계층은 상기 이동단말의 MAC 계층에게 MOB_BSHO-RSP 메시지를 전송한다[S55].

상기 이동단말의 MAC 계층은 자신의 상위 관리 개체에게 핸드오버 요청 결과를 알리기 위해 M_MACHandover.confirmation 프리미티브를 전달한다[S56]. 상기 이동단말의 상위 관리 개체는 최종적으로 핸드오버를 수행할 타켓 기지국을 결정한 후, 이를 자신의 MAC 계층에게 알리기 위해 M_HOIND.request 프리미티브를 전달한다[S57]. 상기 이동단말의 MAC 계층은 상기 서빙 기지국에게 MOB_HO-IND 메시지를 전송하고[S58], 타겟 기지국(BS2)으로 핸드오버를 수행한다.

상기 이동단말의 MAC 계층은 M_HOIND.confirmation 프리미티브를 상기 이동단말의 상위 관리 개체에게 전달하여 상기 MOB_HO-IND 메시지 전송에 대한 결과를 상기 이동단말의 상위 관리 개체에게 알린다[S59] 상기 이동단말의 상위 관리 개체는 자신의 MAC 계층으로 M_Ranging.request 프리미티브를 전송하여[S60] 상기 이동단말이 타겟 기지국으로 네트워크 재등록(Network Re-entry) 과정을 실행하도록 지시한다.

상기 이동단말의 MAC 계층은 타겟 기지국으로 RNG-REQ 메시지를 전송한다[S61]. 상기 타겟 기지국의 MAC 계층은 RNG-REQ 메시지를 수신 한 후, 상기 RNG-REQ 메시지에 포함된 정보를 M_Ranging.indication 프리미티브를 통하여 자신의 상위 관리 개체에게 전달한다[S62]. 상기 타겟 기지국의 상위 관리 개체는 이에 대해 M_Ranging.response 프리미티브를 전송하여 응답한다[S63]. 상기 타겟 기지국은 상기 이동단말의 MAC 계층에게 RNG-RSP 메시지를 전송한다[S64]. 상기 이동단말의 MAC 계층은 RNG-RSP 메시지를 수신한 후 상기 RNG-RSP 메시지에 포함된 정보를 M_Ranging.confirmation 프리미티브를 통하여 자신의 상위 관리 개체에게 전달한다 [S65].

도6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예의 절차 흐름도로서, 기지국이 MOB_BSHO-REQ 메시지를 통하여 이동단말에게 핸드오버를 지시하는 경우의 실시예에 관한 것이다.

서빙 기지국(BS1)의 상위 관리 개체는 자신의 MAC 계층에게 M_MACHandover.request 프리미티브를 전송하여[S71], 상기 자신의 MAC 계층이 이동단말에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하도록 지시한다. 상기 서빙 기지국의 MAC 계층은 상기 이동단말에게 MOB_BSHO-REQ 메시지를 전송한다[S72]. 상기 이동단말의 MAC 계층은 상기 서빙 기지국의 핸드오버 요청 메시지를 M_MACHandover.indication 프리미티브를 통하여 자신의 상위 관리 개체에게 전달한다[S73]. 상기 이동단말의 상위 관리 개체는 자신의 MAC 계층에게 M_MACHandover.response 프리미티브를 전달하여 응답한다[S74]. 상기 이동단말의 MAC 계층은 상기 서빙 기지국에게 MOB_HO-IND 메시지를 전송하고[S75] 타켓 기지국(BS2)으로 핸드오버를 수행한다.

상기 서빙 기지국의 MAC 계층은 자신의 상위 관리 개체에게 M_MACHandover.confirmation 프리미티브를 전달하여[S76] 상기 이동단말이 다른 기지국으로 핸드오버하였음을 알린다.

상기 이동단말의 상위 관리 개체는 자신의 MAC 계층으로 M_Ranging.request 프리미티브를 전달하여 상기 이동단말이 상기 타겟 기지국으로 네트워크 재등록(Network Re-entry) 과정을 실행하도록 지시한다[S77]. 상기 이동단말의 MAC 계층은 상기 타겟 기지국으로 RNG-REQ 메시지를 전송한다[S78].

상기 타겟 기지국의 MAC 계층은 RNG-REQ 메시지를 수신한 후, 상기 RNG-REQ 메시지에 포함된 정보를 M_Ranging.indication 프리미티브를 통하여 자신의 상위 관리 개체에게 전달한다[S79]. 상기 타겟 기지국의 상위 관리 개체는 이에 대해 M_Ranging.response 프리미티브를 전달하여 응답한다[S80]. 상기 타겟 기지국은 상기 이동단말의 MAC 계층에게 RNG-RSP 메시지를 전송한다[S81]. 상기 이동단말의 MAC 계층은 RNG-RSP 메시지를 수신한 후 RNG-RSP 메시지에 포함된 정보를 M_Ranging.confirmation 프리미티브를 통하여 자신의 상위 관리 개체에게 전달한다[S82].

이하에서는 도5 및 도6을 통해 설명된 본 발명에 따라 이동단말의 스캐닝 및 기지국으로의 스캐닝 요청을 위해 관리 SAP(M_SAP: Management SAP) 또는 제어 SAP(C_SAP: Control SAP)로 전송되는 프리미티브들에 대해서 상술하도록 한다.

(1) M_MACHandover.request 프리미티브

1) 기능

M_MACHandover.request 프리미티브는 이동단말의 상위 관리 개체가 자신의 MAC 계층이 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하도록 지시하기 위하여 전송하는 것이다.

2) 구문(Semantics)

M_MACHandover.request

{

Source,

Destination,

N_Recommended,

Neighbor BS ID,

BS CINR Meam,

Current link identifier

HandoverMode

Current link action

}

다음의 표1은 M_MACHandover.request 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타내는 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
Source			Request가 발생되는 시작점
Destination			Request가 전송되는 목적점
N_Recommended			이동단말이 핸드오버 할 수 있는 타켓 기지국들의 개수
Neighbor BS ID			이동단말에 의해 추천되는 핸드오버 가능한 인접 기지국 ID
BS CINR Mean			인접 기지국의 평균 CINR값
Current link identifier			현재 링크 식별자
HandoverMode	Enumeration	Make before break Break before Make	새로운 링크와 연결을 맺기 전에 이전링크와 연결을 해지 할 것인지의 여부를 나타냄
Current link action	Bitmap		0 : LINK DISCONNECT 1 : LINK LOW-POWER 2 : LINK POWER DOWN 3 : LINK TO ACTION 4 : Resreved

3) 생성 시점

M_MACHandover.request 프리미티브는 이동단말의 상위 관리 개체가 MAC 계층에게 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 기지국으로 전송하도록 지시하기 위해 생성된다.

4) 수신 시 효과

이동단말의 MAC 계층은 M_MACHandover.request 프리미티브를 수신한 후, 현재 접속중인 기지국에게 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다.

(2) M_MACHandover.indication 프리미티브

1) 기능

M_MACHandover.indication 프리미티브는 기지국의 MAC 계층이 이동단말로부터의 핸드오버 요청을 자신의 상위 관리개체에게 전달하기 위한 것이다.

2) 구문(Semantics)

M_MACHandover.indication

{

Source,

Destination,

MS MAC Address,

N_Recommended,

Neighbor BS ID,

BS CINR Mean

Current link identifier

HandoverMode

Current link action

}

다음의 표2는 M_MACHandover.indication 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
Source			Indication이 발생되는 시작점
Destination			Indication이 전송되는 목적점
MS MAC Address			핸드오버를 요청한 이동단말의 MAC 주소
N_Recommended			이동단말이 핸드오버 할 수 있는 타켓 기지국들의 개수
Neighbor BS ID			이동단말에 의해 추천되는 핸드오버 가능한 인접 기지국 ID
BS CINR Mean			인접 기지국의 평균 CINR 값
Current link identifier			현재 링크 식별자
HandoverMode	Enumeration	Make before break Break before Make	새로운 링크와 연결을 맺기전에 이전링크와 연결을 해지 할 것 인지의 여부를 나타냄
Current link action	Bitmap		0:LINK_DISCONNECT 1:LINK_LOW-POWER 2:LINK_POWER_DOWN 3:LINK_NO_ACTION 4:Reserved

3) 생성 시점

M_MACHandover.indication 프리미티브는 기지국의 MAC 계층이 이동단말로부터 MOB_MSHO-REQ 메시지를 수신한 후, 이를 자신의 상위 관리 개체에게 전달하기 위해 생성된다.

4) 수신시 효과

기지국의 상위 관리 개체는 M_MACHandover.indication 프리미티브를 수신한 후, 타겟 기지국들과의 백본(Backbone) 메시지를 통하여 이동단말의 핸드오버를 위해 추천되는 기지국을 결정한다.

(3) M_MACHandover.response 프리미티브

1) 기능

M_MACHandover.response 프리미티브는 기지국의 상위 관리 개체가 이동단말의 핸드오버 요청에 대한 결과를 자신의 MAC 계층에게 전달하도록 하게 하기 위한 것이다.

2) 구문(Semantics)

M_MACHandover.response

{

Source,

Destination,

N_Recommended,

Neighbor BS ID,

HO Process Optimization,

HOID

}

다음의 표3은 M_MACHandover.response 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
Source			Response가 발생되는 시작점
Destination			Response가 전송되는 목적점
N_Recommended			이동단말이 핸드오버 할 수 있는 타켓 기지국들의 개수
Neighbor BS ID			이동단말의 핸드오버를 위한 인접 기지국 ID
HO Process Optimization			이 필드는 이동단말이 해당 기지국으로 핸드오버 시 유지 될 수 있는 정보를 포함하며, 해당 bit가 1로 set된 경우에는 해당 기지국으로 핸드오버를 하더라도 계속적으로 유지될 수 있는 정보를 나타낸다. Bit #0 : SBC-REQ/RSP 메시지 Bit #1 : PKM-REQ/RSP 메시지 Bit #2 : REG-REQ/RSP 메시지 Bit #3 : IP Address Bit #4 : Time of Day Acquisition 메시지 Bit #5 : TFTF 메시지 Bit #6 : 모든 서비스와 오퍼레이션 관련 정보
HOID			이동단말이 타켓 기지국으로 핸드오버시 초기 레인징을 실행하기 위해 사용될 ID

3) 생성 시점

M_MACHandover 프리미티브는 기지국의 상위 관리 개체가 이동단말의 핸드오버 요청에 대한 결과를 자신의 MAC 계층에게 전달하기 위해 생성된다.

4) 수신 시 효과

기지국의 MAC 계층은 M_MACHandover 프리미티브를 수신한 후 이동단말에게 MOB_BSHO-RSP 메시지를 전송한다.

(4) M_MACHandover.confirmation 프리미티브

1) 기능

이동단말의 MAC 계층은 기지국으로부터 응답 받은 핸드오버 요청에 대한 결과를 M_MACHandover 프리미티브를 사용하여 자신의 상위 관리 개체에게 전달한다.

2) 구문(Semantics)

M_MACHandover.confirmation

{

Source,

Destination,

N_Recommended,

Neighbor BS ID,

HO Process Optimization,

HOID

Current link identifier

HandoverAct

}

다음의 표4는 M_MACHandover.confirmation 프리미티브의 데이터 포맷을 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
Source			Confirmation이 발생되는 시작점
Destination			Confirmation이 전송되는 목적점
N_Reconnended			이동단말이 핸드오버 할 수 있는 타켓 기지국들의 개수
Neighbor BS ID			이동단말의 핸드오버를 위한 타켓 기지국 ID
HO Process Optimization			이 필드는 이동단말이 해당 기지국으로 핸드오버 시 유지 될 수 있는 정보를 포함하며, 해당 bit가 1로 set된 경우에는 해당 기지국으로 핸드오버를 하더라도 계속적으로 유지될 수 있는 정보를 나타낸다. Bit #0 : SBC-REQ/RSP 메시지 Bit #1 : PKM-REQ/RSP 메시지 Bit #2 : REG-REQ/RSP 메시지 Bit #3 : IP Address Bit #4 : Time of Day Acquisition 메시지 Bit #5 : TFTF 메시지 Bit #6 : 모든 서비스와 오퍼레이션 관련 정보
HOID			이동단말이 타켓 기지국으로 핸드오버시 초기 레인징을 실행하기 위해 사용될 ID
Current link identifier			현재 링크 식별자
HandoverAck	Enumeration	0 or 1	1: Initiate Handover 0: Abort Handover

3) 생성 시점

M_MACHandover.confirmation 프리미티브는 이동단말의 MAC 계층이 기지국으로부터 MOB_BSHO-RSP 메시지를 수신한 후, 핸드오버 요청 결과를 자신의 상위 관리 개체에게 전달하기 위해 생성된다.

4) 수신 시 효과

이동단말의 상위 관리개체는 M_MACHandover.confirmation 프리미티브를 수신한 후, 타켓 기지국으로의 핸드오버 실행 여부를 결정한다.

(5) M_HOIND.request 프리미티브

1) 기능

이동단말의 상위 관리 개체는 최종 핸드오버를 수행할 타켓 기지국을 결정 한 후, M_HOIND.request 프리미티브를 이용하여 MAC 계층에게 알린다.

2) 구문(Semantics)

M_HOIND.request

{

Source,

Destination,

HO_IND_type,

Target_BS_ID

Current link Action

}

다음의 표5는 M_HOIND.request 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
Source			Request가 발생되는 시작점
Destination			Confirmation이 전송되는 목적점
HO_IND_type	Enumeration	Handover Handover cancel Handover reject	타켓 기지국에 대해 핸드오버를 실행할지, 취소할지, 혹은 거절 할지를 나타낸다.
Target BS ID			이동단말의 핸드오버를 위해 결정된 타켓 기지국 ID
Current link Action	Bitmap		0:LINK_DISCONNECT 1:LINK_LOW-POWER 2:LINK_POWER_DOWN 3:LINK_NO_ACTION 4:Reserved

3) 생성 시점

M_HOIND.request 프리미티브는 이동단말의 상위 관리 개체가 타켓 기지국을 결정 한 후, MAC 계층에게 타켓 기지국으로 핸드오버를 지시하기 위해 전송된다.

4) 수신 시 효과

이동단말의 MAC 계층은 이 프리미티브를 수신 한 후, 기지국에게 MOB_HO-IND 메시지를 전송하며, 'HO_IND_type'이 핸드오버를 나타내는 경우, 이동단말은 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한다.

(6) M_HOIND.confirmation 프리미티브

1) 기능

이동단말의 MAC 계층은 기지국으로 MOB_HO-IND 메시지를 전송한 후, 상위 관리 개체에게 이를 알리기 위해 M_HOIND.confirmation 프리미티브를 전송한다.

2) 구문(Semantics)

M_HOIND.confirmation

{

Source,

Destination,

ResultCode

Current link Action

HandoverStatus

}

다음의 표6은 M_HOIND.confirmation 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
Source			Confirmation이 발생되는 시작점
Destination			Confirmation이 전달되는 목적점
Result Code	Enumeration	Success Fail	MOB_HO-IND메시지 전송에 대한 Success, Fail을 나타냄
Current link Action,	Bitmap		0:LINK_DISCONNECT 1:LINK_LOW-POWER 2:LINK_POWER_DOWN 3:LINK_NO_ACTION 4:Reserved
HandoverStatus	Enumeration	0 or 1	0 : Abort Handover 1 : Perform Handover

3) 생성 시점

M_HOIND.confirmation 프리미티브는 이동단말의 MAC 계층이 기지국으로 MOB_HO-IND 메시지를 전송 후 이에 대한 결과를 상위 관리개체에게 전송하기 위해 생성된다.

4) 수신 시 효과

상위 관리 개체는 이 프리미티브를 수신 한 후, MOB_HO-IND 메시지가 성공적으로 전송되었는지 알 수 있다.

(7) M_Ranging.request 프리미티브

1) 기능

M_Ranging.request 프리미티브는 레인징(ranging)을 하도록 요청하는 기능을 한다. 이동단말의 관리 개체는 이 프리미티브를 이용하여 MAC 계층에 레인징을 하도록 요청할 수 있다.

2) 구문(Semantics)

M_Ranging.request {

RangingType

}

다음의 표7은 M_Ranging.request 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
RangingType	Enumeration	Initial Handoff Location Update Periodic	Ranging의 종류

3) 생성 시점

핸드오버 수행 후 초기에 망에 접속하기 위해서 유휴모드(Idle Mode)의 단말이 위치 등록(location update)를 하거나, 유휴모드로부터 망 접속을 시도하기 위해서, 혹은 주기적으로 레인징을 해야 할 경우 상위 관리 개체가 생성한다.

4) 수신 시 효과

M_Ranging.request 프리미티브를 수신하였을 때 'RangingType'에 따라 필요한 해당 TLV(Type Length Value)를 포함하여 공중 인터페이스(Air Interface)로 RNG-REQ MAC 관리 메시지(management message) 또는 레인징 CDMA 코드(Ranging CDMA Code)를 송신하는 레인징을 수행한다.

(8) M_Ranging.indication 프리미티브

1) 기능

M_Ranging.indication 프리미티브는 상위 관리 개체로 레인징을 요구하는 것을 MAC 관리 메시지(MAC management message)를 통해 수신하였다는 것을 알려 주기 위해 사용된다.

2) 구문(Semantics)

M_Ranging.indication {

MS Address,

CDMA Code,

MAC Version,

Required Downlink Burst Profile,

Serving BS ID,

Target BS ID,

HO Indication,

Location Update Request,

Paging Controller ID

}

다음의 표8은 M_Ranging.indication 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
MS Address	MAC Address	Any valid individual MAC address	Ranging을 요청한 단말의 MAC주소
CDMA Code			단말이 Raging을 위해 송신한 CDMA Code값
MAC Version	Enumeration	IEEE Std 802.16-2001 IEEE Std 802.16c-2002 and its predecessors IEEE Std 802.16a-2003 and its predecessors IEEE Std 802.16-2004	단말이 지원하는 MAC의 Version
Required Downlink Burst Profile			요청하는 Downlink Burst Profile의 DIUC값
Serving BS ID			Handover하는 경우 혹은 Idle Mode에서 Location Update를 하는 경우 혹은 Idle Mode에서 Network Entry를 하는 경우 Target 기지국에서 Ranging을 수행할 때 Serving기지국의 ID
Target BS ID			Handover하는 경우 혹은 Idle Mode에서 Location Update를 하는 경우 혹은 Idle Mode에서 Network Entry를 하는 경우 Target 기지국에서 Ranging을 수행할 때 Target기지국의 ID
HO Indication			단말이 Handover를 수행하면서 진행하는 Ranging임을 알리는 지시자
Location Update Request			단말이 Idle Mode의 Location Update를 수행하기 위한 Ranging임을 알리는 지시자
Paging Controller ID			Idle Mode의 Location Update혹은 Network Entry하는 경우에 이를 관리하는 Paging Controller의 ID

3) 생성 시점

공중 인터페이스(Air Interface)를 통해 MAC 계층이 RNG-REQ 또는 레인징 코드(Ranging Code)를 수신하였을 때 생성된다.

4) 수신 시 효과

수신한 레인징 요구(Ranging Request)를 분석하여 레인징에 대한 응답을 보내는 M_Ranging.response 프리미티브를 생성시킨다.

(9) M_Ranging.response 프리미티브

1) 기능

M_Ranging.response 프리미티브는 레인징 요구(Ranging Request)에 대한 결과를 알려 주는 기능을 한다.

2) 구문(Semantics)

M_Ranging.response {

MSAddress,

ResultCode,

ManagementCIDs,

Resource Retain Flag,

HO Process Optimization,

Location Update Response,

Paging Information,

Paging Controller ID,

Next Periodic Ranging

}

다음의 표9는 M_Ranging.response 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type	Valid range	Description
MSAddress	MACAddress	Any valid individual MAC address	Ranging을 요청한 단말의 MAC주소
ResultCode	Enumeration	Continue Success	Ranging 요구의 처리 결과
ManagementCIDs	Enumeration	Basic CID Primary Management CID	성공적인 Ranging 요구일 경우 단말에 할당하는 Management CID들
Resource Retain Flag			핸드오버결과 단말의 정보가 이전 기지국에서 유지가 되고 있는지 여부를 알려 준다
HO Process Optimization			핸드오버후 Network Entry를 할 때 생략 할 수 있는 절차를 알려줌.
Location Update Response	Enumeration	Failure Success	Idle Mode의 Location Update의 결과를 알려준다.
Paging Information			Location Update가 성공인 경우 Paging이 되는 주기 와 Offset, 그리고 Paging Group ID를 알려 주기 위한 파라메터
Paging Controller ID			Idle Mode를 관리하고 있는 개체의 ID
Next Periodic Ranging			Sleep Mode의 경우 다음 주기적인 Ranging이 언제인지를 알려 주는 Frame Offset

3) 생성 시점

M_Ranging.indication 프리미티브를 수신 후 그 결과를 알려 주기로 결정한 시점에 생성된다.

4) 수신 시 효과

MAC 계층이 프리미티브를 통해 수신한 파라메터들을 포함한 RNG-RSP, MAC 관리 메시지를 송신한다.

(10) M_Ranging.confirmation 프리미티브

1) 기능

M_Ranging.confirmation 프리미티브는 관리하는 개체로 레인징의 응답 메시지에 담긴 결과를 알려 준다.

2) 구문(Semantics)

M_Ranging.confirmation {

MSAddress,

ResultCode,

ManagementCIDs,

Resource Retain Flag,

HO Process Optimization,

Location Update Response,

Paging Information,

Paging Controller ID,

Next Periodic Ranging

}

다음의 표10은 M_Ranging.confirmation 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸 것이다.

3) 생성 시점

공중 인터페이스(Air Interface)를 통해 MAC 계층이 RNG-RSP를 수신하였을 때 생성된다.

4) 수신 시 효과

상귀 관리 개체가 레인징의 수행 결과를 통보 받는다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 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.

본 발명에 의한 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 따르면 프로토콜 스택 계층내에서의 프리미티브들을 통하여 이동단말이 핸드오버를 수행할 때, 실제 이동단말의 프로토콜 스택 내에서의 명확한 오퍼레이션을 구현 할 수 있다. 따라서 정의된 프리미티브를 이용하여 NCMS를 통해 상위 관리 개체와 통신을 할 수 있는데 이 프리미티브들을 이용하면 직접 혹은 간접적인 방법을 이용하여 MIH(Media Independent Handover) 계층과도 통신이 가능하게 되어 매개체 독립 핸드오버 (Media Independent Handover)를 실현 가능하게 해 주는 효과가 있다.

Claims

광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 있어서,

이동단말의 MAC계층에서 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계;

상기 이동단말의 MAC계층이 상기 서빙 기지국의 핸드오버 요청 메시지의 내용을 제1프리미티브를 통하여 상기 이동단말의 상위 관리 개체로 전달하는 단계;

상기 이동단말의 상위 관리 개체가 상기 이동단말의 MAC계층에게 제2프리미티브를 전달하여 응답하는 단계; 및

상기 이동단말의 MAC계층이 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하고 타켓 기지국으로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 서빙 기지국의 MAC계층이 상위 관리 개체에게 제3프리미티브를 전달하여 상기 이동단말이 다른 기지국으로 핸드오버하였음을 알리는 단계;

상기 이동단말의 상위 관리 개체가 상기 이동단말의 MAC계층으로 제4프리미티브를 전달하여 상기 이동단말이 상기 타겟 기지국으로 네트워크 재등록(Network Re-entry) 과정을 실행하도록 지시하는 단계;

상기 이동단말의 제1계층이 상기 타겟 기지국으로 RNG-REQ 메시지를 전송하 는 단계;

상기 타겟 기지국의 MAC계층이 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 후, 상기 RNG-REQ 메시지에 포함된 정보를 제5프리미티브를 통하여 상기 타겟 기지국의 상위 관리 개체에게 전달하는 단계;

상기 타겟 기지국의 상위 관리 개체가 제6프리미티브를 전달하여 응답하는 단계;

상기 타겟 기지국이 상기 이동단말의 MAC계층에게 RNG-RSP 메시지를 전송하는 단계; 및

상기 이동단말의 MAC계층이 RNG-RSP 메시지를 수신한 후 RNG-RSP 메시지에 포함된 정보를 제7프리미티브를 통하여 상기 이동단말의 상위 관리 개체에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 시스템에서의 핸드오버 수행 방법.