KR20070042101A - 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템에서 핸드오버 처리 장치 및 방법 - Google Patents

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템에서 핸드오버 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 핸드오버 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 중계국(Relay Station)의 통신 방법은, 기지국으로부터 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하여 확인하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지를 단말기로 전송하는 과정과, 상기 단말기로부터 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 수신하여 확인하는 과정을 포함한다. 이와 같이 본 발명은 다중 홉 릴레이 시스템에서 단말기의 핸드오버 방안을 제안함으로써, 이동성을 갖는 단말기에게 통신 지속성을 보장할 뿐만 아니라 셀의 부하량(load) 관리 및 중계국 구성/배치 등을 용이하게 수행할 수 있는 이점을 제공한다.
릴레이 통신 시스템, 핸드오버, 중계국 요청, 기지국 요청

Description

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 핸드오버 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING HANDOVER IN A MULTI-HOP RELAY BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙국으로부터의 핸드오버 요청을 처리하는 단말기의 동작을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기에게 핸드오버를 요청하는 서빙 기지국의 동작을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대 역 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국으로부터의 핸드오버 요청을 처리하기 위한 서빙 중계국의 동작을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기로 핸드오버를 요청하는 서빙 중계국의 동작을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선접속 통신시스템에서 중계국이 핸드오버를 지원하기 위한 후보 노드 리스트를 구성하는 절차를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙 중계국으로부터의 핸드오버 요청을 처리하기 위한 서빙 기지국의 동작을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 인접 셀 기지국의 동작을 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 핸드오버 가능성을 수신하는 중계국의 동작을 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말의 핸드오버 제어 정보를 단순 포워딩하는 중계국을 고려한 핸드오버 절차에 따른 신호 흐름을 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기와 타겟 노드 간의 네트워크 재진입 절차에 따른 신호 흐름을 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국 요청에 의한 단말 핸드오버 지원을 중계국에게 지시하는 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국 요청에 의한 단말 핸드오버 지원에 대한 지시를 처리하는 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단말기(혹은 중계국 혹은 기지국)의 블록 구성을 도시하는 도면.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙 중계국 혹은 서빙 기지국의 요청에 의한 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래, 차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품 질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)의 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 고속 및 고품질(QoS: Quality of Service)의 서비스를 보장하는 형태로 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 물리 채널(physical channel)을 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하고 있다. 상기 IEEE 802.16d 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16d 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(BS: Base Station)(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MS들(111, 113, 130, 151, 153)로 구성된다. 그리고 상기 기지국들(110, 140)과 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 여기서, 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153) 중 MS(130)는 상기 셀(100)과 상기 셀(150)의 경계 지역, 즉 핸드오버(handover) 영역에 위치한다. 따라서, 상기 MS(130)이 상기 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 기지국(140)이 관장하는 셀(150)쪽으로 이동하면, 그 서빙 기지국(serving BS)은 상기 기지국(110)에서 상기 기지국(140)으로 변경된다.
상기 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 도 1과 같이 고정된 기지국과 MS 간에 직접 링크를 통해 시그널링 송수신이 이루어지므로 상기 기지국과 MS 간에 신뢰도가 높은 무선 통신 링크를 쉽게 구성할 수 있다. 그런데 상기의 IEEE 802.16e 통신 시스템은 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성에 있어서 유연성이 낮으며, 따라서 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서는 효율적인 통신 서비스를 제공하기 어렵다.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 고정된 중계국(relay station) 혹은 이동성 을 갖는 중계국 혹은 일반 MS들을 이용하여 다중 홉 릴레이 형태의 데이터 전달 방식을 상기 802.16e 통신 시스템과 같은 일반 셀룰라 무선 통신 시스템에 적용할 수 있다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 통신 환경 변화에 신속하게 대응하여 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있다. 예를들어, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 셀 서비스 영역을 확장시키고 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 즉, 기지국과 MS 간 채널 상태가 열악한 경우 상기 기지국과 MS 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 릴레이 경로를 구성함으로써 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 MS에게 제공할 수 있다. 또한 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용함으로써 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다.
그러면 여기서 상기 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 구조를 설명하기로 한다.
도 2는 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(200)과 셀(240)을 가지며, 상기 셀(200)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(210)과, 상기 셀(240)을 관장하는 기지국(250)과, 상기 셀(200) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(211, 213)과, 상기 기지국(210)이 관리하지만 상기 셀(200) 영역 밖의 영역(230)에 존재하는 다수의 MS들(221, 223)과, 상기 기지 국(210)과 상기 영역(230)에 존재하는 MS(221, 223)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(220)과, 상기 셀(240) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(251, 253, 255)과, 상기 기지국(250)이 관리하지만 상기 셀(240) 영역 밖의 영역(270)에 존재하는 다수의 MS들(261, 263)과, 상기 기지국(250)과 상기 영역(270)에 존재하는 MS(261, 263)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(260)으로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(210, 250)과 상기 중계국들(220, 260) 및 상기 MS들(211, 213, 221, 223, 251, 253, 255, 261, 263) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
이때, 상기 셀(200) 영역에 포함되는 상기 MS들(211, 213)과 상기 중계국(220)은 상기 기지국(210)과 신호를 직접 송수신할 수 있지만, 상기 영역(230)에 존재하는 MS들(221, 223)은 상기 기지국(210)과 신호를 직접 송수신하지 못한다. 따라서, 상기 중계국(220)은 상기 영역(230)을 관장하며, 신호를 직접 송수신하지 못하는 상기 기지국(210)과 상기 MS들(221, 223) 간의 신호를 릴레이하고, 상기 MS들(221, 223)은 상기 중계국(220)을 통해서 상기 기지국(210)과 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 셀(240) 영역에 포함되는 MS들(251, 253, 255)과 상기 중계국(260)은 상기 기지국(250)과 신호를 직접 송수신할 수 있지만, 상기 영역(270)에 존재하는 MS들(261, 263)은 상기 기지국(250)과 신호를 직접 송수신하지 못한다. 따라서, 상기 중계국(260)은 상기 영역(270)을 관장하며, 신호를 직접 송수신하지 못하는 상기 기지국(250)과 상기 MS들(261, 263) 간의 신호를 릴레이하고, 상기 MS들(261, 263)은 상기 중계국(260)을 통해서 상기 기지국(250)과 신호를 송수신할 수 있다.
다음으로, 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 구조를 설명하기로 한다.
도 3은 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 기지국(310)과 다수의 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)과 상기 기지국(310)과 상기 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333) 간 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국들(320, 330)로 구성된다. 그리고 상기 기지국(310), 상기 중계국들(320, 330)과 상기 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 상기 기지국(310)은 셀(300)을 관장하며, 상기 셀(300) 영역에 포함되는 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)과 중계국들(320, 330)은 상기 기지국(310)과 신호를 직접 송수신할 수 있다.
그런데, 상기 일부 MS들(321, 323, 331, 333)과 같이 상기 셀(300) 가장자리 가까이에 위치한 경우에는 상기 기지국(310)과 상기 일부 MS들(321, 323, 331, 333) 간의 직접 링크의 수신 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다)가 낮을 수 있다. 따라서 상기 중계국(320)은 기지국(310)과 MS들(321, 323)의 유니캐스트 트래픽을 릴레이하고, 상기 MS들(321, 323)은 상기 중계국(320)을 통해서 상기 기지국(310)과 유니캐스트 트래픽을 송수 신한다. 또한 상기 중계국(330)은 상기 기지국(310)과 MS들(331, 333)의 유니캐스트 트래픽을 릴레이하고, 상기 MS들(331,333)은 상기 중계국(330)을 통해서 상기 기지국(310)과 유니캐스트 트래픽을 송수신한다. 즉, 상기 중계국들(320, 330)은 상기 MS들(321, 323, 331, 333)에게 고속의 데이터 전송 경로를 제공함으로써 상기 MS들의 유효 전송률을 높이고 시스템 용량을 증대시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 도 2 혹은 도 3의 다중 홉 릴레이를 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 중계국들(220, 260, 320, 330)은 서비스 제공자가 설치한, 그래서 기지국들(210, 250, 310)이 미리 알고 관리하는 기반시설(infrastructure) 중계국이거나, 상황에 따라 가입자 단말기(SS 또는 MS) 혹은 중계국으로 동작하는 클라이언트(client) 중계국일 수 있다. 또한 상기 중계국들(220, 260, 320, 330)은 이동성이 없는 고정 중계국이거나, 노매딕(nomadic)한 특성을 갖는 노매딕 중계국(예 : 노트북)이거나, 상기 MS와 같은 이동성이 있는 이동 중계국일 수 있다.
상기와 같은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서, 서빙 기지국은 자신이 관리하는 셀 부하량을 조절하기 위해 상기 셀에서 관리하는 MS의 핸드오버를 요청할 수 있다. 또는 상기 셀에 위치한 중계국들의 구성 및 배치 등을 변경하는 경우 상기 중계국을 통해서 통신을 수행하고 있는 MS의 핸드오버를 요청할 수 있다. 따라서 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국 혹은 서빙 중계국이 MS의 핸드오버를 요청하는 경우, 상기 MS의 핸드오버을 처리할 수 있는 구체적인 절차가 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신 시스템에서 서빙국의 요청에 의해 단말기의 핸드오버를 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신 시스템에서 타겟 노드로 핸드오버를 수행한 단말기에게 지속적인 통신을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 셀 부하량 또는 중계국의 재배치에 따른 서빙국의 단말기로의 핸드오버 요청을 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 핸드오버 처리 방법에 있어서, 단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 서빙 기지국이, 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련정보를 수집하여 후보 노드 리스트를 작성하는 과정과, 상기 서빙 기지국이, 상기 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기와 통신중인 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 중계국이, 상기 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정과, 상기 단말기가, 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통 신시스템에서 핸드오버 처리 방법에 있어서, 단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 서빙 중계국이, 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련정보를 수집하여 후보 노드 리스트를 작성하는 과정과, 상기 중계국이, 상기 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정과, 상기 단말기가, 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서, 기지국으로부터 수신되는 핸드오버 요청 메시지를 단말기로 포워딩하는 과정과, 상기 단말기로부터 수신되는 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 포워딩하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리는 메시지 수신시, 상기 단말기의 콘텍스트(context) 정보를 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국 장치에 있어서, 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 메시지 생성부로부터의 핸드오버 요청 메시지를 규정된 무선규격에 따라 변환하여 단말기로 송신하는 송신기와, 상기 핸드오버 요청 메시지 전송후, 상기 단말기로부터 수신되는 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 처리하는 메시지 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에서 서빙국(서빙 기지국 또는 서빙 중계국)의 요청에 의해 단말기의 핸드오버(handover)를 처리하기 위한 시그널링 절차를 제안하기로 한다.
여기서, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은 예를 들어 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템이다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하며, 다중셀(multi-cell) 구조를 통해 MS의 이동성을 지원할 수 있다.
이하 설명은 광대역 무선접속 통신시스템을 예로 설명하지만, 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 기반의 통신시스템이라면 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙국으로부터의 핸드오버 요청을 처리하는 단말기의 동작을 도시하고 있다. 여기서, 상기 서빙국은 서빙 기지국(serving Base Station) 또는 서빙 중계국(serving Relay Station)이 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 단말기는 411단계에서 서빙국과 통신을 수행하고, 413단계에서 상기 서빙국으로부터 핸드오버를 요청하는 서빙국의 핸드오버 요청(MOB_BSHO-REQ: BS HANDOVER REQUEST, 이하 'MOB_BSHO-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신한다.
여기서, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지 구조는 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MOB_BSHO-REQ_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
N_Candidate_Node 8 Number of recommended candidate nodes
For(i=0; i<N_Candidate_ Node; i++) {
Node ID 48 Candidate node's Identifier (Node MAC address, etc.)
preamble index 8
Available service level 8 Indicate the service level available at candidate node.
}
}
상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, MOB_BSHO-REQ 메시지는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 서빙국이 추천하는 타겟 노드가 될 수 있는 후보 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 후보 노드에 대한 정보를 포함한다. 상기 후보 노드의 정보는, 해당 후보 노드의 식별자(Node ID)와, 상기 후보 노드의 프리앰블 인덱스(preamble index)와, 단말기가 상기 후보 노드로의 핸드오버를 수행한 경우 상기 후보 노드가 제공할 수 있는 서비스 레벨(Available service level) 등을 포함한다. 여기서, 상기 후보 노드들에는 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 인접 중계국을 포함할 수 있다. 또한 단말기가 반드시 핸드오버를 수행하기를 원하는 경우, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지는 강제 핸드오버 정보를 포함할 수 있다.
상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 수신한후, 상기 단말기는 415단계에서 상기 수신된 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함되어 있는 후보 노드들에 대해 필요한 경우 신호 세기를 측정하는 스캐닝을 수행할 수 있다. 이때, 상기 단말기는 상기 후보 노드들에 대한 스캐닝을 통해 핸드오버할 수 있는 최적의 타겟 노드를 선택할 수 있다. 즉, 단말기는 417단계에서 상기 후보 노드들 중 하나로 핸드오버할 것인지를 결정한다. 이때, 핸드오버의 기준은 예를 들어 스캐닝을 통해 획득한 수신세기가 될 수 있다.
만일, 상기 핸드오버가 결정되면, 상기 단말기는 419단계로 진행하여 상기 서빙국에게 핸드오버 지시(MOB_HO-IND: HO INDICATION, 이하 'MOB_HO-IND'라 칭하기로 한다) 메시지를 전송한다.
여기서, 상기 MOB_HO-IND 메시지 구조는 하기 <표 2>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MOB_HO-IND_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
HO_IND_Type 2 00: Handover confirm 01: Handover cancel 10: Handover reject 11: reserved; shall be set to zero (note: if this filed is not set to '00', the rest fields in this message shall be ignored.)
Reserved 6 Shall be set to zero
Target Node ID 48 Target node's Identifier (Node MAC address, etc.)
Preamble index 8 The PHY specific preamble for the target node
}
상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이, MOB_HO-IND 메시지는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버 지시 타입(HO_IND_type)과, 단말기가 핸드오버를 수행할 타겟 노드 식별자(Target Node ID)와, 상기 타겟 노드의 프리앰블 인덱스(preamble index) 등을 포함한다. 상기 핸드오버 지시 타입은 상기 단말기가 핸드오버를 수행할 것임을 나타내는 핸드오버 실행(Handover confirm) 지시자와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하지 않고 서빙국과의 통신을 계속 수행할 것임을 나타내는 핸드오버 취소(Handover cancel) 지시자와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행할 적절한 타겟 노드를 찾지 못하고 서빙국에게 후보 노드들의 정보를 다시 제공해줄 것을 요구하는 핸드오버 거절(Handover reject) 지시자 중 하나로 설정된다. 혹은 다른 상황을 지시하는 지시자로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 실행(Handover confirm)이 아닌 경우에는 상기 MOB_HO-IND 메시지의 핸드오버 지시 타입 필드 이후의 필드들을 무시할 수 있다.
한편, 상기 핸드오버 실행(Handover confirm)이 설정된 MOB_HO-IND 메시지를 서빙국으로 전송한 후, 상기 단말기는 421단계로 진행하여 상기 선택한 타겟 노드와 네트워크 재진입 절차를 수행한다.
상기 핸드오버 실행이 아니라고 판단되면, 상기 단말기는 423단계로 진행하여 핸드오버 취소인지 혹은 핸드오버 거절인지를 판단한다. 만일, 상기 핸드오버 취소라고 판단되면, 상기 단말기는 425단계로 진행하여 상기 핸드오버 취소(Handover cancel) 지시자가 설정된 MOB_HO-IND 메시지를 상기 서빙국으로 전송한다. 이후 상기 단말기는 427단계에서 상기 서빙국과 계속해서 통신을 수행한다.
만일, 상기 핸드오버 거절이라고 판단되면, 상기 단말기는 429단계로 진행하여 상기 핸드오버 거절(Handover reject) 지시자가 설정된 MOB_HO-IND 메시지를 상기 서빙국으로 전송한다. 이후 상기 단말기는 431단계에서 상기 서빙국이 재구성한 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP: BS HANDOVER RESPONSE, 이하 'MOB_BSHO-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신하고, 필요한 경우 415단계로 되돌아가 후보 노드들에 대한 스캐닝을 다시 수행한다.
여기서, 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지 구조는 하기 <표 3>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MOB_BSHO-RSP_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
N_Candidate_Node 8 Number of recommended candidate nodes
For(i=0; i<N_Candidate_ Node; i++) {
Node ID 48 Candidate node's Identifier (Node MAC address, etc.)
preamble index 8
Available service level 8 Indicate the service level available at candidate node.
}
}
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 서빙 기지국이 추천하는 타겟 노드가 될 수 있는 후보 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 후보 노드에 대한 정보 등을 포함한다. 상기 후보 노드에 대한 정보는, 후보 노드의 식별자(Node ID)와, 상기 후보 노드의 프리앰블 인덱스(preamble index)와, 상기 단말기가 상기 후보 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 제공받을 수 있는 서비스 레벨(service level) 정보 등을 포함한다. 여기서, 상기 후보 노드들에는 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 인접 중계국을 포함할 수 있다. 또한 단말기가 반드시 핸드오버를 수행하기를 원하는 경우, 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지는 강제 핸드오버를 나타내는 필드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 413단계에서 수신한 MOB_BSHO-REQ 메시지 혹은 상기 431단계에서 수신한 MOB_BSHO-RSP 메시지에 강제 핸드오버를 요청하는 정보를 포함하는 경우, 상기 단말기는 수신된 메시지에 포함된 후보 인접 노드 리스트에 속한 인접 노드 혹은 자체 판단한 다른 인접 노드로 반드시 핸드오버를 수행한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 서빙 기지국 및 서빙 중계국의 동작을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기에게 핸드오버를 요청하는 서빙 기지국의 동작을 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 먼저 서빙 기지국은 511단계에서 자신과 직접 통신을 수행하는 단말기 혹은 자신이 관리하고 있는 단말기의 핸드오버 필요성을 인지한다. 일 예로, 상기 서빙 기지국은 셀의 부하량(load)이 과다하다고 판단되는 경우, 단말기의 핸드오버를 결정할 수 있다. 이 경우, 서빙 기지국은 서빙 셀의 부하량을 인접 셀로 분산시키기 위해, 즉 로드 밸런싱(load balancing)을 위해 단말기를 인접 셀 노드로 핸드오버 시킨다. 다른 예로, 중계국의 구성/배치 등을 변경하는 경우 단말기의 핸드오버를 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말기로부터 보고된 스캐닝 결과 정보에 근거해서 단말기의 핸드오버를 결정할 수 있다.
단말기의 핸드오버가 요구되는 경우, 상기 서빙 기지국은 513단계로 진행하여 단말기에게 추천할 후보 노드 리스트에 인접 셀의 노드가 포함되어 있는지를 판단한다. 이때, 상기 서빙 기지국은 상기 단말기로부터 보고된 인접 노드 스캐닝 결과를 참고하여 후보 노드 리스트를 구성할 수 있으며, 상기 후보 노드 리스트에 인접 셀의 노드가 포함되어 있는지를 판단한다. 여기서, 상기 인접 셀의 노드는 인접 셀 기지국 및 인접 셀 중계국을 포함하는 의미이다.
만일, 상기 후보 노드 리스트에 인접 셀의 노드가 포함되어 있으면, 상기 서빙 기지국은 545단계로 진행하여 백본 네트워크(backbone network)를 통해 해당 인접 셀 노드를 관리하는 인접 셀 기지국으로 상기 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 핸드오버 요청(HO-request: HANDOVER REQUEST, 이하 'HO-request'라 칭하기로 한다) 메시지를 전송한다.
여기서, 상기 HO-request 메시지 구조는 하기 <표 4>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
HO_request_Message() {
Global header Variable Backbone message's header
For(i=0; i<Num Records; i++){
MS_ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
Required bandwidth 8 Bandwidth which is required by MS (to guarantee minimum packet data transmission)
Required service level 8
N_Candidate_Node 8 Number of candidate nodes in this neighbor BS The candidate nodes can include the neighbor base station.
For(j=0; j<N_Candidate_Node; j++) {
Node ID 48 Candidate node's Identifier (Node MAC address, etc.)
}
}
}
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, HO-request 메시지는 다수의 IE들, 즉 백본 메시지임을 나타내는 메시지 헤더(Global header)와, 상기 핸드오버를 요청하는 단말기의 식별자(MS_ID)와, 상기 단말기가 인접 셀 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 대역량(Required Bandwidth)과, 상기 단말기가 인접 셀 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 서비스 레벨(Required service level)과, 상기 단말기가 핸드오버할 수 있는 인접 셀 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 인접 셀 노드의 식별자(Node ID) 등을 포함한다. 여기서 상기 인접 셀 노드들에는 상기 서빙 기지국으로부터 HO-request 메시지를 수신하는 인접 셀 기지국, 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 인접 셀 중계국을 포함할 수 있다.
한편, 상기 표 4의 HO-request 메시지와 같이 백본 네트워크(backbone network)를 통해 전송되는 백본 메시지에 포함되는 백본 메시지 헤더(Global header)의 구조는 하기 <표 5>에 나타낸 바와 같다.
Field Size (bits) Notes
Message type = TBD 8 To be determined
Sender BS ID 48 Sender base station identifier
Target BS ID 48 Target base station identifier
Time Stamp 32 Number of milliseconds since midnight GMT (set to 0xffffffff to ignore)
Num Records 16 Number of MS identity records
상기 <표 5>에 나타낸 바와 같이, 백본 메시지 헤더(Global header)는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Message Type)과, 상기 메시지를 송신하는 기지국 식별자(Sender BS ID)와, 상기 메시지를 수신하는 기지국 식별자(Target BS ID)와, 상기 메시지의 타임 스탬프(Time Stamp)와, 상기 메시지에 포함된 단말기별 정보 개수를 나타내는 레코드 개수(Num Records) 등을 포함한다.
상기 HO-request 메시지는 전송한 후 상기 서빙 기지국은 517단계에서 상기 인접 셀 기지국으로부터 핸드오버 응답(HO-response: HANDOVER RESPONSE, 이하 'HO-response'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신한다.
여기서, 상기 HO-response 메시지 구조는 하기 <표 6>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
HO_response_Message() {
Global header Variable Backbone message's header
For(i=0; i<Num Records; i++) {
MS_ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
N_Candidate_Node 8 Number of candidate nodes in this neighbor BS. The candidate nodes can include the neighbor BS.
For(j=0; j<N_Candidate_Node; j++) {
Node ID 48 Candidate node's Identifier (Node MAC address, etc.)
Estimated bandwidth 8 Bandwidth which is provided by this node to guarantee minimum packet data transmission
Estimated service level 8 Service level which is provided by this node
}
}
}
상기 <표 6>에 나타낸 바와 같이, HO-response 메시지는 다수의 IE들, 즉 백본 메시지임을 나타내는 메시지 헤더(Global header)와, 상기 인접 셀 노드로의 핸드오버를 요청하는 단말기의 식별자(MS_ID)와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행할 수 있는 인접 셀 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 인접 셀 노드의 정보 등을 포함한다. 여기서, 상기 인접 셀 노드 정보는 인접 셀 노드의 식별자(Node ID)와, 상기 인접 셀 노드가 단말기에게 제공할 수 있는 대역량(Estimated Bandwidth)과, 상기 인접 셀 노드가 단말기에게 제공할 수 있는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다. 여기서, 상기 인접 셀 노드들에는 인접 셀 기지국, 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 인접 셀 중계국을 포함할 수 있다.
한편, 상기 서빙 기지국은 515단계에서 상기 후보 노드 리스트에 포함되어 있는 서빙 셀의 노드들로 핸드오버 알림(MSHO-INFORM: Mobile Station Handover Inform, 이하 'MSHO-INFORM'라 칭하기로 한다)메시지를 전송한다.
여기서, 상기 MSHO-INFORM 메시지 구조는 하기 <표 7>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MSHO-INFORM_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
MS ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
Required bandwidth 8 Bandwidth which is required by MS (to guarantee minimum packet data transmission)
Required service level 8
}
상기 <표 7>에 나타낸 바와 같이, MSHO-INFORM 메시지는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버를 수행하는 단말기의 식별자(MS ID)와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 대역량(Bandwidth)과, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다.
상기 MSHO_INFORM 메시지를 전송한 후, 상기 서빙 기지국은 517단계로 진행하여 해당 서빙 셀 노드들로부터 핸드오버 알림에 대한 응답(MSHO-INFORM-ACK: Mobile Station Handover Inform Acknowledgement, 이하 'MSHO-INFORM-ACK'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신한다.
여기서, 상기 MSHO-INFORM-ACK 메시지 구조는 하기 <표 8>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MSHO-INFORM-ACK_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
MS ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
Estimated bandwidth 8 Bandwidth which is provided by the target node to guarantee minimum packet data transmission
Estimated service level 8 Service level which is provided by the target node
}
상기 <표 8>에 나타낸 바와 같이, MSHO-INFORM-ACK 메시지는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버를 수행하는 단말기의 식별자(MS ID)와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하였을 때 제공할 수 있는 대역량(Bandwidth)과, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하였을 때 제공할 수 있는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다.
상기와 같이, 핸드오버할 수 있는 서빙 셀의 노드들 및 인접 셀의 노드들에 대한 정보를 수집한 후, 상기 서빙 기지국은 519단계에서 상기 서빙 셀의 노드들로부터 수신한 핸드오버 관련 제어정보와 상기 인접 셀 기지국으로부터 수신한 인접 셀 노드들의 핸드오버 관련 제어정보를 참고하여 상기 단말기에게 추천할 후보 노드 리스트를 정리한다. 그리고 상기 서빙 기지국은 521단계에서 상기 정리된 후보 노드 리스트를 포함하는 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1)를 상기 단말기에게 전송한다. 여기서, 상기 단말기가 상기 서빙 기지국과 직접 통신한다면 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지는 상기 단말기로 직접 전송되지만, 상기 단말기가 상기 서빙 기지국과 직접 통신하지 않는 경우라면 중계국의 릴레이를 통해 상기 단말기에게 전송된다. 만일, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지가 중계국을 통해 릴레이되어야 한다면, 상기 서빙 기지국은 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지에 상기 단말기의 식별자 인코딩 정보를 포함해서 전송한다.
여기서, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함되는 단말기의 식별자 인코딩(encoding) 정보는 하기 <표 9>에 나타낸 바와 같다.
Name Type Length (bytes) Value
MS ID TBD 2 or 6 MS's Identifier (MAC address, Basic CID, etc.)
상기 <표 9>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 단말기의 식별자 인코딩 정보는 상기 인코딩의 이름(MS ID)과, 상기 인코딩의 타입(TBD: To be determined, 이하 'TBD'라 칭하기로 한다)과, 상기 인코딩의 크기(2바이트 혹은 6바이트)와, 상기 인코딩 값(Value)을 포함한다. 상기 인코딩 값은 상기 메시지의 대상이 되는 단말기의 식별자 정보를 나타내며, 일예로 단말기의 기본 연결식별자(Basic CID) 혹은 MAC 주소(address) 등 단말기를 구별할 수 있는 정보로 설정된다.
상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 전송한 후, 상기 서빙 기지국은 523단계로 진행하여 핸드오버 실행 여부가 설정된 MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 상기 단말기로부터 수신한다. 만일, 단말기가 중계국을 통해 상기 서빙 기지국과 통신중이라면, 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지는 상기 표 9와 같은 단말기의 식별자 인코딩 정보를 포함한다.
상기 MOB_HO-IND 메시지를 수신한 후, 상기 서빙 기지국은 525단계에서 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지의 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 실행(Handover confirm)으로 설정되어 있는지를 확인한다. 만일, 상기 핸드오버 실행으로 설정되어 있으면, 상기 서빙 기지국은 527단계로 진행하여 상기 수신된 메시지에 지정된 타켓 노드가 자신인지를 검사한다. 상기 타겟 노드가 자신이면, 상기 서빙 기지국은 529단계로 진행하여 상기 단말기와 네트워크 재진입 절차를 수행한다.
만일, 상기 타겟 노드가 상기 서빙 기지국이 아니면, 상기 서빙 기지국은 531단계로 진행하여 타겟 노드가 인접 셀의 노드인지를 검사한다. 상기 타겟 노드가 서빙 셀에 위치한 중계국이면, 상기 서빙 기지국은 533단계로 진행하여 해당 중계국에게 단말기의 핸드오버 실행을 알리는 핸드오버 통지(HO-notify: HANDOVER NOTIFICATION, 이하 'HO-notify'라 칭하기로 한다) 메시지를 전송한다.
여기서, 상기 HO-notify 메시지 구조는 하기 <표 10>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
HO-notify_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
Node_ID 48 Node's Identifier (Node MAC address, etc.)
}
상기 <표 10>에 나타낸 바와 같이, 상기 HO-notify 메시지는 다수의 IE들, 즉 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 메시지를 수신할 노드로 핸드오버하는 단말기의 식별자(Node_ID) 등을 포함한다. 또한, 상기 HO-notify 메시지는 상기 단말기가 핸드오버를 수행하였을 때, 상기 타겟 노드가 제공할 수 있는 대역량(Bandwidth)과, 서비스 레벨(service level) 정보 등을 포함할 수 있다.
만일, 상기 타겟 노드가 인접 셀의 노드이면, 상기 서빙 기지국은 535단계로 진행하여 상기 인접 셀 노드를 관리하는 인접 셀 기지국으로 상기 단말기의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인(HO-confirm: HANDOVER CONFIRM, 이하 'HO-confirm'라 칭하기로 한다) 메시지를 백본 네트워크를 통해 전송한다.
여기서, 상기 HO-confirm 메시지 구조는 하기 <표 11>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
HO_confirm_Message() {
Global header Variable Backbone message's header
For(i=0; i<Num Records; i++) {
MS_ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
Target Node ID 48 Target node's Identifier (Node MAC address, etc.)
Estimated bandwidth 8 Bandwidth which is provided by the target node to guarantee minimum packet data transmission
Estimated service level 8 Service level which is provided by the target node
}
}
상기 <표 11>에 나타낸 바와 같이, 상기 HO-confirm 메시지는 다수의 IE들, 즉 백본 메시지임을 나타내는 메시지 헤더(Global header)와, 핸드오버를 수행할 단말기의 식별자(MS_ID)와, 상기 단말기가 핸드오버할 인접 셀에 속하는 타겟 노드 식별자(Target Node ID)와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하는 경우 상기 타겟 노드가 제공할 수 있는 대역량(Bandwidth)과, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하는 경우 상기 타겟 노드가 제공할 수 있는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다. 여기서, 상기 타겟 노드는 인접 셀 기지국 혹은 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 인접 셀 중계국이 될 수 있다. 또한 상기 대역량 및 서비스 레벨은 상기 HO-response 메시지(표 6)에 포함된 상기 타겟 노드의 대역량 및 서비스 레벨과 동일하게 설정된다.
상기 535단계에서 인접 셀 기지국에게 상기 단말기의 핸드오버를 알린 상기 서빙 기지국은 537단계로 진행하여 상기 단말기와의 연결 자원을 해제한다.
한편, 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지의 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 취소(Handover cancel)로 설정되어 있으면, 상기 서빙 기지국은 541단계로 진행하여 계속해서 상기 단말기와 통신을 수행한다. 이때, 상기 서빙 기지국은 상기 단말기와 직접 통신을 수행하거나 서빙 중계국을 통해 릴레이 통신을 수행한다.
만일, 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지의 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 거절(Handover reject)로 설정되어 있으면, 상기 서빙 기지국은 545단계로 진행하여 상기 단말기가 핸드오버할 수 있는 후보 노드 리스트를 재구성하고, 상기 재구성된 후보 노드 리스트를 포함하는 MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3)를 상기 단말기로 전송한다. 상기 후보 노드 리스트를 재구성하기 위해서, 상기 서빙 기지국은 앞서 설명한 545단계 및 547단계 그리고 515단계 내지 519단계의 절차를 다시 수행할 수 있다.
한편, 상술한 도 5의 실시예에서는 설명하지 않았으나, 단말기가 서빙 기지국이 추천하는 인접 노드 혹은 그 외의 인접 노드로 반드시 핸드오버 하기를 원하는 경우, 상기 기지국은 단말기로 전송하는 메시지에 강제 핸드오버를 지시하는 정보를 설정할 수 있다. 즉, 강제 핸드오버를 원하는 경우, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1) 혹은 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3) 등에 강제 핸드오버를 지시하는 정보를 설정하여 상기 단말기로 전송한다.
한편, 상기 단말기가 중계국을 통해서 상기 서빙 기지국과 통신하는 경우, 상기 도 5의 상기 521단계에서 서빙 기지국이 단말기의 핸드오버 수행을 요청하기 위해 전송하는 MOB_BSHO-REQ 메시지와 상기 545단계에서 서빙 기지국이 전송하는 MOB_BSHO-RSP 메시지는 각각 상기 표 1과 표 3에 상기 표 9의 단말기의 식별자 인코딩 정보를 포함하는 구조 외에, 상기 단말기의 식별자와 상기 단말기의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 다른 구조의 메시지로 정의할 수 있음은 물론이다. 또한 상기 523단계에서 상기 서빙 기지국이 중계국을 통해서 수신하는 상기 단말기의 MOB_HO-IND 메시지는 상기 표 2에 상기 표 9의 단말기의 식별자 인코딩 정보를 포함하는 구조 외에, 상기 단말기의 식별자와 상기 단말기의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 다른 구조의 메시지로 정의할 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국으로부터의 핸드오버 요청을 처리하기 위한 서빙 중계국의 동작을 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 먼저 서빙 중계국은 611단계에서 단말기와 서빙 기지국 사이의 통신을 릴레이하고, 613단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말기의 핸드오버를 요청하는 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1)를 수신한다.
상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 수신한 후, 상기 서빙 중계국은 615단계에서 상기 수신된 MPB_BSHO-REQ 메시지에 인캡슐레이션(encapsulation) 되어있는 상기 표 9와 같은 단말기의 식별자 인코딩 정보를 제거한 후에 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 상기 단말기로 전송한다. 그리고, 상기 서빙 중계국은 617단계로 진행하여 응답으로 상기 MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 단말기로부터 수신한다.
상기 MOB_HO-IND 메시지를 수신한 후, 상기 서빙 중계국은 619단계에서 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지의 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 실행(Handover confirm)으로 설정되어 있는지 검사한다. 만일, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 실행(Handover confirm)이면, 상기 서빙 중계국은 621단계로 진행하여 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지에 상기 단말기의 식별자 인코딩 정보를 인캡슐레이션하여 상기 서빙 기지국에게 전송한다. 그리고, 상기 서빙 중계국은 623단계로 진행하여 상기 단말기와의 연결 자원을 해제한다.
또한, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 취소(Handover cancel)로 설정되어 있으면, 상기 서빙 중계국은 627단계로 진행하여 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지에 상기 단말기의 식별자 인코딩 정보를 인캡슐레이션하여 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 그리고 상기 서빙 중계국은 629단계로 진행하여 상기 단말기와 상기 서빙 기지국 사이의 통신을 계속해서 릴레이한다.
한편, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 거절(Handover reject)로 설정되어 있으면, 상기 서빙 중계국은 631단계로 진행하여 마찬가지로 상기 MOB_HO-IND 메시지에 상기 단말기의 식별자 인코딩 정보를 인캡슐레이션하여 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 또한, 단말기가 핸드오버할 적절한 인접 노드를 찾지 못한 경우이므로, 상기 서빙 중계국은 633단계로 진행하여 상기 서빙 기지국이 재구성한 후보 노드 리스트를 포함하는 MOB_BSHO-RSP 메시지(단말기의 식별자 인코딩 정보 포함)를 수신하고, 635단계에서 상기 수신된 MOB_BSHO-RSP 메시지에서 상기 단말기의 식별자 인코딩 정보를 삭제하여 상기 단말기에게 전송한다.
한편, 상기 도 6의 상기 613단계에서 상기 서빙 중계국이 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 MOB_BSHO-REQ 메시지와 상기 633단계에서 수신하는 MOB_BSHO-RSP 메시지는 각각 상기 표 1과 상기 표 3에 상기 표 9의 단말기의 식별자 인코딩 정보를 포함하는 구조 외에 상기 단말기의 식별자와 상기 단말기의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 다른 구조의 메시지로 정의할 수 있음은 물론이다. 또한 상기 621단계와 627단계와 631단계에서 상기 서빙 중계국이 상기 서빙 기지국에게 전송하는 MOB_HO-IND 메시지는 상기 표 2에 상기 표 9의 단말기의 식별자 인코딩 정보를 포함하는 구조 외에 상기 단말기의 식별자와 상기 단말기의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 다른 구조의 메시지로 정의할 수 있음은 물론이다.
상기 도 5 및 상기 도 6에서 설명한 본 발명의 일 실시예는 서빙 기지국에서 핸드오버 요청(MOB_BSHO-REQ) 메시지를 구성하는 경우이다. 이하, 다른 실시 예로 서빙 중계국에서 핸드오버 요청 메시지를 구성하는 경우를 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기로 핸드오버를 요청하는 서빙 중계국의 동작을 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 먼저 서빙 중계국은 711단계에서 단말기와 서빙 기지국 사이의 통신을 릴레이하고, 713단계에서 상기 단말기의 핸드오버 필요성을 인지한다. 상기 단말기의 핸드오버 필요성은 상기 서빙 중계국이 판단할 수 있으며, 또한 상기 서빙 기지국으로부터 지시받을 수 있다. 일 예로, 상기 서빙 기지국은 셀간 로드 밸런싱(load balancing)을 위해 상기 단말기를 인접 셀 노드로 핸드오버 하도록 상기 서빙 중계국에 지시할 수 있다. 다른 예로, 중계국의 구성/배치 등을 변경하는 경우 단말기의 핸드오버를 지시할 수 있다. 또 다른 예로, 단말기로부터 보고된 스캐닝 결과 정보에 근거해서 단말기의 핸드오버를 지시할 수 있다.
이와 같이, 상기 단말기의 핸드오버 필요성을 인지하면, 상기 서빙 중계국은 715단계로 진행하여 단말기에게 추천할 후보 노드 리스트를 구성하고, 717단계에서 상기 구성된 후보 노드 리스트를 포함하는 상기 MOB_BSHO-REQ(표 1) 메시지를 생성하여 상기 단말기로 전송한다. 여기서, 상기 서빙 중계국이 상기 후보 노드 리스트를 구성하는 절차는 이후 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 전송한후, 상기 서빙 중계국은 719단계에서 응답으로 MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 상기 단말기로부터 수신한다. 상기 MOB_HO-IND 메시지가 수신되면, 상기 서빙 중계국은 721단계에서 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지의 핸드오버 지시 타입을 검사한다.
이때, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 실행(Handover confirm)으로 설정되어 있으면, 상기 서빙 중계국은 723단계로 진행하여 상기 MOB_HO-IND 메시지에 포함된 타겟 노드로 상기 단말기의 핸드오버를 알린다. 여기서, 상기 타겟 노드에게 핸드오버를 알리기 위해, 상기 서빙 중계국은 상기 타겟 노드로 직접 핸드오버 통지(HO-notify) 메시지(표 10)를 전송하거나, 또는 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지에 단말기의 식별자 정보를 인켑슐레이션하여 상기 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 혹은 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지를 상기 서빙 기지국에게 전송하는 대신, 상기 단말기의 식별자 정보 및 상기 단말기의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 다른 구조의 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다. 이후, 상기 서빙 중계국은 725단계로 진행하여 상기 단말기와의 연결 자원을 해제한다.
한편, 상기 서빙 중계국은 727단계에서 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 취소(Handover cancel)로 설정되어 있는지 검사한다. 만일, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 취소(Hnadover cancel)로 설정되어 있으면, 상기 서빙 중계국은 729단계로 진행하여 계속해서 상기 단말기와 상기 서빙 기지국간의 통신을 릴레이한다. 이때, 상기 서빙 기지국으로 핸드오버 취소를 알리기 위해, 상기 서빙 중계국은 상기 단말기로부터 수신된 MOB_HO-IND 메시지에 상기 단말기의 식별자 인코딩 정보를 인캡슐레이션하여 상기 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 혹은 상기 수신된 MOB_HO-IND 메시지를 상기 서빙 기지국에게 전송하는 대신, 상기 단말기의 식별자 정보 및 상기 단말기의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 다른 구조의 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송한다.
만일, 상기 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 거절(Handover reject)로 설정되어 있으면, 상기 서빙 중계국은 731단계로 진행하여 상기 단말기에게 제공할 후보 노드 리스트를 재구성한다. 그리고 상기 서빙 중계국은 733단계에서 상기 재구성된 후보 노드 리스트를 포함하는 MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3)를 상기 단말기로 전송한다. 여기서, 상기 서빙 중계국이 상기 후보 노드 리스트를 구성하는 절차는 이후 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
한편, 상술한 도 7의 실시예에서는 설명하지 않았으나, 단말기가 서빙 중계국이 추천하는 인접 노드 혹은 그 외의 인접 노드로 반드시 핸드오버 하기를 원하는 경우, 상기 서빙 중계국은 단말기로 전송하는 메시지에 강제 핸드오버를 지시하는 정보를 설정할 수 있다. 즉, 강제 핸드오버를 원하는 경우, 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1) 혹은 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3) 등에 강제 핸드오버를 지시하는 정보를 설정하여 상기 단말기로 전송한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선접속 통신시스템에서 중계국이 핸드오버를 지원하기 위한 후보 노드 리스트를 구성하는 절차를 도시하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 도 8은 상술한 도 7의 715단계 및 731단계에 해당하는 상세 절차이다.
도 8을 참조하면, 먼저 서빙 중계국은 811단계에서 자신의 상/하향링크 중계국들을 알 수 있는지를 판단한다. 여기서, 상기 상향링크 중계국은 서빙 기지국으로부터 상기 서빙 중계국으로의 데이터를 릴레이하는 상위 계층의 중계국들을 의미하고, 상기 하향링크 중계국은 상기 서빙 중계국이 릴레이하는 데이터를 직접 수신하는 하위 계층의 중계국들을 의미한다.
상기 상/하향링크 중계국 리스트를 파악할 수 있으면, 상기 서빙 중계국은 813단계로 진행하여 상기 상/하향링크 중계국 리스트에 상기 단말기가 핸드오버할 수 있는 후보 노드가 존재하는지 검사한다. 상기 단말기가 핸드오버 할 수 있는 후보 노드는 상기 단말기로부터 보고된 스캐닝 결과를 참고하여 선택할 수 있다. 만일, 후보 노드가 상/하향 중계국들에 속하는 경우, 상기 서빙 중계국은 815단계로 진행하여 해당 후보 노드로 상기 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 MSHO-INFORM 메시지(표 7)를 전송한다. 그리고 상기 서빙 중계국은 817단계에서 응답으로 MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8)를 상기 후보 노드로부터 수신한 후 827단계로 진행한다.
이와 같이, 서빙 중계국이 자신의 상/하향 중계국들을 파악할 수 있으면, 핸드오버 관련 제어메시지를 서빙 기지국을 통하지 않고 바로 해당 후보 노드로 전송할 수 있다. 즉, 서빙 기지국을 통해 전송됨으로써 발생할 수 있는 지연(delay)을 줄일 수 있다. 상기 중계국 및 기지국이 상/하향링크 중계국을 인지하는 방법은 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로, 여기서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 단말기가 핸드오버 할 수 있는 후보 노드가 상기 상/하향링크 중계국 리스트에 존재하지 않으면, 상기 서빙 중계국은 819단계로 진행하여 상기 서빙 기지국으로 단말기의 핸드오버 가능성을 전송하여 핸드오버 관련 제어정보를 요청한다. 이때 상기 요청 메시지는 상기 서빙 중계국이 추천하는 후보 노드들의 정보를 포함하며, 상기 후보 노드들의 정보는 상기 서빙 중계국의 상/하향링크 중계국에 해당하는 노드들을 포함하지 않을 수 있다. 상기 서빙 기지국으로 상기 단말기의 핸드오버 가능성을 전송한 후, 상기 서빙 중계국은 821단계로 진행하여 후보 노드에 대한 핸드오버 관련 제어정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 후 상기 827단계로 진행한다.
한편, 상기 811단계에서 상/하향 중계국들을 파악할 수 없으면, 상기 서빙 중계국은 823단계로 진행하여 상기 서빙 중계국이 추천하는 후보 노드들의 정보를 포함하는 메시지를 서빙 기지국으로 전송한다. 그리고, 상기 서빙 중계국은 825단계에서 상기 후보 노드들에 대한 핸드오버 관련 제어정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 후 상기 827단계로 진행한다.
상기 819단계 및 823단계에서 상기 후보 노드들에 대한 핸드오버 관련 제어정보를 얻기 위해 서빙 중계국이 서빙 기지국으로 전송하는 단말 핸드오버 정보 요청(MSHO-INFO-REQ: Mobile Station Handover Information Request, 이하 'MSHO-INFO-REQ' 라 칭하기로 한다) 메시지는 하기 <표 12>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MSHO-INFO-REQ_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
MS ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
Required bandwidth 8 Bandwidth which is required by MS (to guarantee minimum packet data transmission)
Required service level 8
N_Candidate_Node 8 Number of recommended candidate nodes
For(i=0; i<N_Candidate_ Node; i++) {
Node ID 48 Candidate node's Identifier (Node MAC address, etc.)
}
}
상기 <표 12>에 나타낸 바와 같이, 상기 MSHO-INFO-REQ 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버를 수행하는 단말기의 식별자(MS ID)와, 상기 단말기가 핸드오버를 수행했을 때 요구하는 대역량(Required Bandwidth)과, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 서비스 레벨(Required service level)과, 상기 서빙 중계국이 추천하는 후보 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 후보 노드의 식별자(Node ID) 정보 등을 포함한다.
그리고, 상기 821단계 및 상기 825단계에서 수신하는 단말 핸드오버 정보 응답(MSHO-INFO-RSP: Mobile Station Handover Information Response, 이하 'MSHO-INFO-RSP' 라 칭하기로 한다) 메시지는 하기 <표 13>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MSHO-INFO-RSP_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
MS ID 48 MS's Identifier (MS MAC address, etc.)
N_Candidate_Node 8 Number of recommended candidate nodes
For(i=0; i<N_Candidate_ Node; i++) {
Node ID 48 Candidate node's Identifier (Node MAC address, etc.)
Estimated bandwidth 8 Bandwidth which is provided by the node to guarantee minimum packet data transmission
Estimated service level 8 Service level which is provided by the node
}
}
상기 <표 13>에 나타낸 바와 같이, 상기 MSHO-INFO-RSP 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버를 수행하는 단말기의 식별자(MS ID)와, 후보 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 후보 노드에 대한 정보 등을 포함한다. 상기 후보 노드에 대한 정보는 해당 노드의 식별자(Node ID)와, 핸드오버하는 단말기에게 제공할 수 있는 대역량(Estimated bandwidth)과, 핸드오버하는 단말기에 제공할 수 있는 서비스 레벨(Estimated service level) 정보 등을 포함할 수 있다.
이와 같이, 후보 노드들에 대한 정보를 수집한 후, 상기 서빙 중계국은 상기 827단계에서 상기 단말기에게 전송할 후보 노드 리스트를 구성한다.
한편, 상술한 도 8의 실시예는 후보 노드가 상/하향링크 중계국이 아닌 경우 상기 서빙 기지국으로 단말기의 핸드오버 가능성을 전송하지만, 상기 서빙 중계국이 상/하향링크 중계국이 아닌 다른 중계국과도 직접 통신이 가능하다면 서빙 기지국을 통하지 않고 바로 후보 노드에게 핸드오버 가능성을 전송할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 상술한 도 8의 절차는 임의의 단말기에 대한 핸드오버 필요성을 인지한 경우, 또는 단말기가 적절한 핸드오버 타겟 노드를 선택하지 못하였음을 알리는 MOB_HO-IND 메시지를 수신한 경우 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙 중계국으로부터의 핸드오버 요청을 처리하기 위한 서빙 기지국의 동작을 도시하고 있다.
도 9를 참조하면, 먼저 서빙 기지국은 911단계에서 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 MSHO_INFO-REQ 메시지(표 12)를 서빙 중계국으로부터 수신한다. 상기 MSHO_INFO-REQ 메시지는 상기 서빙 중계국이 추천하는 후보 노드들의 정보를 포함한다.
상기 서빙 중계국으로부터 상기 MSHO_INFO-REQ 메시지가 수신되면, 상기 서빙 기지국은 913단계로 진행하여 상기 수신된 메시지에 포함된 후보 노드들 중에 인접 셀 노드가 포함되어 있는지 판단한다. 여기서, 상기 인접 셀 노드는 인접 셀 기지국 및 인접 셀 중계국을 포함하는 의미이다.
상기 후보 노드들에 인접 셀 노드가 포함되어 있지 않으면, 서빙 기지국은 915단계에서 후보 노드에게 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 MSHO-INFORM 메시지(표 7)를 전송한다. 그리고 상기 서빙 기지국은 917단계에서 단말기의 핸드오버에 필요한 제어정보를 포함하는 MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8)를 상기 후보 노드로부터 수신한 후 상기 923단계로 진행한다.
만일, 상기 후보 노드들에 인접 셀 노드가 포함되어 있으면, 상기 서빙 기지국은 919단계로 진행하여 백본 네트워크(backbone network)를 통해 상기 인접 셀 노드를 관리하는 인접 셀 기지국로 상기 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 HO-request 메시지(표 4)를 전송한다. 그리고 상기 서빙 기지국은 921단계에서 응답으로 HO-response 메시지(표 6)를 수신한 후 상기 923단계로 진행한다.
이와 같이, 후보 노드들에 대한 핸드오버 관련 제어정보를 수집한 후, 상기 서빙 기지국은 상기 923단계에서 상기 수집된 핸드오버 관련 제어정보를 포함하는 MSHO-INFO-RSP 메시지(표 13)를 생성하여 상기 서빙 중계국으로 전송한다. 그리고, 상기 서빙 기지국은 925단계로 진행하여 상기 서빙 중계국으로부터 핸드오버 실행 여부를 알리는 MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 수신한다. 상기 MOB_HO-IND 메시지는 핸드오버를 실행하는 단말기의 식별자 정보를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예는 단말기의 핸드오버를 서빙 중계국에서 주관하기 때문에, 단말기의 핸드오버 실행이 결정된 경우에만 MOB_HO-IND 메시지를 상기 서빙 기지국으로 올릴 수 있다. 따라서, 이하 핸드오버 지시 타입이 핸드오버 실행(handover confirm)으로 설정된 MOB_HO-IND 메시지를 수신한 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
상기 MOB_HO-IND 메시지가 수신되면, 상기 서빙 기지국은 927단계로 진행하여 상기 수신된 메시지에 포함된 핸드오버 타겟 노드가 인접 셀 노드인지를 검사한다. 상기 타겟 노드가 인접 셀 노드가 아니면, 상기 서빙 기지국은 929단계에서 상기 타겟 노드가 서빙 기지국 자신인지를 검사한다. 이때, 상기 단말기가 핸드오버할 타겟 노드가 서빙 기지국인 경우, 상기 서빙 기지국은 931단계로 진행하여 상기 단말과 네트워크 재진입 절차를 수행한다.
상기 타겟 노드가 상기 서빙 기지국이 아니면, 상기 서빙 기지국은 933단계로 진행하여 상기 타겟 노드가 상기 서빙 중계국의 상/하향링크 중계국 리스트에 포함되는지를 판단한다. 만일, 상기 타겟 노드가 상기 서빙 중계국의 상/하향링크 중계국 리스트에 포함되어 있지 않으면, 상기 서빙 기지국은 935단계로 진행하여 상기 단말기의 핸드오버 실행을 알리는 HO-notify 메시지(표 10)를 상기 타겟 노드에 전송한다.
상기 933단계의 판단 결과, 상기 타겟 노드가 서빙 중계국의 상/하향링크 중계국으로 판단되면, 상기 서빙 기지국은 937단계에서 상기 단말기가 상기 타겟 노드로 핸드오버함을 기록한다. 이때 상기 서빙 기지국은 서빙 중계국의 상/하향링크 중계국 리스트를 이미 알고 있으며, 상기 타겟 노드가 상기 상/하향링크 중계국 리스트에 속하는 경우, 이미 상기 서빙 중계국이 상기 타겟 노드로 상기 HO-notify 메시지를 전송한 것으로 판단하여, 상기 단말기의 핸드오버를 확인할 뿐 다른 동작은 수행하지 않는다. 여기서, 상기 서빙 중계국이 상기 중계국 리스트의 타겟 노드로 상기 HO-notify 메시지를 직접 전송하지 못하는 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 HO-notify 메시지를 상기 타겟 노드로 전송해야 한다.
상기 927단계의 판단 결과, 상기 타겟 노드가 인접 셀 노드라고 판단되면, 상기 서빙 기지국은 939단계로 진행하여 백본 네트워크를 통해 상기 인접 셀 노드를 관리하는 인접 셀 기지국으로 상기 단말기의 핸드오버를 알리는 HO-confirm(표 11) 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 인접 셀 노드는 인접 셀 기지국이거나 혹은 인접 셀 중계국이 될 수 있다. 이후, 상기 서빙 기지국은 941단계에서 상기 타겟 노드로 핸드오버를 수행한 단말기와의 연결 자원을 해제한다.
한편, 상술한 도 9의 절차는 서빙 중계국으로부터 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 메시지가 수신되거나, 혹은 서빙 중계국이 후보 노드 리스트를 재구성하기 위해 상기 서빙 기지국으로 타겟 노드의 핸드오버 관련 제어정보를 요청할 때 동일하게 수행된다.
한편, 상기 도 8과 도 9에서 상기 서빙 중계국이 단말기의 핸드오버 가능한 후보 노드 리스트를 구성하는 절차에서, 상기 서빙 중계국이 상기 서빙 기지국에게 상기 단말기의 핸드오버 가능한 후보 노드 리스트 구성을 요청하거나 상기 서빙 중계국이 상기 서빙 중계국의 상/하향링크 리스트에 포함된 중계국과 상기 표 7 혹은 상기 표 8 혹은 상기 표 10의 메시지를 직접 주고받는 경우를 예를 들어 설명하였으며, 상기의 경우들 외에 상기 서빙 중계국이 상기 서빙 기지국에 속한 모든 중계국 혹은 상기 인접 기지국 및 상기 인접 기지국에 속한 모든 중계국과 상기 후보 노드 리스트를 구성하기 위한 제어 메시지를 직접 주고받는 경우를 고려할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 단말기의 인접 셀에 위치한 기지국 및 중계국의 동작을 살펴보기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 인접 셀 기지국의 동작을 도시하고 있다. 여기서 상기 인접 셀 기지국은 상기 서빙 중계국과 직접 상기 단말의 핸드오버 정보를 주고받거나, 혹은 상기 서빙 기지국과 직접 상기 단말기의 핸드오버 정보를 주고받을 수 있으며, 상기 도 10에서는 상기 서빙 기지국과의 통신을 수행하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 먼저 인접 셀 기지국은 1011단계에서 단말기의 서빙 기지국(또는 서빙 셀 기지국)으로부터 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 HO-request 메시지(표 4)를 수신한다. 여기서, 상기 HO-request 메시지는 상기 단말기가 핸드오버 할 수 있는 상기 인접 셀의 노드들의 정보를 포함한다.
상기 HO-request 메시지가 수신되면, 상기 인접셀 기지국은 1013단계로 진행하여 상기 수신된 HO-request 메시지에 포함된 후보 노드들에 대한 핸드오버 지원 여부를 판단한다. 상기 핸드오버 지원 여부는 상기 HO-request 메시지에 포함된 단말기의 요구 대역량(requested bandwidth) 혹은 요구 서비스 레벨(requested service level) 등을 참고하거나 상기 기지국에서 정한 다른 기준을 이용하여 판단할 수 있다.
그리고, 상기 인접 셀 기지국은 1015단계에서 상기 단말기의 핸드오버에 필요한 제어정보를 포함하는 HO-response 메시지(표 6)를 상기 서빙 셀 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 HO-response 메시지는 상기 단말기가 상기 인접 셀이 관리하는 노드로 핸드오버를 수행할 경우 상기 단말기에게 제공할 수 있는 대역량(bandwidth)과 서비스 레벨(service level) 정보 등을 포함한다. 이러한 정보는 단말기가 실제 핸드오버를 수행할 타겟 노드를 결정하는데 이용된다.
이후, 상기 인접 셀 기지국은 1017단계에서 상기 서빙 셀 기지국으로부터 상기 단말기의 핸드오버를 통지하는 HO-confirm 메시지(표 11)를 수신한다. 이때, 상기 인접 셀 기지국은 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 노드로의 핸드오버 수행이 결정되었음을 인지한다. 상기 HO-confirm 메시지가 수신되면, 상기 인접 셀 기지국은 1019단계로 진행하여 상기 수신된 상기 HO-confirm 메시지에 포함된 타겟 노드가 자신인지를 판단한다.
이때, 상기 타겟 노드가 자신이라고 판단되면, 상기 인접 셀 기지국은 1011단계로 진행하여 상기 단말기와의 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 만일, 상기 타겟 노드가 상기 기지국이 관리하는 중계국으로 판단되면, 상기 인접 셀 기지국은 1023단계로 진행하여 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리는 HO-notify 메시지(표 10)를 상기 타겟 노드에 해당하는 중계국으로 전송한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 핸드오버 가능성을 수신하는 중계국의 동작을 도시하고 있다. 이하 설명에서 중계국은 핸드오버 가능성이 있는 단말기의 서빙 셀에 위치하는 중계국이거나, 인접 셀에 위치한 중계국일수 있다.
도 11을 참조하면, 먼저 중계국은 1111단계에서 일반적인 통신 절차를 수행하고, 1113단계에서 자신의 서빙국으로부터 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 MSHO-INFORM 메시지(표 7)를 수신한다. 여기서 상기 서빙국은 기지국 혹은 다른 중계국에 해당한다. 또한, 상기 MSHO-INFORM 메시지를 상기 중계국에게 전송하는 노드는 단말기의 핸드오버를 처리하는 단말기의 서빙 기지국이거나 상기 단말기의 핸드오버를 처리하는 단말기의 서빙 중계국이 될 수 있다. 혹은 상기 중계국이 단말기의 인접 셀 노드에 해당하는 경우, 상기 단말기의 인접 셀을 관리하는 인접 셀 기지국이 될 수 있다.
이후, 상기 중계국은 1115단계에서 상기 수신된 메시지에 포함된 정보에 근거해서 상기 단말기의 핸드오버를 수용할 수 있는지를 판단하고, 핸드오버 관련 제어정보를 포함하는 MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8)를 상기 서빙국으로 전송한다. 한편, 상기 단말기의 서빙 기지국 혹은 상기 단말기의 서빙 중계국은 상기 핸드오버 관련 제어정보를 상기 단말기의 핸드오버를 위한 후보 노드 리스트를 작성하는데 활용한다.
상기 MSHO-INFORM-ACK 메시지를 전송한 후, 상기 중계국은 1117단계로 진행하여 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리는 HO-notify 메시지(표 10)를 수신되는지를 검사한다. 상기 핸드오버 수행을 알리는 메시지가 수신되면, 상기 중계국은 1119단계로 진행하여 상기 단말기와 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 즉, 상기 중계국이 상기 단말기의 서빙국으로 동작하게 된다.
상기 도 11에서는 상기 중계국이 상기 단말의 핸드오버 정보를 상기 중계국 자신의 기지국으로부터 수신하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 상기 단말의 서빙 중계국으로부터 상기 단말기의 핸드오버 정보를 직접 수신하는 경우를 고려할 수 있음은 물론이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말의 핸드오버 제어 정보를 단순 포워딩하는 중계국을 고려한 핸드오버 절차에 따른 신호 흐름을 도시하고 있다.
도 12를 참조하면, 1211단계에서 단말기는 중계국과 통신을 수행하고, 1213단계에서 상기 중계국은 기지국과 통신을 수행한다. 여기서 상기 중계국은 상기 단말기와 상기 기지국 간의 제어 메시지 및 데이터를 중계하는 역할을 수행하는 상기 단말기의 서빙국이며, 상기 단말기와 상기 기지국 간의 메시지를 단순히 포워딩하는 역할을 수행한다.
이후 1215단계에서 상기 기지국은 상기 단말기의 핸드오버가 필요함을 인지하고 상기 단말기에게 핸드오버 수행을 요청하는 MOB_BSHO-REQ 메시지를 전송하고, 1217단계에서 상기 중계국은 상기 기지국으로부터 수신한 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 상기 단말기에게 포워딩한다. 1219단계에서 상기 단말기는 핸드오버 수행 요청에 대한 응답으로서 MOB_HO-IND 메시지를 전송하고, 1221단계에서 상기 중계국은 상기 MOB_HO-IND 메시지를 상기 기지국으로 포워딩한다.
상기 단말기가 전송한 MOB_HO-IND 메시지가 핸드오버 수행을 알리는 정보를 포함한다면, 1223단계에서 상기 기지국은 상기 중계국으로 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리기 위해 MSHO-notify 메시지를 전송한다. 이후, 1225단계에서 상기 MSHO-notify 메시지를 수신한 상기 중계국은 상기 단말기의 핸드오버 수행을 인지하고 상기 단말기와의 통신을 위해 유지하고 있는 상기 단말기의 콘텍스트(context) 정보를 해제한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기와 타겟 노드 간의 네트워크 재진입 절차에 따른 신호 흐름을 도시하고 있다.
도 13을 참조하면, 먼저 1311단계에서 단말기(1310)는 타겟 노드(1350)의 프리앰블을 수신하여 상기 타겟 노드와의 동기를 획득한다. 또한 1313단계에서 상기 단말기(1310)는 상기 타겟 노드(1350)로부터 DCD(Downlink Channel Descriptor), UCD(Uplink Channel Descriptor), DL-MAP, UL-MAP 메시지를 수신하여 레인징을 수행하는 데 필요한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 근거해서 레인징 절차를 수행한다.
예를들어, 상기 레인징 절차는 상기 UCD 메시지에 포함된, 핸드오버하는 단말기를 위해 할당된 핸드오버 레인징 코드 셋(handover ranging code set) 중 임의의 코드 하나를 선택하고, 상기 선택된 핸드오버 레인징 코드를 소정 레인징 기회 구간에서 상기 타겟 노드(1350)로 전송함으로써 시작될 수 있다. 다른 예로, 상기 타겟 노드(1350)가 상기 MOB_HO-IND 메시지(표 2) 혹은 상기 HO-notify 메시지(표 10) 혹은 상기 HO-confirm 메시지(표 11)를 수신함으로써 상기 단말기(1310)의 핸드오버 수행을 인지한 경우 상기 단말기(1310)와의 레인징 절차를 위해 상향링크 레인징 기회 구간을 상기 단말기(1310)에게 별도로 할당하고, 상기 단말기(1310)가 상기 할당받은 레인징 기회 구간에서 레인징 요청 메시지 혹은 레인징 코드를 전송함으로써 레인징 절차를 시작할 수 있다. 여기서 상기 타겟 노드에서 사용할 수 있는 핸드오버 레인징 코드 셋의 구성 방법은 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이후, 1313단계에서 상기 단말기(1310)와 상기 타겟 노드(1350)는 기본 능력(Basic capability) 협상 절차를 수행하고 1317단계에서 상기 단말기(1310)와 상기 타겟 노드(1350)는 인증(authorization) 절차를 수행한다. 상기 1317단계에서 상기 타겟 노드(1350)가 기지국이 아닌 중계국인 경우에는 상기 인증 절차를 수행하기 위해 상기 타겟 노드(1350)를 관리하는 기지국과의 통신이 필요할 수 있다.
또한, 필요한 경우 1319단계에서 상기 단말기(1350)와 상기 타겟 노드(1350)는 등록 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 타겟 노드(1350)가 서빙 셀 노드가 아닌 경우, 상기 단말기(1310)는 상기 타겟 노드(1350)로 등록 절차를 수행한다.
만일, 상기 단말기(1310)가 서빙 셀 내에서 핸드오버를 수행한 경우, 다시 말해 서빙 셀 중계국 간에 핸드오버를 수행하거나 혹은 서빙 셀 중계국에서 서빙 기지국으로 핸드오버를 수행하거나 혹은 서빙 기지국에서 서빙 셀 중계국으로 핸드오버를 수행한 경우라면, 상기 단말기(1310)가 이미 서빙 기지국에게 등록되어 있으므로 초기 접속 절차에서 수행하는 모든 등록 절차를 수행할 필요 없이 식별자 갱신(CID update) 등 통신을 지속하는 데 필요한 등록 절차의 일부를 수행할 수 있다.
만일, 상기 단말기(1310)가 서빙 셀에서 인접 셀로 핸드오버를 수행한 경우, 즉 서빙 셀 노드에서 인접 셀 기지국 혹은 서빙 셀 노드에서 인접 셀 중계국으로 핸드오버를 수행한 경우라면, 상기 단말기(1310)는 초기 접속 절차에서 수행하는 등록 절차를 상기 타겟 노드(1350)와 수행해야 한다. 이때 상기 타겟 노드(1350)가 인접 셀 기지국이 아닌 경우에는 상기 단말기(1310)와 상기 타겟 노드(1350) 간의 등록 절차에 상기 인접 셀 기지국이 개입할 수 있다.
이후, 상기 단말기(1310)와 타겟 노드(1350)는 상기 단말기의 핸드오버 이후 통신 지속성을 위해 필요한 네트워크 재진입 절차를 완료한 뒤 일반적인 통신 절차를 수행한다.
상기 도 13에서 설명된 네트워크 재진입 절차는 타겟 노드가 서빙 셀 노드인지 혹은 인접 셀 노드인지 혹은 기지국인지 혹은 중계국인지의 여부에 따라 일부 절차가 생략될 수 있다. 또한 핸드오버 최적화 등을 고려하는 경우에는 상술한 네트워크 재진입 절차 중 대부분의 동작이 생략될 수 있다.
위의 여러 가지 실시 예를 통해 설명한 바와 같이 기지국은 중계국의 중계 서비스를 통해 통신하는 단말기의 핸드오버 필요성을 판단하고 상기 단말기에게 핸드오버하도록 지시하는 상기 <표 1>의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 상기 중계국의 중계를 통해서 전송할 수 있다.
한편, 상기 기지국은 상기 단말기의 핸드오버 필요성을 판단하고 상기 단말기의 핸드오버에 필요한 정보, 예를 들어 상기 단말기의 타겟 노드가 될 수 있는 인접 기지국 혹은 중계국에서의 핸드오버 정보를 수집한 후에, 상기 핸드오버 정보를 상기 단말기와 직접 통신을 수행하는 중계국에게 제공하고 상기 중계국이 상기 단말기의 핸드오버를 지시하는 상기 <표 1>의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 구성하여 전송하도록 지시할 수 있다. 여기서, 도 14와 도 15를 참조하여 기지국이 중계국에게 단말기 핸드오버를 요청하도록 지시하는 동작 절차와 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 단말기에게 핸드오버 요청을 전송하도록 하는 지시를 수신한 경우의 동작 절차를 설명하기로 한다.
상기 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국 요청에 의한 단말 핸드오버 지원을 중계국에게 지시하는 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 14를 참조하면, 먼저 기지국은 1411단계에서 단말기의 핸드오버 필요성을 인지하고 상기 단말기의 핸드오버에 필요한 정보를 수집한다. 여기서, 상기 단말기의 핸드오버에 필요한 정보는 상기 <표 1>의 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함할 인접 중계국 혹은 인접 기지국의 핸드오버 지원 정보에 해당하며, 상기 <표 4>의 HO-request 메시지, 상기 <표 6>의 HO-response 메시지 혹은 상기 <표 7>의 MSHO-INFORM 메시지, 상기 <표 8>의 MSHO-INFORM-ACK 메시지 등의 교환을 통해 획득할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 1413단계에서 중계국에게 지시할 단말기의 핸드오버 지침을 결정하고, 1415단계에서 상기 결정한 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송인지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 단말기의 핸드오버 지침은 강제 핸드오버 모드(mandatory mode)의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송, 추천 핸드오버 모드(recommended mode)의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송 중 하나이다.
상기 1415단계에서 상기 기지국이 결정한 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송일 시, 상기 기지국은 1417단계에서 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 전송하라고 지시하는 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지를 상기 중계국에게 전송하고, 1423단계로 진행하여 상기 단말이 핸드오버를 수행함을 알리는 상기 <표 2>의 MOB_HO-IND 메시지 수신을 대기한다.
여기서, 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지 구조는 하기 <표 >에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
MOB_HO-CMD_Message_format() { -
Management Message Type=TBD 8 bits -
Command indicator 2 bits This field indicates BS's direction. 00: issue recommended-mode MOB_BSHO-REQ 01: issue mandatory-mode MOB_BSHO-REQ 10: issue recommended-mode MOB_BSHO-RSP 11: issue mandatory-mode MOB_BSHO-RSP
CID 16 bits Basic CID of MS
New resource retain timer flag 1 bit 0: Use resource retain timer negotiated in REG-REQ/RSP 1: Use new resource retain timer
If(New resource retain timer flag==1){
Resource retain timer 8bits
}
N_Recommended 6 bits Number of recommended target BS/RS
For(i=0; i<N_Recommended; i++){
Neighbor Node ID 48 bits -
Service level prediction 8 bits -
HO process optimization 8 bits -
HO_ID_included_indicator 1 bit Indicates if the field HO_ID is included
If(HO_ID_included_indicator==1){
HO_ID 8 bits ID assigned for use in initial ranging to the target node once this node is selected as the target node.
}
Network assisted HO supported 1 bit Indicates that the node supports network assisted HO.
HO_authorization_policy_support 8 bits Indicates that the authorization policy for the node is negotiated. Bit#0: RSA authorization Bit#1: EAP authorization Bit#2: Authenticated-EAP authorization Bit#3: HMAC supported Bit#4: CMAC supported Bit#5: 64-bit Short-HMAC Bit#6: 80-bit Short-HMAC Bit#7: 96-bit Short-HMAC If all bits are set to 0, the node uses EAP authorization and the value of MAC mode field in the current serving node.
}
Action time 8 bits -
}
상기 <표 14>에 나타낸 바와 같이, 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지는 다수의 IE(Information Element)들, 즉 송신되는 메시지의 타입을 나타내는 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 단말기의 핸드오버 지침을 나타내는 명령 지시자(Command indicator)와, 상기 핸드오버 지침에 따라 핸드오버 지시 메시지를 수신할 단말기를 나타내는 식별자(CID)와 상기 단말기의 핸드오버와 관련된 정보를 포함한다. 상기 명령 지시자는 상기 중계국이 추천 핸드오버 모드(recommended mode)의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 구성하여 상기 단말기에게 전송하도록 지시하는 추천 핸드오버 모드의 REQ 전송, 혹은 상기 중계국이 강제 핸드오버 모드(mandatory mode)의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 구성하여 상기 단말기에게 전송하도록 지시하는 강제 핸드오버 모드의 REQ 전송, 혹은 상기 중계국이 추천 핸드오버 모드(recommended mode)의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 구성하여 상기 단말기에게 전송하도록 지시하는 추천 핸드오버 모드의 RSP 전송, 혹은 상기 중계국이 강제 핸드오버 모드(mandatory mode)의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 구성하여 상기 단말기에게 전송하도록 지시하는 강제 핸드오버 모드의 RSP 전송을 포함한다. 또한, 상기 단말기의 핸드오버와 관련된 정보는 상기 각 핸드오버 지침에 따라 구성하는 MOB_BSHO-REQ 메시지 혹은 MOB_BSHO-RSP 메시지에 포함할 인접 중계국 혹은 인접 기지국 등의 후보 노드 식별자(Neighbor node ID)와, 상기 후보 노드로의 핸드오버를 수행한 경우 상기 후보 노드가 제공할 수 있는 서비스 레벨(service level prediction)과, 상기 후보 노드와의 네트워크 재진입 절차 중 사용할 핸드오버 식별자(HO ID)와, 상기 후보 노드가 지원하는 최적화된 핸드오버 정보(HO process optimization) 등을 포함한다.
반면, 상기 1415단계에서 상기 기지국이 결정한 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송이 아닐 시, 상기 기지국은 1419단계에서 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송인지 여부를 검사한다. 만약, 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송일 시, 상기 기지국은 1421단계에서 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 전송하라고 지시하는 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지를 상기 중계국에게 전송하고, 상기 1423단계로 진행한다. 반면, 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송이 아닐 시, 상기 기지국은 바로 상기 1423단계로 진행한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 1423단계에서 단말로부터의 메시지를 수신 대기한다.
이후, 상기 기지국은 1425단계에서 상기 단말기의 핸드오버 수행 거절 정보를 포함하는 상기 <표 2>의 MOB_HO-IND 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 메시지가 수신될 시, 상기 기지국은 1427단계에서 상기 단말기가 핸드오버를 수행하기에 적당한 후보 노드 리스트를 재구성하고, 1429단계에서 상기 재구성한 후보 노드 리스트를 포함하는 상기 <표 3>의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 상기 단말기에게 전송하도록 상기 중계국에게 지시하기 위하여 상기 단말기의 핸드오버 지침을 결정한다. 여기서, 상기 단말기의 핸드오버 지침은 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송, 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송 중 하나이다.
이후, 상기 기지국은 1431단계에서 상기 단말기의 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송인지 여부를 검사하고, 상기 단말기의 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송일 시, 1433단계에서 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 전송하라고 지시하는 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지를 상기 중계국에게 전송한 후, 상기 1423단계로 진행한다. 반면, 상기 단말기의 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송이 아닐 시, 상기 기지국은 1435단계에서 상기 단말기의 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송인지 여부를 검사한다. 만약, 상기 단말기의 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송일 시, 상기 기지국은 1437단계에서 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 전송하라고 지시하는 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지를 상기 중계국에게 전송하고, 상기 1423단계로 진행한다. 반면, 상기 단말기의 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송이 아닐 시, 상기 기지국은 바로 상기 1423단계로 진행한다.
한편, 상기 1425단계에서 상기 단말기의 핸드오버 거절 정보를 포함하는 상기 <표 2>의 MOB_HO-IND 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 기지국은 본 발명에 따른 단말 핸드오버 수행 지시 절차를 종료한다.
한편, 상기 1423단계에서 단말의 핸드오버 수행을 알리는 MOB_HO-IND 메시지가 수신되면, 상기 기지국은 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리기 위해 MSHO-notify 메시지를 상기 중계국으로 전송한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국 요청에 의한 단말 핸드오버 지원에 대한 지시를 처리하는 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 15를 참조하면, 먼저 상기 중계국은 1511단계에서 기지국과 직접 신호를 송수신하지 못하는 단말기와 상기 기지국과 통신을 수행하여 상기 단말기와 상기 기지국 간의 신호를 릴레이 한다. 이후, 상기 중계국은 1513단계에서 상기 기지국으로부터 상기 단말기에게 핸드오버 수행을 지시하는 메시지를 전송하도록 지시하는 상기 <표 14>의 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지를 수신하고, 1515단계에서 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지의 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송인지 여부를 검사한다. 만약, 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지의 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송일 시, 상기 중계국은 1517단계에서 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지에서 제공하는 단말 핸드오버 정보를 이용하여 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 구성하고, 상기 구성된 MOB_BSHO-REQ 메시지를 상기 단말기에게 전송한다.
반면, 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지의 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송이 아닐 시, 상기 중계국은 1519단계에서 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송인지 여부를 검사하고, 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송일 시, 1521단계에서 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지에서 제공하는 단말 핸드오버 정보를 이용하여 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지를 구성한 후, 상기 구성된 MOB_BSHO-REQ 메시지를 상기 단말기에게 전송한다.
반면, 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-REQ 메시지 전송이 아닐 시, 상기 중계국은 1523단계에서 상기 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송인지 여부를 검사한다. 만약, 상기 단말기 핸드오버 지침이 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송일 시, 상기 중계국은 1525단계에서 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지에서 제공하는 단말 핸드오버 정보를 이용하여 강제 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 구성하고, 상기 구성된 MOB_BSHO-RSP 메시지를 상기 단말기에게 전송한다. 반면, 상기 단말기 핸드오버 지침이 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지 전송일 시, 상기 중계국은 1527단계에서 상기 단말 핸드오버 명령(MOB_HO-CMD) 메시지에서 제공하는 단말 핸드오버 정보를 이용하여 추천 핸드오버 모드의 MOB_BSHO-RSP 메시지를 구성하고, 상기 구성된 MOB_BSHO-RSP 메시지를 상기 단말기에게 전송한다. 이후, 상기 중계국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
이하, 본 발명에 따른 단말기(MS), 중계국(RS), 기지국(BS)의 블록 구성도를 설명하기로 한다. 동일한 인터페이스 모듈(통신모듈)을 갖는 상기 단말기(MS), 중계국(RS) 및 기지국(BS)은 동일한 블록 구성을 가지므로, 이하 설명에서는 하나의 장치를 가지고 단말기, 중계국 및 기지국의 동작을 설명하기로 한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단말기(혹은 중계국 혹은 기지국)의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명은 TDD-OFDMA 시스템을 가정하여 살펴보기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단말기(혹은 중계국 혹은 기지국)는, RF처리기(1601), ADC(1603), OFDM복조기(1605), 복호화기(1607), 메시지 처리부(1609), 제어부(1611), 핸드오버 처리부(1613), 메시지 생성부(1615), 부호화기(1617), OFDM변조기(1619), DAC(1621), RF처리기(1623), 스위치(1625), 시간제어기(1627)를 포함하여 구성된다.
도 16를 참조하면, 먼저 시간제어기(1627)는 프레임 동기에 근거해서 스위치(1625)의 스위칭 동작을 제어한다. 예를들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 시간제어기(1627)는 안테나와 수신단의 RF처리기(1610)가 연결되도록 상기 스위치(1625)를 제어하고, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신단의 RF처리기(1623)가 연결되도록 상기 스위치(1625)를 제어한다.
수신 구간동안, 상기 RF처리기(1601)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. ADC(1603)은 상기 RF처리기(1601)로부터의 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력한다. OFDM복조기(1305)는 상기 ADC(1603)에서 출력되는 샘플데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다.
복호화기(1607)는 상기 OFDM복조기(1605)로부터의 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하고, 상기 선택된 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.
메시지 처리부(1609)는 상기 복호화기(1607)로부터 입력되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 제어부(1611)로 제공한다. 본 발명에 따라 상기 메시지 처리부(1609)는 수신되는 핸드오버 관련 제어메시지에서 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(1611)로 제공한다.
상기 제어부(1611)는 상기 메시지 처리부(1609)로부터의 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 그 결과를 메시지 생성부(1615)로 제공한다. 본 발명에 따른 핸드오버 처리부(1613)는 상기 제어부(1611)의 제어하에 핸드오버에 필요한 정보를 생성 및 관리하는 기능을 수행한다.
상기 메시지 생성부(1615)는 상기 제어부(1611)로부터 제공받은 각종 정보들을 가지고 메시지를 생성하여 물리계층의 부호화기(1617)로 출력한다. 본 발명에 따라 상기 메시지 생성부(1615)는 송신할 핸드오버 관련 제어메시지를 생성하여 상기 부호화기(1617)로 출력한다.
상기 부호화기(1617)는 상기 메시지 생성부(1615)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. OFDM변조기(1619)는 상기 부호화기(1617)로부터의 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM심볼)를 출력한다. DAC(1621)는 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. RF처리기(1623)는 상기 DAC(1621)로부터의 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
상술한 구성에서, 상기 제어부(1611)는 프로토콜 제어부로서, 상기 메시지 처리부(1609), 상기 메시지 생성부(1615) 및 상기 핸드오버 처리부(1613)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(1611)는 상기 메시지 처리부(1609), 상기 메시지 생성부(1615) 및 상기 핸드오버 처리부(1613)의 기능을 수행할수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 제어부(1611)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 이들 중 일부만 상기 제어부(1611)에서 처리하도록 구성할 수 있다.
그러면, 상기 도 16의 구성에 근거하여 단말기, 중계국 및 기지국의 동작을 각각 살펴보기로 한다. 이하, MAC계층에서 수행되는 제어메시지 처리 위주로 살펴보기로 한다.
먼저, 단말기를 살펴보면, 상기 메시지 처리부(1609)는 중계국 또는 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(1611)로 제공한다. 본 발명에 따라 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1), MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3)가 수신될 경우, 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(1611)로 제공한다. 그러면, 상기 제어부(1619)는 상기 메시지 처리부(1611)로부터의 제어정보에 따라 상기 핸드오버 처리부(1613)를 제어한다.
상기 핸드오버 처리부(1613)는 상기 제어부(1611)의 제어하에 핸드오버에 필요한 통신절차를 수행하기 위한 정보를 생성하여 상기 제어부(1611)로 제공한다. 예를들어, 상기 핸드오버 처리부(1613)는 서빙국의 핸드오버 요청에 따라 핸드오버 수행 가능성을 판단하는 동작, 상기 서빙국이 추천하는 후보 타겟 노드 리스트에 대해 스캐닝을 수행하는 동작, 핸드오버 수행을 최종 결정하는 동작, 핸드오버 수행에 적절한 타겟 노드를 선택하는 동작 등을 수행하고, 그 결과를 상기 제어부(1611)로 제공한다.
상기 메시지 생성부(1615)는 상기 제어부(1611)의 제어 하에 중계국 혹은 기지국에게 송신할 메시지를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 본 발명에 따라 MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 생성하여 물리계층의 부호화기(1617)로 전달한다. 상기 메시지 생성부(1609)에서 생성된 메시지는 물리계층에서 전송 가능한 형태로 가공된 후 안테나를 통해 송신된다.
다음으로, 중계국을 살펴보면, 먼저 메시지 처리부(1609)는 단말기 또는 기지국 또는 다른 중계국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(1611)로 통보한다. 본 발명에 따라 단말기로부터 상기 MOB_HO-IND 메시지(표 2)가 수신될 경우, 혹은 기지국으로부터 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1), MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3), MSHO-INFORM 메시지(표 7), MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8), HO-notify 메시지(표 10), MSHO-INFO-RSP 메시지(표 13), MOB_HO-CMD 메시지(표 14)가 수신될 경우, 혹은 다른 중계국으로부터 MSHO-INFORM 메시지(표 7), MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8), HO-notify 메시지(표 10)가 수신될 경우, 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(1611)로 제공한다. 그러면, 상기 제어부(1611)는 상기 메시지 처리부(1609)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다.
상기 핸드오버 처리부(1613)는 상기 제어부(1611)의 제어 하에 핸드오버에 필요한 통신절차를 수행하기 위한 정보를 생성하여 상기 제어부(1611)로 제공한다. 예를들어, 단말기의 핸드오버 필요성을 판단하는 동작, 상기 단말기에게 추천할 후보 타겟 노드 정보를 파악하는 동작, 상기 단말기가 핸드오버를 수행하기에 적절한 인접 노드 정보를 구성하는 동작, 상기 단말기에게 핸드오버 수행 요청을 전송하는 동작, 상기 단말의 핸드오버 실행 여부를 판단하는 동작 등을 수행하고, 그 결과를 상기 제어부(1611)로 통보한다.
상기 메시지 생성부(1615)는 상기 제어부(1611)의 제어 하에 단말기에게 송신할 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1), MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3)를 생성하거나, 혹은 기지국에게 송신할 MSHO-INFORM 메시지(표 7), MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8), MSHO-INFO-REQ 메시지(표 12), MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 생성하거나, 혹은 다른 중계국에게 송신할 MSHO-INFORM 메시지(표 7), MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8), HO-notify 메시지(표 10)를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 상기 메시지 생성부(1609)에서 생성된 메시지는 물리계층에서 전송 가능한 형태로 가공된 후 안테나를 통해 송신된다.
다음으로, 기지국으로 살펴보면, 메시지 처리부(1609)는 단말기 혹은 중계국 혹은 다른 기지국으로부터 수신되는 제어 메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(1611)로 통보한다. 본 발명에 따라 단말기로부터 상기 MOB_HO-IND 메시지(표 2)를 수신하거나, 혹은 중계국으로부터 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1), MOB_HO-IND 메시지(표 2), MSHO-INFORM-ACK 메시지(표 8), MSHO-INFO-REQ 메시지(표 12)를 수신하거나, 혹은 다른 기지국으로부터 HO-request 메시지(표 4), HO-response 메시지(표 6), HO-confirm 메시지(표 11)가 수신될 경우, 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(1611)로 제공한다. 그러면, 상기 제어부(1611)는 상기 메시지 처리부(1609)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다.
상기 핸드오버 처리부(1613)는 상기 제어부(1611)의 제어 하에 핸드오버에 필요한 통신절차를 수행하기 위한 정보를 생성하여 상기 제어부(1611)로 제공한다. 예를들어, 핸드오버가 필요한 단말기를 판단하는 동작, 단말기에게 추천할 후보 타겟 노드 리스트를 파악하는 동작, 인접 셀 기지국에게 단말기 핸드오버 가능성을 알리는 동작, 인접 셀 기지국 및 서빙 셀 노드 중 단말기에게 적합한 후보 타겟 노드 리스트를 수집하는 동작, 단말기가 핸드오버할 타겟 노드를 파악하는 동작 등을 수행하고, 그 결과를 상기 제어부(1611)로 제공한다.
상기 메시지 생성부(1615)는 상기 제어부(1611)의 제어 하에 단말기 혹은 중계국 혹은 다른 기지국으로 송신할 메시지를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 본 발명에 따라 단말기에게 송신할 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1), MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3)를 생성하거나, 혹은 중계국에게 송신할 MOB_BSHO-REQ 메시지(표 1), MOB_BSHO-RSP 메시지(표 3), MSHO-INFORM 메시지(표 8), HO-notify 메시지(표 10), MSHO-INFO-RSP 메시지(표 13), MOB_HO-CMD 메시지(표 14)를 생성하거나, 혹은 다른 기지국에게 송신할 HO-request 메시지(표 4), HO-response 메시지(표 6), HO-confirm 메시지(표 11)를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 상기 메시지 생성부(1609)에서 생성된 메시지는 물리계층에서 전송 가능한 형태로 가공된 후 안테나를 통해 송신된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를들어, 상술한 메시지 구조들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예로서, 당업자라면 용이하게 변형하여 실시할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 기지국과 단말기간 직접 링크 채널 상황이 열악한 경우, 상기 단말기와 상기 기지국 간 다중 홉 릴레이 경로를 제공할 수 있는 중계국을 사용함으로써, 상기 중계국을 통해 상기 단말기에게 상기 기지국과 직접 링크를 이용한 통신을 수행하는 경우와 동일한 서비스 및 기능을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명은 상기 다중 홉 릴레이 시스템에서 단말기의 핸드오버 방안을 제안함으로써, 이동성을 갖는 단말기에게 통신 지속성을 보장할 뿐만 아니라 셀의 부하량(load) 관리 및 중계국 구성/배치 등을 용이하게 수행할 수 있는 이점을 제공한다. 또한 본 발명은 중계국간 핸드오버 제어 메시지 송수신을 제안함으로써, 서빙 기지국을 통한 메시지 송수신에서 발생하는 지연을 제거할 수 있는 이점이 있다.

Claims (66)

  1. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국(Relay Station)의 통신 방법에 있어서,
    기지국으로부터 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하여 확인하는 과정과,
    상기 핸드오버 요청 메시지를 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 단말기로부터 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 수신하여 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중계국은 상기 단말기와 상기 기지국 사이에 교환되는 메시지에 상기 단말기의 식별자를 인캡슐레이션 혹은 디캡슐레이션하여 릴레이하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 후보 노드 리스트는 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 후보 노드에 대하여 식별자, 프리앰블 인덱스, 제공할 수 있는 서비스레벨 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서.
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 식별자, 상기 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 실행을 지시하는 경우, 상기 단말기와의 연결 자원을 해제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 취소를 지시하는 경우, 상기 단말기와 서빙 기지국과의 통신을 계속해서 릴레이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시하는 경우, 상기 기지국으로부터 재작성된 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하여 확인하는 과정과,
    상기 핸드오버 응답 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 기지국(Base Station)의 통신 방법에 있어서,
    중계국과 통신중인 단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 후보 노드 리스트를 작성하는 과정과,
    상기 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 중계국을 경유하여 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 단말기로부터 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 중계국을 경유하여 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 후보 노드 리스트는 상기 기지국, 서빙 셀의 중계국, 인접 셀 기지국, 인접 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 후보 노드에 대하여 식별자, 프리앰블 인덱스, 제공할수 있는 서비스 레벨 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 시별자, 상기 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버의 필요성은 셀간 로드 밸런싱(load balancing), 중계국의 재배치, 단말기로부터 보고된 스캐닝 결과 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 중계국은 상기 단말기와 상기 기지국 사이에 교환되는 메시지에 상기 단말기의 식별자를 인캡슐레이션 혹은 디캡슐레이션하여 릴레이하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 후보 리스트 작성 과정은,
    상기 단말기가 핸드오버할수 있는 인접 노드들로 핸드오버 관련 제어정보를 요청하는 과정과,
    상기 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 제어정보를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 관련 제어정보를 이용하여 상기 후보 노드 리스트를 작성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 실행을 지시하는 경우, 상기 핸드오버 지시 메시지에 설정된 타겟 노드를 확인하는 과정과,
    상기 타겟 노드가 상기 기지국이면, 상기 단말기와 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정과,
    상기 타겟 노드가 서빙 셀의 노드이면, 상기 타겟 노드로 핸드오버 통지 메시지를 전송하는 과정과.
    상기 타겟 노드가 인접 셀의 노드이면, 상기 인접 셀의 기지국으로 핸드오버 통지 메시지를 전송한후 상기 단말기와의 연결 자원을 해제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 취소를 지시하는 경우, 상기 단말기와 통신을 계속 유지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시하는 경우, 상기 후보 노드 리스트를 재작성하여 상기 단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 통신시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서,
    단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 후보 노드 리스트를 작성하는 과정과,
    상기 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 단말기로부터 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 후보 노드 리스트는 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는 후보 노드에 대하여 식별자, 프리앰블 인덱스, 제공할수 있는 서비스 레벨 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 식별자, 상기 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 후보 노드 리스트 작성 과정은,
    상기 단말기가 핸드오버할수 있는 인접 노드들로 핸드오버 관련 제어정보를 요청하는 과정과,
    상기 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 제어정보를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 관련 제어정보를 이용해서 상기 후보 노드 리스트를 작성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 제어정보는, 단말기에게 제공할 수 있는 대역량(bandwidth), 서비스 레벨(service level)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 핸드오버할수 있는 인접 노드와 직접 통신이 가능한 경우, 상기 중계국과 상기 인접 노드는 기지국을 경유하지 않고 직접 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 실행을 지시하는 경우, 상기 핸드오버 지시 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 실행을 지시하는 경우, 상기 핸드오버 지시 메시지에 설정된 타겟 노드로 핸드오버 통지 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 통지 메시지를 전송한후, 상기 단말기와의 연결 자원을 해제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 핸드오버 통지 메시지 전송 과정은,
    상기 타겟 노드와 직접 통신이 가능한 경우, 서빙 기지국을 경유하지 않고 상기 타겟 노드로 상기 핸드오버 통지 메시지를 직접 전송하는 과정과,
    상기 타겟 노드와 직접 통신이 가능하지 않는 경우, 상기 핸드오버 지시 메시지에 상기 단말기의 식별자를 추가하여 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 취소를 지시하는 경우, 상기 단말기와 상기 서빙 기지국과의 통신을 계속해서 릴레이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시하는 경우, 상기 후보 노 드 리스트를 재작성하여 상기 단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서,
    중계국으로부터 단말기의 핸드오버 가능성을 알리는 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 메시지에 설정된 후보 노드들로부터 핸드오버 관련 제어정보를 수집하는 과정과,
    상기 수집된 핸드오버 관련 제어정보를 포함하는 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 중계국으로부터 핸드오버 지시 메시지가 수신될 경우, 타겟 노드가 상기 기지국인지 검사하는 과정과,
    상기 타겟 노드가 상기 기지국일 경우, 상기 단말기와 필요한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 중계국으로부터 핸드오버 지시 메시지가 수신될 경우, 타겟 노드가 인접 셀의 노드인지 검사하는 과정과,
    상기 타겟 노드가 인접 셀의 노드일 경우, 상기 인접 셀의 기지국으로 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리는 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 핸드오버 처리 방법에 있어서,
    단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 서빙 기지국이, 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련정보를 수집하여 후보 노드 리스트를 작성하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이, 상기 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기와 통신중인 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 단말기가, 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 후보 노드 리스트는, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 중계국은 상기 단말기와 상기 기지국 사이에 교환되는 메시지에 상기 단말기의 식별자를 인캡슐레이션 혹은 디캡슐레이션하여 릴레이하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제34항에 있어서,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 실행을 지시하는 경우, 상기 중계국이, 상기 단말기와의 연결 자원을 해제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제34항에 있어서,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시하는 경우, 상기 기지국이, 후보 노드 리스트를 재작성하고, 상기 재작성된 후보리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 응답 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 핸드오버 처리 방법에 있어서,
    단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 서빙 중계국이, 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련정보를 수집하여 후보 노드 리스트를 작성하는 과정과,
    상기 중계국이, 상기 후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 단말기가, 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 후보 노드 리스트는, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 실행을 지시할 경우, 상기 중계국이, 상기 핸드오버 지시 메시지에 설정된 타겟 노드로 핸드오버 통지 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시할 경우, 상기 중계국이, 상기 후보 노드 리스트를 재작성하여 상기 단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 핸드오버 요청 메시지를 단말기로 포워딩하는 과정과,
    상기 단말기로부터 수신되는 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 포워딩하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 상기 단말기의 핸드오버 수행을 알리는 메시지 수신시, 상기 단말기의 콘텍스트(context) 정보를 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국 장치에 있어서,
    후보 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 메시지 생성부로부터의 핸드오버 요청 메시지를 규정된 무선규격에 따라 변환하여 단말기로 송신하는 송신기와,
    상기 핸드오버 요청 메시지 전송후, 상기 단말기로부터 수신되는 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 처리하는 메시지 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 후보 노드 리스트는 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제43항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 후보 노드에 대하여 식별자, 프리앰블 인덱스, 제공할수 있는 서비스 레벨 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제43항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 식별자, 상기 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서,
    중계국과 통신중인 단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 후보 노드 리스트를 작성하고, 핸드오버 지침을 결정하는 과정과,
    상기 후보 노드 리스트 및 상기 핸드오버 지침 정보를 포함하는 핸드오버 명령 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 단말기로부터 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상 기 중계국을 경유하여 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 핸드오버 지침은 추전 핸드오버 모드의 핸드오버 요청 메시지 전송 혹은 강제 핸드오버 모드의 핸드오버 요청 메시지 전송 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 핸드오버 명령 메시지는, 핸드오버 지침 정보, 단말기의 식별자, 후보노드 식별자, 후보노드가 제공할 수 있는 서비스 레벨 정보, 핸드오버 최적화 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제47항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 식별자, 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제47항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시하는 경우, 후보 노드 리스트를 재작성하고, 핸드오버 지침을 결정하는 과정과,
    상기 재작성된 후보 노드 리스트 및 상기 핸드오버 지침 정보를 포함하는 상기 핸드오버 명령 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 핸드오버 지침은 추천 핸드오버 모드의 핸드오버 응답 메시지 전송 혹은 강제 핸드오버 모드의 핸드오버 응답 메시지 전송 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서,
    기지국으로부터 핸드오버 지침이 설정된 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 지침 정보에 따라 핸드오버 요청 메시지 혹은 핸드오버 응답 메시지를 작성하는 과정과,
    상기 작성된 메시지를 단말기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 작성된 메시지는, 추전 핸드오버 모드의 핸드오버 요청 메시지, 강제 핸드오버 모드의 핸드오버 요청 메시지, 추천 핸드오버 모드의 핸드오버 응답 메시지, 강제 핸드오버 모드의 핸드오버 응답 메시지 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제53항에 있어서,
    상기 핸드오버 명령 메시지는, 핸드오버 지침 정보, 단말기의 식별자, 후보노드 식별자, 후보노드가 제공할 수 있는 서비스 레벨 정보, 핸드오버 최적화 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제53항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 후보 노드에 대한 식별자, 프리앰블 인덱스, 후보노드가 제공할 수 있는 서비스레벨 정보, 핸드오버 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제53항에 있어서,
    상기 핸드오버 응답 메시지는, 후보 노드에 대한 식별자, 프리앰블 인덱스, 후보노드가 제공할 수 있는 서비스레벨 정보, 핸드오버 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제53항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송한 후, 상기 단말기로부터 핸드오버 실행여부가 설정된 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 상기 기지국으로 릴레이 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 식별자, 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하 는 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 핸드오버 처리 방법에 있어서,
    단말기의 핸드오버가 필요한 경우, 서빙 기지국이, 후보 노드 리스트를 작성하고 핸드오버 지침을 결정하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이, 상기 후보 노드 리스트 및 상기 핸드오버 지침 정보를 포함하는 핸드오버 명령 메시지를 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 명령 메시지의 정보들을 이용해서 핸드오버 요청 메시지를 작성하는 과정과,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 요청 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 단말기가, 핸드오버 실행여부를 설정된 핸드오버 지시 메시지를 상기 중계국을 경유하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 핸드오버 명령 메시지는, 핸드오버 지침 정보, 단말기의 식별자, 후보 노드 식별자, 후보노드가 제공할 수 있는 서비스 레벨 정보, 핸드오버 최적화 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제60항에 있어서,
    상기 핸드오버 명령 메시지에 설정되는 핸드오버 지침은, 추천 핸드오버 모드의 핸드오버 요청 메시지의 전송, 강제 핸드오버 모드의 핸드오버 요청 메시지의 전송, 추전 핸드오버 모드의 핸드오버 응답 메시지 전송, 강제 핸드오버 모드의 핸드오버 응답 메시지 전송 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 제60항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는, 핸드오버 실행여부를 나타내는 핸드오버 지시 타입, 타겟 노드의 식별자, 타겟 노드의 프리앰블 인덱스 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 제60항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 후보 노드에 대한 식별자, 프리앰블 인덱스, 후보노드가 제공할수 있는 서비스레벨 정보, 핸드오버 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제60항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지가 핸드오버 거절을 지시하는 경우, 상기 기지국이, 후보 노드 리스트를 재작성하고, 상기 핸드오버 지침을 결정하는 과정과,
    상기 기지국이, 상기 재작성된 후보 노드 리스트 및 상기 핸드오버 지침 정보를 포함하는 상기 핸드오버 명령 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 중계국이, 상기 핸드오버 명령 메시지의 정보들을 이용해서 핸드오버 응답 메시지를 작성하고, 상기 핸드오버 응답 메시지를 상기 단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제65항에 있어서,
    상기 핸드오버 응답 메시지는, 후보 노드에 대한 식별자, 프리앰블 인덱스, 후보노드가 제공할 수 있는 서비스레벨 정보, 핸드오버 모드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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