KR20070049072A - 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템에서 이동 중계국의 핸드오버를 처리하기 위한 장치및 방법 - Google Patents

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템에서 이동 중계국의 핸드오버를 처리하기 위한 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동성을 갖는 중계국의 핸드오버를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 핸드오버 처리 방법은, 핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동 중계국이, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지 수신시, 상기 서빙 기지국이, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성하는 과정과, 상기 서빙 기지국이, 상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 이동 중계국이, 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 정보에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하고, 상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다. 이와 같은 본 발명은 상기 다중 홉 릴레이 시스템에서 이동성을 갖는 중계국의 핸드오버 방안을 제안함으로써, 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국의 서비스 영역에 포함되어 있는 하위 노드에게 통신 지속성을 보장할 수 있는 이점이 있다
릴레이 통신 시스템, 핸드오버, 이동 중계국

Description

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버를 처리하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING HANDOVER OF MOBILE RELAY STATION 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 핸드오버를 수행하는 이동 중계국의 동작을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 요청을 처리하는 서빙 기지국의 동작을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 요청을 릴레이하는 상위 중계국의 동작을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 인접 셀에 위치한 기지국의 동작을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 가능성을 수신한 인접 중계국의 동작을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계국(혹은 기지국)의 블록 구성을 도시하는 도면.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 이동성을 갖는 중계국의 핸드오버를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하 'LAN'이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 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 IEEE802.16e 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.
상기한 바와 같이, 단말기와 기지국의 통신을 릴레이하는 중계국은 이동성을 가질 수 있다. 따라서, 이동 중계국일 경우 기지국 혹은 상위 중계국의 서비스 영역을 벗어날 수 있다. 상기 이동 중계국이 새로운 상위 중계국 또는 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동하는 경우, 상기 이동 중계국의 서비스 영역에 속하는 단말기 혹은 하위 중계국에게 지속적인 서비스를 보장하기 위해서 상기 이동 중계국을 핸드오버시켜야 한다. 즉, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선통신 시스템에서, 이동 중계국을 고려할 경우, 상기 이동 중계국을 효과적으로 핸드오버시킬 수 있는 절차를 정의할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 이동성을 갖는 중계국을 핸드오버하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 타겟 노드로의 핸드오버를 수행한 이동 중계국 및 상기 중계국의 서비스 영역에 있는 하위 노드에게 지속적인 통신 서비스를 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 이동 중계국의 핸드오버를 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국(mobile relay station)의 통신 방법에 있어서, 핸드오버가 필요한 경우, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 서빙 기지국으로부터 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 정보에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하는 과정과, 상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 서빙 기지국의 통신 방법에 있어서, 이동 중계국으로부터 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지 수신시, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성하는 과정과, 상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 이동 중계국으로부터 핸드오버 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국 장치에 있어서, 핸드오버가 필요한 경우, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 생성하는 메시지 생성기와, 상기 메시지 생성기로부터의 메시지를 규정된 무선규격에 따라 변환하여 안테나를 통해 송신하는 송신기와, 상기 핸드오버 요청 메시지 전송후, 상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 핸드오버 응답 메시지에서 인접 노드 리스트를 추출하는 메시지 처리부와, 상기 인접 노드 리스트에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하는 핸드오버 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 기지국 장치에 있어서, 이동 중계국으로부터 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지 수신시, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성하는 핸드오 버 처리부와, 상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 메시지 생성기로부터의 메시지를 규정된 무선규격에 따라 가공하여 안테나를 통해 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 처리 방법에 있어서, 핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동 중계국이, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지 수신시, 상기 서빙 기지국이, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성하는 과정과, 상기 서빙 기지국이, 상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 이동 중계국이, 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 정보에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하고, 상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 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 있 다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에서 이동 중계국(MRS: Mobile Relay Station)의 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 지원할수 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 핸드오버를 수행하는 이동 중계국의 동작을 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 이동 중계국은 411단계에서 서빙국과 통신을 수행한다. 여기서, 상기 이동 중계국과 통신중인 상기 서빙국은 상위 중계국 혹은 서빙 기지국이 될 수 있다. 상기 통신 수행중, 상기 이동중계국은 413단계에서 상기 서빙국으로부터 인접 기지국 및 인접 중계국 정보를 획득한다.
이후, 상기 이동 중계국은 415단계에서 상기 인접 기지국 및 인접 중계국에 대한 신호 세기를 측정하는 스캐닝을 수행하여 핸드오버 가능성을 판단한다. 이때, 상기 이동 중계국이 현재 통신을 수행하고 있는 서빙국보다 신호 세기가 우수한 인접 노드를 찾거나, 핸드오버를 요청할 수 있는 임계값 이상의 신호세기를 갖는 핸드오버 가능한 인접 노드가 검출되면, 상기 이동 중계국은 417단계로 진행하여 핸드오버를 요청하기 위해 상기 서빙국으로 중계국 핸드오버 요청 (MOB_RSHO-REQ: RS HANDOVER REQUEST, 이하 'MOB_RSHO-REQ'라 칭하기로 한다)메시지를 전송한다. 상기 중계국 핸드오버 요청 메시지는 최종적으로 서빙 기지국에 전달된다.
여기서, 상기 MOB_RSHO-REQ 메시지 구조는 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MOB_RSHO-REQ_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
RS_ID TBD Requester RS's Identifier (RS CID or RS MAC address, etc.)
N_Candidate_Node 8 Number of candidate nodes recommended by the RS
For(i=0; i<N_Candidate_Node; i++) {
Node ID TBD Candidate node's Identifier (Node MAC address, preamble index, etc.)
Signal measurement values TBD CINR, RSSI, relative delay, RTD, etc.
}
Including_Child_Node 1 This field indicates whether the requester RS manages other nodes (RS or MS or SS). 0: no child node 1: child nodes exist
Reserved 7 Shall be set to zero
}
상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 상기 MOB_RSHO-REQ 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 이중 중계국의 식별자(RS_ID)와, 상기 이동 중계국이 추천하는 타겟 노드가 될 수 있는 인접 노드들의 개수(N_Candidate_node)와, 인접 노드 리스트와, 상기 핸드오버를 수행하고자 하는 이동 중계국이 릴레이 서비스를 제공하고 있는 하위 노드 정보(Including_Child_Node) 등을 포함한다. 상기 이동 중계국이 타겟 노드로서 추천하는 인접 노드 리스트에 포함된 인접 노드의 정보는, 인접 노드의 식별자(MAC 주소 혹은 프리앰블 인덱스)와, 상기 인접 노드에 대한 신호 세기 측정 정보(Signal measurement values) 등을 포함한다. 여기서, 상기 인접 노드에 대한 신호 세기 측정 정보는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ration) 혹은 RSSI(Received Signal Strength Indication) 혹은 상대적 지연(relative delay) 혹은 RTD(round trip delay) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 인접 노드들은 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국. 서빙 셀의 인접 중계국을 포함할 수 있다. 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보는 상기 이동 중계국이 핸드오버를 수행한 이후에도 계속 릴레이 서비스를 제공해야 하는 하위 노드의 존재여부를 나타내며, 필요한 경우 각 하위 노드에 대한 식별자 및 요구하는 서비스 레벨 등을 포함할 수 있다.
상기 서빙국으로 MOB_RSHO-REQ 메시지를 전송한후, 상기 이동 중계국은 419단계로 진행하여 상기 서빙국으로부터 중계국 핸드오버 응답(MOB_RSHO-RSP: RS HANDOVER RESPONSE, 이하 'MOB_RSHO-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신한다.
여기서, 상기 MOB_RSHO-RSP 메시지 구조는 하기 <표 2>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MOB_RSHO-RSP_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
RS_ID TBD Requester RS's Identifier (RS CID or RS MAC address, etc.)
N_Candidate_Node 8 Number of candidate nodes recommended by serving BS
For(i=0; i<N_Candidate_Node; i++) {
Node ID TBD Candidate node's Identifier (Node MAC address, preamble index, etc.)
RS capability TBD RS capability after performing handover to the candidate node. (this parameter may indicate the type/feature of relay station.) 0: RS capability off 1: RS capability on
Estimated service level TBD available service level provided by the candidate node
}
}
상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이, 상기 MOB_RSHO-RSP 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 이동 중계국의 식별자(RS_ID)와, 상기 서빙국이 핸드오버 타겟 노드로서 추천하는 인접 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 인접 노드 리스트 등을 포함한다. 상기 인접 노드 리스트에 포함된 각 인접 노드의 정보는, 인접 노드의 식별자(MAC주소 또는 프리앰블 인덱스)와, 상기 이동 중계국이 상기 인접 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 중계국의 역할을 계속 수행할지 여부를 나타내는 중계국 기능 정보(RS capability)와, 상기 이동 중계국이 해당 인접 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 제공받을 수 있는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다. 또한, 상기 중계국 기능(RS capability) 정보는, 중계국 역할 온/오프 정보 뿐만 아니라, 상기 이동중계국이 핸드오버했을 때 수행할 수 있는 상세 기능 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 인접 노드들은 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 인접 중계국을 포함할 수 있다.
한편, 상기 이동 중계국이 인접 노드로 핸드오버를 수행한 후 중계국의 역할을 계속 수행하지 않는다면, 상기 이동 중계국은 자신을 서빙국으로 하여 통신을 수행하고 있는 하위 노드들을 강제로 핸드오버시켜야 한다. 상기 하위 노드들에 대한 강제 핸드오버 시점 및 핸드오버 절차는 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로, 여기서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 MOB_RSHO-RSP 메시지를 수신한후, 상기 이동 중계국은 421단계에서 핸드오버를 수행할 타겟 노드를 선택하고, 상기 타겟 노드의 정보를 포함하는 중계국 핸드오버 지시(MOB_RSHO-IND: RS HO INDICATION, 이하 'MOB_RSHO-IND'라 칭하기로 한다) 메시지를 상기 서빙국으로 전송한다. 상기 타겟 노드는 스캐닝을 통해 획득된 신호세기 혹은 핸드오버했을 때의 중계국 역할 혹은 핸드오버했을 때 제공받을수 있는 서비스 레벨 혹은 여러 가지 기준들을 동시에 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 중계국 핸드오버 지시 메시지는 최종적으로 서빙 기지국에 전달된다.
여기서, 상기 MOB_RSHO-IND 메시지 구조는 하기 <표 3>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MOB_RSHO-IND_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
RS_ID TBD RS's Identifier (RS CID or RS MAC address, etc.)
Target Node ID TBD Target node's Identifier (Node MAC address, preamble index, etc.)
Including_Child_Node 1 This field indicates whether the requester RS manages other nodes (RS or MS or SS). 0: no child node 1: child nodes exist
Reserved 5 Shall be set to zero
}
상기 <표 3>에 나타낸 바와 같이, 상기 MOB_RSHO-IND 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 이동 중계국의 식별자(RS_ID)와, 핸드오버를 수행할 타겟 노드의 식별자(CID 혹은 MAC주소 혹은 프리앰블 인덱스)와, 상기 핸드오버를 수행하는 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보(Including_Child_Node) 등을 포함한다. 상기 하위 노드 정보는 상기 이동 중계국이 핸드오버를 수행한 이후에도 계속 릴레이 서비스를 제공해야 하는 하위 노드의 존재여부를 포함하며, 필요한 경우 각 하위 노드의 식별자를 포함할 수 있다. 이때, 이동 중계국이 상기 MOB_RSHO-RSP 메시지(표 2)에 포함된 정보에 따라 핸드오버 이후 중계국 기능을 수행할 수 없는 인접 노드를 타겟 노드로 선정한 경우에는 함께 핸드오버하는 하위 노드가 없는 것으로 설정해야 한다.
상기와 같이, 핸드오버 수행을 알리는 MOB_RSHO-IND 메시지를 서빙국에게 전송한 뒤, 상기 이동 중계국은 423단계에서 MOB_RSHO-IND 메시지에 설정된 타겟 노드가 서빙 셀 노드인지를 판단한다. 만일, 상기 타겟 노드가 서빙 셀 노드인 경우, 상기 이동 중계국은 425단계로 진행하여 상기 타겟 노드와 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 여기서, 상기 이동 중계국은 상기 타겟 노드와 레인징 절차를 수행하고, 기본 능력 협상 절차, 연결 식별자 갱신 절차, 인증 절차 등 상기 타겟 노드와의 통신에 필요한 일부 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 만일, 상기 타겟 노드가 상기 서빙 셀 노드가 아니면, 상기 이동 중계국은 427단계로 진행하여 상기 타겟 노드와 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 상기 425단계와 427단계에서 수행하는 네트워크 재진입 절차는 동일할 수 있으나, 상기 타겟 노드가 서빙 셀 노드인 경우에는 상기 이동 중계국이 서빙 기지국에 이미 등록되어 있는 상태이므로, 상기 425단계에서 수행되는 네트워크 재진입 절차는 상기 427단계에서 수행되는 인접 셀에서의 네트워크 재진입 절차에 비해 일부 단계를 생략할 수 있다.
또한 상기 이동 중계국이 관리하는 하위 단말 혹은 하위 중계국이 상기 이동 중계국과 함께 인접 노드로 핸드오버를 수행한 경우, 상기 이동 중계국은 상기 425단계 혹은 427단계의 네트워크 재진입 절차 중 이동 중계국 자신의 하위 노드 정보를 상기 타겟 노드로 제공할 수 있다. 특히 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국의 하위 노드가 인접 셀에 있는 타겟 노드로의 핸드오버를 수행한 경우, 상기 이동 중계국은 상기 427단계의 네트워크 재진입 절차를 수행하는 중에 상기 이동 중계국의 하위 노드에 대한 네트워크 재진입 절차를 대신 수행할 수 있다. 즉, 상기 이동 중계국의 하위 노드는 타겟 노드로의 핸드오버를 인지하지 않은 채, 상기 이동 중계국을 통해서 타겟 노드로의 네트워크 재진입 절차를 수행하게 된다.
상기 이동 중계국의 하위 노드에 대한 네트워크 재진입 절차 수행을 위해, 상기 이동 중계국은 상기 인접 셀에 있는 타겟 노드에게 필요한 경우 상기 이동 중계국의 하위 노드에 대한 정보를 전송한다. 상기 이동 중계국은 하위 노드의 기본 능력 협상 정보 중 상기 인접 셀의 타겟 노드에게 알려야 하는 정보를 전송하고, 상기 이동 중계국과 상기 인접 셀에 있는 타겟 노드는 필요한 경우 상기 하위 노드의 인증 관련 정보를 교환한다. 또한 이동 중계국은 상기 하위 노드를 상기 인접 셀 기지국으로 등록시키기 위해 상기 하위 노드의 정보를 상기 인접 셀 기지국에게 전송한다. 이와 같이, 상기 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보는 상기 하위 노드의 기본 능력 협상 절차 정보, 인증 절차 정보, 등록 절차 정보 등을 포함할 수 있으며, 또한 상기 하위 노드가 제공받고 있는 서비스 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기의 네트워크 재진입 절차에서 교환되는 정보는 상기 이동 중계국의 핸드오버 경우에도 하위 노드가 끊어짐 없이 지속적인 서비스를 제공받기 위해 필요한 정보를 포함한다.
한편, 상술한 바와 같이 인접 셀에 있는 타겟 노드로의 핸드오버를 수행한 이동 중계국이 관리하는 하위 노드의 정보는 상기 427단계에서 수행되는 네트워크 재진입 절차 중 교환되거나 혹은 상기 이동 중계국의 핸드오버 협상 과정 중 상기 이동 중계국의 서빙 기지국과 상기 타겟 노드의 기지국 간 백본 시그널링 전송 중 교환될 수 있다. 상기 하위 노드 정보를 수신한 상기 타겟 노드 혹은 상기 타겟 노드의 기지국은 필요한 경우 핸드오버를 수행한 이동 중계국의 하위 노드에 대한 상세 정보를 상기 서빙 기지국 혹은 상기 하위 노드 정보를 관리하는 시스템에게 요청할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 이동 중계국이 핸드오버 수행 요청을 판단하는 기준으로서 서빙국보다 신호 세기가 우수한 인접 노드를 찾은 경우나, 핸드오버 수행 요청 임계값 이상으로 신호가 수신되는 인접 노드를 찾은 경우를 예를 들어 설명하였으나, 상기 이동 중계국의 핸드오버 요청 판단 기준은 시스템 설정에 따라 달라질 수 있으며 상술한 기준 외의 다양한 기준들을 고려할 수 있다.
또한, 상술한 실시예는 이동 중계국이 핸드오버를 기동(initiation)하는 것을 예를들어 설명하지만, 기지국에서 핸드오버를 기동할 수 있음은 물론이다. 이와 같이, 상기 기지국이 이동 중계국의 핸드오버를 기동하는 경우, 상기 기지국은 상기 <표 2>의 MOB_RSHO-RSP 메시지를 상기 이동 중계국에게 전송하며, 상기 이동 중계국은 상기 <표 3>의 MOB_RSHO-IND 메시지를 전송함으로써 상기 기지국이 기동하는 핸드오버에 대한 수행을 알린다. 상기 기지국이 상기 이동 중계국에게 핸드오버 수행을 요청하기 위해 전송하는 상기 <표 2>의 MOB_RSHO-RSP 메시지는 상기 기지국이 추천하는 타겟 노드(타겟 기지국 혹은 타겟 중계국) 정보와, 상기 타겟 노드가 상기 이동 중계국에게 제공할 수 있는 서비스 레벨 정보와, 상기 이동 중계국이 관리하는 하위 노드에게 제공할 수 있는 서비스 레벨 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기한 정보들은 상기 기지국과 상기 타겟 노드(타겟 기지국 혹은 타겟 중계국) 간 전송하는 핸드오버 제어 메시지에 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 요청을 처리하는 서빙 기지국의 동작을 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 먼저 서빙 기지국은 511단계에서 핸드오버를 요청하는 MOB_RSHO-REQ 메시지(표 1)를 이동 중계국으로부터 수신한다. 그러면, 상기 서빙 기지국은 513단계에서 상기 수신된 MOB_RSHO-REQ 메시지에 포함된, 상기 이동 중계국이 핸드오버 타겟 노드로 추천하는 인접 노드 리스트 중 인접 셀 노드가 포함되어 있는지 판단한다. 여기서 인접 셀 노드는 인접 셀 기지국 혹은 인접 셀 중계국이 될 수 있다.
상기 MOB_RSHO-REQ 메시지에 인접 셀 노드가 포함되어 있지 않으면, 서빙 기지국은 515단계로 진행하여 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 서빙 셀의 후보 노드들을 선택하고, 각 후보 노드로 핸드오버했을 때 상기 이동 중계국이 중계국 역할을 계속 수행할 수 있는지 여부 등을 결정한다. 상기 중계국 역할 여부는 상기 서빙 기지국의 서비스 영역 확대와 시스템 용량 증대 등의 판단 기준에 의해 결정될 수 있다.
상기 MOB_RSHO-REQ 메시지에 인접 셀 노드가 포함되어 있으면, 서빙 기지국은 517단계로 진행하여 백본 네트워크(backbone network)를 통해 상기 MOB_RSHO-REQ 메시지에 포함되어 있는 인접 셀 노드를 관리하는 인접 셀 기지국에게 상기 이동 중계국의 핸드오버 요청을 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++) {
RS_ID 48 RS's Identifier (RS MAC address, etc.)
RS capability 5 Bit #0: RS support (0: no support 1: RS capability support) Bit #1: Infrastructure RS Bit #2: Client RS Bit #3: Nomadic RS Bit #4: Mobile RS
Including_Child_Node 1 This field indicates whether the RS manages other nodes (RS or MS or SS). 0: no child node 1: child nodes exist
Reserved 2 Shall be set to zero
Required bandwidth 8 Bandwidth which required to guarantee minimum packet data transmission
Required service level 8
N_Candidate_Node 8 Number of candidate nodes in this neighbor BS(, which are recommended by the RS)
For(i=0; i<N_Candidate_Node; i++) {
Node ID TBD Candidate node's Identifier (Node MAC address, preamble index, etc.)
}
}
}
상기 <표 4>에 나타낸 바와 같이, 상기 HO-request 메시지는 다수의 IE들, 즉 백본 메시지임을 나타내는 메시지 헤더(Global header)와, 상기 인접 셀 노드로 핸드오버를 요청하는 이동 중계국의 식별자(RS_ID)와, 상기 이동 중계국이 인접 셀 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 대역량(Bandwidth)과, 상기 이동 중계국이 인접 셀 노드로 핸드오버를 수행하였을 때 요구하는 서비스 레벨(service level)과, 상기 이동 중계국의 상세 기능 정보(RS capability)와, 상기 이동 중계국이 인접 셀로 핸드오버하는 경우, 하위 노드를 포함하는지 여부를 나타내는 정보(Including_Child_Node)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 각 인접 노드에 대한 식별자(MAC주소 혹은 프리앰블 인덱스) 등을 포함한다. 여기서, 상기 인접 노드들은 상기 서빙 기지국으로부터 HO-request 메시지를 수신하는 인접 셀 기지국, 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 인접 셀 중계국을 포함할 수 있다. 또한 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보가 포함되는 경우 상기 하위 노드의 식별자 및 상기 하위 노드가 요구하는 서비스 레벨 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 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 송신되는 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 이동 중계국별 정보 개수를 나타내는 레코드 개수(Num Records) 등을 포함한다.
상기 HO-request 메시지를 송신한후, 상기 서빙 기지국은 519단계로 진행하여 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++) {
RS_ID 48 RS's Identifier (RS MAC address, etc.)
N_Candidate_Node 8 Number of candidate nodes in this neighbor BS(, which are recommended by the RS)
For(i=0; i<N_Candidate_Node; i++) {
Node ID TBD Candidate node's Identifier (Node MAC address, preamble index, 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
RS capability 5 Bit #0: RS support (0: no support 1: RS capability support) Bit #1: Infrastructure RS Bit #2: Client RS Bit #3: Nomadic RS Bit #4: Mobile RS
Reserved 3 Shall be set to zero
}
}
}
상기 <표 6>에 나타낸 바와 같이, 상기 HO-response 메시지는 다수의 IE들, 즉 백본 메시지임을 나타내는 메시지 헤더(Global header)와, 상기 인접 셀 노드로 핸드오버를 요청하는 이동 중계국의 식별자(RS_ID)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 셀 노드들의 개수(N_Candidate_Node)와, 인접 노드 리스트 등을 포함한다. 상기 인접 노드 리스트에 포함된 각 인접 셀 노드 정보는, 노드 식별자(MAC주소, 프리앰블 인덱스 등)와, 인접 셀 노드가 이동 중계국에게 제공할 수 있는 대역량(Bandwidth)과, 인접 셀 노드가 이동 중계국에게 제공할 수 있는 서비스 레벨(service level)과, 상기 이동 중계국이 인접 셀 노드로 핸드오버를 수행했을 때 중계국의 상세 기능 정보(RS capability) 등을 포함한다. 상기 이동 중계국의 상세 기능 정보는 상기 HO-request 메시지(표 5)에 설정된 중계국의 상세 기능 정보(RS capability)를 참고하여 결정하며, 상기 HO-request 메시지에 설정된 중계국 상세 기능 정보의 부분 집합이어야 한다. 여기서, 상기 인접 셀 노드들은 인접 셀 기지국, 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 인접 셀 중계국을 포함할 수 있다. 또한 상기 HO-response 메시지는 상기 이동 중계국의 하위 노드에 대해 상기 인접 셀 노드가 지원할 수 있는 서비스 레벨 정보도 포함할 수 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 521단계에서 상기 515단계 내지 519단계에서 수집한 인접 노드들의 정보를 포함하는 MOB_RSHO-RSP 메시지(표 2)를 상기 이동 중계국으로 전송한다. 여기서, 상기 이동 중계국과 상기 서빙 기지국이 직접 통신을 수행한다면, 상기 MOB_RSHO-RSP 메시지는 상기 이동 중계국에게 직접 전송되지만, 상기 서빙 기지국이 상기 이동 중계국과 직접 통신을 수행하지 않는 경우라면 MOB_RSHO-RSP 메시지는 서빙 기지국과 상기 이동 중계국 사이의 중계국들의 릴레이를 통해서 상기 이동 중계국으로 전달된다. 한편, 상기 서빙 기지국은 523단계로 진행하여 상기 이동 중계국의 핸드오버 실행 여부가 설정된 MOB_RSHO-IND 메시지(표 3)를 수신한다.
상기 MOB_RSHO-IND 메시지 수신시, 상기 서빙 기지국은 525단계로 진행하여 상기 수신된 MOB_RSHO-IND 메시지에 설정되어 있는 타겟 노드가 인접 셀 노드인지 판단한다. 만일, 상기 타겟 노드가 인접 셀 노드가 아니면, 즉, 상기 타겟 노드가 서빙 기지국 자신이거나 서빙 셀 노드이면, 상기 서빙 기지국은 527단계로 진행하여 네트워크 재진입 절차중 필요한 절차를 수행한다. 여기서, 상기 타겟 노드가 서빙 기지국이면, 상기 서빙 기지국은 이동 중계국과 레인징 절차를 수행한후, 기본 능력 협상 절차, 연결 식별자 갱신 등 네트워크 재진입 절차 중 필요한 일부 절차를 수행한다. 만일, 상기 타겟 노드가 서빙 셀 노드이면, 상기 서빙 기지국은 상기 이동 중계국과 상기 서빙 셀 노드 간의 네트워크 재진입 절차를 위해 필요한 절차를 수행한다.
한편, 상기 수신된 MOB_RSHO-IND 메시지에 설정되어 있는 타겟 노드가 인접 셀 노드이면, 서빙 기지국은 529단계로 진행하여 상기 이동 중계국의 핸드오버를 알리는 핸드오버 확인(HO-confirm: HANDOVER CONFIRM, 이하 'HO-confirm'라 칭하기로 한다) 메시지를 백본 네트워크를 통해 상기 인접 셀 노드를 관리하는 인접 셀 기지국으로 전송한다.
여기서, 상기 HO-confirm 메시지 구조는 하기 <표 7>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
HO_confirm_Message() {
Global header Variable Backbone message's header
RS_ID 48 RS's Identifier (RS MAC address, etc.)
Including_Child_Node 1 This field indicates whether the RS manages other nodes (RS or MS or SS). 0: no child node 1: child nodes exist
Reserved 7 Shall be set to zero
Target Node ID TBD Target node's Identifier (Node MAC address, preamble index, 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 7>에 나타낸 바와 같이, 상기 HO-confirm 메시지는 다수의 IE들, 즉 백본 메시지임을 나타내는 메시지 헤더(Global header)와, 핸드오버를 수행할 이동 중계국의 식별자(RS_ID)와, 상기 이동 중계국과 함께 핸드오버하는 하위 노드가 존재하는 여부를 나타내는 하위 노드 정보(Including_Child_Node)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버하는 타켓 노드의 식별자(MAC주소, 프리앰블 인덱스 등)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 상기 타겟 노드가 제공할 수 있는 대역량(Bandwidth)과, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 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 타겟 노드가 제공할 수 있는 대역량 및 서비스 레벨은 상기 HO-response(표 6)에 설정된 대역량 및 서비스 레벨과 동일하게 설정된다. 여기서 상기 HO-confirm 메시지가 상기 이동 중계국의 하위 노드를 포함하는 경우, 상기 HO-response 메시지에 설정된 것과 동일한 상기 이동 중계국의 하위 노드에게 지원할 수 있는 서비스 레벨 정보도 포함할 수 있다.
상기와 같이, 인접 셀 기지국으로 상기 이동 중계국의 핸드오버를 알린후, 상기 서빙 기지국은 531단계로 진행하여 상기 이동 중계국과의 연결 자원을 해제한다.
상술한 실시예에서, 상기 MOB_RSHO-REQ 메시지의 인접 노드 리스트에 서빙 셀 노드가 포함되어 있으면, 서빙 기지국은 상기 서빙 셀 노드에 대해 이동 중계국의 핸드오버 가능성을 판단하기 위해, 상기 인접 노드 리스트에 포함된 서빙 셀 노드들에게 중계국 핸드오버 요청 통지(RSHO-INFORM: Relay Station Handover Inform, 이하 'RSHO-INFORM'라 칭하기로 한다) 메시지를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 RSHO-INFORM 메시지 구조는 하기 <표 8>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
RSHO-INFORM_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
RS ID 48 RS's Identifier (RS MAC address, etc.)
RS capability 5 Bit #0: RS support (0: no support 1: RS capability support) Bit #1: Infrastructure RS Bit #2: Client RS Bit #3: Nomadic RS Bit #4: Mobile RS
Including_Child_Node 1 This field indicates whether the RS manages other nodes (RS or MS or SS). 0: no child node 1: child nodes exist
Reserved 2 Shall be set to zero
Required bandwidth 8 Bandwidth which is required by MS (to guarantee minimum packet data transmission)
Required service level 8
}
상기 <표 8>에 나타낸 바와 같이, 상기 RSHO-INFORM 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버를 수행하는 이동 중계국의 식별자(RS ID)와, 상기 이동 중계국의 상세 기능 정보(RS capability)와, 상기 이동 중계국과 함께 핸드오버할수 있는 상기 이동 중계국의 서비스 영역에 포함된 하위 노드 정보(Including_Child_Node)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 요구하는 대역량(Bandwidth)과, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 요구하는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다. 또한 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보가 포함된 경우, 상기 하위 노드가 요구하는 서비스 레벨 정보도 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 RSHO-INFORM 메시지(표 8)를 전송한 후 응답으로 중계국 핸드오버 요청 응답(RSHO-INFORM-ACK: Relay Station Handover Inform Acknowledgement, 이하 'RSHO-INFORM-ACK'라 칭하기로 한다) 메시지를 서빙 셀 노드로부터 수신한다.
여기서, 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지 구조는 하기 <표 9>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
RSHO-INFORM-ACK_Message() {
Management message type = TBD 8 To be determined
RS ID 48 RS's Identifier (RS MAC address, etc.)
RS capability 5 Bit #0: RS support (0: no support 1: RS capability support) Bit #1: Infrastructure RS Bit #2: Client RS Bit #3: Nomadic RS Bit #4: Mobile RS
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 9>에 나타낸 바와 같이, 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 핸드오버를 수행하는 이동 중계국의 식별자(RS ID)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 상기 이동 중계국이 수행할 수 있는 상세 기능 정보(RS capability)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 타겟 노드가 제공할수 있는 대역량(Bandwidth)과, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 타겟 노드가 제공할수 있는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다. 여기서, 이동 중계국의 상세 기능 정보(RS capability)는 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 계속해서 중계국 역할을 수행할지 여부를 나타내는 정보뿐만 아니라 핸드오버했을 때 수행할수 있는 상세 기능 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 상세 기능 정보는 RSHO-INFORM 메시지(표 8)에 포함된 이동 중계국의 상세 기능 정보의 부분 집합이어야 한다. 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지는 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보를 포함할 수 있으며 이때, 상기 하위 노드에게 제공할 수 있는 서비스 레벨 정보도 포함할 수 있다.
한편, 상기 타겟 노드가 서빙 셀 중계국인 경우, 서빙 기지국은 상기 서빙 셀 중계국에게 이동 중계국의 핸드오버 수행을 알릴 수 있다. 이때 상기 서빙 기지국은 서빙 셀에 속한 타겟 노드에게 이동 중계국의 핸드오버 실행을 알리는 핸드오버 통지(RSHO-notify: Relay Station HANDOVER NOTIFICATION, 이하 'RSHO-notify'라 칭하기로 한다) 메시지를 전송한다.
여기서, 상기 RSHO-notify 메시지 구조는 하기 <표 10>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
RSHO_notify_Message() {
RS_ID 48 RS's Identifier (RS MAC address, etc.)
RS Capability 5 Bit #0: RS support(0: no support 1: RS capability support) Bit #1: Infrastructure RS Bit #2: Client RS Bit #3: Nomadic RS Bit #4: Mobile RS
Including_Child_Node 1 This field indicates whether the RS manages other nodes (RS or MS or SS). 0: no child node 1: child nodes exist
Reserved 2 Shall be set to zero
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 10>에 나타낸 바와 같이, 상기 RSHO-notify 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지를 식별하기 위한 메시지 타입(Management Message Type)과, 상기 핸드오버를 수행하는 이동 중계국의 식별자(RS_ID)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버 이후 중계국 기능의 계속 수행여부 등을 포함하는 중계국 기능 정보(RS capability)와, 상기 이동 중계국과 함께 핸드오버하는 하위 노드 정보(Including_Child_Node)와, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 타겟 노드가 제공할수 있는 대역량(Bandwidth)과, 상기 이동 중계국이 핸드오버했을 때 타겟 노드가 제공할수 있는 서비스 레벨(service level) 등을 포함한다. 여기서, 상기 이동 중계국이 핸드오버 이후 중계국 기능을 수행할지 여부를 나타내는 중계국 기능 정보와 상기 타겟 노드가 제공하는 대역량과, 상기 타겟 노드가 제공하는 서비스 레벨 정보는 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지(표 9)에 설정된 정보와 동일하게 설정된다. 또한 상기 RSHO-notify 메시지는 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지에 설정한, 상기 타겟 노드가 상기 이동 중계국의 하위 노드에게 제공할 서비스 레벨 정보를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 요청을 릴레이하는 상위 중계국의 동작을 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 먼저 상위 중계국은 611단계에서 이동 중계국과 서빙 기지국 사이의 통신을 릴레이한다. 상기 릴레이 통신중, 상기 상위 중계국은 613단계에서 상기 이동 중계국으로부터 핸드오버를 요청하는 MOB_RSHO-REQ 메시지(표 1)를 수신한다. 그러면, 상기 상위 중계국은 615단계에서 상기 수신된 MOB_RSHO-REQ 메시지를 상기 서빙 기지국으로 릴레이한다.
상기 MOB_RSHO-REQ 메시지를 전송한후, 상기 상위 중계국은 617단계로 진행하여 상기 MOB_RSHO-REQ 메시지에 대한 응답으로 MOB_RSHO-RSP 메시지(표 2)를 상기 서빙 기지국으로부터 수신한다. 그리고, 상기 상위 중계국은 619단계에서 상기 수신된 MOB_RSHO-RSP 메시지를 상기 이동 중계국으로 릴레이한다.
이후, 상기 상위 중계국은 621단계에서 상기 이동 중계국이 최종적으로 선택한 핸드오버 타겟 노드 정보를 포함하는 MOB_RSHO-IND 메시지(표 3)를 상기 이동 중계국으로부터 수신한다. 그리고, 상기 상위 중계국은 623단계에서 상기 수신된 MOB_RSHO-IND 메시지를 상기 서빙 기지국으로 릴레이한다. 또한, 상기 이동 중계국의 핸드오버를 감지한 상기 상위 중계국은 625단계에서 상기 이동 중계국과의 연결 자원을 해제한다. 상술한 실시예는 상위 중계국이 핸드오버하는 이동 중계국과 서빙 기지국 사이에 교환되는 메시지를 해석할 수 있는 경우를 가정한 것이다. 만일, 상위 중계국이 이동 중계국과 서빙 기지국 사이에 교환되는 메시지를 단순 포워딩하는 경우라면, 상위 중계국이 이동 중계국의 핸드오버 수행을 인지할 수 없다. 이런 경우, 서빙 기지국은 상위 기지국으로 상기 이동 중계국의 핸드오버 수행을 알리는 메시지를 전송할 수 있다.
다음으로, 핸드오버하는 이동 중계국의 인접 셀에 위치한 기지국의 동작을 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 인접 셀에 위치한 기지국(이하 '인접 셀 기지국'이라 칭함)의 동작을 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 먼저 인접 셀 기지국은 711단계에서 이동 중계국의 서빙 기지국으로부터 HO-request 메시지(표 4)를 수신함으로써 상기 이동 중계국의 핸드오버 요청을 인지한다. 이후, 상기 인접 셀 기지국은 713단계에서 상기 수신된 HO-request 메시지에 포함되어 있는 인접 셀 노드로 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는지 여부를 판단한다. 상기 이동 중계국의 핸드오버 가능성 여부는 상기 HO-request 메시지에 포함된 상기 이동 중계국이 요구하는 대역량(requested bandwidth) 또는 요구하는 서비스 레벨(requested service level) 또는 상기 이동 중계국의 상세 기능 정보(RS capability) 또는 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보(Including_Child_Node) 또는 상기 인접 셀 기지국에서 정한 기준으로 판단될 수 있다.
이와 같이, 핸드오버 가능성을 판단한후, 상기 인접 셀 기지국은 715단계로 진행하여 상기 수신된 HO-request 메시지에 대한 응답으로 상기 HO-response 메시지(표 6)를 상기 이동 중계국의 서빙 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 HO-response 메시지는 상기 이동 중계국이 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 노드로 핸드오버했을 때 상기 이동 중계국으로 제공할수 있는 대역량(bandwidth), 서비스 레벨(service level), 중계국의 상세 기능 정보 등을 포함하며, 상기 HO-response 메시지에 포함되는 정보는 상기 이동 중계국이 실제 핸드오버를 수행할 타겟 노드를 결정하는 데 이용된 정보이다. 또한, 상기 HO-response 메시지에 설정된 상기 이동 중계국의 핸드오버 이후의 중계국 기능(RS capability)은 상기 HO-request 메시지(표 4)에 포함된 상기 이동 중계국이 지원할 수 있는 중계국 기능의 부분집합이어야 한다.
이후, 상기 인접 셀 기지국은 717단계에서 상기 이동 중계국의 서빙 기지국으로부터 핸드오버 실행을 알리는 HO-confirm 메시지(표 7)를 수신한다. 이때, 상기 인접 셀 기지국은 상기 이동 중계국이 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 노드로의 핸드오버를 결정하였음을 인지한다. 상기 HO-confirm 메시지가 수신되면, 상기 인접 셀 기지국은 719단계로 진행하여 상기 수신된 상기 HO-confirm 메시지에 설정된 타겟 노드가 상기 기지국 자신인지를 판단한다. 만일, 상기 타겟 노드가 상기 인접 셀 기지국이면, 상기 인접 셀 기지국은 721단계로 진행하여 상기 이동 중계국과 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 만일, 상기 타겟 노드가 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 중계국이면, 상기 인접 셀 기지국은 723단계로 진행하여 상기 이동 중계국이 상기 타겟 노드와 네트워크 재진입 절차를 수행하는데 필요한 절차를 수행한다.
상기 721단계에서의 네트워크 재진입 절차를 수행하는 중, 상기 인접 셀 기지국은 상기 이동 중계국과 함께 핸드오버한 상기 이동 중계국의 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보를 처리할 수 있다. 혹은, 상기 723단계에서의 네트워크 재진입 절차를 수행하는 중, 상기 인접 셀 기지국이 상기 이동 중계국의 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보를 수신하는 경우, 상기 이동 중계국의 하위 노드의 네트워크 재진입 절차를 처리할 수 있다. 상기 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보는 상기 하위 노드의 기본 능력 협상 절차 정보 혹은 인증 정보 혹은 등록 절차 관련 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보는 상기 하위 노드가 제공받고 있는 서비스 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기의 네트워크 재진입 절차에서 교환되는 정보는 상기 이동 중계국의 핸드오버 경우에도 하위 노드가 끊어짐 없이 지속적인 서비스를 제공받기 위해 필요한 정보를 포함한다. 한편 상기 인접 셀 기지국은 상기 기지국 영역으로 핸드오버한 이동 중계국과 네트워크 재진입 절차를 수행하는 중에 상기 이동 중계국과 함께 핸드오버한 하위 노드의 정보를 수신하는 경우, 상기 하위 노드의 네트워크 재진입 절차에 필요한 정보를 이전 서빙 셀 기지국에게 백본 시그널링을 통해 요청할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서 상기 인접 셀 기지국이 수신한 상기 HO-request 메시지의 인접 노드 리스트에 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 중계국 정보가 포함되어 있으면, 상기 인접 셀 기지국은 상기 인접 중계국에 대해 이동 중계국의 핸드오버 수용 여부를 판단하기 위해서 상기 RSHO-INFORM 메시지(표 8)를 상기 인접 중계국으로 전송할수 있다. 그리고, 상기 인접 셀 기지국은 상기 RSHO-INFORM 메시지에 대한 응답으로 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지(표 9)를 상기 인접 중계국으로부터 수신한다. 즉, 상기 인접 셀 기지국은 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지에 포함된, 상기 이동 중계국으로 제공할수 있는 대역량, 서비스 레벨, 핸드오버 이후의 중계국 기능 정보 등을 참고하여 상기 이동 중계국의 핸드오버 가능성을 판단할 수 있다.
또한, 상기 이동 중계국이 최종적으로 선택한 타겟 노드가 상기 인접 셀 기지국이 관리하는 중계국인 경우, 상기 인접 셀 기지국은 상기 타겟 노드로 선택된 중계국에게 상기 이동 중계국의 핸드오버 수행을 알리는 RSHO-notify 메시지(표 10)를 전송할 수 있다.
다음으로, 이동 중계국이 핸드오버 할 수 있는 인접 중계국의 동작을 살펴보기로 한다. 여기서, 상기 인접 중계국은 인접 셀에 속한 중계국 혹은 서빙 셀에 속하며 상위 중계국이 아닌 중계국이 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이동 중계국의 핸드오버 가능성을 수신한 인접 중계국의 동작을 도시하고 있다.
도 8을 참조하면, 먼저 인접 중계국은 811단계에서 일반적인 통신 절차를 수행한다. 상기 통신 수행중 상기 인접 중계국은 813단계에서 자신의 서빙국으로부터 상기 이동 중계국의 핸드오버 가능성을 알리는 RSHO-INFORM 메시지(표 8)를 수신한다. 여기서, 상기 서빙국은 서빙 기지국과 직접 통신중일 경우 서빙 기지국이 되고, 다른 중계국의 릴레이을 통해 기지국과 통신중이면 상기 인접 중계국의 바로 상위의 서빙 중계국이 된다. 또한, 상기 RSHO-INFORM 메시지를 전송하는 노드는 상기 이동 중계국의 핸드오버를 처리하는 상기 이동 중계국의 서빙 기지국이거나, 상기 이동 중계국의 인접 셀을 관리하는 인접 셀 기지국이 될 수 있다.
상기 RSHO-INFORM 메시지가 수신되면, 상기 인접 중계국은 815단계로 진행하여 상기 수신된 메시지에 포함된 정보로부터 상기 이동 중계국의 핸드오버를 수용할 수 있는지 판단하고, 상기 이동 중계국의 핸드오버 관련 정보를 포함하는 RSHO-INFORM-ACK 메시지(표 9)를 생성하여 상기 서빙국으로 전송한다. 상기 이동 중계국의 서빙 기지국 또는 상기 인접 중계국의 서빙 기지국은 상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지에 포함된 핸드오버 관련 정보를 활용하여 핸드오버를 위한 인접 노드 리스트를 작성한다.
상기 RSHO-INFORM-ACK 메시지를 전송한후, 상기 인접 중계국은 817단계에서 상기 이동 중계국의 핸드오버 수행을 알리는 RSHO-notify 메시지(표 10)가 수신되는지 검사한다. 이때, 상기 RSHO-notify 메시지가 수신되면, 상기 인접 중계국은 819단계로 진행하여 상기 이동 중계국과 네트워크 재진입 절차를 수행한다. 이후, 상기 인접 중계국은 상기 이동 중계국의 서빙국으로 동작하게 된다. 만일, 상기 RSHO-notify 메시지가 수신되지 않으면, 상기 인접 중계국은 상기 811단계로 되돌아가 일반적인 통신을 수행한다.
만일, 기지국에서 이동 중계국의 핸드오버 이후 제공받을 수 있는 대역량 혹은 서비스 레벨 혹은 중계국 기능 지원 여부 등을 자체 판단하여 이동 중계국의 핸드오버 수용 여부를 결정한다면, 상기 도 8의 813단계 내지 817단계의 절차를 생략할 수 있다.
한편 상기 이동 중계국의 최종 타겟 노드가 인접 셀 중계국인 경우, 상기 819단계에서 네트워크 재진입 절차를 수행할 때, 상기 이동 중계국과 함께 상기 인접 셀 중계국으로 핸드오버한 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보 교환이 필요할 수 있다. 상기 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보는 상기 하위 노드의 기본 능력 협상 절차 정보 혹은 인증 관련 정보 혹은 상기 하위 노드의 등록 절차 관련 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보는 상기 하위 노드가 제공받고 있는 서비스 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상기의 네트워크 재진입 절차에서 교환되는 정보는 상기 이동 중계국의 핸드오버 경우에도 하위 노드가 끊어짐 없이 지속적인 서비스를 제공받기 위해 필요한 정보를 포함한다. 따라서, 상기 인접 셀 중계국은 이동 중계국의 네트워크 재진입 절차 정보뿐만 아니라 상기 이동 중계국의 하위 노드의 네트워크 재진입 절차 정보를 수신하여 처리할 수 있어야 한다.
한편, 상기 이동 중계국이 핸드오버를 수행하는 중, 상기 이동 중계국이 관리하는 셀 영역에 속한 하위 노드는 상기 이동 중계국의 핸드오버에 대해 알지 못한다. 즉, 상기 이동 중계국의 핸드오버는 상기 하위 노드에게 투명성(transparency)을 보장해야 한다. 그런데 상기 이동 중계국이 기지국 간 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 이동 중계국 외에 상기 이동 중계국이 관리하는 하위 노드에 대한 등록 절차가 새로운 타겟 기지국과 수행되어야 하며 상기 이동 중계국이 관리하는 하위 노드가 사용하고 있는 기본 연결 식별자(Basic CID), 일차 관리 연결 식별자(Primary management CID), 이차 관리 연결 식별자(Secondary management CID) 및 상기 하위 노드의 전송 연결 식별자(Transport CID)가 상기 타겟 기지국이 이미 관리하고 있는 노드에 의해 사용 중인 경우에는 상기 이동 중계국의 하위 노드에게 할당하는 식별자를 재할당해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 상기 이동 중계국의 하위 노드에게 할당하는 식별자가 재할당되는 경우에는 상기 하위 노드에 대한 투명성 보장을 할 수 없으므로 상기 이동 중계국의 핸드오버 시 상기 하위 노드에 대한 식별자를 재할당하는 절차를 방지하기 위한 방안이 필요하다.
상기 이동 중계국의 핸드오버 시 상기 이동 중계국의 하위 노드에 대한 식별자를 재할당하는 절차를 방지하기 위한 방안으로서, 상기 연결 식별자를 각 중계국마다 별도로 관리하도록 할 수 있다. 즉, 상기 연결 식별자의 총 개수가 x개라면 상기 각 중계국이 상기 x개의 연결 식별자를 별도로 관리하며 상기 중계국의 서빙 기지국의 개입 없이 상기 중계국은 자신이 관리하는 하위 노드에게 상기 x개의 연결 식별자를 중계국 스스로 할당하도록 한다. 예를 들어, 연결 식별자 2000을 갖는 중계국 A가 관리하는 하위 노드 1의 연결 식별자가 1000이고 연결 식별자 2001을 갖는 중계국 B가 관리하는 하위 노드 2의 연결 식별자가 1000인 경우를 고려할 수 있으며, 상기 연결 식별자 2000을 갖는 중계국 A가 핸드오버를 수행하여 최종 타겟 노드로부터 연결 식별자 1000을 할당받은 경우에도 상기 중계국 A가 관리하는 하위 노드 1의 연결 식별자는 1000을 유지하게 된다. 따라서 상기 중계국의 하위 노드가 핸드오버를 수행하는 경우에는 상기 하위 노드의 연결 식별자가 변경될 수 있지만 상기 중계국과의 통신을 수행 중인 경우에는 상기 중계국의 핸드오버에 관계없이 상기 하위 노드의 연결 식별자는 변경되지 않는다.
혹은 상기 이동 중계국의 핸드오버 시 상기 이동 중계국의 하위 노드의 연결 식별자를 재할당하는 절차를 방지하기 위한 방안으로서, 상기 중계국이 상기 중계국의 하위 노드 식별자에 대해 상기 중계국의 하위 노드로 향하는 연결 식별자와 상기 중계국의 서빙 기지국으로 향하는 연결 식별자를 별도로 관리하도록 할 수 있다. 즉, 상기 중계국은 상기 서빙 기지국이 상기 중계국의 하위 노드에게 할당한 연결 식별자와 다른 별도의 연결 식별자를 상기 하위 노드에게 할당하며, 상기 서빙 기지국이 할당한 연결 식별자로 전송되는 상기 하위 노드의 데이터에 상기 서빙 기지국이 할당한 연결 식별자 대신 상기 중계국이 별도로 할당한 연결 식별자를 포함하여 상기 하위 노드에게 전송한다. 예를 들어, 상기 서빙 기지국이 상기 하위 노드에게 할당한 연결 식별자가 1000인 경우, 상기 중계국은 상기 하위 노드에게 별도의 식별자 2000을 할당하고 상기 서빙 기지국으로부터 상기 하위 노드에게 전송하는 상기 연결 식별자 1000에 해당하는 데이터를 수신하면 상기 중계국은 상기 데이터의 연결 식별자를 2000으로 할당하여 상기 하위 노드에게 전송한다. 혹은 상기 하위 노드가 전송하는 데이터를 상기 서빙 기지국에게 전송하는 경우에도 상기 연결 식별자 2000이 할당된 상기 하위 노드의 데이터를 수신하면 상기 중계국은 상기 하위 노드의 데이터의 연결 식별자를 1000으로 변경하여 상기 서빙 기지국에게 전송한다. 따라서 상기 중계국이 핸드오버를 수행하여 상기 최종 타겟 기지국으로부터 상기 하위 노드에 대해 연결 식별자 3000을 할당받은 경우에도 상기 중계국은 상기 하위 노드로의 데이터는 연결 식별자 1000을 이용하여 전송한다. 따라서 상기 중계국이 핸드오버를 수행하여 연결 식별자가 변경된 경우에도 상기 하위 노드에게는 연결 식별자가 유지된다.
이런 경우, 이동 중계국의 핸드오버로 인해 타겟 기지국으로부터 상기 단말에게 새로운 연결 식별자가 할당되면, 상기 이동 중계국은 자신이 직접 할당한 연결 식별자(제1 연결 식별자라 칭함)와 상기 타겟 기지국으로부터 할당된 연결 식별자(제2 연결 식별자라 칭함)를 매핑하여 저장하게 된다. 따라서, 핸드오버후 상기 이동 중계국은 상기 단말로 전송되는 메시지의 제2 연결 식별자를 상기 제1 연결 식별자로 변환하여 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 수신되는 메시지의 제1 연결 식별자를 상기 제2 연결 식별자로 변환하여 상기 타겟 기지국으로 전송할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 중계국(RS : Relay Station), 기지국(BS : Base Station)의 블록 구성을 설명하기로 한다. 동일한 인터페이스 모듈(통신모듈)을 갖는 중계국(RS) 및 기지국(BS)은 동일한 블록 구성을 가지므로, 이하 설명에서는 하나의 장치를 가지고 중계국 및 기지국의 동작을 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계국(혹은 기지국)의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명은 TDD-OFDMA 시스템을 가정하여 살펴보기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중계국(혹은 기지국)은, RF처리기(901), ADC(903), OFDM복조기(905), 복호화기(907), 메시지 처리부(909), 제어부(911), 핸드오버 처리부(913), 메시지 생성부(915), 부호화기(917), OFDM변조기(919), DAC(921), RF처리기(923), 스위치(925), 시간제어기(927)를 포함하여 구성된다.
도 9를 참조하면, 먼저 시간제어기(927)는 프레임 동기에 근거해서 스위치(925)의 스위칭 동작을 제어한다. 예를들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 시간제어기(927)는 안테나와 수신단의 RF처리기(910)가 연결되도록 상기 스위치(925)를 제어하고, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신단의 RF처리기(923)가 연결되도록 상기 스위치(925)를 제어한다.
수신 구간동안, 상기 RF처리기(901)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. ADC(903)은 상기 RF처리기(901)로부터의 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력한다. OFDM복조기(905)는 상기 ADC(903)에서 출력되는 샘플데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다.
복호화기(907)는 상기 OFDM복조기(905)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(909)는 상기 복호화기(907)로부터 입력되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 제어부(911)로 제공한다. 본 발명에 따라 상기 메시지 처리부(909)는 수신되는 핸드오버 관련 제어메시지에서 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(911)로 제공한다.
상기 제어부(911)는 상기 메시지 처리부(909)로부터의 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 그 결과를 메시지 생성부(915)로 제공한다. 본 발명에 따른 핸드오버 처리부(913)는 상기 제어부(911)의 제어하에 핸드오버에 필요한 정보를 생성 및 관리하는 기능을 수행한다.
상기 메시지 생성부(915)는 상기 제어부(911)로부터 제공받은 각종 정보들을 가지고 메시지를 생성하여 물리계층의 부호화기(917)로 출력한다. 본 발명에 따라 상기 메시지 생성부(915)는 송신할 핸드오버 관련 제어메시지를 생성하여 상기 부호화기(917)로 출력한다.
상기 부호화기(917)는 상기 메시지 생성부(915)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. OFDM변조기(919)는 상기 부호화기(917)로부터의 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM심볼)를 출력한다. DAC(921)는 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. RF처리기(923)는 상기 DAC(921)로부터의 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
상술한 구성에서, 상기 제어부(911)는 프로토콜 제어부로서, 상기 메시지 처리부(909), 상기 메시지 생성부(915) 및 상기 핸드오버 처리부(913)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(911)는 상기 메시지 처리부(909), 상기 메시지 생성부(915) 및 상기 핸드오버 처리부(913)의 기능을 수행할수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 제어부(911)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 이들 중 일부만 상기 제어부(911)에서 처리하도록 구성할 수 있다.
그러면, 상기 도 9의 구성에 근거하여 중계국 및 기지국의 동작을 각각 살펴보기로 한다. 이하, MAC계층에서 수행되는 제어메시지 처리 위주로 살펴보기로 한다. 이하 핸드오버를 수행하는 이동 중계국의 동작 위주로 살펴보기로 한다.
먼저, 중계국을 살펴보면, 메시지 처리부(909)는 단말기 또는 기지국 또는 다른 중계국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(911)로 통보한다. 본 발명에 따라 MOB_RSHO-RSP메시지(표 2), RSHO-INFORM(표 8) 메시지, RSHO-notify메시지(표 10)가 수신될 경우, 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(911)로 제공한다. 그러면, 상기 제어부(911)는 상기 메시지 처리부(909)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다. 여기서, 각 메시지를 수신하는 경우는 앞서 자세히 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
상기 핸드오버 처리부(913)는 상기 제어부(911)의 제어 하에 핸드오버에 필요한 통신절차를 수행하기 위한 정보를 생성하여 상기 제어부(911)로 제공한다. 예를들어, 핸드오버 요청을 수행할것인지 판단하는 동작, 핸드오버 수행에 적합한 인접 노드 정보를 수집하는 동작, 기지국이 전송하는 핸드오버 정보를 처리하는 동작, 핸드오버 수행을 최종 결정하는 동작, 핸드오버를 수행할 최종 타겟 노드를 선택하는 동작, 최종 타겟 노드로의 핸드오버 수행 이후 중계국 기능 지원 여부를 판단하는 동작 등을 수행하고, 그 결과를 상기 제어부(911)로 통보한다.
상기 메시지 생성부(915)는 상기 제어부(911)의 제어 하에 단말기 또는 기지국 또는 다른 중계국에게 송신할 메시지를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 본 발명에 따라 MOB_RSHO-REQ메시지(표 1), MOB_RSHO-IND메시지(표 3), RSHO-INFORM-ACK메시지(표 9)를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 여기서, 각 메시지를 생성하는 경우는 앞서 자세히 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략하기로 한다. 상기 메시지 생성부(909)에서 생성된 메시지는 물리계층에서 전송 가능한 형태로 가공된 후 안테나를 통해 송신된다.
한편, 상기 제어부(911)는 하위 노드에게 할당할 수 있는 연결 식별자들의 셋(set)을 직접 관리한다. 만약, 상기 핸드오버후 타겟 기지국으로부터 상기 하위 노드로 새로운 연결 식별자가 할당되는 경우, 상기 제어부(911)는 하위 노드로 직접 할당한 연결 식별자와 상기 새로운 연결 식별자의 매핑 관계를 저장한다. 이후, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 하위 노드로 전달되는 메시지가 수신되는 경우, 상기 제어부(911)는 상기 매핑 관계에 따라 상기 수신된 메시지의 연결 식별자를 상기 직접 할당한 연결 식별자로 변환하는 기능을 처리한다.
다음으로, 기지국을 살펴보면, 메시지 처리부(909)는 단말기 혹은 중계국 혹은 다른 기지국으로부터 수신되는 제어 메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(911)로 통보한다. 본 발명에 따라 중계국으로부터 상기 MOB_RSHO-REQ메시지(표 1), MOB_RSHO-IND메시지(표 3), RSHO-INFORM-ACK메시지(표 9)를 수신하거나, 혹은 다른 기지국으로부터 HO-request메시지(표 4), HO-response메시지(표 6), HO-confirm메시지(표 7)가 수신될 경우, 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(911)로 제공한다. 그러면, 상기 제어부(911)는 상기 메시지 처리부(909)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다. 여기서, 각 메시지를 수신하는 경우는 앞서 자세히 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
상기 핸드오버 처리부(913)는 상기 제어부(911)의 제어 하에 핸드오버에 필요한 통신절차를 수행하기 위한 정보를 생성하여 상기 제어부(911)로 제공한다. 예를들어, 핸드오버를 요청한 이동 중계국을 인식하는 동작, 이동 중계국이 추천한 후보 인접 노드 리스트를 파악하는 동작, 인접 셀 기지국에게 이동 중계국의 핸드오버 요청을 알리는 동작, 인접 셀 기지국 및 서빙 셀 노드중 이동 중계국에게 적합한 후보 인접 노드 리스트를 구성하는 동작, 이동 중계국이 핸드오버할 타겟 노드를 파악하는 동작, 핸드오버를 수행할 이동 중계국과 함께 이동하는 하위 노드 정보를 처리하는 동작 등을 수행하고, 그 결과를 상기 제어부(911)로 제공한다.
상기 메시지 생성부(915)는 상기 제어부(911)의 제어 하에 단말기 혹은 중계국 혹은 다른 기지국으로 송신할 메시지를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 본 발명에 따라 중계국에게 송신할 MOB_RSHO-RSP 메시지(표 2), RSHO-INFROM메시지(표 8), RSHO-notify메시지(표 10)를 생성하거나, 혹은 다른 기지국으로 전송할 HO-request 메시지(표 4), HO-response 메시지(표 6), HO-confirm메시지(표 8)를 생성한다. 상기 생성된 메시지들 중 무선으로 전송될 메시지는 물리계층으로 전달되고, 백본 네트워크로 전송될 메시지는 백본 인터페이스부(도시하지 않음)로 전달된다. 상기 메시지 생성부(909)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 이동성을 갖는 중계국의 핸드오버 방안을 제안함 으로써, 상기 이동 중계국과 상기 이동 중계국의 서비스 영역에 포함되어 있는 하위 노드에게 통신 지속성을 보장할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명에서는 이동 중계국의 중계국 기능 정보와 하위 노드 정보 등을 핸드오버 제어 정보로 활용함으로써 이동 중계국이 지속적인 통신 서비스를 제공할 수 있는 적절한 타겟 노드를 선택할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 이동 중계국의 하위 노드에 대한 강제 핸드오버를 제안함으로써, 핸드오버로 인해 중계국 기능을 중지해야 되는 경우에도 이동 중계국의 하위 노드에게 단절 없이 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (63)

  1. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국(mobile relay station)의 통신 방법에 있어서,
    핸드오버가 필요한 경우, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 서빙 기지국으로부터 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 정보에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하는 과정과,
    상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 전송한후, 상기 타겟 노드와 필요한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 전송한후, 상기 하위 노드에 대한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 노드로 핸드오버한후 중계국 기능을 수행하지 않을 경우, 하위 노드를 강제 핸드오버시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 인접 노드들 각각에 대한 식별자 및 신호세기측정 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인접 노드들은, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 응답 메시지는,
    인접 노드들 각각에 대한 식별자, 핸드오버후의 중계국 기능 정보 및 제공할 수 있는 서비스 레벨, 상기 이동 중계국의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 지시 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 타겟 노드의 식별자, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 노드는, 스캐닝을 통해 획득된 신호세기, 핸드오버했을때의 중계국 역할, 핸드오버했을 때 제공받을수 있는 서비스 레벨, 핸드오버했을 때 제공받을수 있는 대역량 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이동 중계국은 하위 노드에게 직접 할당할 수 있는 연결 식별자들의 셋(set)을 관리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서빙 기지국으로부터 하위 노드로 전달되는 메시지가 수신되는 경우, 상기 수신된 메시지의 연결 식별자를 상기 이동 중계국이 상기 하위 노드로 직접 할당한 연결 식별자로 변환하여 상기 하위 노드로 전달하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 타겟 노드로 핸드오버한 후 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계국의 하위 노드로 새로운 연결 식별자가 할당되는 경우, 상기 하위 노드로 직접 할당한 연결 식별자와 상기 새로운 연결 식별자의 매핑 관계를 저장하는 과정과,
    상기 타겟 기지국으로부터 상기 하위 노드로 전달되는 메시지가 수신되는 경우, 상기 매핑 관계에 따라 상기 수신된 메시지의 연결 식별자를 상기 직접 할당한 연결 식별자로 변환하여 상기 하위 노드로 전달하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 이동 중계국이 상기 하위 노드로 직접 할당한 연결 식별자는 핸드오버 후에도 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국의 통신 방법에 있어서,
    핸드오버가 필요한 경우, 서빙 기지국으로부터 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 정보에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하는 과정과,
    상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 핸드오버 응답 메시지는,
    인접 노드들 각각에 대한 식별자, 핸드오버후의 중계국 기능 정보 및 제공할 수 잇는 서비스 레벨, 상기 이동 중계국의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 핸드오버 지시 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 타겟 노드의 식별자, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 이동 중계국은 하위 노드에게 직접 할당할 수 있는 연결 식별자들의 셋(set)을 관리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 이동 중계국이 상기 하위 노드에 직접 할당한 연결 식별자는 핸드오버 후에도 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 서빙 기지국의 통신 방법에 있어서,
    이동 중계국의 핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성 하는 과정과,
    상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 이동 중계국으로부터 핸드오버 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 응답 메시지는 상기 서빙 기지국에서 핸드오버를 기동(initiation)하는 경우 혹은 상기 이동 중계국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 이동 중계국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지에 설정된 타겟 노드가 상기 서빙 기지국이면, 상기 이동 중계국과 필요한 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 확인 메시지를 전송한후 상기 이동 중계국과의 연결 자원을 해제하는 과정을 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 인접 노드들 각각에 대한 식별자 및 신호세기측정 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 인접 노드들은, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 핸드오버 응답 메시지는,
    인접 노드들 각각에 대한 식별자, 핸드오버후의 중계국 기능 정보 및 제공할 수 있는 서비스 레벨, 상기 이동 중계국의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제19항에 있어서, 상기 핸드오버 지시 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 타겟 노드의 식별자, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제19항에 있어서, 상기 인접 노드 리스트를 구성하는 과정은,
    상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로 핸드오버 가능성을 알리는 핸드오버 요청 통지 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 인접 노드들로부터 수집된 핸드오버 관련 정보를 이용해서 상기 인접 노드 리스트를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 핸드오버할수 있는 인접 노드들은 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 통지 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 이동 중계국의 기능 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보, 요구하는 대역량, 요구하는 서비스 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 응답 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 핸드오버후의 상기 이동 중계국의 기능 정보, 상기 이동 중계국으로 제공할수 있는 대역량 및 서비스 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국 장치에 있어서,
    핸드오버가 필요한 경우, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 생성하는 메시지 생성기와,
    상기 메시지 생성기로부터의 메시지를 규정된 무선규격에 따라 변환하여 안테나를 통해 송신하는 송신기와,
    상기 핸드오버 요청 메시지 전송후, 상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 핸드오버 응답 메시지에서 인접 노드 리스트를 추출하는 메시지 처리부와,
    상기 인접 노드 리스트에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하는 핸드오버 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 메시지 생성기는, 상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 생성하여 상기 송신기로 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제30항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 인접 노드들 각각에 대한 식별자 및 신호세기 측정 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 인접 노드들은, 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제30항에 있어서, 상기 핸드오버 응답 메시지는,
    인접 노드들 각각에 대한 식별자, 핸드오버후의 중계국 기능 정보 및 제공할수 있는 서비스 레벨, 상기 이동 중계국의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 핸드오버 지시 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 타겟 노드의 식별자, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제30항에 있어서,
    상기 타겟 노드로 핸드오버한후 중계국 기능을 수행하지 않을 경우, 상기 핸드오버 처리부는, 상기 중계국의 하위 노드를 강제 핸드오버시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 타겟 노드로의 핸드오버를 결정한후, 상기 핸드오버 처리부는, 상기 타겟 노드와 필요한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 타겟 노드로의 핸드오버를 결정한후, 상기 핸드오버 처리부는, 상기 하위 노드에 대한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제30항에 있어서,
    상기 타겟 노드는, 스캐닝을 통해 획득된 신호세기, 핸드오버했을때의 중계국 역할, 핸드오버했을 때 제공받을수 있는 서비스 레벨, 핸드오버 했을 때 제공받을수 있는 대역량 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제30항에 있어서,
    하위 노드에게 직접 할당할 수 있는 연결 식별자들의 셋(set)을 관리하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 하위 노드에게 직접 할당한 연결 식별자를 핸드오버 후 에도 유지시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    이동 중계국의 핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성하는 핸드오버 처리부와,
    상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 메시지 생성기로부터의 메시지를 규정된 무선규격에 따라 가공하여 안테나를 통해 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 핸드오버 응답 메시지는 상기 기지국에서 핸드오버를 기동(initiation)하는 경우 혹은 상기 이동 중계국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 이동 중계국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 핸드오버 응답 메시지 전송후, 상기 이동 중계국으로부터 수신되는 핸드오버 지시 메시지에서 타겟 노드 정보를 추출하는 메시지 처리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 타겟 노드가 서빙 셀의 노드이면, 상기 메시지 생성부는, 상기 타겟 노드로 전송할 핸드오버 통지 메시지를 생성하여 상기 송신기로 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 타겟 노드가 인접 셀의 노드이면, 상기 메시지 생성부는, 상기 인접 셀의 기지국으로 전송할 핸드오버 확인 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 제43항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 인접 노드들 각각에 대한 식별자 및 신호세기측정 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특 징으로 하는 장치.
  48. 제42항에 있어서, 상기 핸드오버 응답 메시지는,
    인접 노드들 각각에 대한 식별자, 핸드오버후의 중계국 기능 정보 및 제공할 수 있는 서비스 레벨, 상기 이동 중계국의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  49. 제44항에 있어서, 상기 핸드오버 지시 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 타겟 노드의 식별자, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  50. 제42항에 있어서, 상기 핸드오버 처리부는,
    상기 이동 중계국이 핸드오버할 수 있는 인접 노드들로 핸드오버 가능성을 알리는 핸드오버 요청 통지 메시지를 전송하고, 상기 인접 노드들 각각으로부터 수신되는 응답메시지의 핸드오버 관련 정보를 이용해서 상기 인접 노드 리스트를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 핸드오버할수 있는 인접 노드들은 인접 셀의 기지국, 인접 셀의 중계국, 서빙 기지국, 서빙 셀의 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제50항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 통지 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 이동 중계국의 기능 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보, 요구하는 대역량, 요구하는 서비스 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  53. 제50항에 있어서, 상기 응답 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 핸드오버후의 상기 이동 중계국의 기능 정보, 상기 이동 중계국으로 제공할수 있는 대역량 및 서비스 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  54. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 통신시스템에서 이동 중계국의 핸드 오버 처리 방법에 있어서,
    핸드오버가 필요한 경우, 상기 이동 중계국이, 하위 노드 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 핸드오버 요청 메시지 수신시, 상기 서빙 기지국이, 상기 이동 중계국이 핸드오버할수 있는 인접 노드들로부터 핸드오버 관련 정보를 수집하여 인접 노드 리스트를 구성하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이, 상기 인접 노드 리스트를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계국으로 전송하는 과정과,
    상기 이동 중계국이, 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 정보에 근거해서 핸드오버 타겟 노드를 결정하고, 상기 타겟 노드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 인접 노드들 각각에 대한 식별자 및 신호세기측정 정보, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제54항에 있어서, 상기 핸드오버 응답 메시지는,
    인접 노드들 각각에 대한 식별자, 핸드오버후의 중계국 기능 정보 및 제공할수 있는 서비스 레벨, 상기 이동 중계국의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제54항에 있어서, 상기 핸드오버 지시 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 타겟 노드의 식별자, 상기 이동 중계국의 하위 노드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제54항에 있어서, 상기 인접 노드 리스트를 구성하는 과정은,
    상기 서빙 기지국이, 상기 인접 노드들로 핸드오버 가능성을 알리는 핸드오버 요청 통지 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 인접 노드들이, 핸드오버 관련 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이, 상기 인접 노드들로부터 수집된 핸드오버 관련 정보를 이용해서 상기 인접 노드 리스트를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제54항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 전송한후, 상기 이동 중계국이, 상기 타겟 노드와 필요한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제54항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지를 전송한후, 상기 이동 중계국이, 상기 하위 노드에 대한 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제54항에 있어서,
    상기 타겟 노드로 핸드오버한후 중계국 기능을 수행하지 않을 경우, 상기 이동 중계국이, 상기 하위 노드를 강제 핸드오버시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제58항에 있어서, 상기 핸드오버 요청 통지 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 상기 이동 중계국의 기능 정보, 상기 이동 중계 국의 하위 노드 정보, 요구하는 대역량, 요구하는 서비스 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  63. 제58항에 있어서, 상기 응답 메시지는,
    상기 이동 중계국의 식별자, 핸드오버후의 상기 이동 중계국의 기능 정보, 상기 이동 중계국으로 제공할수 있는 대역량 및 서비스 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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