KR20080043682A

KR20080043682A - 이동 중계기를 고려한 핸드오버 방법

Info

Publication number: KR20080043682A
Application number: KR1020070043938A
Authority: KR
Inventors: 김성경; 장성철; 윤철식
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2008-05-19
Also published as: CN101578782A; US20100061339A1; CN101578782B; KR101386212B1

Abstract

이동 중계기를 고려한 핸드오버 방법이 개시된다. 이동 중계기 및 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버 시작 주체를 이동 중계기 또는 기지국으로 함으로써 핸드오버의 효율을 높이며, 또한 핸드오버시 변경되는 이동국들의 CID에 관한 정보를 이동 중계기가 이동국들의 이전 CID 정보들과의 매핑관계를 생성 관리함으로써 이동국들의 backward compatibility를 보장한다.

이동 중계기, 핸드오버, 식별자, CID

Description

이동 중계기를 고려한 핸드오버 방법{Handover method with mobile relay station}

도 1은 IEEE 802.16j에 따른 이동 중계기(MRS:Mobile Relay Station)의 적용 예를 도시한 도면,

도 2a 내지 도 2c는 종래의 IEEE 802.16e에서 제안하는 핸드오버 방식에 따른 이동 중계기와 단말의 연결 관계를 도시한 도면,

도 3은 종래의 IEEE 802.16e에서 제안하는 핸드오버 방식 중 단말이 이동 중계기를 경유하지 않고 직접 기지국과 통신할 수 있는 경우의 핸드오버 절차의 일 실시예를 도시한 도면,

도 4는 종래의 IEEE 802.16e에서 제안하는 핸드오버 방식 중 단말이 기지국과 직접 통신할 수 없는 경우의 핸드오버 절차의 일 실시예를 도시한 도면,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 이동 중계기에 의해 시작되는 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면,

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 기지국에 의해 시작되는 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면,

도 9는 본 발명에 따른 이동국의 backward compatibility를 고려한 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 이동국의 backward compatibility를 고려하지 않은 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면,

도 11은 본 발명에 따른 그룹 핸드오버 요청 메시지인 G_RSHO_REQ 메시지 포맷의 일 실시예를 도시한 도면,

도 12는 본 발명에 따른 그룹 핸드오버 응답 메시지인 G_BSHO_RSP 메시지 포맷의 일 실시예를 도시한 도면,

도 13은 본 발명에 따른 그룹 핸드오버 실행 메시지인 G_HO_IND 메시지 포맷의 일 실시예를 도시한 도면,

도 14는 본 발명에 따른 그룹 핸드오버 요청 메시지인 G_BSHO_REQ 메시지 포맷의 일 실시예를 도시한 도면, 그리고,

도 15는 본 발명에 따른 RNG_REQ 메시지에 새롭게 포함될 TLV를 도시한 도면이다.

본 발명은 핸드오버 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 시스템에서 이동 중계기를 고려한 핸드오버 방법에 관한 것이다.

도 1은 IEEE 802.16j에 따른 이동 중계기(MRS:Mobile Relay Station)의 적용 예를 도시한 도면이다.

이동 중계기(110)는 버스나 기차, 또는 유람선 등 이동 가능한 수단에 탑재 되고, 승객들에게 고속의 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위해 하나 이상의 멀티-경로(multi-path)를 제공한다. 광대역 이동 인터넷 시스템에서 이동국(MS:Mobile Station)(120)에게 끊김 없는 서비스를 제공하기 위하여 이동국(120)과 기지국(BS:Base Station)(100) 사이의 핸드오버 기능이 고려되어야 한다. IEEE 802.16e에서는 핸드오버를 지원하기 위해 HO(Hard HO)(도 2a), FBSS(Fast Bass Station Switching)(도 2b), MDHO(Macro Deversity Handover)(도 2c) 기술을 제안하고 있다.

일반적으로, 기지국(100)과 이동 중계기(110) 사이의 무선 링크가 기지국(100)과 이동국(120) 사이의 무선 링크보다 품질이 우수하다. 이동 중계기(110)는 방향성 및 다중 안테나 기술을 사용하거나, 고도의 무선 전송 기술을 사용한다. 따라서 이동 중계기(110)는 이동국(120)에게 우수한 품질의 무선 환경을 제공할 수 있다. 또한 무선 링크의 품질 저하로 기지국(100)을 변경하여야 하는 상황인 경우에는 이동국(120)보다 이동 중계기(110)가 핸드오버 시점을 판단하기 쉽다.

도 2a 내지 도 2c는 종래의 IEEE 802.16e에서 제안하는 HO 방식에 따른 이동 중계기와 단말의 연결 관계를 도시한 도면이다.

도 2a는 IEEE 802.16e에서 제안하는 hard 핸드오버 방식이고, 도 2b는 FBSS 핸드오버 방식이고, 도 2c는 MDHO 방식이다. 하드 핸드오버 방식의 경우, 단말과 기지국 양쪽 모두에서 핸드오버를 요청할 수 있다. 구체적으로, 단말이 이동 중계기를 경유하지 않고 직접 기지국과 통신을 수행할 수 있는 경우(도 3 참조)와, 단말이 이동 중계기를 경유하여 기지국과 통신을 수행할 수 있는 경우(도 4 참조)가 있다.

도 2c와 같이, 이동 중계기가 active BS set 내에 있는 두 개의 기지국으로부터 서비스를 받는 MDHO 동작중인 경우에 이동 중계기를 통해서 서비스받는 이동국들은 MDHO 없이 하나의 기지국으로부터 서비스받는 것처럼 동작하게 된다. 이때 이동 중계기는 인접 기지국에 간섭을 미치지 않는 범위 내에서 기존 기지국의 무선 자원을 활용한다. MDHO와 마찬가지로, 도 2b의 FBSS에서도 핸드오버는 기지국과 이동 중계기 사이의 무선 링크에 한정되고, 이동 중계기와 단말 사이에는 anchor 기지국이 변경된다 하더라도 이에 상관없이 단말은 이전에 기지국과 통신하는 것과 같이 운용될 수 있다.

도 3은 종래의 IEEE 802.16e에서 제안하는 HO 방식 중 단말이 이동 중계기를 경유하지 않고 직접 기지국과 통신할 수 있는 경우의 핸드오버 절차의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 먼저 이동 중계기가 핸드오버를 수행(300)한 후에 미약한 신호를 감지한 단말들이 거의 유사한 시점에 기지국과 핸드오버(310)를 시도한다.

구체적으로, 단말은 MOB_MSHO_REQ 메시지를 직접 기지국으로 전송함으로써 핸드오버를 시작한다. MOB_MSHO_REQ 메시지는 핸드오버를 시도하게 된 요인(예를 들어, BS의 CINR, RSSI, relative delay 등)과 하나 이상의 타겟 기지국(target base station) 정보 등을 포함한다. MOB_MSHO_REQ 메시지는 IEEE 802.16e에서 정의된 메시지이므로 여기서 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 이하에서 나오는 다른 메시지들의 경우에도 별다른 언급이 없는 한 IEEE 802.16e에서 정의된 메시지이며, 다만 종래의 메시지에 변형이 있는 경우에는 변형된 부분에 대해서만 특별히 언급한다.

기지국은 응답으로 MOB_BSHO_RSP를 단말로 전송하는데, 이 메시지에는 이동국이 속한 인접 기지국의 식별정보(BS_ID)와 인접 기지국의 서비스 예측 레벨(service prediction level)과 액션 타임(action Time) 등의 값이 포함될 수 있다. 서비스 예측 레벨(service prediction level) 필드는 핸드오버되었을 때 목표 기지국(Target MMR-BS)이 서빙 기지국에서 현재 진행 중인 이동국의 서비스를 어느 정도 보장할 수 있는지의 여부를 나타내는 필드이고, 액션 타임(action time) 필드는 단말이 목표 기지국에게 RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있는 전용 무선 자원을 할당받을 때까지 소요되는 프레임 수를 나타낸다. 이동국은 실제 핸드오버(HO)를 수행할 타겟 기지국을 결정하여 기지국에 MOB_HO_IND 메시지를 전송함으로써 서빙 기지국과 연결을 종료한다. 이때 MOB_HO_IND 메시지는 HO_IND_type과 target BSID를 포함한다.

도 4는 종래의 IEEE 802.16e에서 제안하는 HO 방식 중 단말이 기지국과 직접 통신할 수 없는 경우의 핸드오버 절차의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 이동 중계기가 핸드오버를 수행한 후에 단말은 통신 단절을 감지하고 새로운 셀을 탐색하여 새롭게 네트워크 진입절차를 수행한다. 따라서 여러 단말이 동시에 네트워크에 진입을 시도할 가능성이 높기 때문에 임의 접속 채널에서 폭주가 발생하여 네트워크 진입시 오랜 시간이 소요된다. 이는 단말의 장시간 통신 두절을 야기시키므로 원활한 서비스 제공을 어렵게 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이동 중계기의 중계를 통해 통신되는 환경에서 이동 중계기 및 이동국의 핸드오버를 원활하고 효율적으로 수행하기 위하여 이동 중계기 또는 기지국에 의해 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 핸드오버시 이동국의 backward compatibility를 보장하는 핸드오버 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이동 중계기에서의 핸드오버 방법의 일 실시예는, 이동 중계기의 식별자를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 이동 중계기 및 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버 요청을 상기 기지국이 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국에서의 핸드오버 방법의 일 실시예는, 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함된 식별자를 기초로 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 주체가 이동 중계기인지 파악하는 단계; 및 상기 이동 중계기 및 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버 요청을 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계기로 전송하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국에서의 핸드오 버 방법의 다른 실시예는, 핸드오버 요청 메시지를 이동 중계기로 전송하는 단계; 및 상기 이동 중계기로부터 타겟 기지국 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 수신하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이동 중계기에서의 핸드오버 방법의 다른 실시예는, 이동 중계기의 식별자를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 이동 중계기의 핸드오버 요청을 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계; 타겟 기지국 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 상기 타겟 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들에게 새롭게 할당된 식별자를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 이동국들의 이전 식별자 및 상기 새롭게 할당된 식별자의 매핑 관계를 생성하는 단계;를 포함한다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이동 중계기를 이용한 핸드오버 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 이동 중계기에 의해 시작되는 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 이동 중계기(510)는 핸드오버가 필요한 경우 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국(520)으로 전송한다(S550). 핸드오버 요청 메시지는 이동 중계기(510)의 식별자를 포함한다. 이동 중계기의 식별자로는 MAC 헤더의 기본 CID를 포함하는 것이 바람직하다. 이동 중계기(510)는 핸드오버 요청 메시지로 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_MSHO_REQ 메시지를 이용하거나, 별도로 메시지를 정의하여 이용할 수 있다.

이동 중계기(510)의 식별자 및 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들(500,502)의 식별자(예를 들어, MAC 헤더의 CID)는 백본망 등을 통해 미리 서빙 기지국(520)에 알려져 있다고 가정한다.

서빙 기지국(520)은 이동 중계기(510)로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하면(S550), 핸드오버 요청 메시지에 포함된 이동 중계기의 식별자를 기초로 이동 중계기가 핸드오버를 요청하였음을 파악한다. 이동 중계기의 핸드오버 요청인 경우, 서빙 기지국(520)은 이동 중계기(510)의 핸드오버 요청뿐만 아니라 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들(500,502)의 핸드오버 요청을 포함하는 것으로 받아들인다. 서빙 기지국(520)은 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지를 이동 중계기(510)로 전송한다(S552). 그리고 서빙 기지국(520)은 이동 중계기가 요청한 이동국들(500,502)의 핸드오버(HO) 절차를 준비한다. 핸드오버 응답 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_BSHO_RSP 메시지이거나, 새롭게 정의된 메시지일 수 있다.

서빙/타겟 기지국(520,530)은 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_BSHO_REQ/RSP 메시지를 이용한 빠른 핸드오버 레인징(fast handover ranging)를 위하여 액션 타임(action time) 필드를 설정할 수 있다.

이동 중계기(510)는 핸드오버 응답 메시지를 수신하면, 핸드오버를 수행할 타겟 기지국을 결정하고 핸드오버 실행 메시지를 서빙 기지국으로 전송함으로써 서 빙 기지국과의 연결을 종료한다(S554). 핸드오버 실행 메시지는 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_HO_IND 메시지이거나, 새롭게 정의된 메시지일 수 있다.

서빙 기지국(520)은 핸드오버 요청 메시지(예를 들어, MOB_BSHO_REQ 메시지)를 이동 중계기(510)가 중계를 담당하는 이동국들(500,502)에게 전송한다(S560,S562). 서빙 기지국(520)은 MOD_BSHO_REQ 메시지의 "HO operation mode"를 1로 설정하여 전송하고, Fast_Ranging_IE를 이용하여 이동국으로부터 전송되는 RNG_REQ 메시지를 위한 전용 전송 기회(dedicated transmission opportunity)를 할당하기 위하여 액션 타임 필드를 설정할 수 있다.

이동국들(500,502)은 이동 중계기(510)를 경유하여 핸드오버 실행 메시지(예를 들어, MOB_HO_IND 메시지)들을 서빙 기지국(520)으로 전송한다(S564,S566). 그리고 이동 중계기(510) 및 이동 중계기(510)가 중계를 담당하는 이동국들(500,502)은 타겟 기지국(530)과의 레이징 절차(레인징 요청 메시지(예를 들어, RNG_REQ 메시지) 전송(S570,S574,S578) 및 레인징 응답 메시지(예를 들어, RNG_RSP 메시지) 수신(S572,S576,S580))를 수행한다. 여기서, 이동국들의 핸드오버 수행 및 레인징 수행에 사용되는 메시지로서 IEEE 802.16e에서 정의된 메시지들을 일 예로 들었으나, 동일한 목적을 위한 다른 포맷의 메시지들이 정의되어 사용될 수 있음은 물론이며, IEEE 802.16e의 변경에 따른 메시지 포맷이 변경되는 경우 그 변경된 메시지들을 이용할 수 있음은 물론이다. 또한 IEEE 802.16e에서 정의된 절차가 변경되는 경우 그 변경된 절차를 그대로 적용할 수 있음은 물론이다. 이하에서도 동일하다.

도 6은 본 발명에 따른 이동 중계기에 의해 시작되는 핸드오버 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 이동 중계기(610)는 그룹 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국(620)으로 전송한다(S650). 그룹 핸드오버 요청 메시지는 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들(600,602)의 정보와 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_MSHO_REQ 메시지의 정보 중 HO 절차에 필요한 정보들을 포함한다. 이를 위하여 본 발명에서는 그룹 핸드오버 요청 메시지의 일 예로서 G_RSHO_REQ(Group RS HO Request) 메시지를 정의한다. G_RSHO_REQ 메시지 포맷의 일 실시예는 도 11에 도시되어 있다.

서빙 기지국(620)은 그룹 핸드오버 요청 메시지를 수신하면, 이동 중계기(610) 및 핸드오버 요청 메시지에 포함된 이동국들(600,602)의 핸드오버 요청을 인지하고, 이에 대한 응답으로 그룹 핸드오버 응답 메시지를 이동 중계기(610)로 전송한다(S652). 그룹 핸드오버 응답 메시지의 일 예로서 G_BSHO_RSP(Group BS HO Response) 메시지를 정의하며, 그 메시지 포맷의 일 실시예는 도 12에 도시되어 있다.

IEEE 802.16e에서처럼 이동국의 backward-compatibility를 보장하면서(즉, 단말은 변경되지 않음) 그룹 HO를 제공하기 위하여, 이동국들(600,602)이 이동중계기(610)를 서빙 기지국(620)인 것처럼 인식하도록 해야 한다.

이를 위하여, 이동 중계기(610)는 그룹 핸드오버 응답 메시지를 기지국으로부터 수신하면, 이동국의 backward-compatibility를 위해 각 이동국들의 HO를 유도하기 위한 목적으로 타겟 기지국의 신호(예를 들어, 프리엠블, FCH, MAP 등의 방송정보)를 증폭하여 중계하거나, 서빙 기지국의 신호의 중계를 중단하거나 전송 전력 을 감소시킨다. 그런 후에, 이동 중계기는 각 단말들과 종래의 IEEE 802.16e와 동일한 HO 절차를 수행한다.

구체적으로, 이동 중계기(610)는 이동국들 각각에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하고(S660,S662), 이동국들(600,602)은 타겟 기지국을 결정하여 핸드오버 실행 메시지를 이동 중계기(610)로 전송한다(S664,S666). 이동 중계기(610)가 이동국들(600,602)에게 전송하는 핸드오버 요청 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_BSHO_REQ 메시지이거나 새롭게 정의된 메시지일 수 있다. 또한 이동국들(600,602)이 이동 중계기(610)로 전송하는 핸드오버 실행 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_HO_IND 메시지이거나 새롭게 정의된 메시지일 수 있다.

이동 중계기(610)는 각 이동국들로부터 핸드오버 실행 메시지를 모두 수신하면, 서빙 기지국(620)에 그룹 핸드오버 실행 메시지를 전송한다(S670). 그룹 핸드오 실행 메시지는 각 이동국들이 실제 핸드오버를 수행할 것인지에 대한 정보와 핸드오버될 이동국들의 정보를 포함한다. 그룹 핸드오버 실행 메시지의 일 예로서, 도 13과 같은 G_HO_IND(Group HO Indication) 메시지를 정의하여 사용할 수 있다.

다음으로, 이동 중계기(610)는 서빙 기지국(620)과의 연결을 종료하고 타겟 기지국(630)에 대하여 망 진입 절차를 수행한다. 이때 이동 중계기(610)는 이중 중계기 자신 뿐만 아니라 이동 중계기가 중계하고 있는 이동국들(600,602)의 레이징 요청을 포함하는 그룹 레이징 요청 메시지를 타겟 기지국(630)으로 전송한다(S680). 그룹 레이징 요청 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 RNG_REQ 메시지를 이용할 수 있다. 예를 들어, RNG-REQ 메시지에 "Group HO indication" 필드 를 추가하여 그 값이 1 이상이면 그룹 핸드오버이며, "Group HO indication" 필드의 값은 핸드오버된 단말의 수를 나타낸다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 그룹 레인징 요청 메시지로 사용되기 위하여 종래의 RNG_REQ 메시지에 새롭게 포함될 TLV를 도시한 도면이다.

이동 중계기(610)는 그룹 핸드오버 응답 메시지의 액션 타임(action time) 필드에서 제시한 시점에 전용 무선 자원이 할당된 경우에는 HO code를 이용한 랜덤 액세스 절차를 생략하고 RNG-REQ 메시지를 충돌없이 바로 전송할 수 있다.

타겟 기지국(630)은 이동 중계기(610)로부터 그룹 레인징 요청 메시지를 수신하면, 메시지 내의 "Group HO indication" 필드를 인지하여 새로 셀에 진입하고자 하는 이동국의 수를 알 수 있으므로 랜덤 액세스 채널에서 요구되는 무선 자원을 양을 변경할 수 있다.

타겟 기지국(630)은 레인징 응답 메시지를 이동 중계기(610)로 전송한다(S682). 그리고, 각 이동국들(600,6902)도 타겟 기지국(630)과 레이징 요청/응답 메시지를 송수신한다(S684,S686,S688,S690).

도 7은 본 발명에 따른 기지국에 의해 시작되는 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 이동 중계기의 핸드오버가 필요가 경우, 서빙 기지국(720)이 핸드오버 요청 메시지를 이동 중계기(710)에게 전송한다(S750). 핸드오버 요청 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_BSHO_REQ 메시지이거나 별도로 정의된 메시지일 수 있다. 이동 중계기(710)는 핸드오버 요청 메시지를 수신하면, 타겟 기지국을 결정하여 핸드오버 실행 메시지를 서빙 기지국(720)으로 전송한다(S752). 핸드오버 실행 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_HO_IND 메시지이거나 별도의 정의된 메시지일 수 있다.

도 7의 경우에도 도 5의 경우와 마찬가지로, 서빙 기지국(720)이 이동 중계기(710) 및 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들(700,702)의 정보를 미리 알고 있다고 가정한다. 이후의 절차는 도 5에서 설명한 절차와 동일하므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명에 따른 기지국에 의해 시작되는 핸드오버 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 서빙 기지국(820)은 이동 중계기(810)의 핸드오버가 필요한 경우, 그룹 핸드오버 요청 메시지를 이동 중계기(810)로 전송한다(S800). 그룹 핸드오버 요청 메시지는 그룹 핸드오버될 단말의 정보와 인접 기지국들의 정보를 포함한다. 그룹 핸드오버 요청 메시지의 일 예로, 도 14와 같은 G_BSHO_REQ 메시지를 정의하여 사용할 수 있다.

이동 중계기(810)는 서빙 기지국(820)으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하면, 도 6에서 설명한 과정과 동일한 HO 절차를 수행한다. HO 절차 수행과정은 도 6에서 설명한 과정과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명에 따른 이동국의 backward compatibility를 고려한 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 이동 중계기(910)는 핸드오버가 필요한 경우, 자신의 식별 자를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 서빙 기지국(920)으로 전송한다(S950). 식별자로는 MAC 헤더의 CID를 이용하는 것이 바람직하다. 핸드오버 요청 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_MSHO_REQ 메시지이거나, 별도로 정의된 메시지일 수 있다.

서빙 기지국(920)은 백본망 등을 통해 이동 중계기(910)의 중계 영역 내에 포함된 이동국들(900,902)의 MAC 주소, SFID 및 CID 등을 타겟 기지국(930)으로 전송한다. 서빙 기지국(920)은 타겟 기지국(930)으로부터 HO_ID를 수신하고, HO_ID를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 이동 중계기(910)로 전송한다(S952). 핸드오버 응답 메시지는 종래의 IEEE802.16e에서 정의된 MOB_BSHO_RSP 메시지이거나, 별도로 정의된 메시지일 수 있다.

이동 중계기는 핸드오버 응답 메시지를 수신하면, 타겟 기지국을 결정하여 핸드오버 실행 메시지를 서빙 기지국으로 전송한다(S954). 핸드오버 실행 메시지로는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 MOB_HO_IND이거나, 별도로 정의된 메시지일 수 있다.

다음으로, 이동 중계기(910)는 HO_ID를 포함하는 레인징 요청 메시지를 타겟 기지국으로 전송함으로써, 네트워크 재진입 절차를 수행한다(S960). 만약 이동 중계기(910)가 타겟 기지국(930)과 보안 연관(security association)을 공유하는 경우, 이동 중계기(910)는 HMAC/CMAC를 포함하는 레인징 요청 메시지를 전송한다. 이동 중계기(910)가 서빙 기지국(920)으로부터 HO_ID를 수신하지 못한 경우에는, 이동 중계기(910)는 서빙 기지국(920)의 ID(BS ID)를 타겟 기지국(930)으로 전송함으 로써, 타겟 기지국(930)이 서빙 기지국(920)에 백본망을 통해 접속하여 이동국들(900,902)의 MAC 주소 및 CID 정보들을 수신할 수 있도록 한다.

이동국들에게 새로운 CID가 할당될 수 있다. 이 경우, 타겟 기지국(930)은 이동국들(900,902)에게 새롭게 할당된 신 CID들과 이전의 이동국들의 구 CID들을 포함하는 레인징 응답 메시지를 이동 중계기(910)로 전송한다(S962). 레인징 응답 메시지는 종래의 IEEE 802.16e에서 정의된 RNG_RSP 메시지이거나, 별도로 정의된 메시지일 수 있다.

이동 중계기(910)는 레인징 응답 메시지에 포함된 구 CID 및 신 CID의 매핑 관계를 생성한 후(S970), 이동국들로 향하는 하향 링크 및 타겟 기지국으로 향하는 상향 링크의 프레임들의 CID를 매핑관계를 기초로 교체한다.

도 10은 본 발명에 따른 이동국의 backward compatibility를 고려하지 않은 핸드오버 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 이동 중계기(1010)와 서빙 기지국(1020) 사이에서만 그룹 핸드오버 절차를 수행하고, 이동 중계기(1010)가 타겟 기지국(1030)과 연결된 직후에 타겟 기지국(1030)의 신호만을 증폭하여 중계하면 이동국들(1000,1002)은 기지국이 변경되었다고 인지하게 된다.

이동 중계기와의 레인징 파리미터는 변경될 필요가 없으므로 이동국이 기지국 변경을 판단하였을 경우(즉, 프리엠블이 변경되고, MAP에서 전송되는 기지국 식별자 등이 변경된 경우) 네트워크 재진입 절차나 HO 절차 없이 이동 중계기는 새로운 기지국에서 보내온 RNG_RSP 메시지를 중계함으로써 간단하게 HO 절차를 완료될 수 있다.

도 10에 도시된 절차는 도 9에 도시된 절차와 동일하며, 다만 이동국들의 변경된 CID를 포함하는 레이징 응답 메시지를 이동 중계기뿐만 아니라 각 이동국들에게 제공하는 점에서 차이가 있다(S1062,S1064,S1066).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 이동 중계기 및 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버를 이동 중계기 또는 기지국에 의해 시작할 수 있으므로, 핸드오버시 이동국의 통신 단절 현상을 감소시키고, 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 한다.

Claims

이동 중계기의 식별자를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 및

상기 이동 중계기 및 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버 요청을 상기 기지국이 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

상기 이동 중계기의 식별자는 MAC 헤더의 기본 CID인 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

타겟 기지국 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및

상기 타겟 기지국과 핸드오버 레인징을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.
핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계;

상기 핸드오버 요청 메시지에 포함된 식별자를 기초로 상기 핸드오버 요청 메시지를 전송한 주체가 이동 중계기인지 파악하는 단계; 및

상기 이동 중계기 및 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버 요청을 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계기로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국에서의 핸드오버 방법.
제 4항에 있어서, 상기 기지국은

상기 이동 중계기의 식별자 및 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 식별자를 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 기지국에서의 핸드오버 방법.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 식별자는 MAC 헤더의 기본 CID인 것을 특징으로 하는 기지국에서의 핸드오버 방법.
제 4항에 있어서,

상기 이동 중계기로부터 타겟 기지국의 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 수신하는 단계;

상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버를 수행하는 단계; 및

상기 이동 중계기 및 상기 이동국들은 상기 타겟 기지국과의 핸드오버 레이 징을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국에서의 핸드오버 방법.
이동 중계기가 상기 이동 중계기의 식별자를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;

상기 기지국이 상기 이동 중계기 및 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버 요청을 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 상기 이동 중계기로 전송하는 단계;

타겟 기지국 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및

상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들의 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 중계기 환경에서의 핸드오버 방법.
핸드오버 요청 메시지를 이동 중계기로 전송하는 단계; 및

상기 이동 중계기로부터 타겟 기지국 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국에서의 핸드오버 방법.
제 9항에 있어서,

상기 이동 중계기 및 상기 이동국들 각각은 상기 타겟 기지국과 핸드오버 레인징을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국에서의 핸드오버 방법.
이동 중계기의 식별자를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;

상기 기지국으로부터 상기 이동 중계기의 핸드오버 요청을 인지하였음을 나타내는 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계;

타겟 기지국 정보를 포함하는 핸드오버 실행 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;

상기 타겟 기지국에 레인징 요청 메시지를 전송하는 단계;

상기 타겟 기지국으로부터 상기 이동 중계기가 중계를 담당하는 이동국들에게 새롭게 할당된 식별자를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신하는 단계; 및

상기 이동국들의 이전 식별자 및 상기 새롭게 할당된 식별자의 매핑 관계를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.
제 11항에 있어서,

상기 타겟 기지국으로부터 수신한 프레임의 식별자는 상기 제1 식별자로 교체하고, 이동국으로부터 수신한 프레임의 식별자는 상기 제2 식별자로 교체하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,

상기 제1 식별자 및 제2 식별자는 MAC 헤더의 CID인 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.
제 11항에 있어서,

상기 기지국은 상기 이동국들의 정보를 백본망을 통해 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 중계기에서의 핸드오버 방법.