KR20100021081A - 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 스캐닝 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 모바일 기지국의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들을 결정하여 방송하는 과정과, 단말로부터 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 요청받는 과정과, 상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하여, 모바일 모드에서 노매딕 모드로의 핸드오버 발생 시, 주변 노매딕 기지국에 대한 정보가 없는 모바일 모드의 단말이 핸드오버 가능성이 높은 주변 노매딕 기지국에 대한 정보를 파악하고 핸드오버 타겟이 되는 노매딕 기지국을 빠르게 설정할 수 있도록 하여 단말의 스캐닝 소요 시간 및 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

핸드오버, 스캐닝, 노매딕 기지국(Nomadic BS), 모바일 기지국(Mobile BS)

Description

이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 스캐닝 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR NEIGHBOR BASE STATION SCANNING OF HANDOVER IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 스캐닝 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 모바일 기지국 및 노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 인접한 노매딕 기지국 스캐닝에 관한 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 이동통신 시스템에서는 단말의 효율적인 핸드오버를 위하여 여러가지 스캐닝 기법을 제공하고 있다. 예를 들어, 기지국의 셋(set) 분류에 따른 스캐닝 방법, 서빙 기지국의 신호 세기에 따른 스캐닝 방법, 및 응용 트래픽(Application traffic) 및 셀 로드를 고려한 스캐닝 방법 등이 제공되고 있다. 상기 기지국의 셋 분류에 따른 스캐닝 방법은 단말이 인접 기지국을 타이밍 정보 및 신호 세기에 따라 여러 셋(set)으로 분류한 후, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 셋별로 다른 측정 간격(Measurement Interval)을 적용하여 스캐닝을 수행하는 빈도를 다르게 하는 방법이다. 그리고, 상기 서빙 기지국의 신호 세기에 따른 스캐닝 방법은 단말이 서빙 기지국의 수신 신호 세기가 임계값 이상인 경우에는 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행하지 않거나 스캐닝 빈도를 낮게 설정하고, 상기 서빙 기지국의 수신 신호 세기가 임계값 이하인 경우에는 상기 인접 기지국에 대한 스캐닝 빈도를 높게 설정하는 방법이다. 마지막으로, 상기 응용 트래픽 및 셀 로드를 고려한 스캐닝 방법은 단말이 스캐닝을 수행하는 동안 버퍼에 임시 저장되는 전송 데이터가 특정 시점에 집중되는 것을 방지하기 위하여, 서빙 기지국의 셀 로드 및 스캐닝을 요청한 단말의 응용 트래픽(Application traffic)을 고려하여 동시에 스캐닝을 수행하는 단말의 수가 최소가 되면서 상기 버퍼에 임시 저장된 데이터를 처리하는데 걸리는 지연 시간이 응용 트래픽의 서비스 품질(QoS)을 만족시키도록 스캐닝 수행 시간을 할당하는 방법이다.

상술한 바와 같이 종래에 제공되는 스캐닝 방법들은 모바일 기지국과 노매딕 기지국이 공존하는 모바일/노매딕 통합 시스템에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 먼저, 상기 기지국의 셋 분류에 따른 스캐닝 방법은 상기 기지국을 분류하기 위해 서빙 기지국으로부터 해당 셀의 특정 섹터에 존재하는 인접 기지국들의 정보를 수신하여 상기 인접 기지국들의 신호 세기를 측정해야하는데, 상기 모바일/노매딕 통합 시스템에서는 하나의 모바일 기지국 영역 내부에 최대 200여 개의 노매딕 기지국이 설치될 수 있으므로, 많은 수의 인접 기지국들에 대해 스캐닝을 수행하게 된다. 하지만, 일반적으로 노매딕 사용자의 이동 속도가 10km/h 정도의 저속임을 고 려하면 핸드오버할 노매딕 기지국은 단말의 현재 위치에 인접한 소수의 노매딕 기지국으로 제한될 가능성이 크다. 즉, 상기와 같이 서빙 기지국으로부터 인접한 노매딕 기지국들의 정보를 수신하여 스캐닝을 수행한 후 기지국의 셋을 분류할 경우 불필요한 스캐닝이 많이 수행되며, 이는 스캐닝 및 핸드오버 과정에 소요되는 시간은 물론 단말의 전력 소모 및 단말과 기지국 사이의 통신 갭(communication gap)이 증가하는 문제를 발생시킨다.

또한, 상기 서빙 기지국의 신호 세기에 따른 스캐닝 방법은 상기 모바일/노매딕 통합 시스템에 적용할 수 없는 문제점을 가진다. 즉, 상기 노매딕 기지국은 모바일 기지국 영역의 외곽 뿐만 아니라 중심 지역에도 설치될 수 있음에 따라 상기 모바일 기지국 영역의 중심에 위치한 단말이 상기 중심 지역에 위치한 노매딕 기지국으로 핸드오버하기 위해서 일차적으로 스캐닝 과정이 필요함에도 불구하고 상기 모바일 기지국으로부터 수신된 신호 세기가 여전히 크기 때문에 상기 노매딕 기지국에 대해 스캐닝을 수행하지 못하는 경우가 발생된다. 따라서, 상기 서빙 기지국의 신호 세기에 따른 스캐닝 방법은 상기 모바일/노매딕 시스템에서는 이용할 수 없게 된다.

또한, 상기 응용 트래픽 및 셀 로드를 고려한 스캐닝 방법은 특정 시점에 스캐닝을 수행하는 단말의 수가 많아져 임시 버퍼에 저장되는 데이터 량이 증가하는 것을 방지하기 위한 것이나, 상기 모바일/노매딕 통합 시스템에서는 동일한 모드간 및 서로 다른 모드 간에 핸드오버가 발생되므로 스캐닝을 요청하는 단말의 수가 증가하여 결국에는 동일한 시점에 스캐닝을 수행하게 되는 단말이 많아지게 되며, 이 에 따라 특정 시점에 임시 버퍼에 저장되는 데이터가 집중되는 현상이 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 스캐닝 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 모바일 및 노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 단말의 핸드오버를 위해 스캐닝을 수행할 인접한 노매딕 기지국들을 결정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모바일 및 노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 후보 기지국들에 대해 스캐닝 우선순위를 설정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모바일 및 노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국들을 그룹별로 분류하여 핸드오버를 위한 스캐닝을 수행할 그룹을 결정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모바일 및 노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 신호 세기, 셀 로드 및 서비스 정보에 따라 노매딕 기지국의 스캐닝 우선순위 및 빈도를 조절하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 모바 일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 모바일 기지국의 방법은, 자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들을 결정하여 방송하는 과정과, 단말로부터 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 요청받는 과정과, 상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 단말의 방법은, 서빙 모바일 기지국으로부터 상기 서빙 모바일 기지국 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들의 정보를 수신하는 과정과, 상기 대표 기지국들 중 임계값 이상의 수신 신호 세기를 갖는 특정 대표 기지국을 선택하는 과정과, 상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 상기 서빙 모바일 기지국으로 요청하는 과정과, 상기 서빙 모바일 기지국으로부터 상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 노매딕 기지국의 방법은, 상기 노매딕 기지국이 위치한 영역의 모바일 기지국으로 정보 등록을 요청하는 과정과, 상기 모바일 기지국으로부터 상기 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들의 정보를 수신하는 과 정과, 상기 대표 기지국들의 수신신호 세기를 측정하여 상기 모바일 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 모바일 기지국의 장치는, 자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들을 결정하고, 단말로부터 요청되는 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 확인하는 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 결정된 대표 기지국들을 방송하고, 상기 인접한 기지국들의 정보를 상기 단말로 전송하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 단말의 장치는, 서빙 모바일 기지국 내에 존재하는 기지국들 중 대표 기지국들을 확인하고, 상기 대표 기지국들 중 임계값 이상의 수신 신호 세기를 갖는 특정 대표 기지국을 선택하는 제어부와, 상기 서빙 모바일 기지국으로부터 상기 대표 기지국들의 정보를 수신하고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 서빙 기지국으로 상기 선택된 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 요청하여 상기 인접한 기지국들의 정보를 수신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 6 견지에 따르면, 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸 드오버 스캐닝을 위한 노매딕 기지국의 장치는, 상기 노매딕 기지국이 위치한 영역의 모바일 기지국으로 정보 등록을 요청하고, 상기 모바일 기지국으로부터 상기 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들의 정보를 수신하는 송수신부와, 상기 대표 기지국들의 수신신호 세기를 측정하여 상기 모바일 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 모바일 및 노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국들을 그룹별로 분류하여 핸드오버를 위한 스캐닝을 수행할 그룹을 결정하고, 상기 그룹에 해당하는 노매딕 기지국들의 스캐닝 우선순위 및 빈도를 조절함으로써, 모바일 모드에서 노매딕 모드로의 핸드오버 발생 시, 주변 노매딕 기지국에 대한 정보가 없는 모바일 모드의 단말이 핸드오버 가능성이 높은 주변 노매딕 기지국에 대한 정보를 파악하고 핸드오버 타겟이 되는 노매딕 기지국을 빠르게 설정할 수 있도록 하여 단말의 스캐닝 소요 시간 및 전력 소모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생 략한다.

이하 본 발명에서는 모바일/노매딕 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 모바일 기지국이 노매딕 기지국들을 그룹별로 분류하여 관리하고, 단말에서 핸드오버를 위한 스캐닝을 수행할 그룹을 결정하여 신호 세기, 셀 로드 및 서비스 정보에 따라 상기 노매딕 기지국의 스캐닝 빈도를 조절하는 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다. 이하 설명에서는 단말이 서비스를 제공받는 서빙 기지국이 모바일 기지국임을 가정하여 설명하기로 한다.

먼저, 하기 도 3 내지 도 5를 참조하여 스캐닝을 수행하는 시스템의 동작에 대해 간략하게 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 스캐닝 시작 과정을 나타내는 시스템 구성을 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 먼저 노매딕 기지국들(310, 312, 314, 316, 318, 320) 각각은 340단계에서 셀 로드 및 서비스 레벨 정보를 자신이 속한 모바일 기지국(300)으로 전송한다. 이때, 상기 셀 로드 및 서비스 레벨 정보 전송은 주기적으로 수행된다.

상기 모바일 기지국(300)은 자신의 영역에 속한 노매딕 기지국들 중 대표 노매딕 기지국들(312, 318)을 결정하고, 342단계에서 상기 대표 노매딕 기지국들(312, 318)의 정보를 포함하는 이동 가입자 단말기 인접 기지국 광고(Mobile Subscriber Station Neighbor Advertisement; 이하 'MOB_NBR-ADV'라 칭함) 메시지를 주기적으로 브로드캐스팅(Broadcasting)한다. 이때, MOB_NBR-ADV 메시지가 인접한 모바일 기지국, 즉, 매크로 기지국의 정보를 포함함은 물론이다.

그러면, 상기 모바일 기지국(300)을 서빙 기지국으로 하는 단말(330)은 344단계에서 상기 서빙 모바일 기지국(300)으로 이동 가입자 단말기 스캔 요구(Mobile Subscriber Station Scanning Interval Allocation Request; 이하 'MOB_SCN-REQ'라 칭함) 메시지를 전송하고, 상기 서빙 모바일 기지국(300)으로부터 스캔할 정보를 포함하는 이동 가입자 단말기 스캔 응답(Mobile Subscriber Station Scanning Interval Allocation Response; 이하 'MOB_SCN-RSP'라 칭함) 메시지를 수신하여 스캐닝에 필요한 정보를 획득한다.

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 인접한 노매딕 기지국의 정보를 획득하는 과정을 나타내는 시스템 구성을 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 단말(400)은 서빙 모바일 기지국(402)으로부터 브로드캐스팅되는 MOB_NBR-ADV 메시지로부터 대표 노매딕 기지국들(410, 412, 414)의 정보를 획득한 후, 420단계를 통해 상기 대표 노매딕 기지국들에 대한 스캐닝을 수행하여 수신 신호 세기를 측정한다. 이때, 특정 대표 노매딕 기지국(414)의 수신 신호 세기가 기 설정된 임계값(V_low) 이상인 경우, 상기 단말(400)은 상기 스캐닝을 중단하고, 상기 특정 대표 노매딕 기지국(414)을 포스트 기지국(Post BS)으로 결정 한다.

이후, 상기 단말(400)은 422단계를 통해 하기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 노매딕 스캔 요청(Nomadic Scanning Request; 이하 'NOM_SCN-REQ'라 칭함) 메시지 및 노매딕 스캔 응답(Nomadic Scanning Response; 이하 'NOM_SCN-RSP'라 칭함) 메시지를 상기 서빙 모바일 기지국(402)과 교환하여 상기 포스트 기지국(414)에 인접한 노매딕 기지국들(430, 432, 434)의 정보를 획득한다. 즉, 상기 단말(400)은 상기 포스트 기지국(414)의 정보(예: 인덱스(index))를 포함하는 NOM_SCN-REQ 메시지를 상기 서빙 모바일 기지국(402)으로 전송하여 상기 포스트 기지국(414)에 인접한 노매딕 기지국들의 정보를 요청하고, 상기 서빙 모바일 기지국(402)은 상기 포스트 기지국(414)에 인접한 노매딕 기지국들(430, 432, 434)의 정보를 포함하는 NOM_SCN-RSP 메시지를 상기 단말(400)로 전송한다.

하기 표 1은 NOM_SCN-REQ 메시지 구조를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
NOM_SCN_REQ_Message_format() {
N_scanned_Nomadic_BS	8 bits	Number of scanned nomadic BSs before issuing the NOM_SCN-REQ message
Post_Nomadic_BS_Index	8 bits	- Nomadic BS index triggering to issue the NOM_SCN-REQ message - Nomadic BS index corresponds to the position of the nomadic BS in the MOB_NBR-ADV message.
Received Signal Level	1 bit	0: Ec/Io < Threshold value 1: Ec/Io > Threshold value
}

상기 NOM_SCN-REQ 메시지는 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 스캐닝한 기지국의 수, 포스트 기지국의 인덱스, 신호 수신 레벨 정보들을 포함하여 구성됨으로써, 상기 단말이 선택한 포스트 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 전송해줄 것을 상기 기지국으로 요청한다.

하기 표 2는 NOM_SCN-RSP 메시지 구조를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
NOM_SCN_RSP_Message_format() {	8 bits
Post_Nomadic_BS_Index	8 bits	Nomadic BS index triggering to issue the NOM_SCN-REQ message
N_Recommended_Nomadic_BS		Number of recommended nomadic BSs to be scanned
For(j=0; j<N_Recommended_Nomadic_BS; j++) {
Fields needed to identify recommended nomadic BSs : FA Index , Neighbor BSID , etc .
HO_Drop	2 bits	00: HO dropping is not expected. 01: HO dropping is expected with high probability. 10: HO dropping is expected with very high probability 11: Reserved
Recommended Service Level	2 bits	00: Not specified (unknown) 01: Normal data rate and high delay 10: Normal data rate and low delay 11: High data rate and low delay
}

상기 NOM_SCN-RSP 메시지는 상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 포스트 기지국의 인덱스, 포스트 기지국에 인접한 기지국들의 수, 상기 인접한 노매딕 기지국들의 정보, 핸드오버 드랍(drop) 가능성 및 서비스 레벨 정보를 포함하여 구성됨으로써, 단말로부터 상기 NOM_SCN-REQ를 통해 요청된 포스트 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 상기 단말로 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 인접한 노매딕 기지국에 대한 스캐닝 수행 과정을 나타내는 시스템 구성을 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 단말(500)은 서빙 모바일 기지국(502)으로부터 수신된 NOM_SCN_RSP 메시지에서 포스트 기지국(510)의 인접한 노매딕 기지국들(512, 514, 516)의 정보를 확인하여 상기 인접한 노매딕 기지국들(512, 514, 516)에 대해 스캐닝을 수행하여 신호 세기를 측정한다. 이때, 신호 세기가 기 설정된 임계값(V_high) 이상인 적어도 하나의 인접한 노매딕 기지국(514, 516)이 감지되면, 측정된 신호 세기와 셀 로드 및 서비스 레벨 정보를 기준으로 상기 감지된 노매딕 기지국들(514, 516)에 대한 스캐닝 우선순위를 설정한다. 이때, 상기 단말은 상기 우선순위가 낮게 설정된 노매딕 기지국에 대해서는 스캐닝을 수행하지 않거나 스캐닝 빈도를 낮춘다. 여기서, 상기 셀 로드 및 서비스 레벨 정보는 상기 NOM_SCN_RSP 메시지로부터 획득된다.

모바일/노매딕 통합 이동통신 시스템에서는 하나의 모바일 기지국 영역 내부에 많은 수의 노매딕 기지국이 존재하게 된다. 이에 따라, 본 발명에서는 상술한바와 같이 상기 모바일 기지국이 자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들을 그룹화하고, 각 그룹을 대표하는 대표 노매딕 기지국을 설정하여 관리하며, MOB_NBR-ADV 메시지에 상기 대표 노매딕 기지국을 포함시켜 브로드캐스팅함으로써, 단말이 상기 대표 노매딕 기지국들 중 특정 대표 노매딕 기지국을 선택하여 스캐닝을 수행할 그룹을 결정하도록 한다. 즉, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 상기 단말이 상기 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 대표 노매딕 기지국들 중 임계값 이상의 수신 신호 세기를 갖는 기지국을 선택하여 선택된 대표 노매딕 기지국의 해당 그룹을 스캐닝할 그룹으로 결정하고, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 상기 서빙 모바일 기지국으로부터 수신되는 상기 MOM_SCN-RSP 메시지에서 상기 선택된 대표 노매딕 기지국에 인접한 기지국들의 정보만을 획득하여 핸드오버할 타겟 기지국을 선택할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 선택된 대표 노매딕 기지국에 인접한 기지국들의 정보만을 획득하여 핸드오버할 타겟 기지국을 선택함은 상기 선택된 대표 노매딕 기지국이 상기 단말과 인접한 위치에 존재하기 때문에 상기 대표 노매딕 기지국 및 이에 인접한 기지국들이 단말의 핸드오버 타겟이 될 가능성이 높기 때문이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 스캐닝을 위한 신호 흐름을 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 서빙 모바일 기지국(이하 '서빙 기지국'이라 칭함)(702)은 710단계에서 자신이 관리하는 노매딕 기지국들의 각 그룹을 대표하는 대표 노매딕 기지국들(704, 706)의 정보를 포함하는 MOB_NBR-ADV를 주기적으로 브로드캐스팅한다.

이후, 단말(700)은 720단계에서 MOB_SCN-REQ 메시지를 서빙 기지국(702)으로 전송하여 스캐닝에 필요한 정보를 요청하고, 상기 서빙 기지국(700)은 722단계에서 상기 스캐닝에 필요한 정보를 포함하는 MOB_SCN-RSP 메시지를 상기 단말(700)로 전송한다.

이후, 상기 단말은 732단계에서 상기 스캐닝 정보를 이용하여 상기 MOB_NBR-ADV에 포함된 대표 노매딕 기지국들(704, 706)의 신호를 측정한다. 이때, 상기 대표 노매딕 기지국(704, 706)들 중 제 2 대표 기지국(혹은 제 2 대표 노매딕 기지국)(706)의 수신 신호 세기 혹은 CINR이 기 설정된 임계값보다 클 경우, 상기 단말(700)은 상기 제 2 대표 기지국(706)을 포스트 기지국으로 결정하고, 324단계에서 상기 포스트 기지국으로 결정된 상기 제 2 대표 기지국(706)의 인덱스 정보를 포함하는 NOM_SCN-REQ 메시지를 상기 서빙 기지국(702)으로 전송한다.

이후, 상기 서빙 기지국(702)은 736단계에서 상기 포스트 기지국인 제 2 대표 기지국(706)에 인접한 노매딕 기지국들(708)의 정보를 포함하는 NOM_SCN-RSP 메시지를 상기 단말(700)로 전송한다. 이때, 상기 NOM_SCN-RSP 메시지는 상기 인접한 노매딕 기지국들(708) 각각의 ID, 물리 주파수(Physical Frequency), 셀 로드 및 서비스 레벨 정보를 포함할 수 있다.

이후, 상기 단말(700)은 738단계에서 상기 인접한 노매딕 기지국들(708)의 신호를 측정하고, 740단계에서 상기 신호 측정 결과와 셀로드 및 서비스 레벨 정보를 이용하여 상기 인접한 기지국들(708)에 대한 스캐닝 우선순위 및 스캐닝 빈도를 설정한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 스캐닝을 위한 서빙 모바일 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 8을 참조하면, 상기 서빙 모바일 기지국은 801단계에서 노매딕 기지국 추가를 위한 이벤트가 발생되는지 검사하여 상기 추가 이벤트가 발생되면 803단계에서 상기 추가되는 노매딕 기지국의 정보를 등록하고 그룹을 결정하여 데이터베이스에 저장한다. 만일, 상기 추가 이벤트가 발생되지 않으면 상기 서빙 모바일 기지국은 하기 805단계로 진행한다. 여기서, 상기 서빙 모바일 기지국은 자신의 영역 내에 속한 노매딕 기지국들의 배치(Deployment) 정보를 미리 알고 있기 때문에 상기 추가되는 기지국의 그룹을 결정할 수 있으며, 각 그룹의 대표 노매딕 기지국을 결정 할 수도 있다. 여기서, 상기 대표 노매딕 기지국은 해당 그룹의 영역에 존재하는 단말이 수신하는 신호 세기가 상기 단말의 수신기 감도(Receiver sensitivity) 이상이 되도록 해야한다.

상기 서빙 모바일 기지국은 805단계에서 특정 노매딕 기지국의 정보 변경이 요청되는지 검사한다. 상기 서빙 모바일 기지국은 상기 노매딕 기지국의 정보 변경이 요청되지 않을 시, 하기 809단계로 진행하고 상기 노매딕 기지국의 정보 변경이 요청될 시, 807단계로 진행하여 백본(backbone) 망을 통해 상기 특정 노매딕 기지국의 변경된 정보를 수신한 후, 이를 갱신 및 저장한다. 여기서, 상기 노매딕 기지국의 추가 및 정보 변경은 하기에서 도 10 내지 12를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

이후, 상기 서빙 모바일 기지국은 809단계에서 대표 노매딕 기지국들의 정보를 포함하는 MOB_NBR-ADV 메시지를 주기적으로 브로드캐스팅하고, 811단계에서 단말로부터 NOM_SCN-REQ 메시지가 수신되는지 검사한다.

상기 NOM_SCN-REQ 메시지가 수신될 시, 상기 서빙 모바일 기지국은 813단계에서 상기 NOM_SCN-REQ 메시지에 포함된 포스트 기지국을 확힌한 후, 815단계로 진행하여 상기 노매딕 기지국들의 정보를 저장 및 관리하는 데이터베이스에서 상기 포스트 기지국의 그룹에 속한 인접한 노매딕 기지국들의 정보를 검색한다.

이후, 상기 서빙 모바일 기지국은 817단계에서 상기 인접한 노매딕 기지국들의 정보를 포함하는 NOM_SCN-RSP 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 스캐닝을 위한 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 9를 참조하면, 상기 단말은 901단계에서 서빙 모바일 기지국으로부터 수신된 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 대표 노매딕 기지국들에 대해 스캐닝을 수행하여 신호 세기를 측정한다.

이후, 상기 단말은 903단계에서 제 1 임계값(V_low) 이상의 신호 세기를 갖는 대표 노매딕 기지국이 감지되는지 검사한다. 상기 단말은 상기 제 1 임계값 이상의 신호 세기를 갖는 대표 노매딕 기지국이 감지되지 않으면, 상기 901단계로 되돌아가 상기 대표 노매딕 기지국들에 대한 스캐닝을 계속 수행하고, 상기 제 1 임계값 이상의 신호 세기를 갖는 대표 노매딕 기지국이 감지되면, 상기 스캐닝을 중단하고 905단계로 진행하여 상기 감지된 대표 노매딕 기지국, 즉, 포스트 기지국을 포함하는 NOM_SCN-REQ 메시지를 생성하여 상기 서빙 모바일 기지국으로 전송한다.

이후, 상기 단말은 907단계에서 상기 서빙 모바일 기지국으로부터 상기 NOM_SCN-REQ 메시지에 대한 응답으로 NOM_SCN-RSP 메시지를 수신하고, 상기 NOM_SCN-RSP 메시지로부터 상기 포스트 기지국에 인접한 노매딕 기지국들을 확인한다.

이후, 상기 단말은 909단계에서 상기 인접한 노매딕 기지국들에 대해 스캐닝을 수행하고, 913단계로 진행하여 상기 스캐닝 결과 제 2 임계값(V_high) 이상의 신호 세기를 갖는 노매딕 기지국이 적어도 하나 존재하는지 검사한다. 상기 단말은 상기 제 2 임계값 이상의 신호 세기를 갖는 노매딕 기지국이 존재하지 않을 시, 상기 901단계로 되돌아가 상기 대표 노매딕 기지국에 대한 스캐닝을 재수행하여 이하 단계를 재수행하고 상기 제 2 임계값 이상의 신호 세기를 갖는 노매딕 기지국이 존재할 시 913단계로 진행하여 상기 인접한 노매딕 기지국들의 우선순위를 설정한다. 이후, 상기 단말은 915단계에서 상기 우선순위를 기반으로 하여 스캐닝을 수행한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 여기서, 상기 단말은 각 노매딕 기지국의 신호 세기, 셀 로드 및 서비스 정보 등을 기준으로 하기 표 3 내지 표 5와 같이 상기 노매딕 기지국들을 분류하여 우선순위를 설정하고, 우선순위에 따라 서로 다른 스캐닝 빈도를 적용할 수 있으며, 상기 노매딕 기지국에 대한 재분류가 필요한 경우 재분류 과정을 수행할 수 있다.

하기 표 3은 신호 세기를 고려한 노매딕 기지국의 분류 방법을 나타낸다.

SS = 10	- 단말이 선택한 Post nomadic 기지국(신호 세기가 임계 값(Vlow) 이상임) - 단말이 수신한 NON_SCN-RSP 메시지에 포함된 기지국 중 신호 세기가 임계 값(Vhigh) 이상인 기지국
SS = 01	- 단말이 수신한 NOM_SCN-RSP 메시지에 포함된 기지국 중 신호 세기가 임계 값(Vhigh) 미만인 기지국
SS = 00	- NOM_SCN-RSP 메시지에는 포함되지 않고 MOB_NBR-ADV 메시지에만 포함되어 있는 기지국 (신호 세기가 임계 값(Vhigh) 미만)

여기서, 상기 'SS = 10'에 포함되는 노매딕 기지국은 단말이 측정한 신호 세기가 임계값 이상이므로 현재 단말로부터 가까운 위치에 있다고 판단하여 신호 세기 측면에서 핸드오버 가능성이 높다고 볼 수 있다. 그리고, 상기 'SS = 01'에 포함되는 노매딕 기지국은 상기 단말이 측정한 신호 세기가 임계값 미만이지만 NOM_SCN-RSP 메시지에 포함되므로 포스트 기지국으로부터 인접한 곳에 위치하여 단말의 이동에 의해서 신호 세기가 증가할 가능성이 있다고 판단하여, 신호 세기 측면에서 핸드오버 가능성이 존재한다고 볼 수 있다. 마지막으로 상기 'SS = 00'에 포함된 노매딕 기지국은 상기 NOM_SCN-RSP 메시지에 포함되지 않고 신호 세기도 임계값 미만이므로 현재 단말의 위치로부터 멀리 떨어져 있다고 판단하여, 신호 세기 측면에서 핸드오버 가능성이 낮다고 볼 수 있다.

하기 표 4는 셀 로드 및 서비스 측면을 고려한 노매딕 기지국의 분류 방법을 나타낸다.

HO_Drop = 10	Load > α1L (L:maximum load)	HO dropping 가능성이 높음
HO_Drop = 01	α1L ≥ Load > α2L	HO dropping 가능성이 있음
HO_Drop = 00	α2L ≥ Load	Ho dropping 가능성이 낮음

상기 표 4는 노매딕 기지국의 셀 로드에 따라 핸드오버 드랍 가능성을 판단하여 각 노매딕 기지국을 분류하는 방법을 나타낸다. 서빙 모바일 기지국은 단말로 NOM_SCN-RSP 메시지를 전송할 때 주변 노매딕 기지국의 현재 셀 로드(load) 및 승인 제어(Admission control) 과정에서 적용되는 수용 레벨(Acceptance level)(α)에 따라서 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 정보를 함께 전송한다. 이는 단말이 노매딕 기지국에 대한 스캐닝 빈도를 설정하는 과정에서 신호 세기뿐만 아니라 노매딕 기지국의 셀 로드를 고려하여 혼잡(Congestion)으로 인한 핸드오버 드랍(Dropp) 발생이 예상되는 노매딕 기지국에 대해서 스캐닝 빈도를 낮추기 위한 것이다.

하기 표 5는 상기 신호 세기, 셀 로드 및 서비스 측면을 모두 고려한 우선 순위 설정 방법을 나타낸다.

우선순위	스캐닝 빈도	신호 세기(SS)	셀 로드(HO_Drop)
그룹 A	4/4(항상수행)	10	00
		10	01
그룹 B	2/4	10	10
		01	00
그룹 C	1/4	01	01
		01	10
그룹 D	0/4	00	-

상기 표 5는 신호 세기, 셀 로드 및 서비스 측면을 모두 고려하여 우선 순위를 설정하는 방법으로, 'SS=10' 인 그룹에 속하면서 'HO_Drop = 00'인 그룹에 속하는 노매딕 기지국과 'SS=10' 인 그룹에 속하면서 'HO_Drop = 01'인 그룹에 속하는 노매딕 기지국의 우선순위를 가장 높게 설정하여 항상 스캐닝을 수행하며, 'SS=00' 인 그룹에 속하는 노매딕 기지국에 우선순위를 가장 낮게 설정하여 스캐닝을 수행하지 않음을 나타낸다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국을 관리하는 서빙 모바일 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 10을 참조하면, 상기 서빙 모바일 기지국은 1001단계에서 추가된 노매딕 기지국으로부터 등록이 요청될 시, 1003단계로 진행하여 상기 추가된 노매딕 기지국으로 상기 서빙 모바일 기지국의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 노매딕 기지국으로 설정된 기지국의 정보를 전송한다.

이후, 상기 서빙 모바일 기지국은 1005단계에서 상기 추가된 노매딕 기지국으로부터 상기 대표 노매딕 기지국들에 대한 신호 측정 결과를 수신하고, 1007단계로 진행하여 상기 신호 측정 결과에서 상기 가장 큰 수신 신호 세기를 기 설정된 임계값과 비교한다. 여기서, 상기 신호 측정 결과는 상기 추가된 노매딕 기지국에 대해 가장 큰 수신 신호 세기를 갖는 대표 노매딕 기지국의 정보와 상기 가장 큰 수신 신호 세기 정보를 포함한다.

상기 가장 큰 신호 세기가 기 설정된 임계값보다 클 시, 상기 서빙 모바일 기지국은 상기 추가된 노매딕 기지국 주변에 적합한 대표 노매딕 기지국이 존재함을 판단하고, 상기 가장 큰 수신 신호 세기에 해당하는 기지국의 그룹을 확인하여 해당 그룹에 속한 노매딕 기지국들의 수가 기 설정된 최대 기지국 수(N)보다 작은지 검사한다. 상기 해당 그룹에 속한 노매딕 기지국들의 수가 기 설정된 최대 기지국 수(N)보다 작을 경우, 상기 서빙 모바일 기지국은 1011단계로 진행하여 상기 해당 그룹에 상기 추가된 기지국을 포함시켜 저장하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

여기서, 상기 서빙 모바일 기지국은 원래 대표 노매딕 기지국 대신 상기 추가된 노매딕 기지국을 상기 해당 그룹의 대표 노매딕 기지국으로 변경할 수도 있다. 물론, 이러한 대표 노매딕 기지국 변경은 하기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 상기 추가된 노매딕 기지국이 상기 해당 그룹에 대해 측정한 평균 신호 세기 값이 상기 원래 대표 노매딕 기지국이 상기 해당 그룹에 대해 측정한 평균 신호 세기 값보다 클 경우에만 가능하다.

여기서, 상기 Average RSS(Header BS)는 원래 대표 노매딕 기지국이 상기 해당 그룹에 대해 측정한 평균 신호 세기 값이며, 상기 Average RSS(New BS)는 추가된 노매딕 기지국이 상기 해당 그룹에 대해 측정한 평균 신호 세기 값을 의미한다. 그리고, 상기 M은 해당 그룹에 속한 기지국들의 수를 의미하며, RSS는 수신 신호의 세기를 의미한다.

반면, 상기 해당 그룹에 속한 노매딕 기지국들의 수가 기 설정된 최대 기지국 수(N)보다 작지 않을 경우, 즉, 상기 해당 그룹에 상기 최대 기지국 수(N)만큼 의 노매딕 기지국들이 포함되어 있을 경우, 상기 서빙 모바일 기지국은 1013단계로 진행하여 상기 추가된 기지국을 대표로 하는 새로운 그룹을 생성한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 여기서, 상기 해당 그룹에 최대 기지국 수만큼의 기지국이 포함된 경우 새로운 그룹을 생성하는 것은 NOM_SCN-RSP 메시지의 크기가 증가하는 것을 방지하기 위함이다.

반면, 상기 1007단계에서 상기 가장 큰 신호 세기를 기 설정된 임계값과 비교한 결과, 상기 가장 큰 신호 세기가 기 설정된 임계값보다 작거나 같을 시, 상기 서빙 모바일 기지국은 상기 추가된 노매딕 기지국 주변에 적합한 대표 노매딕 기지국이 존재하지 않음을 판단하고, 상기 1013단계로 진행하여 상기 추가된 기지국을 대표로 하는 새로운 그룹을 생성한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 11을 참조하면, 상기 노매딕 기지국은 1101단계에서 자신이 위치한 영역을 관리하는 모바일 기지국으로 등록을 요청한다. 이후, 상기 노매딕 기지국은 1103단계에서 상기 모바일 기지국으로부터 상기 모바일 기지국의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 노매딕 지기국들의 정보를 수신하고 이에 대해 신호를 측정한다.

이후, 상기 노매딕 기지국은 1105단계에서 상기 신호 측정 결과 가장 큰 수신 신호 세기를 갖는 대표 노매딕 기지국을 확인하고 상기 확인된 대표 노매딕 기 지국의 정보와 상기 측정된 가장 큰 수신 신호 세기 정보를 상기 모바일 기지국으로 전송한다.

이후, 상기 노매딕 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 추가 및 변경에 따른 신호 흐름을 도시하고 있다.

상기 도 12를 참조하면, 새롭게 추가된 노매딕 기지국(1202)은 1210단계에서 자신이 위치한 영역을 관리하는 모바일 기지국(1200)으로 등록 요청 메시지를 전송하고, 상기 모바일 기지국(1200)은 1212단계에서 자신의 영역 내에 위치한 노매딕 기지국들 중 대표 노매딕 기지국들의 정보를 상기 추가된 노매딕 기지국(1202)으로 전송한다.

이후, 상기 추가된 노매딕 기지국(1202)은 1214단계에서 상기 대표 노매딕 기지국들의 정보를 이용하여 상기 대표 노매딕 기지국들의 신호를 측정하고, 1216단계에서 신호 측정 결과를 상기 모바일 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 신호 측정 결과는 상기 추가된 노매딕 기지국에 대해 가장 큰 수신 신호 세기를 갖는 대표 노매딕 기지국의 정보와 상기 가장 큰 수신 신호 세기 정보를 포함한다.

이후, 상기 모바일 기지국(1200)은 1218단계에서 상기 추가된 노매딕 기지국(1202)의 그룹을 결정하고, 그 정보를 등록한다.

한편, 이미 설치된 제 1 대표 노매딕 기지국(1204)의 정보가 변경될 경우, 상기 제 1 대표 노매딕 기지국(1204)은 1220단계에서 상기 모바일 기지국으로 정보 갱신을 요청하는 메시지를 전송하고, 상기 모바일 기지국(1200)은 1222단계에서 상기 갱신 요청에 대한 응답 메시지를 상기 제 1 대표 노매딕 기지국(1204)으로 전송하여 정보 갱신을 수락한다.

이후, 상기 제 1 대표 노매딕 기지국(1204)은 1224단계에서 갱신할 정보를 상기 모바일 기지국(1200)으로 전송하고, 상기 모바일 기지국은 1226단계에서 상기 제 1 대표 노매딕 기지국(1204)의 정보를 갱신 및 저장한다.

상술한 도 10 내지 도 12에서는 노매딕 기지국의 추가 및 변경에 대해서만 설명하였으나, 상기 노매딕 기지국이 소멸되거나 전원이 오프되는 경우도 분명 발생될 수 있다. 이러한 경우를 대비하여 본 발명에서는 각 그룹마다 보조 대표 노매딕 기지국을 설정할 수 있다. 즉, 상기 각 그룹마다 보조 대표 노매딕 기지국을 설정함으로써, 특정 그룹의 대표 노매딕 기지국이 소멸되거나 전원이 오프될 경우, 상기 모바일 기지국은 백본 망을 통해서 이를 전달받아, 상기 보조 대표 노매딕 기지국이 상기 소멸 혹은 전원이 오프된 대표 노매딕 기지국을 대신할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 보조 대표 노매딕 기지국은 상기 대표 노매딕 기지국이 해당 그룹에 속한 노매딕 기지국의 신호 세기를 주기적으로 측정하여 측정된 신호 세기가 임계값 이상이면서 가장 큰 노매딕 기지국으로 결정할 수 있을 것이다.

도 13a 및 13b는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국들의 대표를 결정하는 예를 도시하고 있다.

상기 도 13a 및 13b를 참조하면, <Case 1>은 추가된 노매딕 기지국(N1) 주변 에 신호 세기가 임계 값 이상인 대표 노매딕 기지국(H1)이 존재하는 경우이다. 이때, 상기 추가된 노매딕 기지국(N1)은 상기 대표 노매딕 기지국(H1)의 그룹에 추가 등록된다.

다음으로 <Case 2>는 추가된 노매딕 기지국(N2) 주변에 신호 세기가 임계 값 이상인 대표 노매딕 기지국이 존재하지 않는 경우이다. 이때, 상기 추가된 노매딕 기지국(N2)은 대표 노매딕 기지국으로 등록되어 새로운 그룹을 형성하게 된다.

<Case 3>은 추가된 노매딕 기지국(N3) 주변에 신호 세기가 임계 값 이상인 대표 노매딕 기지국(H1)이 존재하지만, 해당 그룹에 속한 기지국 수가 최대인 경우이다. 이때, 상기 추가된 노매딕 기지국(N3)은 대표 노매딕 기지국으로 등록되고 새로운 그룹을 형성하게 되는데, 이는 NOM_SCN-RSP 메시지의 크기 증가를 방지하기 위함이다.

<Case 4>는 추가된 노매딕 기지국(N4)이 측정한 그룹 내 기지국의 평균 신호 세기가 대표 노매딕 기지국(H4)이 측정한 그룹 내 기지국의 평균 신호 세기보다 클 경우이다. 이때, 상기 추가된 노매딕 기지국(N4)는 기존의 대표 노매딕 기지국(H4)을 대체하여 상기 그룹의 대표 노매딕 기지국으로 설정된다.

<Case 5>는 대표 노매딕 기지국(H1)이 보조 대표 노매딕 기지국(Sub H1)을 설정하는 경우이다. 즉, 대표 노매딕 기지국(H1)이 그룹 내 기지국의 신호 세기를 측정하여 가장 큰 신호 세기를 갖는 기지국을 보조 대표 노매딕 기지국(Sub H1)으로 설정할 수 있다.

<Case 6>은 추가된 노매딕 기지국(N4)이 특정 그룹의 경계에 위치하여 한 개 이상의 대표 노매딕 기지국(H1, H2)이 주위에 존재하는 경우이다. 이때, 상기 추가된 노매딕 기지국(N4)은 두 그룹에 중복적으로 등록될 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 송수신부(1400), 제어부(1410)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1410)는 메시지 관리부(1412) 및 스캐닝 관리부(1414)를 포함하여 구성된다.

상기 송수신부(1400)는 상기 제어부(1410)의 제어에 따라 모바일 기지국 및 노매딕 기지국과의 송수신 신호를 처리하는 역할을 수행한다.

상기 제어부(1410)는 상기 단말의 전반적인 동작을 위한 처리 및 제어를 수행하며, 본 발명에 따라 모바일 모드에서 노매딕 모드로의 핸드오버를 위한 스캐닝을 제어 및 처리한다. 특히, 상기 제어부(1410)는 상기 메시지 관리부(1412)와 스캐닝 관리부(1414)를 포함함으로써, 상기 서빙 모바일 기지국과 송수신되는 메시지를 분석 및 생성하여 인접한 노매딕 기지국들의 정보를 획득하고, 획득된 인접한 노매딕 기지국들의 우선순위를 설정하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.

즉, 상기 제어부(1412)는 상기 서빙 모바일 기지국으로부터 수신되는 MOB_NBR_ADV 메시지를 상기 메시지 관리부(1412)를 통해 분석하여 대표 노매딕 기지국들의 정보를 획득한 후, 상기 스캐닝 관리부(1414)를 통해 상기 대표 노매딕 기지국들에 대한 스캐닝을 수행하여 포스트 기지국을 선택한다. 이후, 상기 제어 부(1412)는 상기 메시지 관리부(1412)를 통해 상기 선택된 포스트 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 요청하는 NOM_SCN_REQ 메시지를 생성하며, 상기 서빙 모바일 기지국으로부터 수신되는 NOM_SCN-RSP 메시지를 분석하여 상기 인접한 기지국들의 정보를 획득한 후, 상기 스캐닝 관리부(1414)를 통해 상기 표 3 내지 표 5와 같이 인접한 기지국들에 우선순위를 설정한다.

도 15는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 서빙 모바일 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 서빙 모바일 기지국은 송수신부(1500), 제어부(1510) 및 그룹 관리부(1514)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1510)는 메시지 관리부(1512)를 포함하여 구성된다.

상기 송수신부(1500)는 상기 제어부(1510)의 제어에 따라 단말 및 노매딕 기지국과의 송수신 신호를 처리하는 역할을 수행한다.

상기 제어부(1510)는 상기 모바일 기지국의 전반적인 동작을 위한 처리 및 제어를 수행하며, 본 발명에 따라 자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국을 관리하여 특정 노매딕 기지국에 대한 인접 기지국들의 정보를 단말로 제공하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.

특히, 상기 제어부(1510)는 상기 메시지 관리부(1512)를 포함하여 상기 단말과 송수신되는 메시지를 분석 및 생성함으로써, 자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 노매딕 기지국들의 정보를 브로드캐스팅하고, 특정 단말로부터 상기 대표 노매딕 기지국들 중 특정 노매딕 기지국, 즉, 포스트 기지국에 인접한 노매딕 기지국들의 정보 전송을 요청받아 상기 그룹 관리부(1514)로부터 해당 정보를 독출하여 상기 단말로 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.

상기 그룹 관리부(1514)는 상기 제어부(1510)의 제어에 따라 상기 모바일 기지국 내에 존재하는 노매딕 기지국들의 정보를 저장한다. 이때, 상기 노매딕 기지국들은 위치에 따라 그룹화되고, 각 그룹별로 대표 노매딕 기지국을 갖게 된다.

도 16은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 노매딕 기지국은 송수신부(1600), 제어부(1610)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1600)는 메시지 관리부(1612) 및 신호 측정부(1614)를 포함하여 구성된다.

상기 송수신부(1600)는 상기 제어부(1600)의 제어에 따라 상기 서빙 모바일 기지국 및 단말과의 송수신 신호를 처리하는 역할을 수행한다.

상기 제어부(1610)는 상기 노매딕 기지국의 전반적인 동작을 위한 처리 및 제어를 수행하며, 본 발명에 따라 자신이 존재하는 영역을 관리하는 모바일 기지국으로 자신의 정보를 등록 및 변경하기 위한 기능을 처리 및 제어한다. 특히, 상기 제어부(1610)는 상기 메시지 관리부(1612)를 포함하여 상기 모바일 기지국과 송수신되는 메시지를 분석 및 생성함으로써, 상기 자신의 정보를 등록 및 변경한다. 또한, 상기 제어부(1610)는 상기 신호 측정부(1614)를 포함함으로써, 상기 모바일 기 지국의 영역 내에 존재하는 대표 노매딕 기지국들의 수신 신호 세기를 측정하거나, 특정 대표 노매딕 기지국의 그룹에 속한 기지국들의 평균 수신 신호 세기를 측정하여 상기 모바일 기지국으로 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 분포에 따른 단말의 스캐닝 기지국을 도시하고 있다.

상기 도 17에 도시된 바와 같이, 특정 모바일 기지국의 영역 내에 노매딕 기지국이 존재하며, BS #1, BS #2, BS #3, BS #4가 대표 노매딕 기지국으로 설정된 경우, 상기 모바일 기지국은 상기 BS #1, BS #2, BS #3, BS #4 정보를 포함하는 MOB_NBR-ADV 메시지를 브로드캐스팅한다. 그러면, 상기 모바일 기지국을 서빙 모바일 기지국으로 하는 단말은 상기 BS #1, BS #2, BS #3, BS #4의 수신 신호 세기를 측정한다. 이때, 상기 BS #2(1700)의 수신 신호 세기가 기 설정된 임계값 이상이면, 상기 단말은 상기 BS #2(1700)를 포스트 기지국으로 설정하고 상기 BS #2(1700)에 인접한 기지국들의 정보를 요청하는 NOM_SCN-REQ 메시지를 상기 모바일 기지국으로 전송하고, 상기 모바일 기지국은 상기 BS #2(1700)에 인접한 기지국들(1702, 1704, 1706, 1708, 1710)의 정보를 포함하는 NOM_SCN-RSP 메시지를 상기 단말로 전송한다. 그러면, 상기 단말은 상기 BS #2(1700)와 상기 인접한 기지국들(1702, 1704, 1706, 1708, 1710)의 우선순위를 설정하여 스캐닝을 수행한다.

도 18은 종래 기술과 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 스캐닝 소요 시간 을 나타내는 그래프를 도시하고 있다. 여기서, 가로축은 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 기지국의 수를 나타내며, 세로축은 스캐닝 시도 횟수를 나타낸다. 또한,“Non-Hierarchical scheme”은 서빙 모바일 기지국이 모든 노매딕 기지국의 정보를 제공하는 종래의 기법이며, “Hierarchical scheme without load information” 및 “Hierarchical scheme with load information” 서빙 모바일 기지국이 대표 노매딕 기지국의 정보를 제공하는 본 발명에서 제안한 기법이다. 여기서, 상기 “Hierarchical scheme without load information”는 기지국 분류 과정에서 셀 로드 정보를 고려하지 않은 경우이고, 상기 “Hierarchical scheme with load information”는 상기 셀 로드 정보를 고려한 경우이다.

상기 도 18을 참조하면, 상기 본 발명에서 제안한 기법이 기존의 기법에 비해서 적은 횟수의 스캐닝을 시도하여 핸드오버 타겟 기지국을 탐지함을 알 수 있다. 이는, 본 발명에서 각 단말이 포스트 기지국을 직접 설정함으로써, 서빙 모바일 기지국이 상기 각 단말의 현재 상황에 적합한 노매딕 기지국 정보를 제공하기 때문이다. 또한, 본 발명에서 셀 로드 정보를 고려하는 경우에는 오버로드(Overload) 셀에 대한 스캐닝을 수행하지 않거나 가장 낮은 빈도로 수행하기 때문에, 셀 로드 정보를 고려하지 않은 경우에 비해서 보다 적은 횟수의 스캐닝으로 핸드오버 타겟 기지국을 탐지할 수 있다.

도 19는 종래 기술과 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말로 전달되는 노매딕 기지국 정보의 수를 나타내는 그래프를 도시하고 있다. 즉, 상기 도 19는 본 발명에서 제안한 기법과 종래의 기법에서 MOB_NBR-ADV 및 NOM_SCN-RSP 메시지를 통해 단말로 정보가 전송되는 기지국의 수를 나타낸다. 여기서, 가로축은 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 기지국의 수를 나타내며, 세로축은 단말로 전송되는 기지국 정보의 수를 나타낸다.

상기 도 19를 참조하면, 종래 기법에서는 모바일 셀의 특정 섹터에 위치한 모든 노매딕 기지국 정보가 포함되므로, 노매딕 기지국 수가 증가할수록 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함되는 노매딕 기지국 정보 역시 비례하여 증가하는 반면, 본 발명에서는 상기 MOB_NBR-ADV 메시지에는 대표 노매딕 기지국들만이 포함되고, 단말이 선택한 포스트 기지국에 인접한 노매딕 기지국들만이 NOM_SCN-RSP 메시지에 포함되므로, 노매딕 기지국 수가 증가하더라도 전송되는 노매딕 기지국 정보가 급증하지 않게 된다. 즉, 본 발명에서 제안한 기법은 종래 기법에 비해 메시지 크기를 크게 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래 이동통신 시스템에서 기지국 셋 별로 다르게 적용되는 스캐닝 빈를 나타내는 도면,

도 2는 종래 이동통신 시스템에서 응용 트래픽 및 셀 로드를 고려하여 각 단말별로 할당된 스캐닝 시점을 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 스캐닝 시작 과정을 나타내는 시스템 구성을 도시하는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 인접한 노매딕 기지국의 정보를 획득하는 과정을 나타내는 시스템 구성을 도시하는 도면,

도 5는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 인접한 노매딕 기지국에 대한 스캐닝 수행 과정을 나타내는 시스템 구성을 도시하는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 계층적인 인접 기지국 스캐닝 방법을 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 스캐닝을 위한 신호 흐름을 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 스캐닝을 위한 서빙 모바일 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 스캐닝을 위한 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국을 관 리하는 서빙 모바일 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 추가 및 변경에 따른 신호 흐름을 도시하는 도면,

도 13a 및 13b는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국들의 대표를 결정하는 예를 도시하는 도면,

도 14는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 15는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 서빙 모바일 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 16은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 노매딕 기지국의 분포에 따른 단말의 스캐닝 기지국을 도시하는 도면,

도 18은 종래 기술과 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 스캐닝 소요 시간을 나타내는 그래프를 도시하는 도면, 및

도 19는 종래 기술과 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말로 전달되는 노매딕 기지국 정보의 수를 나타내는 그래프를 도시하는 도면.

Claims (6)

1. 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 모바일 기지국의 방법에 있어서,

   자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들을 결정하여 방송하는 과정과,

   단말로부터 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 요청받는 과정과,

   상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 단말의 방법에 있어서,

   서빙 모바일 기지국으로부터 상기 서빙 모바일 기지국 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들의 정보를 수신하는 과정과,

   상기 대표 기지국들 중 임계값 이상의 수신 신호 세기를 갖는 특정 대표 기지국을 선택하는 과정과,

   상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 상기 서빙 모바일 기지국으로 요청하는 과정과,

   상기 서빙 모바일 기지국으로부터 상기 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 노매딕 기지국의 방법에 있어서,

   상기 노매딕 기지국이 위치한 영역의 모바일 기지국으로 정보 등록을 요청하는 과정과,

   상기 모바일 기지국으로부터 상기 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들의 정보를 수신하는 과정과,

   상기 대표 기지국들의 수신신호 세기를 측정하여 상기 모바일 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 모바일 기지국의 장치에 있어서,

   자신의 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들을 결정하고, 단말로부터 요청되는 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보를 확인하는 제어하는 제어부와,

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 결정된 대표 기지국들을 방송하고, 상기 인 접한 기지국들의 정보를 상기 단말로 전송하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 단말의 장치에 있어서,

   서빙 모바일 기지국 내에 존재하는 기지국들 중 대표 기지국들을 확인하고, 상기 대표 기지국들 중 임계값 이상의 수신 신호 세기를 갖는 특정 대표 기지국을 선택하는 제어부와,

   상기 서빙 모바일 기지국으로부터 상기 대표 기지국들의 정보를 수신하고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 서빙 모바일 기지국으로 상기 선택된 특정 대표 기지국에 인접한 기지국들의 정보 전송을 요청하여 상기 인접한 기지국들의 정보를 수신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 모바일(mobile) 기지국 및 노매딕(nomadic) 기지국이 공존하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 스캐닝을 위한 노매딕 기지국의 장치에 있어서,

   상기 노매딕 기지국이 위치한 영역의 모바일 기지국으로 정보 등록을 요청하고, 상기 모바일 기지국으로부터 상기 영역 내에 존재하는 노매딕 기지국들 중 대표 기지국들의 정보를 수신하는 송수신부와,

   상기 대표 기지국들의 수신신호 세기를 측정하여 상기 모바일 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

Images