KR20100086124A - 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 식별자의 재사용을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 기지국 식별자의 재사용을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 BSID(Base Station IDentifier)의 사용에 관한 것으로, 기지국을 제어하는 제어국의 동작은, 다른 제어국으로부터 재활용을 위해 할당된 특수 BSID를 타겟 BSID로서 포함하는 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 다른 제어국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신하는 과정과, 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인지 확인하는 과정과, 상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 기지국들 간 BSID를 재사용함으로써, 단말은 다수의 기지국들이 밀집되어 있는 지역에서 원활한 핸드오버(handover)를 수행할 수 있다.
Figure P1020090005319
핸드오버(handover), BSID(Base Station IDentifier), 특수 BSID, 실내 기지국, 펨토 셀(femto cell)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 기지국 식별자의 재사용을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REUSING BASE STATION IDENTIFIER IN A BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 BSID(Base Station IDentifier)를 재사용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 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 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이 다.
상기 IEEE 802.16 시스템은 빠른 핸드오버(handover)를 위하여 이웃 목록(neighbor list)을 정의하고 있다. 기지국은 상기 이웃 목록에 주변 기지국들의 목록 및 상기 주변 기지국들 각각의 무선 구성(radio configuration) 정보를 포함시키며, MOB_NBR-ADV(MOBile_NEighBor ADVvertisement) 브로드캐스트(broadcast) 메세지를 이용하여 상기 이웃 목록을 셀 내에 위치한 단말들에게 전달한다. 이에 따라, 상기 단말들은 주변 기지국들의 신호를 주기적으로 측정하며, 이를 활용함으로써 빠른 핸드오버를 수행할 수 있다.
여기서, 상기 IEEE 802.16 규격에 따르면, 상기 이웃 목록에 포함 가능한 이웃 기지국들의 BSID 개수는 최대 255개이다. 하지만, 단말들의 이웃 기지국 검색(search) 성능의 제약으로 인하여, 일반적으로 최대 32개의 BSID들만을 포함하는 이웃 목록이 사용된다. 따라서, 32개 이상의 기지국들이 밀집된 지역의 경우, 핸드오버가 원활히 수행되지 않는다. 이러한 상황은 건물들이 밀집한 도심 지역에서 빈번히 발생할 수 있다. 예를 들어, 건물 내부의 각 층별로 설치되는 펨토 셀(femto cell) 기지국은 대부분 소형 저출력 제품들이므로, 작은 면적에 다수의 기지국이 설치된다. 따라서, 상기 펨토 셀 기지국들로 인해, 한 매크로 셀(macro cell) 내에 다수의 빌딩들이 존재할 경우, 매크로 기지국의 이웃 기지국들의 개수는 32개보다 월등히 초과할 수 있다. 또한, 가정용 펨토 셀 기지국의 보급이 많아지게 될 경우, 아파트 등의 인구 밀집 지역에서도 동일한 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 이웃 목록에 포함 가능한 BSID의 개수 제한을 극복하고, 원활한 핸드오버를 수행하 기 위한 대안이 제안되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 이웃 목록(neighbor list)에 포함 가능한 BSID(Base Station IDentifier)의 개수 제한을 극복하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 BSID를 재사용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 다수의 기지국들이 동일한 BSID를 사용하는 상황에서 단말의 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국을 제어하는 제어국의 동작 방법은, 다른 제어국으로부터 재활용을 위해 할당된 특수 BSID(Base Station IDentifier)를 타겟 BSID로서 포함하는 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 다른 제어국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신하는 과정과, 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인지 확인하는 과정과, 상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국의 동작 방법은, 프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하면, 재활용을 위해 할당된 특수 BSID에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호를 송신하는 과정과, 단말로부터 초기 레인징 절차가 요청되면, 상기 특수 BSID를 이용하여 상기 단말과 초기 레인징 절차를 수행하는 과정과, 상기 초기 레인징 절차를 수행한 후, 상위 제어국으로 일반 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국을 제어하는 제어국 장치는, 다른 제어국으로부터 재활용을 위해 할당된 특수 BSID를 타겟 BSID로서 포함하는 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 다른 제어국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신하는 백홀(backhaul) 통신기와, 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인지 확인하는 제어부를 포함하며, 상기 백홀 통신기는, 상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국 장치는, 프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하면, 재활용을 위해 할당된 특수 BSID에 대응되는 프리앰블 신호를 송신하는 송신기와, 단말로부터 초기 레인징 절차가 요청되면, 상기 특수 BSID를 이용하여 상기 단말과 초기 레인징 절차를 수행하는 제어부와, 상기 초기 레인징 절차를 수행한 후, 상위 제어국 으로 일반 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 백홀 통신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 기지국들 간 BSID(Base Station IDentifier)를 재사용함으로써, 단말은 다수의 기지국들이 밀집되어 있는 지역에서 원활한 핸드오버(handover)를 수행할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 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 생략한다.
이하 본 발명은 이웃 목록(neighbor list)에 포함 가능한 BSID(Base Station IDentifier)의 개수 제한을 극복하고, 원활한 핸드오버(handover)를 수행하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일 하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 셀 구성의 예를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참고하면, 단말(100)은 사용자의 이동 장비로서, 매크로기지국(110), 실내기지국B1(111) 및 실내기지국B21(112)와 무선채널을 통해 접속 가능하다. 상기 매크로기지국(110), 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B21(112)은 담당 셀 내에 위치한 단말들에게 무선 구간의 연결(connection)을 제공하고, 무선 구간의 트래픽 암호화 기능을 수행한다. 여기서, 상기 매크로기지국(110)은 매크로 셀을 담당하고, 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)는 펨토 셀(femto cell)을 담당하며, 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)는 실내에 설치된다.
매크로제어국A1(121) 및 실내제어국A2(122)는 단말들의 연결 및 이동성(mobility)을 관리하며, 상기 단말들에게 상향링크 및 하향링크 별 고유한 서비스 플로우(service flow)를 할당한다. 상기 매크로제어국A1(121)은 매크로 셀을 담당하는 상기 매크로기지국(110)에 접속된 단말들을 관리하며, 상기 실내제어국A2(122)는 펨토 셀을 담당하는 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)에 접속된 단말들을 관리한다. 이때, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 매크로기지국(110)의 BSID는 A1B1, 상기 실내기지국B1(111)의 BSID는 A2B1, 상기 실내기지국B2(112)의 BSID는 A2B2이다. 여기서, BSID들의 구성이 상위 제어국의 식별번호 를 포함하는 것은 기지국 및 제어국의 계층적 관계를 명시적으로 표현하여 설명의 편의를 돕기 위함이다. 따라서, 본 발명을 실시하는 경우, 상기 BSID들은 상위 제어국의 식별번호를 포함하지 아니하거나, 또는, 동일한 제어국에 종속된 기지국들의 BSID들의 일부가 일치하지 않을 수 있다.
상기 도 1과 같은 셀 구성에서, 상기 매크로기지국(110), 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)는 이웃 광고(MOB_NBR-ADV : MOBile_NEighBor ADVvertisement) 메시지를 송신한다. 상기 이웃 광고 메시지는 주변 기지국들의 BSID들을 포함하며, 상기 주변 기지국들은 매크로 기지국 및 실내 기지국을 모두 포함한다. 이에 따라, 핸드오버를 수행하고자하는 단말은 서빙 기지국으로부터 수신되는 이웃 광고 메시지에 포함된 BSID들을 대상으로 주변 기지국들을 스캐닝(scanning)함으로써 타겟 기지국을 결정한다.
상기 매크로기지국(110)의 입장에서, 상기 매크로 셀 내에 위치한 건물의 실내에 설치된 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)는 주변 기지국들에 포함된다. 그러므로, 상기 매크로기지국(110)의 이웃 광고 메시지는 상기 실내기지국B1(111)의 BSID 및 상기 실내기지국B2(112)의 BSID를 포함해야 한다. 하지만, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 매크로기지국(110)의 이웃 광고 메시지는 상기 실내기지국B1(111)의 BSID인 A2B1 및 상기 실내기지국B2(112)의 BSID인 A2B2를 대신하여 재사용을 위해 할당된 특수 BSID인 A2B0를 포함한다. 또한, 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)는 자신의 BSID에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호가 아닌 상기 특수 BSID인 A2B0에 대응되는 프리앰블 신호를 송 신한다. 따라서, 상기 단말(100)이 상기 실내기지국B1(111)의 셀 영역 또는 상기 실내기지국B2(112)의 셀 영역에 진입하는 경우, 상기 단말(100)은 상기 A2B0에 대응되는 프리앰블 신호를 검출하게 되며, 이로 인해, 상기 실내기지국B1(111) 또는 상기 실내기지국B2(112)에 접속 가능함을 인식한다. 즉, 상기 매크로기지국(110)이 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)에 대하여 1개의 BSID만을 알려주었음에도 불구하고, 상기 단말(100)은 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112) 모두를 스캐닝할 수 있다. 이때, 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)은 서로 다른 건물의 실내에 설치되어 있으므로, 동일한 프리앰블 신호를 송신하더라도 서로 간섭을 주지 않는다. 단, 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)이 동일한 건물의 실내에 설치되어 있더라도, 서로 다른 층에 위치하여 서로 간섭을 주지 않는다면, 상기 실내기지국B1(111) 및 상기 실내기지국B2(112)은 동일한 특수 BSID를 사용할 수 있다.
상기 단말(100)이 상기 매크로기지국(110)에서 상기 실내기지국B1(111)로 핸드로버를 수행하는 경우, 상기 핸드오버를 위한 메시지 교환은 도 2에 도시된 바와 같다.
상기 도 2를 참고하면, 상기 단말(100)은 상기 매크로기지국(110)의 이웃 광고 메시지에 포함된 BSID들에 따라 스캐닝을 수행한 결과, BSID가 A2B0인 기지국을 타겟 기지국으로 선택하고, 상기 매크로기지국(110)으로 타겟 BSID가 A2B0으로 설정된 모바일 핸드오버 요청 메시지를 송신한다(201단계). 이에 따라, 상기 매크로 기지국(110)은 상기 매크로제어국(121)으로 타겟 BSID가 A2B0으로 설정된 핸드오버 요청 메시지를 송신하고(203단계), 상기 매크로제어국(121)은 상기 실내제어국(122)로 타겟 BSID가 A2B0으로 설정된 핸드오버 요청 메시지를 송신한다(205단계).
상기 타겟 BSID가 특수 BSID로 설정된 핸드오버 요청 메시지를 수신한 상기 실내제어국(122)은 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 보내지 아니하고, 상기 매크로제어국(121)으로 핸드오버 응답 메시지를 송신한다(207단계). 이에 따라, 상기 매크로제어국(121)은 상기 매크로기지국(110)으로 핸드오버 응답 메시지를 송신하고(209단계), 상기 매크로기지국(110)은 상기 단말(100)로 모바일 핸드오버 응답 메시지를 송신한다(211).
상기 모바일 핸드오버 응답 메시지를 수신한 상기 단말(100)은 핸드오버가 허여되었음을 인식하고, 상기 실내기지국B1(111)과 초기 레인징(ranging) 절차를 수행한다(213단계). 다시 말해, 상기 단말(100)은 레인징 CDMA(Code Division Multiple Access) 코드를 송신하고, 초기 레인징을 위한 자원을 할당 받고, 레인징 메시지를 교환함으로써, 상기 실내기지국B1(111)에 접속한다. 이때, 상기 레인징 메시지 교환을 위해 사용되는 기지국의 식별자는 상기 특수 BSID인 A2B0이다. 이어, 상기 실내기지국B1(111)은 상기 실내제어국(122)으로 BSID가 A2B1으로 설정된 핸드오버 완료 메시지를 송신한다(215단계). 상기 핸드오버 완료 메시지를 수신한 상기 실내제어국(122)은 상기 단말(100)이 상기 실내제어국B1(111)에 접속하였음을 인식하고, 상기 매크로제어국(121)으로 BSID가 A2B0으로 설정된 핸드오버 완료 메 시지를 송신한다.
상기 도 1 및 상기 도 2를 참고하여 설명한 실시 예에서, 설명의 편의를 위해 2개의 실내 기지국들만을 고려하였다. 하지만, 3개 이상의 실내 기지국들의 BSID를 대표하는 특수 BSID가 사용될 수 있고, 또한, 다수의 특수 BSID들이 사용될 수 있다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 BSID를 사용하는 기지국 및 제어국의 구성 및 동작을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어국은 백홀(backhaul)통신기(302), 제어부(304)를 포함하여 구성된다.
상기 백홀통신기(302)는 상기 제어국에 종속된 하위 기지국들 및 다른 제어국들과의 통신을 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신기(302)는 백홀망에 규격에 따라 비트열 및 물리적 신호를 상호 변환한다.
상기 제어부(304)는 상기 제어국의 전반적인 기능을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(304)는 송신 데이터를 상기 백홀통신기(302)로 제공하고, 상기 백홀통신기(302)를 통해 수신되는 수신 데이터에 대응하는 기능을 수행한다. 상기 제어 부(304) 내의 SF(Service Flow)관리기(306)는 하위 기지국들에 접속된 단말들에게 상향링크 서비스 플로우 및 하향링크 서비스 플로우를 할당하고, 상기 서비스 플로우에 따른 트래픽의 흐름을 제어한다.
상기 제어부(304) 내의 BSID관리기(308)는 상기 하위 기지국들의 BSID를 관리한다. 특히, 상기 BSID관리기(308)는 재사용을 위해 할당된 적어도 하나의 특수 BSID를 관리한다. 즉, 상기 BSID관리기(308)는 어느 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는지를 나타내는 정보를 관리한다.
상기 메시지처리기(310)는 정의된 형식에 따라 다른 제어국 및 상기 하위 기지국들로부터 수신되는 메시지를 해석함으로써 상기 메시지의 종류 및 상기 메시지에 포함된 정보를 확인한다. 그리고, 상기 메시지처리기(310)는 상기 다른 제어국 및 상기 하위 기지국들로 송신될 정보를 포함하는 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지처리기(310)는 다른 제어국으로부터 수신되는 핸드오버 요청 메시지 및 하위 기지국으로부터 수신되는 핸드오버 완료 메시지를 해석하고, 다른 제어국으로 송신되는 핸드오버 응답 메시지 및 핸드오버 완료 메시지를 생성한다.
특히, 다른 제어국으로부터 상기 특수 BSID를 타겟 BSID로서 포함하는 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 제어부(304)는 하위 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 보내지 아니하고, 상기 메시지처리기(310)는 핸드오버 응답 메시지를 생성한다. 그리고, 상기 백홀통신기(302)는 상기 다른 제어국으로 상기 핸드오버 응답 메시지를 송신한다. 이후, 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 제어부(304)는 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인 지 확인한다. 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국이면, 상기 메시지처리기(310)는 상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 생성하고, 상기 백홀통신기(302)는 상기 다른 제어국으로 상기 핸드오버 완료 메시지를 송신한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 실내 기지국은 부호화기(402), 심벌변조기(404), 부반송파매핑기(406), OFDM변조기(408), RF(Radio Frequency)송신기(410), RF수신기(412), OFDM복조기(414), 부바송파디매핑기(416), 심벌변조기(418), 복호화기(420), 백홀통신기(422), 제어부(424), 프리앰블생성기(406), 레인징코드검출기(428)를 포함하여 구성된다.
상기 부호화기(402)는 상기 제어부(424)로부터 제공되는 정보 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(404)는 채널 부호화된 비트열을 복조함으로써 복소 심벌들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(406)는 상기 복소 심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(408)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 상기 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 시간 영역 신호로 변환하고, CP(Cyclic Prefix)를 삽입함으로써 OFDM 심벌들을 구성한다. 상기 RF송신기(410)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하고, 안테나를 통해 송신한다.
상기 RF수신기(412)는 안테나를 통해 수신되는 하향링크 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 상기 OFDM복조기(414)는 상기 RF수신기(412)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(416)는 상기 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 처리 단위로 분류한다. 상기 심벌복조기(418)는 복소 심벌들을 복조함으로써 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(420)는 상기 비트열을 채널 복호화함으로써 정보 비트열을 복원한다
상기 백홀통신기(422)는 상위 제어국과의 통신을 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신기(422)는 백홀망에 규격에 따라 비트열 및 물리적 신호를 상호 변환한다.
상기 제어부(424)는 상기 실내 기지국의 전반적인 기능을 제어한다. 상기 제어부(424) 내의 메시지처리기(430)는 정의된 형식에 따라 단말들 및 상위 제어국으로부터 수신되는 메시지를 해석함으로써 상기 메시지의 종류 및 상기 메시지에 포함된 정보를 확인한다. 그리고, 상기 메시지처리기(430)는 상기 단말들 및 상기 상귀 제어국으로 송신될 정보를 포함하는 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지처리기(430)는 상기 단말들로부터 수신되는 레인징 요청 메시지를 해석하고, 상기 상위 제어국으로 송신되는 핸드오버 완료 메시지 및 상기 단말들로 송신되는 레이진 응답 메시지를 생성한다. 상기 제어부(424) 내의 BSID관리기(432)는 상기 실내 기지국에 의해 사용되는 BSID들, 즉, 일반 BSID 및 특수 BSID를 관리한다. 여기서, 상기 특수 BSID는 프리앰블 신호 생성 및 핸드오버를 통해 진입하는 단말과의 시그널링을 위해 사용된다. 즉, 상기 제어부(424)는 상기 특수 BSID를 상기 프리앰블생성기(426)로 제공한다. 또한, 상기 핸드오버를 통해 진입하는 단말과의 레인징 절차 수행 시, 상기 메시지처리기(430)는 상기 특수 BSID를 포함하는 메시지를 생성한다.
상기 프리앰블생성기(426)는 프레임 동기 획득 및 기지국 스캔을 위해 사용되는 프리앰블 신호를 생성하고, 상기 프리앰블 신호를 상기 부반송파매핑기(406)로 제공한다. 이때, 상기 프리앰블생성기(426)는 상기 제어부(424)로부터 제공되는 특수 BSID에 대응되는 프리앰블 신호를 생성한다. 상기 레인징코드검출기(428)는 레인징 채널을 통해 수신되는 신호에서 초기 접속을 원하는 단말로부터 수신되는 레인징 CDMA 코드를 검출한다. 상기 레인징 CDMA 코드가 검출되면, 상기 레인징코드검출기(428)는 레인징 CDMA 코드가 검출되었음을 상기 제어부(424)로 알린다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 도 4에 도시된 각 블록의 동작은 다음과 같다. 프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하면, 상기 부반송파매핑기(406)는 상기 프리앰블 신호를 해당 무선자원에 매핑하고, 상기 RF송신기(410)는 상기 프리앰블 신호를 송신한다. 또한, 단말로부터 초기 레인징 절차가 요청되면, 즉, 상기 레인징코드검출기(428)에 의해 레인징 CDMA 코드가 검출되면, 상기 제어부(424)는 상기 특수 BSID를 이용하여 상기 레인징 절차를 수행한다. 이때, 상기 메시지처리기(430)는 상기 초기 레인징 절차를 위해 송신되는 메시지에 상기 기지국의 식별자로서 상기 특수 BSID를 포함시킨다. 상기 초기 레인징 절차를 수행한 후, 상기 메시지처리기는 일반 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 생성하고, 상기 백홀 통신기(422)는 상기 상위 제어국으로 상기 핸드오버 완료 메시지를 송신한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 제어국은 501단계에서 다른 제어국으로부터 핸드오버 요청 메시지가 수신되는지 확인한다. 다시 말해, 상기 제어국은 상기 다른 제어국에 종속된 기지국으로부터 상기 제어국에 종속된 기지국으로의 단말의 핸드오버가 요청되는지 확인한다. 여기서, 상기 핸드오버 요청 메시지는 타겟 기지국의 BSID를 포함한다.
상기 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 제어국은 503단계로 진행하여 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함된 상기 타겟 BSID가 특수 BSID인지 확인한다. 즉, 상기 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 제어국은 하위 기지국들에 의해 사용되는 적어도 하나의 특수 BSID 및 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함된 타겟 BSID를 비교한다.
만일, 상기 타겟 BSID가 상기 특수 BSID가 아니면, 상기 제어국은 505단계로 진행하여 상기 타겟 BSID를 가진 하위 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 송신한다. 그리고, 상기 제어국은 핸드오버 절차를 진행한다.
반면, 상기 타겟 BSID가 상기 특수 BSID이면, 상기 제어국은 507단계로 진행하여 상기 다른 제어국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신한다. 다시 말해, 상기 제어국은 하위 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 보내지 아니하고, 상기 다른 제어 국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신한다.
이후, 상기 제어국은 509단계로 진행하여 상기 특수 BSID를 사용하는 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 핸드오버 완료 메시지는 상기 하위 기지국의 일반 BSID를 포함한다. 즉, 상기 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 제어국은 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인지 확인한다.
상기 특수 BSID를 사용하는 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 제어국은 511단계로 진행하여 상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 제어국은 상기 특수 BSID를 사용하는 하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지를 수신함으로써 상기 501단계에서 요청된 핸드오버가 완료되었음을 인식하고, 상기 다른 제어국에게 이를 알리기 위한 핸드오버 완료 메시지를 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 상기 실내 기지국은 601단계에서 프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하였는지 확인한다. 즉, 상기 프리앰블 신호는 주기적으로 송신된다.
만일, 상기 프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하였으면, 상기 실내 기지국은 603단계로 진행하여 특수 BSID에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하고, 상기 프리앰 블 신호를 송신한다. 즉, 상기 실내 기지국은 특수 BSID 및 일반 BSID를 관리하며, 상기 프리앰블 신호 송신 시 상기 특수 BSID를 사용한다.
반면, 상기 프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하지 않았으면, 상기 실내 기지국은 605단계로 진행하여 단말로부터 초기 레인징 절차가 요청되는지 확인한다. 다시 말해, 상기 실내 기지국은 상기 단말로부터 레인징 CDMA 코드가 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 실내 기지국은 상기 단말이 상기 실내 기지국에 접속하고자하는지 확인한다.
상기 초기 레인징 절차가 요청되면, 상기 실내 기지국은 607단계로 진행하여 상기 특수 BSID를 이용하여 상기 레인징 절차를 수행한다. 즉, 상기 실내 기지국은 특수 BSID 및 일반 BSID를 관리하며, 상기 레인징 절차 수행 시 상기 특수 BSID를 사용한다. 상세히 설명하면, 상기 실내 기지국은 상기 단말에게 초기 레인징을 위한 자원을 할당하고, 레인징 메시지들를 교환함으로써, 상기 레인징 절차를 수행한다. 이때, 상기 실내 기지국은 상기 레인징 절차를 위해 송신되는 메시지에 상기 기지국의 식별자로서 상기 특수 BSID를 포함시킨다.
이어, 상기 실내 기지국은 609단계로 진행하여 상위 제어국으로 일반 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 실내 기지국은 특수 BSID 및 일반 BSID를 관리하며, 상기 상위 제어국으로의 메시지 송신 시 상기 일반 BSID를 사용한다. 이에 따라, 상기 실내 기지국은 상기 단말과 통신을 수행한다. 이때, 상기 실내 기지국 및 상기 단말은 OFDM 방식에 따라 송수신 신호를 처리한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 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 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 셀 구성의 예를 도시한는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버에 따른 메시지 교환을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면.

Claims (10)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국을 제어하는 제어국의 동작 방법에 있어서,
    다른 제어국으로부터 재활용을 위해 할당된 특수 BSID(Base Station IDentifier)를 타겟 BSID로서 포함하는 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 다른 제어국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신하는 과정과,
    하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인지 확인하는 과정과,
    상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하위 기지국은, 펨토 셀(femto cell)을 담당하는 실내 기지국인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국의 동작 방법에 있어서,
    프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하면, 재활용을 위해 할당된 특수 BSID에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호를 송신하는 과정과,
    단말로부터 초기 레인징 절차가 요청되면, 상기 특수 BSID를 이용하여 상기 단말과 초기 레인징 절차를 수행하는 과정과,
    상기 초기 레인징 절차를 수행한 후, 상위 제어국으로 일반 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 특수 BSID를 이용하여 상기 단말과 초기 레인징 절차를 수행하는 과정은,
    상기 레인징 절차를 위해 송신되는 메시지에 상기 기지국의 식별자로서 상기 특수 BSID를 포함시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 따라 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국을 제어하는 제어국 장치에 있어서,
    다른 제어국으로부터 재활용을 위해 할당된 특수 BSID(Base Station IDentifier)를 타겟 BSID로서 포함하는 핸드오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 다른 제어국으로 핸드오버 응답 메시지를 송신하는 백홀(backhaul) 통신기와,
    하위 기지국으로부터 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 하위 기지국이 상기 특수 BSID를 사용하는 기지국인지 확인하는 제어부를 포함하며,
    상기 백홀 통신기는, 상기 다른 제어국으로 상기 특수 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하위 기지국은, 펨토 셀(femto cell)을 담당하는 실내 기지국인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 광대역 무선통신 시스템에서 실내 기지국 장치에 있어서,
    프리앰블 신호의 송신 주기가 도래하면, 재활용을 위해 할당된 특수 BSID에 대응되는 프리앰블(preamble) 신호를 송신하는 송신기와,
    단말로부터 초기 레인징 절차가 요청되면, 상기 특수 BSID를 이용하여 상기 단말과 초기 레인징 절차를 수행하는 제어부와,
    상기 초기 레인징 절차를 수행한 후, 상위 제어국으로 일반 BSID를 포함하는 핸드오버 완료 메시지를 송신하는 백홀 통신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 레인징 절차를 위해 송신되는 메시지에 상기 기지국의 식별자로서 상기 특수 BSID를 포함시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단말로 송신되는 신호에 대해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 따라 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 수행하고, CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 OFDM 변조기와,
    상기 단말로부터 수신되는 신호에 대해 CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 수행하는 OFDM 복조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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