KR20110053206A - 이동 통신 시스템에서 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법 및 그 시스템 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템에서 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법은, 타겟 기지국이 단말로부터 초기 액세스 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 타겟 기지국이 서빙 ASN GW를 경유하여 서빙 기지국과 핸드오버 데이터 무결성 경로 설정을 위한 협상을 수행하는 과정과, 상기 타겟 기지국이 상기 협상 결과에 따라 상기 서빙 ASN GW와 주 데이터 경로 및 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법 및 그 시스템{METHOD FOR HANDOVER DATA INTEGRITY IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND SYSTEM THEREOF}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 핸드오버에 관한 것으로 특히, 핸드오버 시에 데이터 무결성(Data Integrity)을 보장하기 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자에게 위치적 제약이나 유선의 제약 없이 통신을 가능하게 할 수 있도록 개발된 시스템이다. 이러한 이동 통신 시스템은 기본적으로 음성 서비스를 제공하는 형태에서 출발하였으나, 현재에는 기존의 음성 서비스뿐만 아니라 상기 음성 서비스와 차별화된 다양한 부가 서비스를 제공하는 형태로 발전해나가고 있다. 특히, 이동 통신 시스템이 발전해나감에 따라 상기 이동 통신 시스템에서 제공하는 서비스들이 다양해지고, 따라서 데이터를 대용량으로, 또한 고속으로 송수신하는 것에 대해 이슈화가 많이 되고 있다. 그와 더불어 최근 다양한 대용량 멀티미디어 서비스에 대한 사용자들의 요구가 증가하면서 광대역 무선 접속 망들이 구현되고 있는 추세이다.
이러한 광대역 무선 접속 망을 위한 기술 중 대표적인 기술로서, 와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 기술을 들 수 있다. 전파 도달 거리가 짧아 커버리지(Coverage)가 좁고, 이동성 지원과 데이터 서비스에 대한 서비스 품질(Quality of Service: QoS) 보장이 힘든 무선 랜이나 이동성은 지원하나 한정된 무선 자원을 사용하여 시스템 운용 비용이 높은 기존 이동 통신 시스템의 한계를 극복하고 장점만을 수용한 무선 접속 기술이 WiMAX이다. WiMAX는 이동 단말(Mobile Station: 단말)을 이용하여 정지 및 이동 환경에서 고속으로 인터넷의 접속을 가능하게 하여 다양한 정보, 컨텐츠의 이용이 가능한 기술이다. WiMAX는 이동성을 지원하고 고속의 데이터 전송을 보장하므로, 무엇보다 서비스 품질의 보장이 중요한 이슈로 작용한다.
이러한 서비스 품질을 보장하기 위한 기술로 핸드오버(Handover)가 있으며, 핸드오버란 통화 중인 단말이 기존의 기지국(Base Station: BS) 영역을 벗어나 다른 기지국 영역으로 이동하는 경우에도 통화가 끊기지 않고 유지되도록 하는 기능이다. 그러나 단말이 다른 기지국 영역으로 이동하는 과정에서 단말에게 전송되어야 하는 데이터가 유실(loss)되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 핸드오버 시 데이터 무결성을 보장하기 위한 방법 및 그 시스템을 제공한다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 비제어 핸드오버가 발생할 경우 데이터 무결성을 보장하기 위한 방법 및 그 시스템을 제공한다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템에서 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법은, 타겟 기지국이 단말로부터 초기 액세스 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 타겟 기지국이 서빙 ASN-GW를 경유하여 서빙 기지국과 핸드오버 데이터 무결성 경로 설정을 위한 협상을 수행하는 과정과, 상기 타겟 기지국이 상기 협상 결과에 따라 상기 서빙 ASN-GW와 주 데이터 경로 및 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 포함한다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템에서 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법은, 서빙 기지국이 서빙 ASN-GW를 경유하여 타겟 기지국과 핸드오버 데이터 무결성 경로 설정을 위한 협상을 수행하는 과정과, 상기 서빙 기지국이 상기 협상 결과에 따라 상기 서빙 ASN-GW와 제2 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따르면 이동 통신 시스템에서 비제어 방식의 핸드오버 시 데이터 무결성을 보장하여 핸드오버로 인해 발생할 수 있는 데이터 유실(loss)을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 WiMAX 시스템에서 제어된 핸드오버 방식에서의 핸드오버 데이터 무결성 제공 방식을 설명하기 위한 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서 핸드오버 데이터 무결성을 지원하기 위한 하향 링크에서의 버퍼 스위칭 방식을 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비제어된 핸드오버에서 핸드오버 데이터 무결성을 보장하기 위한 신호 흐름도.
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 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
일반적으로 다수의 영역(Coverage)들을 갖는 이동 통신 시스템에서는 핸드오버 이전의 기지국인 서빙(Serving) 기지국으로부터 핸드오버 이후의 기지국인 타겟(Target) 기지국으로 단말이 이동하여도 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 핸드오버를 제공한다.
이러한 이동 통신 시스템에서 핸드오버 시 단말이 타겟 기지국으로 이동 중에 서빙 기지국에서 단말로 전달해주어야 하는 데이터(Data)가 전달되지 못하고 서빙 기지국에 그대로 쌓이게 되어 데이터 유실(Data loss)이 발생하는 문제가 발생한다. 이때, 서빙 기지국과 타겟 기지국 사이에 핸드오버 데이터 무결성 경로(Handover Data Integrity Path)를 생성하여 서빙 기지국으로부터 단말로 전달되지 못한 채 서빙 기지국에 버퍼된 데이터(Buffered Data)를 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 전달(Forwarding)해주어 핸드오버 시 데이터의 유실을 최소화시켜 주는 역할을 하는 것이 핸드오버 데이터 무결성(Handover Data Integrity) 기능이다.
그럼 이하 본 명세서에서는 WiMAX 기반의 이동 통신 시스템에서 핸드오버 시 데이터 무결성을 제공하기 위한 방법 및 그 시스템에 대해 설명하기로 한다. 비록 본 명세서에서는 WiMAX를 예로서 설명하고 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 다른 이동 통신 시스템인 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 3G LTE(Long Term Evolution)와 같은 시스템에서도 적용할 수 있을 것이다.
현재 와이브로 기술과 WiMAX 포럼 네트워킹 그룹 (WiMAX Forum Networking Working Group: WiMAX NWG)은 IEEE 802.16 기술 표준을 기반으로 단말의 무선 인터넷 서비스 제공을 위한 네트워크 구조의 개발과 표준 제정에 초점을 맞추고 있고, 단말이 접속해있던 기지국의 영역을 벗어나 다른 기지국의 영역으로 진입하는 경우에 데이터 송수신을 그대로 유지하도록 하는 핸드오버 처리 과정에 대해 규정하고 있다. 그 중 WiMAX NWG 규격인 NWG DRAFT-T33-001-R015v01-0 상에서 핸드오버 데이터 무결성(Handover Data Integrity)은 제어된 핸드오버(Controlled Handover)의 경우에만 지원하는 것으로 명시되어 있다.
그럼 이하에서 도 1 및 도 2를 참조하여 제어된 핸드오버의 경우에 핸드오버 데이터 무결성을 지원하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 WiMAX 시스템에서 제어된 핸드오버 방식에서의 핸드오버 데이터 무결성 제공 방식을 설명하기 위한 신호 흐름도로서, 이하 기술되는 용어들은 와이브로, WiMAX 또는 IEEE 802.16 규격을 기반으로 사용할 수 있다.
도 1 및 도 2는 단말(100)과 상기 단말(100)로 서비스를 제공하고 있으며 핸드오버와 데이터 경로 등에 관한 절차를 담당하는 서빙 기지국(102), 핸드오버 릴레이(Handover Relay)기능 등을 담당하는 서빙 액세스 서비스 네트워크-게이트웨이(Access Service Network-Gateway: ASN-GW)(104)와 단말(100)이 핸드오버하기로 결정하고, 핸드오버 절차, 컨텍스트(context) 절차 및 데이터 경로 등에 관한 절차를 담당하는 타겟 기지국(106) 간의 시그널링 흐름을 보여준다.
먼저, 도 1에서 단말(100)이 서빙 기지국(102)으로부터 타겟 기지국(106)으로 핸드오버할 경우 108단계에서 단말(100)은 타겟 기지국(106)으로 핸드오버할 것을 알리는 이동 단말 핸드오버 지시(Mobile Station Handover Indication: MOB_HO_IND) 메시지를 서빙 기지국(102)으로 전송하고, 110단계에서 서빙 기지국(102)은 서빙 ASN-GW(104)을 통해 타겟 기지국(106)으로 상기 단말(100)이 핸드오버 할 것임을 알리는 핸드오버 확인(Handover Confirm: HO_Cnf) 메시지를 전송한다. 상기 핸드오버 확인 메시지를 수신한 타겟 기지국(106)은 상기 서빙 ASN-GW(104)를 통해 서빙 기지국(102)으로 핸드오버 긍정 응답(Handover Acknowledge: HO_Ack) 메시지를 전송한다.
118단계에서 타겟 기지국(106)은 서빙 ASN-GW(104)로 컨텍스트 요청(Context Request: Context_Req) 메시지를 송신하고, 이에 대해 120단계에서 서빙 ASN-GW(104)는 타겟 기지국(106)으로 컨텍스트 보고(Context Report: Context_Rpt) 메시지를 송신하여 응답한다.
그리고 122단계에서 타겟 기지국(106)은 단말(100)로 고속 레인징(Fast Ranging) 정보 요소(Information Element: IE)를 전송한다.
그 이후에 타겟 기지국(106)은 124단계에서 서빙 ASN-GW(104)로 경로 사전 등록 요청(Path Pre-Registration Request: Path_Prereg_Req) 메시지를 전송하고, 서빙 ASN-GW(104)는 그에 대한 응답으로 126단계에서 경로 사전 등록 응답(Path Pre-Registration Response: Path_Prereg_Rsp) 메시지를 타겟 기지국(106)으로 전송하여 응답한다. 이후, 타겟 기지국(106)은 128단계에서 경로 사전 등록 긍정 응답(Path Pre-Registraion Acknowledge: Path_Prereg_Ack) 메시지를 서빙 ASN-GW(104)로 전송한다. 여기서, 상기 124단계 내지 128단계를 참조번호 130단계로 나타낼 수 있으며, 상기 130단계에서와 같은 과정을 통해 ASN-GW(104)와 타겟 기지국(106) 사이의 경로 사전 등록(Path Pre-Registraion) 과정에서 주 데이터 경로(Main Data path)를 생성할 때 핸드오버 데이터 무결성 경로(=Switching Data Path)도 함께 생성한다.
상기 130단계에서 타겟 기지국(106)과 서빙 ASN-GW(104) 간의 경로 사전 등록 과정(Path Pre-Registraion)이 수행된 이후에 서빙 ASN-GW(104)와 서빙 기지국(102) 사이에는 참조번호 138과 같은 핸드오버 데이터 무결성 경로(=Switching Data Path)가 생성된다. 참조번호 138단계를 살펴보면, 132단계에서 서빙 ASN-GW(104)가 서빙 기지국(102)으로 경로 사전 등록 요청 (Path_Prereg_Req) 메시지를 전송하고, 134단계에서 서빙 기지국(102)은 서빙 ASN-GW(104)로 경로 사전 등록 응답(Path_Prereg_Rsp) 메시지를 전송하여 응답하고, 136단계에서 서빙 ASN-GW(104)가 서빙 기지국(102)으로 경로 사전 등록 긍정 응답(Path_Prereg_Ack) 메시지를 전송한다. 상기 138단계 이후에, 서빙 기지국(102)과 타겟 기지국(106) 사이에는 핸드오버 데이터 무결성 경로가 설정되었으므로, 140단계에서 서빙 기지국(102)은 타겟 기지국(106)으로 버퍼된 데이터의 전송을 수행한다.
그리고 142단계에서 단말(100)은 타겟 기지국(106)으로 레인징 요청(Ranging Request: RNG-REQ) 메시지를 전송한다. 상기 레인징 요청 메시지(Ranging Request: RNG-REQ)는 Wimax 시스템에서 단말(100)이 상향 링크 엑세스를 위하여 기지국(106)에 송신하는 메시지이다. 상기 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지가 경로 사전 등록 응답(Path Pre-Reg Response) 메시지 전에 수신된다면, 참조번호 130단계와 RNG-REQ 메시지와 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 교환하는 과정이 병렬적으로 수행될 수 있다(144단계).
146단계에서 타겟 기지국(106)과 서빙 ASN-GW(104)는 경로 등록 요청(Path Registration Request: Path_Reg_Req) 메시지와 경로 등록 응답(Path Registration Response: Path_Reg_Rsp) 메시지를 교환하여, 서비스 플로우(Service Flow: SF)를 교환하기 위한 데이터 경로 설정을 한번 더 설정하게 된다.
130단계와 146단계의 차이는 130단계에서는 단말(100)이 아직 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 타겟 기지국(106)으로 송신하기 이전이므로, 서빙 ASN-GW(104)와 타겟 기지국(106) 사이에 데이터 경로 생성을 위한 사전 준비를 하는 단계이고, 146단계는 단말(100)로부터 타겟 기지국(106)이 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 수신하여 단말(100)이 타겟 기지국(106)으로 접속하는 것이 확실한 상태이므로, 데이터 경로를 완전하게 생성하는 단계이다.
그리고 150단계에서 타겟 기지국(106)은 상기 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답(Ranging Response: RNG-RSP) 메시지를 단말(100)로 전송하고, 상기 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 수신한 단말(100)은 152단계에서 타겟 기지국(106)으로 대역폭 요청 헤더(Bandwidth Request Header: BRH) 메시지를 전송한다. 154단계에서 타겟 기지국(106)은 서빙 ASN-GW(104)를 통해 서빙 기지국(102)으로 핸드오버 완료(Handover Complete: HO_Complete) 메시지를 전송하고, 158단계에서 서빙 기지국(102)은 서빙 ASN-GW(104)를 통해 타겟 기지국(106)으로 핸드오버 긍정 응답(Handover Acknowledge: HO_Ack) 메시지를 전송한다.
상기 HO_Ack 메시지를 수신한 타겟 기지국(106)은 162단계에서 CMAC_Key_Count_Update 메시지를 서빙 ASN-GW(104)로 전송하고, 서빙 ASN-GW(104)는 164단계에서 CMAC_Key_Count_Update_Ack 메시지를 타겟 기지국(106)으로 전송하여 응답한다.
서빙 기지국(102)은 166단계, 168단계, 170단계를 통해 서빙 ASN-GW(104) 간에 존재하던 데이터 경로를 해지한다. 먼저, 서빙 기지국(102)은 166단계에서 경로 해지 요청(Path Deregistration Request: Path_Dereg_Req) 메시지를 서빙 ASN-GW(104)로 전송하고, 168단계에서 서빙 ASN-GW(104)는 경로 해지 응답(Path Deregistration Response: Path_Dereg_Rsp) 메시지를 서빙 기지국(102)으로 전송하여 응답한다. 마지막으로, 170단계에서 서빙 기지국(102)은 서빙 ASN-GW(104)로 경로 해지 긍정 응답(Path_Dereg_Ack) 메시지를 전송하여 데이터 경로 해지 절차를 완료한다.
그 다음, 172단계에서 타겟 기지국(106)은 서빙 기지국(102)과 설정된 핸드오버 데이터 무결성 경로를 해지하기 위해 서빙 ASN-GW(104)을 통해 서빙 기지국(102)으로 경로 해지 요청 메시지를 전송하고, 174단계에서 서빙 기지국(102)은 경로 해지 응답 메시지를 타겟 기지국(106)으로 전송하여 상기 요청 메시지에 응답하고, 176단계에서 타겟 기지국(106)은 서빙 ASN-GW(104)를 통해 서빙 기지국(102)으로 경로 해지 긍정 응답(Path_Dereg_Ack) 메시지를 전송하여 핸드오버 데이터 무결성을 위한 경로의 해지 절차를 완료한다.
상기 도 1 및 도 2에 설명된 제어된 핸드오버의 경우에 핸드오버 데이터 무결성은 단말(100)이 서빙 기지국(102)으로 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지를 전송하고, 상기 서빙 기지국(102)이 상기 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지를 수신하는 경우에 130단계와 같은 ASN-GW(104)와 타겟 기지국(106) 사이의 데이터 송수신을 위한 주 데이터 경로(Main data path) 생성을 위한 과정인 경로 사전 설정(Path Pre_registration) 과정에서부터 시작된다. 다시 설명하면, 핸드오버가 시작되면, 단말(100)로 전달되지 못한 데이터들은 서빙 기지국(102)에 보관되고, 서빙 ASN-GW(104)와 타겟 기지국(106)은 서로 경로 사전 등록 요청/응답/긍정 응답(Path_Prereg_Req/Rsp/Ack) 메시지를 주고 받아 주 데이터 경로를 생성하는데, 이때 핸드오버 데이터 무결성 경로(Handover Data Integrity Path)(=Switching Data path)도 함께 생성된다. 본 발명에서 핸드오버 데이터 무결성 경로(=Switching Data Path)란 단말(100)에 전달되지 못하고, 서빙 기지국(102)에 보관되어 있는 데이터를 타겟 기지국(106)으로 전달해주기 위한 경로를 말한다. 그리고 서빙 ASN-GW(104)와 서빙 기지국(102) 사이에서는 138단계를 통해 경로 사전 설정 과정을 통해 핸드오버 데이터 무결성 경로가 생성된다. 상기 130단계와 상기 138단계에서와 같이 생성된 핸드오버 데이터 무결성 경로를 통하여 140단계에서와 같이 서빙 기지국(102)에 보관되어 있던 버퍼된 데이터들은 타겟 기지국(106)으로 전달되어 데이터 유실을 방지하게 된다.
그러나 도 1 및 도 2와 같은 제어된 핸드오버의 경우, 경로 사전 설정 과정에서 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하여 핸드오버 데이터 무결성 절차를 시작하게 되지만, 비제어된 핸드오버(Uncontrolled Handover)의 경우에는 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지가 에어(air) 상에서 유실되므로, 타겟 기지국(106)에 초기 액세스하기 위한 단말(100)의 레인징(Ranging) 절차 전에 도 1의 130단계와 같은 경로 사전 설정 절차를 수행하지 못하게 된다. 따라서, 비제어된 핸드오버의 경우 핸드오버 데이터 무결성을 하기 위해 필요한 시간이 부족하여 효율적으로 경로를 설정하는 것이 어렵다.
이러한 이유로, 현재 WiMAX 규격에서는 제어된 핸드오버의 경우 핸드오버 데이터 무결성 기능을 지원하지만, 비제어된 핸드오버의 경우에는 핸드오버 데이터 무결성 기능을 지원하지 않아 서비스 품질 저하 문제가 크게 발생한다. 예를 들어, 유선 환경에 최적화되어 있는 TCP(Transmission Control Protocol)의 경우, 비제어된 핸드오버가 발생하게 되었을 때 시스템이 핸드오버 데이터 무결성 기능을 지원하지 않는다면, TCP 윈도우 크기(Window size)가 급격히 줄어들어 핸드오버 이전의 전송 속도로 복구되는데 오랜 시간이 소요될 수 있다.
따라서, 이하 본 명세서에서는 첨부된 도 3과 도 4 및 도 5를 참조하여 제어된 핸드오버인 경우에만 지원되는 핸드오버 데이터 무결성 기능을 비제어된 핸드오버의 경우에도 지원해주어서 서빙 기지국에 버퍼된 데이터를 유실하지 않고, 핸드오버한 단말로 전달하여 핸드오버를 완료할 수 있도록 하는 방법 및 그 시스템을 제안하기로 한다. 아울러, 본 명세서에서 사용하는 핸드오버 데이터 무결성 경로란 용어를 스위칭 데이터 경로(Switching Data path)라는 용어로도 사용할 수 있다.
우선, 본 발명에서 제어된 핸드오버란 단말로부터 서빙 기지국이 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지를 수신하는 경우의 핸드오버를 의미하며, 비제어된 핸드오버란 단말로부터 서빙 기지국이 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지를 수신하지 못한 경우의 핸드오버를 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서 핸드오버 데이터 무결성을 지원하기 위한 하향 링크에서의 버퍼 스위칭 방식을 도시한 도면이다.
비제어된 핸드오버의 경우에 핸드오버 데이터 무결성을 지원하는 방법으로 본 발명에서는 버퍼 스위칭(Buffer switching) 방식을 이용한다. 버퍼 스위칭 방식에서는 비제어된 핸드오버인 경우 서빙 ASN-GW(200)와 타겟 기지국(204) 간, 그리고 서빙 ASN-GW(200)와 서빙 기지국(202) 간에 핸드오버 데이터 무결성 경로가 생성된 이후에, 서빙 기지국(202)이 타겟 기지국(204)으로 아직 전송이 완료되지 않은 버퍼된 데이터를 전달한다.
도 3에서 경로 0(206)은 이전 데이터 경로(old data path)로서 서빙 ASN-GW(200)와 서빙 기지국(202) 사이에 원래 존재하던 데이터 경로를 의미하며, 경로 2(208)와 경로 1(210)은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 데이터 무결성을 제공해주기 위해 생성된 핸드오버 데이터 무결성 경로인 기지국 버퍼 스위칭 경로를 의미한다. 마지막으로 경로 3(212)은 단말이 타겟 기지국(204)으로 핸드오버하면서 새로 생긴 데이터 경로를 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따라 하향 링크(Down Link: DL)에서는 경로 2(208)(R6 데이터 경로)를 이용하여 서빙 기지국(202)이 핸드오버 제어기(206) 내의 송신 버퍼(206a)에 버퍼된 데이터를 서빙 ASN-GW(200)으로 전송하고, 서빙 ASN-GW(200)가 경로 1(210)(R4/R6 데이터 경로)을 이용하여 타겟 기지국(204)으로 상기 버퍼된 데이터를 전송하고, 타겟 기지국(204)은 상기 버퍼된 데이터를 핸드오버 제어기(208) 내의 데이터 무결성 버퍼(Data Integrity Buffer)(D/I Buffer)(208a)에 저장한다.
그리고 타겟 기지국(204)의 송신 버퍼(Tx Buffer)(208b)는 경로 3(212)을 통해 수신되어 단말(300)로 전송되어야 하는 데이터를 저장하는 버퍼이다.
도 3에서는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 스위칭 방식이 하향 링크에 적용되는 것만 설명하였지만, 버퍼 스위칭 방식은 상향 링크(Up link: UL) 방식에서도 적용이 가능하다. UL에서는 UL SDU(Service Data Unit) 재조합(reassembly)이 타겟 기지국에서 이루어지는 방식을 고려한다. 이 방식은 ARQ(Automatic Repeat request)와 버퍼 동기화(Buffer Synchronization)와 함께 버퍼 스위칭이 이루어지는데 서빙 기지국이 기지국 버퍼 스위칭 방식으로 남은 UL ARQ 윈도우(Window)를 타겟 기지국으로 전송하고, 타겟 기지국에서 수신한 ARQ 윈도우를 복구한 이후에 단말로부터 수신한 ARQ 블록을 이용하여 SDU를 재조합한다. 또한, 기지국 버퍼 스위칭 방식은 ARQ를 사용하는 경우와 그렇지 않은 경우(Non-ARQ)에 모두 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 버퍼 스위칭 방식은 서빙 기지국(202)의 버퍼(206a)에 저장된 데이터를 기지국 버퍼 스위칭 경로를 통해 타겟 기지국(204)으로 전송할 때, 서빙 기지국(202)이 관여하는 점이 다른 스위칭 방식과는 상이하다. 즉, 다른 스위칭 방식은 서빙 기지국(202) 대신에 서빙 ASN-GW(200)가 관여한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비제어된 핸드오버에서 핸드오버 데이터 무결성을 보장하기 위한 신호 흐름도이다.
도 4 및 도 5를 설명하게 앞서 데이터 무결성 보장을 위해 생성되는 데이터 무결성 경로를 본 발명에서는 다음과 같이 정의한다. 먼저, 서빙 ASN-GW(304)와 타겟 기지국(310) 사이에 생성되는 데이터 무결성 경로를 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로라고 정의하고, 서빙 ASN-GW(304)와 서빙 기지국(302) 사이에 생성되는 데이터 무결성 경로를 제2 핸드오버 데이터 무결성 경로라고 정의한다.
도 4의 312단계에서 단말(300)은 핸드오버할 타겟 기지국(310)에 액세스하기 위한 메시지, 즉, Wimax 통신 시스템에서 규정된 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송한다.
313단계에서 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 타겟 기지국(310)은 서빙 ASN-GW(304)를 경유하여 서빙 기지국(302)과 핸드오버 데이터 무결성 경로 설정을 위한 협상 과정을 수행한다.
상기 협상 과정을 통하여, 핸드오버 데이터 무결성 절차의 적용 여부, 핸드오버 데이터 무결성 방식이 결정된다. 또한, 타겟 기지국(310)이 핸드오버 이후 단말(300)에게 서비스를 제공하기 위해 필요한 정보들이 상기 타겟 기지국(310)으로 제공될 수 있다. 상기 필요한 정보들이란 일 예로 상기 단말에 대한 정보, 현재 서빙 기지국(302)의 단말에 대한 ARQ 상태 정보 등이 될 수 있다.
상기 협상 과정의 일 예로, 현재 타겟 기지국(310)에서 지원하는 핸드오버 데이터 무결성 방법이 A, B, C라고 가정할 때, 상기 타겟 기지국(310)이 상기 A, B, C에 대한 정보를 서빙 기지국(302)으로 송신하면, 상기 서빙 기지국(302)은 자신이 핸드오버 데이터 무결성 과정을 지원하는지 여부에 대한 정보와, 자신이 지원하는 방법(예를 들어, B, C라고 가정)에 대한 정보를 송신하면, 상기 타겟 기지국(310)은 상기 B, C 중 하나를 결정하여 상기 서빙 기지국(302)에게 응답함으로써 협상이 완료될 수 있다. 상기 응답은 명시적 방식 또는 묵시적인 방식으로 수행될 수 있다. 상기 묵시적인 방식의 예로, 무결정 경로 설정을 요청하는 메시지를 송수신하는 것이 특정 방식(예를 들면, B)을 규정하는 것으로 약속될 수 있다. 반면, 상기 타겟 기지국(310)이 상기 B, C 가 아닌 A를 사용하고자 하는 경우에는 핸드오버 무결성 과정을 수행하지 않겠다는 응답을 할 수도 있다. 상기 수행하지 않겠다는 응답 역시 명시적 또는 묵시적인 방식으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 협상 과정을 통하여 서빙 기지국(302)은 상기 단말에 대한 정보, 현재 서빙 기지국(302)의 단말에 대한 ARQ 상태 정보 등을 타겟 기지국(310)에게 송신할 수도 있다.
한편, 도 4에서 313단계 내지 324단계는 상기 협상 과정의 구체적인 예를 설명한다.
상기 레인징 요청 메시지를 수신한 타겟 기지국(310)은 314단계에서 컨텍스트 요청(Context Request: Context_Req)(MAC Context_Req) 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 전송하고, 상기 타겟 기지국(310)으로부터 컨텍스트 요청(MAC Context_Req) 메시지를 수신한 서빙 ASN-GW(304)는 316단계에서 상기 수신한 컨텍스트 요청(MAC Context_Req) 메시지를 서빙 기지국(302)으로 전달한다. 상기 컨텍스트 요청 메시지(MAC Context_Req)에는 상기 타겟 기지국(310)이 지원하는 핸드오버 데이터 무결성 방법에 대한 정보가 포함된다. 즉, 상기 예에서 상기 A, B, C에 대한 정보가 컨텍스트 요청 메시지(MAC Context_Req)에 포함된다.
상기 316단계에서 상기 컨텍스트 요청(MAC Context Req) 메시지를 수신한 서빙 기지국(302)은 318단계에서 그에 대한 응답으로 컨텍스트 보고(Context Report: Context_Rpt)(MAC Context_Rpt) 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 전송하고, 320단계에서 서빙 ASN-GW(304)는 상기 수신한 상기 컨텍스트 보고 메시지를 타겟 기지국(310)으로 전달한다. 컨텍스트 보고(Context Report: Context_Rpt)(MAC Context_Rpt) 메시지에는 상기 서빙 기지국(302)이 핸드오버 데이터 무결성 과정을 지원하는지 여부에 대한 정보와, 자신이 지원하는 방법(상기 예에서, B, C)에 대한 정보가 포함된다. 이후, 상기 타겟 기지국(310)은 자신이 지원하는 방법에 대한 정보와 상기 서빙 기지국(302)이 지원하는 방법에 대한 정보를 이용하여 핸드오버 데이터 무결성 지원을 위한 방법을 결정한다.
314단계 내지 320단계를 통해 타겟 기지국(310)은 단말(300)의 MAC(Medium Access Control) 계층 컨텍스트를 획득한다. 상기 314단계 내지 320단계에서 송수신되는 컨텍스트 요청/보고 메시지들은 타겟 기지국(310)이 단말(300)로 서비스를 제공하기 위해 필요한 단말(300) 관련 정보를 서빙 기지국(302)으로부터 획득하기 위해 송수신되는 컨텍스트 메시지들이다.
그리고 322단계에서 타겟 기지국(310)은 컨텍스트 요청(Context Request) 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 전송하고, 그에 대한 응답으로 324단계에서 서빙 ASN-GW(304)는 컨텍스트 보고(Context Report)(AK Context Report) 메시지를 타겟 기지국(310)으로 전송한다. 이 단계에서는 인증키 컨텍스트(Authentication Key Context: AK Context)가 서빙 ASN-GW(304)에서 타겟 기지국(310)으로 전달된다.
컨텍스트 메시지의 교환을 완료한 타겟 기지국(310)은 서빙 ASN-GW(304)와 데이터 경로를 생성하기 위해 326단계에서 경로 등록 요청(Path Registration Request: Path_Reg_Req) 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 송신하고, 서빙 ASN-GW(304)는 그에 대한 응답으로 328단계에서 경로 등록 응답(Path Registration Response: Path_Reg_Rsp) 메시지를 타겟 기지국(310)으로 송신한다. 상기 경로 응답 메시지를 수신한 타겟 기지국(310)은 330단계에서 경로 등록 긍정 응답(Path Registration Acknowledge: Path_Reg_Ack) 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 전송한다. 상기 326단계 내지 330단계를 통해 서빙 ASN-GW(304)와 타겟 기지국(310) 사이의 경로 등록 과정에서 주 데이터 경로(도 3의 경로 3)(참조번호 212)를 생성할 때 핸드오버 데이터 무결성 경로(도 3의 경로 1)(참조번호 210)도 함께 생성된다.
참조번호 332와 같은 서빙 ASN-GW(304)와 타겟 기지국(310) 사이의 경로 설정 과정이 완료된 이후에 334단계에서 타겟 기지국(310)은 상기 312단계에서 수신된 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답(Ranging Response: RNG-RSP) 메시지를 단말(300)로 송신한다.
그리고 서빙 ASN-GW(304)는 서빙 기지국(302)과의 핸드오버 데이터 무결성 경로를 설정하기 위해 336단계에서 경로 등록 요청(Path_Reg_Req) 메시지를 서빙 기지국(302)으로 전송하고, 338단계에서 서빙 기지국(302)은 그에 대한 응답으로 경로 등록 응답(Path_Reg_Rsp) 메시지를 서빙 ASN-GW((304)로 전송하고, 상기 경로 등록 응답(Path_Reg_Rsp) 메시지를 수신한 서빙 ASN-GW(304)는 340단계에서 경로 등록 긍정 응답(Path_Reg-Ack) 메시지를 서빙 기지국(302)으로 전송한다. 상기 336단계 내지 340단계를 포함하는 342단계를 통해 서빙 기지국(302)과 서빙 ASN-GW(304) 간의 핸드오버 데이터 무결성 경로가 설정되게 된다. 한편, 상기 336단계 내지 338단계를 통하여 서빙 기지국(302)은 타겟 기지국(310)이 핸드오버 데이터 무결정 지원을 위하여 어떠한 방식을 결정하였는지를 명시적 방법 또는 묵시적 방법으로 알 수 있다. 상기 묵시적 방식의 예로는, 상기 경로 등록 요청(Path_Reg_Req) 메시지를 수신한 것 자체가 핸드오버 데이터 무결성 지원을 위하여 버퍼 스위칭 방식이 사용되는 것으로 사전에 약속된 것일 수 있다.
참조번호 332단계와 342단계를 통해 서빙 기지국(302)과 타겟 기지국(310) 간의 경로가 설정되면, 서빙 기지국(302)은 343단계에서 상기 서빙 기지국(302)에 버퍼된 데이터를 타겟 기지국(310)으로 전달한다. 그 후, 344단계에서 단말(300)은 대역폭 요청 헤더(BRH) 메시지를 타겟 기지국(310)으로 전송한다.
346단계에서 타겟 기지국(310)은 서빙 ASN-GW(304)를 통해 서빙 기지국(302)으로 핸드오버 완료(Handover Complete: HO_Complete) 메시지를 전송하고, 350단계에서 서빙 기지국(302)은 서빙 ASN-GW(304)를 통해 타겟 기지국(310)으로 핸드오버 긍정 응답(Handover Acknowledge: HO_Ack) 메시지를 전송한다.
상기 핸드오버 긍정 응답(HO_Ack) 메시지를 수신한 타겟 기지국(310)은 354단계에서 CMAC_Key_Count_Update 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 전송하고, 서빙 ASN-GW(304)는 356단계에서 CMAC_Key_Count_Update_Ack 메시지를 타겟 기지국(310)으로 전송하여 응답한다.
서빙 기지국(302)은 358단계, 360단계, 362단계를 통해 서빙 ASN-GW(304)과의 사이에 존재하던 데이터 경로를 해지한다. 먼저, 서빙 기지국(302)은 358단계에서 경로 해지 요청(Path Deregistration Request: Path_Dereg_Req) 메시지를 서빙 ASN-GW(304)로 전송하고, 360단계에서 서빙 ASN-GW(304)는 경로 해지 응답(Path Deregistration Response: Path_Dereg_Rsp) 메시지를 서빙 기지국(302)으로 전송하여 응답한다. 그리고 362단계에서 서빙 기지국(302)은 서빙 ASN-GW(304)로 경로 해지 긍정 응답(Path_Dereg_Ack) 메시지를 전송하여 데이터 경로 해지 절차를 완료한다.
그 다음, 364단계에서 타겟 기지국(310)은 서빙 기지국(302)과 설정된 핸드오버 데이터 무결성 경로를 해지하기 위해 서빙 ASN-GW(304)를 통해 서빙 기지국(302)으로 경로 해지 요청 메시지를 전송하고, 366단계에서 서빙 기지국(302)은 경로 해지 응답 메시지를 서빙 ASN-GW(304)를 통해 타겟 기지국(310)으로 전송하여 상기 경로 해지 요청 메시지에 응답하고, 368단계에서 타겟 기지국(310)은 서빙 ASN-GW(304)를 통해 서빙 기지국(302)으로 경로 해지 긍정 응답(Path_Dereg_Ack) 메시지를 전송하여 핸드오버 데이터 무결성을 위한 경로의 해지 절차를 완료한다.
도 4 및 도 5는 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 비제어된 핸드오버 호 흐름도를 나타낸다. 여기서 타겟 기지국(310)과 서빙 ASN-GW(304) 사이에 핸드오버 데이터 무결성 경로가 생성되는 시점은 참조번호 332인 경로 등록 과정이다. 즉, 주 데이터 경로(도 3의 경로 3)(212)를 생성하기 위해 타겟 기지국(310)과 서빙 ASN-GW(304)가 서로 경로 등록 요청/응답/긍정응답(Path_Reg_Req/Rsp/Ack) 메시지들을 주고 받는데, 이때 핸드오버 데이터 무결성 경로(도 3의 경로 1)(210)도 함께 생성된다. 여기서, 주 데이터 경로(212)는 타겟 기지국(310)과 서빙 ASN-GW(304) 사이에서 핸드오버 시 서빙 기지국(302)에 버퍼된 데이터가 아닌 타겟 기지국(310)으로의 핸드오버 이후에 단말(300)과 필요한 데이터를 송수신할 수 있는 데이터 경로를 의미한다.
그 후, 도 4의 참조번호 342 과정을 통해 서빙 기지국(302)과 서빙 ASN-GW(304) 사이에서도 경로 등록 요청/응답/긍정응답(Path_Reg_Req/Rsp/Ack) 메시지를 교환하여 핸드오버 데이터 무결성 경로(도 3의 경로 2)(208)를 생성하는데, 이로써 서빙 기지국(302)이 서빙 기지국(302)에 버퍼된 데이터를 타겟 기지국(310)으로 전달할 수 있는 경로가 생성된다. 그리고 도 4의 343단계에서 서빙 기지국(302)에 보관되어 있던 버퍼된 데이터는 서빙 ASN-GW(304)로 전송되고, 서빙 ASN-GW(304)는 상기 전송된 버퍼된 데이터를 타겟 기지국(310)으로 전달(Forwarding)해준다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 데이터 무결성 기능을 수행하기 위해 메시지에 추가되어야 할 타입 길이 값(Type Length Value: TLV) 형태의 정보에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따라 메시지에 추가되어야 하는 TLV 값은 아래의 <표 1>과 같다.
Figure pat00001
협상(Negotiation) 과정에서는 핸드오버 데이터 무결성(Handover Data Integrity) 과정이 일어나야 하는지, 어떤 방법으로 이루어져야 하는지를 결정하게 된다. <표 1>에서 데이터 무결성 적용 여부(Data Integrity Applied) 정보는 서비스 플로우(Service Flow)별로 핸드오버 데이터 무결성(Handover Data Integrity)을 지원해야 하는지 여부를 결정하기 위한 정보로서 TLV 형태이다. 이 TLV는 도 4의 314단계, 316단계에서 전달되는 컨텍스트 요청(MAC Context_Req) 메시지에 아래의 <표 2>와 같은 형태로 포함될 수 있다.
Figure pat00002
즉, Data Integrity Applied 정보는 상기 <표 2>와 같이 MAC Context_Req 메시지의 서비스 플로우 정보 TLV(Service Flow Information: SF Info)의 서브 TLV로서 포함될 수 있다.
상기 협상 과정에서 또 추가될 수 있는 TLV 형태의 정보로서, 데이터 무결성 능력(Data Integrity Capability) TLV와 그의 하위 TLV로 데이터 무결성 방법(1)(Data Integrity Method(1)) TLV가 있으며, 이러한 TLV들도 314단계와 316단계에서 전송되는 컨텍스트 요청(MAC Context Req) 메시지에 다음의 <표 3>과 같은 형태로 포함될 수 있다. 이러한 정보는 타겟 기지국(310)이 지원 가능한 모든 핸드오버 데이터 무결성 방법과 ARQ 지원 여부 등에 대한 정보를 표시하여 서빙 기지국(302)으로 전달된다.
Figure pat00003
상기 <표 3>에서와 같이 Data Integrity Capability 정보는 기지국 정보(Base Station Information: BS Info)의 하위 정보로서, TLV 형태로 포함되고, Data Integrity Capability 정보의 하위 정보로서, Data Integrity Method(1) 정보가 TLV 형태로 컨텍스트 요청(MAC Context_Req) 메시지에 포함될 수 있다.
Data Integrity Method TLV는 상기 <표 3>과 같이 Data Integrity Capability TLV의 하위 TLV인 Data Integrity Method(1)이 될 수 있지만, 아래의 <표 4>와 같이 SF Info TLV의 하위 TLV인 Data Integrity Method(2)가 될 수도 있다. Data Integrity Method(2) TLV는 서빙 기지국(302)이 타겟 기지국(310)으로 어떤 방법으로 핸드오버 데이터 무결성 기능을 수행할지를 알려주는 정보를 포함한다. Data Integrity Method(2) TLV는 아래의 <표 4>의 형태로 도 4의 318단계, 320단계에서 전송되는 컨텍스트 보고(MAC Context_Rpt) 메시지에 포함되며, 이 경우의 Data Integrity Method TLV는 SF Info의 하위 TLV로 포함될 수 있다.
즉, Data Integrity Method(2) TLV는 서빙 기지국(302)이 지원하는 핸드오버 데이터 무결성 방법에 관한 정보를 포함한다.
Figure pat00004
이하에서는 단말(300)이 ARQ 방식을 사용하는지 Non ARQ 방식을 사용하는지에 따라 해당 메시지들에 추가되는 TLV들에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 단말(300)이 ARQ 방식을 사용하는 경우에 추가되는 TLV들은 ARQ 상태에 대한 정보를 알려주기 위한 ARQ 윈도우 정보(ARQ Window Info) TLV와, 핸드오버 데이터 무결성 경로를 기존의 주 데이터 경로와 구분하기 위한 스위칭 데이터 경로 식별자(Switching Data Path ID) TLV 가 있다.
상기 ARQ 윈도우 정보(ARQ Window Information: ARQ Window Info) TLV는 단말(300)로 전달되는 ARQ 상태(State)에 대한 정보를 나타낸다. ARQ 윈도우 정보(ARQ Window Info) TLV는 핸드오버가 발생할 때 서빙 기지국(302)이 ARQ 상태 정보를 타겟 기지국(310)으로 알려주기 위하여 SF Info의 하위 TLV 형태로 전달될 수 있으며, 318단계, 320단계에서 전달되는 컨텍스트 보고(MAC Context_Rpt) 메시지에 아래의 <표 5>와 같은 형태로 포함될 수 있다.
Figure pat00005
상기 <표 5>와 같이 ARQ Window Info TLV의 하위 TLV들로 Starting ARQ BSN TLV, Last ARQ BSN TLV, Valid ARQ BSN TLV, Reset Status TLV가 포함된다.
한편, 상기 스위칭 데이터 경로 ID(Switching Data Path ID) TLV는 핸드오버 데이터 무결성 경로(버퍼 스위칭 데이터 경로(Buffer Switching Data Path))에 대한 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키(Key)를 지시한다. 즉, 스위칭 데이터 경로 ID(Switching Data Path ID) TLV는 기존의 주 데이터 경로와 핸드오버 데이터 무결성 경로를 구분하기 위한 것으로 332단계와 342단계에서 전송되는 경로 등록 요청/응답(Path_Reg/Req/Rsp) 메시지에 다음의 <표 6>과 같이 포함될 수 있다.
Figure pat00006
상기 <표 6>과 같이 본 발명의 실시 예에서 스위칭 데이터 경로 ID(Switching Data Path ID) TLV는 경로 등록 요청/응답(Path_Reg/Req/Rsp) 메시지의 데이터 경로 정보 IE의 하위 TLV로서 포함된다.
그리고 단말(300)이 ARQ 방식 이외에 Non ARQ 방식을 사용할 경우 추가되는 TLV로는 SDU SN(Sequence Number) TLV가 있다. 상기 SDU SN(Sequence Number) TLV는 타겟 기지국(310)이 단말(300)로 전송을 시작하게 되는 첫 번째 SDU 번호를 의미하는 TLV이다. SN(Sequence Number)란 SDU의 상대 위치를 나타내기 위하여 각 SDU마다 붙여진 번호를 의미하는데 예를 들어, 서빙 기지국(302)이 "SN-1"번째 SDU까지 보냈다면, 타겟 기지국(310)은 "SN"번째 SDU부터 보내면 된다는 사실을 타겟 기지국(310)으로 알려준다. SDU SN TLV는 도 4의 318단계, 320단계에서 전송되는 컨텍스트 보고(MAC Context_Rpt) 메시지의 SDU Info TLV에 아래의 <표 7>과 같이 포함될 수 있다.
Figure pat00007
도 1에서 설명했던 바와 같이 제어된(Controlled) 핸드오버는 단말이 전송하는 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지를 서빙 기지국(102)이 수신하고, 서빙 ASN-GW(104)와 타겟 기지국(106) 사이의 주 경로 생성(도 1의 130단계), 즉, 경로 사전 등록(Path Pre-registration) 과정에서부터 핸드오버 데이터 무결성 절차가 시작된다. 하지만, 무선환경이 좋지 않아 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지가 서빙 기지국(102)으로 전달되는 과정에서 메시지가 유실되어 비제어된(Uncontrolled) 핸드오버가 발생할 수 있다.
비제어된 핸드오버는 핸드오버 지시(MOB_HO_IND) 메시지가 유실되면서 단말(300)의 레인징(Ranging) 절차 이전에 경로 사전 등록(Path Pre-registration) 과정을 수행하지 못한다. 따라서 비제어된 핸드오버에서는 제어된 핸드오버와 달리 Path Pre-registration 과정이 아닌 도 4의 332단계와 같이 서빙 ASN-GW(304)와 타겟 기지국(310) 사이에 주 데이터 경로(Main Data Path)를 생성하는 경로 등록(Path Registration) 과정에서 상기 주 데이터 경로를 생성하는 동시에 핸드오버 데이터 무결성 경로(Handover Data Integrity Path)를 생성한다. 이는 비제어된 핸드오버가 경로 사전 등록(Path Pre-registration) 과정을 실행하지 못하므로 핸드오버 데이터 무결성 경로(Handover Data Integrity Path)를 설정할 시간이 절대적으로 부족하게 되기 때문에, 시간을 줄이고 메시지를 여러 번 보내는 낭비를 없애기 위하여 주 데이터 경로를 설정하는 동시에 핸드오버 데이터 무결성 경로(Handover Data Integrity Path)를 생성하는 것이다.
이어서 도 4의 342단계에서와 같이 서빙 기지국(302)과 서빙 ASN-GW(304) 사이에도 핸드오버 데이터 무결성 경로(Handover Data Integrity Path)를 설정하고, 343단계에서와 같이 상기 생성된 핸드오버 데이터 무결성 경로를 통해 서빙 기지국(302)은 타겟 기지국(310)으로 버퍼된 데이터를 전달한다.
WiMAX 시스템에서 사용되는 제어된 핸드오버에서 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 것과 본 발명에서 제안된 비제어된 핸드오버에서 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 것과의 차이점을 나타내면 아래의 <표 8>과 같다.
Figure pat00008
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명이 적용되는 WiMAX 규격에서 비제어된 핸드오버는 핸드오버 데이터 무결성 기능을 지원하지 않지만, 본 발명의 실시 예에서는 비제어된 핸드오버에서도 핸드오버 데이터 무결성 기능의 수행이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명은 비제어된 핸드오버 중 서빙 기지국에 저장된 하향 링크 데이터를 유실 없이 타겟 기지국을 통하여 단말로 전달 가능하게 한다. 또한, 하향 링크뿐 아니라 상향 링크에서도 ARQ 상태를 유지하여 전송 지연을 줄이는 효과가 있다. 아울러 본 발명에서는 핸드오버 데이터 무결성 방법으로 버퍼 스위칭 방식을 사용하므로 하향 링크뿐 아니라 상향 링크에서도 핸드오버 데이터 무결성을 지원해줄 수 있는 이점이 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, 플래쉬 메모리 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (14)

  1. 이동 통신 시스템에서 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법에 있어서,
    타겟 기지국이 단말로부터 초기 액세스 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 타겟 기지국이 서빙 게이트웨이(Access Service Network-Gateway: ASN-GW)를 경유하여 서빙 기지국과 핸드오버 데이터 무결성 경로 설정을 위한 협상을 수행하는 과정과,
    상기 타겟 기지국이 상기 협상 결과에 따라 상기 서빙 ASN-GW와 주 데이터 경로 및 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 포함하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서빙 ASN-GW는 상기 협상 결과에 따라 상기 서빙 기지국과 제2 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 더 포함하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 제2 핸드오버 데이터 무결성 경로와 상기 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로를 경유하여 상기 서빙 기지국에 버퍼된 핸드오버 데이터를 수신하는 과정을 더 포함하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정은,
    핸드오버 데이터 무결성 절차의 적용 여부 및 핸드오버 데이터 무결성 방식을 결정함을 특징으로 하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결정된 핸드오버 데이터 무결성 방식은 버퍼 스위칭 방식임을 특징으로 하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정은,
    상기 타겟 기지국이 지원하는 적어도 하나의 제1 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이 지원하는 적어도 하나의 제2 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 제1 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보와 상기 제2 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보를 이용하여 핸드오버 데이터 무결성 방식을 결정하여 상기 서빙 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정은,
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 이동 단말에 대한 ARQ(Automatic Repeat request) 상태의 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 타겟 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  8. 이동 통신 시스템에서 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법에 있어서,
    서빙 기지국이 서빙 게이트웨이(Access Service Network-Gateway: ASN-GW)를 경유하여 타겟 기지국과 핸드오버 데이터 무결성 경로 설정을 위한 협상을 수행하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이 상기 협상 결과에 따라 상기 서빙 ASN-GW와 제2 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 포함하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정 이후에,
    상기 서빙 ASN-GW는 상기 협상의 결과에 따라 상기 타겟 기지국과 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로를 생성하는 과정을 더 포함하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 타겟 기지국으로 상기 제2 핸드오버 데이터 무결성 경로와 상기 제1 핸드오버 데이터 무결성 경로를 경유하여 상기 서빙 기지국에 버퍼된 핸드오버 데이터를 송신하는 과정을 더 포함하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정은,
    핸드오버 데이터 무결성 절차의 적용 여부 및 핸드오버 데이터 무결성 방식을 결정함을 특징으로 하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 결정된 핸드오버 데이터 무결성 방식은 버퍼 스위칭 방식임을 특징으로 하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정은,
    상기 타겟 기지국이 지원하는 적어도 하나의 제1 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보를 상기 타겟 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이 지원하는 적어도 하나의 제2 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보를 상기 타겟 기지국으로 송신하는 과정과,
    상기 제1 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보와 상기 제2 핸드오버 데이터 무결성 방식 정보를 이용하여 결정된 핸드오버 데이터 무결성 방식을 상기 타겟 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 협상을 수행하는 과정은,
    상기 타겟 기지국으로 상기 이동 단말에 대한 ARQ(Automatic Repeat request) 상태의 정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 서빙 기지국의 비제어된 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법.
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