KR20130124197A - 이동 중계기 및 그 핸드오버 방법 - Google Patents

이동 중계기 및 그 핸드오버 방법 Download PDF

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Abstract

이동 중계기 및 그 핸드오버 방법이 개시된다. 이동 중계기가 상부 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하는 것으로 판단한 경우, 상부 기지국으로부터 핸드오버 수락을 나타내는 정보를 수신한다. 그리고 이동 중계기는 하부 단말로 서비스 불용 구간을 전송하고, 이를 통해 수신한 하부 단말이 다른 기지국 또는 다른 중계기로 핸드오버 하는 것을 방지할 수 있다.

Description

이동 중계기 및 그 핸드오버 방법{MOBILE RELAY STATION AND HANDOVER METHOD THEREOF}
본 발명은 이동 중계기 및 그 핸드오버 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템 환경에서 이동 중계기는 상위 기지국과 중계 링크를 형성하며, 이러한 중계 링크를 통해 이동 중계기는 하부 단말들의 데이터를 상위 기지국으로 중계하는 역하는 역할을 수행한다.
이와 같은 이동 중계기는 중계링크를 형성하고 있는 상위 기지국의 신호 품질이 떨어지고 인접 기지국의 신호 품질이 증대되는 경우, 인접 기지국으로 핸드 오버를 수행한다.
기존의 IEEE 802.16j와 같은 3세대 무선통신 국제표준규격에서는 고정형 중계기뿐만 아니라 이동형 중계기까지 고려하여 기술을 정의하고 있으며, 이로 인해 중계기의 핸드오버에 대한 방법과 절차가 정의되어 있다. 그러나 IEEE 802.16m과 같은 4세대 무선통신 국제표준규격에서는 고정형 중계기만을 고려하여 기술을 정의하고 있으므로, 중계기의 핸드오버 방법과 절차에 대해서 정의되어 있지 않다.
한편 기존의 이동 중계기의 핸드오버 방법 및 절차에서는 이동 중계기의 핸드오버로 인한 서비스 중단 기간이 발생하며, 이러한 서비스 중단 기간으로 인해 하부 단말들은 두 번의 핸드오버를 수행하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 이동 중계기의 핸드오버로 인한 서비스 중단 기간 동안, 하부 단말들은 자신이 접속한 서빙 중계기의 서비스 커버리지를 벗어난 것으로 판단하여 다른 중계기 또는 기지국으로 핸드오버를 시도한다. 그리고 이동 중계기가 인접 기지국으로 핸드오버 완료된 후에는 하부 단말들은 다시 이동 중계기(즉, 이전의 서빙 중계기)로 핸드오버를 수행한다.
본 발명이 해결하고 하는 과제는 이동 중계기의 핸드오버 방법 및 절차를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면 하부 단말의 데이터를 제1 기지국으로 중계하는 이동 중계기의 핸드오버 방법이 제공된다. 상기 이동 중계기의 핸드오버 방법은, 상기 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버를 수행할지 여부를 판단하는 단계, 상기 판단하는 단계에서 상기 핸드오버를 수행하는 것으로 판단한 경우, 상기 핸드오버의 수락여부를 나타내는 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계, 그리고 상기 제1 메시지에 상기 핸드오버의 수락 정보가 포함되어 있는 경우, 상기 하부 단말로의 서비스를 제공하지 못하는 구간인 서비스 불용 구간을 포함하는 제2 메시지를 상기 하부 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경되지 않음을 나타내는 제2 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 메시지는 상기 제2 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 중계기의 핸드오버 방법은, 상기 제2 기지국으로 상기 핸드오버를 수행하는 단계, 상기 하부 단말의 데이터를 상기 제2 기지국으로 중계하는 중계 모드를 시작하는 단계, 그리고 상기 하부 단말로 서비스를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 불용기간은 상기 핸드오버를 수행하는 단계, 상기 중계모드를 시작하는 단계, 그리고 상기 서비스를 제공하는 단계를 고려하여 설정될 수 있다. 상기 서비스를 제공하는 단계는 상기 불용기간 종료 후 상기 하부 단말로 서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지를 수신하는 단계는, 상기 제1 기지국으로 상기 핸드오버를 요청하는 단계, 그리고 상기 핸드오버의 수락 정보 및 상기 제2 정보를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경됨을 나타내는 제2 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 중계기의 핸드오버 방법은, 상기 변경된 중계기 설정 정보를 포함하는 제3 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 메시지는 상기 변경된 중계기 설정 정보를 언제 시작할지를 나타내는 수행 시작 시간을 더 포함할 수 있다.
상기 이동 중계기의 핸드오버 방법은, 상기 변경된 중계기 설정 정보를 상기 하부 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 메시지는 상기 제2 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 중계기의 핸드오버 방법은, 상기 제1 메시지에 상기 핸드오버를 수락하지 않는 제2 정보가 포함되어 있는 경우, 상기 제2 정보를 상기 하부 단말로 전송한 후 중계모드를 종료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 이동 중계기를 통해 제1 기지국으로 접속하는 단말의 통신 방법이 제공된다. 상기 단말의 통신 방법은, 상기 이동 중계기가 상기 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버 하는 것으로 결정된 경우, 상기 이동 중계기가 상기 단말로 서비스를 제공하지 못하는 구간인 서비스 불용 구간을 포함하는 제1 메시지를 상기 이동 중계기로부터 수신하는 단계, 그리고 상기 서비스 불용 구간 동안에는 상기 이동 중계기로 접속하지 않고 상기 서비스 불용 구간 종료 후 상기 이동 중계기로 접속하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경되지 않음을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경됨을 나타내는 정보를 더 포함하며, 상기 단말의 통신 방법은 상기 변경된 중계기 설정 정보를 상기 이동 중계기로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 이동 중계기가 제공된다. 상기 이동 중계기는 무선 주파수 모듈, 그리고 상기 무선 주파수 모듈과 연결되며, 하부 단말의 데이터를 제1 기지국으로 중계하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있으며, 상기 프로세서는, 상기 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버가 수행되는 것으로 판단된 경우 상기 핸드오버의 수락을 나타내는 정보를 포함하는 제1 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하도록 제어할 수 있으며, 상기 하부 단말로의 서비스를 제공하지 못하는 구간인 서비스 불용 구간을 포함하는 제2 메시지를 상기 하부 단말로 전송하도록 제어할 수 있다.
상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경되지 않음 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경됨을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있으며, 상기 프로세서는 상기 변경된 중계기 설정 정보를 상기 하부 단말로 전송하도록 제어할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 서비스 불용 구간 종료 후 상기 하부 단말로 서비스를 제공하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 이동 중계기가 핸드오버 하는 경우 서비스 불용 구간을 하부 단말로 전송함으로써, 하부 단말이 불필요한 핸드오버를 수행하는 것을 막을 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 이동 중계기가 핸드오버를 수행할 시 그 수행 시간을 최소화할 수 있으며, 하부 단말이 이동 중계기의 핸드오버로 인해 발생할 수 있는 서비스 끊김 및 네트워크 재접속 절차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 중계기(100)를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 중계기(relay station)는 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 중계기 역할을 수행하는 고신뢰성 단말(high reliability mobile station, HR-MS) 등을 지칭할 수도 있고, RS, HR-RS, HR-MS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 중계기 및 그 핸드오버 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템은 상위(Superordinate) 기지국(310), 타겟(Target) 기지국(320), 이동 중계기(100) 및 하부(Subordinate) 단말(200)을 포함한다.
상위 기지국(310)는 이동 중계기(100)의 핸드오버 전에 이동 중계기(100)로 통신 서비스를 제공하는 기지국이며, 타겟 기지국(320)은 이동 중계기(100)의 이동 등으로 인해 이동 중계기(100)가 핸드오버 하고자 하는 기지국이다.
이동 중계기(100)는 상위 기지국(310)과 중계 링크를 형성하며, 접속하는 하부 단말(200)의 데이터를 상위 기지국(310)으로 중계하는 역할을 수행한다. 한편 도 1에서는 이동 중계기(100)가 상위 기지국(310)과 중계 링크를 형성하는 것으로 나타내었지만 중계모드(Relay Station mode, RS mode)로 동작하는 단말(즉, 중계모드 단말)이 상위 기지국(310)과 중계 링크를 형성할 수 있다. 이와 같이 상위 기지국(310)과 중계 링크를 형성하는 이동 중계기(100) 또는 중계모드 단말을 아래에서는 설명의 편의상 '이동 중계기(100)'라 칭한다.
한편, 이러한 이동 중계기(100)는 상위 기지국(310)으로 무선 접속을 수행할 시 일반적인 이동 단말과 동일한 방법으로 무선 접속을 수행한다. 상위 기지국(310)과의 무선 접속이 완료된 후, 이동 중계기(100)는 중계 링크 설정을 위해 상기 기지국(310)과 시그널링 절차를 통해 중계모드(Relay Station mode, RS mode)로 변경한다. 여기서 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)가 가지고 있는 이동 단말 정보(예를 들면, 이동 중계기의 STID(Station Identifier))를 저장한 후 이후 중계 링크 설정에 대한 정보(중계기 구성 정보)와 매핑하여 저장한다. 즉, 이동 중계기(100)의 이동 단말 정보(STID 또는 MAC 어드레스)와 중계기 구성 정보는 서로 맵핑된다. 따라서 아래에서 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차는 일반적인 이동 단말의 핸드오버 시그널링 절차를 재사용 할 수 있으며, 효율적인 핸드오버를 위해 몇 가지 필드가 추가된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 이동 중계기(100)는 중계 링크를 형성하는 상위 기지국(310)의 신호 품질이 떨어지고 인접 기지국인 타겟 기지국(320)의 신호 품질이 증대되는 경우, 이동 중계기(100)는 타겟 기지국(320)으로 핸드오버를 수행한다.
이하에서는 도 2 내지 도 4을 참조하여, 이동 중계기(100)가 핸드오버를 수행할 시 요구되는 이동 중계기(100)와 상위 기지국(210)간의 시그널링 절차, 상위 기지국(310)과 타겟 기지국(320) 간의 시그널링 절차, 그리고 이동 중계기(100)와 하부 단말들(200)간의 시그널링 절차에 대하여 알아본다. 본 발명의 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차는 타켓 기지국(320)이 이동 중계기(100)의 핸드오버를 수락하는지 여부, 그리고 이동 중계기(100)가 핸드오버 후 하부 단말(200)로 서비스 할 수 있는 액세스 링크(DL/UL Access Link)에 대한 중계기 설정(Relay Station Configuration)의 변경 유무에 따라 3가지로 나뉘어 진다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차는 하부 단말(200)로 이동 중계기(100)의 핸드오버로 인한 서비스 불용구간을 공지하며, 이를 통해 하부 단말(200)이 불필요한 핸드오버를 수행하는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차는 이동 중계기(100)의 핸드오버 시 액세스 링크에 대한 중계기 설정(Relay Station Configuration)의 변경이 없는 경우에 대한 시그널링 절차이다.
이동 중계기(100)는 스캐닝(Scanning)을 통해 타겟 기지국(320)으로 핸드오버를 할 필요가 있는 것으로 판단한 경우(S200), 핸드 오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ, Advanced Air Interface-Handover-Request)를 상위 기지국(310)으로 전송하여 핸드 오버를 개시한다(S210). 만약 기지국 제어 핸드오버(BS-Controlled Handover) 방식인 경우에는 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)로부터 핸드오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ)를 수신하지 않고 이동 중계기(100)의 스캐닝 정보 보고(AAI-SCN-REP, Advanced Air Interface-Scanning-Reply)를 통하여 이동 중계기(100)의 핸드오버를 개시할 수 있다.
핸드오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ)를 수신한 상위 기지국(310)은 타겟 기지국(320)를 선정하고 타겟 기지국(320)으로 중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ, Relay Station-Handover-Request)를 전송한다(S220). 여기서 중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ)에는 이동 중계기(100)의 현재 중계기 설정 정보(Relay Station Configuration)가 포함되어 있다.
중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ)를 수신한 타겟 기지국(320)은 이동 중계기(100)의 기존 중계기 설정 정보를 수락한다(S230). 이와 같이 타겟 기지국(320)이 이동 중계기(100)의 기존 중계기 설정 정보를 수락하고 이동 중계기(100)의 핸드오버를 수락하는 경우, 상위 기지국(310)으로 중계기 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP, Relay Station-Handover-Response)를 전송한다(S240). 중계기 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP)에는 이동 중계기(100)의 핸드오버 수락과 이동 중계기(100)의 기존 중계기 설정 정보를 수락하는 내용이 포함되어 있다.
중계기 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP)를 수신한 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)로 핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD, Advanced Air Interface-Handover-Command)를 전송한다(S250). 여기서 핸드오버 명령 메시지는 이동 중계기(100)의 핸드오버 수락을 알려주는 표시자(HO of RS)과 이동 중계기(100)의 기존 중계기 설정 정보를 그대로 유지함을 알려주는 표시자(HO without RS configuration change)를 포함하고 있다.
핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD)를 수신한 이동 중계기(100)는 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV, Advanced Air Interface-Multimode-Advertisement)를 하부 단말(200)로 전송한다(S260). 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV)는 이동 중계기(100)의 기존 중계기 설정 정보를 그대로 유지함을 알려주는 표시자(HO without RS configuration change)와 서비스 불용 구간(Holding time)을 알려주는 표시자를 포함한다. 여기서 서비스 불용 구간(Holding time)은 이동 중계기(100)가 타겟 기지국(320)으로 핸드오버 절차(즉, 네트워크 재진입 절차)를 수행하고 다시 중계모드를 재시작할 때까지의 시간과 하부 단말(200)이 중계 서비스를 재개할 수 있는 시간을 고려하여 설정된다. 아래의 표 2에 나타낸 바와 같이 서비스 불용 구간(Holding time)은 불용 시작 시간(Unavailable Start Time)과 불용 시간 간격(Unavailable Time Interval)을 통해 설정될 수 있다.
이와 같이 서비스 불용 구간(Holding time)을 통해, 이동 중계기(100)가 핸드오버 후 중계모드로 재개할 때까지, 하부 단말(200)이 다른 기지국 또는 다른 중계기로 핸드오버하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV)를 수신한 하부 단말(200)은 서비스 불용 구간(Holding time) 동안 데이터 송수신을 유보하며, 다른 기지국 또는 다른 중계기로 핸드오버를 하지 않고 대기한다.
이동 중계기(100)는 서비스 불용 구간(Holding time) 동안 타겟 기지국(320)으로 핸드오버 절차(예를 들면, 네트워크 재진입 절차)를 수행하고(S270), 중계 모드(relay mode)를 다시 시작한다(S280).
서비스 불용 구간(Holding time)이 종료된 후 하부 단말(200)은 이동 중계기(100)를 통해 서비스를 재개한다(S290). 여기서, 서비스 불용 구간(Holding time)이 종료된 후에도 하부 단말(200)이 이동 중계기(100)의 프리앰블을 탐지할 수 없는 경우, 이동 중계기(100)가 문제가 생긴 것으로 간주하여 새로운 기지국 또는 새로운 중계기로 네트워크 재진입을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차는 이동 중계기(100)의 핸드오버 시 액세스 링크에 대한 중계기 설정(Relay Station Configuration)이 변경되는 경우에 대한 시그널링 절차이다.
이동 중계기(100)는 스캐닝(Scanning)을 통해 타겟 기지국(320)으로 핸드오버를 할 필요가 있다고 판단한 경우(S300), 핸드 오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ, Advanced Air Interface-Handover-Request)를 상위 기지국(310)으로 전송하여 핸드 오버를 개시한다(S310). 만약 기지국 제어 핸드오버(BS-Controlled Handover) 방식인 경우에는 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)로부터 핸드오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ)를 수신하지 않고 이동 중계기(100)의 스캐닝 정보 보고(AAI-SCN-REP, Advanced Air Interface-Scanning-Reply)를 통하여 이동 중계기(100)의 핸드오버를 개시할 수 있다.
핸드오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ)를 수신한 상위 기지국(310)은 타겟 기지국(320)를 선정하고 타겟 기지국(320)으로 중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ, Relay Station-Handover-Request)를 전송한다(S320).
중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ)를 수신한 타겟 기지국(320)은 이동 중계기(200)의 중계기 재설정이 필요한 것으로 판단한다(S330). 이와 같이 타겟 기지국(320)이 중계기 재설정이 필요하다고 판단하고 이동 중계기(200)의 핸드오버를 수락하는 경우, 타겟 기지국(320)은 중계기 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP, Relay Station-Handover-Response)를 상위 기지국(310)으로 전송한다(S340). 중계기 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP)에는 이동 중계기(100)의 핸드오버 수락 정보와 이동 중계기(100)의 중계기 재설정 정보가 포함되어 있다.
중계기 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP)를 수신한 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)로 핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD, Advanced Air Interface-Handover-Command)를 전송한다(S350). 여기서 핸드오버 명령 메시지는 이동 중계기(100)의 핸드오버 수락을 알려주는 표시자(HO of RS)와 이동 중계기(100)의 중계기 설정 재설정이 필요함을 알려주는 표시자(HO with RS configuration change)를 포함하고 있다.
그리고 상위 기지국(310)은 중계기 설정 명령 메시지(AAI-ARS-CONFIG-CMD, Advanced Air Interface-Advanced Relay Station-Configuration-Command)를 이동 중계기(100)로 전송한다(S360). 즉, 이동 중계기(100)가 타겟 기지국(320)으로 핸드오버한 후 설정하는데 필요한 중계기 물리(PHY) 계층과 맥(MAC) 계층의 구성 정보가 중계기 설정 명령 메시지(AAI-ARS-CONFIG-CMD)를 통해 전송된다. 그리고 중계 설정 명령 메시지(AAI-ARS-CONFIG-CMD)에는 구성 정보를 언제부터 시작할지에 대한 수행시작 시간(action time 또는 Superframe number action)이 포함되어 있다. 이와 같이 수행시작 시간은 이동 중계기(100)가 핸드오버를 완료할 때까지의 기간을 고려하여 설정된다.
핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD)와 중계기 설정 명령 메시지(AAI-ARS-CONFIG-CMD)를 수신한 이동 중계기(100)는 인접기지국리스트 방송 메시지(AAI-NBR-ADV, Advanced Air Interface-Neighbor-Advertisement)와 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV, Advanced Air Interface-Multimode-Advertisement)를 하부 단말(200)로 전송한다(S370, S380). 인접기지국리스트 방송 메시지(AAI-NBR-ADV)는 이동 중계기의 시스템 정보(RS information)를 포함한다. 여기서 이동 중계기의 시스템 정보는 이동 중계기(100)가 핸드오버하고 중계기 재설정 절차를 수행한 후의 시스템 정보이다. 이와 같은 시스템 정보를 통해 하부 단말(200)이 재설정된 이동 중계기(100)를 탐지할 수 있다. 그리고 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV)는 중계기 핸드오버를 수행함을 알려주는 표시자, 그리고 서비스 불용 구간(Holding time)을 알려주는 표시자를 포함한다. 여기서 불용 구간(Holding time)은 이동 중계기(100)가 타겟 기지국(320)으로 핸드오버 절차(즉, 네트워크 재진입 절차)를 수행하고 다시 중계모드를 재시작할 때까지의 시간과 하부 단말(200)이 중계 서비스를 재개할 수 있는 시간을 고려하여 설정된다. 이와 같은 서비스 불용 구간(Holding Time)은 도 2에서 설명한 바와 같이 불용 시작 시간(Unavailable Start Time)과 불용 시간 간격(Unavailable Time Interval)을 통해 설정될 수 있다.
이와 같이 불용 구간(Holding time)을 통해, 이동 중계기(100)가 핸드오버 후 중계모드로 재개할 때까지 하부 단말(200)이 다른 기지국 또는 다른 중계기로 핸드오버하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV)를 수신한 하부 단말(200)은 불용 구간(Holding time) 동안 데이터 송수신을 유보하며, 다른 기지국 또는 다른 중계기로 핸드오버를 하지 않고 대기한다.
이동 중계기(100)는 불용 구간(Holding time) 동안 타겟 기지국(320)으로 핸드오버 절차(예를 들면, 네트워크 재진입 절차)를 수행하고(S390), 중계기 재설정 정보를 기반으로 중계 모드(relay mode)를 구성하여 중계 모드를 재개한다(S391). 여기서 이동 중계기(100)는 상기 수행시작 시간(action time 또는 Superframe number action)에 중계 모드 구성을 시작한다.
서비스 불용 구간(Holding time)이 종료된 후 하부 단말(200)은 이동 중계기(100)를 통해 바로 서비스를 재개할 수 있다(S392). 그러나 하부 단말(200)를 이동 중계기(100)를 통해 바로 서비스를 재개할 수 없는 경우에는 이동 중계기(100)로 네트워크 재진입 절차를 수행한다(S392). 한편, 서비스 불용 구간(Holding time)이 종료된 후에도 하부 단말(200)이 이동 중계기(100)의 프리앰블을 탐지할 수 없는 경우, 이동 중계기(100)가 문제가 생긴 것으로 간주하여 새로운 기지국 또는 새로운 중계기로 네트워크 재진입을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 중계기(100)의 핸드오버 시그널링 절차는 이동 중계기(100)가 핸드오버를 요청할 시 타켓 기지국(320)이 이를 수락하지 않는 경우에 대한 시그널링 절차이다.
이동 중계기(100)는 스캐닝(Scanning)을 통해 타겟 기지국(320)으로 핸드오버를 할 필요가 있는 것으로 판단한 경우(S400), 핸드 오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ, Advanced Air Interface-Handover-Request)를 상위 기지국(310)으로 전송하여 핸드 오버를 개시한다(S410). 만약 기지국 제어 핸드오버(BS-Controlled Handover) 방식인 경우에는 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)로부터 핸드오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ)를 수신하지 않고 이동 중계기(100)의 스캐닝 정보 보고(AAI-SCN-REP, Advanced Air Interface-Scanning-Reply)를 통하여 이동 중계기(100)의 핸드오버를 개시할 수 있다.
핸드오버 요청 메시지(AAI-HO-REQ)를 수신한 상위 기지국(310)은 타겟 기지국(320)를 선정하고 타겟 기지국(320)으로 중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ, Relay Station-Handover-Request)를 전송한다(S420).
중계기 핸드오버 요청 메시지(RS-HO-REQ)를 수신한 타겟 기지국(320)은 이동 중계기(100)의 핸드오버를 수락하지 않는 것을 판단한다(S430). 이 경우, 타겟 기지국(320)은 이동 중계기(100)의 핸드 오버를 수락하지 않음 나타내는 정보를 포함하는 핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP, Relay Station-Handover-Response)를 전송한다(S440).
핸드오버 응답 메시지(RS-HO-RSP)를 수신한 상위 기지국(310)은 이동 중계기(100)로 핸드오버 명령 메시지 (AAI-HO-CMD, Advanced Air Interface-Handover-Command)를 전송한다(S450). 핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD)는 중계기 핸드오버가 불가능하고 중계모드를 종료한 후 핸드오버할 수 있음(HO after releasing RS mode)을 알려주는 표시자를 포함한다.
핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD)를 수신한 이동 중계기(100)는 상위 기지국과 끊어질 때까지 하부 단말(200)을 서비스할 수 있다. 또한 이동 중계기(100) 중계모드를 종료하고 단말모드로 동작하여 일반적인 이동 단말의 핸드오버 절차를 수행하여 타켓 기지국(320)으로 핸드오버할 수 있다.
여기서, 이동 중계기(100)가 중계모드(RS mode)를 종료하고 단말모드로 동작하여 일반적인 핸드오버 절차를 수행할 경우, 이동 중계기(100)는 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV)를 하부 단말(200)로 전송한다(S460). 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV)는 중계모드를 해제함(RS mode release)을 나타내는 정보를 포함하고 있다. 그리고 이동 중계기(100)는 중계 모드를 종료(release)한다(S470).
아래 표 1은 상기에서 설명한 핸드오버 명령 메시지(AAI-HO-CMD) 포맷을 나타낸다.

Field 		Size ( bits ) Value / Description Condition
Mode 2 0b00: HO command;
0b01: Zone switch command
from MZone to LZone;
0b10: AMS HO request rejected (ABS in list unavailable). In this case, AAI-HO-CMD message shall not include any T-ABS. However , if the requested ABSs in list available but MAC information is not shared , those ABSs may be included candidate T-ABS and serving ABS transfers MS information via backbone network or relay link in HR - Network
0 b11 : HO command for HR - Network 		N/A
If (Mode == 0b00 or 0 b11) {
If ( Mode == 0 b11 ) {
Extended HO Mode 2 0 b00 : Alternative Path
0 b01 : FBIS Initiation
0 b10 : FBIS Termination
0 b11 : HO command of HR - MS acting as relay
If ( Extended HO Mode == 0 b00 ) {
Role 1 0 b0 : Stay as HR - MS ;
0 b1 : Change to HR - RS ;
} else if ( Extended HO Mode == 0b01) {
Primary Serving ABS 1 0 b0 : the AMS shall set its primary serving ABS as S- ABS ( Degraded HR-BS) after network reentry
0 b1 : the AMS shall set its primary serving ABS as T- ABS ( Target HR-BS) after network reentry
Switched Access Mode 1 0 : Switched Access with fixed Switched Access Windows
1 : Switched Access with variable Switched Access Windows
If( Switched Access Mode==0 ) {
Switched Access Window Size 8 The size of fixed Switched Access Window in unit of frame
} else if ( Switched Access Mode == 1) {
Maximum Switched Access Window Size 8 Maximum size of Switched Access Window in unit of frame
}
Switching Access Start Time offset 8 Difference between Switching Access Start time and Action time in units of frames. The value of Switching Access Start time shall be calculated by adding this value with the value of Action time specified for this T- ABS .
} else if ( Extended HO Mode == 0b10) {
Termination Reason 2 0 b00 : Backbone recovery
0 b01 : No connection for FBIS
0 b10 : Link failures
0 b11 : reserved
} else if( Extended HO Mode == 0b11) {
RS reconfiguration indicator 1 0 b0 : No change RS configuration
0 b1 : Change RS configuration
} // end of if (Extended HO Mode == 0 b11 )
} // end of if ( HO Mode == 0 b11 )
.... .....
아래 표 2은 상기에서 설명한 멀티모드 방송 메시지(AAI-MM-ADV) 포맷을 나타낸다.
Field Size ( bits ) Value / Description Condition
Action Type 4 Used to indicate the purpose of this message
0 b0000 : Reconfiguration of HR-BS/RS including multimode BS / RS
0 b0001 : Restart of HR - BS / RS including multimode BS / RS
0 b0010 : Power down ( including FA down) of HR - BS / RS including multimode BS / RS
0 b0011 : Power reduction of HR-BS/RS including multimode BS / RS
0 b0100 : Backhaul link down of HR - BS
0 b0101 : Backhaul link up of HR - BS
0 b0110 : FA change of HR - BS / RS including multimode BS / RS
0 b0111 : Multimode service end of HR - MS
0 b1000 : Scanning operation for HR-MS acting as relay to maintain synchronization with the serving HR - BS
0 b1001 : Neighbor cell scanning
0 b1010 : HO of HR - MS acting as relay without reconfiguration
0 b1011 : HO of HR - MS acting as relay with reconfiguration
0 b1100 : 0 b1111 : reserved 		Mandatory
If ( Action Type == 0b0000 || 0 b1011 ) { // reconfiguration
New IDcell 10 New IDcell that the ABS will use after the reconfiguration process . Optional
Frame configuration index 6 New mapping between value of this index and frame configuration is listed in Table 149, Table 150, and Table 151. Optional
Unavailable Start Time ( UST ) 8 Start of unavailable time in unit of frame Mandatory
Unavailable Time Interval ( UTI ) 8 Interval of unavailable time in unit of superframe Mandatory
} else if ( Action Type == 0 b0001 || 0b1011) { // restart
Unavailable Start Time ( UST ) 8 Start of unavailable time in unit of frame Mandatory
Unavailable Time Interval ( UTI ) 8 Interval of unavailable time in unit of superframe Mandatory
아래 표 3은 상기에서 설명한 중계기 설정 명령 메시지(AAI-ARS-CONFIG-CMD) 포맷을 나타낸다.
Field Size ( bits ) Value / Description Conditions
If ( subordinate HR - MS is multimode MS acting as HR-RS in HR - Network ) {
SA - PREAMBLE index 10 Always present
MS functionality maintenance indication 1 0 b0 : MS functionality is maintained after role change
0 b1 : MS functionality is not maintained 		Always present
Cell bar information 1 If Cell bar bit == 0 b1 , this cell shall not be allowed for network entry or reentry Always present
Superframe Number Action 8 LSBs of the superframe number when HR-RS or multimode HR - MS start RS operation and apply the PHY operational parameters . Always present
If ( subordinate HR - MS is acting as STR relay mode) {
Frame configuration index 6 The mapping between value of this index and frame configuration is listed in Table 149, Table 150, and Table 151. Always present
FFT size indication 2 0 b00 : 2048 FFT
0 b01 : 1024 FFT
0 b10 : 512 FFT
0 b11 : reserved 		Always present
DL carrier frequency for BS and RS ( F BR _ DL ) 10 Indicates the DL carrier frequency in unit of 100 KHz for MS acting as RS .
Used to receive from HR - BS in the DL relay zone . 		Present if needed
UL carrier frequency for BS and RS ( F BR _ UL ) 10 Indicates the UL carrier frequency in unit of 100 KHz for MS acting as RS .
Used to transmit to HR - BS in the UL relay zone . 		Present if needed
DL carrier frequency for RS and MS ( F RM _ DL ) 10 Indicates the DL carrier frequency in unit of 100 KHz for MS acting as RS in FDD . If the duplex mode is TDD , this carrier is used for DL / UL
Used to transmit to subordinate HR - MS in the DL in FDD .
Used to transmit / receive to / from subordinate HR - MS in TDD . 		Shall be present if F RM_DL is different from that of HR-BS' DL access zone
UL carrier frequency for RS and MS ( F RM _ UL ) 10 Indicates the UL carrier frequency in unit of 100 KHz for MS acting as RS in FDD .
Used to transmit to subordinate HR - MS in the UL in FDD . 		Shall be present if F RM_UL is different from that of HR-BS' UL access zone
}
}
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 중계기(100)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 이동 중계기(100)는 프로세서(120), 메모리(140) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 모듈(160)을 포함한다. 프로세서(120)는 상기 도 2 내지 도4에서 설명한 절차 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(120)와 연결되고 프로세서(120)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 모듈(160)은 프로세서(120)와 연결되고 무선 신호를 송신 또는 수신한다. 이동 중계기(100)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 하부 단말의 데이터를 제1 기지국으로 중계하는 이동 중계기의 핸드오버 방법으로서,
    상기 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버를 수행할지 여부를 판단하는 단계,
    상기 판단하는 단계에서 상기 핸드오버를 수행하는 것으로 판단한 경우, 상기 핸드오버의 수락여부를 나타내는 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계, 그리고
    상기 제1 메시지에 상기 핸드오버의 수락 정보가 포함되어 있는 경우, 상기 하부 단말로의 서비스를 제공하지 못하는 구간인 서비스 불용 구간을 포함하는 제2 메시지를 상기 하부 단말로 전송하는 단계를 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경되지 않음을 나타내는 제2 정보를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드 오버 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 메시지는 상기 제2 정보를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드 오버 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기지국으로 상기 핸드오버를 수행하는 단계,
    상기 하부 단말의 데이터를 상기 제2 기지국으로 중계하는 중계 모드를 시작하는 단계, 그리고
    상기 하부 단말로 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 불용기간은 상기 핸드오버를 수행하는 단계, 상기 중계모드를 시작하는 단계, 그리고 상기 서비스를 제공하는 단계를 고려하여 설정되는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 서비스를 제공하는 단계는 상기 불용기간 종료 후 상기 하부 단말로 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 제1 기지국으로 상기 핸드오버를 요청하는 단계, 그리고
    상기 핸드오버의 수락 정보 및 상기 제2 정보를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경됨을 나타내는 제2 정보를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변경된 중계기 설정 정보를 포함하는 제3 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 메시지는 상기 변경된 중계기 설정 정보를 언제 시작할지를 나타내는 수행 시작 시간을 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 변경된 중계기 설정 정보를 상기 하부 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 메시지는 상기 제2 정보를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지에 상기 핸드오버를 수락하지 않는 제2 정보가 포함되어 있는 경우, 상기 제2 정보를 상기 하부 단말로 전송한 후 중계모드를 종료하는 단계를 더 포함하는 이동 중계기의 핸드오버 방법.
  14. 이동 중계기를 통해 제1 기지국으로 접속하는 단말의 통신 방법으로서,
    상기 이동 중계기가 상기 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버하는 것으로 결정된 경우, 상기 이동 중계기가 상기 단말로 서비스를 제공하지 못하는 구간인 서비스 불용 구간을 포함하는 제1 메시지를 상기 이동 중계기로부터 수신하는 단계, 그리고
    상기 서비스 불용 구간 동안에는 상기 이동 중계기로 접속하지 않고 상기 서비스 불용 구간 종료 후 상기 이동 중계기로 접속하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경되지 않음을 나타내는 정보를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경됨을 나타내는 정보를 더 포함하며,
    상기 변경된 중계기 설정 정보를 상기 이동 중계기로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 단말의 통신 방법.
  17. 무선 주파수 모듈, 그리고
    상기 무선 주파수 모듈과 연결되며, 하부 단말의 데이터를 제1 기지국으로 중계하도록 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 제1 기지국에서 제2 기지국으로 핸드오버가 수행되는 것으로 판단된 경우 상기 핸드오버의 수락을 나타내는 정보를 포함하는 제1 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하도록 제어하며, 상기 하부 단말로의 서비스를 제공하지 못하는 구간인 서비스 불용 구간을 포함하는 제2 메시지를 상기 하부 단말로 전송하도록 제어하는 이동 중계기,
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경되지 않음 나타내는 정보를 더 포함하는 이동 중계기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 상기 이동 중계기의 중계기 설정 정보가 변경됨을 나타내는 정보를 더 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 변경된 중계기 설정 정보를 상기 하부 단말로 전송하도록 제어하는 이동 중계기.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 서비스 불용 구간 종료 후 상기 하부 단말로 서비스를 제공하도록 제어하는 이동 중계기.
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