WO2010098587A2 - 광대역 무선접속 시스템에서의 영역 변경 방법 및 그를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

광대역 무선접속 시스템에서의 영역 변경 방법 및 그를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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WO2010098587A2
WO2010098587A2 PCT/KR2010/001161 KR2010001161W WO2010098587A2 WO 2010098587 A2 WO2010098587 A2 WO 2010098587A2 KR 2010001161 W KR2010001161 W KR 2010001161W WO 2010098587 A2 WO2010098587 A2 WO 2010098587A2
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정인욱
류기선
김용호
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엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/08—Reselecting an access point

Definitions

  • the present invention relates to a wireless access system, and more particularly, to a method for performing handover by changing a region and an apparatus for performing the same.
  • Handover refers to a terminal moving from a radio interface of one base station to a radio interface of another base station.
  • HO Handover procedure
  • a serving base station transmits neighboring base station information to a neighbor station (information topology) to inform a mobile station (MS) of the basic network configuration information (topology). It can be broadcasted through a MOB_NBR-ADV) message.
  • the MOB_NBR-ADV message includes system information about the serving base station and neighbor base stations, for example, preamble index, frequency, HO optimization possibility, and downlink channel descriptor / DCD. (Uplink Channel Descriptor) information and the like.
  • the DCD / UCD information includes information that the terminal needs to know in order to perform information communication through downlink and uplink in the terminal. For example, there is information such as handover trigger (HO trigger) information, a medium access control version (MAC) of the base station, and media independent handover capability (MIH).
  • HO trigger handover trigger
  • MAC medium access control version
  • MIH media independent handover capability
  • the general MOB_NBR-ADV message includes only information on neighbor base stations of the IEEE 802.16e type. Accordingly, neighbor base station information having a type other than IEEE 802.16e may be broadcast to terminals through a SII-ADV (Service Identity Information ADVertisement) message. Accordingly, the terminal may obtain information on the heterogeneous network base station by requesting the serving base station to transmit the SII-ADV message.
  • SII-ADV Service Identity Information ADVertisement
  • the handover procedure in the general IEEE 802.16e network is roughly three procedures, and may be composed of handover initialization and preparation (HO initiation & preparation), handover execution (HO execution) and handover completion (HO completion).
  • FIG. 1 shows an example of a handover procedure that may be performed in an IEEE 802.16e system.
  • a terminal MS may be connected to a serving base station SBS to perform data exchange (S101).
  • the serving base station may periodically broadcast information about neighboring base stations located therein to the terminal through a MOB_NBR-ADV message (S102).
  • the UE may start scanning for candidate HO BSs using a handover trigger condition while communicating with the serving base station.
  • a handover condition for example, a predetermined hysteresis margin value
  • the terminal may request a serving base station to perform a handover procedure by transmitting a handover request (MOB_MSHO-REQ) message (S103).
  • MOB_MSHO-REQ handover request
  • the serving base station may inform the candidate base station (candidate HO BS) included in the MOB_MSHO-REQ message through the HO-REQ message of the handover request of the terminal (S104).
  • Candidate base stations BS may take preliminary measures for the UE requesting the handover and transmit information related to the handover to the serving base station through the HO-RSP message (S105).
  • the serving base station may transmit information related to handover obtained from candidate base stations through a HO-RSP message to the terminal through a handover response (MOB_BSHO-RSP) message.
  • the MOB_BSHO-RSP message includes information for performing handover such as an action time for handover, a handover identifier (HO-ID), and a dedicated handover CDMA ranging code. It may be included (S106).
  • the terminal may determine one target base station among the candidate stations based on the information included in the MOB_BSHO-RSP message received from the serving base station. Accordingly, the terminal may attempt ranging by transmitting the CDMA code to the determined target base station (S107).
  • the target base station may transmit success of ranging and physical correction values through a ranging response (RNG-RSP) message to the terminal (S108).
  • RNG-RSP ranging response
  • the terminal may transmit a ranging request (RNG-REQ) message for authentication to the target base station (S109).
  • RNG-REQ ranging request
  • the target base station receiving the ranging request message of the terminal may provide the terminal with system ranging information such as CID (Connection IDentifier) that can be used in the corresponding base station through the ranging response message (S110).
  • system ranging information such as CID (Connection IDentifier) that can be used in the corresponding base station through the ranging response message (S110).
  • the target base station may inform the serving base station of the terminal whether the handover is successful through the handover completion message (HO-CMPT) (S111).
  • HO-CMPT handover completion message
  • the terminal may perform information exchange with the target base station which performed the handover (S112).
  • the above handover procedure is assumed to be performed between the terminal and the base station according to the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System).
  • IEEE 802.16e WiredMAN-OFDMA Reference System
  • a system to which general technology including the IEEE 802.16e standard is applied is referred to as a "legacy system” for convenience.
  • YMS Yardstick MS
  • YBS Yardstick BS
  • a terminal to which an advanced technology including the IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system) is applied, is referred to as an "Advanced MS” or “new terminal", and a base station to which the advanced technology is applied. Is referred to as “ABS (Advanced BS)” or “new base station”.
  • ABS Advanced BS
  • AMS is connected to YBS and is provided with a service
  • ABS WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced Co-existing System supporting both AMS and YMS exists in the neighborhood of YBS.
  • YBS has legacy zone (LZone: Legacy Zone) with physical channel frame structure applied to legacy system, and ABS supports AMS only (WirelssMAN-OFDMA advanced system only) physical channel frame structure applied to new system It is assumed that there is only a new terminal support area (MZone: 16M Zone). If ABS (WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced Co-existing System, legacy supportive) that supports both AMS and YMS has both legacy and new terminal support areas, the time unit in uplink and downlink respectively, For example, it is assumed that time division duplex (TDD) is divided into frames or subframes.
  • TDD time division duplex
  • AMS can receive service from both ABS and YBS. That is, it is assumed that the AMS can receive a service through one of the new terminal support area and the legacy area, and can perform both the handover execution process defined in the legacy system and the handover execution process defined in the new system.
  • AMS In order to perform a handover from serving YBS to ABS supporting both AMS and YMS, AMS first enters legacy area of ABS and then continues to receive service in legacy area or changes to new terminal support area (Zone switching). ) Can be performed. In addition, the AMS may perform the handover by changing the area to the new terminal support area immediately without entering the legacy area of the ABS.
  • an object of the present invention is to provide a method for a new terminal to perform an efficient handover by changing the area.
  • Another object of the present invention is to provide an efficient operation method of a new terminal and a new base station when the new base station refuses to change the area of the new terminal.
  • Still another object of the present invention is to provide a method for a new terminal to efficiently perform handover through region change in a new base station.
  • a method of performing a zone switch by a new terminal in a broadband wireless access system includes an area to a second area supporting a new terminal of a target base station. Transmitting a first message in which a bit for requesting a change is set to a first region for supporting a legacy terminal of the base station; And receiving a second message including acceptance information indicating whether to accept the area change from the first area.
  • the second message may further include information indicating a reason for the rejection.
  • the method may further include receiving a superframe header (SFH) of the second region to confirm the load state when the reason for the rejection is a load state of the second region.
  • FSH superframe header
  • the second message may further include confirmation period information indicating a period of receiving the superframe header, and the receiving of the superframe header may be performed for each period indicated by the confirmation period information.
  • the method may further include requesting an uplink bandwidth to the second region in order to re-request the region change when the load state satisfies a predetermined criterion as a result of receiving the superframe header.
  • the method may further include performing data exchange in the first region when an indicator for rejecting the re-request in response to the bandwidth request is received from the second region.
  • a method for supporting a zone switch of a new terminal by a new base station supporting a legacy terminal may include a new terminal of a target base station. Receiving, from the terminal, a first message for setting a bit for requesting a region change to a supporting second region through a first region for supporting a legacy terminal; Determining whether to accept the area change; And transmitting a second message including acceptance information determined according to the determination result to the terminal through the first region.
  • the second message when rejecting the area change as a result of the determination, may further include information indicating a reason for the rejection.
  • the second message is a confirmation indicating a period in which the terminal receives a superframe header including load state information of the second region. Period information may be further included.
  • the terminal may further include determining whether to accept the re-request when the terminal requests an uplink bandwidth from the terminal through the second region in order to re-request the region change.
  • the uplink bandwidth is allocated through the second region, and when the determination result rejects the re-request, an indicator for rejecting the re-request through the second region.
  • the method may further include transmitting to the terminal.
  • a mobile terminal operating in a broadband wireless access system includes a processor; And a radio communication (RF) module for transmitting and receiving a radio signal to and from the outside under the control of the processor.
  • the processor may perform the wireless communication such that a first message that sets a bit for requesting an area change to a second area supporting a new terminal of a target base station is transmitted to a first area for supporting a legacy terminal of the base station.
  • the module may be controlled, and whether to accept the change of area may be determined using a second message received from the first area.
  • the second message when the second message indicates rejection of the area change, the second message may further include information indicating a reason for the rejection.
  • the processor may control to receive the superframe header SFH of the second region to confirm the load state.
  • the second message may further include confirmation period information indicating a period of receiving the superframe header, and the processor may control to perform reception of the superframe header every period indicated by the confirmation period information. have.
  • the processor may control to request an uplink bandwidth to the second region in order to request the region change again.
  • the processor may control to perform data exchange in the first area.
  • the first message is a ranging request (AAI_RNG-REQ) message
  • the second message is a ranging response (AAI_RNG-RSP) message
  • a bit for requesting the region change is a ranging purpose.
  • the Indicator (Ranging Purpose Indicator) bit 4 the first area is a legacy terminal support area (LZone), and the second area is a new terminal support area (MZone).
  • a new terminal (AMS) in the new terminal support area (Mzone) of the new serving base station (serving ABS) supporting the legacy terminal may further include receiving a handover command message (AAI_HO-CMD) indicating a change of area from the new terminal support area to a legacy area (LZone), and receiving a map message from the legacy area.
  • AMS new terminal
  • Mzone new terminal support area
  • serving ABS serving base station
  • LZone legacy area
  • the handover command message may include a field indicating a type of handover (HO type), and the field indicating the handover type may be set to a value indicating a zone switch.
  • HO type a type of handover
  • the method may further include receiving, from the legacy area, a ranging response (RNG-RSP) message instructing to perform the area change to the new terminal support area.
  • RNG-RSP ranging response
  • the ranging response message may be transmitted as unsolicited, and may include area change information (ZS TLV) required for the new terminal to perform area change from the legacy area to the new terminal support area.
  • ZS TLV area change information
  • a new UE can perform handover through area change in a legacy serving base station efficiently.
  • the new terminal may determine whether to perform periodic monitoring of the new terminal support area according to the indication of the base station.
  • the new terminal can efficiently perform handover by changing an area in the new base station.
  • FIG. 1 illustrates an example of a handover procedure that may be performed in an IEEE 802.16e system.
  • FIG. 2 illustrates an example of a handover process using region change according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 illustrates an example of an operation procedure of a terminal and a base station when the base station rejects an area change request of the terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows an example of how the AMS changes a region in ABS as another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is another embodiment of the present invention, and shows another example of how AMS changes a region in ABS.
  • FIG. 6 shows another example of how AMS changes a region in ABS as another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows another example of how the AMS changes a region in ABS as another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a structure of a transmitting end and a receiving end according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention discloses methods for efficiently performing handover by changing the area.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), and an access point (AP).
  • eNB eNode B
  • AP access point
  • the term 'terminal' may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), or a subscriber station (SS).
  • Embodiments of the invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document. In particular, embodiments of the present invention may be supported by one or more of the standard documents P802.16-2004, P802.16e-2005, and P802.16Rev2 documents of the IEEE 802.16 system.
  • a legacy system is an IEEE 802.16e system
  • a new system is assumed to be an IEEE 802.16m system.
  • the MOB_NBR-ADV message broadcast from the YBS of the general legacy system may include the overall system information of the neighbor base station.
  • the included information may include information about DCD / UCD values that do not match between the serving base station and the neighbor base station. This is information that can be used for updating system information when the terminal performs handover or enters a network. An example of such DCD channel encoding will be described with reference to Table 1.
  • Table 1 is an example of TLV encoding that informs the MAC version of a neighbor base station system that may be included in the DCD of a MOB_NBR-ADV message broadcast from YBS related to embodiments of the present invention.
  • Table 1 Type Length Value Scope 148 One Version number of IEEE 802.16 supported on this channel 0: IEEE 802.16m Only 1-7: Indicated conformance with an earlier and / or obsolete version if IEEE Std 802.168: Indicates conformance with IEEE Std 802.16-2008 9: Indicated conformance with IEEE Std 802.16 m (Legacy Support) 10-255: Reserved PMP: DCD, RNG-REQ
  • the MAC version values 0 and 9 to 255 were not used.
  • the value '0' indicates the MAC version of ABS (WirelssMAN-OFDMA advanced system only, 16m only) supporting only AMS
  • the MAC version value '9' indicates both YMS and AMS. It can be changed to indicate the ABS (WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced Co-existing System, leagcy support) supporting.
  • ABS when the ABS has a value of '0' for the DCD TLV type 148, it indicates that the ABS supports only the new system (IEEE 802.16m). In other words, this means that ABS supports only the features and services defined in the new system with only the new system dedicated frame structure (new terminal support area, MZone). Therefore, a terminal that wants to perform a handover to an ABS network in which the value of DCD TLV type 148 is set to '0' must have new terminal (AMS) dedicated functions.
  • AMS new terminal
  • the ABS when the ABS has the MAC version value '9', it indicates that the ABS supports the legacy terminal.
  • the terminal to handover to this network should have the functions of YMS or AMS.
  • the AMS around the serving YBS will have a MAC version value of 0 or 9 depending on whether legacy terminals are supported. Since this MAC version value is different from 1 to 8, which may be provided by the serving YBS, it will be included in the DCD value of the MOB_NBR-ADV message broadcast from the YBS.
  • the MAC version value of ABS that supports AMS only is 0, so it is recognized as MAC version value lower than 1-8 which is its own MAC version value. Therefore, YMS does not attempt to handover to ABS that supports only AMS. If the legacy terminal supports ABS (WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced Co-existing System, leagcy support ABS), the MAC version value will be 9, which is higher than the MAC version values 1 to 8 that the YMS can have. High, the YMS will attempt to handover to the ABS supporting the legacy terminal. Therefore, the modified MAC version value may be used to provide the AMS with information about the ABS neighboring the YBS more efficiently considering the YMS.
  • AMS when the AMS requests to change the area from LZone to MZone of the ABS, a method for informing the ABS whether or not to accept the area change is provided.
  • FIG. 2 shows an example of a handover process using a region change according to the present invention.
  • High-speed ranging is a request for ranging (RNG-REQ) without skipping uplink synchronization through CDMA ranging code transmission to selectively minimize handover delay in an IEEE 802.16 based wireless mobile communication system.
  • RNG-REQ request for ranging
  • AMS is receiving service from serving YBS (BSID 1), and ABS (WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced co) supporting other YBS (BSID 2) and legacy terminals around serving YBS.
  • BSID 3 -existing System, leagcy support,
  • the MAC version value of the serving YBS is '7'
  • the MAC version value of the other YBS is '8'.
  • ABS MAC version value
  • the MAC version value is assumed to be '9' as shown in Table 1.
  • YBS has a legacy area only (LZone), and ABS (BSID 3) supporting both AMS and YMS has both a legacy area and a new terminal support area.
  • the serving YBS periodically broadcasts information on neighboring base stations located therein through a MOB_NBR-ADV message, and the AMS receives the received base station information (S201).
  • the MOB_NBR-ADV message broadcast by the serving YBS may include DCD information of neighboring base stations having a different value from the serving YBS itself.
  • the DCD of the MOB_NBR-ADV message where the MAC version values of all candidate base stations are broadcast from the serving YBS It may be included in the TLV type 148.
  • the AMS may start scanning for candidate HO BSs using a handover trigger condition while communicating with the serving YBS (S202).
  • the AMS may request the serving YBS to perform a handover procedure by transmitting a handover request (MOB_MSHO-REQ) message.
  • the AMS may include its preferred base station (here BSID 3) in the handover request message (S203).
  • the serving YBS may inform the neighboring candidate base stations (candidate HO BSs) of the handover request of the AMS through the HO-REQ message (S204).
  • Candidate base stations can take prerequisites for AMS requesting handover and deliver information related to handover to the serving base station through the HO-RSP message (S205).
  • the serving YBS may deliver information related to handover obtained from candidate base stations through a HO-RSP message to the AMS through a handover response (MOB_BSHO-RSP) message.
  • the MOB_BSHO-RSP message may include an action time field indicating when the fast ranging information element Fast_Ranging_IE of candidate base stations is transmitted to the AMS (S206).
  • the AMS having obtained the time when the fast ranging information element is transmitted through the operation time field may determine handover to the target ABS (BSID 3) and transmit a handover indication (MOB_HO-IND) message to the serving YBS (S207). .
  • BSID 3 target ABS
  • MOB_HO-IND handover indication
  • the AMS receives the fast ranging information element Fast_Ranging_IE from the target ABS BS3 at the time indicated by the operation time field and transmits a ranging request (RNG-REQ) message.
  • Information can be obtained (S208).
  • the AMS transmits a ranging request (RNG-REQ) message to the legacy region LZone of the ABS using the uplink resource indicated by the received uplink allocation information (S209).
  • RNG-REQ ranging request
  • the AMS may request a zone switch request from the ABS.
  • the area change means that the AMS changes the area from the legacy area (LZone) to the new terminal support area (MZone) in order to receive services in the new terminal support area (MZone) of the ABS.
  • a ranging purpose indication field of the ranging request message may be used. This will be described with reference to Table 2 below.
  • Table 2 shows an example of a ranging purpose indication field associated with embodiments of the present invention.
  • Bit 0 HO indication (can be combined with other information elements included and if set to "1", indicates to the BS that the MS will attempt to reenter the network in handover or idle mode.)
  • Bit 1 Location update request ( Bit 2: Seamless HO indication (when set to '1', it can be combined with other information elements. If set to '1', the MS performs ranging with seamless handover procedure.)
  • Bit 3 Ranging Request for Emergency Call Setup (If set to "1", it indicates MS's emergency call procedure operation.)
  • Bit 4 HO indication of 16m MS (AMS) Bits 5-7: Reserved
  • bit 4 may be changed as shown in Table 2.
  • bit 4 may be set to '1' to request the target ABS to perform a handover by changing an area.
  • the target ABS may determine that the terminal transmitting the ranging request message is AMS without additional information.
  • the AMS may further include its MAC version information in the ranging request message to inform the target ABS that it is a new terminal.
  • the target ABS (BSID 3) transmits a ranging response (RNG-RSP) message to the AMS in response to the ranging request message (S210).
  • RNG-RSP ranging response
  • the ranging response message may include zone change TLV.
  • the Zone Switch TLV includes an identifier (for example, SFID), flow identifier (FID), security parameter (for example, NONCE_BS), MZone load information, and MZone configuration information (frequency) that ABS will use in the MZone. Band, ratio of LZone to MZone, etc.).
  • the Zone Switch TLV may include information indicating whether the UE accepts the area change request. If the ABS rejects the area change of the AMS, the ABS may further include information indicating the reason for the rejection and subsequent operation of the AMS.
  • the information indicating the operation of the AMS includes periodic information (ie, zone switch check time) in which the AMS checks the load state of the MZone of the ABS.
  • periodic information ie, zone switch check time
  • Information indicating to stay in the LZone may also be included in the information indicating the operation of the AMS.
  • the AMS Upon receiving the ranging response message from the LZone, the AMS enters the legacy region LZone of the target ABS.
  • the AMS When the AMS instructs the Zone Switch TLV to allow the change of the area of the AMS, the AMS requests bandwidth to the new terminal support area of the target ABS in order to perform the area change to the new terminal support area of the target ABS (S211).
  • the AMS may exchange a ranging request / response (AAI_RNG-REQ / RSP) message if the requested bandwidth is allocated from the ABS (not shown).
  • the AMS then sends a request message (eg AAI_SBC-REQ) for capability negotiation, and the ABS sends a response (eg AAI_SBC-RSP) message to the AMS to negotiate the capability.
  • Can be finished S212, S213).
  • the AMS may perform data exchange in the new terminal support area of the ABS (S214).
  • the area change procedure described above with reference to FIG. 2 illustrates the operation of the ABS and the AMS when the ABS accepts the area change request of the AMS.
  • operations of the ABS and the AMS when the ABS rejects the area change request of the AMS will be described.
  • FIG 3 illustrates an example of an operation procedure of a terminal and a base station when the base station rejects an area change request of the terminal according to an embodiment of the present invention.
  • ABS WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced Co-existing System (BSID 2)
  • BSID 1 serving YBS
  • the YBS has only a legacy zone (LZone)
  • the ABS supporting both AMS and YMS has both a legacy area and a new terminal support area.
  • the MOB_NBR-ADV message broadcast by the serving YBS may include DCD information of neighboring base stations having a different value from the serving YBS itself.
  • the MAC version value of ABS (BSID 2) may be included in the DCD TLV type 148 of the MOB_NBR-ADV message broadcast from the serving YBS (BSID 1).
  • steps S301 to S307 are similar to steps S201 to S209 of FIG. 2, and thus descriptions thereof will be omitted for simplicity of the specification.
  • the target ABS that has received the ranging request message with the ranging purpose indicator bit 4 set from the AMS may know that the AMS requests a region change. However, the target ABS may reject the AMS area change request for some reason, for example, when the load state of the MZone is not good.
  • the target ABS may include the information indicating that the zone switch TLV refuses to change the area of the AMS, and the information indicating that the load state of the MZone is not good for the reason of the rejection in the ranging response message, and transmit the same to the AMS. S308).
  • the zone switch TLV may further include information indicating whether the AMS monitors the load state of the MZone in the LZone of the ABS and information indicating the execution cycle when the monitoring is performed.
  • the AMS may determine the load state of the MZone by receiving a superframe header (SFH) of the MZone at each cycle (S309).
  • SFH superframe header
  • the AMS may perform a bandwidth request (BR) to the MZone of the ABS to request a region change. It may be (S310).
  • BR bandwidth request
  • the ABS determines whether to accept the area change request from the AMS, and if so, allocates the bandwidth requested by the AMS to initiate the capability negotiation procedure with the AMS. (Not shown).
  • a zone switch reject indicator indicating that the area change is rejected may be transmitted to the AMS (S311).
  • the ABS may transmit information indicating the reason for the rejection together with the indicator to the terminal.
  • the terminal does not change the area to the MZone and performs data exchange with the ABS in the LZone (S312).
  • the AMS may perform data exchange in the LZone without performing steps S309 to S311.
  • AMS efficiently changes a region between LZone and MZone in ABS. This will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
  • the AMS is receiving a service in a new terminal support area (MZone) of the WirelessMAN-OFDMA Reference System / WirelessMAN-OFDMA Advanced Co-existing System (BSID 2) that supports both YMS and AMS. do.
  • the AMS may perform a handover in another serving YBS through the above-described area change method, or may immediately enter a new terminal support area (MZone) after the power is turned on.
  • FIG. 4 shows an example of how the AMS changes a region in ABS as another embodiment of the present invention.
  • the AMS performs data exchange with the ABS in the new terminal support area (MZone) of the serving ABS (S401).
  • the ABS may send a handover command (AAI_HO-CMD) message to the AMS to instruct the AMS to perform the area change to the legacy area (S402).
  • AI_HO-CMD handover command
  • BSID base station identifier
  • An action time field, a handover type (HO type) field set to a predetermined value indicating a zone switch, and the like may be included.
  • the handover command message includes the load information of the new terminal support area at any interval or where the AMS performs a zone switch from the legacy area (LZone) to the new terminal support area (MZone) again. Information about whether it can be received may be included.
  • a zone switch check time field may be used, and the zone change check time may be set in units of frames or subframes.
  • the AMS may request the ABS for capability information, system information of the legacy region, and a security parameter for operating in the legacy region LZone (S403).
  • the ABS may transmit the capability information, the system information of the legacy area, and the security parameter to the AMS in response to the request of the AMS (S404).
  • the ABS may transmit only system information that is different from the new terminal support area MZone among the system information of the legacy area LZone, thereby allowing the AMS to update the system information more efficiently.
  • information required for the AMS in the legacy area for example, connection identifier (CID) and flow identifier (FID) may be transmitted to the AMS along with the system information.
  • the AMS may receive the downlink and uplink maps of the legacy region at the time indicated by the operation time field of the handover command message received in step S402 (S405).
  • the AMS can perform information exchange with the ABS normally after finishing changing the area to the legacy area (S406).
  • the AMS periodically receives the superframe header (SFH) of the new terminal support area (MZone) of the ABS to check the load status of the new terminal support area (S407).
  • FSH superframe header
  • MZone new terminal support area
  • the period in which the AMS receives and confirms the superframe header (SFH) of the new terminal support area (MZone) of the ABS may follow a time indicated by the area change check time of the handover command message received in step S402.
  • the AMS When the AMS receives the superframe header and determines that the load condition of the new terminal support area (MZone) of the ABS satisfies a predetermined criterion, the AMS may transmit a bandwidth request message to change the area to the new terminal support area of the ABS again. There is (S408).
  • the size of the requested bandwidth may be determined according to the size of the message or data that the AMS wants to transmit to the ABS in the new terminal support area of the ABS.
  • the requested bandwidth is set to '0'. May be
  • the ABS continues to maintain the context of the AMS even after the AMS performs the area change to the legacy area.
  • the ABS may know that the AMS performs the area change to the new terminal support area by receiving the bandwidth request of the AMS, and may allocate the bandwidth of the size requested by the AMS through an UL grant (S409).
  • the terminal can normally exchange information with the ABS in the new terminal support area of the AMS (S410).
  • FIG. 5 is another embodiment of the present invention, and shows another example of how AMS changes a region in ABS.
  • the AMS performs data exchange with the ABS in the new terminal support area (MZone) of the serving ABS (S501).
  • the ABS may send a handover command (AAI_HO-CMD) message to the AMS to instruct the AMS to perform the area change to the legacy area (S502).
  • AI_HO-CMD handover command
  • BSID base station identifier
  • An action time field, a handover type (HO type) field set to a predetermined value indicating a zone switch, and the like may be included.
  • the handover command message includes the load information of the new terminal support area at any interval or where the AMS performs a zone switch from the legacy area (LZone) to the new terminal support area (MZone) again. Information about whether it can be received may be included.
  • a zone switch check time field may be used, and the zone change check time may be set in units of frames or subframes, as described above with reference to FIG. 4.
  • the handover command (AAI_HO-CMD) message may further include information necessary for the AMS to operate in the legacy region (LZone context), for example, information such as CID and FID.
  • information necessary for the AMS to operate in the legacy region for example, information such as CID and FID.
  • capability information of the legacy region LZone, system information, security parameter information, and the like of the legacy region may be further included.
  • steps S403 and S404 in FIG. 4 may be omitted.
  • steps S503 to S508 are similar to steps S405 to S410 of FIG. 4, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.
  • the ABS may instruct the AMS in which the area is changed to the legacy area to perform the area change to the new terminal support area again. This will be described with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 shows another example of how AMS changes a region in ABS as another embodiment of the present invention.
  • steps S601 through S606 are similar to steps S401 through S406 of FIG. 4, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.
  • the ABS grasps the load status of its new terminal support area (MZone) and sends a ranging response (Unsolicited RNG-RSP) message as an unsolicited request when a predetermined criterion is satisfied. It may be instructed to perform (S607).
  • MZone new terminal support area
  • RNG-RSP ranging response
  • the ranging response message may include a zone change TLV (Zone Switch TLV or ZS TLV).
  • the area change TLV includes a STID, a flow identifier (FID), an uplink allocation information (UL grant for BR) for transmitting a bandwidth request message to the new terminal support area, which the AMS uses in the new terminal support area (MZone) of the ABS.
  • Information such as a zone switch action time may be included. If the ABS retains the context of the AMS, information such as the STID and the FID may be omitted.
  • the AMS may recognize the area change indication of the ABS through the area change TLV included in the ranging response message. Accordingly, the AMS uses the bandwidth to change the area of the STID (previously assigned STID and UL grant for BR) included in the area change TLV to the new terminal support area (MZone) of the ABS.
  • the request message may be transmitted (S608).
  • the size of the requested bandwidth may be determined according to the size of the message or data that the AMS wants to transmit to the ABS in the new terminal support area of the ABS.
  • the requested bandwidth is set to '0'. May be
  • the transmission of the bandwidth request message may be performed at the time indicated by the area change operation time.
  • the AMS may perform a contention-based bandwidth request procedure of 3 or 5 steps.
  • the ABS may know that the AMS performs the area change to the new terminal support area by receiving the bandwidth request of the AMS, and may allocate the bandwidth of the size requested by the AMS through an UL grant (S609).
  • the terminal can normally exchange information with the ABS in the new terminal support area of the AMS (S610).
  • FIG. 7 shows another example of how AMS changes a region in ABS as another embodiment of the present invention.
  • the AMS performs data exchange with the ABS in the new terminal support area (MZone) of the serving ABS (S701).
  • the ABS may transmit a handover command (AAI_HO-CMD) message to the AMS to instruct the AMS to perform the area change to the legacy area (S702).
  • AI_HO-CMD handover command
  • BSID base station identifier
  • An action time field, a handover type (HO type) field set to a predetermined value indicating a zone switch, and the like may be included.
  • the handover command message includes the load information of the new terminal support area at any interval or where the AMS performs a zone switch from the legacy area (LZone) to the new terminal support area (MZone) again. Information about whether it can be received may be included.
  • a zone switch check time field may be used, and the zone change check time may be set in units of frames or subframes, as described above with reference to FIG. 5.
  • the handover command (AAI_HO-CMD) message may further include information necessary for the AMS to operate in the legacy region (LZone context), for example, information such as CID and FID. Accordingly, steps S603 and S604 in FIG. 6 may be omitted.
  • steps S703 to S708 are similar to steps S605 to S610 in FIG. 6, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.
  • the AMS can efficiently change the area between the legacy area LZone and the new terminal support area MZone of the AMS.
  • the terminal may operate as a transmitter in uplink and operate as a receiver in downlink.
  • the base station may operate as a receiver in the uplink, and may operate as a transmitter in the downlink. That is, the terminal and the base station may include a transmitter and a receiver for transmitting information or data.
  • the transmitter and receiver may include a processor, module, part, and / or means for carrying out the embodiments of the present invention.
  • the transmitter and receiver may include a module (means) for encrypting the message, a module for interpreting the encrypted message, an antenna for transmitting and receiving the message, and the like.
  • a module for encrypting the message
  • a module for interpreting the encrypted message an antenna for transmitting and receiving the message, and the like.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a structure of a transmitting end and a receiving end according to another embodiment of the present invention.
  • each of the transmitting end and the receiving end includes an antenna 5, 10, a processor 20, 30, a transmission module (Tx module 40, 50), a receiving module (Rx module 60, 70) and a memory 80, 90. It may include.
  • Each component may perform a function corresponding to each other. Hereinafter, each component will be described in more detail.
  • the antennas 5 and 10 transmit the signals generated by the transmission modules 40 and 50 to the outside, or receive the radio signals from the outside and transmit the signals to the receiving modules 60 and 70.
  • MIMO multiple antenna
  • the antenna, the transmission module and the reception module may together constitute a radio communication (RF) module.
  • RF radio communication
  • Processors 20 and 30 typically control the overall operation of the entire mobile terminal.
  • a controller function for performing the above-described embodiments of the present invention a medium access control (MAC) frame variable control function, a handover function, an authentication and encryption function, etc. according to service characteristics and a propagation environment may be used. Can be performed. More specifically, the processors 20 and 30 may perform overall control for performing the handover procedure illustrated in FIGS. 2 to 7.
  • MAC medium access control
  • the processor determines a content to be included in a MAC message such as a ranging request message, generates a ranging request message, and transmits the ranging request message to the base station at an appropriate time. It can control the transmission module 50 to be so.
  • the processor 30 may control the receiving module 70 to interpret contents included in a MAC message such as an uplink grant or ranging response message transmitted from the base station, and determine and perform an appropriate response operation thereto. have.
  • the processor of the base station analyzes the MAC message or data transmitted from the terminal, allocates uplink resources required for the terminal, generates an uplink grant for notifying the terminal of the allocation details, and performs scheduling for transmitting the uplink resource. Can be.
  • the processor of the base station may allocate an identifier such as STID, FID, CID, etc. required for the terminal, and generate a MAC message including the corresponding information to be transmitted to the terminal.
  • the base station may determine a load balance for each area and take appropriate control operations such as area relocation of the terminal.
  • the processor of the terminal may perform the overall control operation of the operation process disclosed in the above embodiments.
  • the transmission modules 40 and 50 may perform a predetermined encoding and modulation on data scheduled from the processors 20 and 30 to be transmitted to the outside, and then transmit the data to the antenna 10.
  • the receiving module 60, 70 decodes and demodulates a radio signal received through the antennas 5, 10 from the outside to restore the original data to the processor 20, 30. I can deliver it.
  • the memory 80 and 90 may store a program for processing and controlling the processor 20 and 30, and may provide a function for temporarily storing input / output data (such as sleep mode information according to reference synchronization information). It can also be done.
  • the memory 80, 90 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory). Etc.), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EPEROM), programmable read-only memory (PROM), At least one type of storage medium may include a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk.
  • the base station is a controller function for performing the above-described embodiments of the present invention, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, time division duplex (TDD) packet scheduling and channel multiplexing function MAC frame variable control function according to service characteristics and propagation environment, high speed traffic real time control function, handover function, authentication and encryption function, packet modulation and demodulation function for data transmission, high speed packet channel coding function and real time modem control function Etc.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • TDD time division duplex
  • MAC frame variable control function according to service characteristics and propagation environment
  • high speed traffic real time control function handover function
  • authentication and encryption function packet modulation and demodulation function for data transmission
  • high speed packet channel coding function and real time modem control function Etc may be performed through at least one of the above-described modules, or may further include additional means, modules or parts for performing such a function.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems include 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 and / or IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) systems.
  • Embodiments of the present invention can be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields to which the various radio access systems are applied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 접속시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 영역 변경을 통한 핸드오버 수행방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 신종 단말이 영역 변경(Zone Switch)을 수행하는 방법은, 목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를 설정한 제 1 메시지를 상기 기지국의 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 영역으로부터 상기 영역 변경의 수락 여부를 지시하는 수락 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선접속 시스템에서의 영역 변경 방법 및 그를 수행하기 위한 장치
본 발명은 무선 접속시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 영역 변경을 통한 핸드오버 수행방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
핸드오버(Handover, HO)는 단말이 한 기지국의 무선 인터페이스에서 다른 기지국의 무선 인터페이스로 이동하는 것을 말한다. 이하에서는 일반적인 IEEE 802.16e 시스템에서의 핸드오버 절차를 설명한다.
IEEE 802.16e 망에서 서빙 기지국(SBS: Serving Base Station)은 이동 단말(MS: Mobile Station, 이하 "단말"이라 칭함)에 기본적인 네트워크 구성에 대한 정보(토폴로지)를 알리기 위하여 인접 기지국 정보를 이웃 공시(MOB_NBR-ADV) 메시지를 통하여 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다.
MOB_NBR-ADV 메시지에는 서빙 기지국과 이웃 기지국들에 대한 시스템 정보, 예를 들면 프리엠블 인덱스(preamble index), 주파수(frequency), 핸드오버 최적화(HO optimization) 가능 정도와 DCD(Downlink Channel Descriptor)/UCD(Uplink Channel Descriptor) 정보 등을 담고 있다.
DCD/UCD 정보는 단말에서 하향링크와 상향링크를 통한 정보 교신을 수행하기 위해 단말이 알아야 할 정보들을 포함 하고 있다. 예를 들면, 핸드오버 트리거(HO trigger) 정보, 기지국의 MAC 버전(Medium Access Control version) 및 MIH 능력(Media Independent Handover capability)과 같은 정보들이 있다.
일반적인 MOB_NBR-ADV 메시지에서는 IEEE 802.16e 유형의 이웃 기지국들에 대한 정보만을 포함하고 있다. 그에 따라, IEEE 802.16e 이외의 유형을 갖는 이웃 기지국 정보들은 SII-ADV(Service Identity Information ADVertisement) 메시지를 통하여 단말들에게 브로드캐스트 될 수 있다. 따라서, 단말은 서빙 기지국에 SII-ADV 메시지를 전송할 것을 요청함으로써 이기종 망 기지국에 대한 정보들을 획득할 수 있다.
상술한 방법을 통하여 이웃 기지국의 정보를 획득한 단말이 IEEE 802.16e 망에서 핸드오버를 수행하는 절차를 보다 자세히 설명한다.
일반적 IEEE 802.16e 망에서의 핸드오버 절차는 크게 세가지 절차로, 핸드오버 초기화 및 준비(HO initiation & preparation), 핸드오버 실행(HO execution) 및 핸드오버 완료(HO completion)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성될 수 있는 기본적인 핸드오버 절차의 일례를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 IEEE 802.16e 시스템에서 수행될 수 있는 핸드오버 절차의 일례를 보여준다.
도 1을 참조하면, 먼저 단말(MS)은 서빙 기지국(SBS)에 접속되어 데이터 교환을 수행할 수 있다(S101).
서빙 기지국은 주기적으로 자신에 위치하는 이웃 기지국에 대한 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 단말에 브로드캐스트 할 수 있다(S102).
단말은 서빙 기지국과 교신을 하는 중 핸드오버 트리거(HO trigger) 조건을 이용하여 후보 기지국(candidate HO BS)들에 대한 스캔을 시작할 수 있다. 단말은 핸드오버 조건, 예를 들어 소정의 이력 마진(Hysterisis margin) 값을 초과하였을 경우 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 전송하여 서빙 기지국에 핸드오버 절차수행을 요청할 수 있다(S103).
서빙 기지국은 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함 되어있는 후보 기지국(candidate HO BS)들에게 HO-REQ 메시지를 통하여 단말의 핸드오버 요청을 알려줄 수 있다(S104).
후보 기지국(Candidate HO BS)들은 핸드오버를 요청한 단말을 위한 사전 조치를 취하여 핸드오버에 관련된 정보들을 HO-RSP 메시지를 통하여 서빙 기지국에 전달할 수 있다(S105).
서빙 기지국은 후보 기지국들로부터 HO-RSP 메시지를 통하여 획득한 핸드오버에 관련된 정보들을 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 통하여 단말에 전달할 수 있다. 여기서 MOB_BSHO-RSP 메시지에는 핸드오버를 위한 동작 시간(Action Time), 핸드오버 식별자(HO-ID) 및 전용 핸드오버 CDMA 레인징 코드(Dedicated HO CDMA ranging code) 등의 핸드오버를 수행하기 위한 정보들이 포함될 수 있다(S106).
단말은 서빙 기지국으로부터 수신한 MOB_BSHO-RSP 메시지에 포함된 정보를 토대로, 후보기지국들 중에서 하나의 타겟 기지국을 결정할 수 있다. 그에 따라 단말은 결정된 타겟 기지국에 CDMA 코드를 전송하여 레인징을 시도할 수 있다(S107).
CDMA 코드를 수신한 타겟 기지국은 단말에게 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 통하여 레인징의 성공여부 및 물리 보정 값들을 전송할 수 있다(S108).
다음으로, 단말은 타겟 기지국에 인증을 위한 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송할 수 있다(S109).
단말의 레인징 요청 메시지를 수신한 타겟 기지국은 단말에게 CID(Connection IDentifier)와 같은 해당 기지국에서 사용될 수 있는 시스템 정보 등을 레인징 응답 메시지를 통하여 제공할 수 있다(S110).
타겟 기지국이 단말의 인증을 성공적으로 마치고 업데이트 정보를 모두 보냈을 경우, 단말의 서빙 기지국에게 핸드오버 완료 메시지(HO-CMPT)를 통하여 핸드오버의 성공 여부를 알릴 수 있다(S111).
이후 단말은 핸드오버를 수행한 타겟 기지국과 정보 교환을 수행할 수 있다(S112).
상술된 핸드오버 과정은 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System)을 따르는 단말과 기지국 사이에서 수행되는 것을 가정하고 있다. 이하, 본 명세서에서는 편의상 IEEE 802.16e 규격을 포함한 일반적 기술이 적용되는 시스템을 "레거시 시스템(legacy system)"라 칭한다. 또한, 레거시 기술이 적용되는 단말을 "YMS(Yardstick MS)" 또는 "레거시 단말", 레거시 기술이 적용되는 기지국을 "레거시 기지국" 또는 "YBS(Yardstick BS)"라 각각 호칭한다.
또한, IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)을 포함하는, 일반적 기술보다 진보된 기술이 적용되는 단말을 "AMS(Advanced MS)" 또는 "신종 단말"이라 칭하고, 진보된 기술이 적용되는 기지국을 "ABS(Advanced BS)" 또는 "신종 기지국"이라 칭한다.
AMS가 YBS에 접속되어 서비스를 제공받고 있으며, YBS의 이웃에는 AMS와 YMS 모두를 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System)가 존재하는 경우를 가정한다.
YBS는 레거시 시스템에 적용되는 물리 채널 프레임 구조를 갖는 레거시 영역만(LZone: Legacy Zone)을 가지고 있으며, ABS는 AMS만을 지원하는 경우(WirelssMAN-OFDMA advanced system only) 신종 시스템에 적용되는 물리 채널 프레임 구조를 갖는 신종 단말 지원영역(MZone: 16M Zone)만을 갖는다고 가정한다. 만일 AMS 및 YMS 모두를 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System, legacy supportive)는 레거시 영역과 신종 단말 지원영역을 모두 가지며, 상향링크 및 하향링크 각각에서 시간 단위, 예를 들면, 프레임 또는 서브 프레임 단위로 구분(TDD: Time Division Duplex)되어 있다고 가정한다.
아울러, AMS는 ABS 및 YBS 모두로부터 서비스를 받을 수 있다고 가정한다. 즉, AMS는 신종 단말 지원영역 및 레거시 영역 중 어느 하나를 통하여 서비스를 받을 수 있으며, 레거시 시스템에서 정의된 핸드오버 수행과정과 신종 시스템에서 정의된 핸드오버 수행과정 모두를 수행할 수 있다고 가정한다.
보통, AMS는 서빙 YBS에서 AMS 및 YMS 모두를 지원하는 ABS로 핸드오버를 수행하기 위하여, ABS의 레거시 영역으로 먼저 진입한 후 레거시 영역에서 계속하여 서비스를 받거나 신종 단말 지원영역으로 영역 변경(Zone switching)을 수행할 수 있다. 또한, AMS는 ABS의 레거시 영역 진입 없이 바로 신종 단말 지원영역으로 영역 변경하는 방법으로 핸드오버를 수행할 수도 있다.
일반적인 시스템 규격(e.g. IEEE802.16e)과 그 보다 진보된 시스템(e.g. IEEE 802.16m)이 공존하는 경우(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System)에 진보된 시스템 규격을 따르는 단말이 핸드오버를 수행하기 위해서는 하향 호환성(backward compatibility)을 가지면서도 효율적인 핸드오버 방법이 요구된다. 또한, ABS가 AMS의 영역 변경을 거절하는 경우 ABS와 AMS의 동작이 정의될 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 신종 단말이 영역 변경을 통한 효율적인 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신종 기지국이 신종 단말의 영역 변경을 거부하는 경우 신종 단말과 신종 기지국의 효율적인 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신종 단말이 효율적으로 신종 기지국 내에서 영역 변경을 통한 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 신종 단말이 영역 변경(Zone Switch)을 수행하는 방법은, 목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를 설정한 제 1 메시지를 상기 기지국의 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 영역으로부터 상기 영역 변경의 수락 여부를 지시하는 수락 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 수락 정보가 상기 영역 변경의 거부(rejection)를 지시하는 경우 상기 제 2 메시지는 상기 거부의 이유를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 거부의 이유가 상기 제 2 영역의 부하(load) 상태인 경우 상기 부하 상태를 확인하기 위하여 상기 제 2 영역의 수퍼프레임 헤더(SFH)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 메시지는 상기 수퍼프레임 헤더를 수신하는 주기를 지시하는 확인 주기 정보를 더 포함하고, 상기 수퍼프레임 헤더를 수신하는 단계는 상기 확인 주기 정보가 지시하는 주기마다 수행될 수 있다.
또한, 상기 수퍼프레임 헤더를 수신한 결과, 상기 부하 상태가 소정 기준을 만족하는 경우, 상기 영역 변경을 재요청하기 위하여 상기 제 2 영역으로 상향링크 대역폭을 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 대역폭 요청에 대한 응답으로 상기 재요청을 거절하는 지시자가 상기 제 2 영역으로부터 수신되는 경우, 상기 제 1 영역에서 데이터 교환을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 레거시 단말을 지원하는 신종 기지국이 신종 단말의 영역 변경(Zone Switch)을 지원하는 방법은, 목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를를 설정한 제 1 메시지를 상기 단말로부터 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역을 통하여 수신하는 단계; 상기 영역 변경의 수락 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 결정된 수락 여부 정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 제 1 영역을 통하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 판단 결과 상기 영역 변경을 거부(rejection)하는 경우 상기 제 2 메시지는 상기 거부의 이유를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 거부의 이유가 상기 제 2 영역의 부하(load) 상태인 경우, 상기 제 2 메시지는 상기 제 2 영역의 부하 상태 정보를 포함하는 수퍼프레임 헤더를 상기 단말이 수신하는 주기를 지시하는 확인 주기 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말이 상기 영역 변경을 재요청하기 위하여 상기 제 2 영역을 통하여 상기 단말로부터 상향링크 대역폭을 요청하는 경우 상기 재요청의 수락 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 판단 결과 상기 재요청을 수락하는 경우 상기 제 2 영역을 통하여 상기 상향링크 대역폭을 할당하고, 상기 판단 결과 상기 재요청을 거부하는 경우 상기 재요청을 거절하는 지시자를 상기 제 2 영역을 통하여 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 이동 단말기는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는 목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를 설정한 제 1 메시지가 상기 기지국의 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역으로 전송되도록 상기 무선통신 모듈을 제어하고, 상기 제 1 영역으로부터 수신되는 제 2 메시지를 이용하여 상기 영역 변경의 수락 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 제 2 메시지가 상기 영역 변경의 거부(rejection)를 지시하는 경우 상기 제 2 메시지는 상기 거부의 이유를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 거부의 이유가 상기 제 2 영역의 부하(load) 상태인 경우, 상기 프로세서는 상기 부하 상태를 확인하기 위하여 상기 제 2 영역의 수퍼프레임 헤더(SFH)를 수신하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 2 메시지는 상기 수퍼프레임 헤더를 수신하는 주기를 지시하는 확인 주기 정보를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 확인 주기 정보가 지시하는 주기마다 상기 수퍼프레임 헤더의 수신을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 수퍼프레임 헤더를 수신한 결과, 상기 부하 상태가 소정 기준을 만족하는 경우, 상기 프로세서는 상기 영역 변경을 재요청하기 위하여 상기 제 2 영역으로 상향링크 대역폭을 요청하도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 대역폭 요청에 대한 응답으로 상기 재요청을 거절하는 지시자가 상기 제 2 영역으로부터 수신되는 경우, 상기 프로세서는 상기 제 1 영역에서 데이터 교환을 수행하도록 제어할 수 있다.
상술한 실시예들에서 상기 제 1 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이고, 상기 제 2 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이며, 상기 영역 변경을 요청하기 위한 비트는 레인징 목적 지시자(Ranging Purpose Indicator) 비트 4이고, 상기 제 1 영역은 레거시 단말 지원 영역(LZone)이며, 상기 제 2 영역은 신종 단말 지원 영역(MZone)인 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레거시 단말을 지원하는 신종 서빙 기지국(serving ABS)의 신종 단말 지원영역(Mzone)에서 신종 단말(AMS)이 영역 변경(Zone switch)을 수행하는 방법은, 상기 신종 단말 지원영역으로부터 레거시 영역(LZone)으로의 영역 변경을 지시하는 핸드오버 명령 메시지(AAI_HO-CMD)를 수신하는 단계 및 상기 레거시 영역으로부터 맵 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 핸드오버 명령 메시지는 핸드오버의 타입(HO type)을 지시하는 필드를 포함하고, 상기 핸드오버 타입을 지시하는 필드는 영역 변경(Zone Switch)을 나타내는 값으로 설정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 신종 단말 지원영역으로의 영역 변경 수행을 지시하는 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 상기 레거시 영역으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 레인징 응답 메시지는 비요청 (unsolicited)으로 전송되며, 상기 신종 단말이 상기 레거시 영역으로부터 상기 신종 단말 지원영역으로 영역 변경을 수행하는데 요구되는 영역 변경 정보(ZS TLV)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 신종 단말이 레거시 서빙 기지국에서 효율적으로 영역 변경을 통한 핸드오버를 수행할 수 있다.
둘째, 신종 기지국이 신종 단말의 영역 변경 요청을 거부하는 경우, 신종 단말은 기지국의 지시에 따라 신종 단말 지원 영역에 대한 주기적 모니터링 수행 여부를 판단할 수 있다.
셋째, 신종 단말이 효율적으로 신종 기지국 내에서 영역 변경을 통한 핸드오버를 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 IEEE 802.16e 시스템에서 수행될 수 있는 핸드오버 절차의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 변경을 이용한 핸드오버 과정의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 영역 변경 요청을 기지국이 거부하는 경우의 단말과 기지국의 동작 절차의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 다른 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 영역 변경을 통한 핸드오버를 효율적으로 수행하는 방법들을 개시한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 또는 SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005 및 P802.16Rev2 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하, 본 명세서에서는 레거시 시스템을 IEEE 802.16e 시스템이라 가정하고, 신종 시스템을 IEEE 802.16m 시스템이라 가정한다.
일반적 레거시 시스템의 YBS에서 브로드캐스트되는 MOB_NBR-ADV 메시지에는 이웃 기지국의 전반적인 시스템 정보가 포함될 수 있다. 특히, 포함된 정보 중에는 서빙 기지국과 이웃 기지국간의 일치 하지 않는 DCD/UCD 값들에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이는 단말이 핸드오버를 수행하거나 망에 진입하는 경우, 시스템 정보의 업데이트에 사용될 수 있는 정보들이다. 이러한 DCD 채널 인코딩의 일례를 표 1을 참조하여 설명한다.
표 1은 본 발명의 실시예들과 관련된 YBS로부터 브로드캐스트되는 MOB_NBR-ADV 메시지의 DCD에 포함되어 전달될 수 있는 이웃 기지국 시스템의 MAC 버전을 알려 주는 TLV 인코딩의 일례이다.
표 1
Type Length Value Scope
148 1 Version number of IEEE 802.16 supported on this channel 0: IEEE 802.16m Only 1-7: Indicated conformance with an earlier and/or obsolete version if IEEE Std 802.168: Indicates conformance with IEEE Std 802.16-20089: Indicated conformance with IEEE Std 802.16m (Legacy Support)10-255: Reserved PMP: DCD, RNG-REQ
레거시 시스템에서는 MAC 버전 값 0 및 9 내지 255가 사용되지 않고 있었다(reserved). 그런데 발명에서는 표 1과 같이 값(Value) '0'은 AMS만을 지원하는 ABS(WirelssMAN-OFDMA advanced system only, 16m only)의 MAC 버전을 나타내도록 하고, MAC 버전 값 '9'는 YMS 및 AMS 모두를 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System, leagcy support)를 나타내도록 변경될 수 있다.
즉, ABS가 DCD TLV 타입 148에 대하여 '0'의 값을 갖는 경우는, 해당 ABS가 신종 시스템(IEEE 802.16m)만을 지원하는 망임을 나타낸다. 즉, 이는 ABS가 신종 시스템 전용 프레임 구조(신종 단말 지원영역, MZone)만을 가지고 신종 시스템에서 정의된 특징(feature) 및 서비스(service)만을 지원한다는 의미이다. 따라서 DCD TLV 타입 148의 값이 '0'으로 설정된 ABS 망으로 핸드오버를 수행하고자 하는 단말은 신종 단말(AMS) 전용 기능들을 가지고 있어야 한다.
또한, ABS가 MAC 버전 값 '9'를 갖는 경우는, 해당 ABS가 레거시 단말을 지원 하는 ABS임을 나타낸다. 이 망으로 핸드오버 하고자 하는 단말은 YMS 또는 AMS의 기능들을 가지고 있어야 한다.
이는, MAC 버전 값에 대한 단말과 기지국 사이의 규칙을 이용한 것이다. 즉, 단말은 자신의 MAC 버전 값보다 낮은 MAC 버전 값을 갖는 기지국으로는 핸드오버를 시도하지 않게 된다(IEEE 표준문서 P802.16Rev2/D8 11.1.3 참조).
따라서, 표 1과 같이 수정된 DCD 인코딩을 사용하게 되면, 서빙 YBS 주변의 AMS들은 레거시 단말 지원 여부에 따라서 0 또는 9의 MAC 버전 값을 갖게 될 것이다. 이러한 MAC 버전 값은 서빙 YBS가 가질 수 있는 값인 1내지 8과는 다른 값이므로 YBS로부터 브로드캐스트되는 MOB_NBR-ADV 메시지의 DCD 값에 포함될 것이다.
또한, 서빙 YBS에 연결된 YMS들이 MOB_NBR-ADV 메시지를 통하여 ABS의 정보를 얻게 될 때, AMS만을 지원하는 ABS의 MAC 버전값은 0이므로 자신이 갖는 MAC 버전 값인 1 내지 8보다 낮은 MAC 버전 값으로 인식하여 YMS는 AMS만을 지원하는 ABS로는 핸드오버를 시도하지 않게 된다. 만일, 레거시 단말을 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System, leagcy support ABS)라면 MAC 버전 값이 9일 것이고, 이는 YMS가 가질 수 있는 MAC 버전 값 1 내지 8보다 높기 때문에 YMS는 레거시 단말을 지원하는 ABS에 핸드오버를 시도할 것이다. 따라서, 이러한 수정된 MAC 버전 값을 사용하여 보다 효율적으로 YMS까지 고려하여 YBS에 이웃하는 ABS에 대한 정보를 AMS에 제공할 수 있다.
제 1 실시예
본 발명의 일 실시예에 따르면, AMS가 ABS의 LZone에서 MZone으로 영역 변경을 요청하는 경우 ABS가 AMS에 영역 변경의 수락 여부를 알려주는 방법이 제공된다.
도 2는 본 발명에 따른 영역 변경을 이용한 핸드오버 과정의 일례를 나타낸다.
도 2에서는 고속 레인징(Fast ranging) 절차가 사용된다. 고속 레인징이란 IEEE 802.16 기반의 무선 이동 통신 시스템에서 선택적으로 핸드오버 지연시간을 최소화하기 위하여, CDMA 레인징 코드의 전송을 통해 상향 링크 동기를 맞추는 과정을 생략하고 바로 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송하는 것을 말한다.
도 2를 참조하면, AMS가 서빙 YBS(BSID 1)에서 서비스를 받고 있으며, 서빙 YBS의 주변에는 다른 YBS(BSID 2) 및 레거시 단말을 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System, leagcy support, (BSID 3))가 함께 존재하는 경우를 가정한다. 이때, 서빙 YBS의 MAC 버전값은 '7'이라 가정하고, 다른 YBS(BSID 2)의 MAC 버전 값은 '8'이라 가정한다. 또한, ABS(BSID 3)는 YMS 및 ABS 모두를 지원하므로 MAC 버전 값은 표 1과 같이 '9'라 가정한다.
아울러, 전술된 바와 같이 YBS는 레거시 영역만(LZone)을 가지고 있으며, AMS 및 YMS 모두를 지원하는 ABS(BSID 3)는 레거시 영역과 신종 단말 지원영역을 모두 갖는다고 가정한다.
먼저, 서빙 YBS는 주기적으로 자신에 위치하는 이웃 기지국에 대한 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 브로드캐스트 하고, AMS는 이를 수신하여 이웃 기지국의 정보를 획득한다(S201).
이때, 서빙 YBS(BSID 1)가 브로드캐스트하는 MOB_NBR-ADV 메시지에는 서빙 YBS 자신과 다른 값을 갖는 주변 기지국의 DCD 정보가 포함될 수 있다. 특히 상술한 가정에 따라서, 모든 후보 기지국(BSID 2 및 3)의 MAC 버전 값은 서빙 YBS의 MAC 버전 값과 다르기 때문에 모든 후보 기지국의 MAC 버전 값이 서빙 YBS로부터 브로드캐스트되는 MOB_NBR-ADV 메시지의 DCD TLV 타입 148에 포함될 수 있다.
AMS은 서빙 YBS와 교신을 하는 중 핸드오버 트리거(HO trigger) 조건을 이용하여 후보 기지국(candidate HO BS)들에 대한 스캔을 시작할 수 있다(S202).
AMS는 핸드오버 조건, 예를 들어 소정의 이력 마진(Hysterisis margin) 값을 초과하였을 경우 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 전송하여 서빙 YBS에 핸드오버 절차수행을 요청할 수 있다. 이때, AMS는 자신의 선호 기지국(여기서는 BSID 3)을 핸드오버 요청 메시지에 포함시킬 수 있다(S203).
서빙 YBS는 MOB_MSHO-REQ 메시지를 수신하면 이웃하는 후보 기지국(candidate HO BS)들에게 HO-REQ 메시지를 통하여 AMS의 핸드오버 요청을 알려줄 수 있다(S204).
후보 기지국(Candidate HO BS)들은 핸드오버를 요청한 AMS를 위한 사전 조치를 취하여 핸드오버에 관련된 정보들을 HO-RSP 메시지를 통하여 서빙 기지국에 전달할 수 있다(S205).
서빙 YBS는 후보 기지국들로부터 HO-RSP 메시지를 통하여 획득한 핸드오버에 관련된 정보들을 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 통하여 AMS에 전달할 수 있다. 특히, MOB_BSHO-RSP 메시지에는 AMS에 후보 기지국들의 고속 레인징 정보요소(Fast_Ranging_IE)가 전송될 시기를 나타내는 동작 시간(Action Time) 필드가 포함될 수 있다(S206).
동작 시간 필드를 통해 고속 레인징 정보요소가 전송되는 시기를 획득한 AMS는 타겟 ABS(BSID 3)로의 핸드오버를 결정하고 서빙 YBS에 핸드오버 지시(MOB_HO-IND) 메시지를 전송할 수 있다(S207).
그 다음 AMS는 동작 시간 필드가 지시하는 시점에 고속 레인징 정보요소(Fast_Ranging_IE)를 타겟 ABS(BSID 3)으로부터 수신하여 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송하기 위한 상향링크 할당(UL allocation) 정보를 획득할 수 있다(S208).
AMS는 수신된 상향링크 할당 정보가 지시하는 상향링크 자원을 이용하여 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 ABS의 레거시 영역(LZone)으로 전송한다(S209).
이때, AMS는 영역 변경을 ABS에 요청(Zone Switch Request)할 수 있다. 여기서 영역 변경이란, AMS가 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)에서 서비스를 받기 위하여 레거시 영역(LZone)에서 신종 단말 지원영역(MZone)으로 영역을 변경하는 것을 말한다.
AMS가 영역 변경 요청을 타겟 기지국에 알리는 방법으로, 레인징 요청 메시지의 레인징 목적 지시(Ranging Purpose Indication) 필드가 사용될 수 있다. 이를 아래 표 2를 참조하여 설명한다.
표 2는 본 발명의 실시예들과 관련된 레인징 목적 지시 필드의 일례를 나타낸다.
표 2
Name Type Length Value
Ranging Purpose Indication 6 1 Bit 0: HO indication (포함된 다른 정보 요소들과 조합될 수 있으며, "1"로 설정되면, MS가 핸드오버 또는 유휴모드에서 망 재진입을 시도함을 BS에 지시) Bit 1: Location update request ("1"로 설정되면 유휴모드에서 위치 갱신 절차를 수행함을 지시) Bit 2: Seamless HO indication (다른 정보 요소들과 조 합될 수 있으며, "1"로 설정되면 MS가 seamless 핸드오버 절차로 레인징을 개시함을 지시) Bit 3: Ranging Request for Emergency Call Setup ("1"로 설정되면 MS의 긴급통화절차 동작을 지시) Bit 4: HO indication of 16m MS (AMS) Bits 5-7: Reserved
일반적인 레거시 시스템에서 사용되던 레인징 목적 지시 필드에서 비트 4는 표 2와 같이 변경될 수 있다. 이렇게 하면, AMS가 레인징 요청 메시지를 ABS에 전송할 때 비트 4를 '1'로 설정함으로써 타겟 ABS에 자신이 영역 변경을 통한 핸드오버를 수행함을 요청할 수 있다. 타켓 ABS는 레인징 목적 지시 필드의 비트 4가 '1'로 설정된 레인징 요청 메시지를 수신하면, 레인징 요청 메시지를 전송한 단말이 AMS임을 추가적인 정보 없이도 판단할 수 있다.
한편, AMS는 자신이 신종 단말임을 타겟 ABS에 알리기 위하여 자신의 MAC 버전 정보를 레인징 요청 메시지에 더 포함시킬 수도 있다.
타겟 ABS(BSID 3)는 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 AMS에 전송한다(S210).
이때, 레인징 응답 메시지에는 영역 변경을 위한 정보(Zone Switch TLV)가 포함될 수 있다. 이러한 Zone Switch TLV에는 ABS가 MZone에서 사용할 식별자(예를 들어, SFID), 플로우 식별자(FID), 보안 파라미터(예를 들어, NONCE_BS), MZone의 부하 정보(load information) 및 MZone의 설정정보(주파수 대역, LZone과 MZone의 비율 등) 등이 포함될 수 있다. 또한, Zone Switch TLV에는 단말의 영역 변경 요청에 대한 수락 여부를 지시하는 정보가 포함될 수 있다. 만약, ABS가 AMS의 영역 변경을 거절(rejection)하는 경우에는 거절의 이유와 이후 AMS의 동작을 지시하는 정보다 더욱 포함될 수 있다. 이후 AMS의 동작을 지시하는 정보로는, AMS가 ABS의 MZone의 로드 상태를 확인하는 주기정보(즉, 영역 변경 확인 시간: zone switch check time)를 들 수 있으며, MZone의 로드 상태를 확인하지 않고 계속하여 LZone에 머무를 것(permanent Zone Switch to LZone)을 지시하는 정보 또한 AMS의 동작을 지시하는 정보에 포함될 수 있다.
LZone으로부터 레인징 응답 메시지를 수신한 AMS는 타겟 ABS의 레거시 영역(LZone)에 진입하게 된다.
이후 AMS는 Zone Switch TLV에 AMS의 영역 변경을 허락함을 지시하는 경우, 타겟 ABS의 신종 단말 지원영역으로 영역 변경을 수행하기 위하여 대역폭을 타겟 ABS의 신종 단말 지원영역에 요청한다(S211).
AMS는 요청한 대역폭이 ABS로부터 할당되면, 레인징 요청/응답(AAI_RNG-REQ/RSP)메시지를 교환할 수 있다(미도시). 이후 AMS는 캐퍼빌리티 협상(capability negotiation)을 위한 요청 메시지(예를 들어, AAI_SBC-REQ)를 전송하고, ABS는 그에 대한 응답(예를 들어, AAI_SBC-RSP) 메시지를 AMS에 전송하여 캐퍼빌리티 협상을 마칠 수 있다(S212, S213).
그 후 AMS는 ABS의 신종 단말 지원영역에서 데이터 교환을 수행할 수 있다(S214).
도 2를 참조하여 상술한 영역 변경 절차는 ABS가 AMS의 영역 변경 요청을 수락하는 경우의 ABS와 AMS의 동작을 나타내었다. 이하에서는 ABS가 AMS의 영역 변경 요청을 거부하는 경우의 ABS와 AMS의 동작을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 영역 변경 요청을 기지국이 거부하는 경우의 단말과 기지국의 동작 절차의 일례를 나타낸다.
도 3에서는, 서빙 YBS(BSID 1)의 인근에 YMS 및 AMS를 모두 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System, BSID 2)가 존재한다고 가정한다. 또한, 전술된 바와 같이 YBS는 레거시 영역만(LZone: Legacy Zone)을 가지고 있으며, AMS 및 YMS 모두를 지원하는 ABS는 레거시 영역과 신종 단말 지원영역을 모두 갖는다고 가정한다.
아울러, 서빙 YBS(BSID 1)가 브로드캐스트하는 MOB_NBR-ADV 메시지에는 서빙 YBS 자신과 다른 값을 갖는 주변 기지국의 DCD 정보가 포함될 수 있다. 특히 ABS(BSID 2)의 MAC 버전 값이 서빙 YBS(BSID 1)로부터 브로드캐스트되는 MOB_NBR-ADV 메시지의 DCD TLV 타입 148에 포함될 수 있다.
도 3에서 S301 단계 내지 S307 단계는 도 2의 S201 단계 내지 S209 단계와 유사하므로 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
AMS로부터 레인징 목적 지시자 비트 4가 설정된 레인징 요청 메시지를 수신한 타겟 ABS는 AMS가 영역 변경을 요청함을 알 수 있다. 그런데, 타겟 ABS는 어떠한 이유, 예를 들어 MZone의 로드 상태가 좋지 않은 경우 AMS의 영역 변경 요청을 거절할 수 있다.
그에 따라 타겟 ABS는 Zone Switch TLV에 AMS의 영역 변경을 거절함을 지시하는 정보와, 거절의 이유로 MZone의 로드상태가 좋지 않음을 지시하는 정보를 레인징 응답 메시지에 포함시켜 AMS로 전송할 수 있다(S308).
이때, Zone Switch TLV에는 AMS가 이후 ABS의 LZone에서 MZone의 로드 상태를 모니터링할지 여부를 지시하는 정보 및 모니터링 수행을 지시하는 경우 그 수행 주기를 나타내는 정보가 더 포함될 수 있다.
Zone Switch TLV가 MZone의 로드 상태를 소정 주기로 모니터링할 것을 지시하는 경우, AMS는 해당 주기마다 MZone의 수퍼프레임 헤더(SFH)를 수신하여 MZone의 로드 상태를 판단할 수 있다(S309).
AMS는 타겟 ABS의 MZone으로부터 수신된 수퍼프레임 헤더를 디코딩한 결과 MZone의 로드 상태가 영역 변경을 수행하기에 충분하다고 판단되는 경우 영역 변경을 요청하기 위하여 ABS의 MZone으로 대역폭 요청(BR)을 수행할 수 있다(S310).
AMS의 판단에 따른 대역폭 요청을 통한 영역 변경 요청이 있는 경우, ABS는 AMS의 영역 변경 요청을 수락할지 여부를 판단하고, 수락하는 경우 AMS가 요청한 대역폭을 할당하여 AMS와 능력 협상 절차를 개시할 수 있다(미도시).
그러나, ABS가 AMS의 영역 변경 요청을 거부하는 경우에는 AMS로 영역 변경을 거부함을 나타내는 지시자(Zone Switch Rejection indicator)를 단말로 전송할 수 있다(S311). 이때에도 ABS는 거절의 이유를 나타내는 정보를 상기 지시자와 함께 단말로 전송할 수 있다.
그에 따라 단말은 MZone으로의 영역 변경을 수행하지 못하고 LZone에서 ABS와 데이터 교환을 수행한다(S312).
만일, S308 단계에서 ABS가 AMS에 MZone의 모니터링을 수행하지 말 것을 지시한 경우 AMS는 S309 단계 내지 S311 단계를 수행하지 아니하고, LZone에서 데이터 교환을 수행할 수 있다.
제 2 실시예
본 발명의 다른 실시예에 의하면, ABS 내에서 AMS가 LZone과 MZone 사이에서 효율적으로 영역을 변경하는 방법이 제공된다. 이를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
각 도면에 나타난 영역 변경 방법을 설명하기에 앞서, 도 4 내지 도 7에 공통적으로 적용되는 부분을 설명한다.
도 4 내지 도 7에서는, AMS가 YMS 및 AMS를 모두 지원하는 ABS(WirelessMAN-OFDMA Reference System/WirelessMAN-OFDMA Advanced co-existing System, BSID 2)의 신종 단말 지원영역(MZone)에서 서비스를 받고 있다고 가정한다. 이때, AMS는 전술된 설명한 영역 변경 방법을 통하여 다른 서빙 YBS에서 핸드오버를 수행한 것일 수도 있고, 전원이 켜진 다음 신종 단말 지원영역(MZone)으로 바로 진입한 것일 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 일례를 나타낸다.
도 4를 참조하면, AMS는 서빙 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)에서 ABS와 데이터 교환을 수행한다(S401).
이때, ABS의 신종 단말 지원영역의 로드(load) 상태, 혹은 다른 원인에 의하여 AMS를 레거시 영역(LZone)으로 영역을 변경시켜야할 상황이 발생할 수 있다. 그에 따라, ABS는 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지를 AMS로 전송하여 AMS에 레거시 영역으로 영역 변경을 수행할 것을 지시할 수 있다(S402).
여기서, 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지에는 ABS 자신의 기지국식별자(BSID = 2)로 설정된 기지국 식별자(BSID) 필드, AMS가 레거시 영역(LZone)으로의 영역 변경을 수행할 시점을 지시하는 동작 시간(action time) 필드, 영역 변경(Zone Switch)을 지시하는 소정의 값으로 설정된 핸드오버 타입(HO type) 필드 등이 포함될 수 있다.
또한, 핸드오버 명령 메시지에는 AMS가 레거시 영역(LZone)에서 신종 단말 지원영역(MZone)으로 다시 영역 변경(Zone switch)을 수행하기 위하여 신종 단말 지원영역의 로드 정보를 어떠한 주기로, 또는 로드 정보를 어디서 수신 할 수 있는지에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이를 위하여 영역 변경 확인 시간(Zone switch check time) 필드가 사용될 수 있으며, 영역 변경 확인 시간은 프레임(frame) 또는 서브프레임(subframe) 단위로 설정될 수 있다.
다음으로 AMS는 자신이 레거시 영역(LZone)에서 동작하기 위한 캐퍼빌리티(capability) 정보, 레거시 영역의 시스템 정보(system information) 및 보안 파라미터(security parameter)를 ABS에 요청할 수 있다(S403).
ABS는 AMS의 요청에 대한 응답으로 캐퍼빌리티 정보, 레거시 영역의 시스템정보 및 보안 파라미터를 AMS로 전송할 수 있다(S404).
이때, ABS는 레거시 영역(LZone)의 시스템 정보 중 신종 단말 지원영역(MZone)과 차이가 있는(mismatch) 시스템 정보만을 전송함으로 AMS가 보다 효율적으로 시스템 정보를 갱신하도록 할 수 있다. 또한, AMS가 레거시 영역에서 필요한 정보, 예를 들면, 연결식별자(CID: Connection IDentifier) 및 플로우 식별자(FID: Flow IDentifier) 등이 시스템 정보와 함께 AMS에 전송될 수 있다.
AMS는 S402 단계에서 수신한 핸드오버 명령 메시지의 동작 시간 필드가 지시하는 시점에 레거시 영역의 하향링크 및 상향링크 맵을 수신할 수 있다(S405).
그에 따라, AMS는 레거시 영역으로의 영역 변경을 마치고 정상적으로 ABS와 정보교환을 수행할 수 있다(S406).
그 후 AMS는 주기적으로 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)의 수퍼프레임헤더(SFH)를 수신하여 신종 단말 지원영역의 로드 상황을 확인할 수 있다(S407).
이때, AMS가 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)의 수퍼프레임헤더(SFH)을 수신하여 확인하는 주기는 S402 단계에서 수신한 핸드오버 명령 메시지의 영역 변경 확인 시간이 지시하는 시간을 따를 수 있다.
AMS는 수퍼프레임헤더를 수신하여 판단한 결과 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)의 로드 상황이 소정의 기준을 만족하는 경우, 다시 ABS의 신종 단말 지원영역으로 영역을 변경하기 위하여 대역폭 요청 메시지를 전송할 수 있다(S408).
이때, 요청하는 대역폭의 크기는 AMS가 ABS의 신종 단말 지원영역에서 ABS에 전송하고자 하는 메시지 또는 데이터의 크기에 따라 결정될 수 있으며, 단순히 영역 변경만을 하고자 하는 경우에는 요청 대역폭 크기가 '0'으로 설정될 수도 있다. 다만, AMS가 ABS로부터 STID를 다시 할당받는 절차의 번거로움을 방지하기 위하여 ABS는 AMS가 레거시 영역으로 영역 변경을 수행한 후에도 계속하여 AMS의 정보(context)를 유지하는 것이 바람직하다.
ABS는 AMS의 대역폭 요청을 수신하여 AMS가 신종 단말 지원영역으로 영역 변경을 수행함을 알 수 있고, AMS가 요청한 크기의 대역폭을 상향링크 그랜트(UL grant)를 통하여 할당할 수 있다(S409).
그 후 단말은 AMS의 신종 단말 지원영역에서 정상적으로 ABS와 정보교환을 수행할 수 있다(S410).
상술한 영역 변경 절차는 보다 간소화될 수 있다. 이를 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 다른 일례를 나타낸다.
도 5를 참조하면, AMS는 서빙 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)에서 ABS와 데이터 교환을 수행한다(S501).
이때, ABS의 신종 단말 지원영역의 로드(load) 상태, 혹은 다른 원인에 의하여 AMS를 레거시 영역(LZone)으로 영역을 변경시켜야할 상황이 발생할 수 있다. 그에 따라, ABS는 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지를 AMS로 전송하여 AMS에 레거시 영역으로 영역 변경을 수행할 것을 지시할 수 있다(S502).
여기서, 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지에는 ABS 자신의 기지국식별자(BSID = 2)로 설정된 기지국 식별자(BSID) 필드, AMS가 레거시 영역(LZone)으로의 영역 변경을 수행할 시점을 지시하는 동작 시간(action time) 필드, 영역 변경(Zone Switch)을 지시하는 소정의 값으로 설정된 핸드오버 타입(HO type) 필드 등이 포함될 수 있다.
또한, 핸드오버 명령 메시지에는 AMS가 레거시 영역(LZone)에서 신종 단말 지원영역(MZone)으로 다시 영역 변경(Zone switch)을 수행하기 위하여 신종 단말 지원영역의 로드 정보를 어떠한 주기로, 또는 로드 정보를 어디서 수신 할 수 있는지에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이를 위하여 영역 변경 확인 시간(Zone switch check time) 필드가 사용될 수 있으며, 영역 변경 확인 시간은 프레임(frame) 또는 서브프레임(subframe) 단위로 설정될 수 있음은 도 4에서 전술된 바와 같다.
다만, 도 5와는 달리 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지에는 AMS가 레거시 영역에서 동작하기 위하여 필요한 정보(LZone context), 예를 들어 CID 및 FID와 같은 정보가 더 포함될 수 있다. 또한, 레거시 영역(LZone)의 캐퍼빌리티(capability) 정보, 레거시 영역의 시스템 정보(system information) 및 보안 파라미터(security parameter) 정보 등이 더 포함될 수 있다.
그에 따라 도 4에서의 S403 단계 및 S404 단계는 생략될 수 있다.
이 후의 S503 단계 내지 S508 단계는 도 4의 S405 단계 내지 S410 단계와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
상술한 두 방법들과 달리, ABS가 레거시 영역으로 영역 변경을 수행한 AMS에 다시 신종 단말 지원영역으로 영역 변경을 수행할 것을 지시할 수 있다. 이를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 6에서 S601 단계 내지 S606 단계는 도 4의 S401 단계 내지 S406 단계와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
ABS는 자신의 신종 단말 지원영역(MZone)의 로드 상태를 파악하여 소정의 기준을 만족하면 비요청으로 레인징 응답(Unsolicited RNG-RSP) 메시지를 전송하여 AMS에 신종 단말 지원영역으로 다시 영역 변경을 수행할 것을 지시할 수 있다(S607).
이때, 레인징 응답 메시지에는 영역 변경 TLV(Zone Switch TLV 또는 ZS TLV)가 포함될 수 있다. 이러한 영역 변경 TLV에는 AMS가 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)에서 사용할 STID, 플로우 식별자(FID), 신종 단말 지원영역에 대역폭 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 할당정보(UL grant for BR) 및 영역 변경 동작 시간(Zone Switch action time) 등의 정보가 포함될 수 있다. 만일, ABS가 AMS의 정보(context)를 유지(retain)하고 있는 경우라면 STID 및 FID와 같은 정보는 생략될 수 있다.
AMS는 레인징 응답 메시지에 포함된 영역 변경 TLV를 통하여 ABS의 영역 변경 지시를 인식할 수 있다. 그에 따라 AMS는 영역 변경 TLV에 포함된 STID(포함 되지 않은 경우에는 이전에 할당받은 STID) 및 상향링크 그랜트(UL grant for BR)를 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)으로 영역을 변경하기 위하여 대역폭 요청 메시지를 전송할 수 있다(S608).
이때, 요청하는 대역폭의 크기는 AMS가 ABS의 신종 단말 지원영역에서 ABS에 전송하고자 하는 메시지 또는 데이터의 크기에 따라 결정될 수 있으며, 단순히 영역 변경만을 하고자 하는 경우에는 요청 대역폭 크기가 '0'으로 설정될 수도 있다. 또한, 대역폭 요청 메지시의 전송은 영역 변경 동작 시간이 지시하는 시점에서 수행될 수 있다.
만약, 영역 변경 TLV에 상향링크 그랜트(UL grant for BR)가 포함되지 않은 경우 AMS는 3단계 또는 5단계의 경쟁 기반의 대역폭 요청 절차를 수행할 수 있다.
ABS는 AMS의 대역폭 요청을 수신하여 AMS가 신종 단말 지원영역으로 영역 변경을 수행함을 알 수 있고, AMS가 요청한 크기의 대역폭을 상향링크 그랜트(UL grant)를 통하여 할당할 수 있다(S609).
그 후 단말은 AMS의 신종 단말 지원영역에서 정상적으로 ABS와 정보교환을 수행할 수 있다(S610).
상술한 절차 또한 보다 간소화될 수 있다. 이를 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, AMS가 ABS 내에서 영역을 변경하는 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, AMS는 서빙 ABS의 신종 단말 지원영역(MZone)에서 ABS와 데이터 교환을 수행한다(S701).
이때, ABS의 신종 단말 지원영역의 로드(load) 상태, 혹은 다른 원인에 의하여 AMS를 레거시 영역(LZone)으로 영역을 변경시켜야할 상황이 발생할 수 있다. 그에 따라, ABS는 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지를 AMS로 전송하여 AMS에 레거시 영역으로 영역 변경을 수행할 것을 지시할 수 있다(S702).
여기서, 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지에는 ABS 자신의 기지국식별자(BSID = 2)로 설정된 기지국 식별자(BSID) 필드, AMS가 레거시 영역(LZone)으로의 영역 변경을 수행할 시점을 지시하는 동작 시간(action time) 필드, 영역 변경(Zone Switch)을 지시하는 소정의 값으로 설정된 핸드오버 타입(HO type) 필드 등이 포함될 수 있다.
또한, 핸드오버 명령 메시지에는 AMS가 레거시 영역(LZone)에서 신종 단말 지원영역(MZone)으로 다시 영역 변경(Zone switch)을 수행하기 위하여 신종 단말 지원영역의 로드 정보를 어떠한 주기로, 또는 로드 정보를 어디서 수신 할 수 있는지에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이를 위하여 영역 변경 확인 시간(Zone switch check time) 필드가 사용될 수 있으며, 영역 변경 확인 시간은 프레임(frame) 또는 서브프레임(subframe) 단위로 설정될 수 있음은 도 5에서 전술된 바와 같다.
다만, 도 6과는 달리 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD) 메시지에는 AMS가 레거시 영역에서 동작하기 위하여 필요한 정보(LZone context), 예를 들어 CID 및 FID와 같은 정보가 더 포함될 수 있다. 그에 따라 도 6에서의 S603 단계 및 S604 단계는 생략될 수 있다.
이 후의 S703 단계 내지 S708 단계는 도 6의 S605 단계 내지 S610 단계와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
상술한 방법을 통하여 AMS는 효율적으로 AMS의 레거시 영역(LZone)과 신종 단말 지원영역(MZone) 간의 영역 변경을 수행할 수 있다.
단말 및 기지국 구조
이하, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.
단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.
안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.
프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 도 2 내지 도 7에 나타난 핸드오버 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
특히, 이동 단말기의 프로세서는 상술한 영역 변경 방법들에 관련된 단계들이 수행됨에 있어서, 레인징 요청 메시지와 같은 MAC 메시지에 포함될 내용을 결정하여 레인징 요청 메세지를 생성하고, 적절한 시점에 기지국으로 전송될 수 있도록 전송모듈(50)을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(30)는 수신 모듈(70)을 제어하여 기지국으로부터 전송되는 상향링크 그랜트 또는 레인징 응답 메시지와 같은 MAC 메시지에 포함된 내용을 해석하여, 그에 대한 적절한 대응 동작을 판단하고 수행할 수 있다.
한편, 기지국의 프로세서는 단말로부터 전송된 MAC 메시지 또는 데이터를 해석하여 단말에 필요한 상향링크 자원을 할당하고, 할당 내역을 단말에 알려주기 위한 상향링크 그랜트 등을 생성하여 이를 전송하기 위한 스케쥴링을 수행할 수 있다. 또한, 기지국의 프로세서는 단말에 요구되는 STID, FID, CID 등과 같은 식별자를 할당하고, 해당 정보를 포함하는 MAC 메시지를 생성하여 단말에 전송되도록 할 수 있다. 아울러, 기지국이 둘 이상의 표준 규격의 서비스를 서로 다른 영역을 통하여 단말들에 제공하는 경우, 각 영역에 대한 로드 밸런스를 판단하여 단말의 영역 재배치 등의 적절한 제어동작을 취할 수 있다.
이 외에도 단말의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.
전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.
수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.
메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(기준동기정보에 따른 수면 모드 정보 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 광대역 무선 접속 시스템에서 신종 단말이 영역 변경(Zone Switch)을 수행하는 방법에 있어서,
    목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를 설정한 제 1 메시지를 상기 기지국의 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 영역으로부터 상기 영역 변경의 수락 여부를 지시하는 수락 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 영역 변경 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수락 정보가 상기 영역 변경의 거부(rejection)를 지시하는 경우 상기 제 2 메시지는 상기 거부의 이유를 나타내는 정보를 더 포함하는, 영역 변경 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 거부의 이유가 상기 제 2 영역의 부하(load) 상태인 경우,
    상기 부하 상태를 확인하기 위하여 상기 제 2 영역의 수퍼프레임 헤더(SFH)를 수신하는 단계를 더 포함하는; 영역 변경 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 메시지는 상기 수퍼프레임 헤더를 수신하는 주기를 지시하는 확인 주기 정보를 더 포함하고,
    상기 수퍼프레임 헤더를 수신하는 단계는,
    상기 확인 주기 정보가 지시하는 주기마다 수행되는, 영역 변경 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 수퍼프레임 헤더를 수신한 결과, 상기 부하 상태가 소정 기준을 만족하는 경우,
    상기 영역 변경을 재요청하기 위하여 상기 제 2 영역으로 상향링크 대역폭을 요청하는 단계를 더 포함하는, 영역 변경 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 대역폭 요청에 대한 응답으로 상기 재요청을 거절하는 지시자가 상기 제 2 영역으로부터 수신되는 경우, 상기 제 1 영역에서 데이터 교환을 수행하는 단계를 더 포함하는, 영역 변경 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이고,
    상기 제 2 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이며,
    상기 영역 변경을 요청하기 위한 비트는 레인징 목적 지시자(Ranging Purpose Indicator) 비트 4이고,
    상기 제 1 영역은 레거시 단말 지원 영역(LZone)이며,
    상기 제 2 영역은 신종 단말 지원 영역(MZone)인 것을 특징으로 하는, 영역 변경 방법.
  8. 광대역 무선 접속 시스템에서 레거시 단말을 지원하는 신종 기지국이 신종 단말의 영역 변경(Zone Switch)을 지원하는 방법에 있어서,
    목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를를 설정한 제 1 메시지를 상기 단말로부터 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역을 통하여 수신하는 단계;
    상기 영역 변경의 수락 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 결정된 수락 여부 정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 제 1 영역을 통하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 영역 변경 지원 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 판단 결과 상기 영역 변경을 거부(rejection)하는 경우,
    상기 제 2 메시지는 상기 거부의 이유를 나타내는 정보를 더 포함하는, 영역 변경 지원 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 거부의 이유가 상기 제 2 영역의 부하(load) 상태인 경우,
    상기 제 2 메시지는 상기 제 2 영역의 부하 상태 정보를 포함하는 수퍼프레임 헤더를 상기 단말이 수신하는 주기를 지시하는 확인 주기 정보를 더 포함하는, 영역 변경 지원 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 단말이 상기 영역 변경을 재요청하기 위하여 상기 제 2 영역을 통하여 상기 단말로부터 상향링크 대역폭을 요청하는 경우,
    상기 재요청의 수락 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 영역 변경 지원 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 판단 결과 상기 재요청을 수락하는 경우 상기 제 2 영역을 통하여 상기 상향링크 대역폭을 할당하고, 상기 판단 결과 상기 재요청을 거부하는 경우 상기 재요청을 거절하는 지시자를 상기 제 2 영역을 통하여 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함하는, 영역 변경 지원 방법.
  13. 광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 이동 단말기에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    목적 기지국의 신종 단말을 지원하는 제 2 영역으로의 영역 변경을 요청하기 위한 비트를 설정한 제 1 메시지가 상기 기지국의 레거시 단말을 지원하기 위한 제 1 영역으로 전송되도록 상기 무선통신 모듈을 제어하고, 상기 제 1 영역으로부터 수신되는 제 2 메시지를 이용하여 상기 영역 변경의 수락 여부를 판단하는, 이동 단말기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 메시지가 상기 영역 변경의 거부(rejection)를 지시하는 경우 상기 제 2 메시지는 상기 거부의 이유를 나타내는 정보를 더 포함하는, 이동 단말기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 거부의 이유가 상기 제 2 영역의 부하(load) 상태인 경우,
    상기 프로세서는, 상기 부하 상태를 확인하기 위하여 상기 제 2 영역의 수퍼프레임 헤더(SFH)를 수신하도록 제어하는, 이동 단말기.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 메시지는 상기 수퍼프레임 헤더를 수신하는 주기를 지시하는 확인 주기 정보를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 확인 주기 정보가 지시하는 주기마다 상기 수퍼프레임 헤더의 수신을 수행하도록 제어하는, 이동 단말기.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 수퍼프레임 헤더를 수신한 결과, 상기 부하 상태가 소정 기준을 만족하는 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 영역 변경을 재요청하기 위하여 상기 제 2 영역으로 상향링크 대역폭을 요청하도록 제어하는, 이동 단말기.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 대역폭 요청에 대한 응답으로 상기 재요청을 거절하는 지시자가 상기 제 2 영역으로부터 수신되는 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 영역에서 데이터 교환을 수행하도록 제어하는, 이동 단말기.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이고,
    상기 제 2 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이며,
    상기 영역 변경을 요청하기 위한 비트는 레인징 목적 지시자(Ranging Purpose Indicator) 비트 4이고,
    상기 제 1 영역은 레거시 단말 지원 영역(LZone)이며,
    상기 제 2 영역은 신종 단말 지원 영역(MZone)인 것을 특징으로 하는, 영역 변경 방법.
PCT/KR2010/001161 2009-02-24 2010-02-24 광대역 무선접속 시스템에서의 영역 변경 방법 및 그를 수행하기 위한 장치 WO2010098587A2 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15512809P 2009-02-24 2009-02-24
US61/155,128 2009-02-24

Publications (3)

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