KR100964614B1 - Method for controlling handover signaling in hybrid indoor/outdoor wibro system and handover message configuration method in its - Google Patents
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Abstract
본 발명은 옥내용/옥외용 기지국을 포함하는 휴대인터넷 시스템에서 핸드오버 제어 방법 및 그를 위한 핸드오버 메시지 구성 방법에 관한 것으로, 옥내용/옥외용 기지국이 존재하는 휴대인터넷 시스템에서 단말의 핸드오버 시에, 핸드오버 지연(Latency) 및 메시지 오버헤드(Overhead)를 감소시킬 수 있는 핸드오버 제어 방법 및 그를 위한 핸드오버 메시지 구성 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a handover control method and a method for constructing a handover message therefor in a portable internet system including an indoor / outdoor base station. A handover control method capable of reducing handover latency and message overhead, and a method for constructing a handover message therefor, are provided.
이를 위하여, 본 발명은, 기지국에서의 핸드오버 제어 방법에 있어서, 단말이 옥외용 기지국에서 옥내용 서빙 기지국으로 제1 핸드오버를 수행한 경우, 상기 옥외용 기지국이 상기 단말과의 연결 정보를 저장하는 단계; 상기 단말이 상기 옥외용 기지국을 탐색한 후 상기 옥내용 서빙 기지국에서 상기 옥외용 기지국으로 제2 핸드오버 필요 시에, 상기 옥외용 기지국의 탐색 결과를 포함하여 핸드오버를 상기 옥내용 서빙 기지국으로 요청하면, 상기 옥내용 서빙 기지국이 핸드오버 후보 기지국의 확인 결과를 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 단말이 핸드오버 타겟 기지국을 선정함에 따라, 상기 핸드오버 타겟 기지국으로 선정된 상기 옥외용 기지국이 상기 연결 정보를 이용하여 상기 단말의 핸드오버를 보장하는 단계를 포함한다.To this end, the present invention, in the handover control method in the base station, when the terminal performs a first handover from the outdoor base station to the indoor serving base station, the step of storing the connection information with the outdoor base station; ; When the terminal searches for the outdoor base station and requests a handover from the indoor serving base station to the outdoor base station when the second handover is required, the handover is requested to the indoor serving base station including the search result of the outdoor base station. Transmitting, by the indoor serving base station, the confirmation result of the handover candidate base station to the terminal; And as the terminal selects a handover target base station, the outdoor base station selected as the handover target base station to ensure handover of the terminal using the connection information.
핸드오버, 옥내용 기지국, 옥외용 기지국, 휴대인터넷Handover, Indoor Base Station, Outdoor Base Station, Mobile Internet
Description
본 발명은 옥내용/옥외용 기지국을 포함하는 휴대인터넷 시스템에서 핸드오버 제어 방법 및 그를 위한 핸드오버 메시지 구성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥내용/옥외용 기지국이 존재하는 휴대인터넷 시스템에서 단말의 핸드오버 시에, 핸드오버 지연(Latency) 및 메시지 오버헤드(Overhead)를 감소시킬 수 있는 핸드오버 제어 방법 및 그를 위한 핸드오버 메시지 구성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a handover control method and a method for configuring a handover message therefor in a portable internet system including an indoor / outdoor base station, and more particularly, to a hand of a terminal in a portable internet system including an indoor / outdoor base station. The present invention relates to a handover control method capable of reducing handover latency and message overhead, and a method for constructing a handover message therefor.
휴대인터넷(WiBro : Wireless Broadband) 시스템은 무선랜(Wi-Fi)과 같이 무선환경에서 인터넷 서비스를 제공하고, 초고속 인터넷 서비스처럼 광대역 인터넷 접속이 가능하다. 전송 속도, 이동성, 셀 반경 등의 측면에서 현재의 이동통신과 무선랜의 전달거리와 전송속도 면에서의 장단점을 보완할 수 있으며, 도심지 내에서 1Mbps 이상의 무선인터넷 서비스를 이동 중에도 끊김 없이 사용할 수 있는 대표적인 이동통신 기술이다.Wireless Broadband (WiBro) systems provide Internet services in a wireless environment, such as Wi-Fi, and provide broadband Internet access, such as high-speed Internet services. In terms of transmission speed, mobility, cell radius, etc., it can supplement the advantages and disadvantages in terms of transmission distance and transmission speed of current mobile communication and wireless LAN. It is a representative mobile communication technology.
휴대인터넷 시스템은 휴대용 무선 단말기(휴대인터넷 단말)를 이용하여 언제 어디서나 이동 상태에서도 고속의 전송속도로 인터넷에 접속하여 다양한 정보와 컨텐츠를 얻거나 활용할 수 있다. 따라서 여러 기존 셀룰러 이동통신 시스템들과 마찬가지로 휴대인터넷 시스템에서도 이동하는 단말들의 이동성 보장을 위하여 핸드오버(Handover)를 지원한다. 그리고 휴대인터넷 시스템은 전국적인 광역성 및 고속 이동성을 갖는 셀룰러 이동통신 시스템과 옥내에서 초고속 전송 속도를 지원하는 무선랜 시스템을 상호 보완적인 관계로 구성하고 있다.The portable Internet system can obtain or utilize various information and contents by accessing the Internet at a high speed transmission speed anytime, anywhere using a portable wireless terminal (portable Internet terminal). Accordingly, like many existing cellular mobile communication systems, the portable Internet system supports a handover to guarantee mobility of mobile terminals. In addition, the portable Internet system is a complementary relationship between a cellular mobile communication system having nationwide wide area and high speed mobility and a wireless LAN system supporting high speed transmission speed indoors.
그런데, 휴대인터넷 시스템은 다양한 종류의 기지국들이 동시에 혼재되어 위치한다. 이 다양한 종류의 기지국들은 크게 옥내용 기지국과 옥외용 기지국으로 나눌 수 있으며, 이들은 셀 커버리지(Cell Coverage) 관점과 주 설치 장소 및 용도 측면으로 구분된다. However, in the portable Internet system, various kinds of base stations are located at the same time. These various types of base stations can be broadly divided into indoor base stations and outdoor base stations, which are divided into cell coverage perspectives and main installation sites and applications.
일반적으로, 핸드오버는 이동성을 가지는 단말이 현재 통신하고 있는 서빙(Serving) 기지국의 셀 영역을 벗어나 다른 기지국의 셀 영역으로 진입할 때, 통신을 유지할 수 있도록 통신로(기지국↔단말 연락통로)를 단말의 이동방향에 위치하는 타겟(Target) 기지국으로 변경해 주는 것을 말한다. In general, handover includes a communication path (base station ↔ terminal communication path) so that a mobile terminal can maintain communication when entering a cell area of another base station out of the cell area of a serving base station currently communicating. This refers to changing to a target base station located in the movement direction of the terminal.
휴대인터넷은 이동 중에 QoS가 보장되는 서비스를 지속적으로 제공 가능해야 한다. 이를 위해 휴대인터넷에서 사용하는 핸드오버 기술은 기존 통화회선을 끊고 새로운 기지국으로 연결하는 방식(Break Before Make)인 하드 핸드오버(Hard Handover) 기술이 사용되지만, 최근에 2개 이상의 기지국을 이용하여 신뢰성 높은 핸드오버를 지원할 수 있는 소프트 핸드오버(Soft Handover) 기술이 고려되고 있다. 핸드오버 기술은 핸드오버 결정에 필요한 파라미터 값을 주기적으로 측정하는 네트워크 토폴로지 획득 절차와 핸드오버를 결정하고 수행하는 절차로 나눌 수 있다. The portable Internet should be able to continuously provide QoS guaranteed services on the go. To this end, the handover technology used in the mobile Internet uses a hard handover technology that breaks an existing call line and connects to a new base station, but recently, two or more base stations are used for reliability. Soft handover technology that can support high handover is being considered. The handover technique may be divided into a network topology acquisition procedure for periodically measuring parameter values required for handover determination and a procedure for determining and performing a handover.
통상, 옥내 환경의 휴대인터넷 시스템은 옥내의 특정 영역 내에 위치한 휴대인터넷 단말에게 끊김 없는 통신(Seamless Communication)을 제공하기 위해 옥외 환경에서와 같이 핸드오버(Handover)를 지원하게 되며, 옥내용 휴대인터넷 시스템에 옥외용 휴대인터넷 시스템의 핸드오버 제어 절차를 적용하게 되면 핸드오버 대상 후보 기지국(타겟 기지국)에 옥내용 기지국뿐만 아니라 인접 옥외용 기지국이 포함되어 신호세기(Signal Strength)에 따라 핸드오버 대상 기지국이 선택된다.In general, a portable Internet system in an indoor environment supports a handover as in an outdoor environment in order to provide seamless communication to a portable Internet terminal located in a specific area of an indoor environment. When the handover control procedure of the outdoor portable Internet system is applied to the base station, the target base station (target base station) includes not only the indoor base station but also the adjacent outdoor base station, and the base station to be handed over is selected according to the signal strength. .
그러나 이와 같은 방식에 따라 인접 옥외용 기지국이 핸드오버 대상 기지국에 포함되면, 옥내용 기지국의 영역 내에 위치하게 되는 단말의 이동시 옥내용 기지국에서 인접 옥외용 기지국으로 혹은 인접 옥외용 기지국에서 옥내용 기지국으로 핸드오버가 자주 발생하게 되고, 옥내용 기지국에서 인접 옥외용 기지국으로 혹은 인접 옥외용 기지국에서 옥내용 기지국으로 핸드오버가 발생하게 되면 코어 라우터(ACR)가 변경되어 네트워크 재진입 절차(Network Re-entry Procedure)를 수행하게 되어 전송 지연(Delay) 및 통신 끊김 현상이 발생하게 되는 문제를 가지게 된다.However, if the adjacent outdoor base station is included in the base station to be handed over according to the above method, the handover is performed from the indoor base station to the adjacent outdoor base station or from the adjacent outdoor base station to the indoor base station when the terminal located in the area of the indoor base station moves. When a handover occurs from an indoor base station to a neighboring outdoor base station or from an adjacent outdoor base station to an indoor base station, the core router (ACR) is changed to perform a network reentry procedure. There is a problem that a transmission delay and a communication disconnection occur.
그럼, 도 1 내지 도 8을 참조하여 옥외형 휴대인터넷 망에서의 기존 핸드오버 제어 과정을 살펴보고, 옥내용/옥외용 기지국으로 구성된 휴대인터넷 망에 기존 핸드오버 제어 과정을 그대로 적용할 수 없는 문제점을 살펴보기로 한다.Then, the existing handover control process in the outdoor portable Internet network will be described with reference to FIGS. 1 to 8, and the existing handover control process cannot be applied as it is to the portable Internet network composed of indoor / outdoor base stations. Let's look at it.
도 1은 일반적인 옥외용 휴대인터넷(WiBro) 망의 구성 예시도이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general outdoor portable Internet (WiBro) network.
옥외용 휴대인터넷 시스템에서는 휴대인터넷 단말(MS)(11)이 다른 셀로 이동할 때(BS1→BS2) 핸드오버(Handover)가 발생하게 된다(1a). 즉, 옥외용 휴대인터넷 시스템에서는 옥외용 서빙(Serving) 기지국(BS1)(12-1)과 옥외용 타겟(Target) 기지국(BS2)(12-2) 간의 핸드오버만 존재한다. In an outdoor portable Internet system, a handover occurs when the portable Internet terminal (MS) 11 moves to another cell (BS1 → BS2) (1a). That is, in the outdoor portable Internet system, only a handover exists between the outdoor serving base station BS1 12-1 and the outdoor target base station BS2 12-2.
즉, 휴대인터넷 단말(11)이 셀1에서 셀2로 이동하는 과정에서 휴대인터넷 단말(11)이 서비스받는 기지국(BS)은 옥외용 서빙(Serving) 기지국(BS1)(12-1)에서 옥외용 타겟(Target) 기지국(BS2)(12-2)으로 바뀌게 된다(1a). 이러한 과정이 기존 옥외용 휴대인터넷 시스템에서의 핸드오버 제어 과정이다. 기존 옥외용 휴대인터넷 시스템에서는 현재 서비스받고 있는 BS1(12-1)에서 이동하는 셀의 새로운 BS2(12-2)로의 단일한 핸드오버 시나리오만 존재한다.That is, the base station BS serviced by the
그러나 옥외용 휴대인터넷 시스템에 옥내용 휴대인터넷 시스템이 결합된다면[도 2의 옥내용/옥외용 기지국(12,13)으로 구성된 휴대인터넷 시스템], 옥외용 핸드오버 제어 절차[옥외용 기지국1(12-1)에서 옥외용 기지국2(12-2)로의 핸드오버 제어 절차]와 더불어, 옥내용 핸드오버 제어 절차[즉, 옥외용 기지국(12) - 옥내용 기지국(13) 간의 핸드오버 제어 절차, 옥내용 기지국(13) - 옥내용 기지국(13) 간의 핸드오버 제어 절차]가 별도로 추가되어야 한다.However, if the indoor portable Internet system is combined with the outdoor portable Internet system (portable Internet system composed of indoor /
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 옥외용 기지국(12) 및 옥내용 기지국(13)으로 구성된 휴대인터넷 시스템에서는 옥외용 기지국들(12) 간의 핸드오버(2a)뿐만 아니라, 옥내용 기지국(13)과 옥외용 기지국(12) 간의 핸드오버(2b~2d), 옥내용 기지국(13) 간의 핸드오버(2e)가 존재하게 된다.That is, as shown in FIG. 2, in the portable Internet system composed of the
휴대인터넷 시스템에서의 옥내용 기지국(13)은 단일 기지국으로서도 동작할 수 있지만, 한 건물이나 지역에 여러 개의 옥내용 기지국(13)이 모여 하나의 옥내용 기지국 그룹(2f)을 구성할 수도 있다.The indoor base station 13 in the portable Internet system may operate as a single base station, but several indoor base stations 13 may be gathered in a building or an area to form one indoor
휴대인터넷 시스템에서는 셀과 셀이 명확히 구분되어 있지 않고, 셀이 서로 겹쳐져(Overlapped) 존재한다. 즉, 기지국(12,13)이 일정한 거리를 두고 균일하게 배치되어 있는 것이 아니다. 따라서 휴대인터넷 단말(MS)(11)이 이동하여 핸드오버를 할 때 타겟(Target) 기지국(BS)의 후보는 한 개 이상 존재하게 된다. 그렇기 때문에, 핸드오버를 위해서는 여러 개의 타겟 기지국들 중에서 한 개의 기지국을 선정해야만 하며, 이때 타겟 기지국을 선정함에 있어서 신호의 크기(Signal Strength)를 가지고 평가(Evaluation)하게 된다.In a mobile Internet system, cells and cells are not clearly distinguished, and cells overlap each other. That is, the
일 예로, IEEE 802.16e 표준을 따르는 옥외용 휴대인터넷 망[도 1 참조]에서의 핸드오버 제어 절차는 도 3에 도시된 바와 같다.For example, the handover control procedure in the outdoor portable Internet network (see FIG. 1) that conforms to the IEEE 802.16e standard is illustrated in FIG. 3.
도 3에서는 옥외용 휴대인터넷 망에서 휴대인터넷 단말(MS)(11)이 이동하여 핸드오버가 발생할 때, IEEE 802.16e 표준에 정의된 옥외용 기지국(BS)(12)과 휴대인터넷 단말(MS)(11) 사이의 메시지 형식과 절차를 따른다. In FIG. 3, when a mobile Internet terminal (MS) 11 moves in an outdoor portable Internet network and a handover occurs, an outdoor base station (BS) 12 and a portable Internet terminal (MS) 11 defined in the IEEE 802.16e standard are generated. Follow the message format and procedure.
도 3을 참조하여, 옥외용 휴대인터넷 망에서의 핸드오버 제어 절차를 살펴보면, 먼저 서빙 기지국(12-1)은 휴대인터넷 단말(11)의 핸드오버를 위해 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 알려주는 MOB_NBR-ADV(Mobile Neighbor Advertisement) 메시지(IEEE 802.16e 인접 광고 메시지로서, 서빙 기지국 및 인접 기지국들에 대한 네트워크 속성을 서빙 기지국이 주기적으로 광고함)[도 4 참조]를 주기적으로 방송(Broadcast)한다(301). 따라서 휴대인터넷 단말(11)이 자신이 속한 기지국(서빙 기지국)(12-1)으로부터 주기적으로 광고되는 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신하면, 인접 기지국들의 ID, QoS 파라미터 및 채널 정보를 획득하여 추후에 보다 신속한 핸드오버를 수행하기 위하여 이 정보를 이용할 수 있다. Referring to FIG. 3, referring to a handover control procedure in an outdoor portable internet network, first, the serving base station 12-1 provides MOB_NBR informing neighbor BS information for handover of the
도 4를 참조하면, MOB_NBR-ADV 메시지에는, 24비트의 오퍼레이터(Operator) ID를 비롯하여 N개의 인접 기지국에 대한 PHY 프로파일 ID, FA 인덱스(Index), BS EIRP, BSID 등의 정보가 포함되어 있음을 알 수 있다. 따라서 이 메시지의 크기는 각 인접 기지국들의 수에 비례하여 증가하게 된다.Referring to FIG. 4, the MOB_NBR-ADV message includes information such as a PHY profile ID, FA index, BS EIRP, BSID, etc. for N neighbor base stations, including a 24-bit operator ID. Able to know. Therefore, the size of this message increases in proportion to the number of neighboring base stations.
이후, 휴대인터넷 단말(11)은 필요에 따라 인접 기지국들을 탐색(Scanning)하는 작업을 수행하고, 이를 통해 인접 기지국들의 신호세기를 알 수 있게 된다(302). 이때, 탐색(Scanning) 작업은 휴대인터넷 단말(11)이 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 요청하는 MOB_SCN-REQ 메시지를 서빙 기지국(12-1)으로 전송하고, MOB_SCN-RSP 메시지를 통해 할당받아 이루어진다. 스캐닝 인터벌(Scanning Interval) 동안 휴대인터넷 단말(11)은 여러 인접 기지국들이 핸드오버에 적합한지를 탐색한다.Subsequently, the
즉, 휴대인터넷 단말(11)은 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 인접 기지국들의 ID 목록을 획득하고 스캐닝을 통해 취득한 실시간 링크 정보를 바탕으로 적절한 기지국으로 선택하여 핸드오버를 수행할 후보 기지국 리스트를 관리할 수 있다. That is, the
그런데, 핸드오버의 시작은 휴대인터넷 단말(11)이 할 수도 있고(303), 옥외용 서빙 기지국(BS)(12-1)이 할 수도 있다(308). However, the handover may be initiated by the portable Internet terminal 11 (303) or by an outdoor serving base station (BS) 12-1 (308).
먼저, 휴대인터넷 단말(11)이 핸드오버를 시작하는 경우를 살펴보면, 스캐닝 과정이 끝난 후에, 휴대인터넷 단말(11)은 핸드오버 시작을 위해 MOB_MSHO-REQ 메시지[MS→BS1, 휴대인터넷 단말(11)의 IEEE 802.16e 핸드오버 요청 메시지]를 서빙 기지국(12-1)으로 전송하며(303), 이때 MOB_MSHO-REQ 메시지에는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 받은 인접 기지국들의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값이 포함되어 있다. First, referring to the case where the
휴대인터넷 단말(11)로부터 핸드오버 요청을 받게 되면(303), 서빙 기지국(12-1)은 백본(Backbone)망을 통해 휴대인터넷 단말(11)이 추천한 후보 기지국들(타겟 기지국(12-2)이 포함됨)로 핸드오버한다는 메시지(HO_notification)를 통해 휴대인터넷 단말(11)의 정보를 알리고(304), 후보 기지국(타겟 기지국(12-2)이 포함됨)으로부터 핸드오버 진행 가능/불가능의 여부를 응답 메시지(HO_notification_response)를 통해 받게 된다(305). When the handover request is received from the portable Internet terminal 11 (303), the serving base station 12-1 is the candidate base stations recommended by the
응답을 받은 후에(305), 서빙 기지국(12-1)은 추천 가능한 핸드오버 타겟 기지국(12-2)의 확인을 거친 후(306), MOB_BSHO-RSP 메시지[BS1→MS, 서빙 기지 국(12-1)의 IEEE 802.16e 핸드오버 응답 메시지]에 추천 기지국 목록(인접 기지국 목록)을 포함하여 휴대인터넷 단말(11)로 전송한다(307). After receiving the response (305), the serving base station 12-1 checks with the recommendable handover target base station 12-2 (306), and then the MOB_BSHO-RSP message [BS1 → MS, serving base station 12]. IEEE 802.16e handover response message -1), including the recommended base station list (adjacent base station list), is transmitted to the portable Internet terminal 11 (307).
이후, 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)이 추천한 타겟 기지국 중에서 최종 핸드오버 타겟 기지국(12-2)을 결정하여, 서빙 기지국(12-1)으로 MOB_HO-IND 메시지(MS→BS1, IEEE 802.16e 핸드오버 실행 메시지)를 보내 핸드오버를 최종 통보한다(309). Thereafter, the
상기에서, 상기 "303" 단계 내지 "307" 단계는 핸드오버 준비 과정을 나타내고, 상기 "309" 단계는 핸드오버 실행 초기 과정을 나타낸다. In the above, steps "303" to "307" represent a handover preparation process, and "309" represents an initial process of handover execution.
핸드오버 준비 과정(303~307) 동안, 휴대인터넷 단말(11)은 기 획득한 인접 기지국들의 신호의 세기 및 QoS 파라미터 등을 비교하여 최적의 타겟 기지국(12-2)을 결정한다. 즉, 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)으로부터 제공되는 서비스 품질과 신호세기 등을 비교하여 핸드오버가 가능한 기지국들의 리스트를 MOB_MSHO-REQ 메시지에 실어 서빙 기지국(12-1)으로 전송하고(303), 서빙 기지국(12-1)은 그 중 추천하는 기지국들의 리스트(후보 기지국)를 MOB_BSHO-RSP 메시지에 포함하여 회신한다(307). 이때, 서빙 기지국(12-1)은 백본망을 통해 후보 기지국들[이중 하나가 타겟 기지국(12-2)이 됨]에게 핸드오버를 통지하여 휴대인터넷 단말(11)의 세션 및 설정 정보를 미리 전송함으로써(304) 추후 핸드오버 수행 시간을 단축시킬 수 있다. During the handover preparation process (303 to 307), the
이후, 휴대인터넷 단말(11)이 MOB_BSHO-RSP 메시지를 수신하고 타겟 기지국(12-2)을 결정했으면, 서빙 기지국(12-1)으로 MOB_HO-IND 메시지를 보내어 핸드 오버를 최종적으로 통지하고[핸드오버 실행 초기 과정](309), 곧바로 핸드오버를 실행한다[핸드오버 실행 과정](310~316). 핸드오버 실행 과정에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. After the
한편, 핸드오버 준비 과정에서 서빙 기지국(12-1)이 먼저 MOB_BSHO-REQ 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송함으로써 핸드오버 과정을 시작할 수도 있다. Meanwhile, in the handover preparation process, the serving base station 12-1 may start the handover process by first transmitting the MOB_BSHO-REQ message to the
이를 구체적으로 살펴보면, 서빙 기지국(12-1)이 핸드오버 시작을 할 경우에는 MOB_BSHO-REQ 메시지[BS1→MS, 서빙 기지국(12-1)의 IEEE 802.16e 핸드오버 요청 메시지]를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하는데(308), 이때 MOB_BSHO-REQ 메시지에는 서빙 기지국(12-1)이 추천하는 리스트(후보 기지국 목록)가 포함되어 있으며, 휴대인터넷 단말(11)은 추천 기지국을 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 얻은 정보와 기지국 탐색을 통한 정보를 평가하여 MOB_HO-IND 메시지를 서빙 기지국(12-1)으로 전송함으로써 핸드오버를 알린다(309). Specifically, when the serving base station 12-1 starts handover, the mobile Internet terminal (MOB_BSHO-REQ message [BS1 → MS, IEEE 802.16e handover request message of the serving base station 12-1]) 11), where the MOB_BSHO-REQ message includes a list recommended by the serving base station 12-1 (candidate base station list), and the
이제, 핸드오버 실행 과정을 살펴보면, MOB_HO-IND 메시지를 받은 서빙 기지국(12-1)은 자원 유지 시간(Resource Retain Time) 이후에, 휴대인터넷 단말(11)과 연결을 끊고 서비스를 중단한다. 이때, MOB_HO-IND 메시지를 전송한 시점부터 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)을 통해 더 이상 패킷을 송수신할 수 없으므로 새로운 네트워크로 이동한 후 신속하게 망 재진입(Network Re-entry) 절차를 수행해야 한다. 이때, 타겟 기지국(12-2)이 서빙 기지국(12-1)으로부터 수행 능력 및 인증 등에 관한 휴대인터넷 단말(11)의 정보를 수신하였다면, 휴대인터넷 단말(11)은 망 진입 과정 동안 해당 과정을 생략하여 핸드오버 과정을 단축할 수 있다. 망 진입 과정이 성공적으로 완료되면, 타겟 기지국(12-2)은 휴대인터넷 단말(11)로 서비스를 개시한다.Now, referring to the handover execution process, the serving base station 12-1 receiving the MOB_HO-IND message disconnects from the
이를 구체적으로 살펴보면, 새로운 서빙 노드인 타겟 기지국(12-2)은 패스트_레인징(Fast_Ranging) IE를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하고(310), 휴대인터넷 단말(11)은 CDMA 레인징 코드(ranging code)를 타겟 기지국(12-2)으로 전송한다(311). [전송 파라미터 획득 과정] In detail, the new serving node, the target base station 12-2, transmits a fast_ranging IE to the portable Internet terminal 11 (310), and the
전송 파라미터 획득 과정(310,311)을 살펴보면, 타겟 기지국(12-2)은 UL-MAP(Uplink Map), DL-MAP(Downlink Map) 메시지를 매 프레임마다 휴대인터넷 단말(11)로 전송하고, DCD(Downlink Channel Descriptor), UCD(Uplink Channel Descriptor)를 타겟 기지국(12-2)의 설정에 따라 주기적으로 전송하고, 휴대인터넷 단말(11)은 프레임을 수신받아 전달 정보를 확인한다. 여기서, DCD 메시지에는 복신 방법에 대한 송수신 시간, 중심 주파수, 이동성 지원 기능, 기지국 식별 정보, 무선 신호의 계산 방법, 하향 버스트 프로파일 정보 등이 포함된다. 또한, UCD 메시지에는 상향 버스트 프로파일 정보, 경쟁 기반 예약 타임아웃, 레인징 관련 정보, 전력 신호 조정을 위한 정보 등이 포함된다.Referring to the transmission parameter acquisition process (310,311), the target base station 12-2 transmits UL-MAP (Uplink Map), DL-MAP (Downlink Map) message to the
이후, 휴대인터넷 단말(11)은 새로운 서빙 노드인 타겟 기지국(12-2)으로 망 재진입(Network Re-entry) 절차를 수행하게 된다(312~315). 이때, 새로운 네트워크로의 진입 절차는, 크게 레인징(Ranging) 과정(312), 기본 능력 협상 과정(313), 단말 인증 및 키 교환 과정(314), 등록 과정(315), 연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등으로 볼 수 있다. 각 과정에서, 휴대인터넷 단말(11)은 REQ 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고, 타겟 기지국(12-2)으로부터 RSP 메시지를 전송받는다. 휴대인터넷 단말(11)이 새로운 네트워크에 진입함으로써, 핸드오버 절차는 완료되고, 핸드오버 절차를 완료한 다음에는 새로운 서빙 노드인 타겟 기지국(12-2)은 휴대인터넷 단말(11)로 데이터를 전송한다(316). Thereafter, the
상기에서, 레인징 과정(312)을 구체적으로 살펴보면, 휴대인터넷 단말(11)은 레인징 요청(RNG-REQ : Ranging Request) 메시지를 통해 버스트 프로파일, 단말의 MAC(Media Access Control) 정보 등을 타겟 기지국(12-2)으로 보내고, 타겟 기지국(12-2)은 레인징 응답(RNG-RSP : Ranging Response) 메시지로 응답한다(312). 이때, RNG-RSP 메시지에는 레인징 상태, 버스트 프로파일, 휴대인터넷 단말(11)의 MAC 주소, CID(Connection Identifier) 등의 정보가 포함된다. In the above description, the ranging
레인징(RNG) 과정(312)을 수행한 후, 휴대인터넷 단말(11)은 기본 능력 협상 요청(SBC-REQ : SS Basic Capability Request) 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고, 타겟 기지국(12-2)은 기본 능력 협상 응답(SBC-RSP : SS Basic Capability Response) 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하여 무선 자원을 사용하기 위한 정보를 교환한다(313). [기본 능력 협상 과정] 이때, SBC 메시지에는 휴대인터넷 단말(11)의 TDD(Time Division Duplex) 방식에 따른 송수신 전환 시간, 최대 전력, 현재 송신 전력 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple)과 관련된 정보 등이 포함된다.After performing the ranging (RNG)
기본 능력 협상(SBC) 과정(313)을 수행한 후, 휴대인터넷 단말(11)은 PKM(Privacy Key Management) 요청 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 요청하고[EAP 전송 요청]), PKM 응답 메시지를 수신하여 정보 보호에 필요한 암호화 키를 관리한 다[EAP 전송 응답](314). [단말 인증 및 키 교환 과정] After performing the basic capability negotiation (SBC)
단말 인증 및 키 교환 과정(314)을 수행한 후, 휴대인터넷 단말(11)은 등록 요청 메시지(REG-REQ : Registration Request)를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고, 이에 대해 타겟 기지국(12-2)은 등록 응답(REG-RSP : Registration Response) 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송한다(315). [등록 과정] 이때, 등록 요청 메시지에는 상/하향 CID의 수, 인터넷 통신에서 사용할 패킷의 종류(CS : Convergence Sublayer), 최대 분류 정보, 서비스 플로우 등의 정보가 포함된다.After performing the terminal authentication and
등록 과정(315)을 수행한 후, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 추가적으로 타겟 기지국(12-2)은 트래픽 연결 설정을 위한 DSA(Dynamic Service Addition) 요청 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하고, 이에 대해 휴대인터넷 단말(11)이 DSA-RSP(DSA Response) 메시지로 응답하면, DSA-ACK(DSA Acknowledge) 메시지로 확인한다. [연결 설정 과정] 이때, DSA 메시지는 트랜잭션 식별번호를 이용하여 상/하향 서비스 플로우를 처리한다.After performing the
또한, 연결 설정 과정을 수행한 후, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 추가적으로 IP 버전에 따라 IPv4인 경우에는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)v4를 이용하여 휴대인터넷 단말(11)에서 이용할 IP 주소를 자동으로 설정한다. 또한, IPv6인 경우에는 DHCPv6 또는 자동 설정 기능을 이용하여 휴대인터넷 단말(11)에서 이용할 주소를 자동으로 설정한다. [IP 주소 할당 과정] In addition, after performing the connection setup process, although not shown in the figure, in the case of IPv4 additionally according to the IP version automatically using the DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) v4 IP address to be used in the
정리해보면, 먼저 서빙 기지국(12-1)이 휴대인터넷 단말(11)로 주위의 기지국 정보를 담고 있는 MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하게 된다. 휴대인터넷 단말(11)과 서빙 기지국(12-1)은 MOB_SCN-REQ 메시지와 MOB_SCN-RSP 메시지를 주고받게 되고, 이 과정에서 휴대인터넷 단말(11)은 신호세기와 QoS 특성 등에 따라서 타겟 기지국(12-2)을 선택하게 된다. 이후, 휴대인터넷 단말(11)이 타겟 기지국(12-2)을 선택하게 되면, 핸드오버 준비 단계로 들어간다. 핸드오버 수행을 위한 전처리 단계로서, MOB_MSHO-REQ 메시지 및 MOB_BSHO-RSP 메시지, 또는 MOB_BSHO-REQ 메시지를 현재 서빙 기지국(12-1)과 교환을 하게 되면, 핸드오버 준비 단계가 종료된다. In summary, the serving base station 12-1 first transmits the MOB_NBR-ADV message containing the surrounding base station information to the
이후, 휴대인터넷 단말(11)은 실제 핸드오버를 수행하게 된다. 이를 위해, 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)으로 MOB_HO-IND 메시지를 전송하게 된다. 이후에, MOB_HO-IND 메시지를 수신한 서빙 기지국(12-1)은 휴대인터넷 단말(11)에게 할당된 자원을 해제하고, 타겟 기지국(12-2)과 보안기능 및 인증을 수행하게 된다. Thereafter, the
전술한 바와 같이, 핸드오버는 휴대인터넷 단말(11)이 시작할 수도 있고(303), 서빙 기지국(12-1)이 시작할 수도 있다(308). As described above, handover may be initiated by the portable Internet terminal 11 (303) or by the serving base station 12-1 (308).
그럼, 도 5 및 도 6을 참조하여, 휴대인터넷 단말(11)이 핸드오버를 시작하는 경우에 휴대인터넷 단말(11) 및 기지국(12-1,12-2)에서의 핸드오버 제어 과정을 분리하여 살펴보기로 한다. 5 and 6, when the
도 5를 참조하여 살펴보면, 휴대인터넷 단말(11)은 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 알려주기 위해 서빙 기지국(12-1)으로부터 주기적으로 방송되는 MOB_NBR-ADV 메시지[도 4 참조]를 수신하고(501), 인접 기지국들의 스캐닝(Scanning)이 필요하다고 판단되면(502), 서빙 기지국(12-1)으로 MOB_SCN-REQ 메시지를 전송하여 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 요청한다(503). 이후에, 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)으로부터 MOB_SCN-RSP 메시지를 수신받고(504), 본격적으로 인접 기지국들을 스캐닝(Scanning)하게 된다. 따라서 휴대인터넷 단말(11)은 핸드오버에 적합한지 스캐닝을 통해 탐색하며(스캐닝 인터벌 동안 인접 기지국들이 핸드오버에 적합한지를 탐색함), 이를 통해 인접 기지국들의 신호세기를 알 수 있다(505).Referring to FIG. 5, the
만약, 휴대인터넷 단말(11)이 핸드오버를 수행해야겠다고 판단하면(506), 휴대인터넷 단말(11)은 핸드오버를 시작하기 위해서 인접 기지국들(타겟 기지국(12-2)이 포함된 후보 기지국들)의 CINR 값을 포함하여 MOB_MSHO-REQ 메시지를 서빙 기지국(12-1)으로 전송한다(507). If the
이후, 휴대인터넷 단말(11)이 서빙 기지국(12-1)이 추천하는 후보 기지국 목록이 포함된 MOB_BSHO-RSP 메시지를 서빙 기지국(12-1)으로부터 받으면(508), 휴대인터넷 단말(11)은 신호세기에 따라 핸드오버 타겟 기지국(12-2)을 최종 결정하고 MOB_HO-IND 메시지를 통해 최종 핸드오버 타겟 기지국(12-2)을 서빙 기지국(12-1)으로 알린다(509). 이때, MOB_HO-IND 메시지를 전송한 시점부터 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)을 통해 더 이상 패킷을 송수신할 수 없으므로 새로운 네트워크로 이동한 후 신속하게 전송 파라미터 획득 절차 및 망 재진입(Network Re-entry) 절차[레인징(Ranging) 과정, 기본 능력 협상 과정, 단말 인증 및 키 교환 과정, 등록 과정, 연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등]를 수행해야 한다(510~518). 다만, 타겟 기지국(12-2)이 서빙 기지국(12-1)으로부터 수행 능력 및 인증 등에 관한 휴대인터넷 단말(11)의 정보를 수신하였다면, 휴대인터넷 단말(11)은 망 진입 과정 동안 해당 과정을 생략하여 핸드오버 과정을 단축할 수 있다.Subsequently, when the
즉, 핸드오버 실행 초기 과정이 종료되면, 휴대인터넷 단말(11)은 망 재진입 절차를 수행한다. 따라서 휴대인터넷 단말(11)이 타겟 기지국(12-2)으로부터 Fast_Ranging_IE를 받게 되면(510), 휴대인터넷 단말(11)은 RNG-REQ 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고(511), RNG-RSP 응답 메시지를 받아(512), 패스트 레인징(Fast Ranging) 작업을 완료하게 된다.That is, when the initial handover execution process ends, the
이후, 휴대인터넷 단말(11)은 SBC-REQ 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고(513), 이에 대한 응답으로 타겟 기지국(12-2)으로부터 SBC-RSP 메시지를 수신받아(514), 기본 능력(Basic Capability) 협상 과정을 거친다. 그리고 휴대인터넷 단말(11)은 PKM-REQ 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고(515), 이에 대한 응답으로 타겟 기지국(12-2)으로부터 PKM-RSP 메시지를 수신받아(516), 단말 인증 및 키 교환 과정을 거친다. 마지막으로, 휴대인터넷 단말(11)은 REG-REQ 메시지를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고(517), 이에 대한 응답으로 타겟 기지국(12-2)으로부터 REG-RSP 메시지를 수신받아(518) 등록(Registration) 과정을 수행한 후(연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등이 수반될 수 있음), 망 재진입(Network re-entry) 과정을 완료하여 전 핸드오버 절차를 완료한다.Thereafter, the
이와 같이 망 진입 과정이 성공적으로 완료되면, 휴대인터넷 단말(11)은 타겟 기지국(12-2)으로부터 서비스를 받을 수 있다.As such, when the network entry process is successfully completed, the
한편, 도 6을 참조하여 살펴보면, 서빙 기지국(12-1)은 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 포함한 MOB-NBR-ADV 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하고(601), 휴대인터넷 단말(11)로부터 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 요청하는 MOB_SCN-REQ 메시지가 수신되면(602), 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 할당하여 MOB_SCN-RSP 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송한다(603).Meanwhile, referring to FIG. 6, the serving base station 12-1 transmits a MOB-NBR-ADV message including neighbor BS information to the portable Internet terminal 11 (601), and the portable Internet terminal ( 11, when a MOB_SCN-REQ message requesting a scanning interval and an iteration is received (602), the MOB_SCN-RSP message is carried by allocating a scanning interval and an iteration. It transmits to the Internet terminal 11 (603).
이후, 서빙 기지국(12-1)은 휴대인터넷 단말(11)이 추천한 인접 기지국들(타겟 기지국(12-2)이 포함된 후보 기지국들)의 CINR 값이 포함된 MOB_MSHO-REQ 메시지(즉, 이 메시지에는 단말이 타겟 기지국들의 탐색결과를 포함하여 전송함)가 수신되면(604), 휴대인터넷 단말(11)이 추천한 후보 기지국(타겟 기지국(12-2)이 포함됨)으로 백본(Backbone) 망을 통해 휴대인터넷 단말(11)의 핸드오버를 알리게 된다(605). 이에 대한 응답을 추천 타겟 기지국들(타겟 기지국(12-2)이 포함된 후보 기지국)로부터 받게 되면(606), 이 응답을 바탕으로 서빙 기지국(12-1)은 다시 추천 가능한 타겟 기지국(12-2)을 선정하고(607), 백본(Backbone) 망을 이용한 메시지 교환을 통해 선정된 추천 타겟 기지국(12-2)으로 핸드오버 사실을 확인한다(608). Subsequently, the serving base station 12-1 may include a MOB_MSHO-REQ message (that is, a CINR value of neighboring base stations recommended by the portable Internet terminal 11 (ie, candidate base stations including the target base station 12-2)). When the terminal receives the message including the search results of the target base stations in the message (604), the
다음으로, 서빙 기지국(12-1)은 휴대인터넷 단말(11)이 전송한 MOB_MSHO-REQ 메시지에 대한 응답으로 MOB_BSHO-RSP 메시지에 추천 타겟 기지국 목록을 포함시켜 휴대인터넷 단말(11)로 전송한다(609). Next, the serving base station 12-1 includes the recommended target base station list in the MOB_BSHO-RSP message in response to the MOB_MSHO-REQ message transmitted by the
이어서, 서빙 기지국(12-1)은 휴대인터넷 단말(11)에서 타겟 기지국(12-2)을 결정함에 따라 휴대인터넷 단말(11)로부터 MOB_HO-IND 메시지가 수신되어 핸드오버 사실을 최종 통보받게 되며(610), 자원 유지 시간(Resource Retain Time) 후에 휴대인터넷 단말(11)과 연결을 끊는다(611).Subsequently, as the serving base station 12-1 determines the target base station 12-2 at the
이제, 도 7 및 도 8을 참조하여, 서빙 기지국(12-1)이 핸드오버를 시작하는 경우에 휴대인터넷 단말(11) 및 기지국(12-1,12-2)에서의 핸드오버 제어 과정을 분리하여 살펴보기로 한다. 7 and 8, when the serving base station 12-1 starts handover, the handover control process in the
도 7을 참조하여 살펴보면, 휴대인터넷 단말(11)은 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 알려주기 위해 서빙 기지국(12-1)으로부터 주기적으로 방송되는 MOB_NBR-ADV 메시지[도 4 참조]를 수신하고(701), 이후 추천하는 타겟 기지국 목록이 포함된 MOB_BSHO-REQ 메시지를 서빙 기지국(12-1)으로부터 받으면(702), 추천된 인접 기지국(타겟 기지국(12-2)이 포함된 후보 기지국) 중에서 신호세기에 따라 핸드오버 타겟 기지국(12-2)을 최종 결정하고 MOB_HO-IND 메시지를 통해 핸드오버 사실을 서빙 기지국(12-1)으로 최종 통보한다(703).Referring to FIG. 7, the
이때, MOB_HO-IND 메시지를 전송한 시점부터 휴대인터넷 단말(11)은 서빙 기지국(12-1)을 통해 더 이상 패킷을 송수신할 수 없으므로 새로운 네트워크로 이동한 후 신속하게 전송 파라미터 획득 절차 및 망 재진입(Network Re-entry) 절차[레인징(Ranging) 과정, 기본 능력 협상 과정, 단말 인증 및 키 교환 과정, 등록 과정, 연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등]를 수행해야 한다(704~712). 다만, 타겟 기지국(12-2)이 서빙 기지국(12-1)으로부터 수행 능력 및 인증 등에 관한 휴대인터넷 단말(11)의 정보를 수신하였다면, 휴대인터넷 단말(11)은 망 진입 과정 동 안 해당 과정을 생략하여 핸드오버 과정을 단축할 수 있다.At this time, since the MOB_HO-IND message is transmitted, the
따라서 휴대인터넷 단말(11)이 타겟 기지국(12-2)으로부터 Fast_Ranging_IE를 받게 되면(704), 휴대인터넷 단말(11)은 RNG-REQ를 타겟 기지국(12-2)으로 전송하고(705), RNG-RSP 응답을 받아(706), 패스트 레인징(Fast Ranging) 작업을 완료하게 된다.Therefore, when the
이후, 휴대인터넷 단말(11)은 타겟 기지국(12-2)과 SBC-REQ 메시지와 SBC-RSP 메시지를 통해 기본 능력 협상 과정을 거치고(707,708), PKM-REQ 메시지와 PKM-RSP 메시지를 통해 단말 인증 및 키 교환 과정을 수행하고(709,710), 마지막으로 REG-REQ 메시지와 REG-RSP 메시지를 통해 등록 과정(711,712)을 수행하여 망 재진입 과정을 완료함으로써(연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등이 수반될 수 있음) 전 핸드오버 절차를 완료한다.Thereafter, the
이와 같이 망 진입 과정이 성공적으로 완료되면, 휴대인터넷 단말(11)은 타겟 기지국(12-2)으로부터 서비스를 받을 수 있다. As such, when the network entry process is successfully completed, the
한편, 도 8을 참조하여 살펴보면, 서빙 기지국(12-1)은 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 포함한 MOB_NBR-ADV 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하고(801), 핸드오버가 필요하다고 판단되면(802), 백본(Backbone) 망을 통해 후보 기지국들(타겟 기지국(12-2)이 포함됨)에게 미리 핸드오버 사실을 알리는 메시지를 후보 기지국들과 주고받는다(803).Meanwhile, referring to FIG. 8, the serving base station 12-1 transmits a MOB_NBR-ADV message including neighbor BS information to the portable Internet terminal 11 (801) and determines that handover is necessary. In
이후, 서빙 기지국(12-1)이 추천하는 타겟 기지국 목록이 포함된 MOB_BSHO-REQ 메시지를 휴대인터넷 단말(11)로 전송하면(804), 휴대인터넷 단말(11)이 추천된 후보 기지국들(타겟 기지국(12-2)이 포함됨) 중에서 신호세기에 따라 핸드오버 타겟 기지국(12-2)을 최종 결정한 후 MOB_HO-IND 메시지를 통해 핸드오버 사실을 서빙 기지국(12-1)으로 최종 통보하면(805), 서빙 기지국(12-1)은 자원 유지 시간(Resource Retain Time) 이후에, 휴대인터넷 단말(11)과 연결을 끊고 서비스를 중단한다(806).Subsequently, when the
이상에서와 같은 종래 기술에 따른 핸드오버 제어 방법을 옥외용/옥내용 휴대인터넷 시스템에 그대로 적용하게 되면(옥내용 휴대인터넷 시스템에서 옥외용 휴대인터넷 시스템의 핸드오버 제어 절차를 사용하게 되면) 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다. When the handover control method according to the prior art as described above is applied to the outdoor / indoor portable internet system as it is (when the handover control procedure of the outdoor portable internet system is used in the indoor portable internet system), the following problems This will occur.
휴대인터넷 단말들(11)은 두 가지 서로 다른 특징을 갖는 옥내용/옥외용 기지국들(12,13)에 접속하여 단말의 이동성 등과 같은 가입자 고유의 환경에 적합한 기지국을 통해 서비스를 제공받을 수 있게 된다. 따라서 이러한 다양한 기지국들(12,13)이 기존 셀룰러 이동통신 시스템에 비해 다수 배치된 휴대인터넷 시스템과 같은 새로운 환경에서 기존의 방식대로 기지국(12)이나 단말(11)이 핸드오버에 필요한 메시지들을 전송하게 될 경우, 기지국(12)이 주기적으로 방송(Broadcasting)하는 인접 기지국들의 정보를 담고 있는 MOB_NBR-ADV 메시지의 크기가 인접 기지국 수에 비례하여 증가하는 등 핸드오버 메시지 오버헤드(Overhead)가 증가하여 시스템 전송 효율을 저하시키는 원인이 된다. 더욱이, 단말(11)과 기지국(12)이 핸드오버 절차를 진행하는데 요구되는 각종 메시지들인 MOB_SCN-REQ, MOB_SCN-RSP, MOB_SCN-REP, MOB_MSHO-REQ, MOB_BSHO-REQ, MOB_BSHO-RSP 메시지 등의 크기도 인접 기지국 수에 비례하여 증가하므로 시스템 전송 용량을 효율적으로 활용하지 못하게 된다.The
단말(11)의 핸드오버는 다수의 절차를 거쳐 진행되며, 각 절차들에는 단말/기지국이 서로 전송하게 되는 메시지들이 존재하게 된다. 또한, 대부분의 메시지에는 여러 인접 기지국들의 정보가 포함되어 있다. 따라서 기존 셀룰러 이동통신 시스템 대비, 다수의 옥내용/옥외용 기지국들(12,13)로 구성된 휴대인터넷 시스템에서는 이러한 메시지의 크기가 늘어난 기지국 수에 비례하여 증가하게 되고, 단말(11)은 다수의 기지국들(12,13)을 탐색하여야 하기 때문에 핸드오버 지연(Latency) 문제와 메시지 오버헤드 문제가 발생하게 된다.Handover of the terminal 11 proceeds through a number of procedures, each of which has a message that the terminal / base station to transmit to each other. In addition, most messages include information of several neighboring base stations. Therefore, compared to the existing cellular mobile communication system, in a portable Internet system composed of a plurality of indoor /
또한, 기존 셀룰러 이동통신 시스템 대비, 동일 면적에 다수의 기지국들이 존재하는 휴대인터넷 시스템은 단말의 핸드오버 시행이 잦아지게 되므로 핸드오버 지연이 서비스에 영향을 줄 수 있다. 따라서 단말(11)이 이동 상태에서도 기지국(12,13)과 통신을 유지시키기 위한 핸드오버 기술에 대한 중요성이 매우 높으며, 이러한 핸드오버 절차 진행 시 단말(11)의 끊김 없는 통신 유지를 위하여 핸드오버 지연을 최대한 줄이는 것이 매우 중요하다.In addition, compared to the existing cellular mobile communication system, a handheld Internet system in which a plurality of base stations exist in the same area is frequently handed out by the terminal, so handover delay may affect the service. Therefore, the importance of handover technology for maintaining communication with the
따라서 본 발명은 옥내용/옥외용 기지국이 존재하는 휴대인터넷 시스템에서 단말의 핸드오버 시에, 핸드오버 지연(Latency) 및 메시지 오버헤드(Overhead)를 감소시킬 수 있는 핸드오버 제어 방법 및 그를 위한 핸드오버 메시지 구성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a handover control method and a handover method for reducing handover latency and message overhead during handover of a terminal in a mobile Internet system in which indoor / outdoor base stations exist. Its purpose is to provide a way of constructing messages.
즉, 본 발명에서는 동일한 면적에 기존 셀룰러 이동통신 시스템보다 많은 수의 기지국들이 존재하는 휴대인터넷 시스템 환경에서 각 기지국들이 주기적으로 방송하는 MOB_NBR-ADV 메시지 오버헤드를 최소화하여 시스템 전송 용량을 효율적으로 활용할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 다양한 종류의 기지국들이 혼재하는 옥내용/옥외용 휴대인터넷 시스템 환경에서 단말의 핸드오버 빈도수가 커지게 되어 발생하는 핸드오버 지연 증가 및 핸드오버 메시지 오버헤드 증가에 따른 시스템 성능 저하를 최소화하고자 한다.That is, in the present invention, in a mobile Internet system environment in which a larger number of base stations exist in the same area than existing cellular mobile communication systems, it is possible to efficiently utilize system transmission capacity by minimizing the MOB_NBR-ADV message overhead broadcasted by each base station periodically. Make sure In addition, the present invention minimizes system performance degradation due to an increase in handover delay and an increase in handover message overhead caused by an increase in the handover frequency of a terminal in an indoor / outdoor portable Internet system environment in which various types of base stations are mixed. I would like to.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 옥내용 기지국 및 옥외용 기지국을 포함하는 무선통신 시스템에서의 핸드오버 메시지 구성 방법에 있어서, 상기 옥외용 기지국이 제공하는 셀 영역을 상기 옥내용 기지국이 배치된 위치에 따라 내곽 또는 외곽으로 구분하고, 상기 옥외용 기지국의 셀 영역 내의 상기 옥내용 기지국을 상기 옥내용 기지국의 구성 형태에 따라 단일 구성 옥내용 기지국 또는 그룹 구성 옥내용 기지국으로 구분하는 단계; 및 상기 옥내용 기지국의 배치 정보 및 구성 정보를 바탕으로, 상기 옥내용 기지국 중에서 옥내용 서빙 기지국이 핸드오버를 위한 인접 기지국 정보 관련 메시지를 구성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for constructing a handover message in a wireless communication system including an indoor base station and an outdoor base station, wherein the cell area provided by the outdoor base station is located at a location where the indoor base station is disposed. Dividing the indoor base station into an inner base station or an outer base station, and dividing the indoor base station in a cell area of the outdoor base station into a single base station indoor group or a group base station indoor base station according to the configuration form of the base station base station; And configuring, by the indoor serving base station, a neighboring base station information related message for handover based on the deployment information and configuration information of the indoor base station.
한편, 본 발명은, 기지국에서의 핸드오버 제어 방법에 있어서, 단말이 옥외용 기지국에서 옥내용 서빙 기지국으로 제1 핸드오버를 수행한 경우, 상기 옥외용 기지국이 상기 단말과의 연결 정보를 저장하는 단계; 상기 단말이 상기 옥외용 기지국을 탐색한 후 상기 옥내용 서빙 기지국에서 상기 옥외용 기지국으로 제2 핸드오버 필요 시에, 상기 옥외용 기지국의 탐색 결과를 포함하여 핸드오버를 상기 옥내용 서빙 기지국으로 요청하면, 상기 옥내용 서빙 기지국이 핸드오버 후보 기지국의 확인 결과를 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 단말이 핸드오버 타겟 기지국을 선정함에 따라, 상기 핸드오버 타겟 기지국으로 선정된 상기 옥외용 기지국이 상기 연결 정보를 이용하여 상기 단말의 핸드오버를 보장하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the present invention provides a method for controlling a handover in a base station, comprising: storing, by the outdoor base station, connection information with the terminal when the terminal performs a first handover from an outdoor base station to an indoor serving base station; When the terminal searches for the outdoor base station and requests a handover from the indoor serving base station to the outdoor base station when the second handover is required, the handover is requested to the indoor serving base station including the search result of the outdoor base station. Transmitting, by the indoor serving base station, the confirmation result of the handover candidate base station to the terminal; And as the terminal selects a handover target base station, the outdoor base station selected as the handover target base station to ensure handover of the terminal using the connection information.
또한, 본 발명은, 기지국에서의 핸드오버 제어 방법에 있어서, 단말이 옥외용 기지국에서 옥내용 서빙 기지국으로 제1 핸드오버를 수행한 경우, 상기 옥내용 서빙 기지국이 옥내용 기지국의 배치 정보 및 구성 정보를 바탕으로 핸드오버를 위한 인접 기지국 정보 관련 메시지를 구성하여 방송하는 단계; 상기 단말이 기 저장된 상기 옥외용 기지국의 정보와 '상기 인접 기지국 정보 관련 메시지를 통해 획득한 동일 그룹의 타 옥내용 기지국의 정보'를 바탕으로 하여 상기 옥외용 기지국 및 상기 타 옥내용 기지국을 탐색한 후 상기 옥내용 서빙 기지국에서 상기 타 옥내용 기지국으로 제2 핸드오버 필요 시에 기지국 탐색 결과를 포함하여 핸드오버를 상기 옥내용 서빙 기지국으로 요청하면, 상기 옥내용 서빙 기지국이 핸드오버 후보 기지국의 확인 결과를 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 단말이 핸드오버 타겟 기지국을 선정함에 따라, 상기 옥내용 서빙 기지국이 상기 선정된 핸드오버 타겟 기지국으로 상기 제2 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.In addition, the present invention, in the handover control method in the base station, when the terminal performs the first handover from the outdoor base station to the indoor serving base station, the indoor serving base station configuration information and configuration information of the indoor base station Constructing and broadcasting a neighbor base station information related message for handover based on the broadcast; The terminal searches for the outdoor base station and the indoor base station based on previously stored information of the outdoor base station and 'information of the same group of indoor base stations acquired through the neighbor base station information related message'. When the indoor serving base station requests a handover to the indoor serving base station, including a result of the base station search when the second handover is needed from the indoor serving base station, the indoor serving base station receives the confirmation result of the handover candidate base station. Transmitting to the terminal; And as the terminal selects a handover target base station, performing the second handover by the indoor serving base station to the selected handover target base station.
한편, 본 발명은, 단말에서의 핸드오버 제어 방법에 있어서, 상기 단말이 옥외용 기지국에서 옥내용 서빙 기지국으로 제1 핸드오버를 수행한 후, 이전 접속된 상기 옥외용 기지국에 대한 정보를 저장하는 단계; 상기 단말이 기 저장된 상기 옥외용 기지국에 대한 정보를 바탕으로 옥외용 기지국 탐색을 수행하는 단계; 상기 단말이 상기 옥내용 서빙 기지국에서 상기 옥외용 기지국으로 제2 핸드오버 필요 시에, 상기 옥외용 기지국의 탐색 결과를 포함하여 핸드오버를 상기 옥내용 서빙 기지국으로 요청하고, 상기 옥내용 서빙 기지국으로부터 핸드오버 후보 기지국의 확인 결과를 수신받는 단계; 및 상기 단말이 핸드오버 타겟 기지국을 선정하여 상기 옥외용 기지국으로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the present invention provides a method for controlling a handover in a terminal, the method comprising: storing information about the previously connected outdoor base station by the terminal after performing a first handover from an outdoor base station to an indoor serving base station; Performing, by the terminal, searching for an outdoor base station based on information about the outdoor base station previously stored; When the terminal needs a second handover from the indoor serving base station to the outdoor base station, requesting a handover to the indoor serving base station including a search result of the outdoor base station, and handing over from the indoor serving base station. Receiving a confirmation result of the candidate base station; And selecting, by the terminal, a handover target base station and performing a handover to the outdoor base station.
또한, 본 발명은, 단말에서의 핸드오버 제어 방법에 있어서, 상기 단말이 옥외용 기지국에서 옥내용 서빙 기지국으로 제1 핸드오버를 수행한 후, 이전 접속된 상기 옥외용 기지국에 대한 정보를 저장하고, 상기 옥내용 서빙 기지국으로부터 '옥내용 기지국의 배치 정보 및 구성 정보를 바탕으로 한 핸드오버를 위한 인접 기지국 정보 관련 메시지'를 수신받는 단계; 상기 단말이 기 저장된 상기 옥외용 기지국에 대한 정보와 '상기 인접 기지국 정보 관련 메시지를 통해 획득한 동일 그룹의 타 옥내용 기지국의 정보'를 바탕으로 상기 옥외용 기지국 및 상기 타 옥내용 기지국을 탐색하는 단계; 상기 단말이 상기 옥내용 서빙 기지국에서 상기 타 옥내용 기지국으로 제2 핸드오버 필요 시에, 기지국 탐색 결과를 포함하여 핸드오버를 상기 옥내용 서빙 기지국으로 요청하고, 상기 옥내용 서빙 기지국로부터 핸드오버 후보 기지국의 확인 결과를 수신받는 단계; 및 상기 단말이 핸드오버 타겟 기지국을 선정하여 상기 선정된 핸드오버 타겟 기지국으로 상기 제2 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a method for controlling a handover in a terminal, after the terminal performs a first handover from an outdoor base station to an indoor serving base station, and stores information about the previously connected outdoor base station, and Receiving, from an indoor serving base station, a message related to neighbor base station information for handover based on configuration information and configuration information of the indoor base station; Searching, by the terminal, the outdoor base station and the indoor base station based on previously stored information about the outdoor base station and 'information of the same group of indoor base stations acquired through the neighbor base station information related message'; When the terminal needs a second handover from the indoor serving base station to the other indoor base station, requesting a handover to the indoor serving base station including a result of the base station search, and a handover candidate from the indoor serving base station. Receiving a confirmation result of the base station; And selecting, by the terminal, a handover target base station and performing the second handover to the selected handover target base station.
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상기와 같은 본 발명은, 기존 핸드오버 방식을 휴대인터넷 시스템에 적용할 경우 기지국 수의 밀도 증가로 인해 각 기지국의 핸드오버 후보 인접 기지국의 수가 증가하여 발생하는 MOB_NBR-ADV 메시지의 브로드캐스팅 오버헤드 문제를 줄일 수 있는 효과가 있다. In the present invention as described above, when the existing handover scheme is applied to the portable Internet system, the broadcasting overhead problem of the MOB_NBR-ADV message caused by the increase in the number of neighboring base station handover candidates due to the increase in the density of the base stations. There is an effect to reduce.
이러한 MOB_NBR-ADV 메시지가 감소함으로 인해 옥내용 기지국에서 옥외용 기지국으로 핸드오버를 진행할 경우, 각 핸드오버 절차에 필요한 메시지들(MOB_SCN-REQ, MOB_SCN-RSP, MOB_SCN-REP, MOB_MSHO-REQ, MOB_BSHO-REQ, MOB_BSHO-RSP 메시지)에 포함되는 기지국 정보들의 양이 줄어들게 되어, 시스템 전송 용량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 탐색해야 할 인접 기지국들의 수가 감소함에 따라 핸드오버 지연에 소요되는 대부분의 시간인 인접 기지국 탐색 시간을 대폭 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 그러므로 단말 및 기지국의 해당 메시지들의 처리 시간 단축 및 전송 메시지 크기 감소가 가능하며, 인접 기지국 탐색 횟수를 줄일 수 있어 기지국 탐색 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다. When the handover is performed from the indoor base station to the outdoor base station due to the decrease of the MOB_NBR-ADV message, the messages necessary for each handover procedure (MOB_SCN-REQ, MOB_SCN-RSP, MOB_SCN-REP, MOB_MSHO-REQ, MOB_BSHO-REQ). , The amount of base station information included in the MOB_BSHO-RSP message) is reduced, thereby increasing the system transmission capacity. Also, as the number of neighbor base stations to be searched is reduced, there is an advantage that the neighbor base station search time, which is most of the time required for handover delay, can be greatly reduced. Therefore, it is possible to shorten the processing time of the corresponding messages of the terminal and the base station and to reduce the transmission message size, and to reduce the number of neighbor base station search times, thereby reducing the base station search time.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 9는 본 발명이 적용되는 옥내용/옥외용 휴대인터넷(WiBro) 망의 구성 예시도이다.9 is an exemplary configuration diagram of an indoor / outdoor portable Internet (WiBro) network to which the present invention is applied.
도 9에 도시된 바와 같이, 옥내용/옥외용 기지국으로 이루어진 휴대인터넷 시스템은, 셀 중앙에 옥외용 기지국들(12-1~12-3)이 배치되어 있으며, 옥외용 기지국(12-1~12-3)이 제공하는 셀 영역 안에 옥내용 기지국들(13-1,13-7~13-9)이 독립적(13-1,13-7~13-9)으로 또는 그룹(13-5,13-6)(9f)을 지어 배치되어 있다. 또한, 두 개 이상의 셀 영역이 겹쳐진 부분에 위치한 옥내용 기지국들(13-2~13-4)도 존재한다.As shown in FIG. 9, in the portable Internet system including indoor / outdoor base stations, outdoor base stations 12-1 to 12-3 are disposed in the center of a cell, and outdoor base stations 12-1 to 12-3 are provided. Indoor base stations 13-1, 13-7-13-9 are independent (13-1, 13-7-13-9) or groups 13-5, 13-6 in a cell area provided by; ) 9f is arranged. In addition, indoor base stations 13-2 to 13-4 are located at overlapping portions of two or more cell regions.
도 9에서는 휴대인터넷 시스템에서 옥외용 기지국들(12-1~12-3)과 옥내용 기지국들(13-1~13-9)의 계층적(Hierarchical) ID 구조를 보여준다.9 illustrates a hierarchical ID structure of outdoor base stations 12-1 to 12-3 and indoor base stations 13-1 to 13-9 in a portable Internet system.
즉, 도 9에서는 옥외용 기지국(112-1~12-3)을 "BS"로, 옥내용 기지국(13-1~13-9)을 "Inner_BS"로, 단말을 "MS"로, 그리고 옥내용 기지국 그룹을 "G"로 표기하였다. 또한, BS와 Inner_BS, MS 그리고 G에 BS1, Inner_BS1, MS1, 또는 G1과 같이 숫자를 붙여 구분하며, 옥외용 기지국1(BS1)(12-1)에 속한 옥내용 기지국1(Inner_BS1)(13-1)을 "BS1.Inner_BS1"으로 표기하였다. 또한, 옥외용 기지국2(BS2)(12-2)에 속한 그룹(9f)을 구성하는 옥내용 기지국5(Inner_BS5)(13-5), 옥내용 기지국6(Inner_BS6)(13-6)을 각각 "BS2.G1.Inner_BS5", "BS2.G1.Inner_BS6"으로 표기하였다.That is, in FIG. 9, the outdoor base stations 112-1 to 12-3 are set to "BS", the indoor base stations 13-1 to 13-9 are set to "Inner_BS", the terminal is set to "MS", and indoors. The base station group is designated as "G". In addition, BS and Inner_BS, MS, and G are distinguished by attaching numbers such as BS1, Inner_BS1, MS1, or G1, and indoor base station 1 (Inner_BS1) (13-1) belonging to outdoor base station 1 (BS1) 12-1. ) Is designated as "BS1.Inner_BS1". In addition, indoor base station 5 (Inner_BS5) 13-5 and indoor base station 6 (Inner_BS6) 13-6, which constitute a
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 셀 내곽 지역에서의 핸드오버 제어 과정을 보여주는 설명도이고, 도 12 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 셀 외곽 지역에서의 핸드오버 제어 과정을 보여주는 설명도이다. 10 and 11 are explanatory views showing a handover control process in a cell inner region according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 12 to 15 are handover control processes in a cell outer region according to an embodiment of the present invention. It is an explanatory diagram showing.
도 10은 단말(MS)(11)의 이동 경로가 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역에서 단일 구성된 옥내용 기지국1(13-1)의 셀 영역(10d)으로 핸드오버를 수행하고(10a), 단일 구성된 옥내용 기지국1(13-1)의 셀 영역(10d)에서 단말(11)이 이동하며(10b) 서비스를 받다가, 이후 기존과 동일한 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역으로 이동하는(10c) 시나리오[옥외용 기지국1 → 단일 구성 옥내용 기지국1 → 옥외용 기지국1 핸드오버 시나리오(셀 내곽에 옥내용 기지국이 위치한 시나리오)]를 나타낸 것이다.10 shows that the mobile path of the terminal 11 performs handover from the cell area of the
도 10에서, 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역 내에 존재하는 단일 구성된 옥내용 기지국1,2(13-1,13-2)가 서비스 가능한 셀 영역은 "10d", "10e"와 같다.In FIG. 10, the cell areas that can be serviced by a single configured
도 11은 단말(MS)(11)의 이동 경로가 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역에서 그룹(11d)으로 구성된 옥내용 기지국1(13-1)의 셀 영역으로 핸드오버를 수행하고(11a), 이후 동일 그룹(10d) 내에서 이동하여(11b) 다른 옥내용 기지국3(13-3)으로 핸드오버를 진행하고, 이후 기존과 동일한 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역으로 이동하는(11c) 시나리오[옥외용 기지국1 → 그룹 구성 옥내용 기지국1 → 그룹 구성 옥내용 기지국3 → 옥외용 기지국1 핸드오버 시나리오(셀 내곽에 옥내용 기지국 그룹이 위치한 시나리오)]를 나타낸 것이다.FIG. 11 shows that the mobile path of the terminal 11 performs handover from the cell area of the
도 11에서, 그룹으로 구성된 옥내용 기지국들(13-1~13-3)(13-4,13-5)이 서비스 가능한 셀 영역은 "11d", "11e"와 같다. In FIG. 11, cell areas that can be serviced by indoor base stations 13-1 to 13-3 (13-4 and 13-5) configured as a group are equal to "11d" and "11e".
도 12는 단말(MS)(11)의 이동 경로가 옥외용 기지국(12-1)의 셀 영역에서 셀 외곽지역에 위치한 단일 구성된 옥내용 기지국2(13-2)의 셀 영역(12d)으로 핸드오버를 수행하고(12a), 셀 외곽 지역에 위치한 단일 구성된 옥내용 기지국2(13-2)의 셀 영역(12d)에서 단말(11)이 이동하며(12b) 서비스를 받다가, 이후 기존과 동일한 옥외용 기지국(12-1)의 셀 영역으로 이동하는(12c) 시나리오[옥외용 기지국1 → 단일 구성 옥내용 기지국2 → 동일한 옥외용 기지국1 핸드오버 시나리오(셀 외곽에 옥내용 기지국이 위치한 시나리오)]를 나타낸 것이다.FIG. 12 shows that the mobile path of the
도 12에서, 옥외용 기지국1(12-1), 옥외용 기지국2(12-2)의 셀 외곽 영역에 위치한 단일 구성된 옥내용 기지국1,2,3,4(13-1~13-4)가 서비스 가능한 셀 영역은 "12d", "12e", "12f", "12g"와 같다.In FIG. 12, a single configured
도 13은 단말(MS)(11)의 이동 경로가 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역에서 셀 외곽지역에 위치한 단일 구성된 옥내용 기지국2(13-2)의 셀 영역(13d)으로 핸드오버를 수행하고(13a), 셀 외곽 지역에 위치한 단일 구성된 옥내용 기지국2(13-2)의 셀 영역(13d)에서 단말(11)이 이동하며(13b) 서비스를 받다가, 이후 기존과 다른 옥외용 기지국2(12-2)의 셀 영역으로 이동하는(13c) 시나리오[옥외용 기지국1 → 단일 구성 옥내용 기지국2 → 다른 옥외용 기지국2 핸드오버 시나리오(실 외곽에 옥내용 기지국이 위치한 시나리오)]를 나타낸 것이다.FIG. 13 shows the movement path of the
도 13에서, 옥외용 기지국1(12-1), 옥외용 기지국2(12-2)의 셀 외곽 영역에 위치한 단일 구성된 옥내용 기지국1,2,3,4(13-1~13-4)가 서비스 가능한 셀 영역은 "13d", "13e", "13f", "13g"와 같다.In FIG. 13, a single configured
도 14는 단말(MS)(11)의 이동 경로가 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역에서 셀 외곽지역에 위치한 그룹(14d)으로 구성된 옥내용 기지국1(13-1)의 셀 영역으로 핸드오버를 수행하고(14a), 이후 동일 그룹(14d) 내에서 이동하여(14b) 다른 옥내용 기지국2(13-2)로 핸드오버를 진행하고(14b), 이후 기존과 동일한 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역으로 이동하는(14c) 시나리오[옥외용 기지국1 → 그룹 구성 옥내용 기지국1 → 그룹 구성 옥내용 기지국2 → 동일한 옥외용 기지국1 핸드오버 시나리오(셀 외곽에 옥내용 기지국이 위치한 시나리오)]를 나타낸 것이다.FIG. 14 shows a cell path of an indoor base station 1 (13-1) in which a mobile path of a terminal (MS) 11 is composed of a group 14d located in a cell outer area from a cell area of an
도 14에서, 그룹으로 구성된 옥내용 기지국들(13-1~13-3)(13-4~13-6)(13-7~13-9)이 서비스 가능한 셀 영역은 "14d", "14e", "14f"와 같다. In FIG. 14, cell areas that can be serviced by indoor base stations 13-1 to 13-3 (13-4 to 13-6) (13-7 to 13-9) configured as groups are "14d" and "14e. Is equivalent to "14f".
도 15는 단말(MS)(11)의 이동 경로가 옥외용 기지국1(12-1)의 셀 영역에서 셀 외곽지역에 위치한 그룹(15d)으로 구성된 옥내용 기지국1(13-1)의 셀 영역으로 핸드오버를 수행하고(15a), 이후 동일 그룹(15d) 내에서 이동하여(15b) 다른 옥내용 기지국2(13-2)로 핸드오버를 진행하고, 이후 기존과 다른 옥외용 기지국2(12-2)의 셀 영역으로 이동하는(15c) 시나리오[옥외용 기지국1 → 그룹 구성 옥내용 기지국1 → 그룹 구성 옥내용 기지국2 → 다른 옥외용 기지국2 핸드오버 시나리오(셀 외곽에 옥내용 기지국이 위치한 시나리오)]를 나타낸 것이다.FIG. 15 shows a cell path of an indoor base station 1 (13-1) in which a mobile path of a terminal (MS) 11 is composed of a
도 15에서, 그룹으로 구성된 옥내용 기지국들(13-1~13-3)(13-4~13-6)(13-7~13-9)이 서비스 가능한 셀 영역은 "15d", "15e", "15f"와 같다. In FIG. 15, cell areas that can be serviced by indoor base stations 13-1 to 13-3 (13-4 to 13-6) and 13-7 to 13-9 in groups are "15d" and "15e. Is equivalent to "15f".
도 10, 도 12, 도 13에서, 단일 구성된 옥내용 기지국(13)의 셀 영역은 가정용 휴대인터넷 시스템과 같이 소규모 영역에 설치된 옥내용 기지국이다. 10, 12, and 13, the cell area of the unitary indoor base station 13 is an indoor base station installed in a small area, such as a home portable Internet system.
도 11, 도 14, 도 15에서, 그룹 구성된 옥내용 기지국(13)의 셀 영역은 기업용 휴대인터넷 시스템과 같이 특정 기업이나 사업장에서 인위적 목적으로 옥내용 기지국들을 그룹화한 경우와, 단일 배치된 옥내용 기지국들의 셀 영역이 겹쳐지는 경우를 의미한다.11, 14, and 15, the cell area of the grouped indoor base station 13 is a case where indoor base stations are grouped for artificial purposes in a specific company or a business place, such as an enterprise portable Internet system, This means that the cell areas of the base stations overlap.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 셀 내곽 지역에 옥내용 기지국(13)이 존재하는 경우, 단말(11)의 이동에 의해 기존에 접속했던 옥외용 기지국(12-1)으로 다시 핸드오버가 가능하다. 즉, 해당 옥외용 기지국(12-1)의 문제로 인해 기존에 접속했던 옥외용 기지국(12-1)으로의 핸드오버가 불가능한 상황이 아니라면 대부분의 단말(11)은 기존에 접속했던 옥외용 기지국(12-1)으로 핸드오버를 진행한다. As shown in FIGS. 10 and 11, when the indoor base station 13 exists in the cell inner region, the handover is performed again to the outdoor base station 12-1 that has been previously connected by the movement of the terminal 11. It is possible. That is, unless a situation in which handover to the previously connected outdoor base station 12-1 is not possible due to a problem of the outdoor base station 12-1, most of the
도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 셀 외곽 지역에 옥내용 기지국(13)이 존재하는 경우, 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 수행한 단말들(11)은 이전에 접속했던 동일한 옥외용 기지국(12-1)으로 다시 핸드오버를 수행하거나, 인접해 있는 다른 옥외용 기지국(12-2)으로 핸드오버를 수행한다. 즉, 기존에 접속했던 옥외용 기지국(12-1)으로 핸드오버가 진행될 수 없는 불가피한 상황이거나, 단말(11)의 진행방향이 기존에 접속했던 옥외용 기지국(12-1) 방향이 아니라면 대부분의 단말들(11)은 셀 구조상 기존의 옥외용 기지국(12-1)으로 핸드오버를 진행하는 것이 유리하다.12 to 15, when the indoor base station 13 is located in the cell outlying region, the
이와 같은 환경에서 기지국들이 단말들의 핸드오버 준비를 돕기 위해 인접 기지국들의 정보를 포함하여 전송하는 메시지인 MOB_NBR-ADV 메시지를 전송할 때, 기존 셀룰러 이동통신 시스템의 핸드오버 방식을 그대로 휴대인터넷 시스템에 적용하는 경우, 옥외용 기지국들(12)의 정보뿐만 아니라, 수많은 옥내용 기지국들(13)의 정보를 모두 포함하여 전송하기 때문에 메시지 크기가 상당히 증가되며, 이로 인한 핸드오버 메시지의 브로드캐스팅(Broadcasting) 오버헤드 문제가 발생한다. In such an environment, when the base stations transmit the MOB_NBR-ADV message, which is a message transmitted by including information of neighboring base stations to help the terminal prepare for handover, the handover method of the existing cellular mobile communication system is applied to the mobile Internet system. In this case, the message size is considerably increased because it transmits not only the information of the
이에, 본 발명에서는 옥내용 기지국(13)의 경우 이러한 브로드캐스팅(Broadcasting) 오버헤드 문제를 줄이기 위해 새로운 정책을 통한 MOB_NBR-ADV 메시지 구성을 제안한다. 이를 통해 기존 셀룰러 이동통신 시스템에 사용되는 핸드오버 방식을 휴대인터넷 시스템에서 적용할 경우 발생하는 MOB_NBR-ADV 메시지의 브로드캐스팅 오버헤드 문제를 줄일 수 있다.Accordingly, in the present invention, the indoor base station 13 proposes a MOB_NBR-ADV message configuration through a new policy in order to reduce such broadcasting overhead problem. Through this, it is possible to reduce the broadcasting overhead problem of MOB_NBR-ADV message generated when the handover method used in the existing cellular mobile communication system is applied in the portable Internet system.
즉, 본 발명에서 MOB_NBR-ADV 메시지의 구성은 기지국(12,13)의 배치 정보를 활용한다. 즉, 옥외용 기지국(12)이 제공하는 셀 영역을 내곽/외곽 지역으로 구분하고, 셀 내곽에 위치하는 옥내용 기지국(13)과 셀 외곽에 위치하는 옥내용 기지국(13)의 MOB_NBR-ADV 메시지 구성을 구분한다. 또한, 옥내용 기지국들(13) 사이에도, 가정에서 사용되는 옥내용 기지국 같이 옥내용 기지국이 독립적으로 단일 동작하는 경우와, 기업 등에서 사용되는 옥내용 기지국 같이 옥내용 기지국들이 그룹을 지어 동작하게 되는 경우의 MOB_NBR-ADV 메시지를 구분한다.That is, in the present invention, the configuration of the MOB_NBR-ADV message utilizes the placement information of the
옥내용 기지국들(13)의 아이디는 옥외용 기지국(12)의 아이디를 슈퍼셋(Superset)으로 구성한 계층적 구조이다. 계층적 구조 아이디는 각종 옥내용/옥외용 기지국들(12,13)이 혼재된 휴대인터넷 시스템에서 기지국(12,13)이 MOB_NBR-ADV 메시지를 구성할 경우와 MOB_NBR-ADV 메시지를 받은 단말(11)이 기지국 아이디를 구분할 경우 좋은 구조이다. The IDs of the indoor base stations 13 are a hierarchical structure in which the IDs of the
기지국(12,13)은 MOB_NBR-ADV 메시지를 구성할 때 단말(11)의 핸드오버에 필요한 인접 기지국들의 정보를 포함한다. 이때, 옥내용 기지국(13)의 경우, 서로 거리가 떨어져 있는 독립적으로 동작하는 옥내용 기지국들(13) 사이에서 단말(11)이 직접 옥내용 기지국(13)에서 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 진행하는 시나리오는 발생할 수 없으므로, 옥내용 기지국(13)이 MOB_NBR-ADV 메시지를 구성할 때 자신을 포함하는 옥외용 기지국들(12)의 정보와 그룹을 형성하는 옥내용 기지국들의 정보만을 포함하여 메시지를 구성한다. 또한, 단말(11)의 이동 경로 상 옥내용 기지국(13)에서 특정 옥외용 기지국(12)으로의 핸드오버 시나리오만 존재하는 경우에는, MOB_NBR-ADV 메시지를 방송(Broadcasting)하지 않고 단말(11)의 요청이 존재하는 경우에만 각 단말(11)에게 MOB_NBR-ADV 메시지를 유니캐스팅(Unicasting)할 수 있다. The
즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 옥내용 기지국1(13-1)이 옥외용 기지국1(BS1)(12-1)의 셀 내곽지역에 위치하고 단일 옥내용 기지국(BS1.Inner_BS1)으로 구성된 경우, 옥내용 기지국1(13-1)은 자신의 셀 영역(10d)을 포함하는 옥외용 기지국1(12-1)의 정보만을 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나, MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않을 수도 있다. That is, as shown in FIG. 10, when the
그러나 도 11에 도시된 바와 같이, 옥내용 기지국1~3(13-1~13-3)이 옥외용 기지국1(BS1)(12-1)의 셀 내곽지역에 위치하고 그룹(11d)을 구성하는 옥내용 기지국들(BS1.G1.Inner_BS1, BS1.G1.Inner_BS2, BS1.G1.Inner_BS3)로 구성된 경우, 옥내용 기지국1(13-1)은 자신이 속해 있는 그룹(11d)의 다른 옥내용 기지국들(13-2,13-3)과 자신의 셀 영역을 포함하는 옥외용 기지국1(12-1)의 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나, 자신이 속해 있는 그룹(11d)의 다른 옥내용 기지국들(13-2,13-3)의 정보로만 MOB_NBR-ADV 메시지를 구성하여 방송한다.However, as shown in FIG. 11,
한편, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 옥내용 기지국2(13-2)이 옥외용 기지국1(BS1)(12-1)과 옥외용 기지국2(BS2)(12-2)의 셀 외곽지역에 위치하고 단일 옥내용 기지국(BS1/BS2.Inner_BS2)으로 구성된 경우, 옥내용 기지국2(13-2)는 자신의 셀 영역(12d or 13d)을 포함하는 옥외용 기지국1(12-1)과 옥외용 기지국2(12-2)의 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나, MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않을 수도 있다.12 and 13, the indoor base station 2 (13-2) is located outside the cell of the outdoor base station 1 (BS1) 12-1 and the outdoor base station 2 (BS2) 12-2. If located at and configured as a single indoor base station (BS1 / BS2.Inner_BS2), indoor base station 2 (13-2) is an outdoor base station 1 (12-1) and an outdoor base station including its cell area (12d or 13d). The information of 2 (12-2) may be included in the MOB_NBR-ADV message and broadcasted, or the MOB_NBR-ADV message may not be transmitted.
그러나 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 옥내용 기지국1~3(13-1~13-3)이 옥외용 기지국1(BS1)(12-1)과 옥외용 기지국2(BS2)(12-2)의 셀 외곽지역에 위치하고 그룹(14d or 15d)을 구성하는 옥내용 기지국들(BS1/BS2.G1.Inner_BS1, BS1/BS2.G1.Inner_BS2, BS1/BS2.G1.Inner_BS3)로 구성된 경우, 옥내용 기지국1(13-1)은 자신이 속해 있는 그룹(14d or 15d)의 다른 옥내용 기지국들(13-2,13-3)과 자신의 셀 영역을 포함하는 옥외용 기지국1(12-1)과 옥외용 기지국2(12-2)의 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나, 자신이 속해 있는 그룹(14d or 15d)의 다른 옥내용 기지국들(13-2,13-3)의 정보로만 MOB_NBR-ADV 메시지를 구성하여 방송한다.However, as shown in Figs. 14 and 15,
도 10 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 단말(11)이 옥외용 기지국(12)에서 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 수행할 경우, 단말(11)은 기존 옥외용 기지국(12)의 기지국 정보를 저장하고, 옥외용 기지국(12)은 해당 단말(11)과의 연결(Session) 정보를 저장한다. 이를 통해 핸드오버 절차에 필요한 시간을 단축시킬 수 있으며, 자신의 셀 영역 안의 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 진행한 단말(11)의 재 핸드오버 가능 여부를 보장할 수 있다.As shown in FIG. 10 to FIG. 15, when the terminal 11 performs a handover from the
여기서, 단말(11)이 저장하는 기존 옥외용 기지국(12)의 정보는, 이전에 접속했던 옥외용 기지국(12)의 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 기지국 고유 정보들에 해당되는 항목들이며, 이 경우 옥내용 기지국(13)은 옥외용 기지국(12)에 해당하는 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하지 않는 경우나, 아예 MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않는 경우에도 해당 옥외용 기지국(12)에 대한 스캐닝 과정(탐색 절차)을 진행할 수 있으므로, 핸드오버 진행이 가능하며, 또한 타겟 기지국 선정 과정(하기의 도 16a의 "1603" 단계)에서 기지국 탐색 과정의 결과를 이용하여 이전에 접속했 던 옥외용 기지국(12)의 핸드오버 진행에 무리가 없는 경우에 저장된 고유 아이디에 해당하는 옥외용 기지국(12)을 타겟 기지국으로 선택하여 보다 빠른 재 핸드오버를 보장할 수 있다.Here, the information of the existing
그리고 옥외용 기지국(12)이 저장하는 단말 관련 연결(Session) 정보는, 핸드오버 확인 과정(하기의 도 16a의 "1606" 단계) 및 망 재진입 과정(하기의 도 16b의 "1621~1624" 단계)에서 사용하기 위한 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 수행한 단말(11)의 고유 ID, CDMA 레인징(Ranging) 코드, 각 단말(11)에 상응하는 인증 및 등록 정보 메시지(PKM-RSP/REG-RSP 메시지) 등이다. 이처럼, 옥외용 기지국(12)이 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 수행한 각 단말(11)의 기본 정보(고유 ID, CDMA 레인징 코드)들과 PKM-RSP/REG-RSP 메시지 등으로 구성된 연결정보 셋(Set)을 저장하게 되면, 옥외용 기지국(12)이 백본망을 통해 인증 및 등록 서버와 단말(11)의 인증 및 등록을 위한 메시지 교환 과정을 생략할 수 있다. 또한, 자신의 셀 영역 안에 포함된 옥내용 기지국(13)으로 해당 단말(11)이 핸드오버를 진행하는 경우 적정 시간이 지난 후에 단말(11)이 다시 자신의 셀 영역으로 핸드오버를 진행하게 될 것이므로, 옥외용 기지국(12)은 해당 단말 정보 셋을 저장하고 해당 단말(11)이 핸드오버를 진행할 때를 대비하여 해당 단말(11)의 핸드오버 진행에 문제가 발생하지 않도록 보장할 수 있다.The terminal-related connection information stored in the
이와 같은 시나리오에서 단말(11)이 핸드오버를 진행하는 경우의 핸드오버 제어 절차를 도 16a 및 도 16b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 도 16a 및 도 16b에서는 옥외용 기지국(12)에서 옥내용 기지국(13)으로 단말(11)이 핸드오버한 후, 옥내용 기지국(서빙 기지국이 됨)(13)에서 다른 옥내용 기지국(타겟 기지국이 됨)으로 핸드오버하는 경우와, 옥내용 기지국(서빙 기지국)(13)에서 동일한 옥외용 기지국(타겟 기지국이 됨) 또는 다른 옥외용 기지국(타겟 기지국이 됨)으로 핸드오버하는 경우를 포함하는 것이다.Referring to FIGS. 16A and 16B, the handover control procedure when the terminal 11 performs handover in such a scenario is as follows. 16A and 16B, after the terminal 11 hands over from the
통상, 옥외용 서빙 기지국은 단말(11)의 핸드오버를 위해 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 알려주는 MOB_NBR-ADV 메시지(IEEE 802.16e 인접 광고 메시지로서, 서빙 기지국 및 인접 기지국들에 대한 네트워크 속성을 서빙 기지국이 주기적으로 광고함)[도 4 참조]를 주기적으로 방송(Broadcast)한다. 따라서 단말(11)이 자신이 속한 서빙 기지국으로부터 주기적으로 광고되는 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신하면, 인접 기지국들의 ID, QoS 파라미터 및 채널 정보를 획득하여 추후에 보다 신속한 핸드오버를 수행하기 위하여 이 정보를 이용할 수 있다.Typically, the outdoor serving base station is a MOB_NBR-ADV message (IEEE 802.16e neighbor advertisement message, which informs neighbor BS information) for handover of the terminal 11, and serves network attributes for the serving base station and neighbor base stations. The base station broadcasts periodically] (see FIG. 4). Therefore, when the terminal 11 receives the MOB_NBR-ADV message periodically advertised from the serving base station to which it belongs, the terminal 11 acquires ID, QoS parameter, and channel information of neighbor base stations and performs this information in order to perform a faster handover later. It is available.
그러나 본 발명에서 옥내용 서빙 기지국은 전술한 바와 같이 기존 대비 적은 수의 인접 기지국 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 전송하거나(1601), 옥내용 서빙 기지국이 MOB_NBR-ADV 메시지를 아예 전송하지 않는 경우가 존재한다. 즉, 옥내용 서빙 기지국이 자신의 셀 영역을 포함하는 옥외용 기지국의 정보만을 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나(1601), MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않을 수도 있다[도 10, 도 12, 도 13 참조]. 또한, 옥내용 서빙 기지국1(13-1)은 자신이 속해 있는 그룹의 다른 옥내용 기지국들과 자신의 셀 영역을 포함하는 옥외용 기지국의 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나(1601), 자신이 속해 있는 그룹의 다른 옥내용 기지국들의 정보로만 MOB_NBR-ADV 메시지를 구성하여 방송한다(1601)[도 11, 도 14, 도 15 참조].However, in the present invention, when the indoor serving base station transmits a smaller number of neighbor base station information in the MOB_NBR-ADV message as described above (1601) or the indoor serving base station does not transmit the MOB_NBR-ADV message at all. Is present. That is, the indoor serving base station may broadcast only the information of the outdoor base station including its cell area in the MOB_NBR-ADV message (1601) or may not transmit the MOB_NBR-ADV message (FIGS. 10, 12, and 12). 13]. In addition, the indoor serving base station 1 (13-1) broadcasts (1601) information of other indoor base stations of the group to which it belongs and the outdoor base station including its cell area in the MOB_NBR-ADV message; It configures and broadcasts the MOB_NBR-ADV message only with information of other indoor base stations in the group to which it belongs (see Figs. 11, 14, and 15).
이후, 단말(11)이 인접 기지국들의 탐색이 필요하다고 판단되면, MOB_NBR-ADV 메시지의 일부를 저장하고 있는 경우(1602)와 인접 옥내용 기지국이 존재하는지 여부를 서빙 기지국이 전송하는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 판단하고(1604), 단말(11)이 저장하고 있는 이전에 접속했던 옥외용 서빙 기지국 정보와 현재 옥내용 서빙 기지국의 MOB_NBR-ADV 메시지로부터 받은 인접 기지국 정보들을 활용하여 인접 기지국 탐색을 수행한다(1603,1605). Subsequently, if it is determined that the
예를 들어, 도 10에서와 같이 단말(11)이 옥외용 기지국1(12-1)에서 옥내용 기지국1(13-1)로 핸드오버하는 경우, 단말(11)은 옥외용 기지국1(12-1)에 대한 정보를 저장하고 있고, 옥외용 기지국1(12-1)은 해당 단말(11)의 연결 정보를 저장하고 있게 된다. 따라서 옥내용 서빙 기지국[옥내용 기지국1(13-1)이 됨]이 자신의 셀 영역을 포함하는 옥외용 기지국(12-1)의 정보만을 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나(1601), MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않을 수도 있다. 그러므로 단말(11)은 자신이 저장하고 있는 옥외용 기지국(12-1)의 정보와 동일한 옥외용 기지국 정보를 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 받거나, MOB_NBR-ADV 메시지를 받지 못할 수도 있다. 이 경우 단말(11)은 기 저장되어 있는 옥외용 기지국 정보가 존재하는지를 판단하여(1602) 옥외용 기지국1(12-1)에 대한 정보가 존재하므로 옥외용 기지국1(12-1)이 핸드오버에 적합한지를 탐색한다(1603).For example, as shown in FIG. 10, when the terminal 11 hands over from the
그러나 도 11에서와 같이 단말(11)이 옥외용 기지국1(12-1)에서 옥내용 기지국1(13-1)로 핸드오버하는 경우, 단말(11)은 옥외용 기지국1(12-1)에 대한 정보를 저장하고 있고, 옥외용 기지국1(12-1)은 해당 단말(11)의 연결 정보를 저장하고 있게 된다. 따라서 옥내용 서빙 기지국[옥내용 기지국1(13-1)이 됨]이 자신이 속해 있는 그룹의 다른 옥내용 기지국2(13-2)의 정보와 자신의 셀 영역을 포함하는 옥외용 기지국(12-1)의 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송하거나(1601), 자신이 속해 있는 그룹의 다른 옥내용 기지국2(13-2)의 정보만을 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함하여 방송할 수도 있다(1601). 그러므로 단말(11)은 자신이 저장하고 있는 옥외용 기지국(12-1)의 정보와 동일한 옥외용 기지국 정보와 옥내용 기지국2(13-2) 정보를 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 받거나, 옥내용 기지국2(13-2) 정보를 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 받을 수도 있다. 이 경우 단말(11)은 기 저장되어 있는 옥외용 기지국 정보가 존재하는지를 판단하고(1602) 옥내용 기지국 탐색이 필요한지를 판단하여(1604), 옥외용 기지국1(12-1)에 대한 정보가 존재하고 아울러 옥내용 기지국2(13-2)에 대한 정보 역시 존재하므로 옥외용 기지국1(12-1) 및 옥내용 기지국2(13-2)이 핸드오버에 적합한지를 탐색한다(1603,1605).However, as shown in FIG. 11, when the terminal 11 hands over from the
즉, 도 10 및 도 11에서와 같이, 단말(11)은 옥외용 기지국(12)에서 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 진행할 때 옥외용 기지국(12)에 대한 정보를 저장해두어, 옥내용 기지국(13)에서 다시 옥외용 기지국(12)으로 핸드오버를 진행할 때 옥내용 서빙 기지국이 MOB_NBR-ADV 메시지에 옥외용 기지국 정보를 포함하지 않거나 MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않은 경우에도 기 저장된 옥외용 기지국 정보를 활용하여 기존 옥외용 기지국(12)을 타겟 기지국(탐색 대상에 포함시킴)으로 선정할 수 있게 된다. That is, as shown in FIGS. 10 and 11, the terminal 11 stores information about the
상기에서, 탐색 과정(1603,1605)은 단말(11)이 옥내용 서빙 기지국으로 MOB_SCN-REQ 메시지를 보내 위에서 두 차례에 걸쳐 판단한 각 인접 기지국들 모두에 대한 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 요청하고, 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_SCN-RSP 메시지를 통해 할당받아 이루어진다. 스캐닝 인터벌(Scanning Interval) 동안 단말(11)은 여러 인접 기지국들이 핸드오버에 적합한지를 탐색한다. 다만, 이러한 탐색 과정이 반드시 필요한 과정은 아니며, 이례적으로 단말(11)에 저장된 이전 옥외용 기지국 정보가 없고, 옥내용 서빙 기지국이 MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하지 않아 단말(11)이 인접 기지국에 대한 정보를 파악하지 못하는 경우, 단말(11)은 인접 기지국들의 사전 탐색 과정을 수행하지 않을 수도 있다. 이 경우, 단말(11)은 핸드오버 요청 시 탐색 결과가 포함되지 않은 MOB_MSHO-REQ 메시지를 옥내용 서빙 기지국으로 전송하게 된다.In the above, the discovery process (1603, 1605) is performed by the terminal 11 sends the MOB_SCN-REQ message to the indoor serving base station scanning interval (interval) and the inter- Iteration) and is allocated through the MOB_SCN-RSP message from the indoor serving base station. During the scanning interval, the terminal 11 searches whether several neighboring base stations are suitable for handover. However, such a discovery process is not a necessary process, and since there is no previous outdoor base station information stored in the terminal 11 and the indoor serving base station does not transmit the MOB_NBR-ADV message, the terminal 11 has information about the neighbor base station. If not determined, the terminal 11 may not perform the pre-search process of the neighbor base stations. In this case, the terminal 11 transmits a MOB_MSHO-REQ message that does not include a search result to the indoor serving base station in the handover request.
그러나 빠른 핸드오버 진행을 위해 옥내용 서빙 기지국에 접속된 해당 옥내용 서빙 기지국을 포함하는 옥외용 기지국의 정보를 갖지 못한 단말(11)이 옥외용 기지국에 대한 탐색이 필요하다고 느끼면, 단말(11)이 탐색할 옥외용 기지국의 정보를 옥내용 서빙 기지국에 요청하고, 옥내용 서빙 기지국은 단말(11)에 MOB_NBR-ADV 메시지를 전송하여 사전 탐색 과정을 통한 빠른 핸드오버 진행이 가능하다.However, if the terminal 11 that does not have the information of the outdoor base station including the indoor serving base station connected to the indoor serving base station for fast handover progress feels that the search for the outdoor base station is necessary, the terminal 11 searches. The indoor serving base station requests the indoor serving base station information, and the indoor serving base station transmits a MOB_NBR-ADV message to the terminal 11 to perform a fast handover process through a pre-search process.
단말(11)이 핸드오버가 필요한 상황이 되면(1606), 핸드오버의 시작을 위해 MOB_MSHO-REQ 메시지를 옥내용 서빙 기지국에 전송하게 된다(1607). 이때, 만약 단말(11)이 사전 인접 기지국 탐색 과정을 수행한 경우에는 MOB_MSHO-REQ 메시지에 탐색 결과가 포함되며, 단말(11)이 사전 탐색 과정을 수행하지 않은 경우에는 탐색 결과가 포함되지 않은 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송하게 된다. When the terminal 11 requires a handover (1606), the mobile station transmits a MOB_MSHO-REQ message to the indoor serving base station to start the handover (1607). In this case, if the
이와 같이 핸드오버의 시작은 단말(11)이 할 수도 있지만(1607), 다른 예로 옥내용 서빙 기지국이 할 수도 있다(1612). 다만, 옥내용 서빙 기지국이 핸드오버를 시작하는 경우에는 단말(11)이 사전 탐색한 인접 타겟 기지국들로 핸드오버가 불가능한 경우이거나, 하기의 "1607" 단계에서 탐색 결과가 포함되지 않은 MOB_MSHO-REQ 메시지를 받은 경우를 가정한다. As such, the handover may be initiated by the terminal 11 (1607), but may be performed by the indoor serving base station (1612) as another example. However, when the indoor serving base station starts handover, the
그럼, 단말(11)이 핸드오버를 시작하는 경우를 살펴보면, 탐색 과정이 끝난 후에, 단말(11)은 핸드오버 시작을 위해 MOB_MSHO-REQ 메시지[MS→BS. 단말(11)의 IEEE 802.16e 핸드오버 요청 메시지]를 옥내용 서빙 기지국으로 전송하며(1607), 이때 MOB_MSHO-REQ 메시지에는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 받은 인접 기지국들의 CINR 값이 포함되어 있다. 즉, 후보 기지국의 CINR 값을 MOB_MSHO-REQ 메시지를 통해 전송한다. Then, referring to the case where the terminal 11 starts the handover, after the discovery process is finished, the terminal 11 sends a MOB_MSHO-REQ message [MS → BS. The IEEE 802.16e handover request message of the terminal 11] is transmitted to the indoor serving base station (1607). In this case, the MOB_MSHO-REQ message includes CINR values of neighbor base stations received through the MOB_NBR-ADV message. That is, the CINR value of the candidate base station is transmitted through the MOB_MSHO-REQ message.
단말(11)로부터 핸드오버 요청을 받게 되면(1607), 옥내용 서빙 기지국은 백본망을 통해 단말(11)이 추천한 후보 기지국들에게 핸드오버를 하려는 단말의 정보를 알리고[타겟 기지국으로 핸드오버한다는 메시지(HO_notification)를 통해 단말(11)의 정보를 알림](1608), 후보 기지국들(타겟 기지국)로부터 핸드오버 진행 가능/불가능의 여부를 응답 메시지(HO_notification_response)를 통해 받게 된 다(1609). When the handover request is received from the terminal 11 (1607), the indoor serving base station notifies the candidate base stations recommended by the terminal 11 through the backbone network of information of the terminal to be handed over (handover to the target base station). Informs the information of the terminal 11 through the message HO_notification] (1608), and receives a response message (HO_notification_response) from the candidate base stations (target base station) through the response message (HO_notification_response) (1609). .
응답을 받은 후에(1609), 옥내용 서빙 기지국은 추천 가능한 핸드오버 타겟 기지국의 확인을 거친 후(1610), MOB_BSHO-RSP 메시지[BS→MS. 옥내용 서빙 기지국의 IEEE 802.16e 핸드오버 응답 메시지]에 추천 기지국 목록에 대한 정보들을 포함하여 단말(11)로 전송한다(1614,1615). After receiving the response (1609), the indoor serving base station confirms the recommendable handover target base station (1610), and then the MOB_BSHO-RSP message [BS → MS. IEEE 802.16e handover response message of the indoor serving base station] includes information on the recommended base station list and transmits the information to the terminal 11 (1614 and 1615).
이후, 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_BSHO-RSP 메시지를 받은 단말(11)은 최종 핸드오버 타겟 기지국을 선정하여(1616), 옥내용 서빙 기지국으로 해당 타겟 기지국의 정보가 담긴 MOB_HO-IND 메시지[MS→BS. IEEE 802.16e 핸드오버 실행 메시지]를 전송하여 핸드오버를 최종 통보한다(1617). Thereafter, the
그러나 단말(11)이 사전 탐색한 인접 타겟 기지국들로 핸드오버가 불가능한 경우(1611)나, 상기 "1607" 단계에서 탐색 결과가 포함되지 않은 MOB_MSHO-REQ 메시지를 받은 경우(1611)에, 옥내용 서빙 기지국은 단말(11)에게 MOB_BSHO-REQ 메시지[BS→MS. 옥내용 서빙 기지국의 IEEE 802.16e 핸드오버 요청 메시지]를 전송한다(1612). 이때, MOB_BSHO-REQ 메시지에는 옥내용 서빙 기지국이 추천하는 리스트(후보 기지국 목록), 즉 단말(11)이 핸드오버를 수행할 수 있는 다른 대체 인접 기지국들의 정보가 포함되어 있으며, 이 메시지를 받은 단말(11)은 메시지에 포함된 대체 인접 기지국들의 정보를 활용하여 기지국들을 탐색하고(1613) 그 결과를 이용하여 최종 타겟 기지국을 선정한 후(1616), 해당 타겟 기지국의 정보가 담긴 MOB_HO-IND 메시지를 옥내용 서빙 기지국으로 전송한다(1617).However, when the
이와 같이 핸드오버 대상 기지국(타겟 기지국)이 결정되었으면, 단말(11)이 옥외용 기지국(12)에서 옥내용 기지국(13)으로 핸드오버를 진행할 때 옥외용 기지국(12)이 단말 관련 연결 정보[단말의 기본정보(고유 ID, CDMA 레인징 코드), PKM-RSP/REG-RSP 메시지로 구성된 연결정보 셋]를 저장해두고 있으므로, 이후 해당 단말(11)이 핸드오버를 요청한다는 메시지를 옥내용 서빙 기지국으로부터 받았을 때, 옥외용 기지국(타겟 기지국이 됨)(12)은 저장된 해당 단말의 정보를 이용하여 해당 단말의 핸드오버 가능 여부를 보장할 수 있게 된다. 이때, 저장된 연결 정보를 이용하여 핸드오버 과정에서 필요한 인증 및 등록을 위한 메시지 교환 과정을 생략할 수 있다[망 재진입 절차(1621~1624)의 간소화]. When the handover target base station (target base station) is determined as described above, when the terminal 11 performs handover from the
상기에서, 상기 "1607" 단계 내지 "1615" 단계는 핸드오버 준비 과정을 나타내고, 상기 "1617" 단계는 핸드오버 실행 초기 과정을 나타낸다. In the above, steps "1607" to "1615" represent a handover preparation process, and "1617" represents an initial process of handover execution.
핸드오버 준비 과정(1607~1615) 동안, 단말(11)은 기 획득한 인접 기지국들의 신호의 세기 및 QoS 파라미터 등을 비교하여 최적의 타겟 기지국을 결정한다. 즉, 단말(11)은 기 저장된 혹은 옥내용 서빙 기지국으로부터 제공되는 서비스 품질과 신호 세기 등을 비교하여 핸드오버가 가능한 기지국들의 리스트를 MOB_MSHO-REQ 메시지에 실어 옥내용 서빙 기지국으로 전송하고(1607), 옥내용 서빙 기지국은 그 중 추천하는 기지국들의 리스트(후보 기지국)를 MOB_BSHO-RSP 메시지에 포함하여 회신한다(1615). 이때, 옥내용 서빙 기지국은 백본망을 통해 후보 기지국들[이중 하나가 타겟 기지국이 됨]에게 핸드오버를 통지하여 단말(11)의 세션 및 설정 정보를 미리 전송함으로써(1608) 추후 핸드오버 수행 시간을 단축시킬 수 있다. During the handover preparation process (1607 ~ 1615), the terminal 11 determines the optimal target base station by comparing the signal strength and QoS parameters of the neighboring base stations obtained previously. That is, the terminal 11 compares the service quality and signal strength provided from the pre-stored or indoor serving base station with the list of base stations capable of handover in the MOB_MSHO-REQ message and transmits it to the indoor serving base station (1607). In
이후, 단말(11)이 MOB_BSHO-RSP 메시지를 수신하고 타겟 기지국을 결정했으 면(1616), 옥내용 서빙 기지국으로 MOB_HO-IND 메시지를 보내어 핸드오버를 최종적으로 통지하고[핸드오버 실행 초기 과정](1617), 곧바로 핸드오버를 실행한다[핸드오버 실행 과정](1619~1625). Then, when the terminal 11 receives the MOB_BSHO-RSP message and determines the target base station (1616), it sends a MOB_HO-IND message to the indoor serving base station to finally notify the handover [handover execution initial process] ( 1617), a handover is immediately performed (handover execution process) (1619-1625).
상기 핸드오버 실행 과정을 살펴보면, MOB_HO-IND 메시지를 받은 옥내용 서빙 기지국은 자원 유지 시간(Resource Retain Time) 이후에, 단말(11)과 연결을 끊고 서비스를 중단한다(1618). 이때, MOB_HO-IND 메시지를 전송한 시점부터 단말(11)은 옥내용 서빙 기지국을 통해 더 이상 패킷을 송수신할 수 없으므로 새로운 네트워크로 이동한 후 신속하게 망 재진입(Network Re-entry) 절차를 수행해야 한다. 이때, 타겟 기지국이 옥내용 서빙 기지국으로부터 수행 능력 및 인증 등에 관한 단말(11)의 정보를 수신하였다면, 단말(11)은 망 진입 과정 동안 해당 과정을 생략하여 핸드오버 과정을 단축할 수 있다. 망 진입 과정이 성공적으로 완료되면, 타겟 기지국은 단말(11)로 서비스를 개시한다.Referring to the handover execution process, the indoor serving base station receiving the MOB_HO-IND message disconnects from the terminal 11 and stops the service after the resource retention time (1618). At this time, since the
이를 구체적으로 살펴보면, 새로운 서빙 노드인 타겟 기지국은 Fast_Ranging IE를 단말(11)로 전송하고(1619), 단말(11)은 CDMA 레인징 코드(ranging code)를 타겟 기지국으로 전송한다(1620). [전송 파라미터 획득 과정] 즉, 타겟 기지국은 UL-MAP, DL-MAP 메시지를 매 프레임마다 단말(11)로 전송하고, DCD, UCD를 타겟 기지국의 설정에 따라 주기적으로 전송하며, 단말(11)은 프레임을 수신받아 전달 정보를 확인한다.Specifically, the new serving node, the target base station, transmits Fast_Ranging IE to the terminal 11 (1619), and the terminal 11 transmits a CDMA ranging code to the target base station (1620). [Transmission Parameter Acquisition Process] That is, the target base station transmits a UL-MAP, DL-MAP message to the terminal 11 every frame, periodically transmits DCD and UCD according to the setting of the target base station, and the terminal 11 Receives the frame and checks the delivery information.
이후, 단말(11)은 새로운 서빙 노드인 타겟 기지국으로 망 재진입(Network Re-entry) 절차를 수행하게 된다(1621~1624). 이때, 새로운 네트워크로의 진입 절차는, 크게 레인징(Ranging) 과정(1621), 기본 능력 협상 과정(1622), 단말 인증 및 키 교환 과정(1623), 등록 과정(1624), 연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등으로 볼 수 있다. 각 과정에서, 단말(11)은 REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고, 타겟 기지국으로부터 RSP 메시지를 전송받는다. 단말(11)이 새로운 네트워크에 진입함으로써, 핸드오버 절차는 완료되고, 핸드오버 절차를 완료한 다음에는 새로운 서빙 노드인 타겟 기지국은 단말(11)로 데이터를 전송한다(1625).Thereafter, the terminal 11 performs a network re-entry procedure to the target base station, which is a new serving node (1621 ~ 1624). At this time, the entry procedure to the new network is largely ranging (Ranging) process (1621), basic capability negotiation process (1622), terminal authentication and key exchange process (1623), registration process (1624), connection establishment process, IP This can be seen as an address assignment process. In each process, the terminal 11 transmits a REQ message to the target base station and receives an RSP message from the target base station. When the terminal 11 enters a new network, the handover procedure is completed, and after completing the handover procedure, the new serving node, the target base station, transmits data to the terminal 11 (1625).
상기에서, 레인징 과정(1621)을 구체적으로 살펴보면, 단말(11)은 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 통해 버스트 프로파일, 단말의 MAC 정보 등을 타겟 기지국으로 보내고, 타겟 기지국은 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지로 응답한다(1621). 이때, RNG-RSP 메시지에는 레인징 상태, 버스트 프로파일, 단말(11)의 MAC 주소, CID 등의 정보가 포함된다.In detail, the ranging
레인징(RNG) 과정(1621)을 수행한 후, 단말(11)은 기본 능력 협상 요청(SBC-REQ) 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고, 타겟 기지국은 기본 능력 협상 응답(SBC-RSP) 메시지를 수신하여 무선 자원을 사용하기 위한 정보를 교환한다(1622). [기본 능력 협상 과정] After performing the ranging (RNG)
기본 능력 협상(SBC) 과정(1622)을 수행한 후, 단말(11)은 PKM 요청 메시지를 타겟 기지국으로 요청하고[EAP 전송 요청]), PKM 응답 메시지를 수신하여 정보 보호에 필요한 암호화 키를 관리한다[EAP 전송 응답](1623). [단말 인증 및 키 교환 과정] After performing the basic capability negotiation (SBC)
단말 인증 및 키 교환 과정(1623)을 수행한 후, 단말(11)은 등록 요청 메시지(REG-REQ) 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고, 이에 대해 타겟 기지국은 등록 응답(REG-RSP) 메시지를 단말(11)로 전송한다(1624). [등록 과정] After performing the terminal authentication and
등록 과정(1624)을 수행한 후, 타겟 기지국은 트래픽 연결 설정을 위한 DSA 요청 메시지를 단말(11)로 전송하고, 이에 대해 단말(11)이 DSA-RSP 메시지로 응답하면, DSA-ACK 메시지로 확인할 수 있다. [연결 설정 과정] After performing the
또한, 연결 설정 과정을 수행한 후, IP 버전에 따라 IPv4인 경우에는 DHCPv4를 이용하여 단말(11)에서 이용할 IP 주소를 자동으로 설정하고, IPv6인 경우에는 DHCPv6 또는 자동 설정 기능을 이용하여 단말(11)에서 이용할 주소를 자동으로 설정할 수 있다. [IP 주소 할당 과정] In addition, after performing the connection setup process, according to the IP version, in case of IPv4, the IP address to be used by the terminal 11 is automatically set using DHCPv4, and in case of IPv6, the terminal (using DHCPv6 or automatic setting function) is used. The address to be used in 11) can be set automatically. [IP Address Allocation Process]
도 17 및 도 18은 단말(11)이 휴대인터넷 시스템에서 옥내용 기지국(13)으로부터 옥외용 기지국(12)으로 핸드오버를 수행할 때 단말(11) 및 옥내용 서빙 기지국에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 것이다.17 and 18 illustrate a handover control process of the terminal 11 and the indoor serving base station when the terminal 11 performs handover from the indoor base station 13 to the
먼저, 도 17을 참조하여, 단말(11)이 핸드오버를 시작하는 경우에 단말(11)에서의 핸드오버 제어 과정을 살펴보기로 한다. First, referring to FIG. 17, when the terminal 11 starts handover, the handover control process in the terminal 11 will be described.
도 17을 참조하여 살펴보면, 단말(11)은 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 알려주기 위해 옥내용 서빙 기지국으로부터 주기적으로 방송되는 MOB_NBR-ADV 메시지[도 4 참조]를 수신하고(1701), 인접 기지국들의 스캐닝(Scanning)이 필요하다고 판단되면(1702), 옥내용 서빙 기지국으로 MOB_SCN-REQ 메시지를 전송하여 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 요청한다(1703). 이후에, 단말(11)은 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_SCN-RSP 메시지를 수신받고(1704), 본격적으로 인접 기지국들을 스캐닝(Scanning)하게 된다. 따라서 단말(11)은 핸드오버에 적합한지 스캐닝을 통해 탐색하며(스캐닝 인터벌 동안 인접 기지국들이 핸드오버에 적합한지를 탐색함), 이를 통해 인접 기지국들의 신호세기를 알 수 있다(1705).Referring to FIG. 17, the terminal 11 receives a MOB_NBR-ADV message [see FIG. 4] periodically broadcasted from an indoor serving base station (1701) to inform neighbor BS information (1701). If it is determined that the scanning is necessary (1702), and transmits the MOB_SCN-REQ message to the indoor serving base station to request the scanning interval (Interference) (Iteration) (1703). Thereafter, the terminal 11 receives the MOB_SCN-RSP message from the indoor serving base station (1704), and scans neighboring base stations in earnest. Accordingly, the terminal 11 searches for whether it is suitable for handover (scanning whether neighboring base stations are suitable for handover during the scanning interval), and thus, the signal strength of the neighboring base stations can be known (1705).
만약, 단말(11)이 핸드오버를 수행해야겠다고 판단하면(1706), 단말(11)은 핸드오버를 시작하기 위해서 인접 기지국들(타겟 기지국이 포함된 후보 기지국들)의 CINR 값을 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함하여 옥내용 서빙 기지국으로 전송한다(1707). If the terminal 11 determines to perform the handover (1706), the terminal 11 sends a MOB_MSHO-REQ message to the CINR values of the neighbor base stations (the candidate base stations including the target base station) in order to start the handover. Including it, it transmits to the indoor serving base station (1707).
이후, 단말(11)이 옥내용 서빙 기지국이 추천하는 후보 기지국 목록이 포함된 MOB_BSHO-RSP 메시지를 옥내용 서빙 기지국으로부터 받으면(1709), 단말(11)은 신호세기에 따라 핸드오버 타겟 기지국을 최종 결정하고 MOB_HO-IND 메시지를 통해 최종 핸드오버 타겟 기지국을 옥내용 서빙 기지국으로 알린다(1711).Subsequently, when the terminal 11 receives a MOB_BSHO-RSP message including the list of candidate base stations recommended by the indoor serving base station from the indoor serving base station (1709), the terminal 11 finalizes the handover target base station according to the signal strength. Determine and inform the final handover target base station to the indoor serving base station via the MOB_HO-IND message (1711).
만일, 단말(11)이 옥내용 서빙 기지국으로부터 MOB_BSHO-REQ 메시지를 받게 되면(1708), 단말(11)은 자신이 탐색한 기지국 후보군들로의 핸드오버가 불가능함을 인지하고 옥내용 서빙 기지국이 전송한 MOB_BSHO-REQ 메시지에 포함된 대체 인접 기지국들의 정보를 이용하여 이 인접 기지국들을 탐색하고(1710) 핸드오버 타겟 기지국을 최종 결정하여 MOB_HO-IND 메시지를 통해 최종 핸드오버 타겟 기지국을 알린다(1711).If the terminal 11 receives the MOB_BSHO-REQ message from the indoor serving base station (1708), the terminal 11 recognizes that handover to the base station candidate groups that it has searched for is impossible and the indoor serving base station is not available. The neighbor base stations are searched using the information of the alternate neighbor base stations included in the transmitted MOB_BSHO-REQ message (1710), and finally the handover target base station is determined to inform the final handover target base station through the MOB_HO-IND message (1711). .
핸드오버 실행 초기 과정이 종료되면, 단말(11)은 망 재진입 절차를 수행하는데, 즉 MOB_HO-IND 메시지를 전송한 시점부터 단말(11)은 옥내용 서빙 기지국을 통해 더 이상 패킷을 송수신할 수 없으므로 새로운 네트워크로 이동한 후 신속하게 전송 파라미터 획득 절차 및 망 재진입(Network Re-entry) 절차[레인징(Ranging) 과정, 기본 능력 협상 과정, 단말 인증 및 키 교환 과정, 등록 과정, 연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등]를 수행해야 한다(1712~1720). 다만, 타겟 기지국이 옥내용 서빙 기지국으로부터 수행 능력 및 인증 등에 관한 단말(11)의 정보를 수신하였다면, 단말(11)은 망 진입 과정 동안 해당 과정을 생략하여 핸드오버 과정을 단축할 수 있다.When the initial process of handover execution ends, the terminal 11 performs a network reentry procedure. That is, since the terminal 11 can no longer transmit or receive packets through the indoor serving base station from the time when the MOB_HO-IND message is transmitted. After moving to a new network, the procedure for acquiring transmission parameters and reentering the network (Ranging process, basic capability negotiation process, terminal authentication and key exchange process, registration process, connection establishment process, IP) Address assignment process, etc.] (1712 ~ 1720). However, if the target base station receives the information of the terminal 11 regarding the performance capability and authentication from the indoor serving base station, the terminal 11 may shorten the handover process by omitting the corresponding process during the network entry process.
즉, 핸드오버 실행 초기 과정이 종료되면, 단말(11)은 망 재진입 절차를 수행한다. 따라서 단말(11)은 타겟 기지국으로부터 Fast_Ranging_IE를 수신하면(1712), RNG-REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고(1713), RNG-RSP 응답 메시지를 받아(1714), 패스트 레인징(Fast Ranging) 작업을 완료하게 된다.That is, when the initial handover execution process ends, the terminal 11 performs a network reentry procedure. Accordingly, when the
이후, 단말(11)은 SBC-REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고(1715), 이에 대한 응답으로 타겟 기지국으로부터 SBC-RSP 메시지를 수신받아(1716), 기본 능력(Basic Capability) 협상 과정을 거친다. 그리고 단말(11)은 PKM-REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고(1717), 이에 대한 응답으로 타겟 기지국으로부터 PKM-RSP 메시지를 수신받아(1718), 단말 인증 및 키 교환 과정을 거친다. 마지막으로, 단말(11)은 REG-REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송하고(1719), 이에 대한 응답으로 타겟 기지국으로부터 REG-RSP 메시지를 수신받아 등록(Registration) 과정을 수행한 후(연결 설정 과정, IP 주소 할당 과정 등이 수반될 수 있음), 망 재진입(Network re-entry) 과정을 완료하여 전 핸드오버 절차를 완료한다.Thereafter, the terminal 11 transmits the SBC-REQ message to the target base station (1715), receives the SBC-RSP message from the target base station in response (1716), and goes through a basic capability negotiation process. The terminal 11 transmits a PKM-REQ message to the target base station (1717), receives a PKM-RSP message from the target base station (1718) in response thereto, and performs a terminal authentication and key exchange process. Finally, the terminal 11 transmits the REG-REQ message to the target base station (1719), receives a REG-RSP message from the target base station in response to the registration (Registration) process (connection establishment process, IP address allocation process), and network re-entry process to complete the entire handover process.
이와 같이 망 진입 과정이 성공적으로 완료되면, 단말(11)은 타겟 기지국으 로부터 서비스를 받을 수 있다. As such, when the network entry process is successfully completed, the terminal 11 may receive a service from the target base station.
이제, 도 18을 참조하여, 단말(11)이 핸드오버를 시작하는 경우에 옥내용 서빙 기지국에서의 핸드오버 제어 과정을 살펴보기로 한다. Now, with reference to FIG. 18, when the terminal 11 starts handover, the handover control process in the indoor serving base station will be described.
옥내용 서빙 기지국은 인접 기지국(Neighbor BS) 정보를 포함한 MOB_NBR-ADV 메시지를 단말(11)로 전송하고(1801), 단말(11)로부터 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 요청하는 MOB_SCN-REQ 메시지가 수신되면(1802), 스캐닝 인터벌(Scanning Interval)과 인터레이션(Iteration)을 할당하여 MOB_SCN-RSP 메시지를 단말(11)로 전송한다(1803).The indoor serving base station transmits a MOB_NBR-ADV message including neighbor BS information to the terminal 11 (1801), and requests a scanning interval and an iteration from the terminal 11. When the MOB_SCN-REQ message is received (1802), a scanning interval and an iteration are allocated to transmit the MOB_SCN-RSP message to the terminal 11 (1803).
이후, 옥내용 서빙 기지국은 단말(11)이 추천한 인접 기지국들(타겟 기지국이 포함된 후보 기지국들)의 CINR 값이 포함된 MOB_MSHO-REQ 메시지(즉, 이 메시지에는 단말이 타겟 기지국들의 탐색결과를 포함하여 전송함)가 수신되면(1804), 단말(11)이 추천한 후보 기지국(타겟 기지국이 포함됨)으로 백본(Backbone) 망을 통해 단말(11)의 핸드오버를 알리게 된다(1805). 이에 대한 응답을 추천 타겟 기지국들(타겟 기지국이 포함된 후보 기지국)로부터 받게 되면(1806), 이 응답을 바탕으로 옥내용 서빙 기지국은 다시 추천 가능한 타겟 기지국을 선정하고(1807), 백본(Backbone) 망을 이용한 메시지 교환을 통해 선정된 추천 타겟 기지국으로 핸드오버 사실을 확인한다(1808). Then, the indoor serving base station is a MOB_MSHO-REQ message containing the CINR value of the neighbor base stations (the candidate base stations including the target base station) recommended by the terminal 11 (that is, the terminal is a search result of the target base stations And the like) (1804), the terminal 11 recommends the handover of the terminal 11 to the candidate base station (the target base station is included) recommended by the terminal 11 through the backbone network (1805). When a response is received from the recommended target base stations (a candidate base station including the target base station) (1806), based on the response, the indoor serving base station selects a target base station that can be recommended again (1807), and backbone The exchange of messages using the network confirms the handover to the selected recommended target base station (1808).
만약, 단말(11)이 핸드오버를 할 수 있는 타겟 기지국이 하나라도 존재하는 경우에(1809), 옥내용 서빙 기지국은 단말(11)이 전송하는 MOB_MSHO-REQ 메시지에 대한 응답으로 MOB_BSHO-RSP 메시지에 추천 타겟 기지국들의 목록을 포함하여 단말(11)로 전송한다(1811). 그러나 단말(11)이 핸드오버를 할 수 있는 타겟 기지국이 하나도 존재하지 않는 경우에는(1809), 옥내용 서빙 기지국이 단말(11)이 전송한 MOB_MSHO-REQ 메시지에 대한 응답으로 자신이 전송한 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함되지 않는 대체 인접 기지국들에 대한 정보를 포함한 MOB_BSHO-REQ 메시지를 단말(11)로 전송한다(1810).If there is even one target base station capable of handover by the terminal 11 (1809), the indoor serving base station transmits a MOB_BSHO-RSP message in response to the MOB_MSHO-REQ message transmitted by the terminal 11. The list of recommended target base stations is transmitted to the terminal 11 in
이어서, 옥내용 서빙 기지국은 단말(11)에서 타겟 기지국을 결정함에 따라 단말(11)로부터 MOB_HO-IND 메시지가 수신되어 핸드오버 사실을 최종 통보받게 되며(1812), 자원 유지 시간(Resource Retain Time) 후에 단말(11)과 연결을 끊는다(1813).Subsequently, the indoor serving base station receives the MOB_HO-IND message from the terminal 11 as the terminal 11 determines the target base station, and finally receives a notification of handover (1812). Resource Retain Time After the connection with the terminal 11 is disconnected (1813).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily inferred by a computer programmer in the art. In addition, the written program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and read and executed by a computer to implement the method of the present invention. The recording medium may include any type of computer readable recording medium.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
본 발명은 옥내용/옥외용 기지국으로 구성된 통합적 휴대인터넷 시스템 등에 이용될 수 있다.The present invention can be used for an integrated portable Internet system composed of indoor / outdoor base stations.
도 1은 일반적인 옥외용 휴대인터넷(WiBro) 망의 구성 예시도,1 is a configuration example of a typical outdoor portable Internet (WiBro) network,
도 2는 옥내용/옥외용 기지국으로 구성된 휴대인터넷 망에서 핸드오버 제어 과정을 보여주는 설명도, 2 is an explanatory diagram showing a handover control process in a portable Internet network composed of an indoor / outdoor base station;
도 3은 상기 도 1의 옥외용 휴대인터넷(WiBro) 망에서 핸드오버 제어 과정에 대한 흐름도, 3 is a flowchart illustrating a handover control process in the outdoor WiBro network of FIG. 1;
도 4는 상기 도 3에서 MOB_NBR-ADV 메시지의 형식을 나타낸 설명도, 4 is an explanatory diagram showing the format of a MOB_NBR-ADV message in FIG. 3;
도 5는 상기 도 3에서 휴대인터넷 단말(MS)이 핸드오버를 시작하는 경우에 휴대인터넷 단말(MS)에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 흐름도, FIG. 5 is a flowchart illustrating a handover control process in the portable Internet terminal MS when the portable Internet terminal MS starts handover in FIG.
도 6은 상기 도 3에서 휴대인터넷 단말(MS)이 핸드오버를 시작하는 경우에 서빙 기지국(BS)에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 흐름도, FIG. 6 is a flowchart illustrating a handover control process in a serving base station (BS) when the portable Internet terminal (MS) starts handover in FIG.
도 7은 상기 도 3에서 서빙 기지국(BS)이 핸드오버를 시작하는 경우에 휴대인터넷 단말(MS)에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 흐름도,FIG. 7 is a flowchart illustrating a handover control process in a portable Internet terminal MS when the serving base station BS starts handover in FIG.
도 8은 상기 도 3에서 서빙 기지국(BS)이 핸드오버를 시작하는 경우에 서빙 기지국(BS)에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 흐름도, 8 is a flowchart illustrating a handover control process in a serving base station (BS) when the serving base station (BS) starts the handover in FIG.
도 9는 본 발명이 적용되는 옥내용/옥외용 휴대인터넷(WiBro) 망의 구성 예시도, 9 is an exemplary configuration diagram of an indoor / outdoor portable Internet (WiBro) network to which the present invention is applied;
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 셀 내곽 지역에서의 핸드오버 제어 과정을 보여주는 설명도, 10 and 11 are explanatory diagrams showing a handover control process in an inner cell region according to an embodiment of the present invention;
도 12 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 셀 외곽 지역에서의 핸드오버 제어 과정을 보여주는 설명도, 12 to 15 are explanatory diagrams showing a handover control process in a cell outer region according to an embodiment of the present invention;
도 16a 및 16b는 본 발명에 따른 핸드오버 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도, 16A and 16B are flowcharts of an embodiment of a handover control method according to the present invention;
도 17은 본 발명에 따라 휴대인터넷 단말(MS)이 핸드오버를 시작하는 경우에 휴대인터넷 단말(MS)에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 흐름도, 17 is a flowchart illustrating a handover control process in a portable Internet terminal MS when the portable Internet terminal MS starts handover according to the present invention;
도 18은 본 발명에 따라 휴대인터넷 단말(MS)이 핸드오버를 시작하는 경우에 서빙 기지국(BS)에서의 핸드오버 제어 과정을 나타낸 흐름도이다. 18 is a flowchart illustrating a handover control process in a serving base station (BS) when the portable Internet terminal (MS) starts handover according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11 : 휴대인터넷 단말(MS) 12 : 옥외용 기지국(BS)11: Mobile Internet Terminal (MS) 12: Outdoor Base Station (BS)
13 : 옥내용 기지국(Inner_BS)13: indoor base station (Inner_BS)
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