KR20090089981A

KR20090089981A - 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한방법 및 장치

Info

Publication number: KR20090089981A
Application number: KR1020080015180A
Authority: KR
Inventors: 손중제; 장재혁; 권종형; 전영현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-08-25
Also published as: US20090207809A1; KR101505096B1; US8331317B2

Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말 동작 방법에 있어서, 서빙 기지국과 핸드오버를 수행하여 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 획득하는 과정과, 상기 전용 레인징 코드를 타깃 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 전송 레인징 코드의 수신 여부를 확인하는 과정을 포함하여, 핸드오버 지연을 줄일 수 있고 오동작을 방지할 수 있는 이점이 있다.

핸드오버, 레인징, UL-MAP, DL-MAP, 전용 레인징 코드.

Description

광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방법 및 장치 {APPARATUS AND METHOD FOR DECREASING HANDOVER DELAY IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 광대역 무선통신 시스템의 핸드오버에 관한 것으로, 특히 상기 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

광대역 무선통신 시스템(예:IEEE 802.16e)에서 단말기의 이동성을 지원하기 위해 핸드오버를 수행한다. 현재 상기 광대역 무선통신 시스템에서의 일반적인 핸드오버 절차는 도 1과 같다. 여기서, 단말기는 네트워크 진입 절차를 통해 서빙 기지국과 연결되어 있고, 상기 서빙 기지국으로부터 방송 메시지를 수신하여 타깃 기지국들과 레인징 혹은 스캐닝 절차를 수행한다고 가정한다.

상기 도 1을 참조하면, 단말기(101)는 핸드오버를 개시하고자 할 때 현재 통신하고 있는 서빙 기지국(Serving BS)(103)에 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한 다(111). 이때 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에는 핸드오버를 수행하여 이동하고자 하는 기지국(105, 107)의 정보가 포함된다.

이후, 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지를 수신한 서빙 기지국(103)은 HO-Request 메시지를 상기 단말기(101)가 핸드오버하고자 하는 타깃 기지국(105, 107)에 전송한다(113, 115). 상기 타깃 기지국(105, 107)들은 단말기(101)의 핸드오버를 허용할지를 판단하여 HO-Response 메시지로 응답한다(117, 119). 서빙 기지국(103)은 상기 타깃 기지국(105, 107)들의 핸드오버 응답을 상기 단말기(101)에 MOB_BSHO-RSP 메시지로 응답한다(121). 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지에는 핸드오버 가능한 타깃 기지국 리스트들과, 이 메시지의 무결성을 확인하기 위한 CMAC(Cipher-based Message Authentication Code) 정보가 포함된다. 그리고, 상기 서빙 기지국(103)은 상기 HO-Response 메시지에 대한 HO-ACK 메시지를 상기 타깃 기지국(105, 107)에 전송한다(123, 125).

상기 MOB_BSHO-RSP 메시지를 수신한 상기 단말기(101)는 서빙 기지국(103)에 어떤 타깃 기지국으로 핸드오버 할지를 MOB_HO-IND 메시지를 통해 알려주고(127) 핸드오버를 한다. 마찬가지로 이 메시지의 무결성을 확인하기 위한 CMAC 정보가 포함된다.

상기 MOB_HO-IND 메시지를 수신한 서빙 기지국(103)은 상기 타깃 기지국(107)에 상기 단말기(101)의 핸드오버를 알려주는 HO-confirm 메시지를 송신하고(129), 상기 단말기(101)의 컨텍스트(context) 정보(예: 단말기의 파라미터 군)들을 넘겨주고(131), HO-ACK 메시지로 응답한다(133). 서빙 기지국(103)으로부터 단말기(101)의 정보를 받은 타깃 기지국(107)은 데이터들의 정확한 전송을 위해 베어러 경로 등록(Bearer path registration) 절차를 수행한다(135).

한편 단말기(101)는 타깃 기지국(107)에 핸드오버 레인징을 수행한다(137). 이 때 전송하는 레인징 코드는 핸드오버 레인징 코드 영역에서 임의로 선택하여 전송한다(137). 이를 수신한 타깃 기지국(107)은 RNG-RSP 메시지를 상기 단말기(101)에 전송하여 물리적 채널 보정값 등을 전송해주고, UL-MAP을 통해 상향링크를 통해 RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있게 자원을 할당해 준다(139). 상기 단말기(101)는 할당받은 자원으로 RNG-REQ 메시지를 전송한다 (141). 이를 수신한 타깃 기지국(107)은 RNG-RSP 메시지로 응답을 하면(143), 이후 상기 단말기(101)와 상기 타깃 기지국(107) 사이 정상적인 데이터 전송이 이루어지게 된다(145).

하지만, 종래에 핸드오버 절차는 핸드오버 개시한 후, 동시에 핸드오버를 시도하는 단말간의 코드 충돌 및 추가적인 절차(137 단계 내지 143 단계) 등으로 인해 핸드오버 지연이 발생하는 문제점이 있다.

광대역 무선통신 시스템에서 단말간의 코드 충돌 및 추가적인 레인징 절차 등으로 인해 발생하는 핸드오버 지연을 줄이는 방법 및 장치를 제안하여 상기 문제점을 해결하고자 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말 동작 방법에 있어서, 서빙 기지국과 핸드오버를 수행하여 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 획득하는 과정과, 상기 전용 레인징 코드를 타깃 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 전송 레인징 코드의 수신 여부를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말 장치에 있어서, 서빙 기지국과 핸드오버를 수행하여 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 획득하는 핸드오버 제어기와, 상기 전용 레인징 코드를 타깃 기지국으로 전송하는 레인징 제어기와, 상기 전송 레인징 코드의 수신 여부를 확인하는 메시지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 레인징 코드 수신여부를 별도의 제어메시지를 전송하지 않고 판단하게 함으로써, 핸드오버 지연을 줄일 수 있고 오동작을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 단말기(201)는 핸드오버 개시를 위해 서빙 기지국 (203)에 핸드오버를 요청하면, 상기 서빙 기지국 (203)은 단말기(201)가 핸드오버하고자 하는 타깃 기지국(205)에 핸드오버를 요청한다. 이때, 상기 타깃 기지국(205)은 업데이트 연결식별자(Connection ID:이하 "CID"라 칭함)들과 전용 레인징 코드(dedicated ranging code) 정보를 포함한 메시지를 상기 서빙 기지국(203)으로 전송한다(211). 상기 업데이트 CID와 상기 전용 레인징 코드는 상기 서빙 기지국(203)과 상기 타깃 기지국 (205) 사이 사전 협상을 통해서 결정된다. 여기서, 상기 업데이트 CID은 상기 단말기(201)가 사용하고 있던 CID들을 타깃 기지국(205)에서 사용할 수 있도록 업데이트한 CID들이고, 상기 전용 레인징 코드는 단말기(201)가 타깃 기지국(205)으로 망 재접속을 시도할 시 상기 단말기(201)를 식별해주는 코드이다.

이후, 상기 서빙 기지국(203)은 핸드오버 협상 절차 동안 단말기(201)에 상기의 업데이트 CID와 전용 레인징 코드를 할당해준다(213). 상기 단말기(205)는 핸드오버 실행을 서빙 기지국(203)에 알려주고(217), 상기 서빙 기지국(203)에서 할당받은 전용 레인징 코드를 사용하여, 타깃 기지국(205)에서 코드기반 레인징을 수행한다(223). 한편, 상기 서빙 기지국(203)은 상기 타깃 기지국(205)으로 단말의 핸드오버를 알려주고(219), 상기 타깃 기지국(205)으로부터 수신 여부를 통보받는다(221). 상기 단말기(201)는 핸드오버를 하기 전에 미리 사용하게 될 업데이트 CID와 전용 레인징 코드를 수신받고 난 후(211, 213), 핸드오버 수행 시 전용 레인징 코드를 타깃 기지국으로 전송한다(223). 여기서, 상기 타깃 기지국(205)은 상기 전용 레인징 코드를 수신함으로써 단말기(201)의 핸드오버 요청을 확인할 수 있지 만. 상기 타깃 기지국(205)이 상기 전용 레인징 코드를 수신하지 못하는 경우에는 상기 단말기(201)의 핸드오버 요청을 확인할 수 없을 것이다.

상기 타깃 기지국(205)이 상기 단말기(201)의 핸드오버 요청을 확인하지 못한 경우에, 상기 단말기(201)이 하향링크 데이터가 있다면, 상기 타깃 기지국(205)이 단말기(201)가 정상적으로 핸드오버하기 전까지 데이터를 전송하지 못함으로 지연이 발생하게 된다. 또한, 단말기(201)의 상향링크 데이터가 있다면, 핸드오버 후 전송을 위해 자원요청을 하게 되나 타깃 기지국(205)은 단말기(201)의 핸드오버를 확인하지 못하므로 오동작의 우려가 있다.

이를 위해, 상기 전용 레인징 코드를 수신한 타깃 기지국(205)은 성공적으로 전용 레인징 코드를 수신하였음을 다음과 같은 방법을 사용한다. 실시예 1은 하향링크의 데이터가 없는 경우이며, 이를 위해 데이터가 없음에도 불구하고, DL-MAP 안에 DL-MAP IE를 사용하여 성공적으로 수신하였음을 알린다. 이때, DL-MAP IE 안의 CID 필드는 핸드오버 이전 단계인 (211, 213)단계에서 할당한 CID를 사용함으로써, 전용 레인징 코드가 제대로 수신되었음을 확인시켜준다. 또한, 할당 자원량은 0으로 하여, 추가로 전송되는 데이터는 없도록 하여 핸드오버를 완료한다(225). 이후, 정상적인 데이터 송수신을 수행할 수 있다(227).

반면, 전용 레인징 코드를 성공적으로 수신하지 못했을 경우, 타깃 기지국(205)은 DL-MAP_IE를 생성하지 않는다. 이때, 단말기(201)는 전용 레인징 코드 전송 후 별도의 타이머를 동작시켜서, 주어진 시간 내에 DL-MAP_IE를 받지 못한 경우, 다시 전용 레인징 코드를 전송토록 하던가 혹은 랜덤 레인징 코드를 전송토록 하여 오동작을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 307 단계 내지 323 단계는 상기 도 2에서 207 단계 내지 223 단계와 동일함으로, 여기서 상기 307 단계 내지 상기 323 단계에 대한 설명을 생략하기로 한다.

상기 도 2와 마찬가지로, 단말기(301)는 핸드오버를 하기 전에 미리 사용하게 될 CID와 전용 레인징 코드를 수신받고 난 후(311, 313), 핸드오버 수행 시 전용 레인징 코드를 타깃 기지국(305)에 전송한다(323).

이후, 전용 레인징 코드를 수신한 타깃 기지국(305)은, 전용 레인징 코드가 성공적으로 수신했음을 알리기 위해 다음과 같은 방법을 사용한다. 실시예 2는 상기 323 단계 후 하향링크의 데이터가 존재하는 경우로서 이 경우에는 DL-MAP를 통해 자원할당을 해주고(325), 하향링크 데이터를 전송한다 (327). 실시예 1과 마찬가지로 DL-MAP에 들어가는 DL-MAP IE에는 핸드오버 수행 이전에 할당한 CID를 사용하고, 하향링크 데이터에 들어가는 헤더에도 핸드오버 수행 이전에 할당한 CID를 사용함으로써, 단말기(301)가 전용 레인징 코드가 타깃 기지국(305)으로 제대로 수신되었음을 알 수 있다.

반면 상기 전용 레인징 코드를 성공적으로 수신하지 못할 시, 타기 기지국(305)은 DL-MAP_IE를 생성하지 않는다. 이때, 단말기(301)는 전용 레인징 코드 전송 후 타이머를 동작시켜서, 주어진 시간 내에 DL-MAP_IE를 받지 못한 경우, 다시 전용 레인징 코드를 전송토록 하던가 혹은 랜덤 레인징 코드를 전송토록 하여 오동작을 방지할 수 있다.

실시예 1과 실시예 2 모두 전용 레인징 코드를 사용하지만, 악의적인 다른 단말기들로부터 상기 단말기(301)를 구분하기 위해 인증방법이 추가로 필요하다. 이는, 핸드오버 이후 추가적인 관리 메시지(management message)에 포함된 CMAC(Cipher-based Message Authentication Code)등의 정보나 혹은 인증을 위한 메시지를 송수신할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 401 단계 내지 423 단계는 상기 도 2에서 207 단계 내지 223 단계와 동일함으로, 여기서 상기 407 단계 내지 상기 423 단계의 설명을 생략하기로 한다.

단말기(401)는 핸드오버를 하기 전에 미리 사용하게 될 CID와 전용 레인징 코드를 수신받고 난 후(411, 413), 핸드오버 수행 시 전용 레인징 코드를 타깃 기지국(405)으로 전송한다(423).

상기 전용 레인징 코드를 수신한 타깃 기지국(405)은 상기 전용 레인징 코드가 성공적으로 수신하였음을 알리기 위해, 단말기(401)와 미리 약속된 CID를 사용해서 UL-MAP_IE를 통해 단말이 CMAC을 포함한 메시지를 송신할 수 있도록 대역폭을 할당한다. 타깃 기지국(405)에 미리 할당된 전용 레인징 코드를 전송한 단말기(401)는 타깃 기지국(405)에서 전송된 UL-MAP에 미리 약속된 CID를 사용한 UL-MAP_IE가 포함되어 있음을 확인하여, 타깃 기지국(405)이 전용 레인징 코드를 수신하였음을 확인한다. 또한, 단말기(401)는 UL_MAP_IE에서 할당된 대역폭을 통해서 실시예 1, 2와 달리 CMAC을 포함한 메시지를 송신하여 추가로 인증기능을 수행할 수 있다.

반면 상기 전용 레인징 코드를 성공적으로 수신하지 못할 시, 타깃 기지국(405)은 UL-MAP_IE를 생성하지 않는다. 이때, 단말기(405)는 전용 레인징 코드 전송 후 타이머를 동작시켜서, 주어진 시간 내에 UL-MAP_IE를 받지 못한 경우, 다시 전용 레인징 코드를 전송토록 하던지, 혹은 랜덤 레인징 코드를 전송토록 하여 오동작을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 지연을 줄이기 위한 기지국을 도시하고 있다.

상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 RF처리기(501), 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Convertor)(503), OFDM복조기(505), 복호화기(507), 메시지 처리부(509), 제어부(511), 핸드오버 처리부(513), 레인징 처리부(515), 메시지 생성부(517), 부호화기(519), OFDM변조기(521), 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Convertor)(523), RF처리기(523), 스위치(527) 및 시간제어기(529)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 시간제어기(529)는 프레임 동기에 근거해서 상기 스위치(527)의 스위칭 동작을 제어한다. 예를 들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 시간제어기(529)는 안테나와 수신단의 RF처리기(501)가 연결되도록 상기 스위치(527)를 제어한다. 또한, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신 단기지국의 RF처리기(525)가 연결되도록 상기 스위치(527)를 제어한다.

수신구간 동안, 상기 RF처리기(501)는 안테나를 통해 수신되는 고주파(RF : Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 주파수 하향변조한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(503)는 상기 RF처리기(501)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(505)는 상기 아날로그/디지털 변환기(503)로부터 제공받은 시간 영역의 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 신호로 변환하여 출력한다. 상기 복호화기(507)는 상기 OFDM복조기(505)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하고, 상기 선택된 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS 레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.

상기 메시지 처리부(509)는 상기 복호화기(507)로부터 제공받은 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(511)로 제공한다. 예를 들어, 상기 메시지 처리부(509)는 상기 단말로부터 수신받은 핸드오버 메시지(예:MOB_MSHO-REQ, MOB_HO-IND)를 분석하여 그 결과를 상기 제어부(511)로 제공한다.

상기 제어부(511)는 기지국의 전반적인 제어를 수행하며 상기 메시지 처리부(509)로부터 제공받은 핸드오버 정보를 핸드오버 처리부(613)로 출력한다. 또한, 상기 제어부(511)는 백홀망을 통해 타깃 기지국들에 단말의 핸드오버를 알리고(HO-Request) 핸드오버 수용 여부를 응답받아(HO-Response) 그 결과를 상기 핸드오버 처리부(513)로 제공한다.

상기 핸드오버 처리부(513)는 상기 제어부(511)로부터 핸드오버 제어 정보를 참조하여 해당 핸드오버 응답을 위한 정보를 생성한 후 상기 메시지 생성부(517)로 제공한다. 예를 들면, MOB_BSHO-RSP 메시지를 구성하는 정보를 제공한다. 또한,

상기 레인징 처리부(515)는 상기 핸드오버 처리부(515)로부터 핸드오버 정보를 제공받아 해당 단말이 전송한 전용 레인징 코드를 수신한 후 단말의 전송이 심볼 경계의 시작을 표시하는 샘플 시간에 정렬 되도록 하는 정확한 타이밍 오프셋을 계산하여 상기 제어부(511)로 제공한다.

상기 메시지 생성부(517)는 상기 제어부(511)로부터 제공받은 핸드오버 제어 정보를 이용하여 핸드오버 응답 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지 생성부(517)는 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에 대응하는 MOB_BSHO-RSP 메시지를 생성한다. 또한, 상기 메시지 생성부(517)는 상기 제어부(511)로부터 정보를 제공받아 서빙 기지국일 경우 HO-Request 메시지를 생성하고 타깃 기지국일 경우 HO-Response 메시지를 생성한다. 본 발명에 더하여, 상기 메시지 생성부(517)는 상기 제어부(511)로부터 전용 레인징 코드 수신여부에 대한 정보를 제공받아 전용 레인징 코드를 수신한 경우 전용 레인징 코드가 제대로 수신하였음을 알리는 DL-MAP 안에 DL-MAP IE를 생성한다(제 1 실시예). 반면, 전용 레인징 코드를 성공적으로 수신하지 못했을 경우 DL-MAP_IE를 생성하지 않는다.

제 3 실시예에 따라, 상기 메시지 생성부(517)는 상기 제어부(511)로부터 전용 레인징 코드 수신여부에 대한 정보를 제공받아 전용 레인징 코드를 수신한 경우 전용 레인징 코드가 성공적으로 수신하였음을 알리기 위해 미리 약속된 CID를 사용하여 UL-MAP_IE를 생성한다. 반면 상기 전용 레인징 코드를 성공적으로 수신하지 못할 시, UL-MAP_IE를 생성하지 않는다.

상기 부호화기(519)는 상기 메시지 생성부(517)로부터 제공받은 신호를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다.

상기 OFDM변조기(521)는 상기 부호화기(519)로부터 제공받은 주파수 영역의 신호를 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 시간 영역 샘플 신호로 변환한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(523)는 상기 OFDM변조기(521)로부터 제공받은 샘플 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(525)는 상기 디지털/아날로그 변환기(521)로부터 제공받은 기저대역 신호를 고주파(RF:Radio Frequency) 신호로 주파수 상향 변조하여 안테나를 통해 송신한다.

상술한 구성에서, 상기 제어부(511)는 프로토콜 제어부로서, 상기 메시지 처리부(509), 상기 메시지 생성부(517), 핸드오버 처리부(513), 레인징 처리부(515) 및 타이머(516)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(511)는 상기 메시지 처리부(509), 상기 메시지 생성부(517) 핸드오버 처리부(513), 레인징 처리부(515) 및 타이머(516)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 스케줄러(511)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 이들 중 일부만 상기 제어부(511)에서 처리하도록 구성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말을 도시하고 있다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이 상기 단말은 RF처리기(601), 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Convertor)(603), OFDM복조기(605), 복호화기(607), 메시지 처리부(609), 제어부(611), 핸드오버 제어기(613), 레인징 제어기(615), 타이머(616), 메시지 생성부(617), 부호화기(619), OFDM변조기(621), 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Convertor)(623), RF처리기(625), 스위치(627) 및 시간제어기(628)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 시간제어기(629)는 프레임 동기에 근거해서 상기 스위치(627)의 스위칭 동작을 제어한다. 예를 들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 시간제어기(629)는 안테나와 수신단의 RF처리기(601)가 연결되도록 상기 스위치(627)를 제어한다. 또한, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신 단기지국의 RF처리기(625)가 연결되도록 상기 스위치(627)를 제어한다.

수신구간 동안, 상기 RF처리기(601)는 안테나를 통해 수신되는 고주파(RF : Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 주파수 하향변조한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(603)는 상기 RF처리기(601)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(605)는 상기 아날로그/디지털 변환기(603)로부터 제공받은 시간 영역의 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 신호로 변환하여 출력한다.

상기 복호화기(607)는 상기 OFDM복조기(605)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하고, 상기 선택된 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.

상기 메시지 처리부(609)는 상기 복호화기(607)로부터 제공받은 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(611)로 제공한다. 예를 들어, 상기 메시지 처리부(609)는 상기 기지국으로부터 수신받은 핸드오버 메시지(예:MOB_BSHO-RSP)를 분석하여 그 결과를 상기 제어부(611)로 제공한다.

상기 제어부(611)는 단말의 전반적인 제어를 수행하며 상기 메시지 처리부(609)로부터 제공받은 핸드오버 수행하기 위한 정보를 핸드오버 처리부(613)로 출력한다.

상기 핸드오버 제어기(613)는 핸드오버 결정시 핸드오버 요청을 위한 정보를 상기 메시지 생성부(617)로 제공하고, 상기 제어부(611)로부터 핸드오버 응답 정보를 제공받아 타깃 기지국을 결정하여 상기 메시지 생성부(617)로 제공한다.

상기 레인징 제어기(515)는 상기 핸드오버 제어기(613)로부터 전용 레인징 코드 생성 지시를 받아 전용 레인징 코드를 생성하여 상기 메시지 생성부(617)로 제공하고 전용 레인징 코드 전송 시점을 상기 타이머(616)로 알려준다. 상기 전용 레인징 코드는 단말과 기지국 사이 사전협상을 통해 결정된다.

그리고, 전용 레인징 코드를 전송하고 일정시간 동안 상기 기지국으로부터 DL-MAP 이나 UL-MAP 메시지를 수신하지 못할 시 전용 레인징 코드를 다시 전송하거나 랜덤 레인징 코드를 생성하여 전송한다.

상기 타이머(616)는 상기 레인징 제어기(515)로부터 전용 레인징 코드 전송시점으로부터 타이머를 구동하여 타이머가 종료되면 상기 제어부(611)로 타이머 종료를 알려준다.

상기 메시지 생성부(617)는 상기 제어부(511)로부터 제공받은 핸드오버 제어 정보를 이용하여 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 생성하고 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO-IND)를 생성한다.

상기 부호화기(619)는 상기 메시지 생성부(617)로부터 제공받은 신호를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(621)는 상기 부호화기(619)로부터 제공받은 주파수 영역의 신호를 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 시간 영역 샘플 신호로 변환한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(623)는 상기 OFDM변조기(621)로부터 제공받은 샘플 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(625)는 상기 디지털/아날로그 변환기(623)로부터 제공받은 기저대역 신호를 고주파(RF:Radio Frequency) 신호로 주파수 상향 변조하여 안테나를 통해 송신한다.

상술한 구성에서, 상기 제어부(611)는 프로토콜 제어부로서, 상기 메시지 처리부(609), 상기 메시지 생성부(617), 핸드오버 제어기(613), 레인징 제어기(615), 및 타이머(616)를 제어한다. 즉, 상기 스케줄러(611)는 상기 메시지 처리부(609), 상기 메시지 생성부(617), 핸드오버 제어기(613), 레인징 제어기(615), 및 타이 머(616)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 제어부(611)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 이들 중 일부만 상기 제어부(611)에서 처리하도록 구성할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도,

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 지연을 줄이기 위한 기지국 및,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말 장치도.

Claims

광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말 동작 방법에 있어서,

서빙 기지국과 핸드오버를 수행하여 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 획득하는 과정과,

상기 전용 레인징 코드를 타깃 기지국으로 전송하는 과정과,

상기 전송 레인징 코드의 수신 여부를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

상기 서빙 기지국과 핸드오버를 수행하여 전용 레인징 코드와 연결식별자를 획득하는 과정은

상기 서빙 기지국에 핸드오버를 요청하는 과정과,

상기 서빙 기지국으로부터 상기 전용 레인징 코드와 상기 연결식별자가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 과정과,

상기 핸드오버 응답 메시지로부터 핸드오버 가능한 타깃 기지국을 선택하여 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 타깃 기지국으로 핸드오버시 해당 단말을 고유하게 식별할 수 있는 코드인 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전송 레인징 코드의 수신 여부를 확인하는 과정은

상기 타깃 기지국으로부터 DL-MAP 혹은 UL-MAP 메시지를 해독하여 판단하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

상기 타깃 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드를 전송한 후, 타이머를 구동하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 6항에 있어서,

상기 타이머가 만료될 때까지 상기 전용 레인징 코드에 대한 확인 메시지를 수신하지 못할 시 전용 레인징 코드를 재전송하거나 랜덤 레인징 코드를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 타깃 기지국 동작 방법에 있어서,

단말의 핸드오버 요청에 대해 가능 여부를 서빙 기지국에 알려주는 과정과,

상기 핸드오버 가능 여부를 알려준 후 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 통보받는 과정과,

상기 핸드오버한 단말로부터 전용 레인징 코드를 수신하는 과정과,

상기 전용 레인징 코드 수신에 대해 맵 메시지로 수신을 알려주는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 8항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 타깃 기지국으로 핸드오버시 해당 단말을 고 유하게 식별할 수 있는 코드인 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 8항에 있어서,

상기 타깃 기지국과 상기 서빙 기지국 사이 사전 협상을 통해 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 8항에 있어서,

상기 맵 메시지는 DL-MAP 혹은 UL-MAP 메시지인 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 8항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드 수신을 알려주기 위해 맵 메시지는

하향링크 데이터가 없을 시, 사전에 할당받은 CID를 사용하여 DL-MAP 메시지에 자원할당 없이 DL-MAP_IE를 널(null)로 구성하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 8항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드 수신을 알려주기 위해 맵 메시지는

하향링크 데이터가 있을 시, DL-MAP을 통해 자원할당하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 13항에 있어서,

상기 DL-MAP에 포함된 DL-MAP_IE과 상기 하향링크 데이터의 헤더에 사전에 할당된 CID를 사용하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제 7항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드 수신을 알려주기 위해 맵 메시지는

UL-MAP를 통해 상향링크 자원을 할당하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 단말 장치에 있어서,

서빙 기지국과 핸드오버를 수행하여 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 획득하는 핸드오버 제어기와,

상기 전용 레인징 코드를 타깃 기지국으로 전송하는 레인징 제어기와,

상기 전송 레인징 코드의 수신 여부를 확인하는 메시지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 16항에 있어서,

상기 핸드오버 제어기는

상기 서빙 기지국에 핸드오버를 요청하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 전용 레인징 코드와 상기 연결식별자가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 수신하고, 상기 핸드오버 응답 메시지로부터 핸드오버 가능한 타깃 기지국을 선택하여 지시하는 것을 특징으로 핸드오버 장치.
제 16항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 타깃 기지국으로 핸드오버시 해당 단말을 고유하게 식별할 수 있는 코드인 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 16항에 있어서,

상기 메시지 처리부

상기 타깃 기지국으로부터 DL-MAP 혹은 UL-MAP 메시지를 해독하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 16항에 있어서,

상기 타깃 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 16항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드를 전송한 후, 타이머를 구동하는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 21항에 있어서,

상기 타이머가 만료될 때까지 상기 전용 레인징 코드에 대한 확인 메시지를 수신하지 못할 시 전용 레인징 코드를 재전송하거나 랜덤 레인징 코드를 전송하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
광대역 무선통신 시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 타깃 기지국 장치에 있어서,

단말의 핸드오버 요청에 대해 가능 여부를 서빙 기지국에 알려주고, 상기 핸드오버 가능 여부를 알려준 후 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 핸드오버를 통보받는 핸드오버 처리기와,

상기 핸드오버한 단말로부터 전용 레인징 코드를 수신하는 레인징 처리기와,

상기 전용 레인징 코드 수신에 대해 맵 메시지로 수신을 알려주는 메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 23항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드는 상기 타깃 기지국으로 핸드오버시 해당 단말을 고유하게 식별할 수 있는 코드인 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 23항에 있어서,

상기 타깃 기지국과 상기 서빙 기지국 사이 사전 협상을 통해 전용 레인징 코드와 연결식별자(Connection ID: CID)를 결정하는 제어부를 더 포함하는 것을 특 징으로 하는 핸드오버 장치.
제 23항에 있어서,

상기 맵 메시지는 DL-MAP 혹은 UL-MAP 메시지인 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 23항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드 수신을 알려주기 위해 맵 메시지는

하향링크 데이터가 없을 시, 사전에 할당받은 CID를 사용하여 DL-MAP 메시지에 자원할당 없이 DL-MAP_IE를 널(null)로 구성하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 23항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드 수신을 알려주기 위해 맵 메시지는

하향링크 데이터가 있을 시, DL-MAP을 통해 자원할당하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 28항에 있어서,

상기 DL-MAP에 포함된 DL-MAP_IE과 상기 하향링크 데이터의 헤더에 사전에 할당된 CID를 사용하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
제 23항에 있어서,

상기 전용 레인징 코드 수신을 알려주기 위해 맵 메시지는

UL-MAP를 통해 상향링크 자원을 할당하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 장치.