KR101387481B1

KR101387481B1 - 다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 핸드오버수행 방법

Info

Publication number: KR101387481B1
Application number: KR1020070029482A
Authority: KR
Inventors: 이진; 김용호; 류기선; 임빈철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2014-04-24
Also published as: KR20080087370A

Abstract

본 발명은 다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 핸드오버 수행 방법은, 다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하는 단말의 핸드오버 수행 방법에 있어서, 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들 중에서 특정 서브 대역을 통해 서빙 기지국과의 사이에 상향링크 또는 하향링크 데이터를 송신 또는 수신하는 단계와, 대역별 채널 품질에 따른 핸드오버를 수행하여 상기 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들 중에서 어느 하나의 서브 대역을 통해 타겟 기지국과 연결을 설정하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

다중 반송파, 핸드오버, 매크로 다이버시티, CINR, 대역 AMC 모드

Description

다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 수행 방법 {Method of performing handover in wireless communication system using multi-carrier}

도 1은 무선 통신 시스템의 일종인 광대역 무선 접속 시스템에서의 매크로 다이버시티 핸드오버 절차를 설명하기 위한 절차 흐름도이다.

도 2는 광대역 무선 접속 시스템에서 사용되는 대역 AMC 모드를 위한 대역 구성을 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법의 절차 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법의 절차 흐름도이다.

본 발명은 다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 수행 방법에 관한 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일종인 광대역 무선 접속 시스템(Broadband Wireless Access system)에서의 매크로 다이버시티 핸드오버(MDHO: Macro Diversity Handover)절차를 설명하기 위한 절차 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 단말(MS: Mobile Station)은 현재 연결이 설정되어 있는 기지국(BS #1, 이하 '서빙 기지국')으로부터 이웃 기지국(BS #2, 이하 '타겟 기지국')에 대한 정보를 포함하고 있는 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신한다. 상기 단말이 상기 타겟 기지국에 대한 정보를 바탕으로 상기 타겟 기지국이 상기 서빙 기지국 보다 높은 신호 품질 또는 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있다고 판단하는 경우, 상기 서빙 기지국에 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송하여 상기 타겟 기지국으로의 매크로 다이버시트 핸드오버를 요청한다. 상기 단말은 상기 다이버시티 집합에 속하는 기지국들 중에서 앵커 기지국을 선택하고 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지를 통해 상기 서빙 기지국에 알린다. 도 1에 예에서는 상기 서빙 기지국이 상기 앵커 기지국으로 선택되었음을 가정한다.

상기 서빙 기지국은 상기 단말의 핸드오버 요청이 있으면 핸드오버 결정을 하고, 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에 대한 응답으로 MOB_MSHO-RSP 메시지를 상기 단말로 전송하여 핸드오버 수행을 허락한다. 상기 MOB_MSHO-RSP 메시지에는 다이버시티 집합(diversity set)에 상기 타겟 기지국이 포함되었음을 나타내는 정보가 포함된다. 핸드오버 집합에 포함되는 기지국들, 즉 상기 서빙 기지국 및 타겟 기지국은 은 상기 단말과의 연결(connection)을 위한 정보를 모두 공유한다.

상기 단말은 상기 서빙 기지국에 MOB_HO-IND 메시지를 전송함으로써 핸드오 버 절차를 개시함을 알린다. 핸드오버 수행 후 상기 단말은 상기 서빙 기지국 및 상기 타겟 기지국으로부터 동일한 데이터, 예를 들어, MAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)을 결합 수신함으로써 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있다.

상기 단말이 앵커 기지국을 상기 타겟 기지국으로 변경하고자 하는 경우, 상기 단말은 MOB_MSHO-REQ 메시지를 통해 'preferred Anchor BS'를 상기 타겟 기지국(BS #2)로 설정하여 상기 서빙 기지국에 전송한다. 상기 서빙 기지국은 MOB_BSHO-RSP 메시지에 업데이트된 앵커 기지국을 표시하여 상기 단말로 전송한다. 상기 단말은 MOB_HO-IND 메시지를 통해 업데이트된 앵커 기지국을 수용하였음을 전달할 수 있다.

도 2는 광대역 무선 접속 시스템에서 사용되는 대역 AMC 모드(Band AMC mode)를 위한 대역(band) 구성을 도시한 것이다. AMC 서브채널을 구성하는 기본 단위는 동일 심벌에서 인접한 9 개의 부반송파로 구성되는 빈(bit)이다. 하나의 빈은 8 개의 데이터 부반송파(data sub-carrier)와 하나의 파일롯 부반송파(pilot sub-carrier)로 구성된다. 하나의 대역에는 네 개의 빈이 존재하고, AMC 서브채널은 동일한 대역에 존재하는 6 개의 인접한 빈으로 구성된다. 광대역 무선 접속 시스템의 경우 2×3 매트릭스 형태의 서브채널 구조를 갖는다. 대역 AMC 모드의 경우 대역 당 MCS 레벨(MCS level)을 다르게 적용할 수 있는 장점이 있다. 단말은 각 대역별로 채널 품질을 보고해야 하므로 고속으로 이동하는 단말은 대역 AMC 모드를 사용하기 어려운 단점이 있다.

광대역 무선 접속 시스템에서 대역 AMC 모드를 사용하는 단말은 기지국에 채널 품질을 보고할 때, 채널 품질이 가장 좋은 5 개의 대역들에 대한 채널 품질 정보를 전송한다. 기지국은 채널 품질이 가장 좋은 대역에서 AMC 서브채널을 할당한다. 단말이 기지국으로부터 AMC 서브채널을 할당받은 이후에는 처음 보고한 채널 품질 값에 대한 차이값을 보고한다. 대역 AMC 모드는 단말뿐만 아니라 기지국에 의해서도 개시될 수 있다. 기지국이 단말에 REP-REQ 메시지를 보내 대역 AMC 모드 개시에 대한 지시를 하고 단말은 REP-RSP 메시지로 응답한 후 대역 AMC 모드 동작을 개시할 수 있다.

종래기술에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말은 부반송파 할당 방식에 상관없이 전체 주파수 대역에 대한 핸드오버를 수행하였다. 그러나, 상기한 바와 같이, 대역 AMC 모드에 의한 동작을 하고 있는 단말은 전체 대역이 아니라 상기 전체 대역이 분할된 다수의 서브 대역들 중에서 특정 서브 대역을 사용하여 기지국과 통신을 수행하기 때문에 전체 대역에 대한 핸드오버를 수행하는 것은 데이터 수신 효율을 떨어뜨리는 등 여러 가지 문제점을 일으킬 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 대역 AMC 모드에 의한 동작을 수행하고 있는 단말이 효율적으로 핸드오버를 수행할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하고 있는 단말이 매크로 다이버시티 핸드오버를 수행할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 단말이 핸드오버 수행 전에 서빙 기지국(serving base station)에서 대역 AMC 모드로 동작하고 있을 경우 핸드오버 수행 중 또는 핸드오버 수행 후에도 타겟 기지국(target base station)과 대역 AMC 모드에 따른 동작을 취할 수 있도록 하는 방법을 개시한다.

본 발명의 일 특징은, 광대역 무선 접속 시스템에서 전체 대역을 다수의 서브 대역(sub-band)로 나누어 그 중에서 특정 대역을 통해 서빙 기지국과 통신을 수행하는 단말이 서브 대역들 중에서 채널 또는 신호 품질이 양호한 대역을 선택하여 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하는 것이다.

본 발명의 다른 특징은, 광대역 무선 접속 시스템에서 대역 AMC 모드에 따른 동작을 하고 있는 단말이 밴드별 매크로 다이버시티 핸드오버를 수행하여 서빙 기지국과 타겟 기지국으로부터 동일한 데이터 또는 다른 종류의 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 결합(combining)하거나 연결(concatenation)함으로써 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법은, 다중 반송파(multi-carrier)를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 매크로 다이버시티 핸드오버(MDHO: Macro Diversity Handover) 수행 방법에 있어서, 다이버시티 집합(diversity set)에 속하는 앵커 기지국 및 이웃 기지국 각각에 대하여 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들(sub-bands) 중에서 적어도 하나 이상의 서브 대역에 대한 채널 품질 정보를 상기 앵커 기지국 및 상기 이웃 기지국 중 적어도 어느 하나로 전송하는 단계와, 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 중 어느 하나로부터 상기 앵커 기지국 및 상기 이웃 기지국 각각에 대한 상기 적어도 하나 이상의 서브 대역 중에서 선택된 각 서브 대역의 할당 정보를 수신하는 단계와, 상기 각 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 상기 할당된 각 서브 대역을 통해 하향링크 데이터를 수신하는 단계와, 기 설정된 조건이 충족되는 경우 상기 앵커 기지국과의 연결을 종료하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 핸드오버 수행 방법은, 다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하는 단말의 핸드오버 수행 방법에 있어서, 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들 중에서 특정 서브 대역을 통해 서빙 기지국과의 사이에 상향링크 또는 하향링크 데이터를 송신 또는 수신하는 단계와, 대역별 채널 품질에 따른 핸드오버를 수행하여 상기 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들 중에서 어느 하나의 서브 대역을 통해 타겟 기지국과 연결을 설정하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 광대역 무선 접속 시스템에 적용된 실시예들로서, 본 문서에서 설명되지 않은 사항들은 광대역 무선 접속 시스템에 대한 기술 표준(technical standard)인 "IEEE Standard for Local and metropolitan area networks, Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems, Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands, 28 February 2006"을 참조할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서의 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법의 절차 흐름도이다. 도 3의 실시예는 단말이 핸드오버 절차를 개시하는 예이다.

도 3을 참조하면, 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하는 단말은 서빙 기지국(BS #1)으로부터 이웃 기지국들(neighboring base stations)에 관한 정보를 포함하고 있는 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신한다[S31]. 상기 단말은 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 이웃 기지국들에 관한 정보를 토대로 상기 이웃 기지국들을 스캔(scan)한다[S32]. 상기 단말은 상기 이웃 기지국들에 대한 스캔 결과에 따라 상기 이웃 기지국들 중에서 특정 기지국(BS #2)을 다이버시티 집합(diversity set)에 포함시킬 것을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 이웃 기지국(BS #2)의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)이 기 설정된 임계값 이상일 경우 상기 이웃 기지국을 다이버시티 집합에 포함시킬 것을 결정할 수 있다. 이때, 상기 이웃 기지국들에 대한 스캔 과정에서 상기 단말은 대역별 스캐닝을 수행한다. 즉, 상기 단말이 대역 AMC 모드에 따른 동작을 하고 있으므로 각 이웃 기지국에 대해 전체 대역이 아닌 대역별 스캐닝을 수행하여 채널 품질, 예를 들어 CINR을 측정한다. 또한, 상기 단말은 각 이웃 기지국에 대해 측정된 대역별 채널 품질을 토대로 다이버시티 집합에 포함시킬지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 각 이웃 기지국에 대한 대역별 CINR 중 상위 다섯 개의 CINR이 기 설정된 임계값 이상일 경우 해당 이웃 기지국을 다이버시티 집합에 포함시키는 것으로 결정할 수 있다. 이러한 기준은 다양한 형태로 변경될 수 있다. 다이버시티 집합에 속한 기지국들을 갱신할 수 있는 다른 예로 다음의 표 1을 통해 설명된 바와 같이 MBHO_Add_Threshold와 MBHO_Delete_Threshold를 이용하는 방법을 고려할 수 있다.

Name	Type	Length	Value	PHY scope
......
HO type support	50	1	Bit 0 : HO Bit 1 : MDHO Bit 2 : FBSS HO Bit 3 : MBHO Bit 4-7: Reserved
MBHO_Add_Threshold			Threshold used by the MS to add neighbor BS to the multiband diversity set. When the MS should send MOB_MSHO-REQ to request adding this neighbor BS to the diversity set. This threshold is used for the MS that is perform MBHO.
MBHO_Delete_Threshold			Threshold used by the MS to delete neighbor BS to the multiband diversity set. When the MS should send MOB_MSHO-REQ to request adding this neighbor BS to the diversity set. This threshold is used for the MS that is perform MBHO.
......

상기 단말은 상기 이웃 기지국을 다이버시티 집합에 추가하고 매크로 다이버시티 핸드오버(MDHO, 이하 '핸드오버')의 수행을 요구하기 위해 상기 서빙 기지국에 MOB_MSHO-REQ 메시지를 전송한다[S33]. 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지는 이웃 기지국들에 대한 스캔 결과와 앵커 기지국으로 상기 서빙 기지국이 선택되었음을 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지에 상기 스캔 결과 보고 기준이 밴드별 CINR임을 표시할 수 있다. 표 2는 상기 MOB_MSHO-REQ 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
MOB_MSHO-REQ Message_format() {	-
Management Message Type = 57	8bits	-
Report metric	8bits	Bitmap indicating presence of metric in message Bit #0 : BS CINR mean Bit #1 : BS RSSI mean Bit #2 : Relative delay Bit #3 : BS RTD Bit #4 : BS CINR per band Bit #5-7 : Reserved: shall be set to zero
N_New_BS_Index	8bits	Number of new recommended BSs which are included in MOB_NBR-ADV message
......
For (j=0;j<N_New_BS_Index;j++) {
......
If (Report metric [Bit#4]==1)
NBand		Number of Band
For (j=0;j<NBand;j++) {
BS CINR per band		The BS CINR per band parameter indicates the CINR in db measured at the MS on the downlink signal of a band of particular BS
Band bitmap
}
Band AMC report	32	First 12 bits for indicating band bitmap and 20bits for CINR per best 5 bands
Arrival time difference indication
If (arrival time difference indication) == 1 {
Arrival time difference (t)		Relative difference in arrival time between the neighbor BS and the anchor BS
}
For (j=0; J<N_New_BS_Full; j++)
......
If (Report metric [Bit#4]==1)
NBand
For (j=0;j<NBand;j++) {
BS CINR per band		The BS CINR per band parameter indicates the CINR in db measured at the MS on the downlink signal of a band of particular BS
Band bitmap
}
Band AMC report	32	First 12 bits for indicating band bitmap and 20bits for CINR per best 5 bands
Arrival time difference indication
If (arrival time difference indication) == 1 {
Arrival time difference (t)		Relative difference in arrival time between the neighbor BS and the anchor BS
}
......
For (j=0; j<N_current_BSs; j++) {
Temp BS ID		Diversity Set member ID assigned to this BS. When the MS has an empty diversity set or FBSS/MDHO/MBHO is not supported, Temp BSID shall be set to 0
......
If (Report metric [Bit#4]==1)
NBand
For (j=0;j<NBand;j++) {
BS CINR per band		The BS CINR per band parameter indicates the CINR in db measured at the MS on the downlink signal of a band of particular BS
Band bitmap
}
Band AMC report	32	First 12 bits for indicating band bitmap and 20bits for CINR per best 5 bands
......

상기 MOB_MSHO-REQ 메시지를 수신한 상기 서빙 기지국은 핸드오버 요청을 허락할지를 결정한다[S34] 상기 서빙 기지국이 핸드오버 요청을 허락하기로 한 경우, 핸드오버 수행 요청을 허락하는 지시자와 다이버시티 집합에 속해 있는 기지국들(BS #1, BS #2)과 관련된 정보를 포함한 MOB_BSHO-RSP 메시지를 상기 단말로 전송한다[S35]. 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지는 상기 서빙 기지국을 앵커 기지국으로 할 것임을 지시하는 지시 정보를 포함한다. 이하에서, 상기 서빙 기지국은 '앵커 기지국'으로 칭하기로 한다. 표 3은 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
MOB_BSHO-RSP Message_format() {	-
Management Message Type = 58	8bits	-
Mode	3bits	0b000 : HO request 0b001 : MDHO/FBSS/MBHO request :Anchor BS update with CID update 0b010: MDHO/FBSS/MBHO request : Anchor BS update without CID update 0b011: MDHO/FBSS/MBHO request : Diversity Set update with CID update 0b100: MDHO/FBSS/MBHO request : Diversity Set update without CID update 0b110: MDHO/FBSS/MBHO request : Diversity Set update with CID update and CQICH allocation for newly added BS 0b111 : MS handover request not recommended (BS in list unavailable)
......

상기 앵커 기지국이 상기 MOB_BSHO-RSP 메시지를 상기 단말로 전송하면면, 상기 단말과 상기 앵커 기지국(BS #1) 및 상기 이웃 기지국(BS #2)는 연결(connection) 상태를 유지하면서 매크로 다이버시티 핸드오버를 수행할 준비가 완료된다. 즉 다이버시티 집합에 속해 있는 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국은 상기 단말과 관련된 연결 정보를 공유context sharing)하며, 상기 단말은 상기 두 기지국들과 연결(connection) 상태를 유지한다. 상기 단말과 관련된 정보(context)는 상기 단말의 등록 정보, 인증 정보 및 송/수신 중인 데이터를 포함한다. 따라서, 상기 단말은 하향링크(DL) 및 상향링크(UL)의 유니캐스트 메시지와 트래픽 데이터를 위해 다이버시티 집합 내의 기지국들과 통신을 수행할 수 있다.

상기 단말이 하향링크 제어 정보인 DL-MAP, UL-MAP, FCH 등과 하향링크 방송 메시지를 획득하는 방법은 두 가지가 있을 수 있다. 첫 번째는, 앵커 기지국의 DL-MAP과 UL-MAP이 다이버시티 집합 내에 있는 다른 이웃 기지국에 대한 버스트 할당 정보를 모두 가지고 있는 경우로서, 상기 단말은 상기 이웃 기지국에 대한 하향링크 제어 정보와 하향링크 방송 메시지를 상기 앵커 기지국으로부터 획득할 수 있다. 두 번째는, 상기 단말이 다이버시티 집합 내에 있는 각 기지국으로부터 해당 하향링크 제어 정보 및 방송 메시지를 수신하는 경우이다.

상기 앵커 기지국은 대역별 채널 품질(ex. CINR) 측정 결과를 바탕으로 DL-MAP을 통해 상기 단말에 가장 상태가 좋은 대역을 할당한다[S36]. 상기 이웃 기지국도 상기 단말이 보고한 대역별 CINR 결과를 바탕으로 채널 상태가 가장 좋은 대역을 선택하여 DL-MAP을 통해 상기 단말에 할당한다[S37]. 다시 말해서, 상기 단말은 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 대해 대역별 CINR을 측정하고, 측정 결과에 따라 가장 양호한 상위 다섯 개 대역들에 대한 CINR 측정 결과를 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 주기적 또는 비주기적으로 보고할 수 있다. 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 각각은 상기 단말로부터 수신한 CINR 값들 중에서 가장 좋은 값에 해당하는 대역을 상기 단말에 할당할 수 있다.

이때, 상기 앵커 기지국이 선택한 대역과 상기 이웃 기지국이 선택한 대역이 동일한 경우를 피하기 위해, 상기 단말은 상기 이웃 기지국에 보고할 최상위 품질의 대역과 상기 이웃 기지국에 보고할 최상위 품질의 대역이 일치할 경우 상기 이웃 기지국에는 일치하는 대역을 제외한 나머지 대역들에 대한 CINR을 보고할 수 있다.

상기 단말은 상기 앵커 기지국으로 핸드오버의 개시를 알리는 MOB_HO-IND 메시지를 전송한다[S38]. 표 4는 상기 MOB_HO-IND 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
MOB_HO-IND Message_format() {	-
Management Message Type = 59	8bits
Reserved
Mode	2bits	0b00 : HO 0b01 : MDHO/FBSS/MBHO : Anchor BS update 0b10 : MDHO/FBSS/MBHO : Diversity Set update 0b11 : Reserved
......

상기 앵커 기지국은 상기 단말로부터 수신된 MOB_HO-IND 메시지를 상위 개체(upper entity)로 전달한다[S39]. 상기 상위 개체는 상기 단말로 전송될 상위계층 데이터를 하위계층 데이터로 변환하여 다이버시티 집합에 속하는 기지국들, 즉 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 전달한다[S40, S41]. 즉 상기 상위 개체는 네트워크의 상위계층 또는 다른 상위 엔터티로부터 전달되는 사용자 데이터를 스케쥴링하여 다이버시티 집합에 포함되는 기지국들로 전달하는 기능을 수행하는 개체로서 상기 앵커 기지국의 상위 계층(upper layer) 또는 상위 개체이다. 도 3의 예에서는 DP(Data Path) #1로 표시하였다. 상기 이웃 기지국은 상위 계층 또는 상위 개체로서 DP #2를 갖는 것으로 표시되었다.

상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국은 각각 상기 DP #1로부터 전달받은 사용자 데이터, 즉 하향링크(DL) 데이터를 상기 단말에 할당된 대역을 통해 상기 단말로 전송한다[S42, S43]. 상기 하향링크 데이터는 MAC PDU(Medium Access Control Ptorocol Data Unit) 단위로 전송될 수 있다. 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 상기 단말로 전송되는 MAC PDU는 동일한 것일 수도 있고 다른 것일 수도 있다. MAC PDU의 타입 구분은 상기 DP #1에 의해 수행될 수 있다.

상기 단말은 상기 앵커 기지국으로부터 전송된 하향링크 프레임(DL frame) 상의 DL-MAP을 통해 하향링크 데이터가 전송될 시간-주파수 영역(time-frequency region) 할당 정보를 획득하고, 해당 시간-주파수 영역을 통해 하향링크 데이터를 수신한다[S42].

상기 단말이 상기 이웃 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 방법은 두 가지 방법을 고려할 수 있다. 첫째는, 상기 단말이 상기 앵커 기지국으로부터 전송되는 하향링크 프레임 상의 DL MAP을 통해(예를 들어, DL MAP의 'DL Band AMC burst allocation in other BS IE') 상기 이웃 기지국을 통해 상기 단말로 전송되는 하향링크 데이터가 있다는 것과 해당 하향링크 데이터의 전송을 위해 할당된 시간-주파수 영역의 할당 정보를 획득하고 이를 통해 상기 이웃 기지국으로부터 전송되는 하향링크 프레임 상의 해당 시간-주파수 영역을 통해 하향링크 데이터를 수신하는 방법이다[S42]. 이 경우 상기 단말은 상기 이웃 기지국으로부터 전송되는 하향링크 프레임의 DL-MAP을 참조하지 않을 수 있다. 둘째는, 상기 단말이 상기 이웃 기지국으로부터 전송되는 하향링크 프레임을 수신하여 수신된 하향링크 프레임의 DL MAP을 통해 하향링크 데이터가 전송되는 시간-주파수 영역 할당 정보를 획득하고 해당 시간-주파수 영역을 통해 하향링크 데이터를 수신하는 방법이다[S43].

표 5 및 표 6은 각각 상기 첫째 방법에 따라 상기 단말이 상기 앵커 기지국으로부터 전송되는 하향링크 프레임 상의 DL MAP에 상기 이웃 기지국에 의한 하향링크 데이터의 전송을 위해 할당된 시간-주파수 영역의 할당 정보를 포함시키기 위한 확장 DIUC(Extended DIUC) 구조 및 이에 따른 'DL Band AMC burst allocation in other BS IE'의 포맷 구조를 나타낸다.

Extended DIUC (hexadecimal)	Usage
00	Channel_Measurement_IE
......	......
0C	DL BandAMC Burst Allocation in Other BS
OD-0E	Reserved

Syntax	Size	Notes
DL BandAMC Burst Allocation in other BS IE() {	-
Extended DIUC		DL Band AMC Burst Allocation in Other BS IE () = 0x0C
Length
CID
DIUC		DIUC used for the burst in the other BS
Boosting
DL_PermBase
Repetition coding indication
Type of MAC PDU	1	0: same MAC PDU 1:different MAC PDU
Frame Advance	3bits	The number of frames offset from the next frame where the data will be transmitted (-1 = the current frame, 0=next frame)

OFDMA symbol offset	8bits
# OFDMA symbol	7bits
Subchannel offset	6bits
# subchannels	6bits
Reserved	7bits
}

상기 단말은 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터를 수신하여 결합(combining)하거나 연결(concatenation)한다[S44]. 즉, 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터가 동일한 경우 상기 단말은 수신된 각 하향링크 데이터를 결합하고, 상이한 경우 하향링크 데이터 간의 연결 관계에 따라 하향링크 데이터를 연결한다. 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 전송된 하향링크 데이터가 동일한지의 여부 및 하향링크 데이터 간의 연결 관계와 관련된 정보는 상기 앵커 기지국 또는 상기 이웃 기지국으로부터 전송되는 DL MAP에 포함되거나 별도의 제어 정보로 상기 단말에 전달될 수 있다.

상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터는 각각 동일한 시점의 프레임들을 통해 전송되거나, 다른 시점이 프레임들을 통해 전송될 수 있다. 다시 말해서, 상기 단말에 의해 결합되거나 연결되어야 하는 하향링크 데이터가 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 각각 동일한 시점에 전송되는 하향링크 프레임들에 포함되거나, 다른 시점에 전송되는 하향링크 프레임들에 포함될 수 있다. 이와 관련된 정보도 DL MAP에 포함되거나 다른 형태의 제어 정보로 상기 단말에 전달되어야 한다.

상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국이 모두 ARQ(Automatic Repeat and Request) 기법을 사용하는 경우는 ARQ 블럭 일련번호(ARQ block sequence number)를 통해 상기 단말은 이미 MAC PDU 일련번호를 알 수 있고, 어느 한 기지국 또는 두 기지국 모두 ARQ 거법을 사용하지 않는 경우라 할지라도 각 기지국은 SN 확장 서브헤더(SN extended sub header)를 통해서 MAC PDU의 일련번호를 전송할 수 있다.

상기 앵커 기지국은 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하는 상기 단말이 주기적 또는 비주기적으로 대역별 채널 품질 정보(ex, CQI)를 보고할 수 있도록 상향링크 자원으로 개선된 고속 피드백 채널(Enhanced Fast Feedback Channel)을 할당한다[S45]. 이때, 상기 앵커 기지국은 상기 이웃 기지국의 채널 품질 정보 보고를 위한 상향링크 자원을 함께 할당할 수 있다. 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 대한 채널 품질 정보의 보고를 위한 개선된 고속 피드백 채널의 할당은 상기 이웃 기지국에 의해 수행되는 것도 가능하다.

상기 단말은 상기 앵커 기지국 또는 상기 이웃 기지국으로부터 할당된 개선된 고속 피드백 채널을 통해 기 설정된 방식에 따라 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 대한 대역별 채널 품질 정보를 전송한다[S46]. 예를 들어, 상기 단말은 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 각각에 대한 대역별 CQI 중 최상위 대역 다섯 개에 대한 CQI를 채널 품질 정보로서 상기 개선된 고속 피드백 채널을 통해 전송할 수 있다. 이때, 일정 조건이 충족된 경우 상기 단말은 앵커 기지국을 BS #1에서 BS #2로 변경할 수 있고, 이 경우 상기 단말이 앵커 기지국을 BS #2로 변경을 희망함을 나타내기 위한 지시 정보를 함께 전송할 수 있다.

상기 단말은 기 설정된 소정 조건이 만족되면, 예를 들어, 상기 BS #1에 대해 측정한 대역별 CINR이 상기 BS #2 에 대해 측정한 대역별 CINR 보다 모두 작을 경우, 상기 BS #1과의 연결을 종료하고[S47], 상기 BS #2와의 연결만을 유지하여 상기 BS #2와의 사이에서만 상향 및 하향링크 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라 핸드오버 절차는 종료된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서의 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법의 절차 흐름도로서, 기지국에 의해 핸드오버 절차가 개시되는 예이다.

도 4에서, 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하는 단말은 서빙 기지국(BS #1)으로부터 이웃 기지국들에 관한 정보를 포함하고 있는 MOB_NBR-ADV 메시지를 수신한다[S51]. 상기 단말은 MOB_NBR-ADV 메시지에 포함된 이웃 기지국들에 관한 정보를 토대로 상기 이웃 기지국들을 스캔한다[S52]. 상기 단말이 대역 AMC 모드에 따른 동작을 하고 있으므로 각 이웃 기지국에 대해 전체 대역이 아닌 대역별 스캐닝을 수행하여 채널 품질, 예를 들어 CINR을 측정한다. 상기 단말은 상기 이웃 기지국들에 대한 스캔 결과를 MOB_SCN-REP 메시지를 통해 상기 서빙 기지국에 전송한다[S53]. 표 7은 상기 MOB_SCN-REP 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
MOB_SCN-REP Message_format() {	-
Management Message Type = 60	8bits
......
Report metric	8bits	Bitmap indicating presence of certain metrics (threshold values) on which the corresponding triggers are based Bit 0 : BS CINR mean Bit 1 : BS RSSI mean Bit 2 : Relative delay Bit 3 : BS RTD; this metric shall be only measured on serving BS/anchor BS Bit 4 : BS CINR per band Bit 5-7 : Reserved
For (j=0; j<N_current_BSs; j++) {
......
If (Report metric [Bit 4]==1)
NBand
For (j=0;j<NBand;j++) {
BS CINR per band
Band bitmap
}
Band AMC report	32	First 12 bits for indicating band bitmap and 20bits for CINR per best 5 bands
......
For (j=0<J<N_Neighbor_BS_Index;j++) {
If (Report metric [Bit 4]==1)
NBand
For (j=0;j<NBand;j++) {
BS CINR per band
Band bitmap
}
Band AMC report	32	First 12 bits for indicating band bitmap and 20bits for CINR per best 5 bands
......
For (j=0;j<N_Neighbor_BS_Full;j++) {
If (Report metric [Bit 4]==1)
NBand
For (j=0;j<NBand;j++) {
BS CINR per band
Band bitmap
}
Band AMC report	32	First 12 bits for indicating band bitmap and 20bits for CINR per best 5 bands
......

상기 서빙 기지국(BS #1)은 상기 단말로부터 전송된 스캔 결과를 바탕으로 핸드오버를 결정하고[S54], 다이버시티 집합에 속하는 기지국들과 관련된 정보, 앵커 기지국 지시 정보 등을 MOB_BSHO-REQ 메시지를 통해 상기 단말로 전송한다[S55]. 표 8은 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

Syntax	Size	Notes
MOB_BSHO-REQ Message_format() {	-
Management Message Type = 56	8bits
Network Assisted HO supported	1bits	Indicates that the serving BS supports Network Assisted HO
Mode	3bits	0b000 : HO request 0b001 : MDHO/FBSS/MBHO request :Anchor BS update with CID update 0b010: MDHO/FBSS/MBHO request : Anchor BS update without CID update 0b011: MDHO/FBSS/MBHO request : Diversity Set update with CID update 0b100: MDHO/FBSS/MBHO request : Diversity Set update without CID update 0b110: MDHO/FBSS/MBHO request : Diversity Set update with CID update and CQICH allocation for newly added BS 0b111 : reserved
......

도 4에서, 상기 단말이 상기 MOB_BSHO-REQ 메시지를 수신한 이후에 수행되는 절차[S56~S67]는 도 3에서 설명된 S36~S47과 동일하다. 따라서, 이와 관련된 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 광대역 무선 접속 시스템에서 대역 AMC 모드에 의한 동작을 수행하고 있는 단말이 효율적으로 핸드오버를 수행할 수 있다.

둘째, 광대역 무선 접속 시스템에서 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하고 있는 단말이 매크로 다이버시티 핸드오버를 수행함으로써, 셀 경계에서의 좋지 않은 채널 환경을 극복하여 데이터 수신 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims

다중 반송파(multi-carrier)를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 매크로 다이버시티 핸드오버(MDHO: Macro Diversity Handover) 수행 방법에 있어서,

다이버시티 집합(diversity set)에 속하는 앵커 기지국 및 이웃 기지국 각각에 대하여 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들(sub-bands) 중에서 적어도 하나 이상의 서브 대역에 대한 채널 품질 정보를 상기 앵커 기지국 및 상기 이웃 기지국 중 적어도 어느 하나로 전송하는 단계;

상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 중 어느 하나로부터 상기 앵커 기지국 및 상기 이웃 기지국 각각에 대한 상기 적어도 하나 이상의 서브 대역 중에서 선택된 각 서브 대역의 할당 정보를 수신하는 단계;

상기 할당 정보를 통해 할당된 각 서브 대역을 통해 상기 각 앵커 기지국 및 이웃 기지국 중 어느 하나로부터 하향링크 데이터를 수신하는 단계; 및

기 설정된 조건이 충족되는 경우 상기 앵커 기지국과의 연결을 종료하는 단계를 포함하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 적어도 하나 이상의 서브 대역은 상기 다수의 서브 대역들 중에서 가장 좋은 채널 품질을 갖는 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제2항에 있어서,

상기 할당된 각 서브 대역은 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 대한 상기 적어도 하나 이상의 서브 대역 중에서 가장 좋은 채널 품질을 갖는 각 서브 대역인 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제3항에 있어서,

상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국에 대한 가장 좋은 채널 품질을 갖는 서브 대역이 동일한 경우, 해당 서브 대역에 대한 채널 품질 정보를 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 중에서 어느 하나로만 전송하는 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 각 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 상기 할당된 각 서브 대역을 통해 전송되는 하향링크 데이터는 동일한 데이터인 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 각 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 상기 할당된 각 서브 대역을 통해 전송되는 하향링크 데이터는 동일하지 않은 데이터인 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제5항에 있어서,

상기 각 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 상기 할당된 각 서브 대역을 통해 전송되는 하향링크 데이터를 결합(combining)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제6항에 있어서,

상기 각 앵커 기지국 및 이웃 기지국으로부터 상기 할당된 각 서브 대역을 통해 전송되는 하향링크 데이터를 연결(concatenating)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 앵커 기지국으로부터 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 각각에 대한 적어도 하나 이상의 서브 대역에 대한 채널 품질 정보를 피드백하기 위한 채널 할당정보를 상기 앵커 기지국으로부터 수신하는 단계와;

상기 채널 할당 정보에 의해 지시되는 채널을 통해 상기 앵커 기지국 및 이웃 기지국 각각에 대한 적어도 하나 이상의 서브 대역에 대한 채널 품질 정보를 상기 앵커 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
제9항에 있어서,

상기 기 설정된 조건이 충족되는 경우는 상기 앵커 기지국에 대한 적어도 하나 이상의 서브 대역에 대한 채널 품질보다 상기 이웃 기지국에 대한 적어도 하나 이상의 서브 대역에 대한 채널 품질이 모두 좋은 경우인 것을 특징으로 하는, 매크로 다이버시티 핸드오버 수행 방법.
다중 반송파를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 대역 AMC 모드에 따른 동작을 수행하는 단말의 핸드오버 수행 방법에 있어서,

전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들 중에서 특정 서브 대역을 통해 서빙 기지국과의 사이에 상향링크 또는 하향링크 데이터를 송신 또는 수신하는 단계; 및

대역별 채널 품질에 따른 핸드오버를 수행하여 상기 전체 대역을 구성하는 다수의 서브 대역들 중에서 어느 하나의 서브 대역을 통해 타겟 기지국과 연결을 설정하는 단계를 포함하는, 핸드오버 수행 방법.