KR102100208B1

KR102100208B1 - 무선 통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102100208B1
Application number: KR1020100060437A
Authority: KR
Inventors: 장재혁; 손중제
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2020-04-13
Also published as: WO2011162588A3; US20110319111A1; US9565607B2; US20140194122A1; WO2011162588A2; CN102960042B; KR20120000213A; CN102960042A; US8682330B2; JP2013529873A; JP5610653B2

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 서빙 기지국(base station: BS)의 동작 방법에 있어서, 이동 단말(mobile station: MS)로 제1 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 제1 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 그 장치{METHOD AND APPRATUS FOR HANDOVER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서 기지국(BS; Base Station)과 단말(MS; Mobile Station)간 통신을 위해 기본적으로 필요한 제어 채널들이 있다. 하향링크(downlink)에 있으며 시스템 동기화에 사용되는 정보를 제공하기 위한 프리앰블(preamble) 채널과 시스템 정보가 포함되는 방송(broadcast) 채널, 및 상향링크(uplink)에 있으며 단말의 진입을 위해 사용되는 정보를 제공하기 위한 레인징 채널 등이 그것이다.

레인징(Ranging)은 주기적으로 기지국과 단말 간에 정확한 시간 옵셋을 맞추고 전력을 정정하는 절차로서, 단말이 기지국에 진입을 하는 절차 등의 경우에 수행된다. 레인징 채널은 이러한 레인징을 수행하는데 필요한 정보를 위한 채널로서, 일반적으로는 주기적으로 할당되나, 많은 단말의 진입이 예상되는 경우에는 동적으로 추가적인 할당도 가능하다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 가정한 경우의 레인징 채널이 할당되는 프레임의 구조를 예시한다.

도 1a는 서비스 중인 기지국(타깃 기지국, 기지국 A)의 프레임 구조를 예시하며, 도 1b는 핸드오버 중인 단말을 서비스하고 있는 타 기지국(기지국 B)의 프레임 구조를 예시한다. 기지국 A, 기지국 B의 하향링크 프레임의 구조는 각각 식별번호 101, 121에 의해 표시되며, 기지국 A, 기지국 B의 상향링크 프레임의 구조는 각각 식별번호 103, 123에 의해 표시된다.

기지국은 주기적인 레인징 채널 할당을 위해 방송 채널인 SFH(Super Frame Header)(105)를 이용하여, 상향링크(103)에 레인징 채널(Ranging CHannel; RCH)(113)을 할당한다. 또한, 동적으로 추가적인 레인징 채널이 필요하다고 판단되는 경우, 동적 자원할당 정보가 포함되는 MAP(자원 할당 정보)(109, 111)을 사용하여 상향링크(103)에 레인징 채널(117, 119)을 할당할 수 있다.

MAP을 통해 동적으로 레인징 채널을 할당하는 경우에, 상기 MAP(109, 111)은 모든 사용자가 읽을 수 있으며, 상기 MAP(109, 111)을 통해 할당한 레인징 채널(117, 119)은 모든 사용자에게 사용 가능하다.

한편, 기지국은 핸드오버 등과 같은 상황에서, 특정 단말에게 특정 레인징 채널을 할당할 수 있다. 즉, 타 기지국(기지국 B)에서 기지국 A(타깃 기지국)로 핸드오버를 수행하고자 하는 단말이 있는 경우, 기지국 B는 상기 단말에게 특정 메시지(예를 들면, 핸드오버 명령(HO-CMD; Handover Command) 메시지)(107)를 유니캐스트 방식으로 보냄으로써 상기 단말에게 기지국 A 내에서 사용 가능한 레인징 채널(115)을 할당할 수 있다. 상기 레인징 채널(115)은 기지국 A와의 협의를 통해 혹은 상위 제어기의 제어하에 결정된다.

그러나 상기 HO-CMD 메시지는 유니캐스트 방식으로 전송되므로, 상기 기지국 A에 있던 다른 모든 단말들은 상기 핸드오버 중인 단말에게 할당된 레인징 채널에 관련된 정보를 수신할 수 없다.

도 1의 경우 4개의 레인징 채널이 있으며, 일반적인 경우에는 주파수 순서, 시간 순서에 따라, RCH(113)을 0번, RCH(115)를 1번, RCH(117)를 2번, RCH(119)를 3번으로 번호를 매기게 된다. 이 번호들은 기지국과 단말이 각자 할당 정보에 따라 매기는 것이며 상호 전달되는 정보가 아니다.

하지만, 상기 기지국 A에 있던 다른 모든 단말들은, 핸드오버 명령(HO-CMD)메시지와 같이 유니캐스트 방식으로 송신된 메시지에 의해 할당된 RCH(115)의 할당 정보에 대해 알지 못하므로, RCH(113)을 0번, RCH(117)을 1번, RCH(119)를 2번으로 매기게 된다. 반면, 상기 기지국 A는 RCH(113)를 0번, RCH(115)를 1번, RCH(117)를 2번, RCH(119)를 3번으로 매기게 된다. 즉, 상기 기지국 A와 상기 다른 모든 단말들은 레인징 채널들의 번호를 서로 다르게 할당하게 되어 레인징 채널들을 서로 다르게 식별하게 되는 오동작이 발생할 수 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 레인징 채널을 할당하는 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 레인징 채널을 동적으로 할당하는 경우, 할당된 레인징 채널의 인덱스들을 기지국과 단말이 동일하게 식별할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 레인징 채널을 동적으로 할당하는 경우, 단말이 할당 받은 레인징 채널의 위치 정보가 맞게 할당된 것인지 확인할 수 있게 하는 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서의 기지국이 레인징 채널 할당 과정에서 사용되는 메시지의 형식을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 서빙 기지국(base station: BS)의 동작 방법에 있어서, 이동 단말(mobile station: MS)로 제1 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 제1 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 방법은; 통신 시스템에서 타겟 기지국(base station: BS)의 동작 방법에 있어서, 서빙 BS로 제1 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 제1 메시지는 상기 타겟 BS에 의해 이동 단말(mobile station: MS)에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 또 다른 방법은; 통신 시스템에서 이동 단말(mobile station: MS)의 동작 방법에 있어서, 서빙 기지국(base station: BS)으로부터 제1 메시지를 수신하는 과정을 포함하며, 상기 제1 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 서빙 기지국(base station: BS)에 있어서, 이동 단말(mobile station: MS)로 제1 메시지를 송신하는 송신기를 포함하며, 상기 제1 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 장치는; 통신 시스템에서 타겟 기지국(base station: BS)에 있어서, 서빙 BS로 제1 메시지를 송신하는 송신기를 포함하며, 상기 제1 메시지는 상기 타겟 BS에 의해 이동 단말(mobile station: MS)에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 또 다른 장치는; 통신 시스템에서 이동 단말(mobile station: MS)에 있어서, 서빙 기지국(base station: BS)으로부터 제1 메시지를 수신하는 수신기를 포함하며, 상기 제1 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 랜덤 억세스 자원에 관련된 정보를 포함하며, 상기 랜덤 억세스 자원은 상기 타겟 BS와 연관되는 다른 MS들에게 할당되는 랜덤 억세스 자원들과 충돌하지 않음을 특징으로 한다.

기지국이 동적으로 할당한 레인징 채널의 인덱스를 기존의 레인징 채널의 인덱스와 중복되지 않게 할당함으로써, 기지국과 단말간의 레인징 채널 인덱스의 충돌로 인한 오작동을 방지할 수 있다.

또한, 기지국이 레인징 코드를 수신하였을 때, 어떤 레인징 채널을 통해 수신한 것인지를 단말에게 명확하게 알려줌으로써, 단말은 할당 받은 레인징 채널의 위치 정보를 확인할 수 있어, 잘못된 레인징 채널의 사용으로 인한 오동작을 막고 레인징 절차를 마무리할 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 가정한 경우의 레인징 채널이 할당되는 프레임의 구조 예시도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 동적 레인징 채널이 할당되는 프레임의 구조 예시도;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국에 진입을 시도하는 경우의 신호 흐름을 예시한 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 레인징 채널 할당 방법의 플로우 차트;
도 5는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 레인징 채널 할당 방법의 플로우 차트;
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 타 기지국으로부터 레인징 할당 메시지를 수신하는 경우의 레인징 채널 할당 방법의 플로우 차트;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸드오버 시도 중인 단말과 기지국간의 메시지 흐름을 예시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하에서 무선 통신 시스템의 예로서 IEEE 802.16m 시스템의 특징적인 경우를 예로서 설명될 수도 있다. 그러나, 본 발명이 레인징 채널의 할당을 필요로 하는 모든 무선 통신 시스템에 적용될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 동적 레인징 채널이 할당되는 프레임의 구조를 설명한다.

여기서, 프레임이란 기지국에 의해 할당되는 자원의 단위를 말한다. 즉, 프레임은 도 2에서 보여지는 바와 같이 주파수 및 시간에 의해 구분되며 기지국에 의해 사용되는 자원의 일 부분을 가리키는 것으로 한다.

도 2a는 현재 기지국(기지국 A)의 프레임 구조를 예시하며, 도 2b는 상기 현재 기지국으로의 핸드오버를 시도 중인 단말을 서비스하고 있는 타 기지국(기지국 B)의 프레임 구조를 예시한다. 기지국 A, 기지국 B의 하향링크 프레임의 구조는 각각 식별번호 201, 205로 표시되며, 기지국 A, 기지국 B의 상향링크 프레임의 구조는 각각 식별번호 203, 207로 표시된다.

기지국 A는 주기적인 레인징 채널 할당을 위해 방송 채널인 SFH(209)를 사용하여, 상향링크에 레인징 채널(RCH)(221)을 할당한다. 또한 진입하는 단말들이 증가될 것이라 판단되는 경우 MAP(211, 213)을 활용하여, 동적으로 레인징 채널(223, 225)을 할당할 수 있다. 상기 SFH(209) 및 상기 MAP(211, 213)을 이용하여 할당한 레인징 채널들은 브로드캐스티드(broadcasted) 레인징 채널로, 상기 기지국 A 의 서비스 구역 내의 단말이면 누구든지 상기 레인징 채널들의 할당 정보를 알 수 있으며, 누구든지 상기 레인징 채널들을 사용할 수 있다.

더불어, 상기 기지국 A은 특정 단말에게 유니캐스트(unicast) 방식으로 레인징 채널(227, 229, 231)을 할당할 수 있다. 유니캐스트 방식의 레인징 채널 할당이란, 할당된 레인징 채널에 관한 정보를 알리는 메시지를 유니캐스트 메시지로 보내는 방식을 말한다. 이러한 유니캐스트 방식으로 레인징 채널을 할당하는 경우로는, 상기 기지국 A에서 동작하고 있는 단말에게 레인징 채널(229)을 할당하는 경우와, 핸드오버 등의 원인에 의해 상기 기지국 A로 진입하는 단말에게 타 기지국을 통해 레인징 채널(227, 231)을 할당하는 경우 등이 가능하다. 예를 들어, 상기 기지국 A내의 특정 단말에게 주기적인 레인징 절차 혹은 인접 기지국의 측정 등의 목적을 위해 전용(dedicated) 레인징 채널을 할당할 필요가 있을 때, 유니캐스트 방식의 레인징 채널을 할당할 수 있다.

상기 기지국 A가 상향링크 프레임 내에 유니캐스트 방식으로 레인징 채널을 할당(allocate)할 때, 상기 생성된 레인징 채널들의 번호 즉, 레인징 채널을 식별하는 데 사용되는 레인징 채널 인덱스를 직접 할당(assign)한다. 이때, 상기 기지국 A는 유니캐스트 방식으로 할당된 레인징 채널의 인덱스를 상기 상향링크 프레임 내의 기존의 레인징 채널의 인덱스와 중복되지 않도록 할당한다. 이렇게 함으로써, 유니캐스트 방식으로 할당된 레인징 채널의 인덱스를 기지국과 단말이 서로 다르게 인식하는 문제를 방지할 수 있다.

예를 들어, 상기 기지국 A는 상기 상향링크 프레임 내의 브로드캐스티드 레인징 채널의 총 개수(N; 0 이상의 정수) 이상의 인덱스를 각 레인징 채널에 직접 할당할 수 있다. 즉, 3개의 RCH(221, 223, 225)가 브로드캐스티드 레인징 채널이면, 각각의 인덱스는, 0번, 1번, 2번이 된다. 이 인덱스들과 중복되지 않게 하기 위해 기지국 A는 레인징 채널을 할당(allocate)할 때 항상 3번 이상의 인덱스를 할당(assign)한다. 따라서, RCH(227)를 할당할 경우에는 3번(217), RCH(229)를 할당할 때는 4번(219), RCH(231)를 할당할 경우에는 5번(215) 인덱스를 직접 할당할 수 있다.

선택적으로, 상기 기지국 A는 상기 상향링크 프레임 내에 이미 존재하는 레인징 채널들의 인덱스 중 가장 큰 값(M; 0 이상의 정수)을 구하여 M+1 이상의 인덱스를 각 레인징 채널에 직접 할당할 수도 있다. 즉, 3개의 RCH(221, 223, 225)는 브로드캐스티드 레인징 채널이며 각각의 인덱스는, 0번, 1번, 2번이다. 이 인덱스들과 중복되지 않게 하기 위해, 기지국 A는 레인징 채널을 할당(allocate)할 때 기존의 레인징 채널 인덱스 중 가장 큰 값 2에 1을 더한 값 3 이상의 숫자를 할당(assign)한다. 따라서, RCH(227)를 할당할 경우에는 3번(217), RCH(229)를 할당할 때는 4번(219), RCH(231)를 할당할 경우에는 5번(215) 인덱스를 직접 할당할 수 있다. 선택적으로, 상기 기존의 레인징 채널 인덱스 중 가장 큰 값은 인덱스의 시작 번호에 1을 뺀 값에, 기존의 레인징 채널의 개수를 더하여 구할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국에 진입을 시도하는 경우의 신호 흐름을 예시한 도면이다.

단말(301)는 기지국(303)으로부터, 동기 신호(프리앰블 채널)를 수신하여, 기지국과 동기를 맞춘다(305).

상기 기지국(303)은 상기 단말(301)을 위한 레인징 채널을 할당하고, 상기 단말(301)은 상기 기지국(303)으로의 진입 시 사용할 적어도 하나의 레인징 코드의 정보와 레인징 채널의 위치 정보(레인징 채널의 프레임 번호, 서브프레임 번호) 및 레인징 채널 인덱스 등이 담겨 있는 메시지를 기지국(303)으로부터 수신한다(307). 이때, 상기 레인징 채널의 위치 정보가 담겨 있는 메시지는 방송 채널을 통해 전송될 수도 있으며, 상기 단말(301)을 위해 유니캐스트로 전송될 수도 있다.

상기 단말(301)은 상기 레인징 코드 정보를 수신하여, 가용한 레인징 코드들을 확인하여 그 중 임의로 하나의 코드를 선택하고, 수신한 레인징 채널의 위치 정보에 따른 레인징 채널에서 상기 기지국(303)으로 상기 선택한 레인징 코드를 전송한다(309).

상기 레인징 코드를 수신한 기지국(303)은 레인징 확인 메시지(Ranging Response 혹은 Ranging Acknowledgement, 이하 RNG-RSP 혹은 RNG-ACK라 함)를 상기 단말(301)에게 전송함으로써 상기 단말(301)의 진입이 승인되었는지 여부를 통보한다(311). 상기 기지국(303)은 새로 진입하는 단말들을 위하여 여러 레인징 채널을 할당할 수 있고, 따라서 기지국이 레인징 확인 메시지를 송신할 때는, 상기 레인징 코드가 어느 레인징 채널에서 수신되었는지(즉, 레인징 채널이 할당된 프레임 번호 및/또는 서브프레임 번호와, 그 프레임 내에서의 레인징 채널 인덱스)와 어떠한 레인징 코드가 수신 되었는지를 알려준다.

이상과 같이 상기 기지국(303)은 상기 단말(301)로 각각의 레인징 채널로부터 받은 레인징 코드에 대한 응답을 레인징 확인 메시지을 통해 전송하게 되며, 상기 레인징 응답 메시지에 어떤 레인징 채널로 받았는지에 대한 정보를 포함하여 전송한다.

이와 같이, 상기 기지국 A가 단말에게 할당한 레인징 채널의 위치 정보(레인징 채널의 프레임 번호, 서브 프레임 번호, 레인징 채널 인덱스)를 가용의 레인징 코드와 함께 상기 단말에게 보내면, 상기 단말은 레인징 코드를 해당 레인징 채널에 전송하고, 상기 기지국 A로부터 레인징 응답(RNG-ACK) 메시지를 수신할 때 상기 수신한 레인징 응답 메시지로부터 각 단말이 사용한 레인징 채널의 영역(레인징 채널 인덱스)를 알 수가 있으므로 확인을 통해 오동작을 방지할 수 있다.

이하, 핸드오버 명령(HO-CMD) 메시지가 사용되어 유니캐스트 방식의 레인징 채널(227,231)이 할당되는 경우를 예로써 설명한다.

타 기지국(기지국 B)에서 동작하고(서비스 받고) 있으면서 현재의 기지국(타깃 기지국, 기지국 A)으로 핸드오버를 시도하려고 하는 단말에게는 유니캐스트 방식의 레인징 채널(227 혹은 231)이 할당된다. 기지국 B로부터의 수신 신호 세기가 약해져서 단말이 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지를 상기 기지국 B에게 전송하면, 기지국 B는 기지국 A에게 상기 단말이 핸드오버를 시도할 것이라고 알려준다. 여기서, 상기 기지국 B가 기지국 A에게 상기 단말이 핸드오버를 시도할 것이라고 알려주기 위해 메시지가 사용될 수 있으며, 이는 일 예로 핸드오버 요구(HO-REQ: Handover Request) 메시지가 될 수 있다. 기지국 A는, 상기 단말의 핸드오버를 받아들일 수 있으면, 핸드오버를 수행하여도 좋다는 확인 메시지와 함께 레인징 채널을 할당하고 기존의 타 레인징 채널의 인덱스와 겹치지 않는 레인징 채널 인덱스를 할당하여 기지국 B에게 알려준다. 기지국 B는 상기 단말에게 핸드오버 명령(HO-CMD) 메시지를 전송하면서, 기지국 A로부터 받은 레인징 채널의 위치 정보 및 레인징 채널 인덱스를 함께 전달한다. 이를 받은 상기 단말은 기지국 A로 네트워크 진입을 시도할 때, 상기 HO-CMD 메시지로 수신한 레인징 채널인덱스를 이용하여 상기 할당 받은 레인징 채널을 통해 레인징 코드를 전송한다. 이후 상기 단말은 상기 레인징 코드에 대한 레인징 확인(RNG-ACK) 메시지를 받을 때 상기 핸드오버 명령(HO-CMD)로 전달받은 레인징 채널 인덱스를 비교, 확인하여, 상기 전송한 레인징 코드가 성공적으로 송신되었는지를 확인할 수 있게 된다.

표 1은 본 발명의 바람직한 실시예에서 제안하는 레인징 확인 메시지와 핸드오버 명령 메시지의 포맷을 설명한다.

필수(M)/ 선택(O)	속성/속성의 배열	크기 ( bits )	값 /설명	조건

O	Frame index	4	할당된 레인징 채널(ranging opportunity)의 프레임 인덱스를 지시함	동적 레인징 채널이 할당될 때 포함되어야 함
O	Subframe index	2	할당된 레인징 채널(ranging opportunity)의 서브프레임 인덱스를 지시함	동적 레인징 채널이 할당될 때 포함되어야 함
O	Ranging Opportunity Index	3	동적 레인징 채널의 레인징 채널 인덱스를 나타냄. 레인 징 채널 인덱스는 타깃 기지국( ABS )에 의해, 기존의 레인징 채널과 중복되지 않도록 할당되어야 함	액션 타임 (Action Time )이 동적 레인징 채널이 할당되는 프레임을 참조할 때 포함되어야 함

상기 표 1의 속성들은 기지국에서 동작하는 단말에게 유니캐스트로 전달하는 메시지(예를 들어, RNG-ACK 메시지), 혹은 타 기지국에서 동작하는 단말에게 타 기지국이 전달하는 메시지(예를 들어, HO-CMD 메시지)에 추가적으로 포함되어야 하는 필드를 나타낸다.

Frame index 및 Subframe index 속성(attribute)은 레인징 채널이 할당되는 위치를 나타내며, Ranging Opportunity Index 는 레인징 채널의 인덱스를 지시하는 속성이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 레인징 채널 할당 방법의 플로우 차트이다.

특정 단말에게 경쟁 없이 레인징을 수행하도록 하게 하거나, 타 기지국에서 동작하고 있는 특정 단말이 상기 타 기지국에게 핸드오버 요청을 하는 경우와 같이, 특정 단말에게 특정 레인징 채널을 할당하고자 할 때, 기지국은 유니캐스트 방식으로 레인징 채널을 할당한다(401).

상기 기지국은 상기 기지국의 상향링크 프레임 내에 이미 존재하고 있는 레인징 채널의 인덱스와 중복되지 않도록 상기 할당(allocate)된 레인징 채널의 인덱스를 할당(assign)한다(403).

이어서, 상기 기지국은 상기 할당된 레인징 채널의 인덱스를 포함하는 레인징 채널의 할당을 위한 메시지를 상기 특정 단말이나, 핸드오버를 요청하는 특정 단말을 서비스하고 있는 타 기지국에게 전송한다(405).

선택적으로, 상기 메시지는 레인징 할당 메시지일 수 있으며, 상기 단말이 가용한 레인징 코드의 정보와, 할당된 레인징 채널의 프레임 번호, 및 서브 프레임 번호를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 레인징 할당 메시지는 일 예로 핸드오버 응답(HO-RSP: Handover Response) 메시지가 될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 레인징 채널 할당 방법의 플로우 차트이다.

특정 단말에게 경쟁 없이 레인징을 수행하도록 하게 하거나, 타 기지국에서 동작하고 있는 특정 단말이 상기 타 기지국에게 핸드오버 요청을 하는 경우와 같이, 특정 단말에게 특정 레인징 채널을 할당하고자 할 때, 기지국은 유니캐스트 방식으로 레인징 채널을 할당한다(401). 상기 기지국은, 상기 타 기지국 서비스 구역 내의 단말의 핸드오버 요청 사실을, 상기 타 기지국으로부터 수신하는 핸드오버 요청 메시지를 수신함으로써 알 수 있다.

상기 기지국은 상기 단말이 타 기지국에서 동작하는(핸드오버를 요청한) 단말인지 판단한다(501). 상기 단말이 타 기지국에서 동작하는 단말인 경우에는 상기 할당된 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지를 상기 타 기지국으로 송신하여(503), 상기 타 기지국이 상기 단말에게 상기 할당된 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지(선택적으로, HO-CMD 메시지)를 보낼 수 있게 한다. 한편, 상기 단말이 상기 기지국의 서비스 구역에서 동작하는 단말인 경우에는 상기 할당된 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지(선택적으로, 레인징 할당 메시지)를 상기 단말로 송신한다(505).

선택적으로, 상기 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지는 상기 단말이 가용한 레인징 코드의 정보와, 할당된 레인징 채널의 프레임 번호, 및 서브 프레임 번호를 더 포함할 수 있다.

도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 타 기지국으로부터 레인징 할당 메시지를 수신하는 경우의 레인징 채널 할당 방법의 플로우 차트이다.

도 5의 설명에서와 같이 기지국은 핸드오버를 요청하는 단말을 서비스중인 타 기지국에게 레인징 할당 메시지를 보내는 경우도 있다. 도 6은 기지국이 상기 레인징 할당 메시지를 수신하는 경우의 동작을 설명한다.

기지국이 타 기지국으로부터 레인징 채널 인덱스가 포함된 메시지를 수신하는 경우(601), 상기 기지국은 상기 레인징 채널 인덱스가 할당된 단말에게 상기 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지를 보낸다(603). 선택적으로, 상기 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지는 핸드오버 명령(HO-CMD) 메시지 일 수 있다.

상기 도 4 내지 도 6에서와 같이 유니캐스트 방식의 레인징 채널 인덱스를 포함하는 메시지를 수신함으로써 잘못된 레인징 채널을 사용하는 오동작을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸드오버 시도 중인 단말과 기지국간의 메시지 흐름을 예시하는 도면이다.

단말(705)이 소스 기지국(703)으로부터 타깃 기지국(701)로 핸드오버를 시도하는 경우, 소스 기지국(703)으로부터 상기 단말(705)의 핸드오버 사실을 전달 받은 타깃 기지국(701)은, 상기 단말(705)를 위한 유니캐스트 방식의 레인징 채널을 할당하고, 타깃 기지국 내의 다른 레인징 채널의 인덱스와 중복되지 않는 레인징 채널 인덱스를 할당하여, 상기 할당된 레인징 채널 인덱스를 포함하는 레인징 할당 메시지를 소스 기지국(703)에 송신한다(707). 상기 레인징 할당 메시지를 수신한 소스 기지국(703)은 상기 레인징 채널 인덱스를 포함하는 핸드오버 명령(HO-CMD) 메시지를 상기 단말(705)에게 송신한다(709). 상기 HO-CMD 메시지를 수신한 상기 단말(705)은 상기 레인징 채널 인덱스에 해당하는 레인징 채널을 통해 타깃 기지국(701)에게 레인징 코드를 송신한다(711). 상기 레인징 코드를 수신한 타깃 기지국(701)은 상기 레인징 코드에 대한 응답으로 레인징 확인 메시지를 상기 단말(705)에게 송신한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국은 레인징 채널 할당을 관리하는 장치인 레인징 채널 할당 장치 및 송수신할 신호들의 무선신호 처리를 담당하는 무선신호처리 장치를 구성 요소로 포함할 수 있다. 상기 도 4 내지 도 6의 동작은 기지국에 포함되는 레인징 채널 할당 장치에 의해 구현될 수 있다. 상기 레인징 채널 할당 장치는 제어부와 신호 입출력부를 포함할 수 있는데, 상기 제어부는 도 4 내지 도 6에서 설명한 자원 할당 방법의 전체적인 동작을 제어하며, 상기 신호 입출력부는 상기 무선신호처리 장치를 이용하여, 상기 제어부가 송신 또는 수신하고자 하는 다수의 메시지와 데이터의 입출력을 수행한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말 장치는 기지국으로부터 수신하는 레인징 할당 메시지 또는 핸드오버 명령 메시지등을 수신하고 기지국으로 레인징 코드를 송신하도록 결정하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 따라 메시지 또는 신호를 기지국과 송수신하는 신호 입출력부를 포함할 수 있다. 즉 상기 도 3 및 도 7에서의 단말의 동작은 단말 장치가 포함하는 제어부 및 신호 입출력부에 의해 구현될 수 있다.

상기 도 2가 예시하는 레인징 채널 할당 프레임 구조, 도 3 및 도 7이 예시하는 메시지 흐름도와 상기 도 4 내지 도 6이 예시하는 플로우 차트는 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 목적이 아님을 유의해야 한다. 즉, 도 3 내지 도 7이 예시하는 자원 할당 방법은 레인징 채널 할당 장치(미도시) 또는 단말 장치(미도시)에서 동작하는 구성을 예시하는 것일 뿐이며, 반드시 모든 과정이 포함되어야 구현 가능함을 한정하거나, 특정 구성부에 의해 개별적으로 수행되어야만 함을 한정하지 않는다.

앞서 설명한 동작은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 레인징 채널 할당 장치 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 레인징 채널 할당 장치 또는 단말 장치의 각 구성부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작을 실행할 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 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

통신 시스템에서 서빙 기지국(base station: BS)의 동작 방법에 있어서,
이동 단말(mobile station: MS)로 핸드오버 명령(handover command: HO-CMD) 메시지를 송신하는 과정을 포함하며,
상기 HO-CMD 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 레인징 채널(ranging channel: RCH)의 RCH 인덱스와, 상기 RCH의 프레임 인덱스 및 상기 RCH의 서브 프레임 인덱스를 포함하며,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 다른 RCH들의 RCH 인덱스들과 충돌하지 않고,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 RCH 들의 총 개수 이상의 값을 가짐을 특징으로 하는 서빙 BS의 동작 방법.
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제1항에 있어서,
상기 타겟 BS로부터 핸드오버 응답(handover response: HO-RSP) 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하며,
상기 HO-RSP 메시지는 상기 RCH 인덱스와, 프레임 인덱스 및 서브 프레임 인덱스와, 상기 MS가 사용 가능한 레인징 코드에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 서빙 BS의 동작 방법.
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통신 시스템에서 타겟 기지국(base station: BS)의 동작 방법에 있어서,
서빙 BS로 핸드오버 응답(handover response: HO-RSP) 메시지를 송신하는 과정을 포함하며,
상기 HO-RSP 메시지는 상기 타겟 BS에 의해 이동 단말(mobile station: MS)에게 할당된 레인징 채널(ranging channel: RCH)의 RCH 인덱스와, 상기 RCH의 프레임 인덱스 및 상기 RCH의 서브 프레임 인덱스를 포함하며,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 다른 RCH들의 RCH 인덱스들과 충돌하지 않고,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 RCH 들의 총 개수 이상의 값을 가짐을 특징으로 하는 타겟 BS의 동작 방법.
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제7항에 있어서,
상기 서빙 BS로부터의 핸드오버 요구(handover request: HO-REQ) 메시지의 수신에 대한 응답으로, 상기 MS에게 상기 RCH를 할당하는 과정을 더 포함하며,
상기 HO-REQ 메시지는 상기 서빙 BS로부터 상기 타겟 BS로의 상기 MS의 핸드오버를 지시함을 특징으로 하는 타겟 BS의 동작 방법.
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통신 시스템에서 이동 단말(mobile station: MS)의 동작 방법에 있어서,
서빙 기지국(base station: BS)으로부터 핸드오버 명령(handover command: HO-CMD) 메시지를 수신하는 과정을 포함하며,
상기 HO-CMD 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 레인징 채널(ranging channel: RCH)의 RCH 인덱스와, 상기 RCH의 프레임 인덱스 및 상기 RCH의 서브 프레임 인덱스를 포함하며,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 다른 RCH들의 RCH 인덱스들과 충돌하지 않고,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 RCH 들의 총 개수 이상의 값을 가짐을 특징으로 하는 MS의 동작 방법.
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제13항에 있어서,
상기 서빙 BS로 상기 MS의 상기 타겟 BS로의 핸드오버를 지시하는 핸드오버 요구(handover request: HO-REQ) 메시지를 송신하는 과정과,
상기 RCH 인덱스에 상응하는 RCH를 통해 상기 타겟 BS로 레인징 코드를 송신하는 과정과,
상기 타겟 BS로부터 상기 레인징 코드에 대한 응답으로 레인징 확인 메시지를 수신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 MS의 동작 방법.
제16항에 있어서,
상기 레인징 확인 메시지는 상기 타겟 BS가 상기 레인징 코드를 수신한 RCH의 프레임 인덱스와, 서브 프레임 인덱스 및 RCH 인덱스를 포함함을 특징으로 하는 MS의 동작 방법.
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통신 시스템에서 서빙 기지국(base station: BS)에 있어서,
이동 단말(mobile station: MS)로 핸드오버 명령(handover command: HO-CMD) 메시지를 송신하는 송신기를 포함하며,
상기 HO-CMD 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 레인징 채널(ranging channel: RCH)의 RCH 인덱스와, 상기 RCH의 프레임 인덱스 및 상기 RCH의 서브 프레임 인덱스를 포함하며,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 다른 RCH들의 RCH 인덱스들과 충돌하지 않고,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 RCH 들의 총 개수 이상의 값을 가짐을 특징으로 하는 서빙 BS.
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제19항에 있어서,
상기 타겟 BS로부터 핸드오버 응답(handover response: HO-RSP) 메시지를 수신하는 수신기를 더 포함하며,
상기 HO-RSP 메시지는 상기 RCH 인덱스와, 프레임 인덱스 및 서브 프레임 인덱스와, 상기 MS가 사용 가능한 레인징 코드에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 서빙 BS.
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통신 시스템에서 타겟 기지국(base station: BS)에 있어서,
서빙 BS로 핸드오버 응답(handover response: HO-RSP) 메시지를 송신하는 송신기를 포함하며,
상기 HO-RSP 메시지는 상기 타겟 BS에 의해 이동 단말(mobile station: MS)에게 할당된 레인징 채널(ranging channel: RCH)의 RCH 인덱스와, 상기 RCH의 프레임 인덱스 및 상기 RCH의 서브 프레임 인덱스를 포함하며,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 다른 RCH들의 RCH 인덱스들과 충돌하지 않고,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 RCH 들의 총 개수 이상의 값을 가짐을 특징으로 하는 타겟 BS.
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제25항에 있어서,
수신기가 상기 서빙 BS로부터의 핸드오버 요구(handover request: HO-REQ) 메시지를 수신할 경우, 상기 MS로 상기 RCH를 할당하는 제어기를 더 포함하며,
상기 HO-REQ 메시지는 상기 서빙 BS로부터 상기 타겟 BS로의 상기 MS의 핸드오버를 지시함을 특징으로 하는 타겟 BS.
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통신 시스템에서 이동 단말(mobile station: MS)에 있어서,
서빙 기지국(base station: BS)으로부터 핸드오버 명령(handover command: HO-CMD) 메시지를 수신하는 수신기를 포함하며,
상기 HO-CMD 메시지는 타겟 BS에 의해 상기 MS에게 할당된 레인징 채널(ranging channel: RCH)의 RCH 인덱스와, 상기 RCH의 프레임 인덱스 및 상기 RCH의 서브 프레임 인덱스를 포함하며,
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 다른 RCH들의 RCH 인덱스들과 충돌하지 않고
상기 RCH 인덱스는 상기 타겟 BS의 RCH 들의 총 개수 이상의 값을 가짐을 특징으로 하는 MS.
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제31항에 있어서,
상기 서빙 BS로 핸드오버 요구(handover request: HO-REQ) 메시지를 송신하고, 상기 RCH 인덱스에 상응하는 RCH를 통해 상기 타겟 BS로 레인징 코드를 송신하는 송신기를 더 포함하며,
상기 수신기는 상기 타겟 BS로부터 상기 레인징 코드에 대한 응답으로 레인징 확인 메시지를 수신하며,
상기 HO-REQ 메시지는 상기 MS의 상기 타겟 BS로의 핸드오버를 지시함을 특징으로 하는 MS.
제34항에 있어서,
상기 레인징 확인 메시지는 상기 타겟 BS가 상기 레인징 코드를 수신한 RCH의 프레임 인덱스와, 서브 프레임 인덱스 및 RCH 인덱스를 포함함을 특징으로 하는 MS.
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