KR20120139774A - 레거시 및 넌-레거시 ｗｉｍａｘ 네트워크 간의 핸드오버 - Google Patents

레거시 및 넌-레거시 ｗｉｍａｘ 네트워크 간의 핸드오버 Download PDF

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Abstract

레거시 및 넌-레거시 기지국 간의 핸드오버 및 존 스위칭을 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 소정의 실시예에서, 신속한 레인징 IE 할당은 타겟 기지국과의 레인징을 위한 전용 할당을 이동국에 전송하는데 사용된다.

Description

레거시 및 넌-레거시 ＷＩＭＡＸ 네트워크 간의 핸드오버{HANDOVER BETWEEN LEGACY AND NON-LEGACY WIMAX NETWORKS}
우선권 출원
본 출원은 35 U.S.C. 119(e) 하에서 2010년 3월 5일에 제출된 미국 가출원 61/311,174호의 우선권을 주장하며, 참고로 여기에 포함된다.
때때로, 무선 표준은 다양한 이유로 업데이트된다. 업데이트가 심사위원회에 의해 승인되면, 업데이트는 일반적으로 표준의 새로운 버전으로 방출된다. 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 무선 광대역 통신을 위한 802.16 표준을 개발하였다. 802.16 표준은 이동 무선 장치를 위한 802.16e를 포함하는 몇 개의 버전을 릴리즈하였다. 802.16의 미래 버전은 가입자 및 제공자 장치 간의 더 높은 데이터 레이트를 지원하는 802.16m을 포함한다. 몇 개의 버전을 릴리즈한 또 다른 표준은 LTE(Long Term Evolution)를 포함한다. LTE의 각 버전은 릴리즈 번호(예를 들어, 릴리즈 번호 8)로 불린다.
도 1은 복수의 기지국과 통신하는 복수의 이동국을 갖는 무선 시스템의 예를 나타내는 도면.
도 2는 ASN 2.0 네트워크를 이용한 IEEE 802.16m 서빙 기지국 및 IEEE 802.16m 타겟 기지국 간의 핸드오버 프로토콜의 예를 나타내는 도면.
도 3는 ASN 2.0 네트워크를 이용한 IEEE 802.16e 서빙 기지국 및 IEEE 802.16m 타겟 기지국 간의 핸드오버 프로토콜의 예를 나타내는 도면.
도 4는 ASN 1.0 네트워크를 이용한 IEEE 802.16e 서빙 기지국 및 IEEE 802.16m 타겟 기지국 간의 핸드오버 프로토콜의 예를 나타내는 도면.
도 5는 ASN 1.0 네트워크를 이용한 IEEE 802.16m 서빙 기지국 및 IEEE 802.16m 타겟 기지국 간의 핸드오버 프로토콜의 예를 나타내는 도면.
도 6a 및 6b는 기지국의 제1 존으로부터 제2 존으로의 심리스(seamless) 존 스위칭을 위한 방법의 예를 나타내는 도면.
다음의 설명 및 도면은 당업자가 실행할 수 있도록 특정한 실시예를 충분히 설명한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적, 전기적, 프로세스 및 다른 변화를 포함할 수 있다. 임의의 실시예의 부분 및 특징부는 다른 실시예 내에 포함되거나 다른 실시예의 대체물일 수 있다. 청구범위에 기재된 실시예는 그 청구범위의 모든 가능한 동등물을 포함한다.
그 중에서도, 본 발명자는 표준의 IEEE 802.16 패밀리 내의 하나 이상의 표준에 따른 시스템 내의 기지국 간의 핸드오버를 위한 시스템 및 방법을 인식하였다. IEEE 802.16m 표준은 레거시 IEEE 802.16e 시스템 내에 존재하지 않는 최적화된 핸드오프(handoff) 특징을 지원한다. 따라서, 가장 최적화된 핸드오프 절차는 핸드오프를 위해 이용되는 모든 장치가 최적화된 핸드오프 절차를 수행할 수 있을 때(예를 들어, IEEE 802.16m 표준을 따를 때)에만 구현될 수 있다. 여기에 기재된 시스템 및 방법은 모든 장치가 가장 최적화된 핸드오프 절차를 지지하지는 않을 때, 기지국 간의 반 최적화된(semi-optimized) 핸드오프를 제공한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)의 일 예를 나타낸다. 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국(104, 105)과 무선 통신하는 복수의 이동국(102, 103)을 포함할 수 있다. 각각의 이동국(102, 103)은 이동국(102, 103)의 처리 회로(110) 상에서 실행되는 명령(108)을 저장하는 메모리(106)를 포함할 수 있다. 명령(108)은 이동국(102, 103)이 이동국(102, 103) 및 기지국(104, 105) 사이의 무선 통신을 위한 액션을 수행하게 하도록 구성되는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 일 예에서, 명령(108)은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 통신 표준의 제1 버전 및/또는 제2 버전을 구현하는 명령을 포함할 수 있다. 각각의 이동국(102, 103)은 RF 트랜시버(112)에 대한 신호의 감지의 방사를 위한 안테나(114)에 결합되어 신호를 송수신하는 RF 트랜시버(112)를 또한 포함할 수 있다.
일 예에서, 이동국(102, 103)은 하나 이상의 주파수 대역 및/또는 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 표준 프로파일, WCDMA 표준 프로파일, 3G HSPA 표준 프로파일, 및 LTE 표준 프로파일을 포함하는 표준 프로파일에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 임의의 예에서, 이동국(102, 103)은 IEEE 표준 등의 특정 통신 표준에 따라 통신하도록 구성될 수 있다. 특히, 이동국(102, 103)은 그의 변형 및 진보를 포함하는 WMAN(wireless metropolitan area network)에 대한 표준의 IEEE 802.16 패밀리의 하나 이상의 표준에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동국(102, 103)은 802.16 패밀리의 IEEE 802.16-2004, IEEE 802.16(e) 및/또는 802.16(m) 표준을 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다. IEEE 802.16 표준에 대한 더 많은 정보는 "정보 기술을 위한 IEEE 표준 - 시스템 간의 텔레커뮤니케이션 및 정보 교환" - 메트로폴리탄 에어리어 네트워크 - 특정 요구사항 - 파트 16: "고정 광대역 무선 액세스 시스템을 위한 무선 인터페이스", 2005년 5월 및 관련 보정/버전을 참조한다.
임의의 예에서, RF 트랜시버(112)는 복수의 직교 서브캐리어를 포함하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexed) 통신 신호를 통신하도록 구성될 수 있다. 이들 멀티캐리어 예의 일부에서, 이동국(102, 103)은 WiMAX 통신국 등의 BWA(broadband wireless access) 네트워크 통신국일 수 있다. 이들 광대역 멀티캐리어 예에서, 이동국(102, 103)은 OFDMA 기술에 따라 통신하도록 구성될 수 있다.
다른 예에서, 이동국(102, 103)은 확산 스펙트럼 변조(예를 들어, DS-CDMA(direct sequence code division multiple access) 및/또는 FH-CDMA(frequency hopping code division multiple access)), TDM(time-division multiplexing) 변조 및/또는 FDM(frequency-division multiplexing) 변조 등의 하나 이상의 다른 변조 기술을 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다.
임의의 예에서, 이동국(102, 103)은 개인 휴대 단말기(PDA), 무선 통신 능력을 갖는 랩탑 또는 휴대용 컴퓨터, 웹 태블릿, 무선 전화, 무선 헤드셋, 페이저, 인스턴트 메시지 장치, 디지털 카메라, 액세스 포인트, 텔레비전, 의학 장치(예를 들어, 심박동수 모니터, 혈압 모니터, 등), 또는 무선으로 정보를 송수신할 수 있는 다른 장치일 수 있다.
일 예에서, 기지국(104, 105)은 기지국(104, 105)의 처리 회로(119) 상에서 실행하기 위한 명령(118)을 저장하는 메모리(116)를 포함할 수 있다. 명령(118)은, 기지국(104, 105)이 복수의 이동국(102, 103)과 무선 통신하고 다른 통신 네트워크(124)(예를 들어 POTS(plain old telephone service) 네트워크)와 통신하는 액션을 수행하게 하도록 구성되는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 일 예에서, 명령(118)은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 표준 패밀리의 제1 표준 및/또는 제2 표준을 구현하는 명령을 포함할 수 있다. 기지국(104, 105)은 또한 이동국(102, 103)과의 송신을 위한 RF 트랜시버(120) 및 RF 트랜시버(120)에 통신적으로 결합된 안테나(122)를 포함할 수 있다. 소정의 예에서, RF 트랜시버(120) 및 안테나(122)는 메모리(116) 및 처리 회로(119)와 동일한 위치에 하우징될 수 있고, 다른 예에서, RF 트랜시버(120)(또는 그 일부) 및/또는 안테나(122)는 분산 기지국(distributed base station)에서처럼 메모리(116) 및 처리 회로(119)로부터 떨어져 위치할 수 있다.
임의의 예에서, RF 트랜시버(120)는 특히 OFDMA 기술로 복수의 직교 서브캐리어를 포함하는 OFDM 통신 신호를 통신하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, RF 트랜시버(120)는 확산 스펙트럼 변조(예를 들어, DS-CDMA 및/또는 FH-CDMA), TDM 변조 및/또는 FDM 변조 등의 하나 이상의 다른 변조 기술을 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다.
일 예에서, 기지국(104, 105)은 WiMAX 표준 프로파일, WCDMA 표준 프로파일, 3G HSPA 표준 프로파일, 및 LTE 표준 프로파일을 포함하는 표준 프로파일 및/또는 하나 이상의 주파수 대역/캐리어에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 임의의 실시예에서, 기지국(104, 105)은 IEEE 표준 등의 특정 통신 표준에 따라 통신하도록 구성될 수 있다. 특히, 기지국(104, 105)은 802.16의 하나 이상의 버전 및 그 변형 및 진화에 따라 통신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기지국(104, 105)은 802.16 패밀리의 IEEE 802.16-2004, IEEE 802.16(e) 및/또는 802.16(m) 표준을 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다.
일 예에서, 기지국(104)은 통신 표준의 단일 버전만을 이용하여 이동국(102, 103)과 통신할 수 있다(여기서는 "단일 존 기지국"이라 함). 일 예에서, 기지국(105)은 통신 표준의 2개 이상의 버전을 이용하여 이동국(102, 103)과 통신할 수 있다(여기서는 "혼합 존 기지국"이라 함). 일 예에서, 혼합 존 기지국(105)은 이동국(102, 103)과 통신하는 제1 및 제2 존을 제공한다. 제1 존에서, 기지국(105)은 표준 패밀리의 제1 표준을 이용하여 이동국(102, 103)과 통신한다. 제2 존에서, 기지국은 표준 패밀리의 제2 표준을 이용하여 이동국(102, 103)과 통신한다. 예를 들어, 기지국(105)은 제1 존에서 802.16 패밀리의 802.16(e) 표준을 이용하여 통신하고 제2 존에서 802.16(m) 표준을 이용하여 통신할 수 있다. 혼합 존 기지국(105)은 제1 및 제2 존에서 이동국(102)과 동시에 통신할 수 있다. 즉, 단일 통신 프레임에서, 혼합 존 기지국(105)은 패밀리의 제1 표준을 이용하여 제1 존에서 이동국(102)과 통신하고 패밀리의 제2 표준을 이용하여 제2 존에서 이동국(103)과 통신할 수 있다.
액세스 서비스 네트워크(ASN)(124)는 이들 중에서 기지국(104, 105) 사이의 통신을 라우팅하는 하나 이상의 게이트웨이(126)를 포함할 수 있다. 게이트웨이(126)는 하나 이상의 표준에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이(126)는 ASN 1.0 및 ASN 2.0 등의 WiMAX 포럼에 의해 제공되는 하나 이상의 표준에 따라 동작할 수 있다. ASN 1.0은 802.16e로 릴리즈되었고, 그 특징을 지원하지만, ASN 1.0은 802.16m의 모든 최적화된 핸드오버 특징을 지원하지 않는다. 그러나, ASN 2.0은 최적화된 핸드오버를 포함하는 802.16m의 특징을 지원한다. 액세스 서비스 네트워크(124)는 ASN 1.0 또는 ASN 2.0을 따를 수 있는 하나 이상의 게이트웨이(124)를 포함할 수 있기 때문에, 액세스 서비스 네트워크(124)는 ASN 1.0을 지원하는 게이트웨이(126) 및 ASN 2.0을 지원하는 게이트웨이의 혼합을 포함할 수 있다. 여기에 사용되는 바와 같이, ASN 1.0 네트워크는, 하나 이상의 게이트웨이(126)가 ASN 1.0을 따르고 ASN 2.0을 지원하지 않는 (예를 들어, 하나 이상의 게이트웨이가 802.16(m)을 지원하지 않는) ASN 네트워크를 포함한다. 또한, 여기에 사용되는 바와 같이, ASN 2.0 네트워크는 모든 게이트웨이(126)가 ASN 2.0을 따르는 (예를 들어, 모든 게이트웨이가 802.16m을 지원하는) ASN 네트워크를 포함한다.
통신 네트워크(100) 내의 장치(예를 들어, 기지국(104), 게이트웨이(126))는 시간에 따라 개별적으로 업그레이드될 수 있으므로, 네트워크(100) 내에서 동시에 동작하는 상이한 능력을 갖는 장치가 존재한다. 이 때문에, 2개의 기지국(104, 105) 간의 접속을 위한 다수의 상이한 가능성이 존재한다. 제1 예는 802.16m을 지원하는 기지국(104) 및 기지국(105) 및 ASN 2.0을 지원하는 ASN(124)을 포함한다. 이 제1 예에서, 최적화된 핸드오버는 모든 장치가 802.16m의 최적화된 핸드오버 특징을 지원하기 때문에 발생할 수 있다.
도 2는 기지국(104) 및 기지국(105)이 802.16m을 지원하고 ASN(124)이 ASN 2.0을 지원할 때 ASN(124)을 통한 기지국(104) 및 기지국(105) 사이의 최적화된 핸드오버의 예를 나타낸다. 서빙 기지국(104) 및 타겟 기지국(105)이 최적화된 핸드오버에서 사용되는 해싱 MSID(여기서 MSID*라 한다)를 이해하여 프라이버시를 증가시키므로, 최적화된 핸드오버가 사용될 수 있다. 또한, 서빙 기지국(104) 및 타겟 기지국(105)은 또한 전용 레인징 및 이동국 ID(STID) 사전 배정(pre-assignment)을지원하고, 타겟 기지국(105)은 진짜 MSID가 레인징 요청 메시지(AAI_RNG-REQ)에서 노출되지 않아도 어떤 이동국이 핸드오버시 네트워크 재진입을 수행하려고 시도하는지를 결정할 수 있다. 따라서, 기지국(105)은 기지의(known) 전용 레인징 코드를 통해 이동국(102)을 식별하고 후속으로 유니캐스트 상향링크 허가를 할당하거나 이동국(102)은 사전 배정된 STID로 대역폭 요청을 수행하여 레인징 요청 메시지의 전송을 위한 유니캐스트 상향링크 허가를 요청할 수 있다. 일 예에서, 이동국(102) 및 타겟 기지국(105)은 데이터 암호화 및 완전성 보호를 위해 요구되는 키(AK)를 자동으로 도출할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동국(102)은 타겟 기지국(105)으로 핸드오버하기 위하여 서빙 기지국(104)에 핸드오버 요청(AAI_HO-REQ)을 전송한다. 핸드오버 요청 수신시, 서빙 기지국(104)은 이동국(102)의 MSID를 통해 타겟 기지국에 대한 이동국(102)을 식별하는 핸드오버 요청(HO-REQ)을 타겟 기지국(105)으로 전송한다. 타겟 기지국(105)이 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청을 수신하면, 타겟 기지국(105)은 ASN 네트워크(124)에서 게이트웨이(126)로 컨텍스트 요청(CONTEXT-REQ)을 전송한다. 컨텍스트 요청은 MSID 또는 CRID를 통해 이동국(102)을 식별한다. 게이트웨이(126)는 이동국(102)에 대응하는 인증키로 타겟 기지국(105)에 응답한다(CONTEXT-RSP). 타겟 기지국(105)이 인증키를 수신하면, 타겟 기지국(105)은 타겟 기지국(102)이 이동국(102)의 핸드오버를 준비하고 있다는 것을 나타내는 핸드오버 응답(HO-RSP)을 서빙 기지국(104)으로 전송한다. 서빙 기지국(104)은 타겟 기지국(105)과 통신할 때 타겟 기지국(105)에 대한 기지국 ID(BSID2) 및 이동국에 대한 STID 배정을 지시하는 핸드오버 명령(AAI_HO-CMD)을 전송한다.
이동국(102) 및 타겟 기지국(105)은 모두 802.16m을 지원하기 때문에, 이동국(102) 및 타겟 기지국(105)은 인증 키(AK*)의 해쉬(hash)를 도출할 수 있고, 이동국(102)으로부터 타겟 기지국(105)으로의 레인징 요청(AAI_RNG-REQ)은 이동국(102)의 MSID의 해쉬를 포함할 수 있다. 따라서, 이동국(102)의 MSID는 레인징 요청 내에 확보될 수 있고, 타겟 기지국(105)은 여전히 이동국(102)을 식별할 수 있다. 타겟 기지국(105)이 레인징 요청을 수신하면, 타겟 기지국(105)은 암호화된 레인징 응답(AAI_RNG-RSP)으로 응답할 수 있다. 그 후, 타겟 기지국(105)은 핸드오버가 완료되었음을 ASN 네트워크(124)에 알리고, ASN 네트워크(124)는 이동국(102)에 대응하는 데이터 경로를 서빙 기지국(104)으로부터 타겟 기지국(105)으로 스위칭할 수 있다.
도 2는 서빙 기지국(104), 타겟 기지국(105) 및 ASN 네트워크(124) 모두가 802.16m에서 최적화된 핸드오버 특징을 지원하는 최적화된 핸드오버 상황을 나타낸다. 그러나, 다른 네트워크 구성이 존재할 수 있다. 제2 구성은 802.16m을 지원하는 타겟 기지국(105)을 포함하지만, 서빙 기지국은 802.16e 만을 지원하고 ASN 네트워크(124)는 ASN 2.0을 지원한다.
도 3은 이 제2 구성을 나타낸다. 서빙 기지국(104)은 802.16m 특정 메시지를 이해하지 못하므로, 서빙 기지국(104)은 STID 사전 배정을 이해할 수 없다. 추가적으로, 서빙 기지국(104)은 이동국(102)에 대한 전용 레인징 코드 할당을 처리할 수 없다. STID 사전 배정 및 전용 레인징 코드 할당 없이 타겟 기지국(105)은 어떤 이동국(102)이 이동국(102)에 의한 풀(full) 네트워크 진입 없이 레인징 요청 메시지를 전송하고 있는지를 결정하기 어렵다. 추가적으로, 이동국(102)은 802.16m의 보안 요구사항 때문에 타겟 기지국(105)에 자신의 실제 MAC 어드레스를 드러낼 수 없다. 특히, 802.16m이 전송될 때 진짜 MAC 어드레스가 암호화되도록 요구하기 때문에 실제 MAC 어드레스는 드러낼 수 없다. 이동국(102)의 실제 MAC 어드레스 없이, 타겟 기지국(105)은 이동국(102)이 누구인지 식별할 수 없고 이동국(102)에 대응하는 키를 ASN(124)으로부터 얻을 수 없다.
따라서, 타겟 기지국(105)에서 이동국(102)에 의한 풀 네트워크 재진입 없이 핸드오버를 개선하기 위하여, 타겟 기지국(105)은 이동국(102)에 전용 할당을 제공하여 레인징 요청을 전송할 수 있다. 일 예에서, 전용 할당은 전용 대역폭 할당을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 전용 할당은 전용 레인징 코드(예를 들어, CDMA 코드)를 포함한다. 할당은 이동국(102)에만 전용되므로, 이동국(102)이 할당 내에서 통신하는 유일한 이동국이기 때문에, 타겟 기지국(105)은 이동국(102)을 식별할 수 있다. 타겟 기지국(105)으로부터 서빙 기지국(104)으로의 이러한 전용 할당을 통신하기 위하여, 타겟 기지국(105)은 신속한 레인징 IE 할당을 이용할 수 있다. 특히, 타겟 기지국(105)은 신속한 레인징 IE 할당 메시지를 서빙 기지국(104)으로 전송하고, 신속한 레인징 IE 할당은 이동국(102)의 레인징 요청에 대한 전용 할당에 대응한다. 서빙 기지국(104)이 신속한 레인징 IE 할당을 이해하므로, 서빙 기지국(104)은 이동국(102)에 전용 할당을 알릴 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이동국(102)은 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ)을 서빙 기지국(104)으로 전송한다. 서빙 기지국(104)은 핸드오버 요청(HO-REQ)을 타겟 기지국(105)으로 전송한다. 타겟 기지국(105)은 핸드오버 응답(HO-RSP)을 서빙 기지국(104)으로 전송한다. 핸드오버 응답(HO-RSP)은 이동국(102)의 레인징 요청에 대한 전용 상향링크 할당에 대응하는 신속한 레인징 ID 할당을 포함한다. 서빙 기지국(104)은 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP)을 이동국(102)으로 전송한다. 그 후, 이동국(104)은 핸드오버 응답의 수신 지시(MOB_MSCHO-IND)를 전송하고 서빙 기지국(104)과의 통신을 종료한다.
이동국(102)은 신속한 레인징 IE 할당에 의해 제공되는 전용 할당 내에서 레인징 요청(AAI_RNG-REQ)을 타겟 기지국(105)으로 전송한다. 타겟 기지국(105)은 이동국(102)을 식별할 수 있는데, 그 이유는 이 대역폭 또는 레인징 코드에는 이동국(102) 만이 할당되기 때문이다. 타겟 기지국(105)이 해싱 MSID, 넌스(Nonce) 및 AK_COUNT를 포함하는 레인징 요청을 수신하면, 타겟 기지국(105)은 컨텍스트 요청을 ASN(124) 내의 게이트웨이(126)에 전송할 수 있다. 게이트웨이는 인증키를 갖는 콘텍스트 응답을 전송할 수 있다. 타겟 기지국(105)은 인증키를 도출하고 레인징 응답을 전송할 수 있다. 레인징 응답이 전송되면, 타겟 기지국(105)은 핸드오버가 완료되었다는 것을 ASN(124)에 지시하고 데이터 경로는 타겟 기지국(105)으로 스위칭될 수 있다.
이 구성에서, 새로운 AK가 MSID*에 결합되어야 하기 때문에 보안키는 AK 레벨로부터 리프레쉬되어야 하고, 이는 레인징 요청에서 MSID*를 획득하기 전에 수행될 수 없다. 이것은 도 2의 최적화된 핸드오버와 비교하여 임의의 추가의 네트워크 레이턴시를 더한다. 추가적으로, 신속한 레인징 IE 할당은 서빙 기지국(104)에 대한 선택적 특징이다. 따라서, 서빙 기지국이 신속한 레인징 IE 할당을 지원하지 않으면, 상기 절차는 가능하지 않다. 대신에, 이동국(102)은 풀 네트워크 재진입을 수행할 수 있다.
도 3은 제2 구성과 유사하게 서빙 기지국(104)이 802.16e (802.16m이 아니라)를 지원하고 타겟 기지국(105)이 802.16m을 지원하는 제3 구성을 나타낸다. 그러나, 이 제3 구성에서, ASN(124)는 ASN 1.0을 지원하고 ASN 2.0을 지원하지 않는다. ASN 1.0을 사용할 때의 주요 도전은 타겟 기지국(105)이 들어오는 이동국(102)을 식별할 수 있을 때를 최적화하는 것이고, MSID*에 기초하는 보안 키 리프레쉬가 없으므로, 모든 핸드오버 시나리오가 최악의 경우에조차 상당히 최적화된다. ASN 1.0은 임의의 802.16m 특정 텍스트를 이해하지 않고 ASN 1.0 배치는 2개의 기지국이 게이트웨이(126)에 의해 처리될 필요 없이 통신하도록 하는 물리적 기지국간 R8 링크를 갖거나 갖지 않을 수 있다. R8 링크는 게이트웨이(126)가 기지국 간의 메시지를 중계하도록 할 수 있고, 따라서, 게이트웨이(126)는 메시지를 디코딩할 필요가 없기 때문에 게이트웨이(126)가 실제로 어떤 메시지인지를 이해할 필요가 없다. R8 링크가 존재하면, 2개의 802.16 기지국은 서로 직접 대화할 수 있다. 임의의 경우, 임의의 예는 R8 링크를 포함할 수 있고, 다른 예는 R8 링크를 포함하지 않을 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 제3 구성에 의해 사용되는 프로토콜은, 이동국(102)이 레인징 요청 메시지에서 실제 MSID(MSID*가 아님)를 타겟 기지국(104)에 제공하고 타겟 기지국(105)만이 전용 할당을 신속한 레인징 IE 할당으로 변환 - 제2 구성에서, 이것은 타겟 기지국(105) 또는 ASN(124)에서 수행된다 - 할 수 있다는 것을 제외하고, (예를 들어, 신속한 레인징 IE 할당을 이용하는) 제2 구성과 유사하다. 추가적으로, MSID*는 키 도출에서 요구되지 않으므로, 타겟 기지국(105) 및 ASN(124) 간의 AK 전송은 이동국(102)으로부터의 레인징 요청 전에 발생할 수 있다.
제4 및 제5 구성은, 이동국(102)이 핸드오버 대신에 존 스위칭을 수행한다는 것을 제외하고, 제2 및 제3 구성과 각각 유사하다. 존 스위칭은 존 스위칭이 단일 기지국(105)에 의해 수행된다는 이점을 갖는다. 따라서, 제4 및 제5 구성에서, 기지국(105)은 802.16e 기반 MAC 제어 메시지(예를 들어, 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)) 내에 "존 스위칭" TLV를 삽입할 수 있다. 이것은 존 스위칭을 트리거할 때 STID 사전 배정을 허용할 수 있다. 나머지 절차는 각각의 제2 및 제3 구성과 동일하다.
도 5는 ASN 네트워크가 ASN 1.0을 지원하고 ASN 2.0을 지원하지 않을 때 서빙 기지국(104)이 802.16m을 지원하고 타겟 기지국(105)이 802.16m을 지원하는 제6 구성에서의 핸드오버 프로토콜을 나타낸다. 서빙 기지국(104) 및 타겟 기지국(105) 사이에 R8 링크가 존재하면, STID 사전 배정이 가능하다. 임의의 경우, 핸드오버 콜 플로우는 도 2에 도시된 것과 동일하다. 그러나, STID 사전 배정이 가능하지 않으면(예를 들어, STID 사전 배정을 위한 새로운 TLV 정보를 전달할 수 없는 R6 접속만이 이용가능할 때), 신속한 레인징 IE 할당으로 변환된 전용 할당이 이동국(102)의 레인징 요청에 사용될 수 있다. 여기서, 서빙 기지국(104) 및 타겟 기지국(105)은 전용 할당 요청 및 신속한 레인징 IE 할당 사이에서 변환될 수 있다. 그 후, ASN 1.0 네트워크는 신속한 레인징 IE 할당으로서 전용 할당 요청을 수신할 수 있고 메시지를 이해할 수 있다. 다른 예에서, 이동국(102)은 타겟 기지국(105)과의 경쟁 기반 핸드오버 레인징을 이용하여 전용 할당을 수신할 수 있다. 최악의 경우, 경쟁 기반 레인징이 사용될 수 있고 MSID는 이동국(102)이 타겟 기지국(105)에 의해 최종적으로 식별되는 AAI-RNG-REQ에서 제공될 것이다.
모든 나머지 구성은 타겟 기지국(105)이 802.16e를 지원하고 802.16m을 지원하지 않을 때 타겟 기지국(105)으로의 핸드오버를 수반한다. 이들 구성에서, 서빙 기지국(104) 또는 ASN(126)의 지원에 관계없이, 타겟 기지국(105)은 최적화된 핸드오버 절차를 지원하지 않기 때문에, 일반적인 802.16e 기반 프로토콜 이외의 새로운 최적화 절차가 사용될 수 없다. 추가적으로, 802.16e 기지국은 802.16m 표준의 보안을 요구하지 않으므로, 핸드오버에서 MSID 보안 문제가 없다. 따라서, 타겟 기지국(105)이 802.16e를 지원하고 802.16m을 지원하지 않는 구성에서, 새로운 절차가 사용되지 않는다. 또한, 802.16e 존으로의 존 스위칭시 새로운 절차가 이용되지 않는다.
도 6a 및 6b는 서빙 기지국(104) 및 타겟 기지국(105) 사이에서 핸드오버를 수행하는 전체 방법을 포함한다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 핸드오버를 수행하는 기지국은 핸드오버가 이동국에 대한 프라이버시 변경을 요구하는지를 먼저 결정할 수 있다. 즉, 기지국은 핸드오버가 802.16m 프라이버시로부터 802.16e 프라이버시로의 변경 또는 그 반대를 요구하는지를 결정할 수 있다. 프라이버시 변경이 요구되면, 방법은 도 6a 상에서 아래로 진행하여 타겟 기지국(105)이 802.16m을 요구하는지를(예를 들어, 타겟 기지국이 802.16m 기지국인지를) 결정한다. 타겟 기지국이 802.16m 프라이버시를 요구하면, 방법은 좌측 경로 아래로 진행할 수 있고, AK는 MSID*에 재결합될 수 있다. 그 경로 아래로 계속 진행하면, 기지국은 타겟 기지국(105)이 R8 접속을 통해 이동국을 식별할 수 있는지, 신속한 레인징 IE 할당이 지원되는지, 존 스위치인지, 전용 레인징 또는 STID 사전 배정이 사용될 수 있는지 중의 하나 이상을 결정할 수 있다. 이들 특징 중의 하나 이상의 이용가능하면, 핸드오버는 이용가능한 특징에 기초하여 부분적으로 최적화된 핸드오버로 진행할 수 있다. 이들 특징 중의 어느 하나도 이용가능하지 않으면, 이동국(102)은 풀 네트워크 재진입 및 인증을 수행할 수 있다.
타겟 기지국(105)이 802.16m 프라이버시를 요구하지 않으면, 도 6a의 오른쪽 경로를 따를 수 있다. 이 경로 상에서, AK는 MSID에 재결합되고 업데이트 및 보안은 기존의 MSID에 기초한다. 여기서, 기지국은 타겟 기지국(105)이 R8 접속을 통해 이동국을 식별할 수 있는지, 신속한 레인징 IE 할당이 지원되는지, 존 스위치인지, 전용 레인징 또는 STID 사전 배정이 사용될 수 있는지 중의 하나 이상을 결정할 수 있다. R8 접속이 이용가능하면, 최적화된 핸드오버가 사용될 수 있다. 그렇지 않으면, MSID가 레인징 요청 메시지에서 수신된 후에 데이터 전송이 허용된다.
도 6b는 MSID 프라이버시 변경이 필요하지 않을 때의 방법을 나타낸다. 이 경로를 따르면, 기지국은 먼저 MSID 프라이버시가 현재 서빙 기지국에 의해 이용되고 있는지를 결정한다. MSID 프라이버시가 현재 이용되면, 방법은 좌측 경로를 따른다. 여기서, 기지국은 타겟 기지국(105)이 R8 접속을 통해 이동국을 식별할 수 있는지, 신속한 레인징 IE 할당이 지원되는지, 존 스위치인지, 전용 레인징 또는 STID 사전 배정이 사용될 수 있는지 중의 하나 이상을 결정할 수 있다. R8 접속이 존재하면, 최적화된 핸드오버가 발생할 수 있다. 이들 특징 중의 어느 것도 이용가능하지 않으면, 풀 네트워크 재진입 및 인증이 발생할 수 있다.
도 6b의 상부를 다시 참조하면, 기지국은 MSID 프라이버시가 현재 서빙 기지국에 의해 이용되고 있지 않은지를 결정한다. MSID 프라이버시가 현재 이용되지 않으면, 방법은 우측 경로를 따른다. 우측 경로에서, 기지국은 타겟 기지국(105)이 R8 접속을 통해 이동국을 식별할 수 있는지, 신속한 레인징 IE 할당이 지원되는지, 존 스위치인지, 전용 레인징 또는 STID 사전 배정이 사용될 수 있는지 중의 하나 이상을 결정할 수 있다. R8 접속이 존재하면, 최적화된 핸드오버가 발생할 수 있고 데이터 전송이 즉시 발생할 수 있다. R8 접속이 존재하지 않으면, 최적화된 핸드오버가 발생할 수 있고, 레인징 요청 메시지에서 MSID를 수신한 후에 데이터 전송이 허용된다.
실시예는 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 중의 하나 또는 그 조합으로 구현될 수 있다. 실시예는 또한 적어도 하나의 처리 회로에 의해 판독되고 실행되어 여기에 기재된 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체 상에서 저장되는 명령으로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 저장하는 임의의 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 리드 온리 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 장치 및 다른 저장 장치 및 매체를 포함할 수 있다.
요약서는 독자가 기술적 개시물의 특성 및 요지를 확인하도록 하는 요약을 필요로 하는 37 C.F.R 섹션 1.72(b)에 따라 제공된다. 이는 청구항의 범위 또는 의미를 제한하거나 해석하기 위하여 사용되지 않는다는 이해로 제공된다. 다음의 청구항은 상세한 설명에 포함되고, 각 청구항은 그의 개별 실시예에 기초한다.

Claims (20)

  1. 이동국에 의해 수행되는 무선 통신 방법으로서,
    상기 이동국에 대한 서빙 기지국으로 핸드오버 요청을 전송하는 단계;
    타겟 기지국과의 레인징을 수행하기 위한 전용 할당을 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 전용 할당을 이용하여 레인징 요청을 상기 타겟 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답을 수신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전용 할당은 신속한 레인징 IE 할당을 이용하여 전송되는 전용 레인징 코드인 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청은 IEEE 802.16e 표준에 따른 메시지를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레인징 요청은 IEEE 802.16m 표준에 따른 메시지를 포함하는 방법.
  5. 기지국에 의해 수행되는 통신 방법으로서,
    서빙 기지국에서 이동국으로부터의 이동국 핸드오버 요청을 수신하는 단계;
    타겟 기지국으로 기지국 핸드오버 요청을 전송하는 단계;
    상기 타겟 기지국으로부터 기지국 핸드오버 응답을 수신하는 단계 - 상기 핸드오버 응답은 상기 이동국의 상기 타겟 기지국과의 레인징을 위한 전용 할당에 대응하는 신속한 레인징 IE 할당을 포함함 -;
    상기 이동국에 메시지를 전송하는 단계 - 상기 메시지는 상기 타겟 기지국과의 레인징을 위한 전용 할당을 상기 이동국에 알림 -
    를 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서빙 기지국은 IEEE 802.16e 표준에 따라 동작하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 타겟 기지국은 IEEE 802.16m 표준에 따라 동작하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서빙 기지국과 상기 타겟 기지국 간의 통신은 ASN 1.0 프로토콜에 따라 동작하는 액세스 서비스 네트워크를 통해 일어나는 방법.
  9. 무선 장치로서,
    기지국과 신호들을 송수신하는 RF 트랜시버;
    상기 RF 트랜시버에 통신적으로 결합된 처리 회로
    를 포함하고,
    상기 처리 회로는
    이동국에 대한 서빙 기지국으로 핸드오버 요청을 전송하고,
    타겟 기지국과의 레인징을 수행하기 위한 전용 할당을 상기 서빙 기지국으로부터 수신하고,
    상기 전용 할당 내에서 상기 타겟 기지국에 레인징 요청을 전송하고,
    상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답을 수신하도록 구성된 무선 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전용 할당은 신속한 레인징 IE 할당을 이용하여 전송되는 전용 레인징 코드를 포함하는 무선 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청은 IEEE 802.16e 표준에 따른 메시지를 포함하는 무선 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 레인징 요청은 IEEE 802.16m 표준에 따른 메시지를 포함하는 무선 장치.
  13. 복수의 이동국과의 무선 통신을 제공하는 기지국으로서,
    복수의 이동국과 신호들을 송수신하는 RF 트랜시버; 및
    상기 기지국에 통신적으로 결합된 처리 회로
    를 포함하고,
    상기 처리 회로는
    이동국으로부터 이동국 핸드오버 요청을 수신하고,
    제2 기지국으로 기지국 핸드오버 요청을 전송하고,
    상기 제2 기지국으로부터 기지국 핸드오버 응답을 수신하고 - 상기 핸드오버 응답은 상기 이동국의 상기 제2 기지국과의 레인징을 위한 허가에 대응하는 신속한 레인징 IE 할당을 포함함 -,
    상기 이동국에 메시지 - 상기 메시지는 상기 제2 기지국과의 레인징을 위한 전용 할당을 상기 이동국에 알림 - 를 전송하도록 구성된 기지국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기지국은 IEEE 802.16e 표준에 따라 동작하는 기지국.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 기지국은 IEEE 802.16m 표준에 따라 동작하는 기지국.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제2 기지국과의 통신은 ASN 1.0 프로토콜에 따라 동작하는 액세스 서비스 네트워크를 통해 일어나는 기지국.
  17. 이동국에 의해 수행되는 무선 통신 방법으로서,
    서빙 기지국의 제1 존에서 상기 이동국에 대한 존 스위칭 요청을 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국의 제2 존과의 레인징을 수행하기 위한 전용 할당을 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 전용 할당 내에서 레인징 요청을 타겟 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 타겟 기지국으로부터 레인징 응답을 수신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전용 할당은 신속한 레인징 IE 할당을 이용하여 전송되는 전용 레인징 코드를 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    핸드오버 요청은 IEEE 802.16e 표준에 따른 메시지를 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 레인징 요청은 IEEE 802.16m 표준에 따른 메시지를 포함하는 방법.
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