1. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 1 WiBro 접속 및 핸드오버 이동통신연구단한국전자통신연구원 2005. 04. 12 장 성 철장 성 철장 성 철장 성 철 ICAT’05

2. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 2 I II III IV V WiBro 접속 절차 WiBro MAC VI BS Diversity WiBro 핸드오버 발표 목차

3. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 3 IEEE 802.16 규격

4. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 4 REFERENCE MODEL ▣ Convergence Sublayer (CS) ◈ Classifying SDUs to CID. DL(BS) and UL(SS) ◈ Payload header suppression. ▣ MAC CPS ◈ Bandwidth allocation ◈ Connection establishment ◈ Connection maintenance ◈ Quality of Service (QoS) ◈ Scheduling of data over the PHY. ▣ Privacy Sublayer ◈ Providing authentication ◈ Secure key exchange ◈ Encryption. Service Specific Convergence Sublayer (CS) MAC Common Part Sublayer (MAC CPS) Privacy Sublayer Physical Layer (PHY) PHY SAP MAC SAP CS SAP MAC PHY

5. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 5 FUNCTIONAL MODEL Data packets MAC Header RF control MAC PDU PHY Radio Link Handler Encryption / Decryption Tx/Rx control Convergence Sublayer (CS) Scheduler ARQ PDU builder Packing & Fragment MAC Message Handler Scheduler ARQ Packing & Fragment PDU Parser CRC generate / CRC check Priority Queues Holding Queues MAC Message Handler

6. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 6 NORMAL MAP ▣ DL-MAP & UL-MAP ◈ Management Messages (GMH and CRC) ◈ DL-MAP IEs and UL-MAP IEs ◈ Burst Profile 방식 (DIUC and UIUC)

7. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 7 PACKET CLASSIFICATION

8. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 8 PAYLOADs ▣ Fragmentation and Packing ◈ Subheaders : Fragmentation subheader / Packing subheader ◈ MAC SDU and MAC management message  MAC PDU

9. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 9 I II III IV V WiBro 접속 절차 WiBro MAC VI BS Diversity WiBro 핸드오버 발표 목차

10. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 10 WiBro SYSTEM (ETRI) – 구성도 및 주요 특징 HA HPi-AP HPi-AT ( 단말 ) HPi-AT Mobile IP PAR ( 엑세스라우터 ) AAA NMS(O&M) Public IP Network HPi-AP ( 기지국 ) PAR HPi-AT ISP’s IP Network AT : Access terminal AP : Access Point PAR : Packet Access RouterHA : Home Agent PAR : Packet Access Router HA : Home Agent AAA : Authentication, Authorization, Accounting NMS : Network Management System 분류특성 사용 주파수 대역 2.3 ~ 2.4 GHz 2.3 ~ 2.4 GHz (100 MHz 대역폭 ) (100 MHz 대역폭 ) 서비스 종류 실시간 ( 예 : 동영상 ) 실시간 ( 예 : 동영상 ) 비실시간 ( 예 : 파일전송 ) 비실시간 ( 예 : 파일전송 ) 최선형 ( 예 : 웹 브라우징 ) 최선형 ( 예 : 웹 브라우징 ) 기반 프로토콜 IP (Internet Protocol) IP (Internet Protocol) 사용자전송속도 최대 3 Mbps 이상 최대 3 Mbps 이상 기지국전송속도 30Mbps / FA (10MHz) 30Mbps / FA (10MHz) ( 기본형 ) ( 기본형 ) 50Mbps / FA (10MHz) 50Mbps / FA (10MHz) ( 고속형 ) ( 고속형 ) 이동속도 <= 60 [Km/h] <= 60 [Km/h] 셀 크기 ~1Km ~1Km

11. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 11 WiBro SYSTEM (ETRI) – 단말기 / 기지국 / 엑세스라우터 기지국 제어 보드 기지국 모뎀 보드 기지국 (AP) 단말 (AT) 단말 제어 보드 엑세스라우터 (PAR) PAR HA AAA 라우터 웹서버 단말 모뎀 보드 무선 접속 사용자 인터페이스   PCMCIA/USB 무선 접속 제어 무선 패킷 전송 제어 무선 자원 관리 인터넷 접속 제어 IP 패킷 전송 제어 IP 이동성 제어 RF 제어 보 드

12. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 12 접속 절차 개요 ▣셀 방송정보 (UCD/DCD) ▣초기 무선 접속 (Initial RNG) ▣ AT 기본협상 ▣장치 및 사용자 인증 ▣셀 등록 ▣ IP 연결 (MIP) ▣서비스 흐름 추가 / 변경 / 종료 ▣등록 해제

13. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 13 접속 절차 개요 ▣셀 방송정보 ◈ UCD/DCD ◈ UL-MAP/DL-MAP ▣초기 무선 접속 ◈ CDMA Ranging ◈ Initial Ranging ▣ AT 기본 기능협상 ▣장치 및 사용자 인증 ◈ EAP 지원 ▣셀 등록 ▣ IP 연결 ◈ Mobile IP

14. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 14 트래픽 접속 및 접속 해제 절차 ▣서비스 흐름 추가 ◈무선 트래픽 추가 ◈ MAC: DSA-XXX ◈ ANAP: DSAxxx ▣서비스 흐름 변경 ◈무선 트래픽 변경 ◈ MAC: DSC-XXX ◈ ANAP: DSCxxx ▣서비스 흐름 삭제 ◈무선 트래픽 삭제 ◈ MAC: DSD-XXX ◈ ANAP: DSDxxx ▣ AT 접속 해제 ◈ DREG-CMD

15. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 15 I II III IV V WiBro 접속 절차 WiBro MAC VI BS Diversity WiBro 핸드오버 발표 목차

16. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 16 SCAN AND HO INITIATION ▣ MSS-initiated HO ▣ BS-initiated HO

17. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 17 HO PROCEDURES ▣ Inter-Sector (MSS initiated) ▣ Inter-BS (MSS initiated)

18. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 18 NBR-ADV AND CELL RESELECTION ▣방송정보 주기 Trade-off ◈ ◈ Acquisition time ◈ ◈ Broadcast data overhead

19. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 19 HO PROCESS OPTIMIZATION ▣ Network Re-entry Procedure ◈ ◈ NBR-ADV : 인접셀 능력 ◈ ◈ HO-RSP : 망이 추천한 셀 능력 ◈ ◈ RNG-RSP : HO 하는 셀 능력

20. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 20 I II III IV V WiBro 접속 절차 WiBro MAC VI BS Diversity WiBro 핸드오버 발표 목차

21. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 21 BS DIVERSITY ▣ Fast BS Switching ◈ Hard Handover. ◈ Selection Time Reduction of A Anchor BS Between Active BSs. Increase Link Quality ▣ Soft Handover (WiBro 에는 채택안함. IEEE 802.16 에만 있음 ) ◈ DL combining diversity Two or more BSs transmitting the same MAC/PHY PDUs to the MSS at the same time interval ◈ UL Selection diversity Two or more BSs receiving (demodulating, decoding) from the MSS at the same time interval ▣ Definitions ◈ Anchor BS : serving BS ◈ Active BSs : BSs that hav may allocated resources to the MSS ◈ Active Set: a list of serving active BSs

22. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 22 FAST BS SWITCHING ▣ Fast Anchor BS Selection Feedback Channel 사용 ◈ CQICH 내 8 개 code word 를 사용하여 셀을 선택. BS 2 BS 1 BS 2 BS 1

23. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 23 SOFT HANDOVER ▣ DL Diversity ◈ Traffic Burst 구간에서 BS1 과 BS2 는 동일한 subcarrier permutation 을 사 용하여 동일 데이터 전송. ◈ BS1 MAP + Traffic Burst (BS1 and BS2) ▣ UL Diversity ◈ BS 에서 Traffic Burst Selection ◈ UL Resource 할당시 고려사항 BW request code HO 사용 못함. UL 은 Polling 방식이 가능. BS 2 BS 1 MAP MAP Data Data

24. © ETRI, 2005 www.etri.re.kr 24 감사합니다 ! ▣질문 & 응답 시간