Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
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Inter-EPS mobility scheme for wireless In-band backhaul in a distributed network environment

분산 네트워크 환경에서 무선 In-band backhaul을 통한 이동성 지원 방안

  • Received : 2017.10.24
  • Accepted : 2017.12.08
  • Published : 2017.12.31
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Abstract

The current LTE network system provides service by locally allocating eNodeB to the EPC(Evolved Packet Core). However, it is not suitable for inter-node communication based on the distributed network environment. In this paper, we propose an integrated system by configuring E-UTRAN and EPC as All-In-One type to enable service in each distributed node. M2M UE is mounted on a each node for wireless In-band backhaul link. The integrated node provides inter-node communication over the wireless in-band backhaul link. If a normal UE moves and an access node changes in the system all entities of LTE integrated into one, it is necessary to change the P-GW which is IP anchor. In order to support the inter-node mobility even if P-GW is changed, We defined UPFE(User Packet Forwarding Extension) scheme and implemented the handover procedure of EPC. Also, we analyze the cell range of the integrated LTE system with the addition of the node and compare the handover delay with the current system.

기존의 상용 LTE 통신망은 도시 단위 EPC(Evolved Packet Core)에 기지국(eNodeB)을 지역 단위로 고정 배치하여 서비스를 제공한다. 하지만, 개별 노드 단위의 서비스 제공이 필요하고 이동을 전제로 하는 재난망, 군 전술망에는 적합하지 않는 구조이다. 본 논문에서는 분산된 각 노드에서 서비스가 가능하도록 기지국과 사용자 단말 그리고 EPC를 하나의 장비로 통합한 LTE 시스템을 제안하고, 노드 간 통신을 위해 M2M(Machine to Machine) 타입의 사용자 단만을 노드 단위로 탑재하여 무선 In-band backhaul 링크를 구성하였다. 제안된 시스템에서는 LTE의 모든 구성 항목들이 하나로 통합되어 있어 일반 사용자 단말 접속 후 이동하여 접속된 노드가 바뀌면 IP 앵커가 되는 P-GW의 변경이 필요하다. 노드 간 이동성 지원을 위해 UPFE(User Packet Forwarding Extension)방식을 정의하고 P-GW가 변경되어도 이동성을 지원하는 EPC의 핸드오버 절차를 구현하였다. 또한, 통합 LTE 시스템에서 구현된 핸드오버 절차 대하여 통신 노드 추가에 따른 Cell Range를 분석하고 기존 시스템과의 핸드오버 지연시간을 비교한다.

Keywords

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