KR20090022234A - 무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및시스템 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및시스템 Download PDF

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Abstract

IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 효율적으로 단말기가 응답하도록 하는 핸드쉐이킹 방법이 개시된다. 이를 위한 기지국의 핸드쉐이킹 방법의 일 예는, 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함된 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버스트 영역에 기록되고, 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제1 프레임을 단말기로 전송하는 단계와, 상기 단말기로부터 대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제2 프레임을 수신하는 단계와, 상기 대역폭 요청 메시지에 CDMA 코드가 존재하는지를 확인하고, 상기 응답 CDMA 코드와 일치하는 경우 상기 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지를 제3 프레임의 상향링크 맵에 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 단계와, 상기 단말기로부터 상기 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제4 프레임을 수신하는 단계를 포함하여 단말기가 기지국이 개시한 요청에 대해 빠르고 신뢰성 있는 응답을 수행할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및 시스템{Method and System for Handshaking in Wireless Communication System}
본 발명은 기지국과 단말기 사이의 핸드쉐이킹(Handshaking)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 단말기가 응답하는 무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
IEEE 802.16d/e에서, 단말기가 상향링크 채널을 통해 무엇인가를 기지국으로 송신하기 위해서는, 기지국으로 버스트를 전송하기 전에 미리 상기 기지국과 레인징 과정 및 대역폭 요청(Bandwidth Request: BWR)/승인 과정을 수행해야 한다. 또한, 단말기가 기지국으로부터 요청 메시지를 수신하면, 이 요청 메시지에 대한 응답 메시지는 기지국과 대역폭 요청/승인 과정을 마친 후에야 전송될 수 있다. 그러나, 기지국이 이 요청 메시지에 대해 다음 프레임 또는 단지 몇 프레임 이내에 응답하도록 단말기에게 요구하려 한다면, 이러한 대역폭 요청/승인 과정은 비효율적이 된다. 이를 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 일반적인 요청-응답 과정을 나타내는 도면으로서, 도 1은 단 말기가 개시한 요청에 대해 기지국에서 응답을 전송하는 과정을 나타내고, 도 2는 기지국이 개시한 요청에 대해 단말기가 응답을 전송하는 과정을 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, IEEE 802.16d/e에 따르면, 일반적인 요청-응답(Request-Response) 과정과 마찬가지로 단말기에서 개시한 요청에 대해 기지국은 다음 프레임에서 곧 바로 응답할 수 있다. 이와는 달리 도 2에 도시한 바와 같이, 기지국에서 개시한 요청에 대해 단말기는 기지국으로부터 데이터 승인(Grant)을 수신한 후에야 응답할 수 있다. 즉, 기지국이 기지국-개시 요청(BS-initiated Request) 메시지를 단말기에 전송하면(n), 단말기는 레인징 메시지를 기지국에 전송하고(n+1), 기지국은 CDMA 코드 및 할당정보(Allocation IE)를 단말기에 전송한다(n+2). 이어서, 단말기는 대역폭 요청(BWR) 정보를 기지국에 송신하고(n+3), 대역폭 요청을 받은 기지국은 초기화에 필요한 데이터 승인(Grant) 정보를 단말기에 송신하며(n+4), 단말기는 최종적으로 기지국으로부터 데이터 승인을 수신한 후에야 상기 기지국에서 개시한 요청에 대해 응답 메시지를 전송(n+5)할 수 있다.
이러한 종래 기술의 가장 큰 문제점은 기지국이 개시한 요청에 대해 최소 5번째 프레임에서야 단말기의 응답을 수신할 수 있으므로 기지국 개시 요청-응답과정이 너무 오래 걸린다는 것이다.
또한, 기지국은 단말기의 이 대역폭 요청(n+3)에 대해 경쟁(contention) 방식으로 처리하기 때문에, 단말기가 반드시 다음 프레임(n+4)에서 데이터 승인을 얻는다고 보장하지 못한다. 게다가, 기지국에서 상술한 대역폭 요청/승인 과정이 실패하기라도 하면, 단말기는 기지국에서 개시한 요청에 대한 응답을 전혀 전송하지 못하는 경우가 발생한다.
또한, 기지국은 이러한 대역폭 요청에 대해 특별한 우선순위(priority)를 두지 않기 때문에 단말기로부터 수신한 상기 대역폭 요청의 목적이 무엇인지 알지 못한다. 이에 따라, 기지국에서 개시한 대역폭 요청이 매우 긴급한 것이라면 심각한 상황에 빠질 수도 있다. 따라서, 기지국에서 개시한 요청에 대해 상술한 문제점들을 해결할 수 있는 적절한 핸드쉐이킹(Handshaking) 방법이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 효율적으로 단말기가 응답하도록 하는 핸드쉐이킹 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 신뢰성 있는 대역폭 요청/승인 과정을 수행하여 단말기가 응답할 수 있도록 하는 핸드쉐이킹 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 기지국의 핸드쉐이킹 방법은, (a) 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함된 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버스트 영역에 기록되고, 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제1 프레임을 단말기로 전송하는 단계; (b) 상기 단말기로부터 대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제2 프레임을 수신하는 단계; (c) 상기 대역폭 요청 메시지에 CDMA 코드가 존재하는지를 확인하고, 상기 응답 CDMA 코드와 일치하는 경우 상기 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지를 제3 프레임의 상향링크 맵에 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 단말기로부터 상기 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제4 프레임을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 기지국은, 상기 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함된 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버스트 영역에 기록되고 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제1 프레임을 단말기로 전송하거나, 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지를 제2 프레임의 상향링크 맵에 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 송신부; 상기 대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제3 프레임을 수신하거나, 상기 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제4 프레임을 수신하는 수신부; 및 상기 기지국-개시 요청 메시지에 상기 응답 CDMA 코드를 할당하고, 상기 제3 프레임의 대역폭 요청 메시지에 포함된 CDMA 코드가 상기 기지국-개시 요청 메시지에 할당된 상기 응답 CDMA 코드와 일치하는지 확인하여 상기 데이터 승인 메시지 전송여부를 결정하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 단말기는, 대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제1 프레임을 기지국으로 전송하거나, 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제2 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 송신부; 상기 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버 스트 영역에 기록되고 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제3 프레임을 수신하거나, 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지가 상향링크 맵에 포함된 제4 프레임을 수신하되, 상기 기지국-개시 요청 메시지는 상기 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함되는 수신부; 및 상기 기지국-개시 요청 메시지에 포함된 상기 레인징 코드 포함 필드를 확인하여 셋(set)으로 설정되어 있으면 레인징 코드 필드에서 상기 응답 CDMA 코드를 획득한 후, 상기 대역폭 요청 메시지에 상기 획득한 응답 CDMA 코드를 포함시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서 요청 메시지에 CDMA 코드를 함께 전송하도록 함으로써, 기지국이 개시한 요청에 대해 단말기의 빠르고 신뢰성 있는 응답이 가능한 효과가 있다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.
도 3은 IEEE 802.16d/e 기반의 무선통신 시스템에서 프레임 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 프레임은, 주파수 및 시간 영역에서의 데이터 전송 단위를 각각 부채널과 심볼로 나타내며, 단말기로 보낼 수 있는 최소의 데이터 단위는 하나의 부채널과 하나의 심볼로 이루어진다. 이때, 수직축은 주파수 자원 할당 단위인 부채널 인덱스를 나타내고, 수평축은 시간 자원 할당 단위인 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다. 그리고, 하향링크와 상향링크 사이에는 보호 영역(Guard region)인 TTG(Transmit/receive Transition Gap)가 존재한다.
한편, 상술한 프레임은, 기지국에서 단말기로 데이터를 전송하도록 구성된 하향링크 부프레임과 단말기에서 기지국으로 데이터를 전송하도록 구성된 상향링크 부프레임으로 구분된다. 하향링크 부프레임은 프리앰블(Preamble), FCH(Frame Control Header), 하향링크 맵(DL MAP), 상향링크 맵(UL MAP), 하향링크 버스트(DL Burst)들로 구성되고, 상향링크 부프레임은 제어 심볼들(레인징, ACK, CQI)과 상향링크 버스트(UL Burst)들로 구성된다.
프리앰블은 단말기에게 시간 및 주파수 동기 그리고 셀 정보를 제공하기 위해 사용된다. FCH는 프레임 정보와 하향링크 맵을 디코딩하기 위한 정보를 담고 있다. 하향링크 맵에는 기지국에서 전송하는 하향링크 버스트(DL Burst)들의 위치와 용도에 관한 정보가 하향링크 맵 정보요소(DL MAP IE)를 통해 기록된다. 상향링크 맵에는 단말기들이 전송하는 상향링크 버스트(UL Burst)들의 위치와 용도에 대한 정보가 상향링크 맵 정보요소(UL MAP IE)를 통해 기록된다.
또한, 상향링크 부프레임의 제어 심볼들은 레인징 채널, CQI 채널, ACK 채널에 사용된다. 레인징 채널은 일반적으로 기지국과 단말기의 상향링크 동기 획득 및 전력 제어 등을 위해 사용된다. 이러한 레인징은 다음과 같은 4가지 기능으로 사용 될 수 있다. 즉, 초기 레인징의 경우는 처음으로 시스템 채널과 상향링크 동기화를 하고자 하는 단말기에 의해 이루어지고, 주기적 레인징은 단말기가 기지국의 동기 추적을 위해 사용되며 주기적으로 전송되고, 핸드오프 레인징의 경우에는 핸드오프 처리가 되는 동안 다른 기지국과 동기화를 하고자 하는 단말기에 의해 이루어지며, 마지막으로 대역폭 요구 레인징의 경우에는 단말기가 기지국에 대역폭을 요구할 경우 송출된다. 한편, CQI 채널은 기지국이 단말기와 설정된 채널의 품질 정보를 얻기 위해 사용되고, ACK 채널은 하향링크 HARQ(Hybrid ARQ)에 대한 피드백을 제공하며, 하향링크 패킷 데이터에 대해 ACK 또는 NAK 피드백을 전송한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국-개시 요청을 위한 핸드쉐이킹 방법을 나타내는 도면으로써, IEEE 802.16d/e 기반의 기지국과 단말기 사이에서 기지국-개시 요청을 위한 핸드쉐이킹 방법을 나타낸다.
먼저, 기지국은 n 번째 프레임에서 요청 메시지와 함께 특정 CDMA 코드를 할당하여 단말기로 전송한다(S410). 이어, 단말기는 n+1 번째 프레임에서 이 요청 메시지와 CDMA 코드를 디코딩한 후, 상기 요청 메시지에 대한 응답을 위해 대역폭 요청(BWR)을 상기 기지국으로부터 수신한 CDMA 코드와 함께 전송한다(S420). 이에 대해 기지국은 n+2 번째 프레임에서 상기 CDMA 코드와 함께 전송된 대역폭 요청에 대해 기지국 자신이 전송한 요청 메시지의 응답을 위한 대역폭 요청임을 확인하고, 해당 대역폭 요청에 대한 데이터 승인(Grant)을 단말기로 전송한다(S430). 그러면, 단말기는 n+3 번째 프레임에서 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 상기 요청 메시지에 대한 응답을 실어 기지국으로 전송한다(S440).
상술한 바와 같이 기지국과 단말기가 기지국-개시 요청 및 응답의 핸드쉐이킹을 수행함으로써, 기지국은 요청 메시지에 대한 응답을 소정 프레임 내에 수신할 것으로 확신할 수 있으므로, 신뢰성 있는 기지국-개시 요청 및 응답을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 도면으로서, IEEE 802.16d/e 기반의 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 기지국은 인터페이스(110)와, 대역신호 처리부(120)와, 송신부(130)와, 수신부(160)와, 스케줄러(150)와, 안테나(140)를 포함한다. 이러한 기지국은 TDD를 지원하기 위한 것으로 수신경로와 송신경로로 구분될 수 있다.
수신경로에서, 수신부(160)는 안테나(140)를 통하여 단말기들이 전송하는 하나 이상의 무선 신호들을 수신하여 기저대역 신호로 변환한다. 예컨대, 수신부(160)는 기지국의 데이터 수신을 위하여 상술한 신호로부터 잡음을 제거하고 증폭하며, 이 증폭된 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 다운 컨버팅된 이 기저대역 신호를 디지털화한다. 대역신호 처리부(120)는 디지털화된 신호에서 정보 또는 데이터 비트를 추출하여 복조, 디코딩, 및 에러정정 과정들을 수행한다. 이렇게 수신된 정보는 인터페이스(110)를 경유하여 인접 유/무선 네트워크로 전달되거나, 다시 송신경로를 거쳐 기지국에 의하여 서비스되는 다른 단말기들로 송신된다.
송신경로에서, 인터페이스(110)는 제어국 또는 무선 네트워크로부터 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 수신하고, 대역신호 처리부(120)는 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 부호화한 후 송신부(130)로 출력한다. 송신부(130)는 상기 부호화된 음성, 데이터 또는 제어 정보를 원하는 송신 주파수 또는 주파수들을 갖는 반송파 신호로 변조하고, 이 변조된 반송파 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하여 안테나(140)를 통해 공중으로 전파한다.
한편, 스케줄러(150)는 상기 수신경로와 송신경로의 동작 및 각 구성 요소들을 제어한다. 특히, 본 발명과 관련하여 상기 스케줄러(150)는 송신경로에서 각 단말기들로 전송될 프레임을 구성하고 해당 버스트를 맵핑한다. 이때, 이 프레임에 기지국-개시 요청을 위한 요청 메시지를 포함시킨다. 한편, 상기 스케줄러(150)는 수신경로에서 각 단말기로부터 수신한 상향링크 부프레임의 레인징 채널에서 상기 요청 메시지와 함께 전송했던 CDMA 코드를 가진 대역폭 요청이 있는지 확인하고, 있으면 해당 대역폭 요청에 대해 데이터 승인(Grant)을 해당하는 단말기로 전송한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄러의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 스케줄러(150)는, 송신경로에서 제어부(151)와, 맵 구성부(152)와, 버스트 구성부(153)를 포함하고, 수신경로에서 제어부(151)와, CDMA 코드 확인부(154)를 포함한다.
먼저, 제어부(151)는, 송신 경로에서 기지국-개시 요청을 위한 요청 메시지(Request message)에 대한 버스트 용도 정보, 단말기 정보(CID 정보), 및 버스트 위치 정보를 맵 정보요소(하향링크 맵 정보요소: DL MAP IE)에 포함시킨다. 즉, 제어부(151)는 이 요청 메시지가 어떤 단말기에게 지정되고(CID), 무엇에 대한 요청 메시지이며(용도), 하향링크 부프레임에서 어떤 위치의 버스트인지(위치)를 상기 하향링크 맵 정보요소에 기록한다. 또한, 제어부(151)는, 수신경로에서 상기 확인 결과 상기 요청 메시지와 함께 전송했던 CDMA 코드를 가진 대역폭 요청이 있으면 해당 대역폭 요청에 대해 데이터 승인(Grant)을 위한 승인 메시지를 구성한다.
맵 구성부(152)는, 송신 경로에서 이렇게 기록된 하향링크 맵 정보 요소를 이용하여 하향링크 맵을 구성한다. 즉, 맵 구성부(152)는 제어부(151)에 의해 구성된 하향링크 맵 정보요소를 시간-주파수 자원의 특정 영역에 할당하여 하향링크 맵을 구성한다.
한편, 맵은 보통 브로드캐스팅되므로, 맵 구성부(152)는 상기 하향링크 맵 구성 시, 상기 단말기들의 CINR 정보 및 상기 CINR 정보에 따른 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보가 일정 수준 이상인 경우 상기 하향링크 맵을 서브 맵 구조로 구성하고, 일정 수준 이하인 경우 노멀 맵 구조로 구성한다.
구체적으로, 단말기들의 CINR을 수신하여 상기 CINR에 할당된 MCS 레벨이 기준 MCS 레벨 이상이면 채널 환경이 좋은 것으로 판단하고, 그 CINR을 갖는 단말기들을 제1 서브 맵 그룹으로 그룹화한다. 또한, 상기 단말기들에 대한 CID 감소 이득이 가장 높은 RCID 유형 -RCID 11, RCID 7, RCID3- 을 탐색하여 그 RCID 유형을 선택하고, 이 감소 이득이 가장 높은 특정 RCID 유형에 해당하는 단말기들을 제2 서브 맵 그룹으로 그룹화한다. 전술한 제1 서브 맵 그룹 및 제2 서브 맵 그룹 중 적어도 하나 이상의 그룹화된 단말기들의 존재 여부를 확인하고, 확인결과 존재하면 서브 맵 적용여부를 판단한다. 이때, 그룹화된 단말기가 하나도 없는 경우에는 노멀 맵을 이용하는 것이 오버헤드 감소에 유리하므로 서브 맵을 적용하지 않는다. 이어, 서브 맵 적용의 경우 상기 그룹들에 의해 감소되는 오버헤드 비율과, 서브 맵 미적용의 경우 상기 그룹들에 의한 오버헤드의 비율을 각각 계산한다. 그런 다음, 상기 서브 맵 적용의 경우 그룹들에 의해 감소되는 오버헤드 비율이 서브 맵 미적용의 경우 그룹들에 의한 오버헤드 비율보다 크면 서브 맵을 구성한다.
버스트 구성부(153)는, 송신 경로에서 상기 요청 메시지를 하향링크 버스트에 맵핑한다. 즉, 버스트 구성부(153)는 상기 요청 메시지를 물리 계층에서 상기 제어부(151)에 의해 결정된 하향링크 버스트 영역에 맵핑한다.
한편, CDMA 코드 확인부(154)는 수신경로에서 기지국-개시 요청과 함께 전송했던 CDMA 코드와 일치하는지 확인하도록 구성된다. 여기서, CDMA 코드는 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)을 통해 생성된 수열을 각각 144 비트씩 나눠 하나의 PN 코드 형태로 만들어지나, 사용 가능한 CDMA 코드 수는 대략 256개이고, IEEE 802.16d/e에서는 그 일부인 48개를 사용한다. 따라서, 후술하는 요청 메시지의 CDMA 코드는 8비트로 할당된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 도면으로서, 요청 메시지와 함께 특정 CDMA 코드를 전송하는 방식을 설명하기 위한 것이다. 참고로, 도 7의 프레임은 전술한 도 3의 프레임 구조와 유사하므로 그 세세한 구성은 생략하고 그 차이점만을 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 상기 프레임은, 기지국-개시 요청을 위한 요청 메시지(REQ)가 하향링크 버스트 영역에 할당되고, 이 요청 메시지를 위한 버스트 용도 정보, 단말기 정보(CID 정보), 및 버스트 위치 정보가 하향링크 맵 정보요소(DL MAP IE)에 포함되며, 이 하향링크 맵 정보요소를 이용하여 하향링크 맵(DL MAP)이 구성된다. 이때, 상기 요청 메시지에는 단말기가 상기 요청 메시지의 응답을 위한 대역폭을 요청할 수 있도록 특정 CDMA 코드가 포함된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 요청 메시지 포맷을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 요청 메시지 포맷은 일반적인 요청 메시지 포맷에 「레인징 코드 포함(Ranging Code Included)」 필드와, 「레인징 코드(Ranging Code)」 필드를 추가한 것이다. 이러한 포맷의 요청 메시지는 스케줄러(150)에 의해 MAC PDU의 페이로드에 실리고, 이 MAC PDU가 물리 계층의 하향링크 버스트들에 매핑되어 단말기에게 전송된다. 레인징 코드 포함 필드가 1로 설정되면, 단말기는 해당 요청 메시지의 응답을 위해 대역폭 요청을 수행할 수 있으며, 레인징 코드 필드는 상기 대역폭 요청을 위한 레인징 코드(즉, CDMA 코드)가 할당된다.
단말기는 상술한 바와 같이 구성된 프레임을 수신한 후, 하향링크 맵을 디코딩하고 하향링크 버스트를 디코딩한다. 이에 따라, 단말기는 상기 기지국-개시 요청을 위한 요청 메시지를 수신하여 CDMA 코드를 획득한다. 그런 다음, 단말기는 도 7에 도시한 상향링크 부프레임의 레인징 채널을 위한 제어 심볼에 상기 획득한 CDMA 코드를 실어 대역폭 요청을 수행한다. 이에 대해 기지국은 CDMA 코드와 함께 전송된 대역폭 요청에 대해 기지국 자신이 전송한 요청 메시지의 응답을 위한 대역폭 요청임을 확인하고, 해당 대역폭 요청에 대한 데이터 승인(Grant)을 단말기로 전송한다. 그러면, 단말기는 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 상기 요청 메시지에 대한 응답을 실어 기지국으로 전송함으로써, 신뢰성 있는 기지국-개시 요청 및 응답이 가능하다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 단말기가 개시한 요청에 대해 기지국에서 응답을 전송하는 과정을 나타내는 도면.
도 2는 기지국이 개시한 요청에 대해 단말기가 응답을 전송하는 과정을 나타내는 도면.
도 3은 IEEE 802.16d/e 기반의 무선통신 시스템에서 프레임 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국-개시 요청을 위한 핸드쉐이킹 방법을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄러의 구성을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 요청 메시지 포맷을 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 인터페이스 120: 대역신호 처리부
130: 송신부 140: 안테나
150: 스케줄러
151: 제어부 152: 맵 구성부
153: 버스트 구성부 154: CDMA 코드 확인부
160: 수신부

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 기지국의 핸드쉐이킹 방법으로서,
    (a) 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함된 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버스트 영역에 기록되고, 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제1 프레임을 단말기로 전송하는 단계;
    (b) 상기 단말기로부터 대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제2 프레임을 수신하는 단계;
    (c) 상기 대역폭 요청 메시지에 CDMA 코드가 존재하는지를 확인하고, 상기 응답 CDMA 코드와 일치하는 경우 상기 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지를 제3 프레임의 상향링크 맵에 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 단말기로부터 상기 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제4 프레임을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계의 하향링크 맵은,
    상기 단말기의 CINR 정보 및 상기 CINR 정보에 따른 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보가 일정 수준 이상인 경우 서브 맵 구조로 형성되고, 일 정 수준 이하인 경우 노멀 맵 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    상기 기지국-개시 요청 메시지를 근거로 하향링크 맵 정보요소를 구성하고, 상기 하향링크 맵 정보요소를 이용하여 하향링크 맵을 구성하며, 상기 요청 메시지를 하향링크 버스트에 기록된 제1 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 응답 CDMA 코드는,
    PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)을 통해 생성된 수열을 각각 144 비트씩 나눠 하나의 PN 코드 형태로 만들어지는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국-개시 요청 메시지는,
    상기 응답 CDMA 코드의 포함 여부를 알리는 레인징 코드 포함 필드와, 상기 응답 CDMA 코드가 할당되는 레인징 코드 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 프레임 내지 제4 프레임은,
    순차적으로 발생하는 프레임 순번인 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 단말기가 상기 기지국-개시 요청 메시지에 포함된 상기 레인징 코드 포함 필드를 확인하여 셋(set)으로 설정되어 있으면 레인징 코드 필드에서 CDMA 코드를 획득한 후, 상기 획득한 CDMA 코드를 상기 대역폭 요청 메시지에 포함시켜 전송함으로써 상기 기지국이 상기 대역폭 요청 메시지를 수신하도록 하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 기지국으로서,
    상기 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함된 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버스트 영역에 기록되고 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제1 프레임을 단말기로 전송하거나, 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지를 제2 프레임의 상향링크 맵에 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 송신부;
    상기 대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제3 프레임을 수신하거나, 상기 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 상기 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제4 프레임을 수신하는 수신부; 및
    상기 기지국-개시 요청 메시지에 상기 응답 CDMA 코드를 할당하고, 상기 제3 프레임의 대역폭 요청 메시지에 포함된 CDMA 코드가 상기 기지국-개시 요청 메시지에 할당된 상기 응답 CDMA 코드와 일치하는지 확인하여 상기 데이터 승인 메시지 전송여부를 결정하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    상기 기지국-개시 요청 메시지에 상기 응답 CDMA 코드의 포함 여부를 알리는 레인징 코드 포함 필드와, 상기 응답 CDMA 코드가 할당되는 레인징 코드 필드를 포함시키는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 응답 CDMA 코드는,
    PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)을 통해 생성된 수열을 각각 144 비트씩 나눠 하나의 PN 코드 형태로 만들어지는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 프레임의 하향링크 맵은,
    상기 단말기의 CINR 정보 및 상기 CINR 정보에 따른 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보가 일정 수준 이상인 경우 서브 맵 구조로 형성되고, 일정 수준 이하인 경우 노멀 맵 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 단말기로서,
    대역폭 요청 메시지가 상향링크 버스트 영역에 기록된 제1 프레임을 기지국 으로 전송하거나, 기지국-개시 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 데이터 승인으로 인해 할당된 상향링크 버스트 영역에 기록된 제2 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 송신부;
    상기 기지국-개시 요청 메시지가 하향링크의 버스트 영역에 기록되고 상기 기지국-개시 요청 메시지의 위치 정보가 포함된 하향링크 맵이 기록된 제3 프레임을 수신하거나, 대역폭 요청 메시지에 대한 데이터 승인(Grant) 메시지가 상향링크 맵에 포함된 제4 프레임을 수신하되, 상기 기지국-개시 요청 메시지는 상기 초기화를 위한 응답 CDMA 코드와 상기 응답 CDMA 코드가 포함됨을 알리는 레인징 코드 포함 필드가 포함되는 수신부; 및
    상기 기지국-개시 요청 메시지에 포함된 상기 레인징 코드 포함 필드를 확인하여 셋(set)으로 설정되어 있으면 레인징 코드 필드에서 상기 응답 CDMA 코드를 획득한 후, 상기 대역폭 요청 메시지에 상기 획득한 응답 CDMA 코드를 포함시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
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