KR100653293B1

KR100653293B1 - 직교 주파수 분할 다중(ｏｆｄｍ)시스템의 대기모드제어방법

Info

Publication number: KR100653293B1
Application number: KR20040068939A
Authority: KR
Inventors: 왕양; 완이엔
Original assignee: 알까뗄
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-12-04
Also published as: CN100474801C; JP4526349B2; ATE419695T1; EP1530319A2; CN1614914A; US7583624B2; US20050099988A1; EP1530319A3; JP2005143101A; EP1530319B1; KR20050043606A; DE602004018723D1

Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 시스템의 일종의 대기모드 제어방법을 제시한다. OFDM 프레임 헤더의 프레임 동기 패턴에 대기모드 제어채널을 중첩하여, 저속 이동률의 이동단말기를 그룹업무 전송중단기간 중에 대기모드로 전환시켜, 대기모드 중에 있는 이동단말기는 수신한 모든 프레임에 대해서 수신할 그룹 데이터가 있는지 검사하기 위해 FFT처리 방식을 진행할 필요가 없게 하므로, 이동 단말기의 전원 에너지를 대폭 절약할 수 있다.

OFDM, FFT, 프레임 동기 패턴, 제어채널, 대기모드, 활성모드, AP, MT, 절전

Description

직교 주파수 분할 다중(ＯＦＤＭ)시스템의 대기모드 제어방법{WAIT MODE CONTROL METHOD OF ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM}

도 1은 종래의 OFDM 프레임 구조.

도 2는 본 발명에 의거한 한 실시예의 OFDM 프레임 구조.

도 3은 본 발명에 의거한 한 실시예의 대기모드 제어채널 구조.

도 4는 본 발명에 의거한 한 실시예의 대기모드 제어방법의 설명도.

본 발명은 이동통신 시스템에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM)시스템의 대기 모드 제어방법에 관한 것이다.

현재 이동통신 시스템(예를들어 OFDM 시스템)의 그룹별 전송과정에서, 접입점(Access Point, AP)과 이동단말기(Mobile Terminal, MT)간에 데이터 전송은 프레임 형식으로 전송한다. 예를들어 공개번호20030193970인 미국특허<<OFDM 송신단과 수신단의 심볼 프레임의 동기장치와 방법>>에서 공개한 한 프레임구조를 도면1에 도시하였다. 상기 프레임은 프레임 동기패턴(Frame Synchronization Pattern, FSP) 과 이어진 OFDM심볼을 포함하고, 상기 프레임 동기패턴을 프레임 시작부분에 두어 프레임 동기화에 사용한다. OFDM심볼은 보호구간(Guard Interval, GI)과 동기패턴(Sync1, Sync2)을 포함하거나, 보호구간과 데이터(Data1, Data2...)를 포함한다. 이동 통신 시스템에서, 이동단말기(MT)에서 매번 프레임 데이터를 수신할 때 마다, 수신할 그룹 데이터가 있는지 검사하기 위해, 시간주파수구역 할당채널을 수시로 FFT방식으로 복조하지 않으면 안된다. 그러나 FFT방식은 처리가 매우 복잡하여, 이동통신 시스템의 이동단말기의 전원 에너지를 크게 소비하므로, 건전지의 수명을 짧게 만든다.

본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법을 제시한다. AP를 통해서 OFDM 프레임 헤더의 동기패턴에 적어도 하나 이상의 대기모드 제어채널을 중첩하고, 이어서 AP에서 MT가 대기모드 또는 활성모드로 진입할 것인지를 결정할 신호를 상기 대기모드 제어채널에 전송하고, 상기 프레임을 MT로 송신한다. MT에서 매번 프레임을 수신한 후에, 해당 프레임의 헤더 중에서 대기모드 제어채널의 신호를 검출해서, MT로 하여금 그룹업무 전송중단기간중에 대기모드로 전환한다. 대기모드중에 있는 이동단말기는 매번 프레임 데이터를 수신할 때 마다 복잡한 FFT방식 처리를 할 필요가 없어, 이동단말기의 전원 에너지를 많이 절약한다.

앞에서 서술한 중첩 방법은 다음과 같다: 채널 인코딩을 사용해서 대기모드 제어채널에 대해 대역 확산을 해, 상호 직교의 대기모드 제어채널을 얻는다; 이어서 상호 직교의 대기모드 제어채널의 합을 구한다; 이어서 프레임 동기 패턴 발생기에 발생된 프레임 동기 패턴과 상기 합의 결과를 곱한다; 이어서 곱한 결과와 플 레임 동기 패턴을 합하여, 프레임 동기 패턴에 대기모드 제어채널을 중첩한 개선된 프레임을 얻는다.

본 발명의 대기모드는 그룹업무에 관한 것으로, 이동단말기(MT)가 연결 상태에 있으나, 그룹 전송중단기간중에 신호를 수신하지 않거나 또는 수신된 신호를 복조하지 않아 전원을 절약 한다. 대기모드 제어방법은 그룹업무에 관한 것이다.

<제1 실시예>

도2는 본 발명에 의거한 한 실시예의 OFDM프레임 구조도이다. 한개의 OFDM프레임은 한 개의 프레임 헤더와 몇몇의 OFDM 심볼을 포함한다. 프레임 헤더는 프레임 동기 패턴(Frame Synchronization Pattern, FSP)을 포함하고, 상기 동기 패턴은 거의 잡음과 같은 PN(Pseudo Noise)시퀀스 이거나, 기타 상관성있는 바이너리 시퀀스이다. 대기모드 제어채널은 AP에서 모든 OFDM프레임 헤더의 프레임 동기 패턴에 m개의 대기모드 제어채널을 중첩한다(m≥1, m 은 시스템 수요에 근거하여 정한다).

도3은 본 발명에 의거한 한 실시예의 대기모드 제어채널 구조로, 프레임 헤더의 프레임 동기 패턴에 몇몇의 대기모드 제어채널을 중첩하는 과정을 설명하였다. 처음 단계 a1 에서, 대기모드 제어채널에 채널 인코딩을 사용하여 대역확산을 해서, 각각의 대기모드 제어채널을 구분하는 상호 직교하는 대기모드 제어채널을 얻는다. 그 예로, 대기모드 제어채널 1, 대기모드 제어채널 2, ..., 대기모드 제어채널 m...; 이어서 단계 a2 에서, 각각 상호 직교하는 대기모드 제어채널의 합을 구한다; 이어서 단계 a3 에서, 동기 패턴 발생기에서 발생된 프레임 동기 패턴과 단계 a2의 합을 곱한다; 마지막 단계 a4 에서, 단계 a3의 결과와 프레임 동기 패턴을 합하여, 프레임 동기 패턴에 대기모드 제어채널 중첩을 완성하여, 개선된 프레임 구조를 얻는다.

본 실시예에서, 프레임 동기 패턴에 m개의 대기모드 제어채널을 중첩한 후에, 상호 직교의 대기모드 제어채널들을 AP측 무선자원제어(RRC)층에서 시스템 수요에 의거 할당을 진행하여, 소 구역내 각 이동단말기(MT)가 공유할수있는 대기채널과 활성채널로 분리한다.

도4는 본 발명에 의거한 한 실시예의 대기모드 제어방법의 설명도이다. AP는 한 프레임으로 동시에 다수 MT에 대해서 대기모드 제어를 진행 할 수 있다. 간략하게, 도4는 AP에서 어느 한 MT에 대해서 대기모드를 제어하는 과정을 제시한다. AP에서 어느 한 MT가 대기모드 또는 활성모드로 진입할 것인지를 결정할 때, 해당 MT의 MT_ID를 대응되는 대기모드 제어채널에 발송한다. AP Tx는 AP측에서 송신한 OFDM프레임을 표시하고, H는 헤더로 프레임 동기 패턴, M개의 대기채널과 N개의 활성채널을 포함한다. 첫번째 프레임에 이동단말기A(MT_A)에 송신할 데이터와 이동 단말기B(MT_B)에 송신할 데이터가 있고, 또한 MT_A와 MT_B의 초기 상태는 활성 상태라고 가정하면, AP는 대기모드 제어채널에 상기 두 이동단말기(MT_A와MT_B)가 대기모드(idle mode) 또는 활성모드(active mode)로 진입할 것인지를 결정할 신호를 송신하지 않고, 상기 프레임을 MT_A에게 송신한다; MT_A Rx는 MT_A가 수신한 프레임이고, MT_A는 수신한 프레임 헤더의 대기채널을 검측한 결과, MT_A ID를 발견못해 활성상태를 유지한다. 제3 프레임을 송신할 때, AP측에서 MT_A에 전송할 데이터는 없어, AP에서 한 대기채널에 MT_A ID를 전송하여, 상기 프레임을 MT_A에게 송신한다. MT_A에서 상기 프레임을 수신한 후, 프레임 헤더의 대기채널을 검측한 결과, 대기채널중에 MT_A ID를 발견해 대기모드로 전환한다. 대기 주기는 Ts개의 프레임으로, AP접입점에서 이동단말기 서비스등급(QoS)에 따라, 각기 다른 대기주기Ts를 지정하며, Ts는 한개 혹은 여러개 프레임의 주기이다. Ts의 대기 주기가 경과한 후, MT_A는 수신한 프레임의 헤더를 검측한 결과, 활성채널에서 MT_A ID를 발견하지못해 다시 다음 대기 주기에 진입한다. 이어서, MT_A에 송신할 데이터가 AP에 도착한 후, AP에서 MT_A의 대기 주기가 끝날 때에 해당 프레임 헤더의 활성채널에 MT_A ID를 전송한 후에, MT_A에게 프레임을 송신한다. MT_A는 프레임을 수신한 후에, 프레임 헤더의 활성채널을 검측한 결과, MT_A ID를 발견하여 대기모드에서 활성모드로 진입하고, 시간주파수구역 할당채널을 복조하여, 시간주파수구역 할당채널의 제어하에 FFT방식으로 그룹 데이터를 복조한다.

<제2 실시예>

본 실시예는 제1 실시예와 기본적으로 유사하나, 다른 점은 OFDM프레임의 프레임동기패턴에 적어도 하나 이상의 대기모드 제어채널을 중첩한 후에, 모든 대기모드 채널에 MT_ID를 하나씩 부여하여, 상기 MT_ID는 그룹업무를 사용하는 MT와 일대일로 대응되어, 그룹업무를 사용하는 모든 MT는 하나의 전용 대기모드 제어채널을 소유함으로서, 이러한 대기모드 제어채널은 대기채널과 활성채널의 구분이 없다. AP에서 어떤 MT가 대기모드로 진입할 것인지를 결정할 때, 프레임 헤더의 해당 MT의 전용 대기모드 제어채널에 대기코드 "0"을 발송하면 된다. 또한 AP에서 어떤 MT가 활성모드로 진입할 것인지를 결정할 때, 프레임 헤더의 해당 MT의 전용 대기모드 제어채널에 활성코드 "1"을 발송하면 된다. 상대적으로, MT에서 수신한 프레임 헤더의 해당 전용 대기모드 제어채널 검측 결과가 대기코드 "0"일 경우, 대기모드로 진입한다; 또한 검측 결과가 활성코드 "1"일 경우, 활성모드로 진입한다. 앞에서 서술한 "0" 과 "1"은 단지 표기일뿐, 응용중 바꿔서 활용할수 있고, 또는 "0" 혹은 "1" 이외의 코드로 상기 응용에 쓸수있다.

본 실시예에서, "0" 혹은 "1"은 더 높은 중복인자로 발송할수 있으며, 그리하여, 제1 실시예와 비교하면, 더 높은 신뢰성과 간섭에 대한 더 좋은 견고성을 확보할 수 있으며, MT는 모든 대기모드 제어채널에 대해서 검측 또는 역 대역 확산을 할 필요가 없다.

특정 실시예를 들어 본 발명을 서술했으나, 앞 서술에 의거 본 영역의 기술자는 많은 대체, 수정 또는 변경을 용이하게 할수 있으므로, 본 발명의 특허청구범위에서 서술한 사고방식등의 대체, 변화와 수정등은 모두 본 발명에 포괄된다.

본 발명의 방법을 사용하면, 그룹업무 전송중단기간 중에, 이동단말기에서 매번 프레임 데이터를 수신할 때마다 복잡한 FFT방식 처리를 할 필요가 없어, 전원 에너지를 많이 절약하여, 이동단말기(MT)의 건전지 수명을 연장한다.

Claims

직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법에 있어서,

a. 접입점(AP)에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 프레임의 프레임 동기 패턴에 m개의 대기모드 제어채널을 중첩하는 단계, m≥1;

b. AP에서 상기 대기모드 제어채널에 이동단말기가 대기모드 또는 활성모드로 진입할 것인지를 결정하는 신호를 전송하고, 상기 프레임을 MT로 송신하는 단계;

c. MT에서 상기 프레임을 수신한 후, 대기모드 제어채널 중에 상기 신호에 의거하여 대기모드 또는 활성모드로 진입하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 중첩 하는 단계는,

a1. 대기모드 제어채널에 채널 인코딩을 사용하여 대역확산을 해서, 상호 직교하는 대기모드 제어채널을 얻는 단계;

a2. 상기 각각 상호 직교하는 대기모드 제어채널의 합을 구하는 단계;

a3. 동기 패턴 발생기에서 발생된 프레임 동기 패턴과 단계 a2의 합을 곱하는 단계;

a4. 단계 a3의 결과와 프레임 동기 패턴을 합하여, 프레임 동기 패턴에 대기모드 제어채널을 중첩한 프레임 구조를 얻는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제2항에 있어서,

상기 상호 직교하는 대기모드 제어채널들을 AP측 무선자원제어(RRC)층에서 시스템 수요에 의거 할당을 진행하여, 소 구역내 각 이동단말기(MT)가 공유할 수 있는 대기채널과 활성채널로 분리하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 MT가 대기모드 또는 활성모드로 진입 할 것인지를 결정하는 신호를 전송하는 방법은, 상기 MT의 식별코드(MT_ID)를 상기 MT의 진입모드에 대응하는 제어채널에 발송하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제4항에 있어서,

활성 모드의 MT에서 수신한 프레임마다, 모든 대기 채널을 검측하여, 해당 MT_ID를 검측할 경우, 상기 MT는 대기 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제5항에 있어서,

대기 모드의 MT에서 매번 대기 주기마다 모든 활성 채널을 검측하여, 만약 해당 MT_ID를 검측할 경우, 상기 MT는 대기모드에서 이탈하고, 시간주파수구역 할당채널을 복조하여, 시간주파수구역 할당채널 제어하에 FFT방식으로 그룹 데이터를 복조하며; 만약 해당 MT_ID를 검측하지 못할 경우, 상기 MT는 다음 대기 주기에 진입하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제2항에 있어서,

AP측 무선자원제어(RRC)층에서 시스템 수요에 의거, 상기 상호 직교하는 대기모드 제어채널 모두에 MT_ID를 하나씩 부여하여, 상기 MT_ID는 그룹업무를 사용하는 MT와 일대일로 대응되어, 그룹업무를 사용하는 모든 MT는 하나의 전용 대기모드 제어채널을 소유하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 MT가 대기모드 또는 활성모드로 진입할 것인지를 결정하는 신호를 전송하는 방법은, MT 전용 제어채널에 상기 MT의 대기코드 또는 활성코드를 발송하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제8항에 있어서,

활성모드의 MT에서 수신한 프레임의 해당 전용 대기모드 제어채널을 검측하여, 대기코드를 검측할경우, 상기 MT는 대기모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.
제9항에 있어서,

대기 모드의 MT에서 매번 대기 주기가 끝날때 마다 해당 전용 대기모드 제어 채널을 검측하여, 만약 활성코드를 검측할 경우, 상기 MT는 대기모드에서 이탈하고, 시간주파수구역 할당채널을 복조하여, 시간주파수구역 할당채널 제어하에 FFT방식으로 그룹 데이터를 복조하며; 만약 활성코드를 검측 못할 경우, 상기 MT는 다음 대기 주기에 진입하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 대기모드 제어방법.