KR100657093B1 - 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의동작 스테이트 제어 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의동작 스테이트 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 억세스 스테이트에서 송신할 데이터가 발생함을 검출하면, 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시에 사용되는 자원을 사용하여 기지국으로 경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하며, 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스에 실패할 경우 상기 기지국으로부터 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시 사용되는 자원을 할당받고, 상기 억세스 스테이트에서 트래픽 스테이트로 스테이트 천이하고, 상기 트래픽 스테이트에서 상기 할당받은 자원을 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행한다.
고속 억세스 모드, 고속 억세스 PN 코드, 억세스 스테이트, 슬리핑 스테이트, 트래픽 스테이트

Description

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OPERATIONAL STATES OF MEDIUM ACCESS CONTROL LAYER IN BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 스테이트들을 개략적으로 도시한 스테이트 다이아그램
도 3은 도 2의 초기화 스테이트(213)의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 도 2의 슬리핑 스테이트(215)의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 도 2의 초기화 스테이트(213)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 6은 도 2의 슬리핑 스테이트(215)에서 가입자 단말기와 기지국간 신호 송수신 가정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 7은 도 2의 슬리핑 스테이트(215)에서 기지국의 동작 과정을 도시한 순서도
도 8은 도 2의 슬리핑 스테이트(215)에서 가입자 단말기의 동작 과정을 도시한 순서도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 DL-WUCH 송신기 내부 구조를 도시한 도면
도 10은 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 가입자 단말기 동작 과정을 도시한 순서도
도 11은 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 12는 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 기지국 동작 과정을 도시한 신호 흐름도
도 13은 도 2의 트래픽 스테이트(219)의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면
도 14는 기지국 요청에 따른 도 13의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 15는 가입자 단말기 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이 과정을 도시한 신호 흐름도
도 16은 가입자 단말기 요청에 따른 도 13의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 17은 기지국 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드 (1300)로의 모드 천이 과정을 도시한 신호 흐름도
도 18은 기지국 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 19는 가입자 단말기 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 한편, 무선 근거리 통신 네트워크(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다. 그래서, 현재 4G 통신 시스템은 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 발전해나가고 있다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 무선 MAN 시스템은 광대역 무선 접속 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다. 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하다. 또한 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기(AT: Access Terminal)의 이동성을 고려하는 시스템으로서, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에 대해서는 구체적으로 규정된 바가 존재하지 않는다.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템 모두는 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이며, 설명의 편의상 상 기 IEEE 802.16a 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하기로 한다. 물론, IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 OFDM/OFDMA 방식이 아닌 단일 캐리어(single carrier) 방식을 사용할 수도 있으나, 여기서는 상기 OFDM/OFDMA 방식만을 고려하여 설명하기로 한다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 단일 셀(single cell) 구조를 가지며, 기지국(AP: Access Point)(100)과 상기 기지국(100)이 관리하는 다수의 가입자 단말기들(110),(120),(130)로 구성된다. 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110),(120),(130)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
그러나, 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자, 즉 가입자 단말기의 이동성을 전혀 고려하지 않은 시스템이기 때문에 가입자 단말기의 고속 이동에 따른 핸드오프(handoff) 역시 전혀 고려되고 있지 않다. 따라서, 고속으로 이동하는 가입자 단말기의 전력 소모(power consumption)를 최소화시키고, 고속 패킷 데이터전송을 위한 기지국과 가입자 단말기간의 동작 지원을 위한 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 계층의 구체적인 동작 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층 동작 스테이트들을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 가입자 단말기 전력소모를 최소화하도록 동작 스테이트들을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 서비스 등급에 따른 업링크 억세스를 지원하도록 동작 스테이트들을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 고속 억세스를 지원하도록 동작 스테이트들을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 웨이크업 채널 송신 장치에 있어서, 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에 존재하는 가입자 단말기들의 웨이크업 여부를 나타내기 위한 웨이크업 지시자들과, 상기 웨이크업 지시자들이 포함되는 웨이크업 채널의 슈퍼 프레임을 구성하는 프레임들의 개수와, 상기 웨이크업 지시자들이 상기 슈퍼 프레임내에서 송신되는 주기를 나타내는 프레임 주기를 입력하고, 상기 웨이크업 지시자들을 상기 웨이크업 채널의 송신 포맷에 상응하게 심벌 반복하는 심벌 반복기와, 소정 제어에 따른 슬럿 인덱스 정보들과, 상기 웨이크업 지시자의 온/오프 세팅 정보들을 입력하고, 상기 심벌 반복기에서 출력한 신호에서 상기 슬럿 인덱스 정보들에 상응하는 슬럿들에 존재하는 상기 웨이크업 지시자들을 상기 온/오프 세팅 정보들에 상응하게 세팅하 는 웨이크업 채널 정보 매핑기와, 송신할 데이터가 존재하거나 혹은 시스템 정보가 업데이트될 경우 상기 데이터 혹은 시스템 정보를 송신할 가입자 단말기들을 결정하고, 상기 결정한 가입자 단말기들이 모니터링해야하는 슬럿 인덱스 정보들과, 그 슬럿 인덱스 정보들에 상응하는 웨이크업 지시자들을 온으로 세팅해야함을 나타내는 정보를 상기 웨이크업 채널 정보 매핑기로 출력하는 제어기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 억세스 스테이트에서 송신할 데이터가 발생함을 검출하면, 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시에 사용되는 자원을 사용하여 기지국으로 경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하며, 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스에 실패할 경우 상기 기지국으로부터 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시 사용되는 자원을 할당받는 과정과, 상기 자원을 할당받으면 상기 억세스 스테이트에서 트래픽 스테이트로 스테이트 천이하고, 상기 트래픽 스테이트에서 상기 할당받은 자원을 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 매체 접속 제어 계층이 리셋에 따른 초기 동작을 수행하는 널 스테이트와, 기지국과의 동기를 획득하고, 상기 기지국과 네트워크 진입 동작을 수행하는 초기화 스테이트와, 상기 기지국의 제어에 의해서 혹은 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재할 경우 웨이크업하는 슬리핑 스테이트와, 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하 는 억세스 스테이트와, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 트래픽 스테이트를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 상기 기지국은 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 지원하는 서비스 품질 클래스들 각각에 상응하게 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들을 할당하고, 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들을 할당하는 과정과, 이후, 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트에서 업링크를 통해 송신할 데이터가 발생하면. 상기 송신할 데이터의 서비스 품질 클래스에 상응하게 상기 할당되어 있는 경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들중 임의의 제1코드를 선택하고, 상기 제1코드를 사용하여 상기 기지국으로 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 과정과, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 업링크 억세스 수행에 상응하여 상기 가입자 단말기에 상기 가입자 단말기의 데이터 송신을 위한 자원 할당이 불가능하면 상기 가입자 단말기가 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행할 수 있도록 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들중 임의의 제2코드를 상기 가입자 단말기에게 할당하는 과정과, 상기 가입자 단말기는 상기 제2코드를 할당받음에 따라 상기 억세스 스테이트에서 상기 트래픽 스테이트로 천이하고, 상기 스테이트에서 상기 제2코드를 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 초기화 스테이트의 시스템 검출 모드에서 가입자 단말기 자신이 속한 기지국과 동기를 획득한 후 네트워크 진입 모드로 천이하고, 상기 네트워크 진입 모드에서 상기 기지국과 네트워크 진입 동작을 수행하는 과정과, 상기 네트워크 진입 동작을 수행한 후, 상기 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않으면 상기 네트워크 진입 모드에서 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드로 천이하고, 혹은 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재하면 상기 네트워크 진입 모드에서 억세스 스테이트로 천이하고, 혹은 상기 기지국으로부터 수신할 데이터가 존재하면 상기 네트워크 진입 모드에서 트래픽 스테이트로 천이하는 과정과, 상기 슬리핑 모드에서 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재하거나 혹은 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재하면 상기 슬리핑 스테이트의 어웨이크 모드로 천이하고, 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재하면 상기 어웨이크 모드에서 상기 억세스 스테이트로 천이하는 과정과, 상기 어웨이크 모드에서 상기 기지국으로부터 특정 정보를 수신하고, 상기 정보에 상응하게 상기 어웨이크 모드에서 상기 슬리핑 모드로 천이하거나 혹은 상기 어웨이크 모드에서 상기 트래픽 스테이트로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 기지국은 가입자 단말기의 동기 획득을 위한 파일럿 채널 신호와, 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 시스템 정보를 포함하는 방송 채널 신호를 송신하는 과정과, 가입자 단말기는 초기화 스테이트의 시스템 검출 모드에서 상기 파일럿 채널 신호를 사용하여 상기 가입자 단말기 자신이 속한 기지국과 동기를 획득한 후 네트워크 진입 모드로 천이하는 과정과, 상기 가입자 단말기는 상기 네트워크 진입 모 드에서 상기 방송 채널 신호를 수신하여 상기 기지국으로 네트워크 진입 요구 메시지를 송신하는 과정과, 상기 기지국은 상기 네트워크 진입 요구 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기가 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 모니터링해야하는 웨이크업 채널의 슬럿 인덱스 정보를 포함하는 네트워크 진입 응답 메시지를 상기 가입자 단말기로 송신하는 과정과, 상기 가입자 단말기는 상기 네트워크 진입 응답 메시지를 수신한 후, 상기 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않으면 상기 슬리핑 모드로 천이하여 상기 슬럿 인덱스 정보에 해당하게 상기 웨이크업 채널의 웨이크업 지시자를 모니터링하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 웨이크업 채널 송신 방법에 있어서, 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에 존재하는 가입자 단말기들의 웨이크업 여부를 나타내기 위한 웨이크업 지시자들과, 상기 웨이크업 지시자들이 포함되는 웨이크업 채널의 슈퍼 프레임을 구성하는 프레임들의 개수와, 상기 웨이크업 지시자들이 상기 슈퍼 프레임내에서 송신되는 주기를 나타내는 프레임 주기를 입력하고, 상기 웨이크업 지시자들을 상기 웨이크업 채널의 송신 포맷에 상응하게 심벌 반복하는 과정과, 송신할 데이터가 존재하거나 혹은 시스템 정보가 업데이트될 경우 상기 데이터 혹은 시스템 정보를 송신할 가입자 단말기들을 결정하고, 상기 결정한 가입자 단말기들이 모니터링해야하는 슬럿 인덱스 정보들을 결정하는 과정과, 상기 결정한 슬럿 인덱스 정보들에 상응하는 웨이크업 지시자들을 온으로 세팅하여 상기 웨이크업 채널 신호를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 초기화 스테이트 혹은 슬리핑 스테이트에서 기지국으로부터 수신할 데이터가 존재하거나 혹은 억세스 스테이트에서 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행에 따라 업링크 대역폭을 할당받은 경우 트래픽 스테이트의 액티브 모드로 천이하는 과정과, 상기 액티브 모드에서 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 중에 미리 설정한 설정 시간 동안 상기 기지국과의 데이터 송수신이 중단되면 홀드 모드로 천이하는 과정과, 상기 홀드 모드에서 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재하는지를 모니터링하기 위해 미리 설정되어 있는 채널 신호만을 수신하며, 상기 모니터링 결과 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재할 경우에만 상기 액티브 모드로 천이하고, 혹은 상기 홀드 모드에서 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생하면 고속 억세스 모드로 천이하는 과정과, 상기 고속 억세스 모드에서 소정 제어에 따라 미리 결정되어 있는 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하고, 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행 결과 상기 업링크 대역폭을 할당받은 경우 상기 액티브 모드로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 트래픽 스테이트의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 가입자 단말기는 액티브 모드에서 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 제1과정과, 상기 액티브 모드에 존재하는 가입자 단말기와의 상기 데이터 송수신이 미리 설정 한 설정 시간 동안 중단되면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 액티브 모드에서 홀드 모드로 변경해야함을 요구하는 제2과정과, 상기 가입자 단말기는 상기 제2과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 기지국으로 송신한 후 상기 홀드 모드로 천이하여 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재하는지를 모니터링하기 위해 미리 설정되어 있는 설정 채널 신호만을 수신하며, 상기 설정 채널 신호 모니터링 결과 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재할 경우에만 상기 액티브 모드로 천이하고, 혹은 상기 홀드 모드에서 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생하면 고속 억세스 모드로 천이하는 제3과정과, 상기 고속 억세스 모드에서 상기 가입자 단말기는 소정 제어에 따라 미리 결정되어 있는 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 사용하여 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 고속 억세스 모드에서 상기 액티브 모드로 변경해야함을 요구하는 제4과정과, 상기 기지국은 상기 제4과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 가입자 단말기로 송신하여 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드에서 액티브 모드로 변경하여 상기 기지국으로 상기 데이터를 송신하도록 제어하는 제5과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 트래픽 스테이트의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서, 가입자 단말기는 액티브 모드에서 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 중에 상기 데이터 송수신이 미리 설정한 설정 시간 동안 중단되면 상기 기지국으로 상기 가입자 단말기 자신의 모드를 상기 액티브 모드에서 홀드 모드로 변경해야함을 요구하는 제1과정과, 상기 기지국은 상기 제1과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 가입자 단말기로 송신하여 상기 가입자 단말기가 상기 홀드 모드로 천이하도록 하는 제2과정과, 상기 홀드 모드에 존재하는 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생함을 검출하면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 홀드 모드에서 액티브 모드로 변경해야함을 요구하는 제3과정과, 상기 제3과정의 모드 변경 요구에 따라 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드에서 상기 액티브 모드로 천이하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 제4과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 계층 동작 스테이트(state)들에서의 동작을 제어하는 방안을 제안한다. 특히, 본 발명에서 제안하는 MAC 계층 동작 스테이들의 제어 방안은 가입자 단말기(AT: Access Terminal)의 이동성을 지원하고, 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화시키면서도 고속 억세스(fast access)를 가능하게 한다.
먼저, 본 발명에서는 MAC 계층 동작 스테이들을 지원하기 위해서 새로운 다운링크 채널(downlink channel) 및 업링크 채널(uplink channel)을 제안하며, 상기 새롭게 제안된 다운링크 채널을 하기 표 1을 참조하여 설명하기로 한다.
Figure 112004039027379-pat00001
상기 표 1에 나타낸 다운링크 채널들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 파일럿 채널(pilot channel, 이하 'DL-PICH'라 칭하기로 한다)
상기 DL-PICH는 셀 구분(cell identification) 및 기지국(AP: Access Point)과 가입자 단말기간 동기 획득을 위한 채널이다. 상기 기지국은 다수의 셀들을 관리할 수도 있고 1개의 셀만을 관리할 수도 있으나, 하기에서는 설명의 편의상 1개의 기지국이 1개의 셀만을 관리한다고 가정하고, 따라서 상기 셀 및 기지국 개념을 혼용하여 사용함에 유의하여야만 한다. 상기 가입자 단말기는 파워온(power on)한 후 다수의 기지국들에서 송신하는 DL-PICH 신호들을 수신하고, 상기 수신한 DL-PICH 신호들중 가장 센 크기를 가지는, 일 예로 가장 큰 캐리어 대 간섭 잡음비 (CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)를 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국을 가입자 단말기 자신이 속한 기지국으로 판단한다. 이하의 다운링크 채널 설명에서 'DL' 표기는 다운링크 채널임을 나타내기 위해 일괄적으로 표기되는 것임에 유의하여야만 한다.
(2) 방송 채널(broadcast channel, 이하 'DL-BCCH'라 칭하기로 한다)
상기 DL-BCCH은 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 시스템 구성(system configuration) 정보와, 주변 셀(neighbor cell) 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스(uplink access) 정보와, 특정 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 호출(paging) 정보와, 가입자 단말기가 슬리핑 스테이트(SLEEPING STATE)의 슬리핑 모드(SLEEPING MODE)에서 어웨이크 모드(AWAKE MODE)로 모드 천이하기 위해서 모니터링해야만 하는 웨이크업 채널(wake-up channel, 이하 'DL-WUCH'라 칭하기로 한다)의 슬럿 인덱스(slot index) 정보 등이 송신되는 채널이다.
상기 슬리핑 모드는 상기 가입자 단말기가 상기 DL-WUCH만을 모니터링하다가 상기 가입자 단말기 자신에 할당되는 DL-WUCH의 웨이크업 지시자(wake-up indicator)가 온될 경우에만 상기 DL-BCCH를 모니터링하여 전력 소모를 최소화하는 모드를 나타내며, 상기 어웨이크 모드는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국에서 송신하는 DL-BCCH를 모니터링하여 시스템 정보의 업데이트 혹은 호출 정보 수신 여부 등을 확인할 수 있는 모드를 나타낸다. 여기서, 상기 슬리핑 모드 및 어웨이크 모드에서의 구체적인 동작은 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세 한 설명을 생략하기로 한다. 상기 기지국은 주기적으로 상기 시스템 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보등이 변경되었을 경우에는 그 변경된 정보를 업데이트(update)하여 상기 DL-BCCH를 통해 가입자 단말기로 송신한다. 또한, 상기 업링크 억세스에 대한 응답 역시 상기 DL-BCCH를 통해서 송신된다. 상기 DL-BCCH는 슈퍼 프레임(super frame) 단위로 구성되며, 슈퍼 프레임 단위로 주기적으로 반복 전송된다. 여기서, 상기 슈퍼 프레임은 미리 설정된 설정 개수의 프레임들로 구성되는 프레임을 나타낸다.
한편, 상기 기지국은 가입자 단말기가 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이하기 위해서 모니터링해야만 하는 DL-WUCH의 슬럿 인덱스를 결정함에 있어, 상기 기지국이 관리하는 가입자 단말기들 각각에 대해서 고유하게 할당하며, 한번 할당한 DL-WUCH의 슬럿 인덱스는 상기 가입자 단말기가 새로운 기지국으로 핸드오프(handoff)하기 전까지는 유지되도록 제어한다. 상기 기지국이 할당할 수 있는 DL-WUCH의 슬럿 인덱스의 수는 상기 DL-WUCH의 구조에 따라 상이해질 수 있으며, 본 발명은 상기 DL-WUCH의 구조와 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
(3) 스케줄링 채널(downlink-uplink scheduling channel, 이하 'DL-USCCH'라 칭하기로 한다)
상기 DL-USCCH은 업링크 트래픽 채널(uplink traffic channel, 이하 'UL-TCH'라 칭하기로 한다)의 송신을 위한 스케줄링 정보 혹은 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식 등과 같은 업링크에 대한 제어 정보(control information)가 송신되는 채널이다. 특히, 상기 DL-USCCH를 통해서는 상기 가입자 단말기의 대역폭 할당 요구(bandwidth allocation request) 메시지에 대한 대역폭 할당 응답(bandwidth allocation response) 메시지가 송신된다. 즉, 상기 가입자 단말기는 업링크로 트래픽을 송신해야할 경우, 상기 업링크 트래픽 송신을 위한 대역폭 할당 요구 메시지를 억세스 채널(uplink access channel, 이하 'UL-ACH'라 칭하기로 한다)을 통해 기지국으로 송신하고, 상기 기지국으로부터 상기 DL-USCCH를 통해 상기 대역폭 할당 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 대역폭 할당 응답 메시지가 수신되는지를 모니터링하여, 상기 DL-USCCH를 통해 대역폭 할당 응답 메시지가 수신될 경우 상기 대역폭 할당 응답 메시지에 포함되어 있는 제어 정보에 상응하게 업링크로 트래픽을 송신하게 되는 것이다.
여기서, 상기 가입자 단말기가 기지국과의 트래픽 전송을 위한 연결 설정을 수행할 때, 상기 기지국은 미리 규약된 바가 존재한다면 상기 가입자 단말기가 업링크로 추가적인 대역폭 할당 요구 메시지를 송신하지 않았을 경우에도 지속적으로 일정한 대역폭을 가입자 단말기에게 할당해 줄 수 있다. 상기 가입자 단말기는 상기 할당된 대역폭을 통해서 트래픽 데이터를 전송할 수도 있고, UL-TCH를 통해서 전송할 데이터를 위한 대역폭 할당 요구 메시지를 비경쟁(contention-free, 이하 'contention-free'라 칭하기로 한다) 방식으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 가입자 단말기는 이러한 업링크의 할당된 정보들을 DL-USCCH를 모니터링 함으로써 알수가 있게 된다. 상기 가입자 단말기는 또한, UL-TCH를 통한 기지국으로의 트래픽 데이 터 전송을 위해서 기지국으로부터의 대역폭 할당에 대한 정보를 확인하기 위해서 DL-USCCH를 계속 모니터링해야 한다.
(4) 트래픽 채널(traffic channel, 이하 'DL-TCH'라 칭하기로 한다)
상기 DL-TCH는 실제 패킷 데이터(packet data)가 송신되는 채널이며, 송신되는 패킷 데이터의 특성에 따라서 다음과 같은 3가지 논리 채널(logical channel)들이 상기 DL-TCH에 매핑될 수 있다.
① 버스트 트래픽 채널(burst traffic channel)
상기 버스트 트래픽 채널은 버스트 트래픽을 송신하는 논리 채널로서, 상기 버스트 트래픽 채널에서는 동적 스케줄링(dynamic scheduling) 방식을 기반으로 하는 버스트 기반 동적 할당(burst based dynamic allocation) 방식을 제공하는 시간 공유(time shared) 방식으로 상기 버스트 트래픽이 송신된다. 그러면, 여기서 하기 표 2를 참조하여 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 서비스 클래스(class), 즉 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 한다) 클래스에 대해서 설명하기로 한다.
Figure 112004039027379-pat00002
상기 버스트 트래픽 채널을 통해서는 실시간 서비스(이하, 'Real Time Service'라 칭하기로 한다) 데이터가 스케줄링되어서 송신되거나 혹은 비실시간 서비스(이하, 'Non Real Time Service'라 칭하기로 한다) 데이터가 송신되거나 혹은 최선 시도 서비스(이하, 'Best Effort Service'라 칭하기로 한다) 데이터가 송신된다.
② 전용 트래픽 채널(dedicated traffic channel)
상기 전용 트래픽 채널은 최소 대역폭(minimum bandwidth)을 고정적이면서도 우선적으로 할당해주는 채널로서, 비요구 보장 서비스(이하, 'UGS'라 칭하기로 한다) 데이터와 같이 최소 대역폭을 지속적으로 할당받는 데이터가 상기 전용 트래픽 채널을 통해서 송신된다.
③ 시그널링 채널(signalling channel)
상기 시그널링 채널은 제어 정보인 시그널링 메시지(signalling message)가 송신되는 채널이다.
(5) 트래픽 제어 채널(traffic control channel, 이하 'DL-TCCH'라 칭하기로 한다)
상기 DL-TCCH는 상기 DL-TCH를 통해서 송신되는 데이터를 가입자 단말기가 효과적으로 처리하기 위한 제어 정보, 즉 상기 DL-TCH와 관련된 제어 정보가 송신되는 채널로서, 상기 DL-TCCH는 항상 상기 DL-TCH와 연동하여 송신된다. 여기서, 상기 DL-TCCH를 통해 송신되는 제어 정보는 상기 DL-TCH를 통해 송신되는 데이터에 적용된 AMC 방식 정보와, 인코딩된 패킷 사이즈(EP: Encoded Packet size, 이하 'EP'라 칭하기로 한다) 정보와 같은 데이터 디코딩에 사용되는 정보들과 MAC 제어 메시지(MAC control message)등이 있다. 또한, 기지국은 업링크를 통해 송신되는 패킷 데이터의 AMC 방식 정보 등을 상기 DL-TCCH를 통해서 상기 가입자 단말기로 피드백(feedback)할 수도 있다.
(6) 웨이크업 채널(wake up channel, 이하 'DL-WUCH'라 칭하기로 한다)
상기 DL-WUCH는 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화하기 위한 채널로서, 상기 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 가입자 단말기가 모니터링하는 채널이다. 상기 DL-WUCH의 특정 부분에는 웨이크업 지시자가 존재하고, 상기 웨이크업 지시자가 온(on)되어 있는지 혹은 오프(off)되어 있는지에 따라서 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이한다. 여기서, 상기 웨이크업 지시자가 온되어 있다는 것은 상기 웨이크업 지시자 값이 미리 설정한 제1설정값, 일 예로 1로 설정되어 있음을 나타내며, 이와는 반대로 상기 웨이크업 지시자가 오프되어 있다는 것은 상기 웨이크업 지시자 값이 미리 설정한 제2설정값, 일 예로 0으로 설정되어 있음을 나타낸다. 또한, 상기 DL-WUCH는 상기 DL-BCCH와 같이 슈퍼 프레임 단위로 전송된다.
상기 표 1에서는 본 발명에서 제안한 다운링크 채널들에 대해서 설명하였으며, 다음으로 본 발명에서 제안하는 업링크 채널들을 표 3을 참조하여 설명하기로 한다.
Figure 112004039027379-pat00003
상기 표 3에 나타낸 업링크 채널들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 억세스 채널(access channel, 이하 'UL-ACH'라 칭하기로 한다)
상기 UL-ACH는 가입자 단말기가 업링크를 통해 데이터를 송신하기 위해서, 즉 업링크 억세스를 위해서 대역폭 할당을 요구하기 위한 대역폭 할당 요구 신호를 송신하기 위해 사용되는 채널로서, 상기 가입자 단말기의 등급 혹은 상기 업링크를 통해 송신하고자 하는 데이터의 특성에 따라서 다음과 같은 2가지 논리 채널들이 상기 UL-ACH에 매핑될 수 있다.
① 억세스 채널(access channel)
상기 억세스 채널은 경쟁 기반(contention-based, 이하 'contention-based'라고 칭하기로 한다) 방식의 업링크 억세스를 위한 채널로서, 상기 가입자 단말기의 네트워크 진입(network entry) 혹은 대역폭 할당 요구시 사용된다. 상기 억세스 채널을 통해서는 TCP(Transmission Control Protocol) ACK/NACK 신호와 같이 매우 짧은 길이의 데이터가 업링크 억세스 요구 신호와 함께 송신될 수 있다(access preamble + packet data).
② 고속 억세스 채널(fast access channel)
상기 고속 억세스 채널은 contention-free 방식의 업링크 억세스를 위한 채널로서, 가입자 단말기는 기지국으로부터 업링크 억세스시 사용할 직교 코드(orthogonal code), 일 예 의사 잡음(PN: Psuedorandom Noise) 코드 등과 같은 직교 코드 혹은 타임 슬럿 위치(time slot position)를 할당받고, 상기 기지국으로부터 할당받은 직교 코드 혹은 타임 슬럿 위치를 사용하여 상기 고속 억세스 채널을 통해 상기 업링크 억세스를 수행한다. 여기서, 상기 UL-FACCH를 통한 업링크 억세스, 즉 고속 억세스시에 사용되는 PN 코드를 '고속 억세스 PN 코드'라 칭하기로 하며, 상기 고속 억세스시에 사용되는 타임 슬럿을 '고속 억세스 타임 슬럿'이라 칭 하기로 한다. 상기 고속 억세스 PN 코드 및 고속 억세스 타임 슬럿은 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
(2) 트래픽 채널(이하 'UL-TCH'라 칭하기로 한다)
상기 UL-TCH는 가입자 단말기가 기지국으로 송신하는 데이터가 송신되는 채널로서, 상기 UL-TCH를 통해 송신되는 데이터의 특성에 따라 다음과 같은 3가지 논리 채널들이 상기 UL-TCH에 매핑될 수 있다. 여기서, 상기 트래픽 채널은 상기에서 설명한 바와 같이 다운링크 채널에도 존재하며, 설명의 편의상 업링크의 트래픽 채널을 UL-TCH라고 칭하는 것이다.
① 버스트 트래픽 채널
상기 버스트 트래픽 채널은 상기 DL-TCH에 매핑되는 버스트 트래픽 채널과 실질적인 기능은 동일한 채널이며, 다만 상기 DL-TCH가 아니라 상기 UL-TCH에 매핑된다는 점에서만 상이할 뿐이므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
② 전용 트래픽 채널
상기 전용 트래픽 채널은 상기 DL-TCH에 매핑되는 전용 트래픽 채널과 실질적인 기능은 동일한 채널이며, 다만 상기 DL-TCH가 아니라 상기 UL-TCH에 매핑된다는 점에서만 상이할 뿐이므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
③ 시그널링 채널
상기 시그널링 채널은 상기 DL-TCH에 매핑되는 시그널링 채널과 실질적인 기능은 동일한 채널이며, 다만 상기 DL-TCH가 아니라 상기 UL-TCH에 매핑된다는 점에서만 상이할 뿐이므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 상기 표 1 및 표 3에서 설명한 바와 같은 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 및 업링크 채널들을 사용하여 실제 동작을 수행하는 MAC 동작 스테이트들에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 스테이트들을 개략적으로 도시한 스테이트 다이아그램이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층은 널 스테이트(NULL STATE)(211)와, 초기화 스테이트(INITIALIZATION STATE)(213)와, 슬리핑 스테이트(SLEEPING STATE)(215)와, 억세스 스테이트(ACCESS STATE)(217)와, 트래픽 스테이트(TRAFFIC STATE)(219)의 5가지 종류의 동작 스테이트들을 지원한다. 본 발명에서 제안하는 MAC 계층 동작 스테이들은 가입자 단말기(AT: Access Terminal)의 이동성을 지원하고, 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화시키면서도 고속 억세스(fast access)를 가능하게 한다.
그러면 여기서 상기 MAC 계층의 동작 스테이트들 각각에 대해서 설명하기로 한다.
첫 번째로, 상기 널 스테이트(211)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 널 스테이트(211)는 가입자 단말기가 파워 온(power on)됨에 따라, 혹은 상기 가입자 단말기가 비정상적인 동작에 의해 리셋(reset)됨에 따라 초기 동작을 수행하는 스테이트이다. 또한, 상기 초기화 스테이트(213)와, 슬리핑 스테이트(215)와, 억세스 스테이트(217)와, 트래픽 스테이트(219)에서 상기 널 스테이트 (211)로 스테이트 천이 가능함은 물론이다. 이렇게, 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋에 따른 초기 동작을 정상적으로 수행하면 상기 널 스테이트(211)에서 상기 초기화 스테이트(213)로 스테이트 천이한다.
두 번째로, 상기 초기화 스테이트(213)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 가입자 단말기는 상기 파워 온 혹은 리셋에 따른 초기 동작이 정상적으로 완료되었음에 따라, 기지국과의 동기 획득 동작을 수행한다. 상기 가입자 단말기는 기지국과의 동기 획득 동작을 위해 상기 가입자 단말기에 미리 설정되어 있는 모든 주파수 대역들을 모니터링하여 가장 센 크기, 즉 가장 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 검출한다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 가입자 단말기 자신이 기존에 존재하고 있던 셀, 즉 기존 기지국에서 새로운 셀, 즉 타겟(target) 기지국으로 핸드오프할 경우 역시 상기 초기화 스테이트(213)에서 기지국과의 동기 획득 동작을 수행한다. 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 대표적인 시스템인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템은 상기 가입자 단말기의 이동성을 고려하지 않으므로 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋되는 경우만을 고려하면 되지만, 상기 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 광대역 무선 접속 통신 시스템, 대표적으로 IEEE 802.16e 통신 시스템은 가입자 단말기의 이동성을 고려하기 때문에 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋되는 경우 뿐만 아니라 상기 가입자 단말기가 핸드오프하는 경우까지 고려해야만 하고, 따라서 본 발명에서는 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋되는 경우와 상기 가입자 단말기가 핸드오프하는 경우까지 모두 고려한다. 즉, 상기 가입자 단말기는 핸드오프 상황까지 고려하기 때문에 현재 속해있는 기지국에서 송신하는 DL-PICH 신호의 CINR 보다 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국이 존재하는지를 지속적으로 모니터링해야하며, 상기 지속적인 모니터링 동작중에 현재 속해있는 기지국에서 송신하는 DL-PICH 신호의 CINR 보다 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국이 존재할 경우 셀 재선택(cell reselection) 동작을 수행한다.
이렇게, 기지국과의 동기를 획득한 가입자 단말기는 상기 기지국에서 전송하는 DL-BCCH 신호를 수신하여 시스템 정보(SI: System Information)를 수신하고, 상기 기지국과 등록(registration) 및 인증(authentication)을 위한 네트워크 진입 동작을 수행하여 상기 기지국과의 정상적인 패킷 데이터 송수신을 위한 동작을 수행한 후 상기 슬리핑 스테이트(215) 혹은 억세스 스테이트(217) 혹은 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다. 여기서, 상기 시스템 정보는 상기 표 1에서 설명한 바와 같이 시스템 구성 정보와, 주변 기지국 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보 등이 있다.
한편, 상기 초기화 스테이트(213)에서 시스템 오류(system error) 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다. 또한, 상기 초기화 스테이트(213)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 등록 및 인증을 위한 네트워크 진입 동작을 수행한 후, 기지국에서 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재함을 나타내는 호출 정보를 수신하게 되는 경우이다.
상기 초기화 스테이트(213)에서 수행되는 가입자 단말기 동작을 정리하면 다음과 같다.
(1) DL-PICH 모니터링 및 기지국과의 동기 획득 동작
(2) DL-BCCH 모니터링 동작
시스템 구성 정보와, 주변 기지국 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보와, 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 호출 정보와, 가입자 단말기가 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이하기 위해서 모니터링해야만 하는 DL-WUCH의 슬럿 인덱스 정보 수신
(3) 기지국과 등록 및 인증을 위한 네트워크 진입 동작
상기 네트워크 진입 동작에서 상기 가입자 단말기는 기지국으로 업링크 억세스를 수행할 때 상기 UL-ACH를 사용하며, 상기 UL-ACH를 통해 송신한 네트워크 진입 동작에 관련된 업링크 억세스에 대한 응답 신호는 상기 DL-BCCH를 통해서 수신된다.
세 번째로, 상기 슬리핑 스테이트(215)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 가입자 단말기가 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않는 경우이다. 즉, 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않을 경우 상기 가입자 단말기는 전력 소모를 최소화하기 위해서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하는 것이다.
상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국의 제어에 따라 웨이크업(wake-up)하며, 상기 기지국은 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 통해 상기 가입자 단말기의 웨이크업 여부를 알려주게 된다. 즉, 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온될 경우 상기 가입자 단말기는 웨이크업하는 것이다. 또한, 상기 DL-WUCH의 지시자가 삽입되는 위치의 슬럿 인덱스는 상기 DL-BCCH를 통해 상기 초기화 스테이트(213)에서 이미 가입자 단말기가 인지하고 있다. 여기서, 상기 DL-WUCH의 지시자가 삽입되는 위치의 슬럿 인덱스는 상기에서 설명한 바와 같이 동일 기지국에서는 가입자 단말기들 각각에 대해서 고유하게 할당되며, 한번 할당된 DL-WUCH의 슬럿 인덱스는 상기 가입자 단말기가 새로운 기지국으로 핸드오프하기 전까지는 유지된다. 여기서, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 가입자 단말기는 전력 소모를 최소화하기 위해서 DL-BCCH를 지속적으로 모니터링하지 않고 상기 DL-WUCH만을 모니터링하다가 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온될 경우에만 웨이크업하여 상기 DL-BCCH를 모니터링함으로써 전력소모를 최소화하는 것이다. 또한, 상기 DL-BCCH를 모니터링하는 경우에는 상기 DL-WUCH를 모니터링하지 않는다.
또한, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 DL-BCCH를 모니터링하는 중에 상기 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 정보를 수신하게 되면, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하게 된다. 한편, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다.
네 번째로, 상기 억세스 스테이트(217)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 가입자 단말기가 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재하는 경우이다. 즉, 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재할 경우 상기 가입자 단말기는 상기 기지국에 억세스하기 위해 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하는 것이다.
상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국과의 억세스 동작을 수행한다. 여기서, 상기 억세스 스테이트(217)에서의 기지국 억세스는 기본적으로 contention-based 방식으로 수행되며, 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로 데이터, 즉 트래픽을 송신하기 위해서 상기 기지국으로 대역폭 할당을 요청한다. 상기 contention-based 방식의 기지국 억세스, 즉 업링크 억세스는 상기 UL-ACH를 사용하여 수행된다.
본 발명에서는 트래픽의 QoS에 따라서 상기 기지국에서 업링크 억세스에 할 당하는, 즉 대역폭 할당 요구에 할당하는 의사 잡음(PN: Psuedorandom Noise, 이하 'PN'이라 칭하기로 한다) 코드들의 개수를 상이하게 할당한다. 여기서, 상기 PN 코드들 각각은 직교성을 가진다. 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 PN 코드는 미리 설정된 설정 길이, 일 예로
Figure 112004039027379-pat00004
비트(bits) 길이를 가지는 PN 시퀀스를 미리 설정된 설정 단위로 세그멘테이션(segmentation)하여 생성된다. 상기와 같이 구성된 PN 코드들의 개수가 P개라고 가정할 경우, 상기 P개의 PN 코드들중 미리 설정한 K개의 PN 코드들은 상기 UGS 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 미리 설정한 L개의 PN 코드들은 상기 Real Time Service 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 미리 설정한 M개의 PN 코드들은 상기 Non Real Time Service 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 미리 설정한 N개의 PN 코드들은 상기 Best Effort 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 미리 설정한 S개의 PN 코드들은 고속 억세스에 사용되도록 할당한다. 여기서, 상기 고속 억세스를 위해 할당되는 PN 코드가 고속 억세스 PN 코드이며, 상기 P, K, L, M ,N, S의 관계는 하기 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112004039027379-pat00005
일 예로, 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 상기 대역폭 할당 요구를 위해 사용할 수 있는 PN 코드들의 개수가 48개라고 가정하기로 한다. 그러면, 상기 기지국은 상기 48개의 PN 코드들중 17개의 PN 코드들은 상기 UGS 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 나머지 PN 코드들중 13개의 PN 코드들은 상기 Real Time Service 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 나머지 PN 코드들중 7개의 PN 코드들은 상기 Non Real Time Service 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 나머지 PN 코드들중 4개의 PN 코드들은 상기 Best Effort 데이터 송신을 위한 대역폭 할당 요구에 사용되도록 할당하고, 나머지 PN 코드들은 상기 고속 억세스 PN 코드로 사용되도록 할당한다.
즉, 상기 기지국은 업링크로 송신하고자 하는 데이터의 QoS 클래스가 우선 순위가 높은 데이터일수록 대역폭 할당 요구를 위한 PN 코드들의 개수를 QoS 클래스가 우선 순위가 낮은 데이터의 대역폭 할당을 위한 PN 코드들의 개수보다 많게 설정하여 contention-based 방식의 억세스에서 우위를 차지하도록 하는 것이다. 이렇게, QoS 클래스의 우선 순위가 높은 데이터일수록 contention-based 방식의 억세스에서 우위를 차지하게 됨으로써 고속 억세스가 가능하게 되고, 따라서 업링크 억세스를 위한 가입자 단말기 전력 소모 역시 최소화시킬 수 있게 되는 것이다. 상기에서는 기지국이 고속 억세스를 위한 고속 억세스 PN 코드를 할당하는 경우를 설명하였지만, 상기 기지국이 상기 고속 억세스를 위해서 별도의 고속 억세스 타임 슬럿을 할당할 수도 있다. 상기 고속 억세스 및 고속 억세스 PN 코드 및 고속 억세스 타임 슬럿에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
결과적으로, 상기 업링크 억세스는 상기 UL-ACH를 통해서 상기 대역폭 할당 요구 메시지를 송신하여 시도되는데, 상기 대역폭 할당 요구 메시지를 송신할 때 상기 가입자 단말기는 송신하고자 하는 데이터의 QoS에 상응하게 할당되어 있는 PN 코드들만을 사용함으로써 QoS에 따라 억세스 우선 순위를 차별적으로 제공하는 결과를 가져오게 된다. 이 경우 상기 기지국은 상기 대역폭 할당 요구 메시지에 적용된 PN 코드가 어느 QoS 클래스에 해당하는 것인지를 판단할 수 있게 된다. 상기 기지국은 상기 고속 억세스 PN 코드를 상기 QoS 클래스들중 높은 우선 순위를 가지는 QoS 클래스, 일 예로 UGS와 Real Time Service에만 할당한다. 즉, 비교적 낮은 우선 순위를 가지는 QoS 클래스에 해당하는 데이터는 할당해줄 업링크 대역폭이 존재하지 않을 경우 상기 업링크 억세스 자체를 실패하도록 처리하여 일반적인 업링크 재수행 과정, 즉 contention-based 방식으로 업링크 억세스를 재수행하도록 하고, 비교적 높은 우선 순위를 가지는 QoS 클래스에 해당하는 데이터는 할당해줄 업링크 대역폭이 존재하지 않을 경우 상기 고속 억세스 PN 코드 정보를 포함시켜 업링크 억세스에는 성공하도록 처리해주고 다만 실제 데이터는 상기 트래픽 스테이트(219)로 천이하여 차후에 할당해줄 업링크 대역폭이 존재할 경우 송신하도록 제어하는 것이다. 이 경우, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 고속 억세스 PN 코드 대신 고속 억세스 타임 슬럿을 사용하도록 할 수도 있음은 물론이다.
이렇게 상기 가입자 단말기의 대역폭 할당 요청에 따라 상기 기지국은 현재 유용한 대역폭이 존재할 경우 상기 가입자 단말기가 사용할 대역폭을 할당하고, 상기 할당한 대역폭 정보를 상기 가입자 단말기로 알려준다. 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 할당할 대역폭은 없으나 우선 순위가 높은 QoS 클래스에 해당하는 데이터에 대한 대역폭 할당 요청일 경우에는 고속 억세스 PN 코드 정보를 상기 가입자 단말기로 알려주어야만 한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 할당한 대역폭 정보 혹은 고속 억세스 PN 정보를 DL-USCCH를 통해서 가입자 단말기로 송신한다.
상기 대역폭이 할당됨을 감지한 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다. 이와는 반대로 상기 대역폭 요구에도 불구하고 상기 기지국으로부터 대역폭을 할당받지 못하는 경우, 즉 기지국 억세스에 실패할 경우 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다. 여기서, 상기 대역폭 할당 실패시 대역폭 할당을 재요구할 수도 있으며, 다만 상기 대역폭 할당이 미리 설정된 설정 시간내에 성공하지 못할 경우 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다. 물론, 상기 기지국 억세스에 실패할 경우 뿐만 아니라 상기 데이터 전송을 취소할 경우 역시 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다.
여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이할 경우 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 이전에 모니터링했던 DL-WUCH의 슬럿 인덱스와 동일한 슬럿 인덱스에서 DL-WUCH 지시자를 모니터링한다. 또한, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이할 경우 상기 DL-WUCH를 모니터링하지 않고 DL-BCCH만을 모니터링할 수도 있다.
또한, 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국 억세스를 수행하는 도중 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다.
다섯 번째로, 상기 트래픽 스테이트(219)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기는 기지국과 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국과 실제 데이터를 직접 송수신하지 않을 경우라고 할지라도 차후의 데이터 송수신을 위한 자원을 할당받고 있다. 즉, 상기 트래픽 스테이트(219)는 상기 가입자 단말기와 기지국간에 실제 송수신되는 데이터가 없더라도 데이터 송수신을 위한 자원은 할당되어 있기 때문에 차후에 송수신할 데이터가 발생할 경우 상기 가입자 단말기의 상기 기지국으로의 빠른 억세스가 가능하고, 또한 정상적인 데이터 송수신이 가능하게 되는 것이다. 상기 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 사용하는 업링크 억세스가 상기 트래픽 스테이트(219)에서 수행되는 것이다.
한편, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 더 이상 송수신할 데이터가 존재하지 않거나 혹은 상기 가입자 단말기 자신의 전력 소모를 감소시켜야할 필요성이 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다. 또한, 상기 트래 픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 도중 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다.
상기 도 2에서는 본 발명에서 제안하는 MAC 동작 스테이트들에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 상기 초기화 스테이트(213)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 도 2의 초기화 스테이트(213)의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 초기화 스테이트(213)는 시스템 검출 모드(system detecting mode)(300)와, 네트워크 진입 모드(network entry mode)(350)의 2가지 동작 모드를 구비한다. 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 가입자 단말기는 파워 온 혹은 리셋에 따른 초기 동작을 정상적으로 수행하면 상기 널 스테이트(211)에서 상기 초기화 스테이트(213)로 스테이트 천이한다(311단계). 또한, 상기 초기화 스테이트(213)에서 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 널 스테이트(211)로 스테이트 천이하여 초기 동작을 다시 수행한다(313단계). 한편, 상기 널 스테이트(211)에서 상기 초기화 스테이트(213)로 스테이트 천이하면 상기 초기화 스테이트(213)의 시스템 검출 모드(300)로 진입한다. 상기 시스템 검출 모드(300)를 설명하면 다음과 같다.
상기 시스템 검출 모드(300)에서 상기 가입자 단말기는 다수의 기지국들에서 송신하는 DL-PICH 신호들을 수신하고, 상기 수신한 DL-PICH 신호들중 가장 센 크기, 즉 가장 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 검출한다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 가입자 단말기 자신이 기존에 존재하고 있던 기존 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오프할 경우 역시 기지국과의 동기 획득 동작을 수행한다. 상기 가입자 단말기는 핸드오프 상황까지 고려하기 때문에 현재 속해있는 기지국에서 송신하는 DL-PICH 신호의 CINR 보다 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국이 존재하는지를 지속적으로 모니터링해야하며, 상기 지속적인 모니터링 동작중에 현재 속해있는 기지국에서 송신하는 DL-PICH 신호의 CINR 보다 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국이 존재할 경우 셀 재선택 동작까지 수행하게 된다.
이렇게, 가장 센 크기의 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 검출하면, 상기 가입자 단말기는 상기 검출한 DL-PICH 신호를 송신한 기지국을 가입자 단말기 자신이 속한 기지국, 즉 서빙(serving) 기지국으로 판단하고, 상기 서빙 기지국에서 송신하는 DL-BCCH 신호를 수신한다. 상기 가입자 단말기는 DL-BCCH 신호를 수신하여 시스템 구성 정보와, 주변 기지국 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보 등을 검출한다. 상기 시스템 검출 모드(300)에서의 동작, 즉 기지국과의 동기 획득 동작이 정상적으로 수행되면 상기 가입자 단말기는 기지국과의 데이터 송수신을 위한 네트워크 진입 동작을 수행하기 위해 상기 시스 템 검출 모드(300)에서 네트워크 진입 모드(350)로 모드 천이한다(315단계).
상기 네트워크 진입 모드(350)에서 상기 가입자 단말기는 상기 시스템 검출 모드(300)에서 수신한 업링크 억세스 정보를 사용하여 네트워크 진입을 위한 초기 업링크 억세스를 수행한다. 여기서, 상기 네트워크 진입을 위한 초기 업링크 억세스는 contention-based 방식으로 수행되며, 상기 가입자 단말기는 UL-ACH를 통해 상기 초기 업링크 억세스를 수행하고, 기지국은 DL-BCCH를 통해 상기 가입자 단말기로 상기 초기 업링크 억세스에 대한 응답을 송신한다. 여기서, 상기 초기 업링크 억세스 및 그 응답은 MAC 메시지를 통해 송수신되며, 상기 초기 업링크 억세스에 대한 응답을 포함하는 MAC 메시지에는 상기 가입자 단말기가 슬리핑 스테이트(215)에서 모니터링해야하는 DL-WUCH의 슬럿 인덱스 정보가 포함된다.
한편, 상기 네트워크 진입 모드(350)에서 상기 가입자 단말기가 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국으로 송신할 데이터가 존재하는 경우 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이한다(319단계). 또한, 상기 네트워크 진입 모드(350)에서 상기 가입자 단말기가 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국에서 송신하는 DL-BCCH를 통해 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재함을 나타내는 호출 정보를 수신하게 되면 상기 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다(321단계). 또한, 상기 네트워크 진입 모드(350)에서 상기 가입자 단말기가 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않을 경우 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다(323단계). 마지막으로, 상기 네트워크 진입 모드(350)에서 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등으로 인해 정상적인 동작을 수행하지 못할 경우 상기 시스템 검출 모드 (300)로 모드 천이하여 다시 리셋에 따른 초기 동작을 수행해야만 한다.
상기 도 3에서는 초기화 스테이트(213)의 동작 모드들에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 상기 슬리핑 스테이트(215)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 도 2의 슬리핑 스테이트(215)의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 상기 슬리핑 스테이트(215)는 슬리핑 모드(sleeping mode)(400)와 어웨이크 모드(awake mode)(450)의 2가지 동작 모드를 가진다. 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 가입자 단말기가 네트워크 진입 동작을 정상적으로 수행하면 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다(411단계). 또한, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 널 스테이트(211)로 스테이트 천이하여 초기 동작을 다시 수행한다(413단계). 한편, 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하면 상기 슬리핑 스테이트(215)의 슬리핑 모드(400) 혹은 어웨이크 모드(450)로 진입한다.
첫 번째로, 상기 슬리핑 모드(400)에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 슬리핑 모드(400)에서 상기 가입자 단말기는 기지국에서 송신하는 DL-BCCH를 지속적으로 모니터링하지 않고, DL-WUCH만을 모니터링한다. 그래서, 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온되어 있을 경우에만 상기 가입자 단말기는 상기 슬 리핑 모드(400)에서 어웨이크 모드(450)로 모드 천이하여 DL-BCCH를 모니터링하게 된다. 여기서, 기지국이 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 온으로 세팅시키는 경우를 살펴보면, 첫 번째로 시스템 정보가 업데이트되었거나 혹은 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재하여 호출 정보를 송신해야만 하는 경우이다. 결과적으로 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(400)에서 DL-WUCH만을 모니터링하다가 상기 가입자 단말기 자신에 할당되는 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온될 경우에만 상기 DL-BCCH를 모니터링하여 전력 소모를 최소화한다. 이렇게, 상기 DL-WUCH만을 모니터링하는 중에 DL-WUCH의 지시자가 온될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(400)에서 상기 어웨이크 모드(450)로 모드 천이하는 것이다(415단계).
두 번째로, 상기 어웨이크 모드(450)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 어웨이크 모드(450)에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국에서 송신하는 DL-BCCH를 모니터링한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 기지국은 시스템 정보가 업데이트되었거나 혹은 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재하여 호출 정보를 송신하기 위해 상기 가입자 단말기를 웨이크업한 것이므로, 상기 가입자 단말기는 상기 DL-BCCH를 모니터링하여 시스템 정보의 업데이트 혹은 호출 정보 수신 여부 등을 확인할 수 있게 되는 것이다. 여기서, 상기 DL-BCCH를 모니터링한 결과 시스템 정보가 업데이트되었을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 업데이트된 시스템 정보를 확인하고, 상기 어웨이크 모드(450)에서 다시 상기 슬리핑 모드(400)로 모드 천이한다(417단계). 이와는 달리 상기 DL-BCCH를 모니터링한 결과 상기 가입자 단말기를 타겟으로 하는 호출 정보가 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 어웨이 크 모드(450)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다(425단계).
한편, 상기 가입자 단말기는 기지국으로 송신할 데이터가 존재할 경우 상기 어웨이크 모드(450)에서 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하여 contention-based 방식의 업링크 억세스를 수행하게 된다(417단계). 또한, 상기 억세스 스테이트(217)에서 contention-based 방식의 업링크 억세스를 설정 시간 동안 수행했음에도 불구하고 업링크 억세스가 실패하면 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다(421단계).
여기서, 업링크 억세스에 실패할 경우 뿐만 아니라 데이터 송신을 취소할 경우 역시 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다. 또한, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 더 이상 송수신할 데이터가 존재하지 않거나 혹은 가입자 단말기 자신의 전력 소모를 감소시켜야할 필요성이 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다(423단계).
상기 도 4에서는 상기 슬리핑 스테이트(215)의 동작 모드들에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 상기 초기화 스테이트(213)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 5는 도 2의 초기화 스테이트(213)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 가입자 단말기가 파워 온됨에 따라(511단계) 널 스테이트(211)에서 초기 동작을 수행하게 되고, 상기 초기 동작이 정상적으로 완료되면 초기화 스테이트(213)의 시스템 검출 모드(300)로 스테이트 천이하게 된다. 상기 시스템 검출 모드(300)에서 상기 기지국은 DL-PICH를 통해 파일럿 신호를 송신하고(513단계), DL-BCCH를 통해서 시스템 구성 정보와, 주변 기지국 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보 등을 송신한다(515단계). 상기 가입자 단말기는 시스템 검출 모드(300)에서 상기 DL-PICH를 통해 수신되는 파일럿 신호를 사용하여 상기 기지국과의 동기를 획득한 후 네트워크 진입 모드(350)로 모드 천이한다. 그리고, 상기 가입자 단말기는 상기 네트워크 진입 모드(350)에서 상기 DL-BCCH를 통해서 수신되는 업링크 억세스 정보에 상응하게 UL-ACH를 통해 상기 기지국으로 네트워크 진입 요구 메시지를 송신한다(517단계). 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 네트워크 진입 요구를 감지함에 따라 상기 가입자 단말기의 네트워크 진입 요구 메시지에 대한 네트워크 진입 응답 메시지를 DL-BCCH를 통해서 송신한다(519단계). 여기서, 상기 네트워크 진입 응답 메시지는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 가입자 단말기가 상기 슬리핑 모드에서 모니터링해야하는 DL-WUCH의 슬럿 인덱스 정보를 포함한다.
상기 도 5에서는 상기 초기화 스테이트(213)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 6은 도 2의 슬리핑 스테이트(215)에서 가입자 단말기와 기지국간 신 호 송수신 가정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 가입자 단말기가 초기화 스테이트(215)에서 네트워크 진입에 성공하면(611단계) 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다. 여기서, 상기 초기화 스테이트(215)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 가입자 단말기와 기지국간에 송수신할 데이터가 존재하지 않는 경우이다. 상기에서 설명한 바와 같이 가입자 단말기가 초기화 스테이트(215)에서 네트워크 진입에 성공한 후 기지국으로 송신할 데이터가 존재할 경우에는 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하고, 혹은 상기 기지국으로부터 수신할 데이터가 존재할 경우에는 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하게 된다. 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 상기 슬리핑 스테이트(215)의 슬리핑 모드(300)에 존재하므로 DL-WUCH를 통해 웨이크업 지시자를 송신한다(613단계).
여기서, 상기 웨이크업 지시자가 온되어 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(300)에서 어웨이크 모드(350)로 모드 전환하고, 이와는 반대로 상기 웨이크업 지시자가 오프되어 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(300)에 그대로 머무르게 된다. 상기 도 6에서는 상기 613단계에서 상기 기지국이 송신한 DL-WUCH의 웨이크업 지시자는 오프되어있다고 가정하기로 한다. 만약, 상기 613단계에서 상기 기지국이 송신한 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온되어 있을 경우 하기 615단계는 생략될 수 있다. 이렇게, 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 오프되어 있으므로, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(300)에 그대로 머물면서 상기 기지국이 송신하는 DL-WUCH 신호를 수신하게 된다(615단계).
한편, 상기 615단계에서 상기 기지국이 송신한 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온되어 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(300)에서 어웨이크 모드(350)로 모드 천이한다. 이렇게, 상기 가입자 단말기가 상기 어웨이크 모드(350)에 존재하므로 상기 기지국은 상기 DL-BCCH를 통해서 업데이트된 시스템 정보 혹은 호출 정보를 송신한다(617단계). 결국, 상기 기지국은 상기 DL-BCCH를 통해서 송신하는 시스템 정보들중 업데이트된 정보가 존재하거나 혹은 상기 가입자 단말기로 호출 정보를 송신해야할 경우 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 온하여 송신한 후, 상기 DL-BCCH를 통해서 상기 업데이트된 시스템 정보 혹은 호출 정보를 송신하게 되는 것이다.
만약, 상기 기지국에서 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재할 경우, 즉 상기 기지국이 상기 DL-BCCH를 통해서 호출 정보를 송신하였을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다. 그래서, 상기 가입자 단말기가 상기 트래픽 스테이트(219)에 존재함에 따라 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로 데이터를 송신하기 위해 사용할 DL-TCH에 필요한 제어 정보를 DL-TCCH를 통해서 송신한다(619단계). 상기 DL-TCCH를 통해서 DL-TCH에 관련된 제어 정보를 수신한 가입자 단말기는 실제 데이터를 수신할 준비를 완료하고, 상기 기지국은 상기 DL-TCH를 통해 실제 데이터를 상기 가입자 단말기로 송신한다(621단계). 여기서, 상기 619단계 및 621단계는 실제 슬리핑 스테이트(215)에서 수행되는 동작은 아니지만 상기 슬리핑 스테이트(215)와 연관되어 수행되는 동작임에 따라 설명하였음에 유의하여야 한다.
상기 도 6에서는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 가입자 단말기와 기지국간 신호 송수신 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 기지국의 동작 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 7은 도 2의 슬리핑 스테이트(215)에서 기지국의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 711단계에서 상기 기지국은 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생하였는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생하지 않았을 경우 상기 기지국은 713단계로 진행한다. 상기 713단계에서 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생하지 않았으므로 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 오프로 세팅하여 송신하고 상기 711단계로 되돌아간다. 상기 711단계에서 검사 결과 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생하였을 경우 상기 기지국은 715단계로 진행한다. 상기 715단계에서 상기 기지국은 상기 송신할 데이터가 타겟으로 하는 가입자 단말기를 결정하고 717단계로 진행한다.
상기 717단계에서 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생하였으므로 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 온으로 세팅하여 송신하고 719단계로 진행한다. 여기서, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 가입자 단말기는 슬리핑 모드(300)에 존재하기 때문에 상기 DL-WUCH만을 모니터링하고 있으며, 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온될 경우에만 상기 슬리핑 모드(300)에서 어웨이크 모드(350)로 모드 천이한다. 상기 719단계에서 상기 기지국은 DL-BCCH를 통해 상기 가입자 단말기로 수신할 데이터가 있음을 나타내는 호출 정보를 송신하고 721단계 로 진행한다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 DL-BCCH를 통해 호출 정보를 수신하면, 상기 어웨이크 모드(350)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하게 된다.
상기 721단계에서 데이터를 송신하기 위해 사용되는 DL-TCH를 송신하기 위한 제어 정보를 DL-TCCH를 통해서 상기 가입자 단말기로 송신하고, 이어 DL-TCH를 통해서 상기 가입자 단말기로 데이터를 송신하고 723단계로 진행한다. 여기서, 상기 DL-TCCH를 통해 송신되는 제어 정보로는 상기에서 설명한 바와 같이 AMC 방식 정보와, EP와 같은 데이터 디코딩에 사용되는 정보와 MAC 제어 메시지 등이 있다.
상기 723단계에서 상기 기지국은 상기 데이터 송신이 완료되었는지를 검사한다. 여기서, 상기 데이터 송신이 완료되었는지 여부는 상기 기지국에 구비되어 있는 송신 버퍼(transmission buffer)에 더 이상 저장되어 있는 데이터가 존재하지 않는지 여부를 가지고 판단할 수 있다. 즉, 상기 기지국은 상기 송신 버퍼에 저장되어 있는 데이터가 존재할 경우에는 상기 데이터 송신이 진행중인 것으로 판단하며, 상기 송신 버퍼에 저장되어 있는 데이터가 존재하지 않을 경우에는 상기 데이터 송신이 완료된 것으로 판단하는 것이다. 상기 723단계에서 검사 결과 상기 데이터 송신이 완료되지 않았을 경우 상기 기지국은 상기 721단계로 되돌아간다. 상기 723단계에서 검사 결과 상기 데이터 송신이 완료되었을 경우 상기 기지국은 상기 711단계로 되돌아간다.
상기 도 7에서는 상기 기지국이 상기 슬리핑 스테이트(215)에 존재하는 가입자 단말기로 데이터를 송신할 경우의 기지국 동작에 대해서 설명한 것이며, 상기 도 7에서 별도로 설명하지는 않았지만 상기 기지국이 업데이트된 시스템 정보를 송신할 경우 역시 상기 도 7과 유사한 동작을 수행한다. 즉, 상기 기지국은 시스템 정보가 업데이트됨을 감지함에 따라 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 온으로 세팅하여 송신하고, 이어 상기 DL-BCCH를 통해 상기 업데이트된 시스템 정보를 송신한다. 이 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온으로 세팅됨에 따라 상기 슬리핑 모드(300)에서 웨이크업 모드(350)로 모드 천이하여 상기 DL-BCCH를 통해 업데이트된 시스템 정보를 수신하고, 다시 상기 웨이크업 모드(350)에서 상기 슬리핑 모드(300)로 모드 천이한다.
상기 도 7에서는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 기지국의 동작 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 가입자 단말기의 동작 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 8은 도 2의 슬리핑 스테이트(215)에서 가입자 단말기의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 811단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)의 슬리핑 모드(300)에서 DL-WUCH만을 모니터링하고 813단계로 진행한다. 상기 813단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온으로 세팅되어있는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온으로 세팅되어 있지 않을 경우, 즉 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 오프로 세팅되어 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 811단계로 되돌아간다. 상기 813단계에서 상기 검사 결과 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온으로 세팅되어 있을 경우 상기 가입자 단말기는 815단계로 진행한다. 상기 815단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드(300)에서 어웨이크 모드(350)로 모드 천이하고, 상기 어웨이크 모드(350)에서 DL-BCCH를 모니터링한 후 817단계로 진행한다. 상기 DL-BCCH를 통해서 업데이트된 시스템 정보 혹은 호출 정보가 송신되며, 상기 도 8에서는 상기 도 7의 기지국 동작에 상응하게 상기 DL-BCCH를 통해서 호출 정보가 송신되는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다. 상기 DL-BCCH를 통해서 호출 정보를 수신함에 따라 상기 가입자 단말기는 상기 어웨이크 모드(350)에서 상기 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다.
상기 817단계에서 상기 가입자 단말기는 기지국에서 송신하는 DL-TCH 신호 및 DL-TCCH 신호를 수신한 후 819단계로 진행한다. 상기 819단계에서 상기 가입자 단말기는 데이터 수신이 완료되었는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 데이터 수신이 완료되었을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 811단계로 되돌아간다. 만약 상기 검사 결과 상기 데이터 수신이 완료되지 않았을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 817단계로 되돌아간다.
상기 도 8에서는 상기 기지국이 상기 슬리핑 스테이트(215)에 존재하는 가입자 단말기로 데이터를 송신할 경우의 가입자 단말기 동작에 대해서 설명한 것이며, 상기 도 8에서 별도로 설명하지는 않았지만 상기 기지국이 업데이트된 시스템 정보를 송신할 경우 역시 상기 가입자 단말기는 상기 도 8과 유사한 동작을 수행한다. 즉, 상기 기지국은 시스템 정보가 업데이트됨을 감지함에 따라 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 온으로 세팅하여 송신하고, 이어 상기 DL-BCCH를 통해 상기 업데 이트된 시스템 정보를 송신한다. 이 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 DL-WUCH의 웨이크업 지시자가 온으로 세팅됨에 따라 상기 슬리핑 모드(300)에서 웨이크업 모드(350)로 모드 천이하여 상기 DL-BCCH를 통해 업데이트된 시스템 정보를 수신하고, 다시 상기 웨이크업 모드(350)에서 상기 슬리핑 모드(300)로 모드 천이한다.
상기 도 8에서는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 가입자 단말기의 동작 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 DL-WUCH 송신기 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 DL-WUCH 송신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 DL-WUCH를 통해 송신될 웨이크업 지시자가 입력되면, 상기 웨이크업 지시자는 심벌 반복기(symbol repeater)(911)로 전달된다. 여기서, 상기 웨이크업 지시자 뿐만 아니라 웨이크업 지시자 레이트(wake-up indicator rate)와 마킹 레이트(marked rate)가 동시에 입력된다. 상기 웨이크업 지시자 레이트는 슈퍼 프레임을 구성하는 프레임들의 개수를 나타내며, 상기 마킹 레이트는 가입자 단말기에게 송신할 웨이크업 지시자가 송신되는 주기를 나타낸다. 일 예로, 4개의 프레임들이 1개의 슈퍼 프레임을 구성하고, 상기 웨이크업 지시자가 1 프레임 단위로 송신된다고 가정하면, 상기 웨이크업 지시자 레이트는 4가 되고, 상기 마킹 레이트는 1이 되는 것이다. 상기 심벌 반복기(911)는 상기 입력된 웨이크업 지시자를 심벌 반복한 후 DL-WUCH 정보 매핑기(913)로 출력한다. 여기서, 상기 심벌 반복기(911)의 심벌 반복 동작에 따라 상기 DL-WUCH의 전송률이 결정된 다.
한편, 데이터가 발생하면 제어기(917)는 상기에서 설명한 바와 같이 발생된 데이터가 어떤 가입자 단말기를 타겟으로 하는지를 결정하고, 상기 데이터를 송신할 가입자 단말기의 DL-WUCH 슬럿 인덱스 정보와 상기 웨이크업 지시자가 온으로 세팅되어야함을 나타내는 정보를 상기 DL-WUCH 정보 매핑기(913)로 출력한다. 상기 DL-WUCH 정보 매핑기(913)는 상기 데이터를 송신할 가입자 단말기의 DL-WUCH 슬럿 인덱스 정보에 상응하는 슬럿에서 상기 웨이크업 지시자를 온으로 세팅한 후 채널 이득 곱셈기(915)로 출력한다. 여기서, 상기 제어기(917)는 상기 데이터가 존재하지 않을 경우에는 해당 가입자 단말기의 DL-WUCH 슬럿 인덱스 정보와 상기 웨이크업 지시자가 오프로 세팅되어야함을 나타내는 정보를 상기 DL-WUCH 정보 매핑기(913)로 출력한다. 이 경우 상기 DL-WUCH 정보 매핑기(913)는 해당 가입자 단말기의 DL-WUCH 슬럿 인덱스 정보에 상응하는 슬럿에서 상기 웨이크업 지시자를 오프로 세팅한 후 상기 채널 이득 곱셈기(915)로 출력한다. 상기 채널 이득 곱셈기(915)는 상기 DL-WUCH 정보 매핑기(913)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 채널 이득(channel gain)과 곱한 후 출력한다. 결과적으로, 상기 채널 이득 곱셈기(915)에서 출력한 신호가 가입자 단말기로 송신되는 것이다.
상기 도 9에서는 본 발명의 실시예에 따른 DL-WUCH 송신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 가입자 단말기 동작 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 10은 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 가입자 단말기 동작 과정 을 도시한 순서도이다.
상기 도 10을 설명하기에 앞서, 본 발명에서 제안하는 억세스 스테이트(217)는 가입자 단말기가 트래픽을 송신하고자 하는 경우에 기지국으로 대역폭 할당 요구 메시지를 송신하고, 그에 대한 응답 메시지인 대역폭 할당 응답 메시지를 수신하여 결과적으로 업링크 억세스를 수행하는 스테이트이며, 상기 억세스 스테이트(217)에서의 업링크 억세스는 기본적으로 contention-based 방식으로 수행된다. 또한, 상기에서 설명한 바와 같이 기지국은 이미 트래픽의 QoS에 따라 상기 대역폭 할당 요구 메시지를 송신할 때 사용할 PN 코드들을 할당해놓은 상태이며, 상기 가입자 단말기는 송신하고자하는 트래픽의 QoS에 따라 상기 대역폭 할당 요구 메시지 송신시 적용하는 PN 코드를 상이하게 적용하는 것이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 1011단계에서 상기 가입자 단말기는 송신하고자 하는 트래픽이 발생함에 따라 상기 송신하고자 하는 트래픽의 QoS를 검출한 후 1013단계로 진행한다. 여기서, 상기 트래픽의 QoS를 검출한다함은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 트래픽의 QoS 클래스를 검출하는 것이다. 즉, 상기 트래픽이 즉 UGS 트래픽인지, 혹은 Real Time Service 트래픽인지, 혹은 Non Real Time Service 트래픽인지, 혹은 Best Effort 트래픽인지를 검출하는 것을 나타낸다. 상기 1013단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 검출한 QoS에 상응하게 대역폭 할당 요구 메시지에 적용할 PN 코드를 선택하고 1015단계로 진행한다. 여기서, 상기 QoS에 상응하게 PN 코드를 선택하는 것은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 QoS가 UGS일 경우 상기 UGS 트래픽에 적용되도록 할당된 PN 코드들중에서 임의의 한 PN 코드를 선택하 는 것이고, 혹은 상기 QoS가 Real Time Service일 경우 상기 Real Time Service 트래픽에 적용되도록 할당된 PN 코드들중에서 임의의 한 PN 코드를 선택하는 것이고, 혹은 상기 QoS가 Non Real Time Service일 경우 상기 Non Real Time Service 트래픽에 적용되도록 할당된 PN 코드들중에서 임의의 한 PN 코드를 선택하는 것이고, 혹은 상기 QoS가 Best Effort일 경우 상기 Best Effort 트래픽에 적용되도록 할당된 PN 코드들중에서 임의의 한 PN 코드를 선택하는 것이다. 상기 PN 코드는 결국 스크램블링 코드(scrambling code)로서 사용되는 것이다. 한편, 상기 트래픽의 QoS에 따라 할당되어 있는 PN 코드들에 대한 정보는 상기 초기화 스테이트(213) 혹은 슬리핑 스테이트(215)에서, 즉 상기 가입자 단말기가 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하기 이전의 스테이트에서 DL-BCCH를 통해서 수신할 수 있다.
상기 1015단계에서 상기 가입자 단말기는 업링크 억세스를 시도하고, 즉 상기 선택한 PN 코드를 사용하여 상기 대역폭 할당 요구 메시지를 스크램블링하여 상기 UL-ACH를 통해 기지국으로 송신한 후 1017단계로 진행한다. 상기 1017단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 업링크 억세스가 성공하였는지, 즉 상기 기지국에서 송신하는 DL-USCCH를 모니터링하여 상기 대역폭 할당 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 대역폭 할당 응답 메시지가 수신되는지를 검사한다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 DL-USCCH를 통해서 송신하는 대역폭 할당 응답 메시지를 사용하여 PN 코드 정보를 업데이트할 수 있다. 즉, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 업링크 억세스를 수행할 경우에는 DL-BCCH를 통해 기지국이 송신한 PN 코드 정보를 알고 있는데, 상기 업링크 억세스 수행 결과 업링크 대역폭을 할당받지는 못했지만 상기 DL-USCCH를 통해서 고속 억세스를 할 수 있도록 PN 코드를 알려주게 된다.
상기 317단계에서 검사 결과 DL-USCCH를 통해 대역폭 할당 응답 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 가입자 단말기는 1025단계로 진행한다. 상기 1025단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 대역폭 할당 응답 메시지 수신 대기 시간인 Access_Try_Time이 경과되었는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 Access_Try_Time이 경과되지 않았을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 1017단계로 되돌아가서 상기 DL-USCCH를 통해 대역폭 할당 응답 메시지가 수신되는지를 지속적으로 모니터링하게 된다. 만약 상기 1025단계에서 검사 결과 상기 Access_Try_Time이 경과되었을 경우 상기 가입자 단말기는 1027단계로 진행한다. 상기 1027단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 업링크 억세스에 실패하였으므로 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한 후 종료한다.
한편, 상기 1017단계에서 검사 결과 DL-USCCH를 통해 대역폭 할당 응답 메시지가 수신되었을 경우 상기 가입자 단말기는 1019단계로 진행한다. 상기 1019단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 대역폭 할당 응답 메시지가 수신되었음에 따라 상기 억세스 스테이트(217)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하고 종료한다. 여기서, 상기 억세스 스테이트(217)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 대역폭 할당 메시지에는 상기 기지국이 상기 가입자 단말기의 업링크 트래픽 송신을 위해 상기 가입자 단말기에 할당한 업링크 대역폭 정보가 포함되거나 혹은 상기 기지국에 현재 가용 업링크 대역폭이 존재하지 않을 경우 차후에 최 우선적으로 상기 가입자 단말기에게 업링크 대역폭을 할당해주기 위해서, 즉 상기 가입자 단말기의 고속 억세스를 위해 상기 가입자 단말기에게 전용으로 할당해준 PN 코드 정보, 즉 고속 억세스 PN 코드 정보가 포함된다. 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 대역폭 할당 응답 메시지를 통해 상기 고속 억세스 PN 코드만을 할당받았을 경우라도 이미 업링크 억세스에 성공했다고 판단하기 때문에, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하는 것이다. 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 업링크 대역폭을 할당받았을 경우와 상기 고속 억세스 PN 코드를 할당받았을 경우 상기 트래픽 스테이트(219)로 천이시 상기 트래픽 스테이트(219)내의 모드로의 천이가 상이하며, 이는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 도 3에 도시하지는 않았지만 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 업링크 억세스에 실패할 경우 뿐만 아니라 상기 트래픽 송신을 취소할 경우 역시 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다. 또한, 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기가 상기 업링크 억세스를 수행하는 도중 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다.
상기 도 10에서는 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 가입자 단말기 동작 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 도 2의 억세스 스테이트(217)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 11은 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 11을 참조하면, 먼저 가입자 단말기는 초기화 스테이트(213) 혹은 슬리핑 스테이트(215)에 존재하는 동안(1111단계) 기지국에서 송신하는 DL-BCCH를 통해 시스템 구성 정보 및 오버헤드(overhead) 정보 등을 수신한다(1113단계). 이후, 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입에 성공한 후 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로 송신할 트래픽이 존재하거나 혹은 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로 송신할 트래픽이 존재할 경우 상기 가입자 단말기는 상기 초기화 스테이트(213) 혹은 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하게 되는 것이다.
상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기는 업링크로 송신할 트래픽이 존재하기 때문에 상기 송신할 트래픽의 QoS를 검출하고, 상기 검출한 QoS에 상응하게 할당되어 있는 PN 코드를 선택한다. 상기 가입자 단말기는 상기 선택한 PN 코드를 사용하여 대역폭 할당 요구 메시지를 스크램블링하여 UL-ACH를 통해 상기 기지국으로 송신한다(1115단계). 상기 대역폭 할당 요구 메시지를 송신한 후 상기 가입자 단말기는 DL-USCCH를 모니터링하여 상기 대역폭 할당 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 대역폭 할당 응답 메시지를 수신한다(1117단계). 상기 대역폭 할 당 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하고, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 대역폭 할당 응답 메시지에 포함되어 있는 업링크 대역폭 할당 정보에 상응하게 UL-TCH를 통해서 상기 기지국으로 트래픽을 송신한다(1119단계). 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 대역폭 할당 응답 메시지에 고속 억세스 PN 코드 정보만 포함되어 있을 경우에는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 바로 트래픽을 송신하는 것이 아니라 상기 기지국에 가용 업링크 대역폭이 존재하는 시점에서 상기 트래픽을 송신할 수 있게 되는 것이다.
상기 도 11에서는 도 2의 억세스 스테이트(217)에서 기지국과 가입자 단말기간 신호 송수신 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 도 2의 억세스 스테이트(217)에서 기지국 동작 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 12는 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 기지국 동작 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 12를 참조하면, 먼저 1211단계에서 기지국은 UL-ACH를 모니터링한 후 1213단계로 진행한다. 상기 1213단계에서 상기 기지국은 상기 UL-ACH를 모니터링한 결과 가입자 단말기로부터 대역폭 할당 요구 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 가입자 단말기로부터 대역폭 할당 요구 메시지가 수신되지 않았을 경우 상기 기지국은 상기 1211단계로 되돌아가서 상기 UL-ACH를 지속적으로 모니터링한다.
상기 1213단계에서 검사 결과 상기 가입자 단말기로부터 대역폭 할당 요구 메시지가 수신되었을 경우 상기 기지국은 1215단계로 진행한다. 상기 1215단계에서 상기 기지국은 상기 대역폭 할당 요구 메시지가 스크램블링된 PN 코드를 가지고 상기 가입자 단말기가 업링크로 송신할 트래픽의 QoS를 판단하고, 상기 트래픽을 위한 자원을 상기 가입자 단말기에게 할당하고 1217단계로 진행한다. 여기서, 상기 자원이라 함은 업링크 대역폭 혹은 고속 억세스 PN 코드를 의미하며, 상기 기지국에서 상기 가입자 단말기로 업링크 대역폭을 할당해줄 수 있을 경우에는 상기 자원은 상기 업링크 대역폭이 되는 것이다. 이와는 반대로, 상기 기지국에 현재 가용 업링크 대역폭이 존재하지 않아 상기 가입자 단말기에게 업링크 대역폭을 할당할 수 없을 경우, 상기 가입자 단말기가 업링크로 송신할 트래픽의 QoS가 높으면 차후 고속 억세스를 수행하여 업링크 대역폭을 할당받을 수 있도록 고속 억세스 PN 코드를 할당하기 때문에, 상기 자원은 상기 고속 억세스 PN 코드가 되는 것이다. 상기 1217단계에서 상기 기지국은 상기 할당된 자원에 대한 정보를 대역폭 할당 응답 메시지에 포함시켜 DL_USCCH를 통해 상기 가입자 단말기로 송신한다.
상기 도 12에서는 설명의 편의상 상기 기지국이 1개의 가입자 단말기의 업링크 억세스에 대한 자원을 할당하는 경우를 설명하였지만, 상기 기지국은 상기 기지국이 서비스를 제공하고 있는 다수의 가입자 단말기들에게 상기 업링크 억세스에 대한 자원을 할당할 수 있음은 물론이다.
도 12에서는 도 2의 억세스 스테이트(217)에서의 기지국 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13을 참조하여 상기 트래픽 스테이트(219)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 13은 도 2의 트래픽 스테이트(219)의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 13을 참조하면, 먼저 상기 트래픽 스테이트(219)는 액티브 모드(active mode)(1300)와, 고속 억세스 모드(fast access mode)(1330)와, 홀드 모드(hold mode)(1360)의 3가지 동작 모드들을 가진다. 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 가입자 단말기가 네트워크 진입 동작을 정상적으로 수행한 후 상기 기지국에서 송신하는 DL-USCCH를 모니터링하여 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재함을 감지하면 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다(1311단계). 또한, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)로 스테이트 천이하여 초기 동작을 다시 수행한다(1321단계). 한편, 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하면 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)로 진입한다.
또한, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 DL-BCCH, DL-WUCH, DL-USCCH 등과 같은 채널들을 모니터링하는 중에 상기 기지국에서 상기 가입자 단말기 자신으로 송신하는 데이터가 존재함을 감지하면 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)로 진입한다(1313단계). 이와는 달리 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 기지국과 가입자 단말기간에 데이터 송수신이 완료되면 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다(1315단계). 여기서, 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한 가입자 단말기는 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 기지국으로부터 할당받은 DL-WUCH의 웨이크업 지시자를 모니터링하면서 전력 소모를 최소화하는 것이다.
또한, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 업링크 억세스에 성공할 경우 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)로 진입하거나(1319단계) 혹은 고속 억세스 모드(1330)로 진입한다(1317단계). 여기서, 상기 가입자 단말기가 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)로 진입하는 경우와 고속 억세스 모드(1330)로 진입하는 경우를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 가입자 단말기가 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)로 진입하는 경우는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기가 업링크 억세스에 따라 기지국으로부터 업링크 대역폭을 할당받은 경우이다. 두 번째로, 상기 가입자 단말기가 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 트래픽 스테이트(219)의 고속 억세스 모드(1330)로 진입하는 경우는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기가 업링크 억세스를 수행한 결과 업링크 대역폭을 할당받지 못하고 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 할당받은 경우이다.
그러면 여기서 상기 액티브 모드(1300)에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 액티브 모드(1300)는 상기 모든 QoS 클래스들에 해당하는 데이터를 송신할 수 있는 모드로서, 상기 가입자 단말기는 상기 액티브 모드(1300)에서 기지국과 데이터를 송수신하는 중에 일시적으로 상기 데이터의 송수신이 중단될 경 우 상기 홀드 모드(1360)로 모드 천이할 수 있다(1329단계). 단, 상기 UGS 데이터와 Real Time Service 데이터에 대해서는 상기 홀드 모드(1360)를 지원하지 않는다. 즉, 상기 UGS 데이터와 Real Time Service 데이터는 QoS 특성상 데이터 송수신시 지연시간에 대해서 엄격한 제한을 가지므로 상기 가입자 단말기는 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 기지국과 상기 UGS 데이터 혹은 Real Time Service 데이터를 송수신하는 중에 데이터 송수신이 일시적으로 중단된다고 하더라도 상기 홀드 모드(1360)로 모드 천이하는 것이 아니라 상기 액티브 모드(1300)에 그대로 존재하여 다시 발생되는 데이터 송수신을 신속하게 지원하도록 한다. 상기 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이는 상기 기지국 혹은 가입자 단말기에서 모드 변경 요구(mode change request) 메시지를 송신함으로써 이루어지게 되며, 이는 하기에서 상세히 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로 상기 고속 억세스 모드(1330)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 고속 억세스 모드(1330)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 가입자 단말기가 업링크 억세스를 시도하여 실제 업링크 대역폭을 할당받지는 못했으나 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 할당받은 경우 상기 기지국으로 고속 억세스를 수행하는 모드이다. 상기 가입자 단말기는 상기 할당받은 고속 억세스 PN 코드를 사용하여 업링크 억세스를 수행할 경우에는 contention-based 방식의 업링크 억세스 수행시의 contention 확률을 최소화시켜 고속 억세스를 가능하게 한다. 또한, 상기 가입자 단말기가 상기 할당받은 고속 억세스 타임 슬럿을 사용하여 업링크 억세스를 수행할 경우에는 contention-free 방식으로 고속 억세스를 가능하 게 한다. 그래서, 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 상기 업링크 억세스에 성공하면 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로 데이터를 송신하기 위해서 상기 액티브 모드(1300)로 모드천이한다(1323단계).
다음으로 상기 홀드 모드(1360)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 홀드 모드(1360)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 가입자 단말기와 기지국간의 데이터 송수신이 일시적으로 중단된 상태를 가지기 때문에, 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생할 경우 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로 업링크 억세스를 수행해야만 한다. 또한, 상기 홀드 모드(1360)는 데이터 송수신을 위한 연결(connection) 자체가 종료된 상태는 아니므로 상기 기지국에서 송신한 데이터에 대한 응답 메시지 혹은 상기 응답 메시지에 상응하는 또 다른 메시지를 송신해야하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서의 일반적인 업링크 억세스에 비해서는 고속의 업링크 억세스를 수행해야하므로 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 고속 억세스 모드(1330)로 모드 천이한다(1325단계).
한편, 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 가입자 단말기는 DL-BCCH를 지속적으로 모니터링하는 것이 아니라, DL-WUCH만을 모니터링하므로 전력 소모를 최소화할 수 있다. 이렇게, 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 DL-WUCH를 모니터링하는 중에 웨이크업 지시자가 온되어 있을 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 액티브 모드(1300)로 모드 천이하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신한다(1327단계).
상기 도 13에서는 상기 트래픽 스테이트(219)의 동작 모드들을 설명하였으 며, 다음으로 도 14를 참조하여 기지국 요청에 따라 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 14는 기지국 요청에 따른 도 13의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 14를 참조하면, 먼저 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 상기 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드를 천이해야함을 결정하면 상기 가입자 단말기로 DL-TCH를 통해 모드 변경 요구 메시지를 송신한다(1411단계). 여기서, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 사용할 고속 억세스 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 상기 모드 변경 요구 메시지를 통해 송신할 수 있다. 즉, 상기 홀드 모드(1360)에 존재하던 가입자 단말기가 상기 기지국으로 데이터를 송신해야할 경우 contention-based 방식의 업링크 억세스보다는 contention-free 방식의 업링크 억세스를 수행해야므로, 상기 기지국은 상기 모드 변경 요구 메시지에 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 사용할 고속 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 포함하는 것이다. 여기서, 상기 기지국이 상기 고속 억세스 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 송신하는 이유는 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 가입자 단말기가 상기 DL-BCCH를 모니터링하지 않기 때문이다.
상기 가입자 단말기는 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 DL-TCH를 통해 상기 모드 변경 요구 메시지를 수신하면 상기 모드 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 모드 변경 응답(mode change response) 메시지를 UL-TCH를 통해 상기 기지국 으로 송신한다. 또한, 상기 가입자 단말기는 상기 모드 변경 응답 메시지를 송신한 후 상기 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드 천이한다(1413단계). 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 가입자 단말기는 DL-WUCH를 모니터링하여 웨이크업 지시자의 온오프 여부를 주기적으로 확인하게 되는 것이다(1415단계).
상기 도 14에서는 기지국 요청에 따라 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 가입자 단말기 요청에 따라 상기 트래픽 스테이트(219)의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 15는 가입자 단말기 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
먼저, 상기 도 14에서 설명한 바와 같이 기지국 요구에 따라 상기 가입자 단말기가 상기 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드 천이를 수행한 후(1511단계, 1513단계), 상기 홀드 모드(1360)에 존재하던 가입자 단말기가 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생함을 감지하면 고속 억세스 모드(1330)로 모드 천이한다. 그리고 나서 상기 가입자 단말기는 고속 억세스 모드(1330)에서 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 기지국으로부터 할당받았었던 고속 억세스 PN 코드를 적용하여 모드 변경 요구 메시지를 UL-FACCH를 통해 상기 기지국으로 송신한다(1515단계). 그러면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로부터 UL-FACCH를 통해 모드 변경 요구 메시지를 수신함에 따라 상기 가입자 단말기에 대해서 자원을 할당하고, 상기 할당한 자원 정보를 포함하여 DL-USCCH를 통해 상기 가입자 단말기로 모드 변경 응 답 메시지를 송신한다(1517단계).
상기 자원이라 함은 업링크 대역폭 혹은 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 의미하며, 상기 기지국에서 상기 가입자 단말기로 업링크 대역폭을 할당해줄 수 있을 경우에는 상기 자원은 상기 업링크 대역폭이 되는 것이다. 이와는 반대로, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 기지국에 현재 가용 업링크 대역폭이 존재하지 않아 상기 가입자 단말기에게 업링크 대역폭을 할당할 수 없을 경우, 상기 자원은 상기 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿이 되는 것이다. 또한, 상기에서는 상기 모드 변경 요구 메시지에 대한 모드 변경 응답 메시지를 수신하는 경우를 설명하였으나 상기 모드 변경 응답 메시지 자체를 수신하지 않더라도 상기 DL-USCCH만을 수신할 경우도 상기 모드 변경 응답 메시지를 수신한 것으로 판단할 수도 있다. 상기 도 15에서는 상기 모드 변경 응답 메시지에 포함된 자원 정보가 업링크 대역폭 정보라고 가정하기로 한다. 그러면, 상기 가입자 단말기는 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 상기 액티브 모드(1300)로 모드 천이하여 상기 할당받은 업링크 대역폭에서 UL-TCH를 통해 상기 데이터를 송신한다(1519단계).
상기 도 15에서는 가입자 단말기 요청에 따라 상기 트래픽 스테이트(1219)의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로 모드 천이하는 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 16을 참조하여 가입자 단말기 요청에 따라 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드 천이하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 16은 가입자 단말기 요청에 따른 도 13의 액티브 모드(1300)에서 홀 드 모드(1360)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 16을 참조하면, 먼저 상기 가입자 단말기는 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드를 천이해야함을 결정하면 상기 기지국으로 UL-TCH를 통해 모드 변경 요구 메시지를 송신한다(1611단계). 상기 UL-TCH를 통해 상기 가입자 단말기로부터 모드 변경 요구 메시지를 수신한 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 사용할 고속 억세스 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 상기 모드 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지인 모드 변경 응답 메시지에 포함시켜 DL-TCH를 통해 상기 기지국으로 송신한다(1613단계). 상기 기지국이 상기 고속 억세스 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 송신하는 이유는 홀드 모드(1360)에 존재하던 가입자 단말기가 상기 기지국으로 데이터를 송신해야할 경우 contention-based 방식의 일반적인 업링크 억세스보다는 contention-free 방식으로 고속 업링크 억세스를 수행하기 때문이며, 따라서 상기 기지국은 상기 모드 변경 요구 메시지를 통해 상기 고속 억세스 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 송신하는 것이다. 또한, 상기 기지국이 상기 고속 억세스 PN 코드 정보 혹은 고속 억세스 타임 슬럿 정보를 송신하는 이유는 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 가입자 단말기는 상기 DL-BCCH를 모니터링하지 않기 때문이다.
상기 가입자 단말기는 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 DL-TCH를 통해 상기 모드 변경 응답 메시지를 수신하면 상기 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드 천이한다. 그리고 나서 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 DL-WUCH를 모니터링하여 웨이크업 지시자의 온오프 여부를 주기적으로 확인하게 되는 것이다(1615단계).
상기 도 16에서는 가입자 단말기 요청에 따른 상기 트래픽 스테이트(219)의 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로의 모드 천이 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 17을 참조하여 기지국 요청에 따라 상기 트래픽 스테이트(219)의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 17은 기지국 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
먼저, 상기 도 16에서 설명한 바와 같이 가입자 단말기 요구에 따라 상기 가입자 단말기가 상기 액티브 모드(1300)에서 홀드 모드(1360)로 모드 천이를 수행한다(1711단계, 1713단계). 상기 기지국은 상기 홀드 모드(1360)에 존재하는 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생함을 감지하면 상기 가입자 단말기에 해당하는 웨이크업 지시자를 온으로 세팅하여 DL-WUCH를 상기 가입자 단말기로 송신한다(1715단계). 상기 해당 웨이크업 지시자가 온으로 세팅된 DL-WUCH 신호를 수신한 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드(1360)에서 고속 억세스 모드(1330)로 모드 천이한다. 그리고 나서 상기 가입자 단말기는 고속 억세스 모드(1330)에서 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 기지국으로부터 할당받았었던 고속 억세스 PN 코드혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 적용하여 모드 변경 응답 메시지를 UL-FACCH를 통해 상기 기지국으로 송신한다(1717단계). 그러면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로부터 UL- FACCH를 통해 모드 변경 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 가입자 단말기로 DL-TCH를 통해 상기 데이터를 송신한다(1719단계). 상기에서는 상기 가입자 단말기가 해당 웨이크업 지시자가 온으로 세팅된 DL-WUCH 신호를 수신한 후 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 고속 억세스 모드(1330)로 천이하여 모드 변경 응답 메시지를 송신하는 경우를 설명하였으나, 이와는 달리 상기 가입자 단말기가 해당 웨이크업 지시자가 온으로 세팅된 DL-WUCH 신호를 수신하면 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 액티브 모드(1300)로 천이하여 직접 상기 기지국으로부터 데이터를 수신할 수도 있다.
상기 도 17에서는 기지국 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 18을 참조하여 기지국 요청에 따른 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 18은 기지국 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 18을 참조하면, 먼저 상기 도 17에서 설명한 바와 같이 상기 기지국은 상기 홀드 모드(1360)에 존재하는 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생함을 감지하면 상기 가입자 단말기에 해당하는 웨이크업 지시자를 온으로 세팅하여 DL-WUCH를 송신한다(1811단계). 상기 해당 웨이크업 지시자가 온으로 세팅된 DL-WUCH 신호를 수신한 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드(1360)에서 고속 억세스 모드(1330)로 모드 천이한다. 그리고 나서 상기 가입자 단말기는 고속 억세스 모드 (1330)에서 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 기지국으로부터 할당받았었던 고속 억세스 PN 코드혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 적용하여 모드 변경 응답 메시지를 UL-FACCH를 통해 상기 기지국으로 송신한다. 그리고 나서 상기 가입자 단말기는 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 액티브 모드(1300)로 모드 천이한다(1813단계). 그러면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로부터 UL-FACCH를 통해 모드 변경 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 가입자 단말기로 DL-TCH를 통해 상기 데이터를 송신한다(1815단계). 상기에서는 상기 가입자 단말기가 해당 웨이크업 지시자가 온으로 세팅된 DL-WUCH 신호를 수신한 후 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 고속 억세스 모드(1330)로 천이하여 모드 변경 응답 메시지를 송신하는 경우를 설명하였으나, 이와는 달리 상기 가입자 단말기가 해당 웨이크업 지시자가 온으로 세팅된 DL-WUCH 신호를 수신하면 상기 홀드 모드(1360)에서 상기 액티브 모드(1300)로 천이하여 직접 상기 기지국으로부터 데이터를 수신할 수도 있음은 물론이다.
상기 도 18에서는 기지국 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 19를 참조하여 가입자 단말기 요청에 따른 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 19는 가입자 단말기 요청에 따른 도 13의 홀드 모드(1360)에서 액티브 모드(1300)로의 모드 천이를 위한 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 19를 참조하면, 상기 도 15에서 설명한 바와 같이 상기 홀드 모드 (1360)에 존재하던 가입자 단말기가 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생함을 감지하면 고속 억세스 모드(1330)로 모드 천이한다. 그리고 나서 상기 가입자 단말기는 고속 억세스 모드(1330)에서 상기 액티브 모드(1300)에서 상기 기지국으로부터 할당받았었던 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 적용하여 모드 변경 요구 메시지를 UL-FACCH를 통해 상기 기지국으로 송신한다(1911단계). 그러면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기로부터 UL-FACCH를 통해 모드 변경 요구 메시지를 수신함에 따라 상기 가입자 단말기에 대해서 자원을 할당하고, 상기 할당한 자원 정보를 포함하여 DL-USCCH를 통해 상기 가입자 단말기로 모드 변경 응답 메시지를 송신한다(1913단계).
상기 자원이라 함은 업링크 대역폭 혹은 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿을 의미하며, 상기 기지국에서 상기 가입자 단말기로 업링크 대역폭을 할당해줄 수 있을 경우에는 상기 자원은 상기 업링크 대역폭이 되는 것이다. 이와는 반대로, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 기지국에 현재 가용 업링크 대역폭이 존재하지 않아 상기 가입자 단말기에게 업링크 대역폭을 할당할 수 없을 경우, 상기 자원은 상기 고속 억세스 PN 코드 혹은 고속 억세스 타임 슬럿이 되는 것이다. 또한, 상기에서는 상기 모드 변경 요구 메시지에 대한 모드 변경 응답 메시지를 수신하는 경우를 설명하였으나 상기 모드 변경 응답 메시지 자체를 수신하지 않더라도 상기 DL-USCCH만을 수신할 경우도 상기 모드 변경 응답 메시지를 수신한 것으로 판단할 수도 있다. 상기 도 19에서는 상기 모드 변경 응답 메시지에 포함된 자원 정보가 업링크 대역폭 정보라고 가정하기로 한다. 그러면, 상기 가입자 단말 기는 상기 고속 억세스 모드(1330)에서 상기 액티브 모드(1300)로 모드 천이하여 상기 할당받은 업링크 대역폭에서 UL-TCH를 통해 상기 데이터를 송신한다(1915단계).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 광대역 무선 접속 통신 시스템에 적합한 새로운 MAC 계층 동작 스테이트들을 제공함으로써 가입자 단말기의 이동성과 고속 데이터 송신 지원을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 적합한 새로운 MAC 계층 동작 스테이트들을 제공함으로써 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화하면서도 고속 억세스를 가능하게 한다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 적합한 새로운 MAC 계층 동작 스테이트들을 제공함으로써 일시적으로 데이터 송수신이 중지될 때 전력 소모를 최소화하면서도, 상기 데이터 송수신이 재개될 때 고속 억세스를 수행하여 데이터 전송 효율을 극대화시킬 수 있다는 이점을 가진다.

Claims (39)

  1. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    억세스 스테이트에서 송신할 데이터가 발생함을 검출하면, 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시에 사용되는 자원을 사용하여 기지국으로 경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하며, 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스에 실패할 경우 상기 기지국으로부터 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시 사용되는 자원을 할당받는 과정과,
    상기 자원을 할당받으면 상기 억세스 스테이트에서 트래픽 스테이트로 스테이트 천이하고, 상기 트래픽 스테이트에서 상기 할당받은 자원을 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스에 성공할 경우 상기 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시에 사용되는 자원은 상기 데이터의 서비스 품질 클래스에 상응하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시에 사용되는 자원은 상기 데이터의 서비스 품질 클래스가 미리 설정한 우선 순위 이상의 서비스 품질 클래스를 가질 경우에만 할당됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시 사용되는 자원은 코드들이며, 상기 코드들은 서비스 품질 클래스들 각각에 상응하게 분류되며, 상기 서비스 품질 클래스의 우선 순위가 높을수록 해당 서비스 품질 클래스로 분류되는 코드들의 개수가 증가함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시에 사용되는 자원은 타임 슬럿들임을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 매체 접속 제어 계층이 리셋에 따른 초기 동작을 수행하는 널 스테이트와, 기지국과의 동기를 획득하고, 상기 기지국과 네트워크 진입 동작을 수행하는 초기화 스테이트와, 상기 기지국의 제어에 의해서 혹은 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재할 경우 웨이크업하는 슬리핑 스테이트와, 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 억세스 스테이트와, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 트래픽 스테이트를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 기지국은 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 지원하는 서비스 품질 클래스들 각각에 상응하게 경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들을 할당하고, 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들을 할당하는 과정과,
    이후, 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트에서 업링크를 통해 송신할 데이터가 발생하면. 상기 송신할 데이터의 서비스 품질 클래스에 상응하게 상기 할당되어 있는 경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들중 임의의 제1코드를 선택하고, 상기 제1코드를 사용하여 상기 기지국으로 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 업링크 억세스 수행에 상응하여 상기 가입자 단말기에 상기 가입자 단말기의 데이터 송신을 위한 자원 할당이 불가능하면 상기 가입자 단말기가 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행할 수 있도록 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들중 임의의 제2코드를 상기 가입자 단말기에게 할당하는 과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 제2코드를 할당받음에 따라 상기 억세스 스테이트에서 상기 트래픽 스테이트로 천이하고, 상기 트래픽 스테이트에서 상기 제2코드를 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행한 후 상기 가입자 단말기는 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스에 성공할 경우 상기 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 제2코드를 할당하는 과정은 상기 데이터의 서비스 품질 클래스가 미리 설정한 우선 순위 이상의 서비스 품질 클래스를 가질 경우에만 상기 제2코드를 할당하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 서비스 품질 클래스들 각각에 상응하게 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 코드들을 할당하는 과정은 상기 서비스 품질 클래스의 우선 순위가 높을수록 해당 서비스 품질 클래스로 분류되는 코드들의 개수가 증가하도록 할당하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    초기화 스테이트의 시스템 검출 모드에서 가입자 단말기 자신이 속한 기지국과 동기를 획득한 후 네트워크 진입 모드로 천이하고, 상기 네트워크 진입 모드에서 상기 기지국과 네트워크 진입 동작을 수행하는 과정과,
    상기 네트워크 진입 동작을 수행한 후, 상기 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않으면 상기 네트워크 진입 모드에서 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드로 천이하고, 혹은 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재하면 상기 네트워크 진입 모드에서 억세스 스테이트로 천이하고, 혹은 상기 기지국으로부터 수신할 데이터가 존재하면 상기 네트워크 진입 모드에서 트래픽 스테이트로 천이하는 과정과,
    상기 슬리핑 모드에서 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재하거나 혹은 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재하면 상기 슬리핑 스테이트의 어웨이크 모드로 천이하고, 상기 기지국으로 송신할 데이터가 존재하면 상기 어웨이크 모드에서 상기 억세스 스테이트로 천이하는 과정과,
    상기 어웨이크 모드에서 상기 기지국으로부터 특정 정보를 수신하고, 상기 정보에 상응하게 상기 어웨이크 모드에서 상기 슬리핑 모드로 천이하거나 혹은 상기 어웨이크 모드에서 상기 트래픽 스테이트로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기지국과 네트워크 진입 동작을 수행하는 과정은;
    미리 설정되어 있는 업링크 억세스 정보에 상응하게 억세스 채널을 통해 상기 기지국으로 네트워크 진입 요구 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 네트워크 진입 요구 메시지에 상응하여 상기 기지국으로부터 상기 가입자 단말기가 상기 슬리핑 모드에서 상기 기지국의 웨이크업 요구 존재 여부를 검출하기 위해 모니터링해야하는 웨이크업 채널의 슬럿 인덱스 정보를 포함하는 네트워크 진입 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 슬리핑 모드에서 상기 웨이크업 채널만을 모니터링하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가입자 단말기가 모니터링해야하는 웨이크업 채널의 슬럿 인덱스는 상기 기지국내에서 고유한 값으로 결정되며, 상기 기지국내에서 지속적으로 유지됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    기지국은 가입자 단말기의 동기 획득을 위한 파일럿 채널 신호와, 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 시스템 정보를 포함하는 방송 채널 신호를 송신하는 과정과,
    가입자 단말기는 초기화 스테이트의 시스템 검출 모드에서 상기 파일럿 채널 신호를 사용하여 상기 가입자 단말기 자신이 속한 기지국과 동기를 획득한 후 네트워크 진입 모드로 천이하는 과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 네트워크 진입 모드에서 상기 방송 채널 신호를 수신하여 상기 기지국으로 네트워크 진입 요구 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 네트워크 진입 요구 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기가 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 모니터링해야하는 웨이크업 채널의 슬럿 인덱스 정보를 포함하는 네트워크 진입 응답 메시지를 상기 가입자 단말기로 송 신하는 과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 네트워크 진입 응답 메시지를 수신한 후, 상기 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않으면 상기 슬리핑 모드로 천이하여 상기 슬럿 인덱스 정보에 해당하게 상기 웨이크업 채널의 웨이크업 지시자를 모니터링하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 네트워크 진입 응답 메시지를 송신한 후 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재하거나 혹은 상기 시스템 정보가 업데이트될 경우 상기 슬럿 인덱스 정보에 상응하는 웨이크업 지시자를 온으로 세팅하여 상기 웨이크업 채널 신호를 송신하는 과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 슬럿 인덱스 정보에 해당하는 상기 웨이크업 채널의 웨이크업 지시자가 온으로 세팅되어 있을 경우 상기 슬리핑 모드에서 상기 슬리핑 스테이트의 어웨이크 모드로 천이하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 업데이트된 시스템 정보 혹은 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재함을 나타내는 호출 정보를 포함하여 상기 방송 채널 신호를 송신하는 과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 방송 채널 신호를 수신하여 상기 업데이트된 시스템 정보가 포함되어 있을 경우에는 상기 업데이트된 시스템 정보를 적용한 후 상 기 슬리핑 모드로 천이하고, 상기 호출 정보가 포함되어 있을 경우에는 트래픽 스테이트로 천이하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 네트워크 진입 응답 메시지를 송신한 후 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재하지 않거나 혹은 상기 시스템 정보가 업데이트되지 않을 경우 상기 슬럿 인덱스 정보에 상응하는 웨이크업 지시자를 오프로 세팅하여 상기 웨이크업 채널 신호를 송신하는 과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 슬럿 인덱스 정보에 해당하는 상기 웨이크업 채널의 웨이크업 지시자가 오프로 세팅되어 있을 경우 상기 슬리핑 모드에 그대로 존재하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 웨이크업 채널 송신 장치에 있어서,
    슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에 존재하는 가입자 단말기들의 웨이크업 여부를 나타내기 위한 웨이크업 지시자들과, 상기 웨이크업 지시자들이 포함되는 웨이크업 채널의 슈퍼 프레임을 구성하는 프레임들의 개수와, 상기 웨이크업 지시자들이 상기 슈퍼 프레임내에서 송신되는 주기를 나타내는 프레임 주기를 입력하고, 상기 웨이크업 지시자들을 상기 웨이크업 채널의 송신 포맷에 상응하게 심벌 반복하는 심벌 반복기와,
    소정 제어에 따른 슬럿 인덱스 정보들과, 상기 웨이크업 지시자의 온/오프 세팅 정보들을 입력하고, 상기 심벌 반복기에서 출력한 신호에서 상기 슬럿 인덱스 정보들에 상응하는 슬럿들에 존재하는 상기 웨이크업 지시자들을 상기 온/오프 세팅 정보들에 상응하게 세팅하는 웨이크업 채널 정보 매핑기와,
    송신할 데이터가 존재하거나 혹은 시스템 정보가 업데이트될 경우 상기 데이터 혹은 시스템 정보를 송신할 가입자 단말기들을 결정하고, 상기 결정한 가입자 단말기들이 모니터링해야하는 슬럿 인덱스 정보들과, 그 슬럿 인덱스 정보들에 상응하는 웨이크업 지시자들을 온으로 세팅해야함을 나타내는 정보를 상기 웨이크업 채널 정보 매핑기로 출력하는 제어기를 포함함을 특징으로 하는 웨이크업 채널 송신 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어기는 송신할 데이터가 존재하지 않고, 상기 시스템 정보가 업데이트 되지 않을 경우 상기 웨이크업 지시자들을 오프로 세팅시켜야함을 나타내는 정보를 상기 웨이크업 채널 정보 매핑기로 출력함을 특징으로 하는 웨이크업 채널 송신 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 송신 장치는 상기 웨이크업 채널 정보 매핑기에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 설정 채널 이득과 곱하여 출력하는 채널 이득 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 하는 웨이크업 채널 송신 장치.
  21. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 웨이크업 채널 송신 방법에 있어서,
    슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에 존재하는 가입자 단말기들의 웨이크업 여부를 나타내기 위한 웨이크업 지시자들과, 상기 웨이크업 지시자들이 포함되는 웨이크업 채널의 슈퍼 프레임을 구성하는 프레임들의 개수와, 상기 웨이크업 지시자들이 상기 슈퍼 프레임내에서 송신되는 주기를 나타내는 프레임 주기를 입력하고, 상기 웨이크업 지시자들을 상기 웨이크업 채널의 송신 포맷에 상응하게 심벌 반복하는 과정과,
    송신할 데이터가 존재하거나 혹은 시스템 정보가 업데이트될 경우 상기 데이터 혹은 시스템 정보를 송신할 가입자 단말기들을 결정하고, 상기 결정한 가입자 단말기들이 모니터링해야하는 슬럿 인덱스 정보들을 결정하는 과정과,
    상기 결정한 슬럿 인덱스 정보들에 상응하는 웨이크업 지시자들을 온으로 세팅하여 상기 웨이크업 채널 신호를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 송신할 데이터가 존재하지 않고, 상기 시스템 정보가 업데이트 되지 않을 경우 상기 웨이크업 지시자들을 오프로 세팅하여 상기 웨이크업 채널 신호를 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    초기화 스테이트 혹은 슬리핑 스테이트에서 기지국으로부터 수신할 데이터가 존재하거나 혹은 억세스 스테이트에서 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행에 따라 업링크 대역폭을 할당받은 경우 트래픽 스테이트의 액티브 모드로 천이하는 과정과,
    상기 액티브 모드에서 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 중에 미리 설정한 설정 시간 동안 상기 기지국과의 데이터 송수신이 중단되면 홀드 모드로 천이하는 과정과,
    상기 홀드 모드에서 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재하는지를 모니터링하기 위해 미리 설정되어 있는 채널 신호만을 수신하며, 상기 모니터링 결과 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재할 경우에만 상기 액티브 모드로 천이하고, 혹은 상기 홀드 모드에서 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생하면 고속 억세스 모드로 천이하는 과정과,
    상기 고속 억세스 모드에서 소정 제어에 따라 미리 결정되어 있는 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 사용하여 상기 기지국으로 비경쟁 방식의 업링 크 억세스를 수행하고, 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스 수행 결과 상기 업링크 대역폭을 할당받은 경우 상기 액티브 모드로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 억세스 스테이트에서 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스 수행시 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 할당받은 경우 상기 트래픽 스테이트의 상기 고속 억세스 모드로 천이하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원은 상기 고속 억세스 모드에서 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행할 때 사용되는 코드 혹은 타임 슬럿이며, 상기 경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행할 때 사용되는 코드 혹은 타임 슬럿과는 상이함을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 액티브 모드에서 상기 기지국과 송수신하는 데이터의 서비스 품질 클래 스가 미리 설정한 우선 순위 이상의 서비스 품질 클래스일 경우 상기 설정 시간 동안 상기 기지국과의 데이터 송수신이 중단되더라도 상기 액티브 모드에 그대로 존재하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 설정 채널은 웨이크업 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 트래픽 스테이트의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    가입자 단말기는 액티브 모드에서 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 제1과정과,
    상기 액티브 모드에 존재하는 가입자 단말기와의 상기 데이터 송수신이 미리 설정한 설정 시간 동안 중단되면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 액티브 모드에서 홀드 모드로 변경해야함을 요구하는 제2과정과,
    상기 가입자 단말기는 상기 제2과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 기지국으로 송신한 후 상기 홀드 모드로 천이하여 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재하는지를 모니터링하기 위해 미리 설정되어 있는 설정 채널 신호만을 수신하며, 상기 설정 채널 신호 모니터링 결과 상기 기지국의 웨이크업 요구가 존재할 경 우에만 상기 액티브 모드로 천이하고, 혹은 상기 홀드 모드에서 상기 기지국으로 송신할 데이터가 발생하면 고속 억세스 모드로 천이하는 제3과정과,
    상기 고속 억세스 모드에서 상기 가입자 단말기는 소정 제어에 따라 미리 결정되어 있는 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 사용하여 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 고속 억세스 모드에서 상기 액티브 모드로 변경해야함을 요구하는 제4과정과,
    상기 기지국은 상기 제4과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 가입자 단말기로 송신하여 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드에서 액티브 모드로 변경하여 상기 기지국으로 상기 데이터를 송신하도록 제어하는 제5과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제2과정은;
    상기 기지국은 액티브 모드에 존재하는 가입자 단말기와의 상기 데이터 송수신이 미리 설정한 설정 시간 동안 중단되면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 액티브 모드에서 홀드 모드로 변경해야함을 결정하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 모드 변경을 결정한 후 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드에서 사용할 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 결정하고, 상기 결정한 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 포함하여 상기 가입 자 단말기로 상기 액티브 모드에서 홀드 모드로 변경해야함을 요구하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제4과정은 상기 홀드 모드로 천이되기 전 액티브 모드에서 수신한 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 사용하여 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 고속 억세스 모드에서 상기 액티브 모드로 변경해야함을 요구하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원은 상기 고속 억세스 모드에서 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행할 때 사용되는 코드 혹은 타임 슬럿임을 특징으로 하는 상기 방법.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 설정 채널은 웨이크업 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 제2과정의 모드 변경 요구는 다운링크 트래픽 채널을 통해 송신되며, 상기 제2과정의 모드 변경 요구에 따른 응답은 업링크 트래픽 채널을 통해 송신되며, 상기 제4과정의 모드 변경 요구는 고속 억세스 채널을 통해 송신되며, 상기 제4과정의 모드 변경 요구에 따른 응답은 스케줄링 채널을 통해 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  34. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 트래픽 스테이트의 동작 스테이트를 제어하는 방법에 있어서,
    가입자 단말기는 액티브 모드에서 기지국과 데이터를 송수신하는 중에 상기 데이터 송수신이 미리 설정한 설정 시간 동안 중단되면 상기 기지국으로 상기 가입자 단말기 자신의 모드를 상기 액티브 모드에서 홀드 모드로 변경해야함을 요구하는 제1과정과,
    상기 기지국은 상기 제1과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 가입자 단말기로 송신하여 상기 가입자 단말기가 상기 홀드 모드로 천이하도록 하는 제2과정과,
    상기 홀드 모드에 존재하는 가입자 단말기로 송신할 데이터가 발생함을 검출하면 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 모드를 상기 홀드 모드에서 액티브 모드로 변경해야함을 요구하는 제3과정과,
    상기 제3과정의 모드 변경 요구에 따라 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드에서 상기 액티브 모드로 천이하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 제4과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 제3과정의 모드 변경 요구에 따라 상기 가입자 단말기는 상기 홀드 모드에서 고속 억세스 모드로 천이하여 상기 제3과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 기지국으로 송신하는 제5과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제2과정은 상기 기지국은 상기 제1과정의 모드 변경 요구를 검출하고, 상기 가입자 단말기가 상기 고속 억세스 모드에서 사용할 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 결정하고, 상기 결정한 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 포함하여 상기 제1과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 상기 가입자 단말기로 송신하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 제5과정은 상기 홀드 모드로 천이되기 전 액티브 모드에서 수신한 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원을 사용하여 상기 제3과정의 모드 변경 요구에 따른 응답을 송신하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 위한 자원은 상기 고속 억세스 모드에서 상기 비경쟁 방식의 업링크 억세스를 수행할 때 사용되는 코드 혹은 타임 슬럿임을 특징으로 하는 상기 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 제1과정의 모드 변경 요구는 업링크 트래픽 채널을 통해서 송신되며, 상기 제1과정의 모드 변경 요구에 따른 응답은 다운링크 트래픽 채널을 통해 송신되며, 제3과정의 모드 변경 요구는 웨이크업 채널을 통해서 송신되며, 상기 제3과정의 모드 변경 요구에 따른 응답은 고속 억세스 채널을 통해 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
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