KR100837215B1 - 이동통신 시스템에서 중계기 및 그를 이용한 레인징 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 중계기 및 그를 이용한 레인징 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 중계기 및 그를 이용한 레인징 방법에 관한 것이다.
중계기가 도입된 이동통신 시스템에서, 이동 단말이 중계기 영역 안에 있든 없든 상관없이 기지국으로 정확히 데이터를 전송할 수 있도록 원활한 레인징 절차를 수행한다. 이를 위해, 레인징 플래그의 설정을 통하여 수신되는 레인징 코드가 이동 단말로부터 직접 수신한 것인지, 중계기를 거쳐 수신된 것인지를 판단하고, 중계기를 통한 레인징 코드가 기지국으로 전달되었을 경우 이동 단말의 레인징 제어를 수행하는 방법 및 중계기를 제공한다.
따라서, 기지국이 수신되는 레인징 코드가 중계기를 경유하는 것인지 아닌지 여부를 용이하게 확인할 수 있으며, 이를 토대로 중계기를 경유하는 이동 단말의 코드 레인징을 효율적으로 수행할 수 있다.
휴대 인터넷, 중계기, 레인징, 전력 오프셋, 타이밍 오프셋, 중계기 초기화

Description

이동통신 시스템에서 중계기 및 그를 이용한 레인징 방법{Method for ranging with access point and repeater in wireless communication system}
도 1은 일반적인 휴대 인터넷 시스템의 개략도이다.
도 2는 일반적인 초기 레인징 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MMR 시스템의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조도이다.
도 5는 일반적인 MMR 시스템에서의 레인징 메시지의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 초기화 메시지의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 레인징 절차의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 구조도이다.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 중계기 및 그를 이용한 레인징 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신 시스템의 한 분야인 커버리지 향상과 데이터 처리량의 증가를 위해 중계기가 도입된 휴대 인터넷 시스템에서, 이동 단말이 기지국으로 접 속하기 위해서는 초기 레인징과 핸드오버 레인징을 수행한다. 초기 레인징과 핸드오버 레인징을 수행할 때, 이동 단말과 기지국간의 타이밍 오프셋 조절과 전력 오프셋 조절을 이동 단말에서 수행하게 된다.
이와 같은 경우에는, 이동 단말이 중계기에 접속되어 있는 경우라고 하더라도 이동 단말의 타이밍 오프셋과 전력 오프셋이 기지국을 기준으로 설정되기 때문에, 이동 단말이 중계기에 접속되는 것이 단절되는 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중계기를 포함한 이동통신 시스템에서 이동 단말이 원활하게 레인징을 수행할 수 있도록 하는 중계기 및 레인징 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 레인징 수행 방법은, 이동통신 시스템에서 중계기를 사용하여 이동 단말의 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
상기 중계기로부터 상기 이동 단말에 대한 레인징 코드 및 상기 이동 단말의 제1 오프셋 값을 토대로 생성된 제2 오프셋 값을 포함한 상향링크 프레임--여기서 상향링크 프레임 내의 레인징 인덱스는 상기 이동 단말이 상기 중계기를 경유하고 있음을 나타내는 중계기 지시 플래그가 설정되어 있음--을 수신하는 단계; 미리 저장하고 있던 상기 중계기에 대한 제3 오프셋 값을 토대로 제2 오프셋 값으로부터 상기 제1 오프셋 값을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 제1 오프셋 값이 포함된 레 인징 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 단말로 전송하여, 상기 이동 단말이 상기 제1 오프셋 값을 토대로 상기 중계기로 레인징을 수행하도록 하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 레인징 수행 방법은, 이동통신 시스템에서 중계기를 사용하여 이동 단말의 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
상기 이동 단말로부터 레인징을 위한 레인징 코드가 포함되어 있는 상향링크 프레임을 수신하는 단계; 상기 수신한 레인징 코드를 이용하여 상기 이동 단말에 대한 제1 오프셋 값을 측정하고, 측정된 제1 오프셋 값을 토대로 제2 오프셋 값을 생성하는 단계; 상기 상향링크 프레임 내의 레인징 인덱스에 중계기 지시 플래그를 설정하는 단계; 및 상기 생성된 제2 오프셋 값과 상기 설정된 중계기 지시 플래그를 포함하도록 상향링크 프레임을 갱신한 후 기지국으로 송신하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 중계기는, 이동통신 시스템에서 이동 단말의 레인징을 수행하는 중계기에 있어서,
기지국으로부터 측정된 오프셋 값--여기서 오프셋 값은 초기화를 수행한 중계기의 오프셋 값임--을 저장하는 오프셋 저장부; 상기 이동 단말로부터 수신한 상향링크 프레임에 포함되어 있는 상기 이동 단말에 대한 레인징 코드를 토대로 상기 이동 단말의 오프셋 값을 측정하고, 측정된 오프셋 값에 상기 오프셋 저장부에 저장되어 있는 오프셋 값을 더하는 오프셋 측정/계산부; 상기 이동 단말이 상기 중계 기를 경유하고 있음을 나타내는 중계기 지시 플래그를 상기 상향링크 프레임에 포함되어 있는 레인징 인덱스 영역에 설정하는 플래그 설정부를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일반적인 휴대 인터넷 시스템의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 휴대 인터넷 시스템은 크게 기지국(AP: Access Point)(120)에 이동 단말(AT: Access Terminal)(110)과 외부 에이전트 기능을 수행하는 중계기(PAR: Packet Access Router)(130)가 연결되어 있다.
이때 기지국(120)은 BBS(BaseBand Subsystem)(121), ATS(Access Traffic Subsystem)(122), ACS(Access Controller Subsystem)(123), 이더넷 스위치(ES: Ethernet Switch)(124)로 구성되어 있다. BBS(121)는 무선 구간 송수신 기능을 수행하며, ATS(122)는 트래픽 처리 및 무선링크 송수신 제어를 수행한다. ACS(122)는 각 이동 단말(110)의 자원을 관리할 뿐만 아니라 셀 관리도 수행하며, 이더넷 스위 치(124)는 이동 단말(110)로부터 보낼 수 있는 데이터 프레임 중 상대방 주소를 읽어 해당 이동 단말(110)에만 데이터 프레임을 전송할 수 있도록 한다. 이때 이더넷 스위치(124)는 중계기(130)와 ATS(122) 및 ACS(123)를 연결한다.
다음은 일반적인 초기 레인징에 대하여 도 2를 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 일반적인 초기 레인징 절차를 나타낸 흐름도이다.
초기 레인징은 기지국(120)이 이동 단말(110)과 동기를 획득하기 위해 기지국(120)에서 요청할 경우 수행되는 레인징으로서, 초기 레인징은 이동 단말(110)과 기지국(120)간에 정확한 주파수 오프셋(offset) 및 시간 오프셋을 맞추고, 송신 전력(transmit power)을 조정하기 위해 수행되는 레인징이다. 즉, 이동 단말(110)은 파워 온(Power on)한 후 하향링크 맵(DL-MAP) 메시지 및 상향링크 맵(UL-MAP) 메시지/UCD(Uplink Channel Descript) 메시지를 수신하여 기지국(120)이 동기를 획득한 후, 기지국(120)과 주파수 오프셋, 시간 오프셋 및 송신 전력을 조정하기 위해 초기 레인징을 수행한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동 단말(110)이 파워 온 되어 이동 단말(110)과 기지국(120) 간에 시스템 동기가 획득되면, 기지국(120)은 이동 단말(110)로 하향링크 맵 메시지를 송신(S10)한 후 UCD(이하 "상향링크 채널 지시"라 지칭) 메시지를 송신한다. 여기서 UCD 메시지에는 CDMA(Code Division Multiple Access) 코드(이하, 설명의 편의상 '레인징 코드'라 지칭)들에 대한 정보가 포함되어 있다. 그 다음, 기지국(120)은 이동 단말(110)로 상향링크 맵 메시지를 송신한다.
이와 같이 이동 단말(110)이 기지국(120)으로부터 하향링크 맵, 상향링크 채 널 지시 및 상향링크 맵 메시지까지 모두 수신하면, 이동 단말(110)은 상향링크 채널 지시 메시지로부터 수신한 초기 레인징에 사용되는 레인징 코드, 변조 방식 정보 및 코딩 방식 정보와 상향링크 맵 메시지로부터 수신한 레인징 채널과 레인징 슬롯을 인식할 수 있다. 이동 단말(110)은 자신이 수신한 레인징 코드들 중 랜덤하게 하나의 레인징 코드를 선택하고 초기 레인징에 사용하는 레인징 슬럿 중 랜덤하게 하나의 레인징 슬럿을 선택한 후, 선택한 레인징 슬럿을 통해 선택한 레인징 코드를 기지국(120)으로 송신(S11)한다. 이때, 레인징 코드를 송신하는 송신 전력은 최소 송신 전력 레벨을 갖는다.
기지국(120)은 이동 단말(110)로부터 임의의 레인징 슬럿을 통해 레인징 코드를 수신하면, 레인징 코드를 성공적으로 수신하였음을 알리는 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 이동 단말(110)로 송신(S13)한다. 여기서 레인징 응답 메시지에 타이밍 오프셋 정보와 전력 오프셋 정보를 포함하기 위해, 기지국(120)은 초기 레인징 코드를 수신하면 타이밍 오프셋과 파워 오프셋을 계산(S12)하고 그 결과를 레인징 응답 메시지에 삽입한다.
레인징 응답 메시지를 송신한 기지국(120)은 메시지를 수신한 이동 단말(110)에 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 위한 상향 대역 할당인 상향 대역 할당 맵 메시지를 송신(S14)한다. 상향 대역 할당 맵 메시지를 수신한 이동 단말(110)은 수신된 타이밍 오프셋과 전력 오프셋에 따라, 레인징 요청 메시지를 기지국(120)으로 송신할 때 타이밍과 전력을 조절(S15)하고, 타이밍과 전력이 조절되면 레인징 요청 메시지를 기지국(120)으로 송신(S16)한다.
이와 같은 일반적인 레인징 절차에 의하면 이동 단말(110)이 중계기(130)에 접속하고자 하는 경우에도 이동 단말(110)의 타이밍 오프셋과 전력 오프셋이 기지국(120)을 기준으로 설정되기 때문에, 이동 단말(110)이 중계기(130)와의 접속이 단절되는 경우가 발생할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예에서는 중계기(130)가 초기화될 때 레인징 코드 값을 가지고 중계기 레인징 기능을 수행함으로써, 이동 단말(110)이 중계기(130)에 레인징할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 MMR(Mobile Multihop Relay) 시스템의 구조에 대하여 도 3을 참조로 설명하기로 한다. 여기서 MMR 시스템은 기지국간에 중계기를 매개체로 통신 기능을 제공하는 시스템을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MMR 시스템의 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 MMR 시스템 내 중계기(130)는 리피터(repeater)나 증폭(amplifier and forward)만의 기능을 수행하여 단순히 셀 커버리지의 영역을 확장하는 것뿐만 아니라, 데이터 처리량의 개선을 위해 중계기(130) 영역 안의 이동 단말(110)을 관리할 수 있는 기능을 포함한다. 이때, 중계기(130)에 의해 기존 MMR-BS(멀티홉 BS)의 커버리지가 확장됨을 알 수 있다. 이 경우, 이동 단말(110)이 기지국(120)의 경계에 존재할 경우, 이동 단말(110)의 트래픽은 중계기(130)를 경유하는 경우와 기지국(120)에 직접 접속하는 두 가지 경우가 존재하게 된다.
그러나, 휴대 인터넷 시스템의 커버리지 향상과 처리량 개선을 위해서는 중계기(130)가 단순히 무선 구간의 데이터를 증폭하여 전송하는 것만이 아닌, 기지 국(120)과 이동 단말(110)간의 효율적인 데이터 송/수신 외에도 이동 단말(110)의 이동에 따른 상태 관리를 수행하여 중계기(130)가 없는 기존 휴대 인터넷 시스템이 가지는 한계점을 해결하고 개선된 성능을 보일 수 있도록 해야 한다.
그러므로, 본 발명의 실시예에서는 중계기가 도입된 휴대 인터넷 시스템에서 이동 단말이 중계기 영역 안에 있든 없든 상관없이 기지국(120)으로 정확히 데이터를 전송할 수 있도록 원활한 초기 접속 및 주기적 레인징 절차를 수행하는 방법을 제시하고, 이 과정에서 레인징 코드 전송 방식에 관련된 개선된 프레임 구조가 요구된다. 이때의 프레임 구조에 대하여 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에서는 여러 개의 중계기(130)를 거치지 않는 기지국(120), 중계기(130), 이동 단말(110)의 1 홉을 기준으로 설명하며, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 이때, 1 홉이라 함은, 이동통신 시스템의 양 끝단이 통신을 수행함에 있어, 한번의 송신을 필요로 하는 구조를 의미한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 프레임은 기지국(120)에서 이동 단말(110)로 전송되는 하향링크(DL: Down Link) 프레임(200) 부분과 이동 단말(110)에서 기지국(120)으로 전송되는 상향링크(UL: Up Link) 프레임(300) 부분으로 나뉜다. 프레임의 세로축은 직교 주파수들로 구성된 서브 채널이며, 가로축은 시분할된 시간 축을 의미한다.
하향링크 프레임(200) 부분은 프리앰블(Preamble)(210), 하향링크 MAP(Mobile Application Part)(220), 상향링크 MAP(230), H-ARQ MAP(240) 및 복수 의 하향링크 버스트(Burst)(250)를 포함한다. 하향링크 버스트(250)는 가입자별로 채널 또는 자원을 분류한 것은 아니며, 동일한 변조 방식이나 채널 스킬을 가진 전송 레벨별로 분류된 것이다. 따라서, 하향링크 MAP(220)은 CID(Connection IDentifier)를 이용하여 가입자의 이동 단말(110)을 식별하고, 식별된 이동 단말(110)에 대응하는 오프셋 정보, 변조방식 정보, 코딩정보를 이용하여 이동 단말(110)에 대한 자원할당을 수행한다.
따라서, 하향링크 MAP(220) 및 상향링크 MAP(230)은 하향링크/상향링크에 대해 전송 프레임 내에서 각 가입자별로 할당된 버스트의 위치 및 모든 가입자의 이동 단말(110)(170)들에 공통적으로 방송(Broadcast)되는 정보를 전송하는데 사용된다. 그러므로, 하향링크 MAP(220)은 방송채널(Broadcast channel)의 성격을 가지고 있으며, 높은 강인성(Robustness)을 요구한다.
한편, 상향링크 프레임(300)의 경우에는 가입자별로 전송이 이루어지며, 다수의 상향링크 버스트(330)는 가입자별 정보를 포함하고 있다. 또한 상향링크 프레임(300)에는 주기적으로 이동 단말(110)이 자신의 상태를 기지국(120)으로 보고하기 위해 사용되는 레인징 서브채널(Ranging Subchannel)(310)을 포함한다. 여기서 레인징 서브 채널은 이동 단말(110)이 중계기(130)를 경유하는 것을 나타내기 위하여 기존의 레인징 정보와 연결된 영역의 레인징 정보 인덱스 필드(RSI)(320)가 포함되어 있다.
하향링크 프레임(200)에 포함되어 있는 복수의 버스트는 가입자별로 구분하여 구성될 수 있다. 버스트를 통하여 각 이동 단말(110)은 자신에게 필요한 제어 메시지 및 트래픽 정보를 전송한다. 하향링크/상향링크 MAP(220, 230)은 하향/상향링크에 대해 전송 프레임 내에서 각 가입자별로 할당되어진 버스트의 위치와 모든 가입자들에게 공통적으로 방송(broadcasting)되는 정보 등을 전송하는데 이용된다. 이때의 하향링크/상향링크 MAP(220, 230)은 기지국(120) 내에 있는 모든 이동 단말이 수신할 수 있다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 초기화를 위한 방법을 설명하기 앞서, 상기 도 4에 도시된 MMR 시스템에서 중계기를 이용한 일반적인 레인징 수행 절차에 대하여 도 5를 참조로 설명한다.
도 5는 일반적인 MMR 시스템에서의 레인징 메시지의 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이동 단말(110)에서 중계기(130)로 레인징 코드 정보를 전송(S20)한다. 중계기(130)에서는 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 측정(S21)하고, 그에 대한 정보를 포함하여 기지국(120)으로 전송(S22)한다.
기지국(120)은 중계기(130)로부터 레인징 코드 정보를 수신하면, 레인징 코드에 관련된 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 측정(S23)한다. 이때 기지국(120)에서 측정된 타이밍 오프셋과 전력 오프셋은 중계기(130)와 기지국(120)에서 각각 측정된 타이밍 오프셋과 전력 오프셋이 더해진 값이다.
기지국(120)은 측정된 타이밍 오프셋과 전력 오프셋은 레인징 응답 메시지에 저장(S24)한 후 중계기(130)를 거쳐 이동 단말(110)로 전송(S25)한다. 이동 단말(110)은 수신한 레인징 응답 메시지로부터 추출한 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 분석하여, 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 조절(S26)한 후, 레인징 코드 정보를 다시 중계기(130)로 전송(S27)한다.
S26 단계에서 이동 단말(110)이 조정한 타이밍 오프셋과 전력 오프셋 정보가 포함되어 있는 레인징 응답 메시지는 레인징 범위를 벗어나기 때문에, 중계기(130)에서 해당 이동 단말(110)의 레인징 코드를 검출할 수 없다(S28). 그러므로, 중계기(130)의 레인징 코드에 대한 레인징은 실패(S29)하게 된다.
그러므로, 본 발명의 실시예에서는 중계기(130)로 레인징을 수행할 때, 이동 단말(110)이 중계기(130)로의 레인징을 실패하지 않도록 하기 위하여, 중계기(130)의 초기화를 위한 방법 및 기지국(120)의 레인징 방법에 대하여 도 6 및 도 7을 참조로 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 초기화 메시지의 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 중계기(130)가 초기화를 알리는 메시지를 기지국(120)으로 전송하면, 기지국(120)은 중계기(130)로 중계기 초기화 메시지(msgRsInit_id)를 전송(S100)한다. 중계기 초기화 메시지에는 중계기(130)가 초기화를 위해 필요한 정보들이 포함되어 있으며, 중계기(130)가 사용할 수 있는 다수의 레인징 코드 정보가 포함되어 있다.
중계기 초기화 메시지를 수신한 중계기는 메시지 내에 포함되어 있는 다수의 레인징 코드 중 랜덤하게 임의의 레인징 코드를 선택(S110)하고 그에 대한 정보를 기지국(120)으로 전송(S120)한다. 기지국(120)은 중계기(130)로부터 수신한 레인징 코드를 이용하여 중계기(130)의 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 측정하고, 이에 대한 결과 값을 저장(S130)한다.
그 뒤, 기지국(120)은 저장한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값을 레인징 코드 응답 메시지(RS_CDMA_Code_Rsp)에 담아 중계기(130)로 전송(S140)한다. 중계기(130)는 기지국(120)으로부터 수신한 메시지에 포함되어 있는 값을 토대로 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 저장(S150)함으로써 중계기(130)의 초기화가 완료된다.
다음은 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 중계기(130)의 초기화가 완료되면, 이동 단말(110)이 중계기(130)를 통해 레인징 절차를 수행한다. 이는 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 레인징 절차의 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도 6의 중계기 초기화 절차에 따라 중계기(130)는 기지국(120)에 저장되어 있는 타이밍 오프셋과 전력 오프셋 값과 동일한 값을 저장(S150)하고 있다. 이동 단말(110)은 레인징 수행을 위하여 중계기(130)로 레인징 코드를 전송(S200)한다.
중계기(130)는 이동 단말(110)로부터 수신한 레인징 코드를 이용하여 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 측정(S210)한다. 여기서 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋의 측정 방법은 이미 알려진 사항으로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이동 단말(110)에 대한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋을 측정한 중계기(130)는, 이동 단말(110)이 중계기(130)를 경유함을 기지국(120)에 알리기 위하여 이동 단말(110)로부터 수신한 상향링크 프레임의 레인징 인덱스 영역(320)에 중계기 지시 플래그(RSIndicateFlag)를 설정(S220)한다. 여기서 레인징 인덱스 영역(320)은 상향링크 프레임(300)에 포함되어 있으며, 중계기(130)가 측정한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값에 대한 정보를 포함한다.
이때, 상향링크 프레임(300)에 포함될 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋에 대한 정보는 이동 단말(110)의 레인징 코드를 수신한 후 중계기(130)가 측정한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값에, 중계기(130) 초기화를 위해 측정되었으며 이미 중계기(130)에 저장되어 있는 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값을 각각 더한 값이다. 그 후, 중계기(130)는 중계기 지시 플래그가 설정된 상향링크 프레임을 기지국(120)으로 송신(S230)한다.
중계기(130)로부터 수신한 상향링크 프레임(300)을 수신한 기지국(120)은 레인징 코드에 해당하는 타이밍 오프셋과 전력 오프셋을 측정(S240)한다. 이때, 중계기(130)로부터 수신한 타이밍 오프셋 값에서 중계기 초기화를 위해 측정되어 저장된 타이밍 오프셋 값을 감해준다(S250). 이와 동시에 중계기(130)로부터 수신한 전력 오프셋 값에서 중계기 초기화를 위해 측정되었던 전력 오프셋 값도 감해준다(S250). 이와 같이 중계기 초기화를 위해 측정되었던 타이밍 오프셋 값과 전력 오프셋 값을 각각 감해주는 이유는 중계기(130)와 이동 단말(110) 간의 타이밍을 맞춰주기 위함이다.
이와 같이 계산된 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋의 값을 기지국(120)은 레인징 응답 메시지에 저장하여 생성(S260)하고, 저장된 레인징 응답 메시지를 중계기(130)를 거쳐 이동 단말(110)로 전송(S270)한다. 이상에서 설명한 바와 같이, 기지국(120)은 해당 레인징 코드가 중계기(130) 경유인 경우에는 중계기 초기화를 위 해 측정되어 이미 저장된 초기 값을 이용한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값을 레인징 응답 메시지에 삽입하여 중계기(130)를 경유한 후 이동 단말(110)로 전송함으로써, 이동 단말(110)이 중계기(130)에 레인징할 수 있도록 한다.
다음은 상기에서 설명한 동작을 위해, 본 발명의 실시예에 따른 중계기(130)의 구조에 대하여 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 구조도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 중계기(130)는 오프셋(TA/PA: Timing Adjust/Power Adjust, 타이밍/전력 조절) 저장부(131), 오프셋 측정/계산부(132), 플래그 설정부(133) 및 전송부(134)를 포함한다.
오프셋 저장부(131)는 중계기(130)의 초기화를 위해 기지국(120)에서 측정한 중계기(130)에 대한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값을 기지국(120)으로부터 수신하여 그 값을 저장한다. 오프셋 측정/계산부(132)는 이동 단말(110)로부터 레인징 코드를 수신한 중계기(130)가 이동 단말(110)에 대한 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋을 측정하고, 측정된 값에 오프셋 저장부(131)에 저장되어 있는 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값을 더하여 출력한다.
플래그 설정부(133)는 이동 단말(110)이 중계기(130)를 경유하여 기지국(120)으로 접속함을 알리기 위하여, 상향링크의 레인징 인덱스 영역에 중계기 지시 플래그를 설정하는 기능을 수행한다. 전송부(134)는 오프셋 측정/계산부(132)에서 계산된 이동 단말(110)의 타이밍 오프셋 및 전력 오프셋 값과 플래그 설정부(133)에서 설정된 중계기 지시 플래그가 포함되어 있는 상향링크 프레임을 기지 국(120)으로 전송한다.
여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 실시예에 따르면, 레인징 플래그의 설정을 통하여 기지국으로 수신되는 레인징이 중계기를 경유하는 것인지 아닌지 여부를 확인할 수 있으며, 이를 토대로 중계기를 경유하는 이동 단말의 코드 레인징을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 중계기를 사용함으로써 발생할 수 있는 레인징 코드 손실을 방지하여, 호 접속율과 주기적인 레인징 성능을 개선할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이동통신 시스템에서 중계기를 사용하여 이동 단말의 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 중계기로부터 상기 이동 단말에 대한 레인징 코드 및 상기 이동 단말의 제1 오프셋 값과 미리 저장된 오프셋 값을 더하여 생성된 제2 오프셋 값을 포함한 상향링크 프레임--여기서 상향링크 프레임 내의 레인징 인덱스는 상기 이동 단말이 상기 중계기를 경유하고 있음을 나타내는 중계기 지시 플래그가 설정되어 있음--을 수신하는 단계;
    미리 저장하고 있던 상기 중계기에 대한 제3 오프셋 값을 토대로 제2 오프셋 값으로부터 상기 제1 오프셋 값을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 제1 오프셋 값이 포함된 레인징 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 단말로 전송하여, 상기 이동 단말이 상기 제1 오프셋 값을 토대로 상기 중계기로 레인징을 수행하도록 하는 단계
    를 포함하는 레인징 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 오프셋 값은 상기 중계기와 기지국이 각각 저장하고 있는 레인징 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 오프셋 값은 상기 제2 오프셋 값으로부터 상기 제1 오프셋 값이 감해져 생성된 레인징 수행 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 오프셋 값, 제2 오프셋 값 및 제3 오프셋은 타이밍 오프셋 값과 전력 오프셋 값을 포함하는 레인징 수행 방법.
  5. 이동통신 시스템에서 중계기를 사용하여 이동 단말의 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 이동 단말로부터 레인징을 위한 레인징 코드가 포함되어 있는 상향링크 프레임을 수신하는 단계;
    상기 수신한 레인징 코드를 이용하여 상기 이동 단말에 대한 제1 오프셋 값을 측정하고, 측정된 제1 오프셋 값을 토대로 제2 오프셋 값을 생성하는 단계;
    상기 상향링크 프레임 내의 레인징 인덱스에 중계기 지시 플래그를 설정하는 단계; 및
    상기 생성된 제2 오프셋 값과 상기 설정된 중계기 지시 플래그를 포함하도록 상향링크 프레임을 갱신한 후 기지국으로 송신하는 단계
    를 포함하는 레인징 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 오프셋 값은,
    상기 제1 오프셋 값에, 상기 중계기의 초기화를 위해 측정된 상기 중계기에 대한 오프셋 값을 더한 값으로 생성되는 레인징 수행 방법.
  7. 제2항 또는 제6항에 있어서,
    상기 중계기가,
    기지국으로부터 상기 중계기의 초기화를 수행하기 위한 정보가 포함된 중계기 초기화 메시지--여기서 중계기 초기화 메시지는 상기 중계기가 선택할 수 있는 다수의 레인징 코드들을 포함함--를 수신하는 단계;
    상기 중계기가 다수의 레인징 코드들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 레인징 코드에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 중계기가 기지국으로부터 상기 선택된 레인징 코드를 이용하여 측정된 오프셋 값을 포함하는 레인징 코드 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 중계기가 측정된 오프셋 값을 저장하여 초기화를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 레인징 수행 방법.
  8. 이동통신 시스템에서 이동 단말의 레인징을 수행하는 중계기에 있어서,
    기지국으로부터 측정된 오프셋 값--여기서 오프셋 값은 초기화를 수행한 중계기의 오프셋 값임--을 저장하는 오프셋 저장부;
    상기 이동 단말로부터 수신한 상향링크 프레임에 포함되어 있는 상기 이동 단말에 대한 레인징 코드를 토대로 상기 이동 단말의 오프셋 값을 측정하고, 측정된 오프셋 값에 상기 오프셋 저장부에 저장되어 있는 오프셋 값을 더하는 오프셋 측정/계산부; 및
    상기 이동 단말이 상기 중계기를 경유하고 있음을 나타내는 중계기 지시 플래그를 상기 상향링크 프레임에 포함되어 있는 레인징 인덱스 영역에 설정하는 플래그 설정부
    를 포함하는 중계기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오프셋 측정/계산부에서 계산된 오프셋 값과 상기 플래그 설정부에서 설정된 상기 중계기 지시 플래그를 포함하여 상기 상향링크 프레임을 갱신한 후, 상기 기지국으로 전송하는 전송부
    를 더 포함하는 중계기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오프셋 값은 타이밍 오프셋 값과 전력 오프셋 값을 포함하는 중계기.
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