KR100896280B1

KR100896280B1 - 광대역 무선접속 시스템의 상향링크 구간 할당 정보 송수신방법

Info

Publication number: KR100896280B1
Application number: KR1020050061432A
Authority: KR
Inventors: 임빈철; 류기선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2009-05-08
Also published as: MX2007011948A; US20110122848A1; KR20060106559A; CN101674638A; KR20070034039A; KR100908056B1; KR20080078620A; US7912425B2; US20080298315A1; KR101049139B1; CN101233719A; US8326335B2; CN101233719B; CN101674638B

Abstract

본 발명은 광대역 무선접속 시스템(Broadband Wireless Access System)에서, 이동단말이 상향링크(uplink) 구간 할당 정보를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터, 레인징 구간 및 상향링크 대역 요청 구간 중 적어도 하나에 관한 상향링크 맵 정보요소(UL-MAP IE; Uplink MAP Information Element)가 생략된 상향링크 맵 메시지를 수신하는 단계 및 상향링크 채널에 관한 제어정보 전송을 위해 주기적으로 전송되는 메시지를 이용하여, 레인징 구간 및 상향링크 대역 요청을 위한 구간중 적어도 하나에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하여 이루어지는 상향링크 구간 할당정보 수신 방법에 관한 것으로써, 주기적으로 전송되는 메시지를 통해 상향링크 구간 할당 정보를 전송함으로써, 효율적으로 상향링크 구간 할당 정보를 전송할 수 있는 효과가 있다.

상향링크, 대역할당 요청 구간, 레인징 구간, 상향링크 채널 서술자, 상향링크 맵 정보요소

Description

광대역 무선접속 시스템의 상향링크 구간 할당 정보 송수신 방법{Method of Transmitting and Receiving Information of Allocating Uplink Region in Broadband Wireless Access System}

도 1 은 광대역 무선접속 시스템의 프로토콜(Protocol) 계층을 나타낸 일실시예 구조도.

도 2 는 광대역 무선접속 시스템에서, 이동단말의 초기화 절차를 나타낸 일실시예 흐름도.

도 3 은 OFDMA 물리 계층의 부채널을 나타낸 일실시예 설명도.

도 4 는 OFDMA 자원 할당을 정의하기 위한 데이터 영역을 나타낸 일실시예 설명도

도 5 는 FEC 의 부채널/OFDM 심볼간 매핑 방법을 나타낸 일실시예 설명도

도 6 은 시분할 이중화(Time Division Duplexing; 이하 'TDD') 방식의 OFDMA 물리계층 프레임을 나타낸 일실시예 구조도

도 7 은 UCD 메시지를 통해 상향링크 구간 할당 정보를 전송하는 방법을 나타낸 일실시예 흐름도

도 8 은 상향링크 구간 할당 정보를 전송하는 과정을 나타낸 일실시예 흐름도.

본 발명은 제어정보 송수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 매 프레임 전송되는 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당을 나타내기 위한 제어 정보를 생략할 수 있는 광대역 무선접속 시스템의 상향링크 제어정보 송수신 방법에 관한 것이다.

도 1 은 광대역 무선접속 시스템의 프로토콜(Protocol) 계층을 나타낸 일실시예 구조도이다. 광대역 무선접속 시스템(Broadband Wireless Access System)은 기지국과 이동단말간의 점대다중점(Point-to-Multipoint) 연결을 위한 매체 접속 제어(Medium Access Control; 이하 'MAC')계층과 물리(Physical; 이하 'PHY')계층의 프로토콜을 정의한다. 본 명세서 있어서, 이동단말은 적어도 하나의 기지국 간에 핸드오버를 수행할 수 있는 이동단말(MSS; Mobile Subscriber Station) 및 하나의 접속점(AP; Access Point) 또는 기지국 내에서 무선 통신이 가능한 이동단말(SS; Subscriber Station)을 포함한다.

MAC 계층의 가장 상위부는 서비스 수렴 부계층(Service Specific Convergence Sublayer)으로서, 상위의 다양한 핵심망의 패킷 데이터를 MAC 규격에 따른 공통의 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit; 이하 'PDU') 형식으로 변환하고 해당 패킷의 헤더(Header)를 압축한다.

도 2 는 광대역 무선접속 시스템에서, 이동단말의 초기화 절차를 나타낸 일 실시예 흐름도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 이동단말이 전원을 켜면 하향 채널을 검색하고, 기지국과의 상/하향 동기를 획득하고, 기지국으로부터 하향링크 맵(DL-MAP) 메시지, 상향링크 맵(UL-MAP) 메시지, 하향링크 채널 서술자(Downlink Channel Descriptor; 이하 'DCD') 메시지, 상향링크 채널 서술자(Uplink Channle Descriptor; 이하 'UCD') 메시지를 수신하여, 상하향 채널 파라미터를 획득한다(S21).

이동단말은 기지국과 레인징(Ranging)을 수행하여 상향 전송 파라미터를 조정하고, 기지국으로부터 기본관리연결식별자(Basic management CID)와 제1관리연결식별자(Primary management CID)를 할당 받는다(S22). 그리고, 기지국과 기본 성능에 대한 협상을 수행한다(S23). 또한, 이동단말에 대한 인증을 실시하고(S24), 기지국에 등록을 통해, IP로 관리되는 이동단말은 기지국으로부터 제2관리연결식별자(Secondary management CID)를 할당 받는다(S25). 그리고, IP 연결을 설정하고(S26), 현재 날짜와 시간을 설정한다(S27). 이동단말의 구성 파일을 TFTP 서버로부터 다운 받아(S28) 미리 준비된 서비스에 대한 연결을 설정한다(S29).

도 2 에 도시된 바와 같이, 최초 망 등록절차를 수행하는 과정에서, 이동단말이 기지국과의 상향링크 통신을 위한 전송 파라미터(주파수 오프셋, 시간 오프셋, 전송 전력)를 조정하는 과정을 레인징(ranging)이라고 한다. 망 등록절차를 수행한 후에 이동단말이 기지국과의 상향링크 통신을 지속적으로 유지하기 위해 주기적으로 레인징을 수행한다.

광대역 무선접속 시스템의 물리계층에서는 단일 반송파(Single Carrier) 방 식 혹은 다중 반송파(Multi-Carrier) 방식으로 신호를 전송한다. 다중 반송파 방식의 일례로, 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; 이하 'OFDM') 방식을 사용할 수 있다. 한편, 반송파의 일부를 그룹화한 부채널 단위로 자원을 할당할 수 있는 접속방식으로서, 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 'OFDMA') 방식을 사용할 수도 있다.

도 3 은 OFDMA 물리 계층의 부채널을 나타낸 일실시예 설명도이다. 도 3 에 나타낸 실시예는, 2 개의 부반송파로 구성된 3 개의 부채널을 나타낸 것이다. 이때, 각 부채널을 구성하는 반송파는 서로 인접하거나 또는 등간격으로 떨어져 있을 수도 있다. 이와 같이, 부채널 단위로 다중 접속이 가능하도록 하는 경우, 주파수 다이버시티 이득, 전력의 집중에 따른 이득, 그리고 순방향 전력 제어를 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 4 는 OFDMA 자원 할당을 정의하기 위한 데이터 영역을 나타낸 일실시예 설명도이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 각각의 이동단말에 할당되는 슬롯은 2 차원 공간의 데이터 영역(Data Region)에 의해 정의되며, 이는 버스트(Burst)에 의해 할당되는 연속적인 부채널의 집합이다. 즉, OFDMA에서 하나의 데이터 영역은, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 시간 좌표와 부채널 좌표에 의해 결정되는 직사각형으로 표현할 수 있다.

상기 데이터 영역은 특정 이동단말의 상향링크 전송에 할당될 수 있으며, 하향링크에서는, 특정한 데이터 영역을 통해 이동단말에 데이터를 전송할 수 있다. 2 차원상에서 상기 데이터 영역을 정의하기 위해서는, 시간 영역에 있어서 OFDM 심볼의 수와, 주파수 영역에 있어서 기준점에서부터의 오프셋만큼 떨어진 위치에서 시작되는 연속적인 부채널의 수가 할당되어야 한다.

도 5 는 FEC 의 부채널/OFDM 심볼간 매핑 방법을 나타낸 일실시예 설명도이다. MAC 데이터는 순방향 에러 정정(Forward Error Correction; 이하 'FEC') 블록 크기에 따라 분할되며, 각 FEC 블록은 각 부채널의 시간축에서 3 개의 OFDM 심볼을 차지하도록 확장된다. 각 FEC 불록에 대해 부채널 번호를 증가시키면서 차례로 맵핑을 계속하다가 데이터 영역의 끝에 도달하면 그 다음으로 낮은 번호의 OFDM 심볼에서부터 다시 같은 방법으로 맵핑을 수행한다.

도 6 은 시분할 이중화(Time Division Duplexing; 이하 'TDD') 방식의 OFDMA 물리계층 프레임을 나타낸 일실시예 구조도이다. 도 6 을 참조하면, 하향링크 서브프레임은 물리계층에서의 동기화(Synchronizatin) 및 등화(equalization)를 위해 사용되는 프리앰블(Preamble)로 시작하고, 그 다음에는 하향링크와 상향링크에 할당되는 버스트의 위치와 용도를 정의하는 방송형태의 하향링크 맵(DL-MAP) 메시지와 상향링크 맵(UL-MAP) 메시지를 통해 프레임 전체에 대한 구조를 정의한다.

표 1 은 하향링크 맵(DL-MAP) 메시지를 나타낸 일례이다.

Syntax	Size	Notes
DL-MAP_Message_Format() {
Management Message Type = 2	8 bits
PHY Synchronization Field	variable	See appropriate PHY specivication
DCD Count	8 bits
Base Station ID	48 bits
Begin PHY Specific Section {		See applicable PHY section.
for(i= 1; i <= n;i++) {		For each DL-MAP element 1 to n.
DL-MAP_IE()	variable	See corresponding PHY specification.
}
}
if !(byte boundary) {
Padding Nibble	4 bits	Padding to reach byte boundary.
}
}

표 2 는 상향링크 맵(UL-MAP) 메시지를 나타낸 일례이다.

Syntax	Size	Notes
UL-MAP_Message_Format() {
Management Message Type = 3	8 bits
Uplink Channel ID	8 bits
UCD Count	8 bits
Allocation Start Time	32 bits
Begin PHY Specific Section {		See applicable PHY section.
for(i= 1; i <= n; i++) {		For each UL-MAP element 1 to n.
UL-MAP_IE()	variable	See corresponding PHY specification.
}
}
if !(byte boundary) {
Padding Nibble	4 bits	Padding to reach byte boundary.
}
}

하향링크 맵(DL-MAP) 메시지는 버스트 모드(Burst Mode) 물리계층에서, 하향링크 구간에 대해, 버스트별로 할당된 용도를 정의한다. 한편, 상향링크 맵(UL-MAP) 메시지는 상향링크 구간에 대해 할당된 버스트의 용도를 정의한다.

UL-MAP 메시지를 구성하는 정보 요소는 CID 별로 상향링크 간격 사용 코드(UIUC Uplink Interval Usage Code;)에 의해 용도가 정해지고, 'duration' 필드에 의해 해당 구간의 위치가 규정될 수 있다. 상기 UL-MAP 에서 사용되는 UIUC 값에 따라 구간별 용도가 정해지며, 각 구간은 그 이전 IE 시작점으로부터 UL-MAP IE 에서 규정된 구간(duration) 만큼 떨어진 지점에서 시작한다.

표 3 은 DL-MAP IE 의 일례를 나타낸 것이다.

Syntax	Size	Notes
DL-MAP_IE() {
DIUC	4 bits
if (DIUC == 15) {
Extended DIUC dependent IE	variable
} else {
if (INC_CID == 1) {		The DL-MAP starts with INC_CID =0. INC_CID is toggled between 0 and 1 by the CID-SWITCH_IE()
N_CID	8 bits	Number of CIDs assigned for this IE
for (n=0; n< N_CID; n++) {
CID	16 bits
}
}
OFDMA Symbol offset	8 bits
Subchannel offset	6 bits
Boosting	3 bits	000: normal (not boosted); 001: +6dB; 010: -6dB; 011: +9dB; 100: +3dB; 101: -3dB; 110: -9dB; 111: - 12dB;
No. OFDMA Symbols	7 bits
No. Subchannels	6 bits
Repetition Coding Indication	2 bits	0b00 - No repetition coding 0b01 - Repetition coding of 2 used 0b10 - Repetition coding of 4 used 0b11 - Repetition coding of 6 used
}
}

표 3 의 일례와 같이, 하향링크 맵(DL-MAP)을 구성하는 정보 요소(Information Element; 이하 'IE')는 하향링크 간격 사용 코드(DIUC; Downlink Interval Usage Code)와 연결식별자(Connection ID) 및 부채널 오프셋, 심볼오프셋, 부채널 수, 심볼 수와 같은 버스트의 위치 정보를 통해 각 이동단말에 상응하는 하향링크 트래픽 구간을 구분한다.

표 4 는 UL-MAP IE 의 일례를 나타낸 것이다.

Syntax	Size	Notes
UL-MAP_IE() {
CID	16 bits
UIUC	4 bits
if(UIUC==12){
OFDMA Symbol offset	8 bits
Subchannel offset	7 bits
No. OFDMA Symbols	7 bits
No. Subchannels	7 bits
Ranging Method	2 bits	0b00 - Initial Ranging/Handover Ranging over two symbols 0b01 - Initial Ranging/Handover Ranging over four symbols 0b10 - BW Request/Periodic Ranging over one symbol 0b11 - BW Request/Periodic Ranging over three symbols
} else if (UIUC == 14) {
CDMA_Allocation_IE()	32 bits
else if (UIUC==15){
Extended UIUC dependent IE	variable
}else{
Duration	10 bits	In OFDMA slots
Repetition coding indication	2 bits
}
Padding nibble, if needed	4 bits	Completing to nearest byte, shall be set to 0.
}

UIUC 12 로 정의되는 상향링크 구간은 초기 레인징, 핸드오버 레인징, 주기적인 레인징, 및 대역요청 중 적어도 하나를 위한 용도로 할당되며, 경쟁(Contention) 기반으로 할당된다.

광대역 무선접속 시스템에 적용되는 OFDMA 방식에서, 이동단말은 CDMA 코드를 이용하여 상향링크 전송 파라미터를 조정하기 위한 레인징 요청 및 상향링크 대역 요청 중 적어도 하나를 수행한다. 즉, 기지국은 상향링크 채널서술자(UCD) 메시지를 통해, 레인징 요청 및 상향링크 대역요청 중 적어도 하나를 위한 CDMA 코드 집합을 이동단말들에게 방송형태로 전송한다. 그리고, 이동단말은 수신한 CDMA 코드 집합으로부터 용도에 맞는 레인징 코드를 임의로 선택하여, 레인징을 위해 할당된 상향링크 구간에 전송한다.

표 5 는 UCD 메시지의 일례를 나타낸 것이다.

Syntax	Size	Notes
UCD_Message_Format(){
Management Message Type = 0	8 bits
Configuration Change Count	8 bits
Ranging Backoff Start	8 bits
Ranging Backoff End	8 bits
Request Backoff Start	8 bits
Request Backoff End	8 bits
TLV Encoded information for the overall channel	variable	TLV specific
Begin PHY Specific Section{
for(i=0; i<=n; i++){		For each uplink burst profile 1 to n
Uplink_Burst_Profile	variable	PHY specific
}
}
}

표 6 은 UCD 메시지에 포함되는 레인징 및 대역요청 관련 TLV 파라미터의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type (1byte)	Length	Value
Initial ranging codes	150	1	Number of initial ranging CDMA codes. Possible values are 0-255.a
Periodic ranging codes	151	1	Number of periodic ranging CDMA codes. Possible values are 0-255.a
Handover ranging codes		1	Number of handover ranging CDMA codes. Possible values are 0-255.a
Bandwidth request codes	152	1	Number of bandwidth request codes. Possible values are 0-255.a
Periodic ranging backoff start	153	1	Initial backoff window size for periodic ranging contention, expressed as a power of 2. Range: 0-15 (the highest order bits shall be unused and set to 0).
Periodic ranging backoff end	154	1	Final backoff window size for periodic ranging contention, expressed as a power of 2. Range: 0-15 (the highest order bits shall be unused and set to 0).
Start of ranging codes group	155	1	Indicates the starting number, S, of the group of codes used for this uplink.All the ranging codes used on this uplink will be between S and ((S+N+M+L+O) mod 256). Where, N is the number of initial-ranging codes. M is the number of periodic-ranging codes. L is the number of bandwidth-request codes. O is the number of initial-ranging codes. M is the number of handover-ranging codes. The range of values is 0 S≤≤255

하향링크 채널 서술자(DCD) 메시지와 상향링크 채널 서술자(UCD) 메시지는 기지국의 상하향 채널 파라미터를 포함하는 MAC 관리 메시지(Management Message)이다. 기지국은 일정한 주기로 상기 하향링크 채널 서술자(DCD) 메시지와 상향링크 채널 서술자(UCD) 메시지를 영역 내의 이동단말들에게 전송한다.

이동단말들은 DCD/UCD 메시지를 통해, 각 버스트에 상응하는 코딩(Coding) 및 변조(Modulation) 방식에 관한 정보를 획득하고, 이를 이용하여 데이터를 코딩/디코딩한다. 또한, 이동단말은 상기 DCD/UCD 메시지를 통해, 기지국의 채널 파라미터가 변경되었는지 여부를 판단하고, 채널 파라미터를 갱신한다. 한편, UCD 메시지는 레인징 및 대역요청과 관련된 CDMA 코드 집합 및 코드 전송 후에, 코드 충돌시에 적용되는 백오프(backoff) 시간에 관한 정보를 포함한다.

기지국은 상향링크 맵 정보 요소를 통해 경쟁기반으로 이동단말들에게 레인징 구간을 할당한다. 이때, 레인징의 용도에 따라, 초기 레인징 구간, 핸드오버 레인징 구간, 주기적인 레인징 및 대역요청 구간으로 나누어 할당할 수 있다. 이하에서는 상기 초기 레인징 구간, 핸드오버 레인징 구간, 주기적인 레인징 구간 및 대역 요청 구간을 '레인징 및 대역 요청 구간'으로 약칭한다.

이동단말로부터 레인징 코드를 수신한 기지국은 레인징응답(RNG-RSP) 메시지를 통해 이동단말의 상향링크 동기(Synchronize)를 위해 필요한 전송전력 조정 값, 시간 및 주파수 조정 값, 레인징 상태(success, fail) 등을 설정하여 전달한다.

표 7 은 레인징 응답 메시지의 일례를 나타낸 것이다.

Syntax	Size	Notes
RNG-RSP_Message_Format(){
Management Message Type = 5	8 bits
Uplink Channel ID	8 bits
TLV Encoded Information	variable	TLV specific
}

표 8 은 레인징 메시지에 포함되는 TLV 파라미터의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type (1 byte)	Length	Value (variable-length)
Timing Adjust	1	4	Tx timing offset adjustment (signed 32-bit). The time required to advance SS transmission so frames arrive at the expected time instance at the BS. Units are PHY specific (see 10.3).
Power Level Adjust	2	1	Tx Power offset adjustment (signed 8-bit, 0.25 dB units) Specifies the relative change in transmission power level that the SS is to make in order that transmissions arrive at the BS at the desired power. When subchannelization is employed, The subscriber shall interpret the power offset adjustment as a required change to the transmit-ted power density.
Offset Frequency Adjust	3	4	Tx frequency offset adjustment (signed 32-bit, Hz units) Specifies the relative change in transmission fre-quency that the SS is to make in order to better match the BS. (This is fine-frequency adjustment within a channel, not reassignment to a different channel.)
Ranging Status	4	1	Used to indicate whether uplink messages are received within acceptable limits by BS. 1 = continue, 2 = abort, 3 = success, 4 = rerange
Ranging code attributes	150	4	Bits 31:22 - Used to indicate the OFDM time symbol reference that was used to transmit the ranging code. Bits 21:16 - Used to indicate the OFDMA subchannel reference that was used to transmit the ranging code. Bits 15:8 - Used to indicate the ranging code index that was sent by the SS. Bits 7:0 - The 8 least significant bits of the frame num-ber of the OFDMA frame where the SS sent the rang-ing code.

기지국이 상향링크 대역을 할당할 때, 이동단말이 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나를 수행할 수 있도록 하기 위해서는, UIUC를 12로 설정하고, 각 용도에 맞는 레인징 방법(Ranging Method)를 설정한다. 그리고, 표 4 의 일례와 같은 상향링크 맵 IE 를 포함하는 상향링크 맵 메시지를 이동단말에 전송한다.

초기 레인징, 핸드오버 레인징 구간, 대역요청 및 주기적 레이징 구간은 경쟁기반으로 매 프레임마다 할당할 수 있는데, 이러한 경우, 매 프레임마다 레인징 또는 대역요청 구간 할당을 위한 상향링크 맵 IE 가 상향링크 맵 메시지에 포함되어야 한다. 그러나, 레인징 및 대역 요청 중 적어도 하나를 위한 구간이 자주 변경되지 않는 경우에는, 레인징 구간 및 대역요청 중 적어도 하나를 위한 구간 할당을 위한 상향링크 맵 IE 를 매 프레임 마다 상향링크 맵 메시지에 포함시키는 대신에, 기지국이 주기적으로 전송하는 상향링크 채널 서술자 메시지에 레인징 및 대역요청 구간 할당 정보를 포함시켜서 전송할 수 있다. 이러한 경우, 상향링크 맵 메시지의 크기를 줄임으로써, 기지국은 무선자원을 낭비를 막을 수 있으며, 이동단말은 상향링크 맵 메시지를 디코딩하기 위한 전력을 감소시킬 수 있다.

표 9 하향링크 프리픽스(DL Frame Prefix)의 일례를 나타낸 것이다.

Syntax	Size	Notes
DL_Frame_Prefix_Format() {
Used subchannel bitmap	6 bits	Bit #0: Subchannels 0-11 are used Bit #1: Subchannels 12-19 are used Bit #2: Subchannels 20-31 are used Bit #3: Subchannels 32-39 are used Bit #4: Subchannels 40-51 are used Bit #5: Subchannels 52-59 are used
Ranging_Change_Indication	1 bit
Repetition_Coding_Indication	2 bits	00 - No repetition coding on DL-MAP 01 - Repetition coding of 2 used on DL-MAP 10 - Repetition coding of 4 used on DL-MAP 11 - Repetition coding of 6 used on DL-MAP
Coding_Indication	3 bits	0b000 - CC encoding used on DL-MAP 0b001 - BTC encoding used on DL-MAP 0b010 - CTC encding used on DL-MAP 0b011 = ZT CC used on DL-MAP 0b100 to 0b111 -Reserved
DL-Map_Length	8 bits
reserved	4 bits	Shall be set to zero
}

하향링크 프리픽스는 DL-MAP 메시지 앞에 위치하고(도 6 의 FCH), 현재 프레임과 관련한 정보를 포함한다.

표 9 의 하향링크 프레임 프리픽스에서 'Ranging Change Indication' 파라미터는, 이전 프레임과 비교하여 현재 프레임의 상향링크 레인징 및 대역요청 구간이 변경되었는지를 나타내는 플래그이다. 예를 들어, 변경된 경우, 'Ranging Change Indicator' 파라미터는 '1' 로 설정되며, 변경되지 않은 경우, '0' 으로 설정할 수 있다. 여기서, 'Ranging Change Indication' 필드가 '0' 으로 설정된 프레임에서는 상향링크의 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간이 이전 프레임과 동일하다는 것을 나타낼 수 있으며, 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간의 할당 정보와 관련된 상향링크 맵 정보요소를 생략할 수도 있다.

레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간의 할당과 관련된 맵 정보요소는 상향링크 맵 메시지에서 생략되거나 매 프레임 마다 포함될 수 있다. 즉, 기지국은 이전 프레임과 비교하여 현재 프레임의 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간이 변경되지 않은 경우, 표 9 와 같은 하향링크 프레임 프리픽스의 레인징 구간 변경 지시 필드에서 레인징 구간이 이전 프레임과 비교하여 변경되지 않았음을 표시하고, 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간과 관련된 맵 정보요소를 생략할 수 있다.

그러나, 이러한 경우, 네트워크에 최초 등록하거나 핸드오버를 수행하는 이동단말이 초기 레인징을 수행하거나 대역요청을 하기 위해서는, 기지국으로부터 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간 할당과 관련된 맵 정보요소가 포함된 상향링크 맵을 수신할 때까지 기다려야 하는 문제점이 있다. 또한, 기지국이 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 구간 할당과 관련된 맵 정보요소를 상향링크 맵 메시지에 매 프레임마다 포함시켜 전송하는 경우, 기지국의 자원 낭비 뿐만 아니라 이동단말이 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 할당과 관련된 맵 정보요소를 매번 디코딩(decoding)하기 위해 전력이 소모되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 매 프레임 전송되는 레인징 구간의 할당 정보를 보다 효율적으로 전송하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 광대역 무선접속 시스템(Broadband Wireless Access System)에서, 이동단말이 상향링크(uplink) 구간 할당 정보를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터, 레인징 구간 및 상향링크 대역 요청 구간 중 적어도 하나에 관한 상향링크 맵 정보요소(UL-MAP IE; Uplink MAP Information Element)가 생략된 상향링크 맵 메시지를 수신하는 단계 및 상향링크 채널에 관한 제어정보 전송을 위해 주기적으로 전송되는 메시지를 이용하여, 레인징 구간 또는 상향링크 대역 요청을 위한 구간에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명은 광대역 무선접속 시스템(Broadband Wireless Access System)에서, 기지국이 상향링크(uplink) 구간 할당 정보를 송신하는 방법에 있어서, 상기 기지국 영역 내에, UCD 메시지를 통해 레인징 구간 할당 정보를 획득할 수 없는 이동단말이 존재하는지 여부에 관한 정보를 획득하는 단계 및 상기 이동단말이 존재하지 않는 경우, 레인징 구간 및 상향링크 대역 요청 구간 중 적어도 하나에 관한 상향링크 맵 정보요소(UL-MAP IE; Uplink MAP Information Element)가 생략된 상향링크 맵 메시지를 전송하고, 상기 이동단말이 적어도 하나 존재하는 경우, 레인징 구간 또는 상향링크 대역 요청 구간에 관한 상향링크 맵 정보요소를 포함하는 상향링크 맵 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 명세서 있어서, 이동단말은 적어도 하나의 기지국 간에 핸드오버를 수행할 수 있는 이동단말(MSS; Mobile Subscriber Station) 및 하나의 접속점(AP; Access Point) 또는 기지국 내에서 무선 통신이 가능한 이동단말(SS; Subscriber Station)을 포함한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

표 10 은 OFDMA 방식의 시스템에서 상향링크 채널 서술자 메시지에 포함되는 레인징 및 대역 요청 구간 할당 정보 파라미터의 일례를 나타낸 것이다. 이하에서, 레인징 및 대역 요청 구간은 초기 레인징/핸드오버 레인징 구간 및 대역요청/주기적 레인징 구간을 의미한다.

Name	Type (1byte)	Length	Value
Initial Ranging Region Allocation	mm	4	Bit 7:0 -OFDMA Symbol offset Bit 14:8 -Subchannel offset Bit 21:15 -No. OFDMA Symbols Bit 28:22 -No. Subchannels Bit #29 -Ranging Method (0: Initial Ranging/Handover Ranging over two symbols, 1: Initial Ranging/Handover Ranging over four symbols) Bit #30 -#31 : reserved
BW Request/Periodic Ranging Region Allocation	nn	4	Bit 7:0 -OFDMA Symbol offset Bit 14:8 -Subchannel offset Bit 21:15 -No. OFDMA Symbols Bit 28:22 -No. Subchannels Bit #29 -Ranging Method (0: BW Request/Periodic Ranging over one symbol, 1: BW Request/Periodic Ranging over three symbols) Bit #30 - #31 : reserved

표 11 은 OFDM 방식의 시스템에서 각각 상향링크 채널 서술자(UCD) 메시지에 포함되는 레인징 및 구간할당 정보 파라미터의 일례를 나타낸 것이다.

Name	Type(1byte)	Length	Value
Initial Ranging Region Allocation	mm	4	Bit 10:0 - Start Time Bit 15:11 - Subchannel Index Bit 25:16 -Duration Bit 27:26 -Midamble repetition interval Bit 31:28 - reserved
BW Request Region Allocation	nn	6	Bit 10:0 -Start Time Bit 15:11 -Subchannel Index Bit 25:16 -Duration Bit 27:26 -Midamble repetition interval Bit 31:28 - Frame Number Index Bit 34:32 - Transmit Opportunity Index Bit 40:35 - Contention Channel Index Bit 43:41 - Contention Code Index Bit 47:44 -reserved

표 12 는 하향링크 프레임 프리픽스(prefix)를 나타낸 일례이다.

Syntax	Size	Notes
DL_Frame_Prefix_Format() {
Used subchannel bitmap	6 bits	Bit #0: Subchannels 0-11 are used Bit #1: Subchannels 12-19 are used Bit #2: Subchannels 20-31 are used Bit #3: Subchannels 32-39 are used Bit #4: Subchannels 40-51 are used Bit #5: Subchannels 52-59 are used
Ranging_Change_Indication	1 bit
Repetition_Coding_Indication	2 bits	00 - No repetition coding on DL-MAP 01 - Repetition coding of 2 used on DL-MAP 10 - Repetition coding of 4 used on DL-MAP 11 - Repetition coding of 6 used on DL-MAP
Coding_Indication	3 bits	0b000 - CC encoding used on DL-MAP 0b001 - BTC encoding used on DL-MAP 0b010 - CTC encding used on DL-MAP 0b011 = ZT CC used on DL-MAP 0b100 to 0b111 -Reserved
DL-Map_Length	8 bits
Existence of UL-MAP IE for Initial Ranging and BW REQ/Periodic Ranging	2 bits	Bit # 0 : Existence of Initial Ranging UL-MAP IE Bit # 1 : Existence of BW REQ/Periodic Ranging UL-MAP IE
reserved	2 bits	Shall be set to zero
}

표 13 은 하향링크 프레임 프리픽스를 나타낸 일예이다.

Syntax	Size	Notes
DL_Frame_Prefix_Format() {
Used subchannel bitmap	6 bits	Bit #0: Subchannels 0-11 are used Bit #1: Subchannels 12-19 are used Bit #2: Subchannels 20-31 are used Bit #3: Subchannels 32-39 are used Bit #4: Subchannels 40-51 are used Bit #5: Subchannels 52-59 are used
Ranging_Change_Indication	1 bit
Repetition_Coding_Indication	2 bits	00 - No repetition coding on DL-MAP 01 - Repetition coding of 2 used on DL-MAP 10 - Repetition coding of 4 used on DL-MAP 11 - Repetition coding of 6 used on DL-MAP
Coding_Indication	3 bits	0b000 - CC encoding used on DL-MAP 0b001 - BTC encoding used on DL-MAP 0b010 - CTC encding used on DL-MAP 0b011 = ZT CC used on DL-MAP 0b100 to 0b111 -Reserved
DL-Map_Length	8 bits
Ranging_Region_Allocation_Indication	2 bits	Bit #0 : Initial Ranging region is allocated Bit #1 : BW REQ/Periodic Ranging region is allocated
reserved	2 bit
}

표 14 는 하향링크 프레임 프리픽스를 나타낸 일예이다.

Syntax	Size	Notes
DL_Frame_Prefix_Format() {
Used subchannel bitmap	6 bits	Bit #0: Subchannels 0-11 are used Bit #1: Subchannels 12-19 are used Bit #2: Subchannels 20-31 are used Bit #3: Subchannels 32-39 are used Bit #4: Subchannels 40-51 are used Bit #5: Subchannels 52-59 are used
Ranging_Change_Indication	1 bit
Repetition_Coding_Indication	2 bits	00 - No repetition coding on DL-MAP 01 - Repetition coding of 2 used on DL-MAP 10 - Repetition coding of 4 used on DL-MAP 11 - Repetition coding of 6 used on DL-MAP
Coding_Indication	3 bits	0b000 - CC encoding used on DL-MAP 0b001 - BTC encoding used on DL-MAP 0b010 - CTC encding used on DL-MAP 0b011 = ZT CC used on DL-MAP 0b100 to 0b111 -Reserved
DL-Map_Length	8 bits
Ranging_Region_Allocation_Indication	2 bits	Bit #0 : Initial Ranging region is allocated Bit #1 : BW REQ/Periodic Ranging region is allocated
Existence of UL-MAP IE for Initial Ranging and BW REQ/Periodic Ranging	2 bits	Bit #0 : Existence of Initial Ranging UL-MAP IE Bit #1 : Existence of BW REQ/Periodic Ranging UL-MAP IE
}

표 12 및 표 14 의 하향링크 프레임 프리픽스에서 'Existence of UL-MAP IE for Initial Ranging and BW REQ/Periodic Ranging' 필드는 비트맵 형태로 표현되는데, 0 번 비트는 초기 레인징/핸드오버 레인징 구간 할당 관련 UL-MAP IE 가 UL-MAP 메시지에 포함되었는지 여부를 나타내며, 1 번 비트는 대역요청/주기적 레인징 구간 할당 관련 UL-MAP IE 가 UL-MAP 메시지에 포함되었는지를 나타낸다.

또한, 상기 표 13 과 표 14 의 하향링크 프레임 프리픽스에서 'Ranging_Region_Allocation_Indication' 필드는 비트맵 형태로 표현되는데, 0 번 비트는 해당 프레임에서 초기 레인징/핸드오버 레인징 구간이 실제로 상향링크 프레임에 할당 되는지를 나타낸다. 한편 1 번 비트는 해당 프레임에서 대역요청/주기적 레인징 구간이 실제로 상향링크 프레임에 할당되는지를 나타낸다.

표 15 는 표 10 과 표 11 을 하나의 파라미터로써 나타낸 것이다.

Name	Type (1byte)	Length	Value
Ranging Region	mm	4 (one region) /8 (two regions)	Bit #0-7 : OFDMA Symbol offset Bit #8-14 : Subchannel offset Bit #15-21 : No. OFDMA Symbols Bit #22-28 : No. Subchannels Bit #29-30 : Ranging Method (0b00: Initial Ranging/Handover Ranging over two symbols, 0b01: Initial Ranging/Handover Ranging over four symbols, 0b10: BW Request/Periodic Ranging over one symbol, 0b11: BW Request/Periodic Ranging over three symbols) Bit #31 : reserved (If length is 8 bytes, first 4 bytes indicates first ranging region and the following 4 bytes indicates another ranging region.)

표 15 에 나타낸 바와 같이, 상향링크 구간 할당 정보 뿐 아니라 대역요청/주기적 레인징 구간 할당 정보를 하나의 UCD 메시지 파라미터로써 나타낼 수 있다.

표 16 은 하향링크 프레임 프리픽스를 나타낸 일예이다.

Syntax	Size(bits)	Notes
DL_Frame_Prefix_Format() {
Used subchannel bitmap	6	Bit #0: Subchannel group 0 Bit #1: Subchannel group 1 Bit #2: Subchannel group 2 Bit #3: Subchannel group 3 Bit #4: Subchannel group 4 Bit #5: Subchannel group 5
Ranging_Change_Indication	1
Repetition_Coding_Indication	2	0b00 - No repetition coding on DL-MAP 0b01 - Repetition coding of 2 used on DL-MAP 0b10 - Repetition coding of 4 used on DL-MAP 0b11 - Repetition coding of 6 used on DL-MAP
Coding_Indication	3	0b000: CC encoding used on DL-MAP 0b001: BTC encoding used on DL-MAP 0b010: CTC encoding used on DL-MAP 0b011: ZT CC used on DL-MAP 0b100: LDPC encoding used on DL-MAP 0b101 to 0b111 -Reserved
DL-MAP_Length	8
Ranging_Region_Allocation_Indication	2	Bit #0: When set to 1, Initial Ranging Region is allocated as defined by UCD message Bit #1: When set to 1, BW Request/Periodic Ranging Region is allocated as defined by UCD message
reserved	2	Shall be set to zero.
}

표 16 의 하향링크 프레임 프리픽스에서 비트맵 형태로 표현되는 'Ranging_Region_Allocation _Indication' 필드를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 0 번 비트는 해당 프레임에서 초기 레인징/핸드오버 레인징 구간이 UCD 메시지에서 정의한대로 상향링크 프레임에 할당 되는지 여부를 나타낸다. 또한, 1 번 비트는 해당 프레임에서 대역요청/주기적 레인징 구간이 UCD 메시지에서 정의한대로 상향링크 프레임에 할당되는지를 나타낸다.

예를 들어, 0 번 비트 값이 '0' 이고, UL-MAP 메시지가 초기 레인징(Initial Ranging)을 위한 UL-MAP IE 를 포함하지 않는 경우, 기지국은 초기 레인징(Initial Ranging) 구간을 할당하지 않은 것이다.

또한, 0 번 비트 값이 '1' 이고, UL-MAP 메시지가 초기 레인징(Initial Ranging)을 위한 UL-MAP IE 를 포함하지 않는 경우, 기지국은 표 11 의 UCD 메시지 파라미터 정보를 이용하여 초기 레인징(Initial Ranging) 구간을 할당한다. 이 경우, 이동단말은 표 11 과 같은 UCD 메시지 파라미터를 참조하여 초기 레인징(Initial Ranging)을 수행할 수 있다.

기지국은 상기 표 10, 표 11 또는 표 15 와 같은 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 포함하는 UCD 메시지를 주기적으로 이동단말들에게 전송함으로써, 매 프레임 전송되는 레인징 및 대역요청 구간 할당과 관련된 상향링크 맵 정보요소를 생략할 수 있다.

UCD 메시지를 통해 할당한 레인징 및 대역요청 구간을 변경할 필요가 있는 경우, 기지국은 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당과 관련된 상향링크 맵 정보요소를 포함하는 상향링크 맵 메시지를 전송한다. 또는, 변경된 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 포함하는 UCD 메시지를 전송함으로써, 이동단말이 레인징 및 대역요청 구간의 할당 정보를 갱신하도록 할 수 있다.

한편, 이동단말이 기지국으로부터 레인징 및 대역요청 구간 할당과 관련된 상향링크 맵 정보요소를 수신하지 못한 경우에도, 주기적으로 수신하는 UCD 메시지의 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보에 따라, 기지국에 레인징 요청 및 대역요청 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

상향링크 맵 메시지에 포함된 상향링크 맵 정보요소의 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 할당 정보가 UCD 메시지를 통해 획득한 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 할당 정보와 다른 경우, 이동단말은 상향링크 맵 메시지에 포함된 상향링크 맵 정보요소에서 할당하는 구간을 통해 레인징 및 대역요청을 수행할 수 있다.

또한, 기지국은 종래 기술과 같이 UCD 메시지를 통해 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 획득하지 않는 이동단말들도 레인징 및 대역요청을 수행할 수 있도록, UCD 메시지를 통해 레인징 및 대역요청의 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 이동단말들에게 전송할 뿐 아니라, 적절한 프레임 간격으로 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 할당정보가 포함된 상향링크 맵 정보요소를 상향링크 맵 메시지에 포함시켜 이동단말들에게 전송할 수 있다. 이때, 상향링크 맵 정보요소의 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보는 UCD 메시지의 레인징 및 대역요청 구간의 할당 정보와 동일하게 할 수 있다.

또한, 기지국은 하향링크 프리픽스를 통해, 기지국이 UCD 메시지에 포함된 파라미터에서 정의한 대로 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나를 할당했는지 여부에 관한 정보를 이동단말들에게 전송한다. 이동단말들은 상기 프리픽스를 수신함으로써, UL-MAP 메시지에 레인징 및 대역 요청 구간 중 적어도 하나의 할당정보를 나타내는 UL-MAP IE 가 생략되는 경우에도, 레인징 및 대역 요청을 수행할 수 있다.

또한, 기지국은 본 발명과 같이 UCD 메시지를 이용하여 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 획득하지 않는 이동단말들도 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나를 수행할 수 있도록 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 포함하는 상향링크 맵 정보 요소를 상향링크 맵 메시지에 포함시켜 이동단말들에게 전송할 수 있다.

따라서, 영역 내의 모든 이동단말들이 UCD 메시지를 이용하여 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 획득할 수 있는 경우에 한하여, 표 10, 표 11, 또는 표 15와 같은 UCD 메시지를 이용하여 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 전송할 수 있다.

표 17 은 기본 능력 요청 메시지(SBC-REQ) 및 기본 능력 응답 메시지에 포함되는 파라미터의 일례를 나타낸 것이다.

Type	Length	Value	Scope
167	1	bit #0:Ranging Region Allocation by UCD support bit #1-7: reserved	SBC-REQ, SBC-RSP

망 등록시에 기지국과 이동단말은 상기와 같은 파라미터를 이용하 이동단말들이 UCD 메시지를 이용하여 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 획득할 수 있는지 여부에 관한 협상을 수행할 수 있다.

도 7 은 UCD 메시지를 통해 상향링크 구간 할당 정보를 전송하는 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다. 이동단말이 기지국과 하향링크 동기를 획득하고(S701), 기지국으로부터 방송형태로 전송되는 하향링크 채널 서술자(DCD) 및 상향링크 채널 서술자(UCD) 메시지를 수신하여 상향 및 하향 채널 파라미터를 획득한다. 이때, 상기 UCD 메시지는 표 10 또는 표 15 와 같은 레인징 및 대역요청 구간 할당 정보를 포함한다.

이동단말은 UCD 메시지를 통해 획득한 초기 레인징 구간 할당 정보에 따라, 초기 레인징 구간에 초기 레인징을 위한 레인징 요청을 기지국에 전송한다. 이때, OFDMA 시스템에서는 초기 레인징 코드를 상향링크 초기 레인징 구간을 통해 전송한다. 한편, OFDM 및 단일 반송파(Single Carrier) 방식의 시스템에서는, 상기 초기 레인징 구간에 레인징 요청 메시지를 전송한다.

이동단말로부터 레인징 요청을 수신한 기지국은, 상향링크 전송 파라미터 조정값 및 레인징 상태(success 또는 continue)에 관한 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 이동단말에 전송한다(S703). 레인징 절차를 수행한 이동 단말은 망 등록을 위한 절차를 수행한다(S704).

이동단말은 주기적으로 레인징을 수행함으로써, 기지국과의 상향링크 통신을 위한 상향링크 전송 파라미터를 조정함으로써, 상향링크 전송 동기를 지속적으로 유지해야 한다. OFDMA 방식의 시스템에서는, 이동단말이 주기적 레인징 구간 할당 정보와 관련된 상향링크 맵 정보요소를 수신하지 않더라도, 주기적 레인징 수행시점이 되면 UCD 메시지의 주기적 레인징 구간 할당 정보 파라미터를 통해 획득한 상향링크 구간을 통해 주기적 레인징 코드를 기지국에 전송한다. 상기 UCD 메시지의 주기적 레인징 구간 할당 정보의 일례는 표 10, 표 15 에 나타낸 바와 같다.

주기적 레인징 코드를 수신한 기지국은, 레인징 응답 메시지를 통해, 상향링크 전송 파라미터 조정 값을 이동단말에게 전송한다. 그리고, 이동단말은 수신된 전송 파라미터 조정 값을 이용하여 기지국과 주기적 레인징 절차를 수행한다. 한편, 이동단말이 상향링크 데이터 전송을 위한 대역을 기지국에 요청하는 경우에는, UCD 메시지의 대역요청 구간 할당 정보 파라미터를 통해 획득한 대역 요청 구간을 통해 대역 요청 코드를 기지국에 전송한다. UCD 메시지의 대역 요청 할당 정보 파라미터의 일례는 표 10, 표 11 또는 표 15 에 나타낸 바와 같다. 상기 대역 요청 코드를 수신한 기지국은 상향링크 대역을 할당한다(S705).

기지국이 레인징 및 대역 요청 구간 중 적어도 하나를 변경하는 경우(S706), 변경된 상기 구간 할당 정보 파라미터를 이동단말에 전송할 필요가 있다. 이때, 기지국은 UCD 메시지를 통해 변경된 구간 할당 정보를 이동단말에 전송할 수 있다. 상기 UCD 메시지의 구간 할당 정보의 일례는 표 10, 표 11 및 표 15 에 나타낸 바와 같다. 그러나, UCD 메시지가 매 프레임 마다 전송되는 메시지가 아니고, 주기적으로 전송되므로, 변경 즉시 이동단말들에게 변경된 구간 할당 정보를 전송할 수 없다.

이러한 경우, 기지국은 상향링크 메시지에 포함된 상향링크 맵 정보 요소를 통해 변경된 레인징 및 대역 요청 구간 할당 정보를 이동단말들에게 전송할 수 있다(S707). 여기서, 기지국은 변경된 구간 할당 정보가 이동단말들에게 전송되기 전까지 상기 상향링크 맵 정보 요소를 이용하여 이동단말들에게 구간 할당 정보를 전송할 수 있다.

이동단말은 하향링크 프레임 프리픽스를 통해 레인징 및 대역 요청 구간 중 적어도 하나의 할당 정보를 포함하는 상향링크 맵 정보요소가 해당 프레임에 전송되는지를 판단한다. 상기 하향링크 프레임 프리픽스의 일례는 표 12, 표 13, 표 14 또는 표 16 에 나타낸 바와 같다. 그리고, 이동단말은 UCD 메시지의 파라미터에 정의된 대로 해당 프레임에 상기 구간이 할당되는지 여부를 판단한다.

판단 결과, UCD 메시지 파라미터에서 정의한 것과 다르게 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나를 위한 상향링크 구간이 할당되고, 레인징 및 대역 요청 중 적어도 하나를 수행할 필요가 있는 경우에, 이동단말은 상향링크 맵 정보요소에 따른 상향링크 구간에 상기 대역요청 및 레인징 중 적어도 하나를 수행한다(S708).

기지국은 이동단말들에게 주기적으로 UCD 메시지를 전송한다(S709). 상기 UCD 메시지는 방송 형태로 전송되는데, 레인징 및 대역 요청 구간 할당 정보 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 UCD 메시지에 포함된 구간 할당 정보의 일례는 표 10, 표 11 및 표 15 에 나타낸 바와 같다. 이동단말은 상기 UCD 메시지에 포함된 구간 할당 정보를 이용하여, 레인징 및 대역 요청 중 적어도 하나의 절차를 수행한다(S710).

기지국은 레인징 및 대역 요청 구간 중 적어도 하나의 할당정보가 변경되지 않은 경우에도, 일정한 프레임 간격으로, 레인징 및 대역요청 중 적어도 하나의 할당정보와 관련된 상향링크 맵 정보요소를 포함하는 상향링크 맵 메시지를 이동단말들에게 전송하면, UCD 메시지를 이용하여 레인징 및 대역요청 구간 중 적어도 하나의 정보를 획득할 수 없는 이동단말들도 레인징 및 대역 요청을 수행할 수 있다.

도 8 은 상향링크 구간 할당 정보를 전송하는 과정을 나타낸 일실시예 흐름도이다.

도 8 을 참조하면, 이동단말이 기지국과 하향링크 동기를 획득하고(S801), 기지국으로부터 방송형태로 전송되는 하향링크 채널 서술자(DCD) 및 상향링크 채널 서술자(UCD) 메시지를 수신하여 상향 및 하향 채널 파라미터를 획득한다(S802).

기지국은 초기 레인징 할당 정보가 포함된 상향링크 맵 정보요소를 상향링크 맵 메시지를 통해 일정한 간격으로 이동단말들에게 전송함으로써, 이동단말들에게 초기 레인징 구간에 관한 정보를 전달한다(S803). 이동단말은 상향링크 맵 정보 요소를 통해 할당된 초기 레인징 구간을 이용하여, 다음과 같이 초기 레인징 과정을 수행한다(S804). 먼저, 기지국에 초기 레인징을 위한 레인징 요청을 전송한다. 이때, OFDMA 시스템에서는 상향링크 초기 레인징 구간을 통해 초기 레인징 코드를 전송한다. 한편, OFDM 및 단일 반송파(Single Carrier) 방식의 시스템에서는, 상기 초기 레인징 구간에 레인징 요청 메시지를 전송한다. 이동단말로부터 레인징 요청을 수신한 기지국은 상향링크 전송 파라미터 조정값 및 레인징 상태(success 또는 continue) 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 이동단말에 전송한다.

상기 설명한 바와 같이, 기지국은 UCD 메시지를 통해 레인징 구간 할당 정보를 이동단말에게 전송할 수 있다. 이러한 경우, 레인징 구간 할당 정보를 포함하는 상향링크 맵 정보요소를 생략하고 상향링크 맵 메시지를 전송할 수 있다. 그러나, UCD 메시지를 통해 레인징 구간 할당 정보를 획득할 수 없는 이동단말이 존재할 수 있다.

이러한 경우, 이동단말은 기본 능력 요청 메시지(SBC-REQ)를 통해 UCD 메시지를 통한 레인징 구간 할당 지원여부가 불가능함을 알리는 파라미터를 기지국에 전송한다(S805). 상기 파라미터의 일례는 표 17 에 나타낸 바와 같다. 한편, 기지국은 상기 기본 능력 요청 메시지(SBC-REQ)에 상응하는 이동단말의 기본 능력 응답 메시지(SBC-RSP)를 통해, 상기 표 17 에 나타낸 파라미터를 전송할 수 있다(S806). 한편, 기지국이 상기 기본 능력 요청 메시지 이외에, 이동단말의 레인징 요청 메시지에 포함된 MAC 버전(version)을 통해서도, 상기 이동단말이 UCD 메시지를 통한 레인징 구간 할당을 지원하는지 여부를 알 수 있다.

상기 이동 단말은 나머지 네트워크 엔트리 절차를 수행한다(S807). 여기서, 나머지 네트워크 엔트리 절차는, 도 2 에 있어서, S24 내지 S29 를 수행하는 것을 의미한다.

상기와 같이, UCD 메시지를 통한 구간 할당 정보를 수신할 수 없는 이동단말이 존재하는 경우, 상향링크 맵에 포함된 상향링크 맵 정보 요소를 통해서 상기 구간 할당 정보를 이동단말에 전송한다(S808). 상기 구간 할당 정보는 실제 할당되는 프레임에 상응하는 상향링크 맵에 포함된 상향링크 맵 정보 요소를 통해 전송된다.

UCD 메시지를 통한 구간 할당 정보를 수신할 수 없는 이동단말에 대해서는, 상기 상향링크 맵 정보 요소 뿐 아니라, UCD 메시지를 통해 상기 구간 할당 정보를 전송한다. 이때, 하향링크 프레임 프리픽스를 통해 상기 UCD 메시지를 통해 상기 구간 할당 정보를 전송한다는 정보를 전송할 수 있다. 표 10, 표 11 및 표 15 는 상기 UCD 메시지에 포함되는 파라미터의 일례이고, 표 12, 표 13, 표 14 및 표 16 은 상기 하향링크 프레임 프리픽스에 포함되는 파라미터의 일례이다.

UCD 메시지를 통한 구간 할당 정보를 수신할 수 없는 이동단말이 망 등록을 해제하거나, 다른 기지국 영역으로 이동하여 해당 기지국 영역내의 모든 이동단말들이 UCD 메시지를 통해 구간할당 정보를 수신할 수 있게 되면, 기지국은 하향링크 프레임 프리픽스를 통해, 하향링크 맵 메시지에 구간 할당을 위한 하향링크 맵 정보요소가 생략된다는 정보를 전송한다. 한편, UCD 메시지에 포함되는 파라미터를 이용하여 구간 할당에 관한 정보를 전송한다.

본 발명은 주기적으로 전송되는 메시지를 통해 상향링크 구간 할당 정보를 전송함으로써, 효율적으로 상향링크 구간 할당 정보를 전송할 수 있는 효과가 있다.

Claims

이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법에 있어서,

이동 단말이 기지국과의 하향링크 동기를 획득하는 단계;

레인징(ranging) 요청 및 상향링크 대역 요청 중 적어도 하나를 위한 구간 할당 정보에 관련된 레인징 영역(ranging region)을 포함하고, 상기 레인징 요청 및 상향링크 대역 요청 중 적어도 하나를 위한 코드 집합을 포함하는 상향 링크 채널 서술자(Uplink Channel Descriptor)를 상기 이동 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및

상기 레인징 영역을 통해 상기 코드 집합에 포함된 코드를 상기 이동 단말이 상기 기지국으로 송신하는 단계;

를 포함하는

이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 레인징 영역은 상기 코드 집합에 포함된 코드가 송신될 수 있는 주파수 및 시간 자원을 나타내는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 레인징 영역은 OFDMA 심볼 오프셋 값, 서브 채널 오프셋 값, OFDMA 심볼의 개수, 서브 채널의 개수 및 레인징 방법(Ranging Method)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 OFDMA 심볼 오프셋 값은 8 비트로 표시되고, 상기 서브 채널 오프셋 값은 7비트로 표시되고, 상기 OFDMA 심볼의 개수는 7비트로 표시되고, 상기 서브 채널의 개수는 7비트로 표시되고, 상기 레인징 방법은 2 비트로 표시되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 레인징 영역은 초기 레인징, 핸드오버 레인징, 주기적인 레인징 및 대역 요청 중 적어도 하나를 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 레인징 영역 및 코드 집합은 상기 기지국에 의해 할당되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 레인징 영역 및 코드 집합은 경쟁 기반(contention based)으로 할당되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 코드 집합은 복수의 CDMA 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제1항에 있어서,

또 다른 상향 링크 채널 서술자를 상기 이동 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제9항에 있어서,

상기 또 다른 상향 링크 채널 서술자에 상기 레인징 영역이 포함되지 않는 경우,

상기 레인징 영역을 포함한 상향 링크 맵 정보요소(Uplink Map Information Element)를 상기 이동 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및

상기 상향 링크 맵 정보요소에 포함된 레인징 영역을 통해 상기 코드 집합에 포함된 코드를 상기 이동 단말이 상기 기지국으로 송신하는 단계

를 더 포함하는

이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 상향 링크 맵 정보요소는, 매 프레임마다 전송되는 상향 링크 맵(uplink MAP) 메시지에 포함되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 상향 링크를 위한 정보를 송수신하는 방법.
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