KR100946878B1 - 통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널 할당 시스템 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널 할당 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 이동 단말기가 서빙 앵커 기지국에서 타겟 앵커 기지국으로 고속 스위칭을 수행한 후 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당받은 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel)이 존재하지 않음을 검출하고; 상기 이동 단말기가 상기 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출함에 따라 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하고; 상기 타겟 앵커 기지국은 상기 CQICH 할당 요구를 수신함에 따라 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당해야함을 검출함을 특징으로 한다.
CQICH 할당 요구, 대역폭 요구 헤더, 서빙 Anchor 기지국, 타겟 Anchor 기지국, 스위치 구간

Description

통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널 할당 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ALLOCATING A CHANNEL QUALITY INFORMATION CHANNEL IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정을 도시한 순서도
도 2는 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작시 사용하는 ASR 슬롯의 포맷을 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭 동작 과정을 도시한 신호 흐름도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CQICH 할당 요구를 위한 Bandwidth Request 헤더 포맷을 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정을 도시한 순서도
본 발명은 통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel, 이하 'CQICH'라 칭하기로 한다)을 할당하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: 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) 통신 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 고속의 전송 속도를 지원한다. 여기서, 상기 무선 MAN 통신 시스템은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 통신 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다. 따라서, 현재 차세대 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 통신 시스템 및 무선 MAN 통신 시스템에 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)의 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템을 개발하여 차세대 통신 시스템에서 제공하고자 하는 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 무선 MAN 통신 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 Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 상기 무선 MAN 통신 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용한 통신 시스템이기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 전송함으로써 고속 데이터 전송이 가능하다. 이하, 설명의 편의상 상기 IEEE 802.16 통신 시스템을 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 일 예로 하여 설명하기로 한다.
그러면 상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 서빙 기지국(seving BS)에서 타겟 기지국(target BS)으로의 연결 전환 즉, 핸드오버(handover)를 수행하는 다양한 방식들중 고속 기지국 스위칭(FBSS: Fast Base Station Switching, 이하 'FBSS'라 칭하기로 한다) 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 FBSS 방식은 링크 품질(link quality)을 개선시키기 위해 선택 다이버시티(selection diversity)와 고속 스위칭 메카니즘(fast switching mechanism)을 사용하는 핸드오버 방식이다. 상기 FBSS 방식을 사용할 경우 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)는 상기 MS의 다이버시티 셋(diversity set)에 존재하는 액티브 기지국들중 오직 1개의 액티브 기지국, 즉 앵커(Anchor) 기지국(이하 'Anchor 기지국'이라 칭하기로 한다)과만 신호를 송수신하게 된다. 여기서, 상기 Anchor 기지국은 일종의 서빙 기지국(serving BS)이며, 상기 MS의 기지국 선택 방식에 상응하게 변경 가능함은 물론이다. 그러면 여기서 상기 다이버시티 셋에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 다이버시티 셋을 구성하는 액티브 기지국들 각각은 임시 기지국 식별자(Temp BS ID: Temporary Base station Indicator, 이하 'Temp BS ID'라 칭하기로 한다)로 구분되며, 상기 다이버시티 셋을 구성하는 모든 액티브 기지국들은 해당 MS의 수용 능력(capability)과, 보안 파라미터들(security parameters)과, 서비스 플로우들(service parameters)과, 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC' 이라 칭하기로 한다) 계층 관련 컨텍스트 정보(full MAC context information)를 공유한다. 상기 다이버시티 셋을 구성하는 액티브 기지국들 각각은 각 액티브 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기에 따라 상기 다이버시티 셋에서 제외될 수도 있고, 현재 상기 다이버시티 셋을 구성하지 않는 새로운 기지국이 상기 다이버시티 셋을 구성하는 새로운 액티브 기지국으로 추가될 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 MS는 상기 다이버시티 셋을 구성하는 액티브 기지국들중 어느 한 액티브 기지국을 Anchor 기지국으로 선택하게 되는데, 이 경우 상기 Anchor 기지국으로 선택되는 액티브 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기, 일 예로 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)가 다른 액티브 기지국들에서 송신하는 신호들의 CINR들과 비교하여 가장 크다. 따라서, 상기 FBSS 방식을 사용할 경우 상기 MS는 상기 Anchor 기지국과만 통신을 수행한다. 여기서, 현재 MS와 통신을 수행하는 Anchor 기지국을 '서빙 Anchor 기지국'이라 칭하기로 한다. 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국과 통신을 수행하는 중에 상기 다이버시티 셋을 구성하는 액티브 기지국들 각각에 대해 신호 품질을 측정한다. 상기 신호 품질을 측정한다 함은 해당 신호의 CINR을 측정함을 나타내며, 상기 신호 품질 측정 결과 현재의 서빙 Anchor 기지국보다 우수한 신호 품질을 제공하는 액티브 기지국이 존재함을 검출하면 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에서 현재의 서빙 Anchor 기지국보다 우수한 신호 품질을 제공하는 액티브 기지국으로 핸드오버를 수행하기를 결정하고, 따라서 고속 스위칭을 수행한다. 여기서, 상기 현재의 서빙 Anchor 기지국보다 우수한 신호 품질을 제공하며, 상기 MS가 고속 스위칭을 수행하는 액티브 기지국을 '타겟(target) Anchor 기지국'이라 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 101단계에서 MS는 서빙 Anchor 기지국과 통신을 수행하다가 103단계에서 상기 MS의 다이버시티 셋을 구성하는 액티브 기지국들 각각에 대한 신호 품질을 측정하고 105단계로 진행한다. 여기서, 상기 MS가 상기 서빙 Anchor 기지국과 통신을 수행한다는 것은 상기 서빙 Anchor 기지국이 송신하는 MAP 메시지, 즉 DL(downlink)-MAP 메시지 및 UL(uplink)-MAP 메시지에 상기 MS를 위한 할당 정보가 포함되었음을 나타낸다.
상기 105단계에서 상기 MS는 Anchor 기지국을 변경해야 하는지, 즉 고속 스위칭을 수행해야하는지 검사한다. 여기서, 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국의 신호 품질보다 우수한 신호 품질을 가지는 액티브 기지국이 존재할 경우 상기 Anchor 기지국을 변경해야함을 결정한다. 상기 검사 결과 상기 Anchor 기지국을 변경할 필요가 없을 경우 상기 MS는 상기 101단계로 되돌아간다. 상기 105단계에서 검사 결과 상기 Anchor 기지국을 변경해야할 경우 상기 MS는 107단계로 진행한다.
상기 107단계에서 상기 MS는 스위치 구간(switch period)의 시작 시점을 검출하고 109단계로 진행한다. 여기서, 상기 스위치 구간은 MS가 서빙 Anchor 기지국에게 상기 MS 자신이 상기 서빙 Anchor 기지국이 아닌 새로운 액티브 기지국, 즉 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행할 것임을 통보하는 구간으로서, 상기 스위치 구간에 대해서는 하기에서 도 2를 참조하여 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 스위치 구간의 시작 시점을 검출한 MS는 상기 109단계에서 상기 스위치 구간에서 상기 서빙 Anchor 기지국으로 상기 MS가 상기 서빙 Anchor 기지국에서 고속 스위칭을 수행할 타겟 Anchor 기지국의 Temp BS ID를 송신하고 111단계로 진행한다. 여기서, 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 할당받은 CQICH를 통해서 상기 타겟 Anchor 기지국의 Temp BS ID, 즉 상기 Temp BS ID에 해당하는 코드워드(codeword)를 상기 서빙 Anchor 기지국으로 송신한다. 상기 CQICH는 상기 MS가 상기 서빙 Anchor 기지국의 CQI 값을 피드백(feedback)하거나 혹은 상기 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭 동작 과정에서 제어 신호를 송신하는데 사용되는 채널이다.
또한, 상기 Temp BS ID에 해당하는 코드워드는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
Value Description
0b100000 Active BS for TEMP_BS_ID = 000
0b100001 Active BS for TEMP_BS_ID = 001
0b100010 Active BS for TEMP_BS_ID = 010
0b100011 Active BS for TEMP_BS_ID = 011
0b100100 Active BS for TEMP_BS_ID = 100
0b100101 Active BS for TEMP_BS_ID = 101
0b100110 Active BS for TEMP_BS_ID = 110
0b100111 Active BS for TEMP_BS_ID = 111
0b101000 Acknowledgement of Receipt of Anchor BS Switch IE
상기 표 1에서, Value는 액티브 기지국들 각각의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드를 나타낸다. 일 예로, 상기 MS가 서빙 Anchor 기지국에서 Temp BS ID가 '011'인 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행하고자 할 경우에는 상기 서빙 Anchor 기지국으로 상기 Temp BS ID 011에 해당하는 코드워드 0b100011를 CQICH를 통해 송신한다. 상기 표 1에서 코드워드 0b101000은 액티브 기지국의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드가 아니라 상기 서빙 Anchor 기지국이 상기 MS에게 송신한 Anchor 기지국 스위치 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)(Anchor BS Switch IE)를 수신하였음을 통보하는데 사용되는 코드워드이다. 상기 Anchor BS Switch IE의 포맷(format)에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 111단계에서 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에 대한 CQI 값을 상기 타겟 Anchor 기지국의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드를 송신한 CQICH와 동일한 CQICH를 통해 송신하고 113단계로 진행한다. 상기 113단계에서 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 상기 MS의 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭 취소 요구를 나타내는 Anchor BS Switch IE가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 Anchor BS Switch IE의 포맷(format)은 하기 표 2a 및 표 2b에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
Anchor BS Switch IE(){
N_Anchor BS_Switch 4bits Number of Anchor BS switching indicated in this IE
for(i=0;i<N_Anchor BS_Switch;i++){
CID 16bits Basic CID of a MS whose anchor BS switching is indicated in this IE
Action code 2bits 00 - The MS shall switch to the Anchor BS specified in the fast Anchor BS selection information in the Fast-feedback channel, at the default time specified by the switching period defined in the DCD 01 - The MS shall switch to the Anchor BS specified in this IE and at the action time specified in this IE 10 - The MS shall cancel all anchor switching procedure, stop switching timer and remain on the current anchor BS 11 - reserved
if (Action code ==01){
Action time(A) 3bits In units of frames, 000 means the MS shall switch at the default time specified by the switching period defined in DCD
TEMP BS ID 3bits TEMP BS ID of the anchor BS to switch to.
}
Syntax Size Notes
If(Action code==00 || Action code==01){
CQICH Allocation Indicator 1bit To indicate if CQICH allocation at the new Anchor BS is included in this IE
if(CQICH Allocation Indicator ==1){
CQICH ID Variable Index to uniquely identify the CQICH resource assigned to the MS after the MS switched to the new Anchor BS
Feedback channel offset 6bits Index to the Fast feedback channel region of the new Anchor BS marked by UIUC=0
Period(p) 2bits A CQI feedback is transmitted on the CQICH every 2p frames
Frame offset 3bits The MS starts reporting at the frame of which the number has the same 3 LSB as the specified frame offset. If the current frame is specified, the MS should start reporting in 8frames.
Duration(d) 3bits A CQI feedback is transmitted on the CQI channels indexed by the CQICH ID for frames if d=0, the CQICH is deallocated if d=111, the MS should report until the BS commend for the MS to stop
}
}
}
상기 표 2a 및 표 2b에서 N_Anchor BS_Switch는 상기 Anchor BS Switch IE에 포함된 Anchor 기지국 고속 스위칭 정보들의 개수를 나타내며, 상기 Anchor BS Switch IE는 MAP 메시지에 포함되어 브로드캐스팅(broadcasting)되므로 다수의 MS들에 할당된 Anchor 기지국 고속 스위칭 정보들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 앵커 기지국 고속 스위칭 정보들 각각은 “for (i = 0; i< N_Anchor BS_Switch;i++)” 구조내의 정보들 각각과 동일하다. 상기 Anchor BS Switch IE는 각 Anchor 기지국 고속 스위칭 정보에 대한 연결 식별자(CID: Connection Identifier, 이하 'CID'라 칭하기로 한다)와, 액션 코드(Action code, 이하 'Action code'라 칭하기로 한다)와, Action code에 따른 CQICH 할당 정보를 포함한다. 상기 CID는 각 MS의 기본 CID(Basic CID, 이하 'Basic CID'라 칭하기로 한다)를 나타내며, 상기 Action code는 상기 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭하는 스위치 구간에 대한 정보 혹은 상기 서빙 Anchor 기지국이 지시하는 타겟 Anchor 기지국으로 상기 서빙 Anchor 기지국이 지시한 구간, 즉 스위치 구간에 상기 MS가 고속 스위칭하도록 명령하거나 혹은 고속 스위칭 취소를 명령하는 등의 정보를 나타낸다.
즉, 상기 표 2a에 나타낸 바와 같이 상기 Action code가 '00'으로 표기되어 있을 경우 상기 MS는 다운링크 채널 디스크립터(DCD: Downlink Channel Descriptor, 이하 'DCD'라 칭하기로 한다) 메시지에 포함되어 있는 스위치 구간에 따른 디폴트 시간에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행해야함을 나타내며(00 - The MS shall switch to the Anchor BS specified in the fast Anchor BS selection information in the Fast-feedback channel, at the default time specified by the switching period defined in the DCD), 상기 Action code가 '01'로 표기되어 있을 경우 상기 MS는 상기 Anchor BS Switch IE에 포함되어 있는 액션 시간(action time, 이하 'action time'라 칭하기로 한다)에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행해야함을 나타내며(01 - The MS shall switch to the Anchor BS specified in this IE and at the action time specified in this IE), 상기 Action code가 '10'으로 표기되어 있을 경우 상기 MS는 상기 고속 스위칭 동작을 취소하며 상기 서빙 Anchor 기지국과의 통신을 지속해야함을 나타낸다(10 - The MS shall cancel all anchor switching procedure, stop switching timer and remain on the current anchor BS).
또한, 상기 표 2b에서, 상기 CQICH 할당 정보는 상기 MS가 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보이며, 상기 CQICH 할당 정보는 CQICH 식별자(CQICH ID)와, UL-MAP 메시지에 정의된 CQI 영역 내 실제 상기 MS게 할당된 CQICH의 위치를 나타내는 피드백 채널 오프셋(Feedback channel offset)과, CQI 값을 보고하는 주기를 나타내는 Period(p)와, 상기 MS가 CQI 값을 보고 시작하는 시점을 나타내는 프레임 오프셋(Frame offset)과, 상기 타겟 Anchor 기지국으로부터 할당받은 CQICH의 유효 사용 구간에 대한 정보를 나타내는 Duration(d) 등을 포함한다. 따라서 상기 CQICH 할당 정보를 수신한 MS는 상기 CQICH를 통해 상기 Frame offset 시간 이후부터 프레임 구간 동안 2p 프레임마다 상기 타겟 Anchor 기지국으로 CQI 값을 보고하게 된다.
한편, 상기 113단계에서 검사 결과 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 상기 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭 취소를 나타내는 Anchor BS Switch IE가 수신되었을 경우, 즉 상기 Action code가 10으로 표기되어 있을 경우 상기 MS는 115단계로 진행한다. 상기 115단계에서 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭을 취소하고 종료한다.
또한, 상기 113단계에서 검사 결과 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 상기 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭 취소를 나타내는 Anchor BS Switch IE가 수신되지 않았을 경우 상기 MS는 117단계로 진행한다. 상기 117단계에서 상기 MS는 상기 스위치 구간이 종료되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 스위치 구간이 종료되지 않았을 경우 상기 MS는 상기 109단계로 되돌아가서 서빙 Anchor 기지국에게 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭을 통보하는 정보, 즉 상기 타겟 Anchor 기지국의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드를 반복하여 송신할 수 있으며, 상기 타겟 Anchor 기지국의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드 반복 송신은 상기 117단계에서 설명한 바와 같이 상기 스위치 구간이 종료되거나 혹은 상기 113단계에서 설명한 바와 같이 상기 스위치 구간이 종료되지는 않았으나 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 상기 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭 취소를 나타내는 Anchor BS Switch IE가 수신될 때까지 수행된다.
상기 117단계에서 검사 결과 상기 스위치 구간이 종료되었을 경우 상기 MS는 119단계로 진행한다. 상기 119단계에서 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 수신하였는지 검사한다. 여기서, 상기 MS는 상기 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 상기 MS가 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭 동작을 수행하기 전에 미리 할당되어 있는 CQICH 할당 정보를 통해서, 혹은 상기 스위치 구간 동안 상기 표 2a 및 표 2b에서 설명한 바와 같은 Anchor BS Switching IE를 통해서 알 수 있다. 이와는 달리 상기 MS는 상기 다이버시티 셋에 새로운 액티브 기지국을 추가하는 과정에서도 핸드오버 제어 메시지를 통해서 상기 액티브 기지국의 CQICH 할당 정보를 획득할 수 있는데, 상기 핸드오버 제어 메시지를 통한 다이버시티 셋 관리 동작은 직접적인 관련이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 검사 결과 상기 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 수신하지 않았을 경우 상기 MS는 121단계로 진행한다. 상기 121단계에서 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭 동작을 수행한 후 미리 설정한 설정 시간을 대기한다. 그리고, 상기 MS는 상기 설정 시간 내에 상기 타겟 Anchor 기지국이 브로드캐스팅하는 MAP 메시지를 통해 CQICH 할당 정보가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 CQICH 할당 정보를 포함하는 상기 MAP 메시지의 CQICH 할당 정보, 즉 CQICH 할당 IE(CQICH Alloc IE, 이하 'CQICH Alloc IE'라 칭하기로 한다)의 포맷은 하기 표 3에 나타난 바와 같다.
Syntax Size Notes
CQICH Alloc IE
CQICH ID Variable Index to uniquely identify the CQICH resource assigned to the MS The size of this field is dependent on system parameter defined in DCD
Feedback channel offset 6bits Index to the Fast feedback channel region marked by UIUC=0
Period(p) 2bits A CQI feedback is transmitted on the CQICH every 2p frames
Frame offset 3bits The MS starts reporting at the frame of which the number has the same 3 LSB as the specified frame offset. If the current frame is specified, the MS should start reporting in 8frames.
Duration(d) 3bits A CQI feedback is transmitted on the CQI channels indexed by the CQICH ID for frames if d=0, the CQICH is deallocated if d=111, the MS should report until the BS commend for the MS to stop
}
}
}
상기 표 3에서 타겟 Anchor 기지국에서 할당하는 CQICH Alloc IE는 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국과의 제어 신호 송신에 사용하는 CQICH 할당 정보를 나타내는 것이며, 상기 CQICH Alloc IE는 CQICH 식별자(CQICH ID)와, UL-MAP 메시지에서 정의된 CQI 영역내 실제 CQICH의 위치 정보를 알려주는 피드백 채널 오프셋(Feedback channel offset)과, CQICH를 할당받은 후 실제 CQI 값을 보고 시작하는 시점을 나타내는 프레임 오프셋(Frame offset)을 포함한다. 또한, 상기 CQICH Alloc IE는 상기 CQI 값을 보고하는 주기를 의미하는 Period(p)와, 상기 MS가 할당받은 CQICH를 사용할 수 있는 유효 시간을 나타내는 Duration(d) 등을 포함한다.
한편, 상기 121단계에서 상기 검사 결과 상기 CQICH 할당 정보가 수신되지 않을 경우 상기 MS는 123단계로 진행한다. 상기 123단계에서 상기 MS는 상기 타겟 Anchor 기지국의 CQICH 할당 정보를 수신하지 못했으므로, 즉 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 완료한 이후에도 상기 타겟 Anchor 기지국으로부터 상기 CQICH를 할당받지 못했으므로 상기 타겟 Anchor 기지국과의 네트워크 재진입(network re-entry) 동작을 수행하고 종료한다. 여기서, 상기 네트워크 재진입 동작이라 함은 상기 타겟 Anchor 기지국과 동기를 획득하고, 초기 레인징(initial ranging)과, 등록(registration) 및 인증(authentication) 등을 수행하는 동작을 나타낸다.
한편, 상기 119단계에서 검사 결과 상기 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 수신하였을 경우 상기 MS는 125단계로 진행한다. 또한, 상기 121단계에서 검사 결과 상기 CQICH 할당 정보를 수신하였을 경우 상기 MS는 상기 125단계로 진행한다. 상기 125단계에서 상기 MS는 상기 MS 자신에게 할당된 CQICH를 통해 상기 타겟 Anchor 기지국과의 고속 스위칭 동작 및 통신을 수행하고 종료한다.
상기 도 1에서는 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작시 사용하는 Anchor 스위칭 보고(ASR: Anchor Switch Reporting, 이후 'ASR' 이라 칭하기로 한다) 슬롯(slot)의 포맷에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작시 사용하는 ASR 슬롯의 포맷을 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 참조 번호 201은 MS의 서빙 Anchor 기지국과의 제어 신호 송신을 시간 축으로 도시한 것이고, 참조 번호 203은 상기 MS의 타겟 Anchor 기지국과의 제어 신호 송신을 도시한 것이다. 상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 FBSS 방식을 사용할 경우 시간축은 ASR 슬롯 단위로 분할된다. 여기서, 상기 ASR 슬롯은 다수개의, 일 예로 M개의 프레임들로 구성되는데, 상기 ASR 슬롯이 몇 개의 프레임들로 구성되는지는 기지국이 결정하며, MS는 상기 기지국이 결정한 상기 ASR을 구성하는 프레임들의 개수 M을 DCD 메시지를 통해 인식하게 된다.
또한, 참조부호 205는 상기 MS가 서빙 Anchor 기지국과 통신을 수행하고 있는 고속 스위칭 동작 이전의 ASR 슬롯을 나타내며, 참조부호 207과 참조부호 209는 상기 MS가 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭을 상기 서빙 Anchor 기지국에게 통보하는 제어 신호를 송신하는 스위치 구간내의 ASR 슬롯을 나타낸다. 상기 스위치 구간은 적어도 1개 이상의 ASR 슬롯들로 구성되며, 상기 스위치 구간이 몇 개의 ASR 슬롯들로 구성되는지 역시 기지국이 결정하며, 상기 MS는 상기 기지국이 결정한 상기 스위치 구간을 구성하는 ASR 슬롯들의 개수를 DCD 메시지를 통해 인식하게 된다. 참조 부호 211은 상기 MS가 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭을 수행한 이후, 즉 상기 스위치 구간이 종료된 이후 상기 타겟 Anchor 기지국과 통신을 수행하는 ASR 슬롯을 나타낸다.
먼저, 상기 MS가 서빙 Anchor 기지국과 통신을 수행하고 있는 고속 스위칭 동작 이전의 ASR 슬롯(205)에서 상기 MS는 서빙 Anchor 기지국과 통신을 수행하면서 상기 ASR 슬롯(205)내의 매 프레임마다 상기 서빙 Anchor 기지국 A의 CQI 값을 상기 서빙 Anchor 기지국으로 송신한다. 상기 ASR 슬롯(205)내에서 상기 MS는 서빙 Anchor 기지국 A에서 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭을 수행해야함을 결정하면, 상기 MS는 상기 고속 스위칭을 수행함을 결정한 시점에서 즉시 고속 스위칭을 수행하는 것이 아니라 상기 고속 스위칭을 결정한 해당 ASR 슬롯, 즉 ASR 슬롯(205) 구간이 종료될 때까지 대기한다.
그리고, 상기 ASR 슬롯(205) 구간이 종료되면 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에서 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행할 것임을 상기 스위치 구간 동안 상기 서빙 Anchor 기지국에게 통보한다. 여기서, 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에서 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행할 것임을 나타내는 지시자(indicator) IB와 서빙 Anchor 기지국의 CQI 값 CA를 상기 서빙 Anchor 기지국으로 송신한다. 상기 도 2에는 상기 지시자 IB와 CQI 값 CA가 한 프레임씩 교대로 송신되는 경우가 도시되어 있으나, 상기 스위치 구간에서 상기 지시자 IB와 CQI 값 CA을 송신하는 패턴(pattern)은 상기 MS가 가변적으로 결정할 수도 있음은 물론이며, 다만 상기 스위치 구간의 첫번째 ASR 슬롯에서 상기 지시자 IB와 CQI 값 CA를 적어도 한번 송신하기만 하면 된다.
또한, 상기 스위치 구간이 종료되고, 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행한 MS는 ASR 슬롯(211)에서 상기 타겟 Anchor 기지국과 통신을 수행하면서 상기 타겟 Anchor 기지국의 CQI 값을 송신한다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 FBSS 방식을 사용할 경우 상기 MS는 CQICH를 사용하여 제어 신호를 송신함으로써 서빙 Anchor 기지국에서 타겟 Anchor 기지국으로의 고속 스위칭을 수행하게 된다. 그런데, 상기 MS가 상기 스위치 구간에서 상기 서빙 Anchor 기지국에서 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행한 이후에 상기 타겟 Anchor 기지국으로부터 CQICH를 미리 할당받지 못한 경우에는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 타겟 Anchor 기지국과 네트워크 재진입 등을 수행해야만 하는 등 상기 MS의 연결 설정에 지연이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 MS가 상기 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭을 수행한 후에도 타겟 Anchor 기지국에서의 CQICH 할당 정보를 획득하지 못하게 되면 상기 MS는 상기 타겟 Anchor 기지국과 네트워크 재진입 동작 등과 같은 연결 설정 지연이 발생할 수 있는 동작을 수행하게 된다. 따라서, 상기 MS가 상기 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭을 수행한 후 신속하게 타겟 Anchor 기지국과의 연결을 설정할 수 있는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 CQICH 할당 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
삭제
또한, 본 발명은 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭시 CQICH 할당 시스템 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭시 MS가 타겟 Anchor 기지국으로 CQICH 할당을 요청하는 시스템 및 방법을 제공한다.
이러한 본 발명은; 통신 시스템에서 이동 단말기가 서빙 앵커 기지국에서 타겟 앵커 기지국으로 고속 스위칭을 수행한 후 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당받은 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel)이 존재하지 않음을 검출하고; 상기 이동 단말기가 상기 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출함에 따라 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하고; 상기 타겟 앵커 기지국은 상기 CQICH 할당 요구를 수신함에 따라 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당해야함을 검출함을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 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 통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel, 이하 'CQICH'라 칭하기로 한다)을 할당하는 시스템 및 방법을 제안한다. 본 발명은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에서 고속 기지국 스위칭(FBSS: Fast Base Station Switching, 이하 'FBSS'라 칭하기로 한다) 방식에 따른 고속 스위칭시 CQICH를 할당하는 시스템 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)가 서빙(serving) 앵커(Anchor) 기지국(이하 '서빙 Anchor 기지국'이라 칭하기로 한다)에서 타겟(target) 앵커 기지국(이하 '타겟 Anchor 기지국'이라 칭하기로 한다)으로 고속 스위칭을 수행한 후에도 상기 타겟 Anchor 기지국으로부터 CQICH를 할당받지 못한 경우 상기 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국으로 CQICH 할당을 요구하고, 상기 MS의 CQICH 할당 요구에 상응하게 상기 타겟 Anchor 기지국이 상기 MS로 CQICH를 할당하는 시스템 및 방법을 제안한다. 이하, 설명의 편의상 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템을 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 일 예로 하여 본 발명을 설명하기로 하며, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 뿐만 아니라 다른 통신 시스템에도 본 발명이 적용 가능함은 물론이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭 동작 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 MS(300)는 서빙 Anchor 기지국(350)과 통신을 수행한다(301단계). 여기서, 상기 MS(300)가 상기 서빙 Anchor 기지국(350)과 통신을 수행한다는 것은 상기 서빙 Anchor 기지국(350)이 송신하는 MAP 메시지, 즉 DL(downlink)-MAP 메시지 및 UL(uplink)-MAP 메시지에 상기 MS(300)를 위한 할당 정보가 포함되었음을 나타낸다. 상기 MS(300)는 상기 서빙 Anchor 기지국(350)과 통신을 수행하는 중에는 상기 서빙 Anchor 기지국(350)의 CQI 값을 상기 서빙 Anchor 기지국(350)에서 할당받은 CQICH를 통해 송신한다. 상기 MS(300)는 상기 서빙 Anchor 기지국(350)과 통신을 수행하는 중에 상기 MS(300)의 다이버시티 셋(diversity set)을 구성하는 액티브 기지국들 각각의 신호 품질을 측정한다(303단계). 여기서, 상기 액티브 기지국들 각각의 신호 품질을 측정한다함은 상기 액티브 기지국들 각각으로부터 수신되는 신호의 세기, 일 예로 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)를 측정하는 것을 나타낸다.
상기 MS(300)는 상기 다이버시티 셋을 구성하는 액티브 기지국들 각각에 대해 신호 품질을 측정한 결과 서빙 Anchor 기지국을 변경해야함을 결정하면, 즉 상기 MS(300)의 Anchor 기지국을 상기 서빙 Anchor 기지국(350)에서 상기 액티브 기지국들중 특정 액티브 기지국, 즉 타겟 Anchor 기지국(360)으로 변경해야함을 결정한다(305단계). 여기서, 상기 MS(300)는 상기 서빙 Anchor 기지국(350)으로부터 수신되는 신호 품질보다 우수한 신호 품질을 가지는 액티브 기지국, 즉 타겟 Anchor 기지국(360)이 존재할 경우 상기 MS(300)의 Anchor 기지국을 상기 서빙 Anchor 기지국(350)에서 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 변경해야함을 결정하는 것이다.
상기 MS(300)는 상기 Anchor 기지국을 변경해야함을 결정한 해당 Anchor 스위칭 보고(ASR: Anchor Switch Reporting, 이후 'ASR' 이라 칭하기로 한다) 슬롯(slot) 구간이 종료된 후 스위치 구간(switch period)의 시작 시점을 검출한다. 그리고, 상기 MS(300)는 상기 스위치 구간에서 상기 서빙 Anchor 기지국(350)으로 상기 MS(300)가 상기 서빙 Anchor 기지국(350)에서 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 고속 스위칭을 수행할 것임을 통보하기 위해 상기 타겟 Anchor 기지국(360)의 임시 기지국 식별자(Temp BS ID: Temporary Base station Indicator, 이하 'Temp BS ID'라 칭하기로 한다)에 해당하는 코드워드(codeword)를 상기 서빙 Anchor 기지국(350)으로 송신한다(307단계). 상기 ASR 슬롯 포맷(format)은 종래 기술 부분의 도 2에서 설명한 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작시 사용하는 ASR 슬롯 포맷과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 Temp BS ID에 해당하는 코드워드 역시 종래 기술 부분의 표 1에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 MS(300)는 상기 스위치 구간에서 상기 타겟 Anchor 기지국(360)의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드를 송신한 후 상기 서빙 Anchor 기지국(350)의 CQI 값을 상기 서빙 Anchor 기지국(350)으로 송신한다(309단계). 한편, 상기 스위치 구간이 종료되거나 상기 스위치 구간이 종료되지는 않았으나 상기 서빙 Anchor 기지국(350)으로부터 상기 MS(300)의 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로의 고속 스위칭 취소를 나타내는 Anchor 기지국 스위치 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)(Anchor BS Switch IE)를 수신할 때까지 상기 타겟 Anchor 기지국(360)의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드 송신 및 상기 서빙 Anchor 기지국(350)의 CQI 값 송신 동작은 반복된다(311단계, 313단계). 상기 Anchor BS Switch IE는 종래 기술 부분의 표 2a 및 표 2b에서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이렇게, 상기 MS(300)가 상기 스위치 구간에서 상기 타겟 Anchor 기지국(360)의 Temp BS ID에 해당하는 코드워드를 송신하여 상기 서빙 Anchor 기지국(350)에서 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 고속 스위칭할 것임을 상기 서빙 Anchor 기지국(350)으로 통보하였음에도 불구하고 상기 서빙 Anchor 기지국(350)이 이를 인식하지 못하게 되는 경우가 발생하게 된다(315단계). 상기 서빙 Anchor 기지국(350)이 상기 MS(300)의 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로의 고속 스위칭 통보를 인식하지 못했으므로 상기 서빙 Anchor 기지국(350)은 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 상기 MS(300)의 고속 스위칭 수행을 통보해줄 수 없게 된다.
한편, 상기 스위치 구간이 종료되면 상기 MS(300)는 상기 서빙 Anchor 기지국(350)에서 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 고속 스위칭을 수행한다(317단계). 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 고속 스위칭을 수행한 후 상기 MS(300)는 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로부터 CQICH를 할당받지 못했음을 인지하게 된다(319단계). 여기서, 상기 MS(300)는 상기 타겟 Anchor 기지국(360)에서 브로드캐스팅(broadcasting)하는 MAP 메시지를 통해 상기 타겟 Anchor 기지국(360)에서 상기 MS(300)에게 할당한 CQICH에 대한 할당 정보를 검출하게 되는데, 상기 MAP 메시지에 상기 MS(300)에 대한 CQICH 할당 정보가 존재하지 않을 경우 상기 MS(300)는 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로부터 CQICH를 할당받지 못했음을 인식하게 되는 것이다.
이렇게, 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로부터 CQICH를 할당받지 못했음을 인식하게된 MS(300)는 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 CQICH 할당 요구를 송신한다(321단계). 여기서, 상기 MS(300)는 상기 타겟 Anchor 기지국(360)으로 대역폭 요구(Bandwidth Request , 이하 'Bandwidth Request '라 칭하기로 한다) 헤더(header)의 타입(Type) 필드 값을 '111'로 설정하여 송신함으로써 상기 CQICH 채널 할당을 요구한다. 상기 CQICH 할당을 요구하기 위해 송신하는 Bandwidth Request 헤더 포맷은 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 타겟 Anchor 기지국(360)은 상기 MS(300)로부터 타입 필드 값이 111로 설정된 Bandwidth Request 헤더를 수신함에 따라 상기 MS(300)가 CQICH 할당을 요구함을 인식하고, 따라서 상기 MS(300)로 CQICH를 할당해야함을 인식한다(323단계). 따라서, 상기 타겟 Anchor 기지국(360)은 상기 MS(300)가 사용할 CQICH를 할당하고, 상기 CQICH 할당 정보를 상기 MS(300)로 송신한다(325단계). 상기 CQICH 할당 정보, 즉 CQICH 할당 IE(CQICH Alloc IE, 이하 'CQICH Alloc IE'라 칭하기로 한다)는 UL-MAP 메시지를 통해 브로드캐스팅되며, 상기 CQICH Alloc IE의 포맷은 종래 기술 부분의 표 3에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 도 3에서는 상기 Bandwidth Request 헤더를 사용하여 상기 MS(300)의 CQICH 할당 요구를 송신하는 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 MS(300)가 상기 타겟 Anchor 기지국(360)과 네트워크 재진입(network re-entry) 동작을 수행하는 중에 송신하는 레인징 요구(RNG-REQ: Ranging-Request, 이하 'RNG-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지에 TLV(Type, Length, Value)를 추가하는 형태로 상기 CQICH 할당 요구를 송신할 수도 있다. 즉, 상기 RNG-REQ 메시지의 TLV에 CQICH Allocation Indicator bit를 설정하고, 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 타겟 Anchor 기지국(360)이 상기 RNG-REQ 메시지에 CQICH Allocation Indicator bit이 설정되어 있을 경우 상기 MS(300)의 CQICH 할당 요구를 인식하여, 상기 MS(300)에게 CQICH를 할당하도록 하는 것이다.
또한, 상기 도 3에서는 상기 Bandwidth Request 헤더를 사용하여 상기 MS(300)의 CQICH 할당 요구를 송신하는 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 CQICH 할당 요구를 위한 새로운 메시지 혹은 메시지 헤더를 정의할 수도 있다.
상기 도 3에서는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 CQICH 할당 요구를 위한 Bandwidth Request 헤더 포맷에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CQICH 할당 요구를 위한 Bandwidth Request 헤더 포맷을 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 상기 Bandwidth Request 헤더는 MS가 신호, 즉 제어 신호 혹은 데이터를 송신하기 위한 대역폭 할당을 요구하기 위해 전송하는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC' 이라 칭하기로 한다) 헤더이며, 상기 Bandwidth Request 헤더의 각 필드에 도시되어 있는 숫자들은 해당 필드를 구성하는 비트수를 나타낸다. 상기 Bandwidth Request 헤더의 HT(Header Type) 필드는 헤더 타입을 나타내며, EC(Encryption control) 필드는 암호화 제어(encryption control)를 나타낸다. 또한, 타입(Type) 필드는 MAC 헤더의 타입을 나타내며, BR(Bandwidth Request) 필드는 상기 MS가 할당받기를 요구하는 요구 대역폭을 나타내며, Type 필드는 해당 대역폭 할당 요구의 타입을 나타낸다. 즉, 상기 Type 필드가 000으로 설정될 경우 대역폭 할당 요구가 incremental, 즉 이후 BR 필드에 설정된 값이 추후 상기 MS가 더 할당받기를 요구하는 대역폭이 얼마나 되는지를 의미한다는 것을 나타낸다. 즉, 상기 Type 필드가 값이 000으로 설정되고 BR 필드가 200으로 설정된다면 이후 200만큼의 대역폭을 더 할당해 줄 것을 요구함을 나타낸다.
또한, 상기 필드 값이 001로 설정된 경우는 상기 대역폭 할당 요구가 aggregate, 즉 이후 BR 필드에 설정된 값이 상기 MS가 할당받은 전체 대역폭이 얼마나 되어야 하는지를 의미한다는 것을 나타낸다. 즉, Type 필드가 001로 설정되고, 상기 BR 필드가 800으로 설정된다면 상기 MS가 현재까지 할당 받은 대역폭과 상기 대역폭 할당 요구를 통해서 할당받을 대역폭을 총계하여 800만큼의 대역폭이 상기 MS에게 할당됨을 나타낸다.
본 발명에서는 상기 Type 필드를 111로 설정하고, 상기 Type 필드가 111로 설정될 경우는 서빙 Anchor 기지국에서 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행한 MS가 상기 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH를 할당 요구하는 것을 나타내도록 제안한다. 상기 Type 필드 값이 111로 설정된 경우, BR 필드는 0, 즉 널(NULL)로 설정되거나, 혹은 상기 BR 필드에 상기 MS가 측정한 타겟 Anchor 기지국의 CQI 값과 관련되는 정보가 설정되도록 할 수도 있다. 여기서, 상기 BR 필드에 설정되는, 상기 MS가 측정한 타겟 Anchor 기지국의 CQI 값과 관련되는 정보는 일 예로 5비트(5bits)로 표현된다.
또한, 상기 Bandwidth Request 헤더의 CID(Connection IDentifier) 필드는 MS의 기본 CID(basic CID)를 나타내며, HCS(Header Check Sequence) 필드는 헤더 체크 시퀀스를 나타낸다. 즉, 상기 Bandwidth Request 헤더는 상기 MS의 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더(CQICH allocation request header)가 되는 것이다.
상기 도 4에서는 본 발명의 실시예에 따른 CQICH 할당 요구를 위한 Bandwidth Request 헤더 포맷에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16 통신 시스템에서 FBSS 방식에 따른 MS의 고속 스위칭 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 상기 도 5에 도시되어 있는 501 단계 내지 519단계까지의 과정은 종래 기술 부분의 도 1에서 설명한 101단계 내지 119단계까지의 과정과 실질적으로 동일한 동작을 수행하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그러면, 519단계에서 상기 MS는 서빙 Anchor 기지국으로부터 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 수신하였는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 수신하지 않았을 경우 상기 MS는 521단계로 진행한다. 상기 521단계에서 상기 MS는 상기 서빙 Anchor 기지국에서 상기 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭 동작을 수행한 후 미리 설정한 설정 시간을 대기한다. 그리고, 상기 MS는 상기 설정 시간 내에 상기 타겟 Anchor 기지국이 브로드캐스팅하는 MAP 메시지를 통해 CQICH 할당 정보가 수신되는지 검사한다. 상기 521단계에서 검사 결과 상기 CQICH 할당 정보가 수신되지 않을 경우 상기 MS는 523단계로 진행한다.
상기 523단계에서 상기 MS는 상기 타겟 Anchor 기지국의 CQICH 할당 정보를 수신하지 못했으므로, 즉 상기 서빙 Anchor 기지국으로부터 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 완료한 이후에도 상기 타겟 Anchor 기지국으로부터 상기 CQICH를 할당받지 못했으므로 상기 타겟 Anchor 기지국으로 CQICH 할당 요구를 위한 Bandwidth Request 헤더를 송신하고 525단계로 진행한다. 상기 525단계에서 상기 MS는 상기 Bandwidth Request 헤더를 송신한 횟수가 미리 설정한 최대 송신 횟수를 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 Bandwidth Request 헤더를 송신한 횟수가 상기 최대 송신 횟수를 초과하지 않았을 경우 상기 MS는 상기 521단계로 되돌아간다.
상기 525단계에서 검사 결과 상기 Bandwidth Request 헤더를 송신한 횟수가 상기 최대 송신 횟수를 초과하였을 경우 상기 MS는 527단계로 진행한다. 상기 527단계에서 상기 MS는 상기 타겟 Anchor 기지국과의 네트워크 재진입 동작을 수행하고 종료한다. 여기서, 상기 네트워크 재진입 동작이라 함은 상기 타겟 Anchor 기지국과 동기를 획득하고, 초기 레인징(initial ranging)과, 등록(registration) 및 인증(authentication) 등을 수행하는 동작을 나타낸다.
한편, 상기 519단계에서 검사 결과 상기 타겟 Anchor 기지국에서 사용할 CQICH 할당 정보를 수신하였을 경우 상기 MS는 529단계로 진행한다. 또한, 상기 521단계에서 검사 결과 상기 CQICH 할당 정보를 수신하였을 경우 상기 MS는 상기 529단계로 진행한다. 상기 529단계에서 상기 MS는 상기 MS 자신에게 할당된 CQICH를 통해 상기 타겟 Anchor 기지국과의 통신을 수행하고 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 광대역 무선 접속 시스템에서 FBSS 방식에 따른 고속 스위칭시 MS가 서빙 Anchor 기지국에서 타겟 Anchor 기지국으로 고속 스위칭을 수행한 후에도 상기 타겟 Anchor 기지국으로부터 CQICH를 할당받지 못할 경우 상기 MS가 직접 상기 타겟 Anchor 기지국으로 CQICH 할당을 요구하는 것을 가능하게 하여 상기 MS의 연결 설정 지연을 제거한다는 이점을 가진다. 특히, 본 발명은 고속 스위칭을 수행한 MS가 타겟 Anchor 기지국으로 Bandwidth Request 헤더를 사용하여 상기 CQICH 할당을 요구함으로써 상기 타겟 Anchor 기지국과의 연결 설정을 고속으로 진행할 수 있다는 이점을 가진다.

Claims (27)

  1. 통신 시스템에서 이동 단말기가 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel) 할당을 요구하는 방법에 있어서,
    서빙 앵커 기지국에서 타겟 앵커 기지국으로의 스위칭 후 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출하는 과정과,
    상기 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출함에 따라 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 단말기의 CQICH 할당 요구 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CQICH 할당을 요구하는 과정은 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더를 송신하는 과정임을 특징으로 하는 이동 단말기의 CQICH 할당 요구 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 CQICH 할당을 요구하는 과정은 상기 타겟 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 타겟 앵커 기지국의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 포함함을 특징으로 하는 이동 단말기의 CQICH 할당 요구 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 미리 설정된 타입을 가지는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 헤더임을 특징으로 하는 이동 단말기의 CQICH 할당 요구 방법.
  5. 통신 시스템에서 타겟 앵커 기지국이 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel) 할당을 위한 CQICH 할당 요구를 수신하는 방법에 있어서,
    이동 단말기로부터 상기 CQICH 할당을 위한 CQICH 할당 요구를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 CQICH 할당 요구는 CQICH 할당 요구 헤더이며, 상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 이동 단말기의 기본 연결 식별자(basic CID(Connection Identifier))와 상기 CQICH 할당 요구 헤더를 위한 헤더 체크 시퀀스(HCS: Header Check Sequence)를 포함함을 특징으로 하는 타겟 앵커 기지국의 CQICH 할당 요구 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구를 수신하면 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당해야함을 검출하는 과정과,
    상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당하는 과정을 더 포함하는 타겟 앵커 기지국의 CQICH 할당 요구 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 CQICH에 대한 할당 정보를 상기 이동 단말기로 송신하는 과정을 더 포함하는 타겟 앵커 기지국의 CQICH 할당 요구 수신 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 타겟 앵커 기지국의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 포함함을 특징으로 하는 타겟 앵커 기지국의 CQICH 할당 요구 수신 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 미리 설정된 타입을 가지는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 헤더임을 특징으로 하는 타겟 앵커 기지국의 CQICH 할당 방법.
  10. 통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel)을 할당하는 방법에 있어서,
    이동 단말기는 서빙 앵커 기지국에서 타겟 앵커 기지국으로의 스위칭 후 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출하는 과정과,
    상기 이동 단말기는 상기 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출함에 따라 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 과정과,
    상기 타겟 앵커 기지국은 상기 CQICH 할당 요구를 수신함에 따라 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당해야함을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 타겟 앵커 기지국은 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당해야함을 검출한 후, 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당하는 과정과,
    상기 타겟 앵커 기지국은 상기 CQICH에 대한 할당 정보를 상기 이동 단말기로 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 CQICH 할당을 요구하는 과정은 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더를 송신하는 과정임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 CQICH 할당을 요구하는 과정은 상기 타겟 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 타겟 앵커 기지국의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 미리 설정된 타입을 가지는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 헤더임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 방법.
  15. 통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel) 할당을 요구하는 시스템에 있어서,
    서빙 앵커 기지국에서 타겟 앵커 기지국으로의 스위칭 후 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당받은 CQICH가 존재하지 않음을 검출하면 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 이동 단말기를 포함하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 수신된 맵(MAP) 메시지를 모니터링하고, 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 CQICH 할당을 대기하고, 상기 MAP 메시지에 CQICH 할당 정보가 존재하지 않을 경우 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당된 CQICH가 존재하지 않음을 검출함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더를 송신함으로써 상기 CQICH 할당을 요구함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 상기 타겟 앵커 기지국으로 상기 CQICH 할당을 요구하는 CQICH 할당 요구 헤더를 송신함으로써 상기 CQICH 할당을 요구하며, 상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 타겟 앵커 기지국의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 미리 설정된 타입을 가지는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 헤더임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 시스템.
  20. 제2항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 이동 단말기의 기본 연결 식별자(basic CID(Connection Identifier))와 상기 CQICH 할당 요구 헤더를 위한 헤더 체크 시퀀스(HCS: Header Check Sequence)를 포함함을 특징으로 하는 이동 단말기의 CQICH 할당 요구 방법.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 앵커 기지국으로부터 수신된 맵(MAP) 메시지를 모니터링하는 과정과,
    상기 타겟 앵커 기지국으로부터 CQICH 할당을 대기하는 과정과,
    상기 MAP 메시지에 CQICH 할당 정보가 존재하지 않을 경우 상기 타겟 앵커 기지국으로부터 할당된 CQICH가 존재하지 않음을 검출하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 단말기의 CQICH 할당 요구 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 이동 단말기의 기본 연결 식별자(basic CID(Connection Identifier))와 상기 CQICH 할당 요구 헤더를 위한 헤더 체크 시퀀스(HCS: Header Check Sequence)를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 시스템.
  23. 통신 시스템에서 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel) 할당을 위한 CQICH 할당 요구를 수신하는 시스템에 있어서,
    이동 단말기로부터 상기 CQICH 할당을 위한 CQICH 할당 요구를 수신하는 타겟 앵커 기지국을 포함하며,
    상기 CQICH 할당 요구는 CQICH 할당 요구 헤더이며, 상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 이동 단말기의 기본 연결 식별자(basic CID(Connection Identifier))와 상기 CQICH 할당 요구 헤더를 위한 헤더 체크 시퀀스(HCS: Header Check Sequence)를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 수신 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 타겟 앵커 기지국은 상기 CQICH 할당 요구를 수신하면 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당해야함을 검출하고, 상기 이동 단말기에게 CQICH를 할당하는 과정 더 포함하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 수신 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 타겟 앵커 기지국은 상기 CQICH에 대한 할당 정보를 상기 이동 단말기로 송신함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 수신 시스템.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 상기 타겟 앵커 기지국의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 수신 시스템.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 CQICH 할당 요구 헤더는 미리 설정된 타입을 가지는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 헤더임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 CQICH 할당 요구 수신 시스템.
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