KR101429285B1 - 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 데이터 전송방법 Download PDF

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Abstract

무선통신 시스템에서 데이터 전송방법은 복수의 공유제어채널에 대한 정보를 수신하는 단계, 단말식별자를 이용하여 상기 복수의 공유제어채널 중에서 적어도 하나의 공유제어채널을 선택하는 단계, 상기 선택한 공유제어채널을 통하여 공유데이터채널의 사용을 지시하는 메시지를 수신하는 단계 및 상기 메시지에 따라 상기 공유데이터채널을 통하여 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 단말은 단말식별자를 이용하여 복수의 공유제어채널 중에서 특정 공유제어채널을 선택하고, 선택한 공유제어채널을 주기적으로 수신하여 공유제어채널을 통한 지시에 따라 공유데이터채널을 통해 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 데이터 전송방법{Method for transmitting data in wireless communication system}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 데이터 전송방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다.
3세대 이후의 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심볼간 간섭(inter-symbol interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)는 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.
일반적으로 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀(cell)이 배치된다. 하나의 셀에는 다수의 단말이 위치할 수 있다. 일반적으로 단말은 무선망(network)에 접속하기 위해 RRC 연결요청메시지를 무선망으로 전송하고, 무선망은 공유데이터채널을 통해 RRC 연결설정 메시지를 전송한다. RRC 연결되기 이전의 단말은 단말 전용의 RRC 메시지를 수신할 수 없고, 공유제어채널을 모니터링하여야 공유데이터채널을 통하여 전송되는 RRC 연결설정 메시지를 획득할 수 있다. 그러나, 단말은 어떤 공유제어채널을 모니터링해야 하는지를 결정하지 못하는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공유데이터채널을 통하여 전송되는 데이터를 수신하기 위하여 모니터링하여야 하는 공유제어채널을 선택할 수 있는 데이터 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법은 복수의 공유제어채널에 대한 정보를 수신하는 단계, 단말식별자를 이용하여 상기 복수의 공유제어채널 중에서 적어도 하나의 공유제어채널을 선택하는 단계, 상기 선택한 공유제어채널을 통하여 공유데이터채널의 사용을 지시하는 메시지를 수신하는 단계 및 상기 메시지에 따라 상기 공유데이터채널을 통하여 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 데이터 전송방법은 복수의 공유제어채널 중에서 단말식별자를 이용하여 적어도 하나의 공유제어채널을 선택하는 단계 및 선택된 공유제어채널을 모니터링하여, 상기 선택된 공유제어채널이 지시하는 공유데이터채널을 통해 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
단말은 단말식별자를 이용하여 복수의 공유제어채널 중에서 특정 공유제어채 널을 선택하고, 선택한 공유제어채널을 주기적으로 수신하여 공유제어채널을 통한 지시에 따라 공유데이터채널을 통해 전송되는 데이터를 수신할 수 있다. RRC 연결설정메시지와 같이 공유제어채널을 통하여 전송되는 RRC 메시지를 공유데이터채널을 통해 수신하고자 할 때, 단말은 자신이 모니터링해야 하는 공유제어채널을 결정할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, UMTS 시스템은 크게 단말(10; User Equipment; UE), UMTS 무선접속망(20; UMTS Terrestrial Radio Access Network; 이하 UTRAN) 및 핵심망(30; Core Network; 이하 CN)을 포함한다. 단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. UTRAN(20)은 적어도 하나의 무선망 서브시스템(21; Radio Network Sub-systems; 이하 RNS)으로 구성되며, 각 RNS(21)는 적어도 하나의 무선망제어기(22; Radio Network Controller; 이하 RNC) 및 RNC(22)에 의해서 관리되는 적어도 하나의 기지국(23; Base Station; BS)으로 구성된다. 기지국(23)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(23)에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다.
기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(23)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(23)으로의 통신을 의미한다.
단말과 망 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC) 계층은 단말과 망 사이에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 망 사이에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(physical layer), 데이터 링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(user plane)과 제어 신호(signaling) 전달을 위한 제어 평면(control plane)으로 구분된다.
도 2는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸다. 무선 프로토콜 계층들은 단말과 UTRAN 간에 쌍(pair)으로 존재하여, 무선 구간의 데이터 전송을 담당한다.
도 2를 참조하면, 제1 계층인 물리(Physical; PHY)계층은 다양한 무선 전송 기술을 이용해 데이터를 무선 구간에 전송하는 역할을 한다. 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. PHY(Physical) 계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.
제2 계층에는 MAC 계층, RLC(Radio Link Control) 계층이 존재한다. 제2계층의 MAC 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control)계층에게 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC) 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원하며, 상위계층으로부터 내려온 RLC 서비스 데이터 단위(Service Data Unit; 이하 SDU)의 분할 및 연결 (Segmentation and Concatenation) 기능을 수행할 수 있다.
제3 계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer; 이하 RB)들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 전송채널 및 물리채널의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.
특정 단말의 RRC 계층과 UTRAN의 RRC 계층이 서로 RRC 메시지를 주고받을 수 있도록 연결되어 있을 때 해당 단말은 RRC 연결상태(Connected state)에 있게 되며, 연결되어 있지 않을 때 해당 단말은 휴지상태(Idle state) 상태에 있게 된다. RRC 연결상태의 단말은 다시 URA_PCH 상태와 CELL_PCH 상태, CELL_FACH 상태, CELL_DCH 상태로 나누어진다. 휴지상태 또는 URA_PCH 상태, CELL_PCH 상태에 있는 단말들은 전력소모(Power Consumption)를 줄이기 위해 DRX(Discontinuous Reception) 방식을 이용하여 물리채널 PICH(Paging Indicator) 채널과 전송채널 PCH(Paging Channel) 채널이 매핑되는 물리채널 SCCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)를 불연속적으로(discontinuously) 수신한다. 이때, 단말은 PICH 또는 SCCPCH를 수신할 경우를 제외한 나머지 시간 구간 동안에는 수면모드(Sleeping Mode) 상태에 있게 된다. 종래기술에서 DRX 방식을 수행하는 단말은 CN 영역 특정 불연속수신 주기길이(CN Domain Specific DRX Cycle Length) 또는 UTRAN 영역 특정 불연속수신 주기길이(Specific DRX Cycle Length)마다 한번씩 깨어(wake-up) PICH 채널의 단말전용PI(Paging Indicator)를 수신한다. 여기서, 종래기술의 단말전용 PI는 특정 단말을 위한 페이징 메시지가 PCH 채널을 통해 전송될 것임을 특정 단말에게 알리기 위해 사용된다. PICH 채널은 10ms 길이의 PICH 프레임(frame)으로 구분되고, 하나의 PICH 프레임은 300 bits로 구성된다. PICH 프레임의 앞부분 288 bits는 단말전용 PICH 채널을 위해 사용되고, 하나 이상의 단말전용 PI를 전송한다. PICH 프레임의 뒷부분 12 bits는 전송하지 않는다. PICH 채널의 앞부분 288 bits를 UE PICH 채널이라 정의하고, 뒷부분 12 bits를 PICH 미사용부 분(PICH Unused Part)이라 정의한다.
도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)를 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)를 송신 및/또는 수신한다.
도 4는 RRC 연결 과정의 일예를 도시한 흐름도이다. 휴지상태(Idle state)의 단말이 UTRAN과 RRC 연결을 맺기 위해서는 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 휴지상태의 단말은 UTRAN으로 RRC 연결 요청 메시지(RRC connection request) 메시지를 전송한다(S110). RRC 연결 요청 메시지는 초기 단말을 식별하기 위한 랜덤 액세스 식별자(Random Access preamble identifier), 연결 이유 등을 포함한다. 단말은 기지국으로부터 전송받은 시스템 정보 또는 페이징 메 시지에 포함된 정보를 통하여 가능한 랜덤 액세스 시그너처(random access signature) 및 RACH 기회(occasion)를 선택하여 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 UTRAN으로 전송할 수 있다.
UTRAN은 단말로 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 전송한다(S120). RRC 연결 설정 메시지는 랜덤 액세스 식별자, 무선망 임시 식별자(temporary cell identifier), 무선 베어러 정보(radio bearer information) 등을 포함한다.
단말은 UTRAN으로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다(S130). RRC 연결 설정 완료 메시지는 무선망 임시 식별자, 단말 성능 정보 등을 포함한다. 단말과 UTRAN 간의 RRC 연결 설정이 완료되고(S140), 단말은 RRC 연결상태(Connected state)가 된다.
이하, 데이터 및 제어정보 전송을 위한 채널에 대하여 설명한다.
도 5는 HS-DSCH의 프로토콜 스택을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, SRNC(serving RNC)의 RLC 계층에서 전달된 데이터 유닛은 논리채널 DTCH(Dedicated Traffic Channel) 또는 DCCH(Dedicated Control Channel)를 통해 전용채널을 관리하는 MAC-d 개체(Entity)로 전달되며, CRNC(control RNC)의 MAC-c/sh/m을 거쳐서 기지국의 MAC-hs로 전달된다. 여기서 MAC-d는 전용채널을 관리하고, MAC-c/sh/m은 공용채널을 관리하며, MAC-hs는 HS-DSCH를 관리하는 MAC 개체이다.
전송채널 HS-DSCH(High Speed-Downlink Shared channel)는 단말에게 고속의 데이터를 전송하기 위해 사용된다. HS-DSCH는 2ms TTI(transmission time interval) 길이를 가지고 3 슬롯을 포함한다. HS-DSCH는 높은 데이터율(data rate)을 위하여 다양한 변조 코드셋(modulation code set; MCS)을 지원한다. HS-DSCH는 채널 환경에 따라 가장 적합한 MCS를 선정하여 최적의 처리율(throughput)로 데이터를 전송할 수 있다. 이를 위해서, HS-DSCH은 자동 재전송(automatic repeat request; ARQ) 기법과 채널 부호화(channel coding) 기법이 결합된 혼합형(hybrid) ARQ(이하 HARQ) 기법을 채택할 수 있다. HARQ 기법은 신뢰할 만한 데이터 전송이 이루어지게 한다.
도 6은 HS-PDSCH의 서브프레임의 구조를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, HS-PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared channel)의 서브프레임은 3개의 슬롯을 포함하고, 2ms TTI 길이를 가진다. 하나의 슬롯은 2560 칩(chips)로 M×10×2k 비트(k=4)의 길이를 가진다.
HS-PDSCH를 통하여 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조심볼이 전송될 수 있다. M은 변조심볼 당 비트수를 의미한다. QPSK일 때 M=2이고, 16 QAM일 때 M=4 이다.
물리 채널 HS-PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared channel)는 전송 채널인 HS-DSCH을 전달하기 위해 사용된다. HS-PDSCH는 확산 인자(Spreading Factor)가 16으로 고정되며, HS-DSCH 데이터 전송을 위해 예비된 채널화 코드 세트에서 선택된 하나의 채널화 코드에 해당한다. 하나의 단말에 대해 멀티 코드 전송 을 하는 경우, 동일한 HS-PDSCH 서브프레임 동안 복수의 채널화 코드들을 할당 받는다.
도 7은 채널의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, HS-DSCH를 통한 사용자 데이터를 전송하기 위해서는 HS-DSCH 제어정보(control information)의 전송이 필요하다. HS-DSCH 제어정보는 하향링크 고속공유제어채널(High Speed-Shared Control Channel; HS-SCCH) 및 상향링크 HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel)을 통해서 전송된다. 여기서, DPCH(Dedicated Physical Channel)은 양방향 물리채널로서 전송채널 DCH가 매핑된다. DPCH는 단말의 전용 데이터, 폐루프(closed loop) 전력제어에 필요한 전력제어신호 등과 같은 단말 전용의 L1 제어정보를 전달하기 위해 사용된다. F-DPCH(Fractional Dedicated Physical Channel)는 하향링크 채널로서 여러 개의 DPCH를 하나의 채널코드를 사용하여 전송하는 물리채널이다. 하나의 F-DPCH을 통해서는 여러 단말의 전용 데이터가 전송되지 않으며, F-DPCH는 폐루프 전력제어에 필요한 전력제어신호와 같은 복수 단말의 단말 전용의 L1 제어정보를 함께 전달하기 위해서 사용된다. 하향링크 F-DPCH이 있을 경우, 상향링크 DPCH이 함께 연동하여 동작한다. F-DCPH는 단말1(UE1), 단말2(UE2) 및 단말3(UE3)이 함께 하나의 채널코드를 사용하며, 이때 각 단말은 상향링크로 DPCH를 구비한다.
도 8은 HS-SCCH의 서브프레임의 구조를 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, HS-SCCH의 서브프레임은 3개의 슬롯을 포함하고, 2ms TTI를 가진다. 하나의 슬롯은 2560 칩(chips)으로 40 비트의 길이를 가질 수 있다. 하 향링크 HS-SCCH는 확산 인자(Spreading Factor) 128이 적용된다. HS-SCCH는 60 kbps의 전송 속도를 갖는 하향링크 물리채널이다. 하향링크 HS-SCCH를 통하여 전송되는 정보는 크게 TFRI(Transport Format and Resource related Information) 및 HARQ 관련 정보로 나눌 수 있다. 이외에도 전송되는 정보가 사용자 정보인지 여부를 알려주기 위하여 HS-SCCH를 통하여 단말 식별자(UE identity; H-RNTI) 정보가 전송된다.
하향링크 HS-SCCH를 통하여 전송되는 정보의 일예는 표 1과 같다.
Informations Value
TFRI 정보 Channelization-code-set information
(7 bits)		 xccs,1, xccs,2, …, xccs,7
Modulation scheme information
(1 bit)		 xms,1
Transport-block size information
(6 bits)		 xtbs,1, xtbs,2, …, xtbs,6
HARQ 정보 Hybrid-ARQ process information
(3 bits)		 xhap,1, xhap,2, xhap,3
Redundancy and constellation version
(3 bits)		 xrv,1, xrv,2, xrv,3
New data indicator
(1 bit)		 xnd,1
UE ID 정보 UE identity (16 bits) xue,1, xue,2, …, xue,16
TFRI 정보에는 채널화 코드 셋 정보(Channelization-code-set information; Xccs), 변조 방식 정보(Modulation scheme information; Xms) 및 전송블록 크기 정보(Transport-block size information; Xtbs)가 있다. HARQ 정보에는 HARQ 프로세스 정보(Hybrid-ARQ process information; Xhap), RV(Redundancy and constellation version; Xrv) 및 새로운 데이터 지시자(New data indicator; Xnd)가 있다. 단말 ID 정보는 단말 식별자(UE identity; Xue)이다.
도 9는 HS-SCCH의 코딩을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, Xccs 및 Xms는 다중화(mux)된다(X1). X1은 채널코딩1(Channel Coding 1)이 수행된다(Z1). Z1의 데이터율(Rate matching 1)을 맞춘다(R1). R1에 Xue로 단말 특정 마스킹(UE specific masking)이 수행된다(S1).
RV 파라미터 r, s, b는 접합되어 RV(Redundancy Version) 코딩되어 Xrv를 만든다. Xtbs, Xhap, Xrv 및 Xnd는 다중화(mux)된다(X2). X2는 단말 특정 CRC(UE specific CRC)가 부가된다(Y). Y에 채널코딩2(Channel Coding 2)가 수행된다(Z2). Z2의 데이터율(Rate matching 2)을 맞춘다(R2). S1 및 R2는 HS-SCCH로 물리채널 맵핑(Physical channel mapping)된다.
도 10은 HS-DPCCH의 프레임 구조를 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 상향링크 HS-DPCCH(High Speed-Dedicated Physical Control Channel)은 하향링크 HS-DSCH를 통한 데이터 전송과 관련된 상향링크 피드백 시그널링(feedback signaling)을 전송한다. HS-DPCCH는 특정 단말을 위한 전용채널로서, 상향링크 및 하향링크의 DPCH(Dedicated Physical Channel)과 연동하여 동작한다. 피드백 시그널링은 HARQ를 위한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative Acknowledgement) 정보 및 CQI(Channel Quality Indicator)로 구성된다. HS-DPCCH의 프레임은 2 ms 길이의 5개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 서브프레임은 3개의 슬롯으로 구성된다. HARQ ACK/NACK 정보는 HS-DPCCH 서브프레임의 첫 번째 슬롯을 통하여 전송되며, CQI는 HS-DSCH 서브프레임의 두 번째 및 세 번째 슬롯을 통하여 전송된다. HS-DPCCH는 항상 상향링크 DPCCH와 함께 전송된다. CQI는 하향링크 무선 채널의 상태 정보로서, 단말이 하향링크 CPICH(Common Pilot Channel)을 통하여 측정하여 기지국으로 전송한다. ACK/NACK은 HARQ 메커니즘에 의해서 하향링크 HS-DSCH를 통하여 전송된 사용자 데이터 패킷에 대한 ACK 또는 NACK 정보를 알려준다.
이제, 상술한 채널들을 통한 RRC 연결 과정에 대하여 설명한다.
무선망은 각 단말이 모니터링해야 하는 HS-SCCH을 RRC 신호를 통하여 알려준다. 즉, 무선망은 단말 전용의 RRC 메시지를 DCCH를 통해 단말에게 전송하여 해당 단말이 모니터링해야 하는 하나 이상의 HS-SCCH를 알려준다. 따라서, 어떠한 규칙없이 무선망이 알려주는 RRC 메시지의 정보에 따라 단말이 모니터링하는 HS-SCCH가 결정된다. 단말은 RRC 메시지가 지시하는 하나 이상의 모든 HS-SCCH를 모니터링해야 한다.
RRC 연결상태가 되기 위해서 단말은 RRC 연결요청메시지를 무선망에게 전송하고, 무선망은 CCCH(Common Control Channel)를 통해 RRC 연결설정메시지를 단말에게 전송한다. 이때 RRC 연결설정(RRC Connection Setup) 메시지가 HS-DSCH를 통하여 전송될 경우, HS-SCCH를 통하여 HS-DSCH을 통한 메시지의 전송을 단말에게 알려준다. RRC 연결 이전의 단말은 단말 전용의 RRC 메시지를 수신할 수 없다. 따라서, RRC 연결설정메시지와 같이 CCCH을 통하여 전송되는 RRC 메시지를 HS-DSCH를 통해 수신하고자 할 때, 단말은 어떤 HS-SCCH를 모니터링해야 하는지를 결정하지 못하는 문제가 발생한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 RRC 연결 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 단말은 망(Network)으로부터 시스템 정보를 수신한다(S210). 시스템 정보는 방송채널(broadcasting channel)을 통하여 전송될 수 있다. 시스템 정보는 복수의 공유제어채널(common control channel)에 대한 정보를 포함한다. 공유제어채널은 공유데이터채널(common data channel)을 통한 데이터를 수신하기 위한 제어정보를 전송하는 물리채널로서 HS-SCCH이 될 수 있다. 공유데이터채널은 여러 단말들이 공유하여 데이터를 수신하는 HS-DSCH이 될 수 있다. 시스템 정보는 복수의 HS-SCCH에 대한 정보를 포함하고, 단말은 시스템 정보로부터 복수의 HS-SCCH에 대한 정보를 획득할 수 있다.
단말은 RACH(Random Access Channel)을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하여 망으로부터 할당받은 무선자원을 통하여 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메지시를 망(Network)으로 전송한다(S220).
단말은 자신의 단말식별자를 이용하여 자신이 모니터링할 하나 이상의 HS-SCCH를 선택한다(S230). 즉, 단말은 공용채널을 통해 전송되는 메시지를 공유데이터채널로 수신하기 위하여 단말식별자를 이용하여 복수의 공유제어채널 중에서 특정 공유제어채널을 선택한다. 단말식별자에는 IMSI(International Mobile Station Identity), TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity), RNTI(Radio Network Temporary Identity) 등이 있다. 망으로부터 수신한 시스템 정보에 포함된 복수의 HS-SCCH에는 인덱스가 부여되고, 단말은 수학식 1에 따라 선택된 HS-SCCH의 인덱스를 찾을 수 있다.
HS-SCCH index = 단말식별자 mod K
여기서, K는 시스템 정보를 통하여 주어진다.
단말은 수학식 1을 사용하여 HS-SCCH의 인덱스를 찾고, 시스템 정보로부터 계산된 인덱스에 해당하는 HS-SCCH의 설정정보를 획득한다. 단말은 획득한 설정정보에 따라 HS-SCCH을 설정한다.
단말은 선택한 HS-SCCH을 모니터링한다(S240).
HS-SCCH을 통하여 단말이 HS-DSCH을 통한 메시지를 수신할 것을 지시하는 경우, 단말은 HS-DSCH를 통하여 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 수신한다(S250). 즉, 단말은 선택한 공유제어채널을 주기적으로 수신하여, 공유제어채널을 통하여 공유데이터채널의 사용을 지시하는 메시지를 수신하면, 지시에 따라 공유데이터채널을 통하여 메시지를 수신한다.
상술한 RRC 연결 설정 과정은 셀갱신(Cell Update)과정에서도 사용될 수 있다. 셀갱신 과정에서 RRC 연결 요청 메시지는 샐갱신 메시지에 해당되고, RRC 연결 설정 메시지는 셀갱신 확인(Cell Update Confirm) 메시지에 해당된다.
이하, 상술한 채널을 통한 페이징(Paging)을 수행하는 방법에 대하여 설명한다. 페이징이란 네트워크가 어떤 목적을 위해 하나 또는 그 이상의 단말을 호출하 는 행위를 말한다. 페이징은 네트워크가 특정 단말을 찾을 수 있도록 하는 기본적인 기능 외에도, 단말로 하여금 꼭 필요한 경우 외에는 깨어 있지 않도록 하여 단말의 전력을 절약할 수 있도록 하는 기능도 있다. 즉, 단말은 평상시 수면 (sleeping) 모드에 있다가 네트워크로부터 페이징이 온 경우 비로소 깨어나(wake-up) 네트워크가 요구하는 행위를 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 단말은 망(Network)으로부터 시스템 정보를 수신한다(S310). 시스템 정보는 방송채널을 통하여 전송될 수 있다. 시스템 정보는 복수의 HS-SCCH에 대한 정보를 포함하고, 단말은 시스템 정보로부터 복수의 HS-SCCH에 대한 정보를 획득할 수 있다.
단말은 HS-DSCH를 통해 페이징 메시지(paging message)를 수신하기 위해 자신의 단말식별자를 이용하여 복수의 HS-SCCH 중에서 자신이 모니터링할 하나 이상의 HS-SCCH를 선택한다(S320). 단말식별자에는 IMSI(International Mobile Station Identity), TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity), RNTI(Radio Network Temporary Identity) 등이 있다. 망으로부터 수신한 시스템 정보에 포함된 복수의 HS-SCCH에는 인덱스가 부여되고, 단말은 수학식 1에 따라 선택된 HS-SCCH의 인덱스를 찾을 수 있다. 단말은 수학식 1을 사용하여 HS-SCCH의 인덱스를 찾고, 시스템 정보로부터 계산된 인덱스에 해당하는 HS-SCCH의 설정정보를 획득한다. 단말은 획득한 설정정보에 따라 HS-SCCH을 설정한다.
단말은 선택한 HS-SCCH을 모니터링한다(S330).
HS-SCCH을 통하여 단말이 HS-DSCH을 통한 메시지를 수신할 것을 지시하는 경우, 단말은 HS-DSCH를 통하여 페이징 메시지를 수신한다(S340). 단말은 CELL_PCH 또는 URA_PCH 상태에서 HS-DSCH를 통해 페이징 메시지를 수신한다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸다.
도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.
도 4는 RRC 연결 과정의 일예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 HS-DSCH의 프로토콜 스택을 도시한 블록도이다.
도 6은 HS-PDSCH의 서브프레임의 구조를 도시한 블록도이다.
도 7은 채널의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 HS-SCCH의 서브프레임의 구조를 도시한 블록도이다.
도 9는 HS-SCCH의 코딩을 나타낸 블록도이다.
도 10은 HS-DPCCH의 프레임 구조를 도시한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RRC 연결 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.

Claims (9)

  1. 무선통신 시스템에서 단말(UE; user equipment)에 의한 RRC(radio resource control) 연결 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    복수의 HS-SCCH(high speed shared control channel)들에 대한 정보를 포함하는 시스템 정보를 네트워크로부터 수신하고;
    RRC 연결 요청 메시지를 상기 네트워크로 전송하고;
    단말 식별자를 이용하여 적어도 하나의 HS-SCCH를 선택하고;
    선택된 HS-SCCH를 주기적으로 모니터링하고;
    상기 선택된 HS-SCCH를 통하여 공유 데이터 채널의 사용을 지시하는 지시 메시지를 상기 네트워크로부터 수신하고; 및
    상기 지시 메시지에 따라 상기 공유 데이터 채널을 통하여 RRC 연결 설정 메시지를 상기 네트워크로부터 수신하는 것을 포함하되,
    상기 HS-SCCH는 상기 공유 데이터 채널을 통한 데이터 수신에 관련된 제어 정보를 전송하기 위한 고속 물리 채널이며,
    상기 공유 데이터 채널은 HS-DSCH(high speed downlink shared channel)이며,
    상기 선택된 HS-SCCH는 (상기 단말 식별자 mod K)의 인덱스를 가지는 것을 특징으로 하는 방법. 단, K는 상기 시스템 정보에 의하여 주어지는 값이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템 정보는 방송 채널을 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말 식별자는 IMSI(international mobile station identity), TMSI(temporary mobile subscriber identity) 및 RNTI(radio network temporary identity) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청 메시지를 전송하기 전에, 상기 RRC 연결 요청 메시지의 전송을 위한 무선 자원을 요청하기 위하여 랜덤 액세스 채널(RACH; random access channel) 상으로 랜덤 액세스 프리앰블(random access reamble)을 전송하는 것을 더 포함하는 방법.
  9. 삭제
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