KR101670745B1

KR101670745B1 - 광대역 무선 접속 시스템에서의 자원할당 방법

Info

Publication number: KR101670745B1
Application number: KR1020100031774A
Authority: KR
Inventors: 조희정; 육영수; 김수남; 김용호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2016-11-09
Also published as: KR20100111631A

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 임의 접속 방식에서 효율적으로 단말에 자원을 할당하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 임의접속절차 수행방법은, 프리엠블 시퀀스를 기지국의 임의 접속 영역으로 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 프리엠블 시퀀스의 수신 상태를 지시하는 ACK 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이때 상기 ACK 정보를 수신하는 단계는, 상기 임의 접속 영역의 식별자로 마스킹된 맵 정보요소의 디코딩을 수행하는 단계인 것이 바람직하다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서의 자원할당 방법{Method of Allocating Resources in a Broadband Wireless Access System}

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 임의 접속 방식에서 효율적으로 단말에 자원을 할당하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.

이하에서는 광대역 무선 접속 시스템의 임의 접속 상향링크 자원 요청 절차를 설명한다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 3단계 상향링크 자원 요청 절차를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 단말(AMS)은 대역요청 프리엠블 시퀀스(BR preamble sequence, 즉, BR code)와 상향링크 대역폭 요청 정보(Station ID, 요청하는 자원의 크기를 나타내는 BR index 등)을 포함하는 퀵 억세스 메시지를 기지국으로 전송한다(S101).

기지국은 각 단말들이 전송한 BR preamble sequence 및 quick access message에 대한 수신 상태를 단말들에게 대역 요청 긍정응답 에이맵 정보요소(BR ACK A-AMP IE)를 통하여 전송할 수 있다(S102).

단말이 전송한 BR preamble sequence 와 quick access message를 정상적으로 수신한 기지국은 상향링크 자원을 상향링크 기본 할당 에이맵 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE)를 통해 해당 단말에 할당한다(S103).

단말은 할당된 상향링크 자원을 통해 기지국으로 데이터를 전송할 수 있다(S104).

도 2는 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 5단계 상향링크 자원 요청 절차를 나타낸다.

도 2는 퀵 억세스 메시지가 손실된 경우인 폴백(fall-back) 모드를 가정한다. 도 2를 참조하면, 단말(AMS)은 대역요청 프리엠블 시퀀스(BR preamble sequence, 즉, BR code)와 상향링크 대역폭 요청 정보(Station ID, 요청하는 자원의 크기를 나타내는 BR index 등)을 포함하는 퀵 억세스 메시지를 기지국으로 전송한다(S201).

이때, 전송오류로 인하여 기지국은 퀵 억세스 메시지를 정상적으로 디코딩하지 못한다(S202).

기지국은 각 단말들이 전송한 BR preamble sequence 및 quick access message에 대한 수신 상태를 단말들에게 대역 요청 긍정응답 에이맵 정보요소(BR ACK A-AMP IE)를 통하여 전송할 수 있다(S203).

단말이 전송한 BR preamble sequence 만을 정상적으로 수신한 기지국은 단말이 요청하는 자원의 크기를 알 수 없으므로 대역 요청(BW-REQ) 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 CDMA Allocation A-MAP IE를 통해 단말에게 할당한다(S204).

단말은 할당된 자원을 통해 단말이 요청하는 자원의 정보를 포함하는 BW-REQ 메시지(헤더 형태)를 기지국으로 전송한다(S205).

단말이 전송한 BW-REQ 메시지를 수신한 기지국은 상향링크 자원을 상향링크 기본 할당 에이맵 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE)를 통해 해당 단말에 할당한다(S206).

단말은 할당된 상향링크 자원을 통해 기지국으로 데이터를 전송할 수 있다(S207).

상술한 S201 과정에서 단말이 기지국으로 퀵 억세스 메시지를 보내지 않는 경우에는 일반적인 5 단계(5-step) 대역 요청 절차가 된다.

도 3은 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 초기/핸드오버 레인징 절차의 일례를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 먼저 단말은 초기/핸드오버 레인징(initial/handover ranging) 용도의 ranging preamble code를 기지국으로 전송한다(S301).

기지국은 각 단말들이 전송한 ranging preamble code에 대한 수신 상태 및 물리 보정값(PHY adjustment value, 즉, timing, power, frequency 등)을 포함하는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지를 단말들에게 전송할 수 있다(S302).

Ranging preamble code 를 정상적으로 수신한 기지국은 단말이 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 전송하는데 필요한 상향링크 자원을 CDMA Allocation A-MAP IE를 통해 단말에게 할당한다(S303).

단말은 할당된 상향링크 자원을 통해 기지국으로 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송한다(S304).

기지국은 단말이 전송한 AAI_RNG-REQ 메시지에 대한 응답으로써, 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지를 단말에 전송한다(S305).

도 4는 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 주기적 레인징 절차의 일례를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 단말은 주기적 레인징(periodic ranging) 용도의 ranging preamble code를 기지국으로 전송한다(S401).

기지국은 각 단말들이 전송한 ranging preamble code에 대한 수신 상태 및 물리 보정값(PHY adjustment value, 즉, timing, power, frequency 등)을 포함하는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지를 단말들에게 전송할 수 있다(S402).

도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 임의 접속 절차들에서 단말이 프리엠블 코드를 기지국에 전송하기 위해서는, 프레임(Frame) 혹은 그보다 작은 단위인 서브프레임(sub-frame)에 단말이 임의 접속(Random Access)을 수행할 수 있는 영역 (RA region) 이 존재해야 한다. 이러한 임의 접속 영역(RA region)은 단말이 상향링크 자원 할당을 요청하는 영역인 대역 요청 영역(BR region)과 레인징(ranging)을 시도하는 영역인 레인징 영역(Ranging region)으로 나뉠 수 있다. 이러한 임의 접속 영역 배치의 일례를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 하향링크 대 상향링크 비가 5:3인 경우 임의접속 영역 배치형태의 일례를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 첫 번째 수퍼프레임의 세 번째 프레임에 배치된 임의 접속 영역이 나타나 있다. 보다 상세히는, 임의 접속 영역은 상술한 바와 같이 대역 요청 영역(510, 530)과 레인징 영역(520)을 포함할 수 있다.

기지국은 대역 요청 영역(BR region)을 통해 성공적으로 수신된 BR preamble sequence 리스트 등을 BR ACK A-MAP을 통해 단말에 전송하고, 레인징 영역을 통해 성공적으로 수신된 Ranging preamble code 리스트 등을 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 전송할 수 있다.

단말은 이러한 ACK 정보를 토대로, 자신의 랜덤 억세스 시도가 성공했는지 여부를 파악할 수 있다. 따라서, 단말은 매 서브프레임마다 상술한 ACK 정보가 전송되었는지를 확인해야 한다. ACK 정보가 방송(broadcast) 형태로 전송된다면, 단말은 다른 방송 형태의 메시지 혹은 A-MAP의 타입(type)까지 확인하기 위해, 해당 메시지나 A-MAP을 디코딩해야 한다.

따라서 단말이 불필요한 디코딩을 수행하지 않기 위하여, 단말은 해당 데이터가 ACK 정보(즉, BR ACK A-MAP 혹은 AAI_RNG-ACK)를 포함하는지 여부를 해당 데이터를 컨텐츠(contents)까지 디코딩하기 전에 미리 알 필요가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 효율적인 임의 접속 방법 및 이를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단말의 임의 접속 시도에 따른 결과를 효율적으로 판단할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 양상에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 임의접속절차 수행방법은 프리엠블 시퀀스를 기지국의 임의 접속 영역으로 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 프리엠블 시퀀스의 수신 상태를 지시하는 ACK 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 ACK 정보를 수신하는 단계는, 상기 임의 접속 영역의 식별자로 마스킹된 맵 정보요소의 디코딩을 수행하는 단계인 것을 것이 바람직하다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 양상에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국의 임의접속절차 수행방법은 단말로부터 프리엠블 시퀀스를 임의 접속 영역을 통하여 수신하는 단계; 상기 프리엠블 시퀀스의 수신 상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 프리엠블 시퀀스의 수신 상태를 지시하는 ACK 정보를 방송하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 ACK 정보는 상기 임의 접속 영역의 식별자로 마스킹된 것이 바람직하다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 양상에 따른 이동 단말기는 프로세서; 및 복수의 안테나를 구비하며 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되, 상기 프로세서는 상기 무선통신 모듈을 제어하여 프리엠블 시퀀스를 기지국의 임의 접속 영역으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 수신되는 상기 임의 접속 영역의 식별자로 마스킹된 맵 정보요소의 디코딩을 수행하여 상기 프리엠블 시퀀스의 수신 상태를 지시하는 ACK 정보를 획득하도록 제어할 수 있다.

상술한 실시예들에서 상기 임의 접속 영역은 대역 요청 영역(BR region)과 레인징 영역(ranging region)을 포함하고, 상기 임의 접속 영역의 식별자는 상기 대역 요청 영역과 상기 레인징 영역에 따라 서로 다르게 할당될 수 있다.

이때, 상기 임의 접속 영역의 식별자는 프레임마다 또는 상향링크 서브프레임마다 할당될 수 있다.

또한, 상기 프리엠블 시퀀스가 대역요청 프리엠블 시퀀스인 경우, 상기 임의 접속 영역은 상기 대역 요청 영역이고, 상기 ACK 정보는 대역요청 긍정응답 에이맵 정보요소(BR ACK A-MAP IE)인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 프리엠블 시퀀스가 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스인 경우, 상기 임의 접속 영역은 상기 레인징 영역이고, 상기 ACK 정보는 지정 에이맵 정보요소(assignment A-MAP IE)에 의해 지시되는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 실시예들을 통하여 단말은 서브프레임 또는 프레임 단위로 할당되는 식별자를 통하여 자신에 해당하는 ACK 정보를 불필요한 디코딩 없이 효율적으로 수신할 수 있다.

둘째, 본 발명의 실시예들을 통하여 단말은 용도별로 할당되는 식별자를 통하여 자신이 수행한 임의 접속에 해당하는 ACK 정보를 불필요한 디코딩 없이 효율적으로 수신할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 3단계 상향링크 자원 요청 절차를 나타낸다.
도 2는 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 5단계 상향링크 자원 요청 절차를 나타낸다.
도 3은 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 초기/핸드오버 레인징 절차의 일례를 나타낸다.
도 4는 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 수행될 수 있는 주기적 레인징 절차의 일례를 나타낸다.
도 5는 일반적인 IEEE 802.16 시스템에서 하향링크 대 상향링크 비가 5:3인 경우 임의접속 영역 배치형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임마다 임의 접속 영역에 대한 별도의 식별자를 할당하는 형태의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임마다 대역 요청 영역과 레인징 영역을 구분하여 별도의 식별자를 할당하는 형태의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(AP: Access Point), ABS (Advanced BS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), AMS (Advanced MS) 또는 SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 및 IEEE P802.16m 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

일반적으로 A-MAP IE 내의 순환중복검사(CRC) 비트는 해당 A-MAP에 포함된 정보가 어떤 단말(들)을 위한 것인지를 단말들에게 알려주기 위한 목적으로, 식별자(예를 들어, STID: STation ID)에 의해 비트방향 XOR 연산(bitwise XOR operation)를 이용하여 마스킹된다.

대역요청(Bandwidth request)의 경우 BR ACK A-MAP IE와 함께 전송되는 16 bit-CRC는 BR ACK A-MAP IE 내에 포함되는 컨텐츠(contents)를 기반으로 생성된다. 또한, 레인징 요청(Ranging request)의 경우 AAI_RNG-ACK 메시지에 대한 지정(assignment) 정보를 포함하는 A-MAP IE와 함께 전송되는 16 bit-CRC는 지정 에이맵 정보요소(assignment A-MAP IE) 내의 컨텐츠(contents)를 기반으로 생성된다.

따라서, 본 발명에서는 대역 요청(Bandwidth request)과 레인징 요청(Ranging request)에 대한 각각의 ACK 정보임을 나타내는 식별자(ID) 혹은 코드를 이용하여 마스킹할 것을 제안한다.

제 1 실시예

본 발명의 일 실시예에서는 서브프레임마다, 또는 프레임마다 임의접속 영역(RA region)에 대한 별도의 식별자를 사용할 것을 제안한다.

먼저 서브프레임(Sub-frame)마다 할당하는 방법을 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임마다 임의 접속 영역에 대한 별도의 식별자를 할당하는 형태의 일례를 나타낸다.

도 6에서는 하향링크 대 상향링크 비율(DL/UL ratio)이 5:3이고, 단말이 전송한 프리엠블 시퀀스에 대한 ACK 정보는 한 프레임의 딜레이 후에 전송된다고 가정한다.

이때, 하나의 프레임 단위로 각 서브프레임의 임의 접속 영역(RA region)에 식별자(이하 "ID"라 칭함)를 할당할 수 있다. 보다 상세히, 첫 번째 수퍼프레임의 세 번째 프레임에서 첫 번째 상향링크 서브 프레임에는 ID 1이, 두 번째 상향링크 서브 프레임에는 ID 2가, 세 번째 상향링크 서브 프레임에는 ID 3이 각각 할당될 수 있다.

이러한 경우 단말이 첫 번째 상향링크 서브프레임의 임의 접속 영역(ID 1)에 프리엠블 시퀀스를 전송한 경우, 전송된 프리엠블 시퀀스에 대한 ACK 정보는 한 프레임 후 전송된다. 단말은 자신이 전송한 프리엠블 시퀀스에 대한 ACK 정보를 확인하기 위하여 모든 A-MAP(또는 방송 메시지)을 디코딩할 필요 없이 ID 1로 마스킹된 A-MAP IE에 대한 디코딩만 수행하면 된다.

본 방법에서 몇 프레임 단위로 ID가 서브프레임에 할당되는지 여부에 따라 필요한 ID의 개수는 달라진다. 예를 들어, 5 프레임 단위로 ID가 할당될 경우, 하나의 프레임 당 총 상향링크 서브프레임(UL sub-frame)의 개수는 3 (프레임 내의 상향링크 서브프레임 수) * 5 (프레임 단위) = 15가 된다. 따라서 한 단위에 15개의 ID가 필요하며, 5 프레임 단위로 ID가 반복적으로 사용될 수 있다. 다만, 임의 접속 영역(RA region)이 존재하지 않는 서브프레임은 ID 할당에서 제외될 수도 있다.

본 방법의 다른 양상에 의하면 대역 요청 영역(BR region)과 레인징 영역(Ranging region)을 구분하여 서로 다른 ID를 할당할 수도 있다. 이를 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임마다 대역 요청 영역과 레인징 영역을 구분하여 별도의 식별자를 할당하는 형태의 일례를 나타낸다.

도 7에서는 하향링크 대 상향링크 비율(DL/UL ratio)이 5:3이고, 단말이 전송한 프리엠블 시퀀스에 대한 ACK 정보는 한 프레임의 딜레이 후에 전송된다고 가정한다. 또한, 레인징 영역의 식별자는 1 내지 20 중 어느 하나가 할당되고, 한자리 식별자가 할당되고, 대역 요청 영역의 식별자는 21부터 할당된다고 가정한다.

이때, 하나의 프레임 단위로 각 서브프레임의 임의 접속 영역(RA region)에 대역 요청 영역(BR region)과 레인징 영역(Ranging region)이 구분되어 서로 다른 ID가 할당될 수 있다. 보다 상세히, 첫 번째 수퍼프레임의 세 번째 프레임에서 첫 번째 상향링크 서브 프레임의 레인징 영역에는 ID 1이, 두 번째 상향링크 서브 프레임의 대역 요청 영역에는 ID 21이, 세 번째 상향링크 서브 프레임의 대역 요청 영역에는 ID 22가 각각 할당될 수 있다. 이 경우, 단말은 해당 임의 접속 영역에 할당된 ID를 보고 해당 영역의 용도(종류)를 알 수 있다.

본 실시예에서 각 영역의 ID는 방송되는 정보 또는 메시지에 포함되어 단말에 전달될 수도 있고, 또는 단말과 기지국 사이에 ID의 할당 단위 및 할당 순서(규칙)를 미리 정해두어 암시적으로 단말이 판단할 수도 있다.

한편, 기지국은 미리 정의된 서브프레임 혹은 프레임 단위의 딜레이 이후에, 각 ID 단위로 자원할당 정보가 포함된 grant A-MAP IE (예를 들어, CDMA Allocation A-MAP IE, basic assignment A-MAP IE)를 전송한다.

여기서 grant AMAP-IE은 직접적으로 대역 요청 메시지(BW-REQ 메시지, 즉, BR header) 혹은 레인징 메시지(AAI_RNG-REQ/RSP)를 전송할 수 있는 영역을 알려 줄 수 있다. 또한, BW-REQ 혹은 Ranging 메시지를 전송할 수 있는 영역을 알려주는 특정 메시지의 전송영역을 알려줄 수 있다. grant AMAP-IE 내의 CRC는 해당 ID로 마스킹되므로, 단말은 자신이 BR code(BR preamble sequence) 혹은 Ranging code(ranging preamble sequence)를 전송한 위치(즉, sub-frame)에 해당하는 ID로 마스킹된 A-MAP IE만 확인하면 된다. 따라서, 단말은 자원할당 정보를 획득하기 위하여 모든 A-MAP IE를 확인할 필요가 없어 효율적이다.

상술한 바와 같이, 임의 접속 영역의 ID는 프레임마다 할당될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 수퍼프레임 단위(frame # modulo 4)로 할당하는 경우 첫 번째 프레임에는 ID 1이, 두 번째 프레임에는 ID 2가, 세 번째 프레임에는 ID 3이, 네 번째 프레임에는 ID 4가 각각 할당될 수 있다. 이때, 프레임 단위로 임의 접속 영역(RA region)을 구분하기 위한 ID가 할당될 수도 있고, 대역 요청 영역(BR region)과 레인징 영역(Ranging region)을 구분하여 각각을 위한 ID가 할당될 수도 있다.

제 2 실시예

본 발명의 다른 실시예에서는 임의 접속 영역(RA region)의 용도에 따라 별도의 식별자를 사용할 것을 제안한다. 즉, 임의 접속 영역의 위치에 관계 없이, 그 용도에 따라 다른 식별자가 사용될 수 있다.

예를 들어, 레인징 영역에는 ID '0'이 할당되고, 대역 요청 영역에는 ID '1'이 할당될 수 있다. 또한, 지정 에이맵 정보요소(Assignment A-MAP IE)는 ID '0'으로 CRC 마스킹 되고, 대역요청 에이맵 정보요소(BR A-MAP IE)는 ID '1'로 마스킹될 수 있다.

따라서, 단말은 대역 요청 프리엠블 시퀀스를 기지국에 전송한 경우, 모든 A-MAP IE를 디코딩할 필요 없이 ID 1로 마스킹된 A-MAP IE만 디코딩하여 자신이 전송한 대역 요청 프리엠블 시퀀스에 대한 ACK 정보 또는 할당된 자원의 정보를 획득할 수 있다.

이하에서는 상술한 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 자원 할당 정보를 포함하는 에이맵(grant A-MAP)의 형태를 표 1 및 표 2를 참조하여 설명한다.

표 1은 임의 접속 영역의 용도가 구분되어 ID가 부여된 경우의 grant A-MAP 형태의 일례를 나타내고, 표 2는 임의 접속 영역의 용도의 구분 없이 ID가 부여된 경우의 grant A-MAP 형태의 일례를 각각 나타낸다.

Type	Grant AMAP IE의 타입
Resource assignment information	할당영역
MCS	Modulation and coding scheme used for message to be transmitted
Sub-frame index	Identifies the sub-frame in which the code was transmitted
Opportunity index	Identifies the opportunity in which the code was transmitted
Code index	Identifies the code transmitted by AMS
CRC

Type	Grant AMAP IE의 타입
Extended type(1 bit)	0: BR grant 1: Ranging grant
Resource assignment information	할당영역
MCS	Modulation and coding scheme used for message to be transmitted
Sub-frame index	Identifies the sub-frame in which the code was transmitted
Opportunity index	Identifies the opportunity in which the code was transmitted
Code index	Identifies the code transmitted by AMS
CRC

표 1 및 표 2를 참조하면, 공통적으로 Grant AMAP IE의 타입을 나타내는 타입(type) 필드, 변조 및 부호화 기법을 나타내는 MCS 필드, 코드가 전송된 위치를 나타내는 서브프레임 인덱스(Sub-frame index) 필드와 기회 인덱스(Opportunity index) 필드, 단말이 전송한 코드를 식별하기 위한 코드 인덱스(Code index) 필드 등을 포함한다.

다만, 표 2에서는 임의 접속 영역의 용도의 구분 없이 ID가 부여된 경우이므로 임의 접속 영역의 용도, 즉, 자원이 할당되는 목적을 구분하기 위한 1비트의 확장 타입(extended type) 필드가 더 포함된다.

또한, 표 2에서 extended type 필드는 동일한 필드 구성에 BR grant인지 Ranging grant 인지의 여부 판단하는 용도로 표현되어 있으나, type필드와 extended type 값에 따라 뒤에 수반되는 필드들의 구성을 알려줄 수도 있다. 예를 들어, 확장 타입 필드가 복수의 비트로 구성되는 경우 동일한 type 필드 값에 extended type이 4인 경우 A, C, D 필드가 포함됨을 나타내고 extended type이 5인 경우 A, B, F 필드가 포함됨을 나타낼 수 있다.

단말 및 기지국 구조

이하, 본 발명의 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.

단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.

송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.

안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.

안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.

프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 상술한 임의 접속에 관한 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.

특히, 이동 단말기의 프로세서는 레인징이나 대역을 요청을 수행하기 위하여 목적에 맞는 프리엠블 시퀀스를 선택하고, 무선통신 모듈을 제어하여 이를 기지국의 특정 임의 접속 영역으로 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 이동 단말기의 프로세서는 전송한 프리엠블 시퀀스의 전송 성공여부를 지시하는 ACK 정보 및 자신으로 할당되는 자원 할당 정보를 상기 특정 임의 접속 영역의 ID로 마스킹된 A-MAP IE만을 디코딩하는 방법으로 획득할 수 있다. 이때, 임의 접속 영역의 ID는 용도별로 할당된 것이거나, 서브프레임/프레임 단위로 할당된 것일 수 있다.

이 외에도 이동 단말기의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.

전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.

수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.

메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

한편, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 임의접속절차(random access procedure)를 수행하는 방법에 있어서,
프리엠블 시퀀스를 상향링크 프레임을 통해서 기지국에 전송하는 단계; 및
상향링크 자원 할당이 대역폭 요청 승인(bandwidth request grant)인지 또는 레인징 승인(ranging grant)인지를 나타내는 필드를 포함하는, 상기 상향링크 자원 할당을 위한 맵 정보 요소(MAP Information Element)를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되,
상기 맵 정보 요소의 CRC(cyclic redundancy check)는 제1 식별자로 마스킹되고,
상기 제1 식별자는 하나의 수퍼프레임에 할당되는 4개의 제2 식별자들 중에서 하나를 포함하고,
상기 제1 식별자에 포함된 제2 식별자는, 상기 프리엠블 시퀀스가 전송된 상기 상향링크 프레임에 대응되는 것을 특징으로 하는 임의접속절차 수행방법.
제 1항에 있어서,
상기 상향링크 프레임은 상기 프리엠블 시퀀스 전송을 위해 사용 가능한 하나 또는 둘 이상의 채널 영역들을 포함하고,
상기 제1 식별자는, 상기 채널 영역들 중에서 상기 프리엠블 시퀀스 전송을 위해 선택된 채널 영역의 식별자에 대응하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
제 2항에 있어서,
상기 상향링크 프레임에 대응하는 제2 식별자 및 상기 선택된 채널 영역의 식별자를 이용하여 제1 식별자를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제1 식별자를 이용하여 상기 맵 정보 요소를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
제 2항에 있어서,
상기 프리엠블 시퀀스가 대역폭 요청 프리엠블 시퀀스인 경우 상기 선택된 채널 영역은 대역폭 요청 채널 영역이고,
상기 대역폭 요청 프리엠블 시퀀스의 인덱스를 포함하는 대역폭 요청 응답 A-MAP 정보 요소(bandwidth request acknowledgement A-MAP information element)를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
제 2항에 있어서,
상기 프리엠블 시퀀스가 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스인 경우 상기 선택된 채널 영역은 레인징 채널 영역이고,
상기 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스의 인덱스를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging acknowledgement message)를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
무선 통신 시스템에서 기지국이 임의접속절차(random access procedure)를 수행하는 방법에 있어서,
프리엠블 시퀀스를 상향링크 프레임을 통해서 단말로부터 수신하는 단계; 및
상향링크 자원 할당이 대역폭 요청 승인(bandwidth request grant)인지 또는 레인징 승인(ranging grant)인지를 나타내는 필드를 포함하는, 상기 상향링크 자원 할당을 위한 맵 정보 요소(MAP Information Element)를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하되,
상기 맵 정보 요소의 CRC(cyclic redundancy check)는 제1 식별자로 마스킹되고,
상기 제1 식별자는 하나의 수퍼프레임에 할당되는 4개의 제2 식별자들 중에서 하나를 포함하고,
상기 제1 식별자에 포함된 제2 식별자는, 상기 프리엠블 시퀀스가 수신된 상기 상향링크 프레임에 대응되는 것을 특징으로 하는 임의접속절차 수행방법.
제 6항에 있어서,
상기 상향링크 프레임은 상기 프리엠블 시퀀스 전송을 위해 사용 가능한 하나 또는 둘 이상의 채널 영역들을 포함하고,
상기 제1 식별자는, 상기 채널 영역들 중에서 상기 프리엠블 시퀀스 전송을 위해 선택된 채널 영역의 식별자에 대응하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
제 7항에 있어서,
상기 상향링크 프레임에 대응하는 제2 식별자 및 상기 선택된 채널 영역의 식별자를 이용하여 제1 식별자를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제1 식별자를 이용하여 상기 맵 정보 요소의 CRC를 마스킹하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
제 2항에 있어서,
상기 프리엠블 시퀀스가 대역폭 요청 프리엠블 시퀀스인 경우 상기 선택된 채널 영역은 대역폭 요청 채널 영역이고,
상기 대역폭 요청 프리엠블 시퀀스의 인덱스를 포함하는 대역폭 요청 응답 A-MAP 정보 요소(bandwidth request acknowledgement A-MAP information element)를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
제 2항에 있어서,
상기 프리엠블 시퀀스가 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스인 경우 상기 선택된 채널 영역은 레인징 채널 영역이고,
상기 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스의 인덱스를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging acknowledgement message)를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 접속절차 수행방법.
이동 단말기에 있어서,
프로세서; 및
복수의 안테나를 구비하며 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 무선통신 모듈을 제어하여 프리엠블 시퀀스를 상향링크 프레임을 통해서 기지국에 전송하고, 상향링크 자원 할당이 대역폭 요청 승인(bandwidth request grant)인지 또는 레인징 승인(ranging grant)인지를 나타내는 필드를 포함하는 상기 상향링크 자원 할당을 위한 맵 정보 요소(MAP Information Element)를 상기 기지국으로부터 수신하고,
상기 맵 정보 요소의 CRC(cyclic redundancy check)는 제1 식별자로 마스킹되고,
상기 제1 식별자는 하나의 수퍼프레임에 할당되는 4개의 제2 식별자들 중에서 하나를 포함하고,
상기 제1 식별자에 포함된 제2 식별자는, 상기 프리엠블 시퀀스가 전송된 상기 상향링크 프레임에 대응되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 11항에 있어서,
상기 상향링크 프레임은 상기 프리엠블 시퀀스 전송을 위해 사용 가능한 하나 또는 둘 이상의 채널 영역들을 포함하고,
상기 제1 식별자는, 상기 채널 영역들 중에서 상기 프리엠블 시퀀스 전송을 위해 선택된 채널 영역의 식별자에 대응하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 12항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 상향링크 프레임에 대응하는 제2 식별자 및 상기 선택된 채널 영역의 식별자를 이용하여 제1 식별자를 결정하고, 상기 결정된 제1 식별자를 이용하여 상기 맵 정보 요소를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 12항에 있어서,
상기 프리엠블 시퀀스가 대역폭 요청 프리엠블 시퀀스인 경우 상기 선택된 채널 영역은 대역폭 요청 채널 영역이고,
상기 프로세서는 상기 무선통신 모듈을 제어하여 상기 대역폭 요청 프리엠블 시퀀스의 인덱스를 포함하는 대역폭 요청 응답 A-MAP 정보 요소(bandwidth request acknowledgement A-MAP information element)를 수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 12항에 있어서,
상기 프리엠블 시퀀스가 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스인 경우 상기 선택된 채널 영역은 레인징 채널 영역이고,
상기 프로세서는 상기 무선통신 모듈을 제어하여 상기 초기 또는 핸드오버 레인징 프리엠블 시퀀스의 인덱스를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging acknowledgement message)를 수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.