KR102060735B1

KR102060735B1 - 다수의 안테나를 가진 통신 시스템에서의 페이징 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102060735B1
Application number: KR1020130133046A
Authority: KR
Inventors: 리 잉; 요시암 카우식; 타오리 라케시
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2019-12-30
Also published as: KR20140058372A

Abstract

본 발명은 무선 네트워크에서 이동국에 의한 페이징 구성 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신(RX) 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 기지국으로 전송하는 단계, 기지국으로부터 페이징 메시지 수신하기 위한 타이밍을 결정하는 단계; 및 결정된 타이밍에 기반하여 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함하며, 여기서 타이밍은 파라미터 M의 함수이고, 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함한다.

Description

다수의 안테나를 가진 통신 시스템에서의 페이징 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PAGING IN COMMUNICATION SYSTEMS WITH LARGE NUMBER OF ANTENNAS}

본 발명은 무선 통신 특히, 다수의 안테나를 가진 통신 시스템에서 페이징하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

현대에 들어서면서 무선 통신은 매우 혁신적인 발전을 해왔다. 최근 들어, 무선 통신 서비스에 가입한 가입자 수가 5백만을 넘어섰고 계속해서 빠르게 증가하고 있다. 스마트폰 및 태블릿, "노트 패드" 컴퓨터, 넷북 및 e북 사용자와 같은 다른 이동 데이터 장비에 대한 소비자와 사업자들의 빠른 증가로 인해 무선 데이터 트래픽에 대한 요구가 빠르게 증대되고 있다. 이동 데이터 트래픽에서의 빠른 성장을 충족시키기 위해, 무선 인터페이스 효율 및 새로운 스펙트럼에 대한 할당에서의 개선이 매우 중요해지고 있다.

이하의 설명에서 (i) F. Khan and Z. Pi, "MmWave Mobile Broadband (MMB): Unleashing The 3-300 GHz Spectrum", in Proc. Sarnoff Symposium, 2011 (이하 "REF1"; Z. Pi and F. Khan, "An Introduction To Millimeter-Wave Mobile Broadband Systems", IEEE Communication Magazine, June 2011 (이하 "REF2"); 및 Z. Pi and F. Khan, "System Design And Network Architecture For A Millimeter-Wave Mobile Broadband (MMB) System", in Proc. Sarnoff Symposium, 2011 (이하 "REF3")과 같은 문헌을 참조한다.

무선 데이터 트래픽에 대한 빠른 성장을 충족시키기 위해, 무선 인터페이스 효율에 대한 개선이 중요하다. 이를 위한 하나의 방안이 다수의 안테나를 사용하는 것이다. 많은 셀룰러 시스템에서, 수신기는 무지향성이다. 수신 장치가 불연속 수신(discontinuous receive, DRX) 모드로부터 복귀하면(예, 아이들 모드에서 깨어나 페이징 메시지를 모니터하면), 수신 장치는 자신의 무지향성 수신기를 사용하여 전송되고 있는 노드(예, 기지국)로부터의 신호를 수신한다. 하지만, 다수의 안테나를 가진 몇몇 시스템에서, 지향성 빔이 통신에 사용될 수 있다. 지향성 빔을 사용하는 시스템에서, 기지국으로부터의 신호를 수신하기 위해 이전에 사용된 수신 방향을 사용할 경우, 수신기는 신호를 수신하지 못하게 된다. 예를 들어, 바로 이전 아이들 모드에서 사용한 수신(RX) 패턴은 더 이상 사용할 수 없게 된다. 그러므로, 다중 RX 빔을 사용하는 장치에서는 아이들 모드로부터 돌아왔을 때 어떠한 RX 빔 패턴을 사용할 것인지를 결정하는 것이 필요하다. 따라서, 다수의 안테나를 가진 통신 시스템에서 어떻게 페이징을 지원할 것인가 하는 문제가 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템 내 다중 RX 빔을 사용하는 장치가 아이들 모드로부터 돌아왔을 때 사용할 RX 빔 패턴을 결정하여, 페이징을 지원할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다수의 안테나를 가진 시스템에서, 단말이 아이들 모드에서 1회 빔 조정에 대한 수신 빔 인스턴스를 나타내는 파라미터에 근거한 페이징 메시지 타이밍에 페이징 메시지를 수신하도록 함으로써 페이징 신호에 대한 오버헤드를 감소시는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 1 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 이동국에 의한 페이징 구성 방법은 상기 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신(RX) 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 페이징 메시지 수신하기 위한 타이밍을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 기지국으로부터 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 2 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 페이징 메시지를 수신하는 이동국 장치는 적어도 하나의 안테나; 및 상기 적어도 하나의 안테나에 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는: 상기 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신(RX) 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 기지국으로 전송하며; 상기 기지국으로부터 페이징 메시지 수신하기 위한 타이밍을 결정하며, 상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 기지국으로부터 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 3 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 기지국에 의한 페이징 구성 방법은 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신(RX) 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 상기 이동국으로부터 수신하는 단계; 상기 이동국으로 페이징 메시지 전송하기 위한 타이밍을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 이동국으로 상기 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 4 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 페이징 메시지를 수신하는 기지국 장치는 적어도 하나의 안테나; 및 상기 적어도 하나의 안테나에 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는: 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신(RX) 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 상기 이동국으로부터 수신하며, 상기 이동국으로 페이징 메시지 전송하기 위한 타이밍을 결정하며, 상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 이동국으로 상기 페이징 메시지를 전송하고, 상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함한다.

본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템 내 다중 RX 빔을 사용하는 장치가 아이들 모드로부터 돌아왔을 때 사용할 RX 빔 패턴을 알 수 있음으로써, 페이징 신호에 대한 오버헤드를 감소시키거나 페이징 메시지의 길이를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 네트워크를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 또는 밀리미터파 송신 경로의 상위-레벨 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA 또는 밀리미터파 수신 경로의 상위-레벨 도면이다.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 다른 다수의 안테나를 가진 아날로그 빔 포밍 및 MIMO(multiple input multiple output) 기저대역 처리를 위한 송신 경로를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 실시 예에 다른 다수의 안테나를 가진 아날로그 빔 포밍 및 MIMO 기저대역 처리를 위한 다른 송신 경로를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 실시 예에 다른 다수의 안테나를 가진 아날로그 빔 포밍 및 MIMO 기저대역 처리를 위한 수신 경로를 도시한다.
도 3d는 본 발명의 실시 예에 다른 다수의 안테나를 가진 아날로그 빔 포밍 및 MIMO 기저대역 처리를 위한 다른 수신 경로를 도시한다.
도 4는 본 발명이 실시 예에 다른 안테나 어레이를 사용하는 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섹터 또는 셀 내 여러 목적을 위해 다른 형태를 가진 여러 빔을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 내 이동국 또는 기지국으로 동일한 또는 다른 정보를 전달하는 빔을 사용하는 것을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터 파 시스템에서의 송신기 및 수신기에서의 신호 처리를 도시한다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 다른 무선 통신 시스템에서 아이들 모드인 이동국을 페이징 하기 위한 처리를 도시한다.
도 8b 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서의 페이징 구간 및 이동국에서의 페이징 청취 구간을 포함하는 아이들 모드의 이동국을 페이징하기 위한 처리를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 넘버 M의 예들을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 페이징 메시지에 대한 타이밍을 결정하기 위한 과정의 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 페이징 메시지에 대한 타이밍을 결정하기 위한 과정의 다른 예를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시 예에 따른 넘버 N의 예들을 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 에에 따른 타이밍 구성 정보를 전달하는 예시적인 과정을 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 사용되는 빔 관련 정의 및 용어를 도시한다.
도 15 내지 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 맵핑 함수를 사용한 페이징 메시지 및 타이밍 결정을 도시한다.
도 19a 내지 도 19h는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 장치(UE) 수신 빔을 조정하기 위해 이전 단계에서 전송된 빔을 사용하는 예들을 도시한다.

도 1 내지 도 19h는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 예시적으로 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다. 당업자라면 임의로 설계 변경된 무선 통신 시스템에서도 본 발명의 원리가 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 다수의 안테나를 가진 통신 시스템에서 페이징 방법 및 장치에 관한 것이다. 비록 본 발명에 따른 실시 예들이 밀리미터 파 통신의 관점에서 설명되지만, 예를 들면 밀리미터 파와 유사한 특성을 나타내는 3GHz-30GHz 주파수를 가진 무선 파인 다른 통신 매체에도 적용할 수 있다. 몇몇 경우, 본 발명의 실시 예는 테라헤르츠 주파수, 적외선, 가시광 및 다른 광학 매체를 가진 전자기파에 적용할 수 있다. 예시를 위해, 여기서는 "셀룰러 대역" 및 "밀리미터 파 대역"이라는 용어를 사용하고, 여기서 "셀룰러 대역"은 대략 수백 메가헤르츠 내지 수 기가헤르츠의 주파수를 지칭하고, "밀리미터 파 대역"은 대략 수십 기가헤르츠 내지 수백 기가헤르츠의 주파수를 지칭한다. 둘 사이의 차이는 셀룰러 대역이 무선 파가 더 적은 전파 손실과 우수한 커버리지를 가지지만, 다수의 안테나를 필요로 한다는 것이다. 한편, 밀리미터 파 대역의 무선파는 일반적으로 높은 전파 손실을 나타내지만, 작은 폼 팩터(form factor)로 고이득 안테나 또는 안테나 어레이 설계가 가능하다는 것이다.

여기서 설명되는 실시 예들은 주로 기지국과 이동국 사이의 통신(예, 기지국으로부터 이동국 전송)에 대해 기술된다. 당업자라면 여기서 설명되는 실시 예들이 기지국 간의 통신(기지국으로부터 기지국으로의 전송) 및 이동국 간의 통신(예, 이동국으로부터 이동국으로의 전송)에도 적용할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 여기서 설명되는 실시 예는 MMB, RF 대역 등과 같은 다수의 안테나를 가진 통신 시스템에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 네트워크를 도시한다. 도 1에 도시된 실시 예의 무선 통신 네트워크(100)는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예의 무선 통신 네트워크(100)가 사용될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 무선 통신 네트워크(100)는 기지국(BS, 101), 기지국(102), 기지국(103) 및 다른 유사 기지국(미도시)를 포함한다. 기지국(101)은 기지국(102) 및 기지국(103)과 통신한다. 기지국(101)은 또한 인터넷(130) 또는 유사 IP-기반 시스템(미도시)과도 통신한다.

기지국(102)은 자신의 커버리지 영역(120) 내에서 제 1 다수의 가입자국(여기서는 이동국이라고도 지칭됨)에 (기지국(101)을 통한) 인터넷(130)으로의 광대역 무선 접속을 제공한다. 본 명세서를 통해, 이동국(MS)이라는 용어는 가입자국이라는 용어와 동일하게 사용된다. 제 1 다수의 가입자국은 작은 사업장(SB)에 위치하는 가입자국(111), 기업체(E)에 위치하는 가입자국(112), WiFi 핫스폿(HS)에 위치하는 가입자국(113), 제 1 주거지(R)에 위치하는 가입자국(114), 제 2 주거지(R)에 위치하는 가입자국(115) 및 셀 폰, 무선 랩톱, 무선 PDA 등과 같은 이동 장치(M)일 수 있는 가입자국(116)을 포함한다.

기지국(103)은 자신의 커버리지 영역(125) 내에서 제 2 다수의 가입자국에 (기지국(101)을 통한) 인터넷(130)으로의 광대역 무선 접속을 제공한다. 제 2 다수의 가입자국은 가입자국(115)과 가입자국(116)을 포함한다. 예시적인 실시 예에서, 기지국(101-103)은 OFDM 또는 OFDMA 기술을 사용하여 상호 통신하고 가입자국(111-116)과 통신한다.

각각의 기지국(101-103)은 전 세계적으로 고유한 기지국 식별자(base station identifier, BSID)를 가진다. BSID는 종종 MAC(media access control) ID이기도 하다. 각각의 기지국(101-103)은 다수의 셀(예, 하나의 섹터가 하나의 셀일 수 있음)을 가지고, 각각 물리계층 셀 식별자 또는 종종 동기화 채널에 전송되는 프리앰블 시퀀스를 가진다.

도 1에서는 6개의 가입자국만이 도시되었지만, 무선 통신 네트워크(100)는 추가의 가입자국에 광대역 무선 접속을 제공할 수 있다. 가입자국(115)과 가입자국(116)은 커버리지 영역(120)과 커버리지 영역(125) 모두의 에지에 위치한다. 가입자국(115)과 가입자국(116) 각각은 기지국(102) 및 기지국(103) 모두와 통신하고 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 핸드오프 모드로 동작한다고 할 수 있다.

가입자국(111-116)은 인터넷(130)을 통한 음성, 데이터, 비디오, 비디오 회의 및/또는 다른 광대역 서비스에 접속할 수 있다. 예를 들어, 가입자국(116)은 다수의 무선-가능 랩톱 컴퓨터, 개인용 데이터 장치, 노트북, 휴대용 장치 또는 다른 무선-가능 장치를 포함한 다수의 이동 장치일 수 있다. 가입자국(114, 115)은 예를 들면, 무선-가능 개인용 컴퓨터(PC), 랩톱 컴퓨터, 게이트웨이 또는 다른 장치일 수 있다.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 또는 밀리미터 파 송신 경로의 상위-레벨 도면이다. 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA 또는 밀리미터 파 수신 경로의 상위-레벨 도면이다. 도 2a 및 도 2b에서, 송신 경로(200)는 예를 들어, 기지국(BS, 102)에서 구현되고, 수신 경로(250)는 예를 들어, 도 1의 가입자국(116)과 같은 가입자국에서 구현된다. 하지만, 수신 경로(250)가 기지국(예, 도 1의 기지국(102))에서 구현될 수 있고, 송신 경로(200)가 가입자국에서 구현될 수도 있다. 송신 경로(200)와 수신 경로(250)의 전체 또는 일부는 하나 이상의 프로세서를 포함한다.

송신 경로(200)는 채널 코딩 및 변조부(205), 직렬-병렬(S-to-P) 변환부(210), 사이즈 N IFFT(215), 병렬-직렬(P-to-S) 변환부(220), 주기적 전치부호 부가부(225), 업-컨버터(UC, 230)을 포함한다. 수신 경로(250)는 다운-컨버터(DC, 255), 주기적 전치부호 제거부(260), 직렬-병렬(S-to-P) 변환부(265), 사이즈 N FFT(270), 병렬-직렬(P-to-S) 변환부(275), 채널 복호 및 복조부(280)를 포함한다.

도 2a 및 도 2b의 구성요소 중 적어도 일부는 소프트웨어로 구현될 수 있지만 다른 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어와 구성가능한 하드웨어의 혼합으로 구현할 수 있다. 특히, FFT 블록과 IFFT 블록은 구성가능한 소프트웨어 알고리즘으로 구현될 수 있고, 여기서 사이즈 N의 값은 구현에 따라 변경할 수 있다.

더욱이, 비록 본 명세서가 FFT와 IFFT를 구현하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 예시를 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시 예에서 FFT와 IFFT는 DFT 함수 및 IDFT 함수로 각각 대체될 수 있다. DFT와 IDFT 함수에 대해 사이즈 N 변수의 값은 임의 정수(예, 1, 2, 3, 4,...)이지만, FFT와 IFFT 함수에서의 사이즈 N 변수의 값은 2의 멱수인 임의의 정수(예, 1, 2, 4, 8, 16,...)이다.

송신 경로(200)에서, 채널 코딩 및 변조부(205)는 정보 비트 세트를 수신하여, 입력 비트를 코딩(예, LDPC 코딩)을 적용하고 변조(예, QPSK 또는 QAM)하여 주파수-도메인 변조 심볼 시퀀스를 생성한다. 직렬-병렬 변환부(210)는 직렬 변조 심벌을 병렬 데이터로 변환(예, 역다중화)하여 N개의 병렬 심벌 스트림을 생성하고, 여기서 N은 BS(102)와 SS(116)에서 사용된 IFFT/FFT 사이즈이다. 다음으로, 사이즈 N IFFT(215)가 N개의 병렬 심벌 스트림에 IFFT 연산을 수행하여 시간-도메인 출력 신호를 생성한다. 병렬-직렬 변환부(220)는 사이즈 N IFFT(215)로부터 병렬 시간-도메인 출력 심벌을 변환(예, 다중화)하여 직렬 시간-도메인 신호를 생성한다. 주기적 전치부호 부가부(225)에서 시간-도메인 신호에 주기적 전치부호를 삽입한다. 마지막으로, 업-컨버터(230)에서 주기적 전치부호 부가부(225)의 출력을 변조(예, 업-컨버팅)하여 무선 채널로 송신하기 위한 RF 주파수로 변환한다. 또한, 이러한 신호는 RF 주파수로의 변환 이전에 기저대역에서 필터링된다.

전송된 RF 신호는 무선 채널을 통해 SS(116)에 도달하고, BS(102)에서 수행된 연산과 반대되는 연산 과정을 겪는다. 다운-컨버터(255)가 수신 신호를 기저대역 주파수로 다운-컨버팅하고, 주기적 전치부호 제거부(260)에서 주기적 전치부호를 제거하여 직렬 시간-도메인 기저대역 신호를 생성한다. 직렬-병렬 변환부(265)가 시간-도메인 기저대역 신호를 병렬 시간-도메인 신호로 변환한다. 사이즈 N FFT(270)가 FFT 알고리즘을 수행하여 N개의 병렬 주파수-도메인 신호를 생성한다. 병렬-직렬 변환부(275)는 병렬 주파수-도메인 신호를 변조된 데이터 심벌 시퀀스로 변환한다. 채널 복호 및 복조부(280)에서 변조 심볼을 복조 및 복호하여 원래의 입력 데이터 스트림을 복원한다.

각각의 기지국(101-103)은 가입자국(111-116)으로의 하향링크로 전송하는 것과 유사한 송신 경로를 구현하고, 가입자국(111-116)으로부터의 상향링크로 수신하는 것과 유사한 수신 경로를 구현한다. 유사하게, 각각의 가입자국(111-116)은 기지국(101-103)으로의 상향링크로 전송하기 위한 아키텍처에 대응되는 송신 경로를 구현하고, 기지국(101-103)으로부터의 하향링크로 수신하기 위한 아키텍처에 대응되는 수신 경로를 구현한다.

본 발명의 실시 예에서, 기지국(BS)은 하나 이상의 셀을 포함하고, 각각의 셀은 하나 이상의 안테나 어레이를 포함하며, 각각의 어레이는 셀 내에서 다른 프레임 구조 예, 시간 분할 복신(TDD) 시스템에서 다른 상향링크 및 하향링크 비를 가진다. 다수의 TX/RX(송신/수신) 체인이 하나의 어레이 또는 하나의 셀에 적용될 수 있다. 하나 이상의 안테나 어레이는 셀 내에서 동일한 하향링크 제어 채널(예, 동기화 채널, 물리 브로드캐스트 채널 등) 전송을 가질 수 있지만, 다른 채널(예, 데이터 채널)은 각각의 안테나 어레이에 대해 고유한 프레임 구조로 전송된다.

기지국은 빔 포밍을 수행하기 위한 하나 이상의 안테나 혹은 안테나 어레이를 사용한다. 안테나 어레이는 여러 폭(예, 광폭 빔, 협폭 빔 등)을 가진 빔을 형성한다. 하향링크 제어 채널 정보, 브로드캐스트 신호와 메시지 및 브로드캐스트 데이터 채널과 제어 채널은 광폭 빔으로 전송된다. 광폭 빔은 한번 전송되는 단일 광폭 빔 또는 연속하는 시간 동안 전송되는 일련의 협폭 빔을 포함한다. 멀티캐스트와 유니캐스트 데이터 및 제어 채널 신호와 메시지는 협폭 빔으로 전송된다.

셀 식별자는 동기화 채널로 전송된다. 어레이, 빔 등의 식별자는 하향링크 제어 채널(예, 동기화 채널, 물리 브로드캐스트 채널 등)로 암시적으로 또는 명시적으로 전송된다. 이들 채널은 광폭 빔으로 전송된다. 이들 채널을 획득함으로써, 이동국(MS)은 식별자를 검출한다.

이동국(MS)은 하나 이상의 안테나 혹은 안테나 어레이를 사용하여 빔 포밍을 수행한다. BS 안테나 어레이에서와 같이, MS에서의 안테나 어레이는 여러 폭을 가진 빔(예, 광폭 빔, 협폭 빔 등)을 형성한다. 브로드캐스트 신호와 메시지 및 브로드캐스트 데이터 채널과 제어 채널은 광폭 빔으로 전송된다. 멀티캐스트와 유니캐스트 데이터 및 제어 신호와 메시지는 협폭 빔으로 전송된다.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 안테나를 가진 다중입력 다중출력(MIMO) 기저대역 처리 및 아날로그 빔 포밍을 위한 송신 경로를 도시한다. 송신 경로(300)는 기저대역 처리를 거친 모든 신호 출력이 안테나 어레이의 위상 시프터와 전력 증폭기(PA)에 연결되는 빔 포밍 아키텍처를 포함한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, Ns 정보 스트림은 기저대역 프로세서(미도시)에 의해 처리되어 기저대역 TX MIMO 처리부(310)로 입력된다. 기저대역 TX MIMO 처리 이후, 정보 스트림은 디지털 및 아날로그 변환기(DAC, 312)에서 변환되고, 기저대역 신호를 RF 캐리어 대역으로 변환하는 중간 주파수(IF) 및 무선 주파수(RF) 업-컨버터(314)에 의해 처리된다. 몇몇 실시 예에서, 하나의 정보 스트림은 변조를 위해 I(in-phase) 및 Q(quadrature) 로 분할될 수 있다. IF 및 RF 업-컨버터(314) 이후, 신호는 TX 빔 포밍 모듈(316)로 입력된다.

도 3a는 빔 포밍 모듈(316)에 대해 가능한 하나의 아키텍처를 도시하고, 여기서 신호는 송신 안테나의 모든 위상 시프터와 전력 증폭기(PA)에 모두 연결된다. IF 및 RF 업-컨버터(314)로부터의 각각의 신호는 하나의 위상 시프트(318)와 하나의 PA(320)를 통과하고, 결합기(322)를 거쳐 모든 신호가 TX 안테나 어레이(324)의 안테나 중 하나에 입력되도록 결합된다. 도 3a에서, TX 어레이(324)에는 Nt개의 송신 안테나가 있다. 각각의 안테나는 무선으로 신호를 전송한다. 제어부(330)는 기저대역 프로세서, IF 및 RF 업-컨버터(314), TX 빔 포밍 모듈(316) 및 TX 안테나 어레이 모듈(324)을 포함하는 송신부와 통신한다. 수신부(332)는 피드백 신호를 수신하고, 이러한 피드백 신호는 제어부(330)에 입력된다. 제어부(330)는 피드백 신호를 처리하고 송신부를 조절한다.

도 3b는 본 발명의 실시 예에 따름 다수의 안테나를 가진 MIMO 기저대역 처리 및 아날로그 빔 포밍을 위한 다른 송신 경로를 도시한다. 송신 경로(301)는 기저대역 처리된 신호 출력인 안테나 어레이의 서브-어레이의 위상 시프터 및 전력 증폭기(PA)에 연결되는 빔 포밍 아키텍처를 가진다. 송신 경로(301)는 빔 포밍부(316)에서의 차이점을 제외하고 도 3a에 도시된 송신 경로(300)와 유사하다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 기저대역으로부터의 신호는 IF 및 RF 업-컨버터(314)를 통해 처리되고, 안테나 어레이(324)의 서브-어레이의 위상 시프터(318)와 전력 증폭기(320)에 입력되는데, 여기서 서브-어레이는 Nf개의 안테나를 가진다. 기저대역 처리로부터의 Nd 신호(예, MIMO 처리의 출력)에 대해, 각각의 신호가 Nf개의 안테나를 가진 서브-어레이로 진행된다면, 송신 안테나 Nt의 총 수는 Nd*Nf가 되어야 한다. 송신 경로(301)는 각각의 서브-어레이에 대해 동일한 수의 안테나를 포함한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 오히려, 각각의 서브-어레이에 대한 안테나의 수는 모든 서브-어레이에 대해 동일할 필요는 없다.

송신 경로(301)는 안테나의 하나의 서브-어레이로 RF 처리로 입력되기 때문에 MIMO 처리로부터 하나의 출력 신호를 포함한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 오히려, 기저대역 처리로부터의 Nd 신호의 하나 이상의 신호 출력(예, MIMO 처리의 출력)이 서브-어레이 중 하나로 입력된다. MIMO 처리로부터의 다수의 출력 신호가 서브-어레이 중 하나의 입력이 될 때, MIMO 처리로부터의 다수의 출력 신호 각각은 서브-어레이의 안테나 모두 또는 일부에 연결된다. 예를 들어, 안테나의 각각의 서브-어레이로 IF 및RF 신호 처리는 도 3a의 안테나의 어레이에서의 처리와 동일하거나 안테나 어레이에서의 IF 및 RF 신호 처리 중 임의 형태일 수 있다. 안테나의 하나의 서브-어레이와 관련된 처리는 하나의 "RF 체인"이라 지칭한다.

도 3c는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 안테나를 가진 MIMO 기저대역 처리 및 아날로그 빔 포밍을 위한 수신 경로를 도시한다. 수신 경로(350)는 RX 안테나에서 수신된 모든 신호가 증폭기(예, 저잡음 증폭기(LNA)) 및 위상 시프터를 통해 처리되는 빔 포밍 아키텍처를 포함한다. 다음으로, 이러한 신호는 결합되어 아날로그 스트림을 형성하고, 이러한 아날로그 스트림은 기저대역 신호로 변환되고 기저대역에서 처리된다.

도 3c에 도시된 바와 같이, RX 수신 안테나(360)는 전송 안테나에 의해 무선으로 전송된 신호를 수신한다. RX 안테나로부터의 신호는 LNA(362)와 위상 시프터(364)를 통해 처리된다. 다음으로, 신호는 결합기(366)에서 결합되어 아날로그 스트림을 형성한다. 전체적으로, Nd개의 아날로그 스트림이 형성된다. 각각의 아날로그 스트림은 RF 및 IF 다운-컨버터(368) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC, 370)를 통해 기저대역 신호로 변환된다. 변환된 디지털 신호는 기저대역 RX MIMO 처리부(372) 및 다른 기저대역 처리부에서 처리되어, 복원된 Ns개의 정보 스트림을 생성한다. 제어부(380)는 기저대역 프로세서, RF 및 IF 다운-컨버터(368), RX 빔 포밍부(363) 및 RX 안테나 어레이부(360)를 포함하는 수신부와 통신한다. 제어부(380)는 송신부(382)로 신호를 전송하고, 송신부는 피드백 신호를 전송한다. 제어부(380)는 수신부를 제어하고 피드백 신호를 확인 및 형성한다.

도 3d는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 안테나를 가진 MIMO 기저대역 처리 및 아날로그 빔 포밍을 위한 다른 수신 경로를 도시한다. 수신 경로(351)는 안테나 어레이의 서브-어레이에 의해 수신된 신호가 증폭기 및 위상 시프터에 의해 처리되는 빔 포밍 아키텍처를 포함하고, 기저대역에서 변환되고 처리될 수 있는 아날로그 스트림을 형성한다. 수신 경로(351)는 빔 포밍부(363)에서의 차이점을 제외하고 도 3c의 수신 경로(350) 유사하다.

도 3d에 도시된 바와 같이, 안테나 어레이(360)가 서브-어레이의 NfR개의 안테나에서 수신된 신호는 LNA(362)와 위상 시프터(364)에서 처리되고, 결합기(366)에서 결합되어 아날로그 스트림을 형성한다. NdR개의 서브-어레이(NdR = NR/NFR)가 있을 수 있고, 각각의 서브-어레이는 하나의 아날로그 스트림을 형성한다. 따라서, 전체적으로 NdR개의 아날로그 스트림이 형성될 수 있다. 각각의 아날로그 스트림은 RF 및 IF 다운-컨버터(368)와 ADC(370)을 통해 기저대역 신호로 변환된다. NdR개의 디지털 신호가 기저대역부(372)에서 처리되어 Ns개의 정보 스트림으로 복원된다. 수신 경로(351)는 각각의 서브-어레이에 대해 동일한 수의 안테나를 포함한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 오히려, 각각의 서브-어레이에 대한 안테나의 수는 모든 서브-어레이에 대해 동일할 필요가 없다.

수신 경로(351)는 기저대역 처리에 대한 입력 중 하나와 같이, 안테나의 하나의 서브-어레이로 RF 처리된 하나의 출력 신호를 포함한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 오히려, 안테나의 하나의 서브-어레이로 RF 처리된 하나 이상의 출력 신호는 기저대역 처리로 입력될 수 있다. 안테나의 하나의 서브-어레이로 RF처리된 다수의 출력 신호가 입력되면, 안테나의 하나의 서브-어레이로 RF 처리된 다수의 출력 신호 각각은 서브-어레이의 안테나 모두 또는 일부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 안테나의 각각의 서브-어레이로 RF 및 IF 신호 처리는 도 3c에서와 같이 안테나 어레이에서의 처리 또는 안테나 어레이로 RF 및 IF 신호 처리의 임의 형태와 동일할 수 있다. 안테나의 서브-어레이와 관련된 처리는 하나의 "RF 체인"이라 지칭된다.

다른 실시 예에서, 도 3a 내지 도 3d에서의 송신 및 수신 경로와 유사하지만 다른 빔 포밍 구조를 가진 여러 송신 및 수신 경로가 가능하다. 예를 들어, 전력 증폭기(320)가 결합기(322) 이후에 위치할 수 있고, 그에 따라 증폭기의 수는 감소될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 어레이를 사용하는 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 4에 도시된 무선 통신 시스템(400)의 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예의 무선 통신 시스템(400)이 사용가능하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 시스템(400)은 기지국(401-403)과 이동국(410-430)을 포함한다. 기지국(401-403)은 도 2의 하나 이상의 기지국(101-103)을 나타낸다. 유사하게, 이동국(410-430)은 도 1의 하나 이상의 가입자국(111-116)을 나타낸다.

BS(401)는 3개의 셀, cell 0, cell 1 및 cell 2를 포함한다. 각각의 셀은 두 개의 어레이, array 0 및 array 1를 포함한다. BS(401)의 cell 0에서, array 0 및 array 1은 광폭 빔으로 동일한 하향링크 제어 채널을 전송한다. 하지만, array 0은 array 1과는 다른 프레임 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, array 0은 MS(420)으로부터의 상향링크 유니캐스트 통신을 수신하는 반면, array 1은 BS(402)의 cell 2의 array 0으로 하향링크 백홀 통신을 전송한다. BS(402)는 하나 이상이 백홀 네트워크로 연결되는 유선 백홀을 포함한다. 동기화 채널(SCH)과 브로드캐스트 채널(BCH)은 도 4에 도시된 BS(401)로부터 가장 넓은 전송 빔과 같이 넓지는 않은 빔 폭을 가진 다중 빔을 통해 전송될 수 있다. SCH와 BCH에 대한 이들 다중 빔 각각은 유니캐스트 데이터 통신을 위한 빔 보다 더 넓은 빔 폭을 가지며, 이는 기지국과 단일 이동국 사이의 통신을 위한 것이다.

본 명세서에 걸쳐, 송신 빔은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 송신 경로에 의해 형성될 수 있다. 유사하게, 수신 빔은 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같은 수신 경로에 의해 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 하나 이상의 무선 링크는 통신을 유지하기에 충분히 강하지 않은 LOS 차단(예, LOS 내로 사람 또는 자동차가 이동하는 것과 같은 장애) 또는 NLOS로 인해 깨진다. MS가 BS에 근접하고 MS가 매우 짧은 거리만을 이동한다 하여도, 링크는 깨지게 된다. 이러한 상황에서, MS는 현재 링크가 복원될 수 없다면 링크를 변경할 필요가 있게 된다. MS가 셀 에지에 위치하지 않는다 하여도 링크를 변경할 필요가 있다.

어레이 내 각각의 안테나가 높은 앙각에 위치하지 않는다면, 실질적으로 구형의 커버리지를 가진 TX 또는 RX 빔이 사용된다. 예를 들어, 각각의 빔이 연필과 같은 형태라면, 360도 원형 방위각 탐색의 각 샘플링 포인트에서는 180도 앙각 탐색이 필요하다. 선택적으로, 안테나가 높은 앙각에 위치한다면, 360도 원형 방위각 탐색의 각 샘플링 포인트에서는 180도 이하의 앙각 탐색으로도 충분하다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 섹터 또는 셀 내 여러 목적에 따라 다른 빔 형태 및 폭을 가진 여러 빔의 예를 도시한다. 도 5에 도시된 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다. 도 5에 도시된 섹터/셀은 도 4에 도시된 하나 이상의 기지국 셀을 나타낸다. 본 명세서를 통해, (TX 빔과 RX 빔을 포함한) 빔은 여러 빔 폭 또는 형태를 가지며, 정형 또는 비정형일 수 있고, 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

섹터 또는 셀에서, 하나 이상의 RF 체인을 가진 하나 이상의 어레이는 여러 목적을 위해 다른 형태의 빔을 생성한다. 도 5에서, 수직축은 앙각을 나타내고 수평축은 방위각을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 광폭 빔 BB1과 BB2(브로드캐스트 빔 또는 "BB"라 함)은 물리 데이터 제어 채널이 어디에 위치하는지를 지시하는 물리 구성 지시 채널, 물리 브로드캐스트 채널 또는 동기화 채널을 구성한다. 광폭 빔 BB1과 BB2는 셀에 대해 동일한 정보를 전송한다.

비록 도 5에는 두 개의 광폭 빔 BB1과 BB2가 도시되었지만, 셀은 하나 이상의 BB를 구성할 수 있다. 셀 내에 다수의 BB가 존재할 경우, BB는 암시적 식별자 또는 명시적 식별자에 의해 구별되고, 이러한 식별자는 MS에 의해 BB를 모니터하고 보고하는데 사용된다. BB 빔은 계속해서 전파된다. BB 빔에 대한 정보를 반복하는 것은 BB 빔을 수신하는 RX 빔의 MS 수에 따른다. 즉, 일 실시 예에서, BB 빔에 대한 정보의 반복 횟수는 BB 빔을 수신하는 MS에서의 RX 빔의 수 만큼이다.

광폭 제어 채널 빔 B1-B4(포괄적으로, "B 빔")가 제어 채널에 사용될 수 있다. 제어 채널 빔 B1-B4는 광폭 빔 BB1 및 BB2와 동일한 빔 폭을 사용할 수도 있고 다른 빔 폭을 사용할 수도 있다. 빔 B1-B4는 측정하고 모니터할 MS에 대한 광폭 빔 BB1 및 BB2와 동일한 기준 신호를 사용할 수도 있고 다른 기준 신호를 사용할 수도 있다. 광폭 빔 B1-B4은 MS 그룹에 대한 브로드캐스트 혹은 멀티캐스트에 대해 특별히 사용될 뿐만 아니라, 예를 들어 MS에 대한 자원 할당과 같은 MS-고유 제어 정보인 특정 MS에 대한 제어 정보를 위해 사용된다.

비록 도 5에는 4개의 제어 채널 빔 B1-B4가 도시되었지만, 하나의 셀은 하나 이상의 B 빔을 구성할 수 있다. 하나의 셀에 다수의 B 빔이 존재할 경우, B 빔은 암시적 또는 명시적 식별자에 의해 구별되고, 이러한 식별자는 MS에 의해 B 빔을 모니터하고 측정하는 데 사용된다. B 빔은 계속해서 전파된다. B 빔에 대한 정보를 반복하는 것은 B 빔을 수신하는 RX 빔의 MS 수에 따른다. 즉, 일 실시 예에서, B 빔에 대한 정보의 반복 횟수는 B 빔을 수신하는 MS에서의 RX 빔의 수 만큼이다. MS는 빔 BB1과 BB2에 대한 정보를 사용하여 빔 B1-B4를 탐색할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

빔 b11-b44(포괄적으로, "b 빔")가 데이터 통신을 위해 사용된다. b 빔은 적응형 빔 폭을 가진다. 몇몇 MS(예, 낮은 속도를 가진 MS)에 대해, 협폭 빔이 사용되고, 몇몇 MS에 대해서는 광폭 빔이 사용된다. 기준 신호는 b 빔을 통해 전송된다. 비록 도 5에서는 19개의 b빔이 도시되었지만, 하나의 셀은 하나 이상의 b 빔을 구성할 수 있다. 하나의 셀에 다수의 b 빔이 존재할 경우, b 빔은 암시적 또는 명시적 식별자에 의해 구별되고, 이러한 식별자는 MS에 의해 b 빔을 모니터하고 보고하는데 사용된다. b 빔은 계속해서 전파된다. b 빔에 대한 정보의 반복은 b 빔을 수신하는 RX 빔의 MS 수에 따른다. 즉, 일 실시 예에서, b 빔에 대한 정보의 반복 횟수는 b 빔을 수신하는 MS에서의 RX 빔의 수만큼 이다. MS가 빔을 모니터한 이후 TX 빔 b가 RX 빔과 로크(lock)된다. 만일 데이터 정보가 로크된 RX 빔을 통해 전송된다면, b 빔의 정보에 대한 반복은 필요하지 않게 된다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 셀 내 이동국 또는 기지국으로 동일한 또는 다른 정보를 전송하는 빔을 사용하는 것을 각각 도시한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 빔 B1-B4(포괄적으로, "B 빔")는 MS와 BS와 같은 장치 그룹으로의 제어 정보 브로드캐스트/멀티캐스트와 같은 제어 채널뿐만 아니라, (예, MS에 대한 자원 할당과 같은 MS- 혹은 BS-고유 제어 정보와 같은) 특정 장치에 대한 제어 정보를 구성한다. 제어 채널은 예를 들면, 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control 채널, PDCCH)이고, 셀 내 모든 MS에 대한 시스템 정보 블록(system information block, SIB)의 자원 할당 정보 및 특정 MS에 대한 자원 할당과 관련된 MS-고유 정보를 제공한다.

셀 내 모든 B 빔은 셀 내 모든 MS로 동일한 정보를 전송한다. B 빔은 모니터 및 보고 목적으로 자신들 식별하도록 MS에 대해 식별자를 암시적 또는 명시적으로 전송한다. 몇몇 실시 예에서, B 빔은 어떠한 식별자 정보도 전송하지 않을 수 있다. 이 경우, MS는 자신들을 식별할 수 없게 되고, B 빔은 셀 내 모든 B 빔의 커버리지를 가진 광폭 빔과 같이 동작한다.

몇몇 실시 예에서, 셀 내 B 빔은 셀 내 MS로 다른 정보를 전송한다. 이러한 B 빔은 모니터 및 보고 목적으로 자신들을 식별하도록 MS에 대해 식별자를 암시적 또는 명시적으로 전송한다. B 빔은 자신의 커버리지 내에서 MS로 데이터 빔에 대한 자원 할당(예, 자원 블록, 전력 제어 등)과 같은 자신의 커버리지 내 MS에 관련된 정보를 전송한다.

위 설명된 내용들에 대한 조합도 적용 가능하다. 예를 들어, 제어 정보는 두 가지 카테고리로 나눌 수 있다. 예를 들어, 하나의 카테고리는 셀 내 모든 MS에 대해 공통인 공통 정보이고, 다른 카테고리는 각각의 B 빔의 커버리지 내 MS 그룹에만 관련된 정보이다. 셀 내 전체 MS 그룹에 대한 공통 정보는 모든 B 빔을 통해 전송되는 반면, B 빔 커버리지 내 MS에만 관련된 정보는 이러한 B 빔을 통해서만 전송된다.

섹터 또는 셀에서, 하나 이상의 RF 체인을 가진 하나 이상의 어레이는 여러 목적에 따라 다른 형태의 빔을 생성한다. 하나의 RF 체인은 하나 이상의 안테나 서브-어레이를 위한 것일 수 있다. 하나의 안테나 서브-어레이는 하나 이상의 빔을 형성할 수 있다.

디지털 빔 포밍이 기저대역 MIMO 처리에 대해 수행될 수 있다. 아날로그 빔 포밍은 위상 시프터, 전력 증폭기(PA) 또는 다른 저잡음 증폭기(LNA)를 조정함으로써 수행될 수 있다. 광폭 빔은 아날로그 빔 포밍 또는 아날로그와 디지털 빔 포밍 모두를 사용하여 생성될 수 있다. 협폭 빔은 아날로그와 디지털 빔 포밍에 의해 생성된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터 파 시스템에서의 송신부 및 수신부에서의 신호 처리의 예를 도시한다. 도 7에 도시된 밀리미터 파 시스템(700)은 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 7에서, 밀리미터 파 시스템(700)은 송신부(701) 및 수신부(702)를 포함한다. 송신부(701)는 도 4의 하나 이상의 기지국(401-403) 또는 이동국(410-430)을 나타낸다. 유사하게, 수신부(702)는 하나 이상의 기지국(401-403) 또는 이동국(410-430)을 나타낸다. 송신부(701)는 다수의 송신(TX) RF 체인(1-n)을 포함한다. 수신부(702)는 다수의 수신(RX) RF 체인(1-n)을 포함한다. TX RF 체인 1은 빔 B1와 B2를 형성한다. B1과 B2는 빔 조정에 의해 형성된다. 즉, B1과 B2는 동시에 발생하는 빔이 아니고, 이들은 시간 도메인에서 순차적으로 형성된다. TX RF 체인 2는 빔 B3과 B4를 형성한다. B3과 B4는 빔 조정에 의해 형성된다. RX RF 체인 1은 빔 U1과 U2를 형성한다. U1과 U2는 빔 조정에 의해 형성된다. RX RF 체인 2는 빔 U3과 U4를 형성한다. U3과 U4는 빔 조정에 의해 형성된다. 도 7에 도시된 바와 같이, U2는 B2를 수신한다. U3은 B4가 반사기에 의해 반사된 이후 수신한다. B3은 U1에 도달한다. 따라서, 3개의 가능한 링크 (B2, U2), (B3, U1), (B4, U3)가 있다. 각각의 RF 체인으로부터의 빔이 빔 조정에 의해 형성되므로, 3개의 링크 (B2, U2), (B3, U1), (B4, U3)는 동시에 발생하지 않는다. 두 개의 가능한 동시 발생 연결은 도 7에 도시된 바와 같이 (B2, U2)와 (B4, U3)이다.

B 빔은 다른 B 빔의 커버리지 내 b 빔의 정보를 포함한다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 7을 참조하면, 데이터 제어 빔 B1은 기지국이 데이터 빔 b21이 데이터 통신을 위해 사용되는 것으로 결정한다면, 데이터 빔 b21에 대한 정보를 포함한다. 이동국은 빔 B1를 수신하여 B1을 복호하고, 빔 b21이 데이터 통신을 위해 스케줄링됨을 결정한다.

하나의 RF 체인은 하나 이상의 안테나 서브어레이에 대한 것일 수 있다. 하나의 안테나 서브어레이는 하나 이상의 빔을 형성한다. 디지털 빔 포밍은 기저대역 MIMO 처리에서 수행된다. 아날로그 빔 포밍은 위상 시프터, 전력 증폭기(PA) 또는 저잡음 증폭기(LNA)를 조정하여 수행된다. 광폭 빔 BB, B는 아날로그 빔 포밍 또는 아날로그와 디지털 빔 포밍 모두에 의해 형성된다. 협폭 빔은 아날로그와 디지털 빔 포밍 모두에 의해 형성된다.

도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 아이들 모드인 이동국을 페이징하는 것을 도시한다. 도 8a에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 8a에서, 페이징 제어부(미도시)는 어떠한 이동국에 페이징할 것인지를 하나 이상의 기지국에게 알린다. 이어서 기지국은 페이징 메시지를 브로드캐스트하고, 이러한 페이징 메시지는 이동국 식별자 및 몇몇 다른 보조 정보를 포함한다. 아이들 모드의 이동국은 페이징 메시지를 청취하면 특정 시간에 깨어난다. 만일 이동국이 식별자가 페이징 메시지에 포함된 것을 확인하면, 이동국이 자신이 페이징된 것으로 인식하여 아이들 모드에서 나와 네트워크 재진입과 같은 추가의 동작을 수행한다. 그렇지 않으면, 이동국은 MS가 청취하지 않고 아이들 모드를 유지하는 페이징 불가 구간(paging unavailable interval)에 진입한다.

아이들 모드에서, MS는 페이징 청취 시간과 페이징 청취 불가 시간의 반복 주기를 가진다: 이러한 주기는 페이징 사이클이라 한다. 페이징 사이클 동안, 페이징 메시지는 페이징 사이클 내 하나 이상의 시간 옵셋에서 BS에 의해 전송된다. BS가 MS에 페이징 메시지를 브로드캐스트하는 타이밍은 각각의 MS가 페이징 메시지를 청취하는 타이밍과 맞아야 한다. BS와 MS의 타이밍 정렬은 페이징 메시지를 위한 타이밍 정보를 계산하기 위해 BS와 MS 모두에서 기설정된 동일 알고리즘을 사용하여 명시적으로 시그널링함으로써 달성된다. 이러한 기설정 알고리즘은 페이징 사이클 함수(예, 해시(hash) 함수) 및 페이징 사이클 내 페이징 메시지에 대한 소정 타이밍 옵셋을 포함한다.

페이징 사이클 동안, 여러 MS가 다른 페이징 슬롯에서 페이징되어, 페이징 메시지가 짧아질 수 있다. 예를 들어, MS는 다른 타임 옵셋에서 페이징되는 여러 MS 그룹으로 나뉜다. 페이징 메시지에 대한 타이밍 정보를 계산하기 위한 BS와 MS 모두에서의 기설정 알고리즘은 MS 식별자의 함수(예, 해시 함수)에 부가될 수 있고, 그 결과 MS는 자신에 대한 가능 메시지를 포함한 구간이 어느 구간인지를 알게 되고, 이에 따라 MS는 다른 MS 그룹에 대한 구간이 언제인지를 알 필요가 없어지게 된다. 예를 들어, 기설정 알고리즘은 페이징 슬롯의 인덱스에 MS 식별자를 해시할 수 있다. 예를 들어, 해시 알고리즘은 00, 01, 10 및 11로 끝나는 식별자를 가진 MS가 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 슬롯 내에 위치할 수 있도록 한다. 기설정 알고리즘을 대신, 명시적 시그널링이 BS가 MS에 어느 슬롯을 청취해야 하는지를 통지하는데 부가적으로 또는 선택적으로 사용될 수 있다. 몇몇 시스템에서, 페이징 메시지를 짧게 하기 위해, MS의 전 세계적으로 고유한 식별자를 짧은 식별자에 해시할 수 있다.

도 8b 및 도 8c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국에서의 페이징 구간 및 이동국에서의 페이징 청취 구간을 포함한 아이들 모드의 이동국에 대한 페이징을 도시한다. 도 8b와 도 8c에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 8b와 도 8c에 도시된 바와 같이, 페이징 사이클 내에서, BS는 MS에 페이징하려 하는 하나 이상의 페이징 구간을 정의한다. 페이징 구간 옵셋은 페이징 구간의 시작 시간을 결정하고; 일반적으로 페이징 구간 옵셋은 BS의 속성이다. 많은 시스템에서, 페이징 구간 옵셋은 페이징 영역 식별자 또는 기지국 페이징 그룹 ID(base station paging group ID, BSPG ID)에 의해 결정되고, 여기서 동일한 BSPG ID를 가진 모든 기지국은 동일한 페이징 구간 옵셋을 가진다. 페이징 영역은 모든 기지국이 하나의 BSPG ID를 가진 많은 기지국을 포함한다는 것에 주목한다. 유사하게, 기지국은 다수의 페이징 영역 내에 포함되고, 이에 따라 하나의 BS는 다수의 BSPG ID를 가진다. 일반적으로, BS는 자신의 BSPG ID를 하나 이상의 MS에 브로드캐스트한다. MS는 BS의 페이징 구간 옵셋에 따라 페이징 청취 구간 옵셋을 가진다. 페이징 구간 동안, BS는 다수의 MS 그룹에 페이징할 수 있고, 각각의 그룹은 (공통 페이징 구간 옵셋을 제외한) 다른 페이징 청취 옵셋을 가지며, 이는 MS 식별자와 관련된다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 페이징 청취 옵셋은 페이징 청취 구간의 시간과 관련되어 정의된다. 하나의 청취 구간 동안, MS는 모든 시간을 청취하지 않고 오로지 자신에게 관련된 메시지가 발생할 때만 청취한다. 또한, 모든 타이밍 옵셋은 BS와 MS 모두에서 명시적 시그널링 또는 기설정 알고리즘에 의해 결정된다.

다른 시스템에서, 페이징 사이클, 페이징 옵셋, 페이징 메시지, 페이징 구간, 페이징 구간 옵셋 및 페이징 청취 구간과 같은 도 8a 내지 도 8c에서 사용된 용어는 다른 이름을 가진 용어도 사용 가능함을 알 수 있을 것이다. 명료함과 편의를 위해 본 명세서에서는 도 8a 내지 도 8c에서 사용된 용어를 사용하고자 한다.

본 명세서에 설명하고 있는 실시 예에서, MS는 넘버 또는 파라미터 M을 기지국으로 전송한다. 여기서, M은 요구되는 공간 커버리지를 커버하기 위한 1회 빔 조정을 끝내기 위해 수신부에서 대한 아이들 모드인 MS에서 RX 빔 인스턴스의 수이다. MS는 초기 네트워크 진입 시, 네트워크 재진입 시 또는 MS가 연결된 임의의 상태에 기지국 또는 네트워크로 넘버 M을 전송한다. 선택적으로, MS는 MS가 아이들 상태로 가진 전에 또는 MS가 위치 갱신을 수행할 때(예, MS가 다른 페이징 영역 또는 페이징 ID를 검출하고, 그 결과 MS가 위치 갱신을 필요로 할 때) 기지국 또는 네트워크로 넘버 M을 전송한다. 여기서, 빔 인스턴스는 한 번에 동시에 발생하여 사용할 수 있는 하나 이상의 빔을 지칭한다. 빔이라는 용어는 빔 패턴이라는 용어와 혼용하여 사용할 수 있다.

넘버 M은 RX가 요구되는 공간 커버리지를 커버하기 위한 1회 빔 조정을 끝내는 것을 허용하는 것과 관련된 BS TX에서의 반복 횟수라 해석할 수도 있다. 넘버 M은 각각의 RF 체인이 동일한 수의 RX 빔을 조정할 때 RF 체인 당 RX 빔의 수로 지칭되고, 여기서 RF 체인은 안테나 어레이의 하나의 안테나 서브-어레이에 대한 신호 처리 체인일 수 있다. 특정 경우, 모든 RX 빔이 하나씩 빔 조정에 의해 형성된다면, 넘버 M은 RX 빔의 수일 수 있다.

도 9a와 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 넘버 M의 예를 도시한다. 도 9a와 도 9b에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 9a에 도시된 예 1에서, 한 번에 하나의 빔을 빔 조정함으로써 하나의 RF 체인으로부터 4개의 RX 빔을 생성한다. 1회 RX 빔 조정을 끝내는데 4 RX 인스턴스가 필요하고, 이에 따라 M=4이다. 도 9b에 도시된 예 2에서, 두 RF 체인 또는 두 서브-어레이가 존재하고, 각각의 어레이는 두 개의 다른 빔을 형성한다. 두 개의 동시 발생한 RX 빔은 RF 체인 1로부터 하나의 RX 빔을 RF 체인 2로부터 하나의 RX 빔을 가짐으로써 형성된다. 예 2에서, 1회 RX 빔 조정을 끝내는데 2 RX 빔 인스턴스가 필요하고(예, RX1와 RX3은 제 1 인스턴스가 RX2와 RX4는 제 2 인스턴스가 필요하고), 이에 따라 M=2이다.

몇몇 실시 예에서, MS가 기지국 또는 네트워크 엔티티(예, 게이트웨이)로 넘버 M을 전송한 이후, 기지국 또는 네트워크 엔티티는 페이징 제어부와 같은 페이징 기능부를 가진 네트워크 또는 다른 네트워크 엔티티로 MS 식별자(예, MS ID)와 함께 넘버 M을 전송한다. 여기서, M은 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 아이들 모드에서 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수이다.

몇몇 실시 예에서, 네트워크 또는 페이징 제어부는 MS ID, MS의 넘버 M(아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 아이들 모드에서 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수) 및 다른 요인들을 고려하여, MS에 페이징 메시지를 전송하기 위해 MS와 동일한 페이징 영역(즉, 동일한 PG ID를 가진) BS에 대한 타이밍을 결정하기 위한 기설정 알고리즘을 사용한다. 만일 MS가 특정 PG ID를 특정 페이징 영역에 속하는 MS에 대한 페이징 메시지가 존재할 때, 네트워크 또는 페이징 제어부는 결정된 타이밍에 MS로 페이징 메시지를 전송하기 위해 MS의 PG ID를 가진 기지국에 문의한다. MS의 PG ID를 가진 페이징 영역에서, 하나 이상의 BS가 존재할 수 있다. 이어서, BS는 네트워크 또는 페이징 제어부를 통해 알려진 시간에 MS로 페이징 메시지를 전송한다.

페이징 메시지의 타이밍 또는 페이징 메시지를 전송하기 위한 BS에 대한 타이밍은 페이징 메시지에 대한 페이징 옵셋 혹은 페이징 메시지를 포함하거나 페이징 메시지를 위한 페이징 슬롯에 대한 옵셋과 관련된 타이밍, BS의 TX 빔 인스턴스와 함께 페이징 메시지를 위한 페이징 슬롯 내 페이징 정보 또는 MS와 관련된 페이징 메시지 혹은 페이징 메시지의 일부를 BS가 MS에 전송하는 타이밍 등을 포함한다.

페이징 메시지에 대한 페이징 옵셋은 MS의 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에서 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 몇몇 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등과 같은 다른 파라미터일 수 있는 넘버 M에 대한 함수 혹은 맵핑(예, 해시 함수)일 수 있다.

페이징 메시지에 대한 페이징 슬롯 내에서 페이징 정보 또는 MS와 관련된 페이징 메시지 혹은 페이징 메시지의 일부를 BS가 MS로 전송하기 위한 타이밍을 위해, BS는 타이밍 자체를 결정하기 위한 다수의 파라미터를 포함하고, 각각의 파라미터는 MS의 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에서 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 얻어진 몇몇 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등과 같은 다른 파라미터일 수 있는 넘버 M에 대한 특정 함수일 수 있다.

MS는 자신의 MS ID, 넘버 M 및 다른 요인들을 고려하여 페이징 메시지에 대한 타이밍을 결정하기 위해 네트워크 또는 페이징 제어부와 동일한 기설정 알고리즘을 사용한다. MS는 자신의 RX 빔을 사용하여 결정된 타이밍에 페이징 메시지를 모니터한다. 만일 BS가 전송한 메시지가 있다면, MS는 결정된 시간에 페이징 메시지를 수신하고, 이 메시지를 복호한다.

특정 실시 예에서, 페이징 메시지가 전송되기 이전에, BS는 특정 수퍼프레임 혹은 프레임 동안 페이징 메시지가 존재하는지(예, 현재 수퍼프레임 혹은 프레임에 페이징 식별자가 전송되는지)를 지시하는 페이징 지시자를 전송할 수 있다. MS는 자신의 RX 빔을 사용하여 페이징 지시자를 가장 먼저 모니터한다. 만일 페이징 지시자가 페이징 메시지가 존재함을 지시하면, MS는 BS에 의해 결정된 시간에 전송된 페이징 메시지를 모니터한다. 만일 페이징 지시자가 페이징 메시지가 없는 것을 지시하면, MS는 페이징 메시지 모니터를 생략한다. MS가 하나 이상의 RX 빔 인스턴스를 가지고 RX/TX 빔이 아직 조정되지 않았기 때문에 MS가 페이징 지시자를 수신하기 위해, BS는 적어도 기설정된 횟수만큼 페이징 지시자를 전송하는데, 여기서 사정 기설정된 횟수는 모든 MS의 M 파라미터의 최대 값이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 페이징 메시지에 대한 타이밍을 결정하는 과정을 도시한다. 도 10에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 10에 도시된 바와 같이, 단계 1001 내지 단계 1017은 네트워크 또는 페이징 제어부와 MS는 MS로 페이징 메시지를 전송하기 위해 MS와 동일한 페이징 ID를 가진 BS에 대해 페이징 메시지의 타이밍을 결정하는데 동일한 기설정 알고리즘을 사용한다.

몇몇 실시 예에서, MS가 특정 페이징 식별자(PG ID)를 가진 특정 페이징 영역에 속하는 MS에 대한 페이징 메시지가 존재한다면, 네트워크 혹은 페이징 제어부는 페이징 메시지를 전송하기 위해 MS와 동일한 PG ID를 가진 기지국을 문의한다(단계 1007 내지 1011). 네트워크 또는 페이징 제어부는 기지국으로 MS의 MS ID와 (앞서 설명된 바와 같은) 넘버 M을 전송한다. MS의 PG ID를 가진 페이징 영역에서, 하나 이상의 BS가 존재할 수 있다. 만일 BS가 MS의 넘버 M을 미리 알고 있다면(예, BS가 MS로부터의 넘버 M을 네트워크로 이미 전송했다면), 네트워크 또는 페이징 제어부는 넘버 M을 BS로 다시 보낼 필요가 없다. 몇몇 실시 예에서, MS가 위치 갱신을 수행한 후, 네트워크는 MS의 새로운 PG ID를 가진 모든 BS가 MS의 넘버 M에 대해 알 수 있도록 하는 것이 가능하다.

몇몇 실시 예에서, 기지국은 MS ID, MS의 넘버 M 및 다른 요인을 고려하여, MS로 페이징 메시지를 전송하기 위해 MS와 동일한 페이징 영역 내에서(즉, 동일한 PG ID를 가짐) BS에 대한 타이밍을 결정하기 위한 기설정 알고리즘을 사용한다. 이어서, BS는 결정된 타이밍에 MS로 페이징 메시지를 전송한다.

MS는 자신의 MS ID, 넘버 M 및 다른 요인을 고려하여 페이징 메시지를 결정하기 위해 네트워크 또는 페이징 제어부와 동일한 기설정 알고리즘을 사용한다(단계 1007). MS는 자신의 RX 빔을 사용함으로써 결정된 타이밍에 페이징 메시지를 모니터한다. 만일 BS에 의해 전송된 메시지가 존재한다면, MS는 결정된 시간에 페이징 메시지를 수신하고, 이 메시지를 복호한다(단계 1017).

페이징 메시지를 전송하기 위한 페이징 타이밍 또는 BS 타이밍은 페이징 메시지의 페이징 옵셋 혹은 페이징 메시지를 포함하거나 페이징 메시지를 위한 페이징 슬롯에 대한 옵셋과 관련된 타이밍, BS의 TX 빔 인스턴스와 함께 페이징 메시지에 대한 페이징 슬롯 내 페이징 정보 또는 MS와 관련된 페이징 메시지 혹은 페이징 메시지의 일부를 BS가 MS로 전송하는 타이밍 등을 포함한다.

페이징 메시지의 페이징 옵셋은 MS의 아이들 모드동안 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 사용하기 위해 MS RX 빔 인스턴스의 수, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 얻어진 몇몇 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등과 같은 다른 파라미터일 수 있는 넘버 M의 함수 또는 맵핑(예, 해시 함수)일 수 있다.

페이징 메시지에 대한 페이징 슬롯 내 MS와 관련된 페이징 정보 또는 페이징 메시지 혹은 페이징 메시지의 일부를 BS가 MS로 전송하기 위한 타이밍을 위해, BS는 타이밍 자체를 정의하기 위한 다수의 파라미터를 포함하고, 각각의 파라미터는 MS의 아이들 모드 동안 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 사용하기 위해 MS RX 빔 인스턴스의 수, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 얻어진 몇몇 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등과 같은 다른 파라미터일 수 있는 넘버 M의 특정 함수일 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 페이징 메시지의 타이밍을 결정하기 위한 과정의 예를 도시한다. 도 11에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 11의 단계 1101 내지 1121에 도시된 바와 같이, BS와 MS는 MS로 페이징 메시지를 전송하기 위해 MS와 동일한 페이징 ID를 가진 BS에 대한 페이징 메시지의 타이밍을 결정하기 위해 동일하게 기설정된 알고리즘을 사용한다.

선택적으로, (아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 MS RX의 RX 빔 인스턴스의 수일 수 있는) MS의 넘버 M은 시스템에 의해 기설정될 수 있고, 페이징 제어부 및 기지국 등을 포함한 네트워크 혹은 네트워크 엔티티 및 MS는 넘버 M의 값을 알 수 있다. 예를 들어, 넘버 M은 SIM 카드 내에 포함될 수 있다. 넘버 M은 예를 들면, 초기 네트워크 진입 혹은 네트워크 재진입 시 능력 협상 또는 MS가 시스템 내에 위치한 이후 아이들 모드 이전의 임의의 통신 상태에서 네트워크 또는 BS가 MS로 전송할 수 있다(단계 1101-1103).

선택적으로, 넘버 M은 이동 장치 타입과 관련된다. 예를 들어, 한 가지 타입의 MS(예, 특정 크기를 가진 태블릿)는 M 중 하나의 값과 관련되고, 다른 타입의 MS(예, 휴대 전화)는 M 중 다른 값과 관련되고, 또 다른 타입의 MS(예, 랩톱 컴퓨터)는 M 중 또 다른 값과 관련된다.

몇몇 실시 예에서, 기지국은 TX 빔으로 MS를 페이징할 수 있다. 이러한 능력은 네트워크에 의해 결정 또는 구성되거나, 사전-구성 혹은 기설정될 수 있다. 예를 들어, 이러한 능력은 고정 또는 사전-설정되어, 모든 BS와 MS가 사전에 이러한 능력을 알 수 있도록 한다. 추가로 또는 선택적으로, BS와 MS는 이들이 처음으로 시스템에 접속하는 시간을 알게 되고, 이를 기억한다. 이러한 능력은 네트워크, 게이트웨이와 같은 네트워크 엔티티 또는 페이징 제어부 등과 같은 페이징 기능을 가진 장치에 의해 구성될 수 있다. 다음으로, 이러한 능력은 BS로 전송되어 BS가 구성된 능력을 사용할 수 있도록 한다. 다른 예로, BS는 자신의 일반적인 빔 포밍 관련 능력(RX 체인의 수, 지원가능한 빔의 최대 수 등)을 네트워크 또는 네트워크 엔티티로 전송한다. 이어서, 네트워크 또는 네트워크 엔티티는 아이들 모드에서 MS로 페이징 관련 신호를 전송하기 위해 사용되는 BS에 대한 특정 능력을 구성한다. 네트워크 또는 네트워크 엔티티는 페이징 ID와 동일한 페이징 영역에서 모든 기지국의 일반적인 빔 포밍 관련 능력을 고려함으로써 결정할 수 있다(단계 1105).

이러한 능력은 넘버 N을 포함하고, N은 BS TX가 요구된 공간 커버리지를 커버하기 위해 1회 빔 조정을 끝내도록 하기 위해, 아이들 모드의 하나 이상의 MS로 페이징 관련 신호를 전송하기 위한 BS에서의 TX 빔 인스턴스의 수이다. 여기서, 빔 인스턴스는 한번에 동시 발생하여 사용되는 하나 이상의 빔을 지칭한다. 빔이라는 용어는 빔 패턴과 호환되어 사용된다.

각각의 RF 체인이 동일한 TX 빔을 조정할 수 있다면, RF 별 TX 빔의 수와 같이 해석될 수 있고, 여기서 RF 체인은 안테나 어레이의 하나의 안테나 서브-어레이에 대한 신호 처리 체인일 수 있다. 특정 경우, 만일 모든 TX 빔이 하나씩 빔 조정에 의해 형성된다면, 넘버 N은 TX 빔의 수이다.

MS를 페이징하기 위한 TX 빔에 대한 BS의 능력은 넘버 K를 포함할 수 있고, K는 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정의 횟수이다. 각각의 TX 빔 인스턴스는 K번 발생한다. 몇몇 실시 예에서, 넘버 K는 BS TX 빔 인스턴스 동안 신호 전송의 횟수로서 해석될 수 있고, 그에 따라 K개의 RX 빔 인스턴스 또는 빔 조정만큼을 가진 수신기가 각각의 RX 빔 인스턴스에 대해 하나의 신호 전송을 수신할 수 있도록 한다. 이 경우, K >= max (M_i) for all M_i of MS_i 이고, 여기서 MS_i는 BS를 가진다.

하지만, 특정 실시 예에서, 넘버 K는 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정의 횟수와 일치하고, 넘버 K는 MS의 넘버 M에 대해 독립적이다. 이와 같이, 넘버 K는 TX 빔 능력과 관련된 범주에 속하지는 않지만, 넘버 K는 TX 빔 구성의 파라미터와 같은 역할을 한다.

도 12a와 도 12b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 넘버 N의 예를 도시한다. 도 12a와 도 12b는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 12a의 예 1에서, 한번에 하나의 빔을 조정함으로써 하나의 RF 체인으로부터 4개의 TX 빔이 형성된다. 1회 TX 빔 조정을 끝내기 위해 4TX 빔 인스턴스가 필요하다 즉, N=4. 도 12b의 예 2에서 두 개의 RF 체인 또는 두 개의 서브-어레이가 존재하고, 각각의 어레이는 두 개의 다른 빔을 형성한다. 두 개의 동시 발생한 TX 빔은 하나는 RF 체인 1, 다른 하나는 RF 체인 2를 가질 수 있다. 예 2에서, 1회 TX 빔 조정을 끝내기 위해 2개의 TX 빔 인스턴스(예, 첫 번째 인스턴스에는 TX1, TX3, 두 번째 인스턴스에는 TX2, TX4)가 필요하다 즉, N=2.

몇몇 실시 예에서, 네트워크는 페이징 ID 내에 있는 모든 기지국의 TX 빔 s능력 및 각각의 기지국의 페이징 ID 등을 고려하여, MS로 페이징을 전송하기 위한 TX 빔 인스턴스에 대한 타이밍을 결정한다. MS로 페이징 관련 정보를 전송하기 위한 TX 빔 인스턴스 타이밍은 각 TX 빔 인스턴스의 시작, 각 TX 빔 인스턴스의 지속시간, MS를 페이징하는데 필요한 TX 빔에 대한 BS의 능력, TX 빔 인스턴스의 수, TX 빔 인스턴스의 횟수, 빔 조정 타입 등을 포함한다.

빔 조정 타입은 BS가 빔을 조정하고 MS는 하나의 RX 빔을 유지하는 타입 1과 BS가 하나의 TX 빔을 유지하고 MS가 RX 빔을 조정하는 타입 2를 포함한다.

네트워크는 TX 빔 인스턴스에 대해 결정된 타이밍에 관해 BS에 알린다. MS는 페이징 메시지를 수신하기 위한 RX 타이밍을 계산하는 입력 중 하나로서 TX 빔 인스턴스에 대한 타이밍을 획득한다. MS는 초기 네트워크 진입, 네트워크 재진입, 연결 모드, 아이들 모드로 진입하기 전과 같은 시스템으로 진입할 때와 같은 임의의 상태에서 이러한 정보를 획득한다. 만일 네트워크가 MS에 전송될 페이징 관련 신호에 대한 BS TX 빔 인스턴스의 타이밍을 재구성한다면, 이러한 재구성은 BS와 MS에 전송되어야만 한다. 즉, BS와 MS가 임의의 갱신된 구성 또는 재구성을 획득할 수 있어야만 한다.

특정 실시 예에서, MS를 페이징하기 위한 TX 빔 인스턴스를 전송하기 위한 BS의 타이밍은 사전에 구성되거나, 기설정, 고정, 사전 할당 또는 사전 정의될 수 있다. BS는 타이밍 정보를 알고 있고, MS에 타이밍 정보를 알린다. 선택적으로, 타이밍 정보는 MS가 시스템 내에 가장 먼저 진입하고 있고 타이밍 정보를 기억하고 있을 때, MS에 의해 알려질 수도 있다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 타이밍 구성 정보를 전달하는 과정의 예를 도시한다. 도 13은 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 13의 단계 1301 내지 1305에 도시된 바와 같이, 네트워크는 아이들 모드의 MS로 신호(예, 페이징 관련 신호)를 전송하기 위한 TX 빔 인스턴스에 대한 타이밍 구성에 관한 정보를 결정하고 알려준다. 단계 1307 및 1309에서, MS는 이러한 정보를 아이들 모드에서 신호를 수신하기 위한 RX 타이밍을 결정하기 위한 입력으로서 획득한다.

몇몇 실시 예에서, MS로 페이징 관련 정보를 전송하기 위한 TX 빔 인스턴스 타이밍은 하기 내용 중 하나 이상을 포함한다: 각각의 TX 빔 인스턴스의 시작, 각각의 TX 빔 인스턴스의 지속시간, MS를 페이징하기 위한 TX 빔에 대한 BS의 능력, TX 빔 인스턴스의 수, TX 빔 인스턴스의 횟수, 빔 조정 타입, 1회 BS TX 빔 인스턴스 내 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정의 횟수, N 인스턴스에 대한 각각의 빔 인스턴스의 시간 지속, BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정의 시작 시간 등. TX 빔 인스턴스 타이밍은 추가로 또는 선택적으로 제 1 시작 시간으로부터의 타이밍 옵셋, 페이징 메시지를 포함한 페이징 슬롯의 시각으로부터의 옵셋, 하나의 빔 인스턴스 내 페이징 메시지의 시작으로부터의 옵셋, 모든 K 신호에 대한 각각의 신호 전송의 시간 지속 등을 포함한다.

빔 조정 타입은 BS가 빔을 조정하고 MS는 하나의 RX 빔을 유지하는 타입 1 및 BS는 하나의 TX 빔을 유지하고 MS가 RX 빔을 조정하는 타입 2를 포함한다.

표 1은 페이징 관련 정보를 전송하는데 사용될 BS TX 빔 인스턴스에 관해 BS가 MS로 전송하는 정보의 예를 도시한다.

■Information	Notes
■IModes of transmissions: '0' means Type 1 '1' means Type 2	Type 1: The base station can steer the BS TX beams or beam instances to transmit signal. MS RX beam can hold for a certain direction while the BS TX beams or beam instances are steered. Then MS RX moves to next direction and hold the beam, while the BS TX beams start over the beam steering. Type 2: The base station can hold the BS TX beams for a certain direction to transmit signal while the MS RX beams are steered to different directions. Then the BS TX can move to another direction while the MS RX beams start over for the beam steering.
■If Type 1, include Timing information for Type 1	See below table
■If Type 2, include Timing information for Type 2	See below table

타입 1에 대해, 기지국은 신호를 전송하기 위해 BS TX 빔 또는 빔 인스턴스를 조정한다. MS RX 빔은 BS TX 빔 또는 빔 인스턴스가 조정되는 특정 방향을 유지된다. 이어서, MS RX는 다음 방향으로 이동하여 유지되고, BS TX는 빔 조정을 시작한다.

타입 1에 대한 BS TX 빔의 정보는 예를 들면, 표 2에 도시된 바와 같은 모든 또는 일부를 포함한다. 타이밍 정보는 이러한 심벌, 서브프레임, 프레임 등과 같은 유닛을 가질 수 있다.

■The number of BS TX beam instances	N
■The number of rounds of BS TX beam instances or beam steering	K
■Within one round of BS TX beam instances, the time duration of each beam instance for N instances	T_Ins_1, T_Ins_2, .., T_Ins_N
■If N instances are not immediately one after another, then it may also include the beginning time of each instance within the current round of instances (the beginning time of the first instance can be omitted if it is the same as the beginning time of a round of BS TX beam instances) (this can alternatively be timing offset from the beginning time of the current round of BS TX beam instances, timing offset from the first beginning time, or offset from the beginning of the paging slot which contains the paging message, or the offset from the beginning of the paging message)	t_Ins_b_2, t_Ins_b_3,..., t_Ins_b_N
■The time duration of each instance may also be included	T_Ins_i_j, for i=1,..., K, and j=1,...,N (i is the index of rounds, and j is the index of instances). If some of the durations are the same, then the information can be compressed.
■The beginning time of a round of BS TX beam instances or beam steering (this can alternatively be timing offset from the first beginning time, or offset from the beginning of the paging slot which contains the paging message, or the offset from the beginning of the paging message)	t_TX_1 t_TX_2, ....... t_TX_K

타입 2에 대해, MS RX 빔이 다른 방향으로 조정되는 동안, 기지국은 신호를 전송하기 위한 특정 방향으로 BS TX 빔을 유지한다. 이어서, MS RX 빔이 빔 조정을 시작하는 동안, BS TX는 다른 방향으로 이동한다.

타입 2에 대한 BS TX 빔의 정보는 예를 들면, 표 3에 도시된 정보의 모두 또는 일부를 포함한다. 타이밍 정보는 이러한 심벌, 서브프레임, 프레임 등과 같은 유닛을 가진다.

■BS TX는 The number of BS TX beam instances	N
■The number of signal transmissions during a BS TX beam instance	K
■The beginning time of a BS TX beam instance (This can alternatively be timing offset from the first beginning time, or offset from the beginning of the paging slot which contains the paging message, or the offset from the beginning of the paging message)	T_Ins_1, T_Ins_2, .., T_Ins_N
■Within one beam instance, the time duration of each signal transmission for all K signals	t_TX_1, t_TX_2, ....... t_TX_K
■If the K signal transmissions are not immediately one after another, then it may also include the beginning time of each signal transmission within one beam instance (the beginning time of the first signal can be omitted if it is the same as the beginning time of a the current BS TX beam instance) (this can alternatively be timing offset from the beginning time of the current BS TX beam instance, timing offset from the first beginning time, or offset from the beginning of the paging slot which contains the paging message, or the offset from the beginning of the paging message)	t_TX_b_1, t_TX_b_2, .... t_TX_b_K

도 14는 본 발명의 실시 예에서 사용되는 빔 관련 정의 및 용어를 도시한다. 도 14에 도시된 실시 예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다. 유사하게, 다른 정의 또는 용어가 사용되는 다른 실시 예에도 적용될 수 있다.

페이징 메시지의 타이밍 또는 페이징 메시지를 전송하기 위한 BS의 타이밍은 페이징 메시지에 대한 페이징 옵셋 혹은 페이징 메시지를 포함하거나 페이징 메시지를 위한 페이징 슬롯에 대한 옵셋과 관련된 타이밍, BS의 TX 빔 인스턴스와 함께 페이징 메시지에 대한 페이징 슬롯 내 MS와 관련된 페이징 정보 또는 페이징 메시지 혹은 페이징 메시지의 일부를 MS로 전송하기 위한 BS의 타이밍 등을 포함한다.

페이징 메시지의 페이징 옵셋은 MS의 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX가 사용한 MS RX 빔 인스턴스의 수일 수 있는 넘버 M, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 얻어진 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등의 함수 혹은 맵핑(예, 해시 함수)일 수 있다.

페이징 메시지에 대한 페이징 슬롯 내에서 MS와 관련된 페이징 정보 또는 페이징 메시지 혹은 페이징 메시지의 일부를 MS로 전송하기 위한 BS의 타이밍을 위해, BS는 타이밍 자체를 정의하기 위한 다수의 파라미터를 포함하고, 각각의 파라미터는 S의 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX가 사용한 MS RX 빔 인스턴스의 수일 수 있는 넘버 M, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 얻어진 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등의 특정 함수일 수 있다.

이하의 설명은 예시를 위한 것일 뿐이다. 하나의 페이징 사이클에 대해 P개의 페이징 옵셋(1,...,P)과 P 관련 페이징 슬롯(1,...,P)가 있다고 가정하자. 여기서 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 옵셋과 관련한다. 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 메시지를 위한 것이다. 페이징 옵셋은 예를 들면, 앞서 설명된 바와 같이 정의된다.

만일 넘버 M=1이면(여기서 M은 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수), 넘버 M은 고려될 필요가 없고, 페이징/페이징-청취 옵셋을 계산하기 위한 알고리즘은 MS 식별자(ID)의 함수(예, 해시 함수)일 수 있다. 예를 들어, 식별자 MS_ID를 가진 MS에 대한 페이징 옵셋/슬롯 I(I는 하나의 페이징 사이클 내 페이징 슬롯 또는 페이징 메시지의 인덱스)는 다음과 같이 계산된다.

MS RX 빔 인스턴스의 M이 아이들 모드에서 한 범의 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용되기 때문에, 페이징 타이밍을 계산하기 위한 새로운 알고리즘이 필요하고, 이는 넘버 M을 고려하여 계산된다. 하나의 페이징 사이클에 P개의 페이징 옵셋(1,...P)과 P 관련 페이징 슬롯(1,...P)이 있다고 가정한다. 여기서 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 옵셋과 관련한다. 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 메시지에 대한 것이다. 하나의 페이징 슬롯을 가정하면, 페이징 메시지 인스턴스에 대해 K번의 빔 조정이 존재한다(1,...K).

아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스로서 넘버 M과 MS_ID을 가진 MS의 페이징 타이밍은 다음과 같이 계산된다.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 맵핑 함수를 사용한 페이징 메시지 및 타이밍 결정의 예를 도시한다. 도 15는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 15에서, 기지국은 TX 빔 또는 빔 패턴 1, 2, .., N을 조정하고, 여기서 N=3이다. 페이징 메시지의 지속 시간 동안, 빔 조정의 횟수는 K이다. 도 15에서, K=4이지만 다른 실시 예에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 하나의 페이징 사이클에 두 개의 페이징 슬롯이 존재하고, 각각의 슬롯은 하나의 페이징 메시지에 대한 것이다.

각각의 MS에 대해, 자신의 MSID가 홀수이고 MS에 페이징 메시지가 존재한다면, 제 1 슬롯에 포함된다(즉, 페이징 메시지 1). 만일 MSID가 짝수이고 MS에 대한 페이징 메시지가 존재한다면, 제 2 슬롯에 포함된다(즉, 페이징 메시지 2)

넘버 M=1인 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내 1회 BS TX 빔 조정에 포함되고, 여기서 M은 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용된 MS RX 빔 인스턴스의 수이다. 넘버 M=x을 가진 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각 자신의 y번째 RX 빔 인스턴스를 사용하여 첫 번째 y=1,2,,...,x 의 BS TX 빔 인스턴스 각각에 포함된다. 여기서 x는 1,2,3,K=4 중 임의의 값을 가진다.

만일 MS가 넘버 M=1을 가진다면, MS은 페이징 메시지에 대해 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 첫 번째 TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 모니터한다. 만일 MS가 M=x를 가진다면, MS는 페이징 메시지에 대해 각각 y번째 RX 빔 인스턴스를 사용하여 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 첫 번째 y=1,2,...,x 의 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 모니터한다. 여기서, x는 1,2,3,K=4 중 임의의 값을 가진다.

선택적으로, 만일 MS가 넘버 M=x이면, MS는 페이징 메시지에 대해 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 첫 번째 y=1,2,...,x의 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 모니터한다. MS는 y번째 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 수신하기 위해 자신의 y번째 RX 빔 인스턴스를 사용할 필요는 없다는 것에 주목한다: 차라리, MS가 이미 어떠한 RX 빔이 우수한 것인지 또는 어떠한 빔 쌍(BS TX, MS TX)이 우수한 신호 강도 또는 우수한 측정값을 가진 우수한 쌍인지에 관한 정보를 알고 있다면, MS는 페이징 메시지를 수신하기 위해, 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 나 이상의 우수한 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스 또는 하나 이상의 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스를 사용한다. 이어서, MS는 자신이 원하는 메시지가 수신되는 적정 타이밍에 BS TX 메시지를 수신한다 예, MS는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS TX)의 BS TX 빔, 빔 패턴 또는 빔 인스턴스 수신을 위한 타이밍에 자신의 RX를 개방하기만 한다. 여기서, x는 1,2,3,K=4 중 임의의 값을 가진다. 다른 실시 예에서, MS는 모니터할 BS TX 빔 인스턴스의 선택된 M 번의 서브셋을 모니터한다.

이러한 실시 예에서, 각각의 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)는 다른 크기의 페이징 메시지를 가진다. 예를 들어, 제 1 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)는 페이징 메시지 1에 대한 제 1 페이징 슬롯에서 MS 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함하지만, 페이징 메시지 1에 대한 제 1 페이징 슬롯 내 제 2 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)는 MS 5, 7, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함한다.

다른 넘버 M을 가진 MS가 다른 횟수의 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 모니터한다. MS로의 페이징 신호를 포함하는 상기 횟수의 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)를 모니터할 필요만 있다.

이러한 실시 예는 페이징 신호에 대한 오버헤드를 감소시키거나 페이징 메시지 신호를 감소시킨다.

일 실시 예에서, 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX 에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스로서 넘버 M 및 식별자 MS_ID를 가진 MS에 대한 페이징 타임은 다음과 같다:

다른 실시 예에서, 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스로서 넘버 M 및 식별자 MS_ID를 가진 MS에 대한 페이징 타이밍은 다음과 같다:

where:

,

여기서, 해시 함수는 예, 모듈로 함수(modulo function), 무작위 추출 함수(randomization function) 또는 임의의 맵핑일 수 있고, A는 MS_ID와 P의 함수 g이고, B는 M과 K의 함수일 수 있다.

예를 들어, 모듈로를 해시 함수로서 사용하고 다음과 같이 가정한다.

여기서, 함수 int(.)는 값의 정수 부분을 취하고, B는 K에서 M을 선택하는데 있어서의 가능한 방법의 수이다. 이러한 예에서, 페이징 타이밍은 다음과 같다:

J는 (K choose M) 선택의 인덱스이고, MS는 (K choose M) 선택으로부터 J번째 선택을 사용한다.

다른 예로 B는 하기와 같이 선택될 수도 있다:

B=K에서 연속하는 M을 선택하는데 있어서의 가능한 방법의 수

페이징 타이밍은 무작위 추출 함수에 기반할 수 있고, 이는 다음과 같다:

여기서 random_f(B)는 세트 (1,...,B)로부터 임의로 값의 선택하는 함수이다.

다른 무작위 추출 함수의 예는 다음과 같다:

여기서 random_num은 특정 시드(seed)에 의해 생성된 난수이다.

예를 들어, random_num은 특정 시드를 사용하여 생성된 임의 정수일 수 있다. MS와 네트워크 또는 BS는 모두 동일한 난수 생성 및 동일한 시드를 정확히 일치하게 사용하여야 한다.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 맵핑 함수를 사용하는 페이징 메시지 및 타이밍 결정의 다른 예를 도시한다. 도 16은 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 16에서, 기지국은 TX 빔 또는 빔 패턴 1,2,N을 조정하고, 여기서 N=3이다. 하나의 페이징 메시지의 지속 시간 동안, 빔 조정의 횟수는 K이다. 도 16에서, K=4이지만, 다른 실시 예에서는 다른 값일 수 있다. 페이징 사이클 동안, 두 개의 페이징 슬롯이 존재하고, 각각의 슬롯은 하나의 페이징 메시지에 대한 것이다.

각각의 MS에 대해, 자신의 MSID가 홀수이고 MS에 대한 페이징 메시지가 존재한다면, 제 1 슬롯(예, 페이징 메시지 1)에 포함된다. 만일 MSID가 짝수이고 MS에 대해 하나의 페이징 메시지가 존재한다면, 제 2 슬롯(예, 페이징 메시지 2)에 포함된다.

넘버 M=1을 가진 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 정의된 자신의 페이징 슬롯 내 BS TX 빔 인스턴스(빔 조정)의 (전체 4번 중) 선택된 횟수 내에 포함되고, 여기서 M은 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX 에 대해 아이들 모드에 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스의 수이고, 선택은 기정의된 알고리즘에 의해 선택된다. 넘버 M 내 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각 자신의 1,2,...,M번째 RX 빔 인스턴스를 사용하여 BS TX 빔 인스턴스(빔 조정)의 (총 4회 중) 선택된 M회의 각 회에 포함되고, 여기서 M의 선택은 기정의된 알고리즘에 따른다.

만일 MS가 넘버 M을 가진다면, MS는 페이징 메시지에 대해 각각 자신의 1,2,..,M번째 RX 빔 인스턴스를 사용하여 MSID에 의해 정의된 자신의 페이징 슬롯 내 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정 중 (총 4회 중) 선택된 M회 모니터하고, 여기서 M에 대한 선택을 위한 알고리즘은 네트워크 또는 기지국에서 사용된 알고리즘과 동일하다.

선택적으로, MS는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정의 (총 4회 중) 선택된 M회 모니터한다. MS는 M번의 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 각각 수신하기 위해 반드시 자신의 1,2,...,M번째 RX 빔 인스턴스를 사용할 필요는 없고, 오히려 MS가 어떠한 RX 빔이 우수한지 또는 우수한 신호 강도나 우수한 측정값을 나타내는 우수한 쌍인 빔 쌍(BS TX, MS RX)에 관한 정보를 이미 알고 있다면, MS는 페이징 메시지를 수신하기 위해 하나 이상의 우수한 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스 또는 하나 이상의 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스를 사용한다. 이어서, MS는 자신이 원하는 메시지를 수신하는 타이밍에 BS TX 메시지를 수신한다 즉, MS는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 BS TX 빔, 빔 패턴 또는 빔 인스턴스의 수신을 위한 타이밍에 자신의 RX를 개방하기만 하면 된다. 다른 실시 예에서, MS는 모니터하기 위한 BS TX 빔의 선택된 횟수 M의 서브셋을 모니터한다.

MS는 자신이 원하는 정보를 전달하는 페이징 메시지에 대한 BS TX 빔 인스턴스 중 횟수 M을 결정하고, 여기서 횟수 M을 선택하기 위한 알고리즘은 네트워크 또는 기지국에서 사용되는 알고리즘과 동일하다.

이러한 예에서, 각각의 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)는 균형된 크기의 페이징 메시지를 가진다. 예를 들어, 페이징 메시지 1에 대한 제 1 페이징 슬롯 내 제 1 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)는 MS 1, 5, 9, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함하고, 페이징 메시지 1에 대한 제 1 페이징 슬롯 내 제 2 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정)는 MS 7, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함한다. 따라서, 각각의 BS TX 빔 조정에 포함된 페이징 신호의 길이는 실질적으로 균형있게 된다.

다른 넘버 M을 가진 MS는 다른 횟수의 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 모니터한다. MS로의 페이징 신호를 포함하는 상기 횟수의 BS TX 빔 인스턴스(빔 조정)만을 모니터하는 것만이 필요하다.

이러한 실시 예는 각각의 BS TX 빔 조정 시 페이로드를 균형 잡을 뿐만 아니라, 페이징 신호의 오버헤드를 감소시키거나 페이징 메시지의 길이를 감소시킨다. 예를 들어, 도 16에서 MS3과 MS5, M=2에 대해 P=2, K=4이다. 따라서, 표 4와 같이 두 번의 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 가지기 위해 (4 choose 2)=6의 다른 선택이 가능하다.

Index	1	2	3	4	5	6
선택된 횟수 2	(1,3)	(2,4)	(1,4)	(2,3)	(1,2)	(3,4)

MS3에 대해, int(MS_ID/P)=int(3/2)=1, 이에 따라 J=1 modulo 6 =1, 그 결과 MS3은 표 4의 첫 번째 패턴을 선택하고, 이는 첫 번째와 세 번째 BS TX 빔 조정을 포함한다.

MS5에 대해, int(MS_ID/P)=int(5/2)=2, 이에 따라 J=2 modulo 6 =2, 그 결과 MS5는 표 4의 두 번째 패턴을 선택하고, 이는 두 번째와 네 번째 BS TX 빔 조정을 포함한다.

다른 예로 B는 하기와 같이 선택될 수도 있다:

예를 들어, 도 16에서 MS3과 MS5, M=2에 대해 P=2, K=4이다. 따라서, 두 개의 연속하는 BS TX 빔 인스턴스 또는 빔 조정을 가지기 위해 3 가지 다른 선택이 가능하고, 이에 따라 표 5에서와 같이 B=3이다.

Index	1	2	3
선택된 횟수 2	(1,2)	(2,3)	(3,4)

페이징 메시지의 타이밍 또는 페이징 메시지를 전송하기 위한 BS의 타이밍은 페이징 메시지의 페이징 옵셋 혹은 페이징 메시지를 포함하거나 페이징 메시지를 위한 옵셋, MS로 페이징 슬롯 내에서 BS의 TX 빔 인스턴스와 함께 MS와 관련된 페이징 정보 혹은 페이징 메시지 또는 페이징 메시지의 일부와 관련된 타이밍을 포함한다.

페이징 메시지의 페이징 옵셋은 MS의 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스의 수일 수 있는 넘버 M, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 유도된 몇몇 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등의 함수 또는 맵핑(예, 해시 함수)일 수 있다.

페이징 정보 혹은 페이징 메시지 또는 페이징 메시지에 대한 페이징 슬롯 내 MS와 관련된 페이징 메시지의 일부를 MS로 전송하기 위한 BS 타이밍에 대해, BS는 타이밍 자체를 정의하기 위한 다수의 파라미터를 포함하고, 각각의 파라미터는 MS의 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 MS RX에 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수일 수 있는 넘버 M, 이동국 식별자 혹은 이동국 식별자로부터 유도된 몇몇 시퀀스 및/또는 기지국 식별자, 페이징 사이클, 페이징 영역 식별자, 기지국 페이징 그룹 식별자 등과 같은 다른 파라미터 등이 특정 함수일 수 있다.

이하에서는 예를 들어 설명하고자 한다. 하나의 페이징 사이클 동안 P개의 페이징 옵셋(1,...,P)과 P개의 관련 페이징 슬롯(1,...,P)이 있다고 가정하고, 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 옵셋과 관련한다고 가정하자. 페이징 옵셋은 예를 들면, 상술한 바와 같이 정의될 수 있다.

아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대해 사용되는 MS RX 빔 인스턴스의 수일 수 있는 M이 M=1이면, 넘버 M는 고려될 필요가 없고 페이징/페이징-청취 옵셋을 계산하기 위한 알고리즘은 MS 식별자(ID)의 함수(예, 해시 함수)일 수 있다. 예를 들어, 식별자 MS_ID를 가진 MS에 대한 페이징 옵셋/슬롯 I(I는 페이징 슬롯의 인덱스 또는 하나의 페이징 사이클 내 페이징 메시지)는 다음과 같이 계산될 수 있다.

MS RX 빔 인스턴스에 대한 M이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용되기 때문에, 넘버 M을 고려한 페이징 타이밍 계산을 위한 새로운 알고리즘이 필요하다. 하나의 페이징 사이클 동안, P개의 페이징 옵셋(1,...,P)과 P개의 관련 페이징 슬롯(1,...,P)이 있다고 가정하고, 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 옵셋과 관련한다고 가정하자. 각각의 페이징 슬롯은 하나의 페이징 메시지를 위한 것이다.

아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위해 MS RX 빔 인스턴스로서 식별자 MS_ID와 넘버 M을 가진 MS에 대한 페이징 타이밍은 하기와 같이 계산될 수 있고, 여기서 Paging_message_signal_transmission L은 TX 빔 인스턴스 내 신호 전송의 인덱스의 세트이다.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 맵핑 함수를 사용한 페이징 메시지 및 타이밍 결정의 다른 예를 도시한다. 도 17은 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 17에서, 하나의 페이징 메시지 지속시간 동안, 기지국은 특정 시간에 대한 자신의 TX 빔 또는 빔 인스턴스를 유지하고, 이어서 두 번째 빔 또는 빔 인스턴스로 이동하여, BS가 N번의 빔 인스턴스를 끝낼 때까지 이동하며, 여기서 N=3이다. 하나의 빔 인스턴스에서, BS TX는 K번의 신호 전송을 하고, 여기서 K 신호는 동일하거나 다를 수 있다. 페이징 사이클에는 두 개의 페이징 슬롯이 존재하고, 각각의 슬롯은 하나의 페이징 메시지에 대한 것이다.

각각의 MS에 대해, 자신의 MSID가 홀수이고 MS에 대해 하나의 페이징 메시지가 존재한다면, 제 1 슬롯(예, 페이징 메시지 1)에 포함된다. 만일 MSID가 짝수이고 MS에 대해 하나의 페이징 메시지가 존재한다면, 두 번째 슬롯(예, 페이징 메시지 2)에 포함된다.

1회 빔 조정을 끝내기 위한 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스의 수인 M이 M=1인 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 BS TX의 N 빔 인스턴스 각각에서 첫 번째 신호 전송에 포함된다. 넘버 M을 가진 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스로부터의 이들 첫 번째 M 신호 전송에 대해 자신의 M RX 빔 인스턴스(y=1,2,...,M)를 사용하여, 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스 내 첫 번째 M 신호 전송(y=1,2,...,M)에 포함된다. 여기서, M은 1,2,3,K=4 중 임의의 값일 수 있다.

만일 MS가 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX 에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스의 수인 M이 M=1을 가진다면, MS는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스 내 첫 번째 신호 전송을 모니터한다.

만일 MS가 넘버 M을 가진다면, MS는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각의 BS TX 빔 인스턴스로부터의 이들 첫 번째 M 신호 전송에 대해 자신의 M RX 빔 인스턴스(y=1,2,...,M)를 사용하여, 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스 내 첫 번째 M 신호 전송(y=1,2,...,M) 각각을 모니터한다. 여기서, M은 1,2,3,K=4 중 임의의 값일 수 있다.

선택적으로, MS는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서, BS TX의 N 빔 인스턴스 각각 내 각각의 첫 번째 M 신호 전송(y=1,2,...,M)을 모니터한다. 여기서 MS는 각각의 BS TX 빔 인스턴스로부터 첫 번째 M 신호 전송에 대해 자신의 MS RX 빔 인스턴스(y=1,2,...,M)를 사용할 필요는 없고, 오히려 만일 MS가 RX 빔이 우수함을 알리는 정보를 이미 가지고 있거나 어떠한 빔 쌍(BS TX, MS RX)이 우수한 신호 강도 혹은 우수한 특정 값을 나타내는지 알고 있다면, MS는 페이징 메시지를 수신하기 위해 하나 이상이 우수한 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스 또는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 하나 이상의 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스를 사용한다. MS는 자신이 원하는 메시지가 수신되는 바로 그 타이밍에 BS TX 메시지를 수신한다 예를 들어, MS는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 BS TX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스에 대한 타이밍에 자신의 RX를 개방하기만 한다. 다른 예에서, MS는 모니터할 BS TX 빔 인스턴스의 첫 번째 M 신호 전송의 서브셋을 모니터한다.

이러한 예에서, 동일한 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정) 내 각각의 신호 전송은 다른 크기의 페이징 메시지를 가진다. 예를 들어, 제 1 페이징 메시지에 대한 제 1 페이징 슬롯 내 첫 번째 BS TX 빔 인스턴스 내 첫 번째 신호 전송은 MS 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함하고, 첫 번째 패이징 메시지에 대한 첫 번째 페이징 슬롯 내 첫 번째 BS TX 빔 인스턴스 내 두 번째 신호 전송은 MS 5, 7, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함한다.

다른 수의 M을 가진MS는 각각의 BS TX 빔 인스턴스 내 다른 수의 신호 전송을 모니터한다. MS로의 페이징 신호를 포함하는 각각의 BS TX 빔 인스턴스 내 이들 신호 전송을 모니터하기만 하면 된다.

이러한 예는 페이징 신호의 오버헤드를 감소시키거나 페이징 메시지 길이를 감소시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔으로서 식별자 MS_ID와 넘버 M을 가진 MS에 대한 페이징 타이밍은 다음과 같이 계산되고, 여기서 paging_message_signal_transmission은 TX 빔 인스턴스 내 신호 전송의 인덱스 세트이거나 세트의 인덱스일 수 있다:

다른 실시 예에서, 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX로서 식별자 MS_ID와 넘버 M을 가진 MS에 대한 페이징 타이밍은 다음과 같이 계산될 수 있다:

여기서, 해시 함수는 예를 들면, 모듈로 함수, 임의추출 함수 또는 임의의 맵핑일 수 있고, A는 MS_ID와 P의 함수 g이고, B는 M과 K의 함수이다.

예를 들어, 해시 함수로서 모듈로를 사용할 수 있고 다음과 같이 가정할 수 있다:

여기서, 함수 int(.)는 값의 정수 부분을 취하는 것이고, B는 K 번 중 M 번을 선택하는 가능한 방법의 수이다. 이러한 예에서, 페이징 타이밍은 다음과 같다:

결과 값 J는 (K choose M) 선택의 인덱스이고, MS는 (K choose M) 선택으로부터 J-번째 선택을 사용한다.

다른 방식으로 B=K번 중 연속하는 M번을 선택하는 가능한 방법의 수로 선택할 수도 있다.

페이징 타이밍은 임의추출 함수에 기반하여 다음과 같이 사용할 수 있다:

여기서 random_f(B)는 세트 (1,...,B)으로부터 임의로 선택된 함수이다.

임의추출 함수의 다른 예는 다음과 같다:

여기서 random_num는 특정 시드에 의해 생성된 난수이다.

예를 들어, random_num은 특정 시드를 사용하여 생성된 임의의 정수 난수일 수 있다. MS와 네트워크는 또는 BS는 동일한 난수 생성 및 동일한 시드를 정확히 사용하여야 한다.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 맵핑 함수를 사용한 페이징 메시지 및 타이밍의 또 다른 예를 도시한다. 도 11은 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 18에서, 하나의 페이징 메시지 지속 시간 동안, 기지국은 자신의 TX 빔 또는 빔 인스턴스를 소정 시간 동안 유지하고, 이어서 두 번째 빔 또는 빔 인스턴스로 이동하여, N 빔 인스턴스를 끝낼 때까지 이동하고, 여기서 N=3이다. 하나의 빔 인스턴스에서, BS TX는 K 신호 전송을 전송하고, K 신호는 동일하거나 다를 수 있다. 하나의 페이징 사이클에 두 개의 페이징 슬롯이 존재하고, 각각의 슬롯은 하나의 페이징 메시지에 대한 것이다.

1회 빔 조정을 끝내기 위한 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스의 수인 M이 M=1인 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 BS TX의 N 빔 인스턴스 각각에서 첫 번째 신호 전송에 포함된다. 넘버 M을 가진 MS에 대한 페이징 메시지는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각의 BS TX 빔 인스턴스로부터의 이들 첫 번째 M 신호 전송에 대해 자신의 M RX 빔 인스턴스(y=1,2,...,M)를 사용하여, 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스 내 첫 번째 M 신호 전송(y=1,2,...,M)에 포함된다. 여기서, M은 1,2,3,K=4 중 임의의 값일 수 있다.

만일 MS가 1회 빔 조정을 끝내기 위해 MS RX에 대한 아이들 모드에서 사용하기 위한 MS RX 빔 인스턴스의 수인 넘버 M을 가진다면, MS는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서 각각의 BS TX 빔 인스턴스로부터의 이들 첫 번째 M 신호 전송에 대해 자신의 M RX 빔 인스턴스(y=1,2,...,M)를 사용하여, 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스 내 첫 번째 M 신호 전송(y=1,2,...,M) 각각을 모니터한다. 여기서, M은 1,2,3,K=4 중 임의의 값일 수 있다.

선택적으로, MS는 MSID에 의해 결정된 자신의 페이징 슬롯 내에서, BS TX의 N 빔 인스턴스 각각 내 각각의 첫 번째 M 신호 전송(y=1,2,...,M)을 모니터한다. 여기서 MS는 각각의 BS TX 빔 인스턴스로부터 첫 번째 M 신호 전송에 대해 자신의 M RX 빔 인스턴스(y=1,2,...,M)를 사용할 필요는 없고, 오히려 만일 MS가 RX 빔이 우수함을 알리는 정보를 이미 가지고 있거나 어떠한 빔 쌍(BS TX, MS RX)이 우수한 신호 강도 혹은 우수한 특정 값을 나타내는지 알고 있다면, MS는 페이징 메시지를 수신하기 위해 하나 이상이 우수한 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스 또는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 하나 이상의 RX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스를 사용한다. MS는 자신이 원하는 메시지가 수신되는 바로 그 타이밍에 BS TX 메시지를 수신한다 예를 들어, MS는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 BS TX 빔, 빔 패턴 혹은 빔 인스턴스에 대한 타이밍에 자신의 RX를 개방하기만 한다. 다른 예에서, MS는 모니터할 BS TX 빔 인스턴스의 첫 번째 M 신호 전송의 서브셋을 모니터한다.

MS는 자신의 원하는 정보를 전달하는 페이징 메시지에 대해, 각각의 BS TX의 N 빔 인스턴스 내 M 특정 선택된 신호 전송(y=1,2,...,M)을 결정할 수 있고, 여기서 M 전송의 선택을 위한 알고리즘은 네트워크 또는 기지국에서 사용된 알고리즘과 동일하다.

이러한 예에서, 동일한 BS TX 빔 인스턴스(또는 빔 조정) 내 각각의 신호 전송은 다른 크기의 페이징 메시지를 가진다. 예를 들어, 제 1 페이징 메시지에 대한 제 1 페이징 슬롯 내 첫 번째 BS TX 빔 인스턴스 내 첫 번째 신호 전송은 MS 1, 3, 5, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함하고, 첫 번째 패이징 메시지에 대한 첫 번째 페이징 슬롯 내 첫 번째 BS TX 빔 인스턴스 내 두 번째 신호 전송은 MS 7, 9, 11, 13 및 15에 대한 페이징 신호를 포함한다.

다른 M을 가진 MS는 각각의 BS TX 빔 인스턴스 내 다른 수의 신호 전송을 모니터한다. MS로의 페이징 신호를 포함하는 각각의 BS TX 빔 인스턴스 내 이들 신호 전송을 모니터하기만 하면 된다.

이러한 예는 페이징 신호의 오버헤드를 감소시키거나 페이징 메시지 길이를 감소시킬 수 있다. 타이밍은 예, 슬롯, 서브프레임, 프레임 또는 수퍼프레임의 유닛 내이다.

일 실시 예에서, 페이징 채널에 대한 페이징 빔, 빔 또는 빔 패턴(빔 형태, 빔의 수, 빔폭, 빔 방향 등)이 페이징(예, sync 채널을 위한 빔, BCH를 위한 빔, PDCCH(physical data control 채널)에 대한 포맷을 나타내는 PCFICH (physical control format indicator 채널)를 위한 빔, 데이터용 자원 할당, 전력 제어 정보 등과 같은 데이터 제어 정보를 제공하는 PDCCH를 위한 빔 및 다른 빔)을 수신하기 위해 이전 단계에서 MS에 의해 사용된 하향링크 빔과 동일할 때, 하향링크 RX 페이징 메시지가 전송되기 이전에 조정되고(즉, MS는 TX 빔을 수신하기에 어떠한 RX 빔이 우수한지를 알 수 있고), 그 결과 MS는 페이징 메시지를 수신하기 위해 이미 알려진 우수한 RX 빔을 사용할 수 있다.

UE가 아이들 모드이고 페이징을 모니터하기 위해 UE가 깨어나는 순간일 때, UE는 BS의 sync 채널을 가장 먼저 모니터하기 위해 원 상태로 돌아온다. sync 채널로부터 측정을 통해, UE는 하향링크 신호를 수신하기에 우수한 수신 빔이 어떠한 빔인지를 결정할 수 있다. UE는 브로드캐스트 채널 정보를 수신한다. 만일 다른 채널에 대한 빔(예, PDCCH를 위한 포맷을 지시하는 PCFICH를 위한 빔, PDCCH를 위한 등)이 sync 채널 또는 PBCH(primary BCH)에 대한 빔과 동일하거나(예, 빔 패턴, 빔 형태, 빔의 수, 빔폭, 빔 방향 등의 관점에서) 유사하다면, UE는 sync 채널 또는 PBCH를 위한 빔을 수신하기 위해 RX 빔과 동일한 PCFICH 및 PDCCH의 빔을 수신하기에 우수한 RX 빔을 사용한다.

페이징 메시지가 서브프레임 또는 프레임 등으로 전송되는지를 지시하는 지시가 sync 채널, PBCH, PCFICH, PDCCH 등과 동일한 TX 빔을 통해 전송될 수 있다. 이러한 지시는 페이로드에 명시적으로 전송되거나 메시지 내에서 암시적으로 전송된다. 예를 들어, 지시는 PDCCH의 CRC(cyclic redundancy check)를 스크램블하기 위해 CRC을 디마스크(de-mask)하는데 사용되는 페이징을 위한 보유 스크램블링 코드(예, Radio Network Temporary Identifier reserved for paging, P-RNTI)와 같은 PDCCH 내에 위치할 수 있다.

(빔을 수신하기에 어떠한 RX 빔이 우수한 지를 UE가 미리 알고 있고) 페이징 메시지가 sync 채널, PBCH, PCFICH, or PDCCH 등에 대한 빔 패턴과 동일한 빔 패턴을 사용하여 전송된다면, UE는 검출된 페이징 지시가 페이징 메시지 내에 위치함을 지시할 때 페이징 메시지를 수신하기에 우수한 RX 빔을 사용한다. 기준 신호는 sync 채널, PBCH, PCFICH, or PDCCH 등에 대한 빔 내에 위치하고, 그 결과 MS 측정이 기준 신호에 대해 수행된다. 만일 기준 신호가 이러한 sync 채널과 같은 빔에 위치하지 않는다면, 측정은 빔 신호 그 자체에 대해 수행된다.

예를 들어, 도 15 및 16에서 각각의 MS 1, 3, 5, ,..,15는 최상의 빔 쌍 중 BS TX 빔으로부터의 전송을 수신하기 위해 최상의 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 RX 빔을 사용한다. 최상의 쌍 중 BS TX가 이미 MS에 알려졌기 때문에, MS는 최상의 쌍 중 BS TX를 수신하기 위해 정확한 타이밍에 자신의 RX를 개방할 수 있고, 이에 따라 MS는 모든 BS TX 빔을 수신하기 위해 자신의 RX를 개방할 필요는 없다(즉, MS의 모니터링 윈도우(도 15와 16에 도시된 그래프)가 짧아진다). 또한, MS는 최상의 빔 쌍(BS TX, MS RX) 내 RX 빔을 제외한 RX 빔을 사용할 필요가 없다. 더욱이, 도면에서의 넘버 K는 MS 중 M의 최대 값보다 클 필요가 없다. K는 M에 대해 독립적이다. K의 최대 값은 1이다.

도 15와 16에 도시된 실시 예에서, 최상의 빔 쌍(BS TX, MS RX) 내 각각의 RX 빔은 MS와 관련된 페이징 메시지를 획득하기 위해 동일한 K을 가진다. 예를 들어, MS1도 3을 가지고, MS7도 3을 가진다. 다른 실시 예에서, 다수의 MS RX 빔 인스턴스는 최상의 MS RX 빔 대신에, MS가 원하는 메시지를 수신하는데 사용될 수 있다. MS는 자신이 필요로 하는 정보를 복호하기 위한 소프트 콤바인을 위해 소프트 복호를 사용한다. 최상의 빔 쌍(BS TX, MS RX)이 신호 강도, 신호 대 잡음비, RSRP(reference signal received power), RSRQ(reference signal received quality), 신호 대 간섭비 등과 같은 메트릭에 기반한다.

예를 들어, 도 17과 18에서, 각각의 MS 1, 3, 5,...,15는 최상의 빔 쌍(BS TX, MS RX)의 BS TX 빔으로부터의 전송을 수신하기 위해 최상의 빔 쌍의 RX 빔을 사용한다. 최상의 빔 쌍의 BS TX 빔이 MS에 이미 알려져 있기 때문에, MS는 최상의 빔의 BS TX를 수신하기 위한 정확한 타이밍에 자신의 RX를 개방하면 되고, MS는 모든 BS TX 밤을 수신하기 위해 자신의 RX 빔을 개방할 필요는 없다(즉, 최상의 쌍의 BS TX 바로 아래의 MS RX 그래프만이 도면에 도시되었고, 최상의 쌍의 BS TX를 제외한 BS TX 아래의 다른 MS RX 그래프는 필요하지 않다). 더욱이, 도 17과 18의 넘버 K는 MS 중에서 M의 최대 값보다 클 필요가 없다. K는 M에 대해 독립적이다. K의 최대값은 1이다.

도 17과 18에 도시된 최상의 빔 쌍(BS TX, MS RX) 내 각각의 RX 빔은 MS와 관련된 페이징 메시지를 획득하기 위해 동일한 K을 가진다. 예를 들어, MS1도 3을 가지고, MS7도 3을 가진다. 다른 실시 예에서, 다수의 MS RX 빔 인스턴스는 최상의 MS RX 빔 대신에, MS가 원하는 메시지를 수신하는데 사용될 수 있다. MS는 자신이 필요로 하는 정보를 복호하기 위한 소프트 콤바인을 위해 소프트 복호를 사용한다.

일 실시 예에서, 페이징 메시지를 위한 빔 패턴(빔 형태, 빔의 수, 빔폭, 빔 방향 등)은 페이징 메시지를 수신하기 위한 이전의 단계에서 MS에 의해 사용된 하향링크 빔 패턴과 동일하다. 예를 들어, 페이징 메시지를 위한 빔 패턴은 페이징 메시지가 현재 서브프레임, 프레임 등에 포함되는지를 지시하는 페이징 지시자에 관한 정보를 전달하는 빔의 하향링크 빔 패턴과 동일하다.

도 19a 내지 도 19h는 본 발명의 실시 예에 따른 몇몇 예를 도시한다. 도 19a 내지 도 19h는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 실시 예가 가능하다.

도 19a 내지 도 19h에서, UE는 UE RX 빔을 조정을 위해 페이징 메시지를 획득하기 위한 이전의 단계에서 전송된 빔을 사용한다. 페이징 메시지는 몇몇 이전 단계에서의 빔과 동일한 빔 패턴을 사용하고, 그 결과 UE는 페이징 메시지를 수신하기에 우수한 RX 빔을 사용한다. 도 19a의 단계 1901 내지 1905 및 도 19b의 단계 1952 내지 1956에서, UE는 UE RX 빔을 조정하기 위해 PCFICH를 사용한다. 페이징 메시지는 PCFICH와 동일한 빔 패턴을 사용한다. 도 19c의 단계 1907 내지 1911 및 도 19d의 단계 1958 내지 1962에서, UE는 UE RX 빔을 조정하기 위해 sync 채널 빔을 사용한다. 페이징 메시지는 sync 채널과 동일한 빔 패턴을 사용한다. 도 19e의 단계 1913 내지 1917 및 도 19f의 단계 1964 내지 1968에서, UE는 UE RX 빔을 조정하기 위해 PBCH(primary broadcast 채널 또는 master information block (MIB))를 사용한다. 페이징 메시지는 PBCH와 동일한 빔 패턴을 사용한다. 도 19g의 단계 1919 내지 1923 및 도 19h의 단계 1970 내지 1974에서, UE는 UE RX 빔을 조정하기 위해 기준 신호를 사용한다. 페이징 메시지는 기준 신호와 동일한 빔 패턴을 사용한다.

UE는 페이징 메시지를 획득하기 위해 하기의 단계들 중 하나 이상을 사용 한다: sync 채널, PBCH, PCFICH, (페이징 메시지 및 페이징 메시지에 대한 자원 할당이 존재하는지를 지시하는 지시자인) PDCCH 및 (페이징 메시지를 전달하거나 페이징 메시지를 포함한 페이징 채널인) PDSCH를 획득한다.

도 19a에 도시된 바와 같이, UE가 아이들 모드로부터 깨어나 페이징을 모니터할 때, sync 채널과 PBCH를 스킵하여 곧바로 PCFICH로 진행한다(단계 1901). 만일 PCFICH가 빔 인덱스를 전달하고(단계 1903), UE가 어떠한 UE RX 빔이 우수한지 또는 어떠한 DL 빔 TX 및 RX 쌍이 우수한지를 반복해서 결정할 수 있다면, UE는 PDCCH와 PDSCH에 관한 정보를 수신하기 위해 어떠한 RX 빔이 우수한지를 알게 된다. 페이징 인덱스를 전달하는 PDCCH가 PCFICH(비록 UE RX 빔 조정 목적을 위해 반복될 필요는 없지만)와 동일한 빔 패턴을 사용할 수 있다. 이어서, 만일 페이징 지시자가 페이징 메시지가 수신됨을 지시한다면, UE는 페이징 메시지 획득을 위해 페이징 메시지의 위치로 간다(단계 1905). 유사한 시나리오가 도 19b 내지 도 19h에서 sync 채널, PBCH 채널 및 기준 신호에 대해 적용된다.

일 실시 예에서, PDCCH에 대한 빔은 PDCCH 또는 PCFICH와 함께 신호를 전달할 수 있다. 신호는 우수한 RX 빔 또는 우수한 빔 쌍(BS TX, MS RX)을 결정하기 위해 MS에 의해 빔 조정을 위해 사용된다. 신호는 예를 들면, 기준 신호, 셀 특정 기준 신호 등이다.

sync 채널, PBCH, PCFICH, PDCCH, 기준 신호, 셀 특정 기준 신호, 빔에 대한 기준 신호 등과 같은 몇몇 채널은 빔 인스턴스에 대해 반복되는 방식으로 설계되고, 빔은 우수한 RX 빔 또는 우수한 빔 쌍((BS TX, MS RX)을 결정하도록 인덱스 또는 지시자를 전달한다. MS가 DRx 모드로부터 복귀할 때, 비록 연결 모드에 있지만, MS는 sync 채널, PBCH, PCFICH, PDCCH, 기준 신호, 셀 특정 기준 신호, 빔에 대한 기준 신호 등과 같은 하향링크 빔 조정을 획득하는 위치로 간다.

일 실시 예에서, 페이징 채널에 대한 페이징 빔 또는 빔 혹은 빔 패턴(빔 형태, 빔의 수, 빔폭, 빔 방향 등)이 페이징(예, sync 채널을 위한 빔, BCH를 위한 빔, PDCCH를 위한 포맷을 지시하는 PCFICH를 위한 빔)을 수신하기 위한 MS에 대한 이전 단계에서의 하향링크 빔과 다르면, 하향링크 RX 빔이 페이징 메시지가 전송되기 이전에 조정되지 않고(즉, MS가 어떠한 RX 빔이 TX 빔을 수신하기에 우수한지를 알고), 그 결과 MS는 페이징 메시지를 수신하기 위해 모든 RX 빔을 사용한다. 넘버 K는 모든 MS 중에서 M의 최대값보다 클 필요가 없다.

본 명세서에 설명된 페이징 방법은 시스템 정보의 갱신 또는 지진, 긴급상황 등과 같은 특정 상황하에서 MS로 시스템 호를 전송할 목적으로 사용될 수도 있다. PDCCH를 위해 몇몇 다른 보유 스크램블 코다가 사용될 수도 있다. 하지만, MS가 필요로 하는 메시지(예, 새로운 시스템 정보, 지진, 긴급상황, 공공의 안전을 위한 페이징 메시지)는 페이징 지시자에 대한 정보 또는 페이징 메시지가 존재하는지를 지시하거나 시스템 정보가 갱신되었거나 또는 지진, 공공의 안전 등을 위한 메시지가 서브프레임 또는 프레임 등에 존재하는지를 지시하는 지시자를 전달하기 위한 PDCCH 또는 다른 채널과 동일한 빔 또는 빔 패턴을 사용한다.

일 실시 예에서, UE는 아이들 모드에서 페이징을 위한 스크램블 코드(예, PDCCH의 CRC를 디마스크하는데 사용되는 P-RNTI)가 보유되었는지를 검사하기 위해 DRx 파라미터에 의해 설정된 타이밍에 PDCCH를 모니터한다. PDCCH는 UE의 RX 빔을 조정하는데 사용된다. 페이징 메시지는 PDCCH 빔과 동일한 빔을 통해 전송되어야 한다. 이어서 UE는 페이징 메시지 수신을 위해 자신의 우수한 RX 빔을 사용한다.

다른 방식으로, 페이징 지시는 SCH 또는 BCH와 동일한 빔을 통해 전송될 수 있다. 이어서 UE가 RX 빔을 조정한다. 페이징 메시지는 SCH 또는 BCH와 동일한 빔으로 전송되어야 한다. 공유 채널, PDSCH는 예를 들면, 페이징 메시지를 위한 그리고 SIB를 위한 동일한 TX 빔 구성일 수 있다. 만일 페이징 메시지가 UE의 RX에 대해 조정되지 않은 빔을 통해 전송된다면, 추가의 조정이 필요하다.

비록 본 발명이 예시적인 실시 예를 통해 설명되었지만. 당업자라면 여러 변형 및 변화가 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 변경 및 변화가 가능하다.

Claims

무선 네트워크에서 이동국에 의한 페이징 구성 방법에 있어서,
상기 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 기지국으로 상기 이동국에 의하여 전송하는 단계;
상기 기지국으로부터 페이징 메시지 수신하기 위한 타이밍을 상기 이동국에 의하여 결정하는 단계; 및
상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 기지국으로부터 상기 페이징 메시지를 상기 이동국에 의하여 수신하는 단계를 포함하며,
상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 함수는 해시 함수 및 임의추출 함수 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 함수는 기지국 송신기의 각 빔 조정마다 상기 기지국으로부터 전송된 다수의 페이징 신호의 길이가 균형되도록 구성되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 페이징 메시지를 수신하기 위한 타이밍은 상기 기지국의 빔 전송과 관련된 파라미터 및 상기 이동국 식별자 중 적어도 하나의 함수인 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 파라미터 M은 상기 이동국이 초기 네트워크 진입 시, 네트워크 재진입 시, 아이들 모드로 들어가기 이전 또는 위치 갱신 시 상기 기지국으로 전송되는 방법.
무선 네트워크에서 페이징 메시지를 수신하는 이동국의 장치에 있어서,
적어도 하나의 안테나; 및
상기 적어도 하나의 안테나에 연결된 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는:
상기 이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 기지국으로 상기 이동국에 의하여 전송하며,
상기 기지국으로부터 페이징 메시지 수신하기 위한 타이밍을 상기 이동국에 의하여 결정하며,
상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 기지국으로부터 상기 페이징 메시지를 상기 이동국에 의하여 수신하도록 구성되고,
상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 함수는 해시 함수 및 임의추출 함수 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 함수는 기지국 송신기의 각 빔 조정마다 상기 기지국으로부터 전송된 다수의 페이징 신호의 길이가 균형되도록 구성되는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 페이징 메시지를 수신하기 위한 타이밍은 상기 기지국의 빔 전송과 관련된 파라미터 및 상기 이동국 식별자 중 적어도 하나의 함수인 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 이동국이 초기 네트워크 진입 시, 네트워크 재진입 시, 아이들 모드로 들어가기 이전 또는 위치 갱신 시 상기 파라미터 M을 상기 기지국으로 전송하도록 더 구성되는 장치.
무선 네트워크에서 기지국에 의한 페이징 구성 방법에 있어서,
이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 상기 이동국으로부터 상기 기지국에 의하여 수신하는 단계;
상기 이동국으로 페이징 메시지를 전송하기 위한 타이밍을 상기 기지국에 의하여 결정하는 단계; 및
상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 이동국으로 상기 페이징 메시지를 상기 기지국에 의하여 전송하는 단계를 포함하며,
상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 함수는 해시 함수 및 임의추출 함수 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 함수는 기지국 송신기의 각 빔 조정마다 상기 기지국으로부터 전송된 다수의 페이징 신호의 길이가 균형되도록 구성되는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 페이징 메시지를 수신하기 위한 타이밍은 상기 기지국의 빔 전송과 관련된 파라미터 및 상기 이동국 식별자 중 적어도 하나의 함수인 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 파라미터 M은 상기 이동국이 초기 네트워크 진입 시, 네트워크 재진입 시, 아이들 모드로 들어가기 이전 또는 위치 갱신 시 상기 이동국으로부터 수신되는 방법.
무선 네트워크에서 페이징 메시지를 수신하는 기지국 장치에 있어서,
적어도 하나의 안테나; 및
상기 적어도 하나의 안테나에 연결된 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는:
이동국이 아이들 모드에서 1회 빔 조정을 끝내기 위한 상기 이동국의 수신 빔 인스턴스의 수를 나타내는 파라미터 M을 상기 이동국으로부터 상기 기지국에 의하여 수신하며,
상기 이동국으로 페이징 메시지를 전송하기 위한 타이밍을 상기 기지국에 의하여 결정하며,
상기 결정된 타이밍에 기반하여 상기 이동국으로 상기 페이징 메시지를 상기 기지국에 의하여 전송하도록 구성되고,
상기 타이밍은 상기 파라미터 M의 함수이고, 상기 페이징 메시지는 이동국 식별자를 포함하는 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 함수는 해시 함수 및 임의추출 함수 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 함수는 기지국 송신기의 각 빔 조정마다 상기 기지국으로부터 전송된 다수의 페이징 신호의 길이가 균형되도록 구성되는 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 페이징 메시지를 수신하기 위한 타이밍은 상기 기지국의 빔 전송과 관련된 파라미터 및 상기 이동국 식별자 중 적어도 하나의 함수인 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 이동국이 초기 네트워크 진입 시, 네트워크 재진입 시, 아이들 모드로 들어가기 이전 또는 위치 갱신 시 상기 파라미터 M을 상기 이동국으로부터 수신하도록 더 구성되는 장치.