KR20080086406A - 이동 통신 시스템에서의 페이징 정보 전송 방법 및 페이징방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 페이징 정보 전송 방법 및 페이징방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 페이징 정보 전송 방법 및 페이징 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있으면서, 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있지 않은 이동국들에 대하여 하향 링크 정보 전송이 시작되는 경우, MAC(medium access control) 페이징 메시지를 이동국으로 전송하여 정보 전송이 시작됨을 통보한다. 이 경우 물리 계층 제어 채널 상으로 MAC 페이징 메시지가 있음을 이동국에게 알리거나, 또는 생성된 MAC 페이징 메시지를 물리 계층 제어 채널만을 통해서 이동국으로 전송할 수 있다.
따라서 한정된 무선 자원의 활용을 극대화하면서 페이징 정보를 효율적으로 전송할 수 있다.
페이징, DRX, 상향 링크 물리 계층 동기획득, MAC

Description

이동 통신 시스템에서의 페이징 정보 전송 방법 및 페이징 방법{METHOD FOR TRANSMITTING PHASING INFORMATION AND PHASING METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 페이징 정보 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국에 대하여 페이징 정보를 전송하는 방법과, 이를 토대로 이동국이 페이징을 수행하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기존의 이동 통신 시스템에서 이동국이 데이터를 수신해야 하는 경우 또는 시스템의 정보가 바뀌어 이에 대한 정보를 이동국으로 전송해야 하는 경우, 페이징이 수행된다. 페이징을 위한 정보를 전송하기 위하여, 고정된 트랜스포트 채널(transport channel)과 물리 채널(physical channel)을 사용하였다.
WCDMA(wideband code division multiple access) 방식의 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템에서, 페이징 채널은 공통 제어 정보를 전송하기 위한 물리 채널인 S-CCPCH(secondary-common control physical channel)를 통하여 전송되었다. S-CCPCH에는 페이징 채널과 이와 유사한 속성을 가지는 트랜스 포트 채널인 FACH(Forward Access Channel)이 매핑될 수 있다.
이러한 종래의 WCDMA 이동 통신 시스템에서, 직교성(orthogonality)을 가지는 OVSF(orthogonal Variable Spreading Factor)의 코드 인덱스를 할당하는 것에 의하여 무선 자원 할당이 이루어진다. 따라서, S-CCPCH에 별도의 OVSF 코드 인덱스가 할당되며, 이것은 S-CCPCH에게 할당된 OVSF 코드 인덱스가 다른 물리 계층 채널이 사용하거나 공유할 수 없음을 의미한다.
따라서, 트랜스 포트 채널 PCH와 FACH를 이용하여 기지국에서 이동국으로 전달할 정보가 없을 때에도 S-CCPCH는 존재하며, S-CCPCH에 전달되는 정보가 없는 상태에서도 OVSF 코드 인덱스와 또 다른 무선 자원인 전력이 할당된다. 그러므로 무선 자원이 낭비되는 문제가 있다.
일반적인 페이징 절차는 다음과 같다. 이동국들은 효율적인 페이징 절차를 위하여 정의한 페이징 그룹들 중의 하나에 속하게 된다. 기지국은 물리 계층 채널인 PICH(Paging Indication Channel)를 통하여 소정 그룹에 속한 이동국들에게 페이징 채널을 통한 페이징 메시지가 있음을 알린다. 이동국들은 정해진 주기마다 PICH를 모니터링 하다가 자신이 속한 그룹에 해당하는 지시(Indication) 정보가 PICH에 존재하면, S-CCPCH 채널를 통하여 전송되는 PCH 채널 정보를 검색하여 자신을 나타내는 식별자가 존재하는 페이징 정보를 수신하여 복조한다. 그리고 복조된 페이징 정보를 토대로 그에 해당하는 후속 절차를 수행한다. 이러한 페이징 절차는 휴지 상태의 이동국들을 대상으로 수행된다. 여기서 이동국을 나타내는 식별자로는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity), U-RNTI(UMTS Terrestrial Radio Access Network - Radio Network Temporary Identifier) 등이 있다.
한편 기지국의 환경 및 기지국의 가입자 수용 용량에 따라 페이징 능력을 확보하기 위하여, 페이징 채널을 위한 S-CCPCH를 다수개 운용할 수 있다. 이것은 셀특정 파라미터(cell specific parameter)이며, 기지국이 설치되면 거의 고정적으로 운용된다. 이와 같이 항상 최대 수용 용량을 고려하여 페이징 채널 및 S-CCPCH를 고정적으로 운용하는 방법은 무선 자원이 낭비되는 문제가 있지만, 서킷 기반의 이동 통신 시스템에서는 다소 안정적으로 시스템을 운용할 수 있는 장점이 있다.
그러나 이러한 방법을 현재 표준작업이 진행되고 있는 LTE (Long Term Evolution) 시스템과 같은 패킷 기반의 시스템에 적용하는 것이 어렵다. 패킷 기반의 시스템은 기지국과 이동국 사이에 임의의 패킷 서비스가 제공되고 있는 활성 상태라고 하더라도, 패킷 정보를 주고받기 위한 무선 자원이 서비스가 종료될 때까지 해당 이동국에게 전용으로 제공되지 않는다. 그리고 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서는 휴지 상태의 이동국들 뿐만 아니라 활성 상태의 이동국들에 대해서도 패킷 트래픽의 버스트한 특성에 따라 전송할 데이터가 없는 구간에서도 이동국의 전력 소모를 감소시키기 위하여, DRX(discontinuous reception) 동작이 수행된다. 즉, 기지국과 이동국이 패킷 서비스 제공을 위하여 RRC(radio resource control) 연결을 유지하고 있는 RRC_Connected 상태의 이동국들도 기지국의 제어에 따라 저전력 소모를 위한 DRX 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 버스트한 특성을 갖는 패킷 서비스를 제공하기 위한 이동 통신 시스템에서 보다 효율적이고 가변적인 무선 자원 활 용이 가능하도록 하면서, RRC_Connected 상태의 이동국들에게 하향 링크 전송이 다시 시작됨을 통보할 수 있는 효율적인 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서, 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국들에게 페이징 정보를 전송하는 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국이 페이징을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 특징에 따른 페이징 정보 전송 방법은, 이동 통신 시스템에서 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국에게 하향 링크 정보 전송이 시작됨을 나타내는 페이징 정보를 전송하는 방법에서, 상기 이동국에 대하여 하향 링크 정보 전송이 시작되면 상기 이동국이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는지를 확인하는 단계; 상기 이동국이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있지 않은 경우에, 상기 이동국으로 페이징 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 페이징 메시지를 수신한 이동국으로부터의 상향 링크 동기 획득 요청에 따라 상기 이동국에게 상향 링크 무선 자원을 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 이동국의 페이징 방법은, 이동 통신 시스템에서 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있으면서 상향 링크 동기를 유지하고있지 않은 이동국이 페이징을 수행하는 방법에서, 상기 이동국이 하향 링크 정보 전송이 시작됨에 따라 기지국으로부터 MAC(medium access control) 페이징 메시지를 수신하는 단계; 상기 페이징 메시지를 토대로 상기 기지국으로 상향 링크 동기 획득을 요청하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상향 링크 동기 획득에 따라 상향 링크 무선 자원을 할당받는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 패킷 전송을 위한 이동 통신 시스템에서, 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국들에게 페이징 정보를 효율적으로 전송할 수 있다.
특히 위와 같은 상태에서 상향 링크 동기를 유지하고 있지 않은 이동국들에게 페이징 정보를 전송할 수 있으며, 이동국은 이러한 페이징 정보를 토대로 페이징을 수행할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), ENB(Evolved Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 구조도이다.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템은 하나의 기지국(100)이 다수의 이동국(201,202,…20n, n=양의 정수, 이하, 설명의 편의를 위하여 이동국에는 대표 번호 "200"을 할당함)과, 무선 채널 환경(300)을 통하여 데이터를 송수신한다.
본 발명의 실시 예에서, 한정된 무선 자원을 효율적으로 관리하기 위하여, 이동국의 상태를 다수 정의하여 관리한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 다수 상태를 나타낸 도이다.
첨부한 도 2에서와 같이, 이동국이 기지국을 통하여 망에 등록된 경우는 이동국의 상태를 어태치 모드(attached mode)(M1)로 정의하고, 기지국을 포함하는 망에서 이동국을 인지할 수 없거나 이동국이 망에 등록되어 있지 않은 경우에는 이동국의 상태를 디태치 모드(Detached mode)(M2)로 정의한다.
어태치 모드의 이동국들은 패킷 서비스의 제공 여부에 따라 활성 상태(M11)와 휴지 상태(M12)로 구분할 수 있다. 활성 상태에서, 이동국은 기지국에 위치한 스케줄러(도시하지 않음)의 제어를 통하여 패킷 데이터 전송 및 수신을 위한 무선 자원을 할당받을 수 있다. 활성 상태에 있는 이동국은, 패킷 데이터 전송을 위한 무선 자원 점유 여부에 따라 전송 모드(Tx on)(M111) 또는 전송중지 모드(Tx off)(M112)로 동작한다. 여기서, 어태치 모드에 있는 이동국의 활성 상태는 LTE 시스템의 RRC(Radio Resource Control) 연결 (RRC_conected) 상태에 해당하며, 휴지 상태는 LTE 시스템의 RRC 아이들 (RRC_idle) 상태에 해당한다.
RRC_Connected 상태는 기지국과 이동국 사이에 RRC 연결(connection)이 있는 상태로, 기지국은 이동국의 이동성 관리를 담당하며, 이를 위하여 RRC 컨텍스트(context)를 저장하고 관리한다. RRC_Idle 상태는 기지국과 이동국 사이에 RRC 연결이 없는 상태로, 기지국의 상위단의 aGW(access GateWay)에서 이동국의 이동성 관리를 담당한다.
이러한 이동국들이 기지국내의 무선 자원을 공유하기 때문에, 기지국(100)은 패킷 데이터를 전송하기 위한 무선 자원을 임의의 이동국(또는 임의 이동국들의 그룹)에 할당하는 기능을 한다. 이러한 기능은 주로 기지국(100)내의 스케줄러(미도 시)에 의하여 수행된다. 기지국(100)은 이동국과 기지국 사이의 무선 환경, 패킷 서비스의 QoS(Quality of service) 등을 고려하여 무선 자원을 할당한다. 할당된 무선 자원에 대한 정보(무선 자원 할당 정보 또는 스케줄링 정보)를 전송하기 위한 별도의 채널이 요구되며, 이를 위하여 스케줄링 단위(예를 들어, TTI(Transmission Time Interval))마다 물리 계층 제어 채널을 구성해야 한다. 이러한 물리 계층 제어 채널로 전송되는 무선 자원 할당 정보는 하향 링크 무선 자원 할당 정보와 상향 링크 무선 자원 할당 정보로 구성된다.
할당된 무선 자원을 어드레싱 하기 위하여, 무선 자원 할당 정보는 적어도 하기와 같은 정보를 포함하여야 한다.
1) 이동국 식별자(identifier) : 이동국과 기지국 사이에서 해당 이동국(또는 이동국의 그룹)을 구분하기 위한 식별자이며, 스케줄링 식별자라고도 명명된다. 이들 식별자 중의 일부를 하향 링크 정보 발생을 알리는 페이징 또는 인디케이션(indication)을 위한 그룹 식별자로 예약하여 운용할 수 있다.
2) 무선 자원 블록 위치 정보 : 주파수 영역과 시간 영역으로 구분되는 무선 자원에서, 해당 무선 자원의 위치(또는 구간)를 나타내는 정보
3) 변조(modulation) 방식 : 시스템에서 사용하는 다수의 변조 방식 중에서 어떤 변조 방식이 적용되었는가를 나타내는 정보
4)코딩(coding) 방식 : 시스템에서 사용하는 다수의 코딩 방식 중에서 어떤 코딩 방식이 적용되었는가를 나타내는 정보
이외에도, 무선 자원 할당 정보는 재전송 및 다중 안테나 적용 등의 동작을 위한 별도의 정보를 포함할 수 있다.
패킷 기반의 이동 통신 시스템에서는 TTI(또는 스케줄링 슬롯(slot))마다 패킷 데이터 블록을 전송하며, 각 패킷 데이터 블록은 채널 코딩 및 변조 과정을 통하여 전송된다. 패킷 데이터 블록을 수신한 이동국이나, 기지국은 패킷 데이터 부호화 과정에서 삽입된 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트들을 이용하여, 패킷 데이터가 정상적으로 수신되었는가의 여부를 확인하고 그에 따른 결과를 기지국이나 이동국에게 ACK(Acknowledgement) 또는 NACK(Negative Acknowledgement) 메시지를 전송하여 알려준다. 이러한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 동작을 통하여 무선구간에서의 에러(error)를 보다 효율적으로 복구하여 무선 자원의 활용도를 증가시킬 수 있다.
그리고 OFDM(A) 기반의 이동 통신 시스템에서, 상향 링크로의 정보 전송을 위해서는 상향 링크의 물리 계층 동기를 유지하는 것이 요구된다. 이러한 상향 링크 물리 계층 동기 유지를 위하여 기지국은 이동국이 전송한 기준 신호(reference signal) 또는 프리앰블(preamble) 신호 등을 추정(estimation)하고 이를 토대로 이동국의 전송 시간을 조절하기 위한 정보(예를 들어 TA(Timing Advance) 정보)를 하향 링크로 전송한다.
이동국은 TA 정보에 따라 자신의 전송 타이밍을 조절(adjust)하며, 그 결과로서, 기지국내의 모든 이동국들이 기지국으로 전송한 신호들이 CP(Cyclic Prefix) 구간 내로 수신되도록 조정(align)된다. 이러한 상향 링크 물리 계층 동기 조절을 통하여 상향 링크에서 이동국들간의 직교성(orthogonality)이 유지된다.
그러나, 패킷 서비스를 제공받고 있는 기지국내의 모든 이동국들에 대하여 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하기 위해서는, 상향 링크로의 기준신호 전송 및 하향 링크로의 TA 정보 전송을 위한 무선 자원이 사용되어야 하기 때문에, 패킷 데이터 전송을 위한 무선 자원이 줄어들게 된다. 따라서 기지국은 무선 환경에 따라 패킷 서비스를 제공받는 중에 저전력 소모 동작 중인 이동국들에 대해서는 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하거나 또는 유지하지 않도록 제어할 수 있다. 이러한 제어를 통하여 패킷 데이터 송수신이 필요한 이동국들에 대하여 동기 유지를 위한 무선 자원을 사용하고, 반대의 경우에는 동기 유지를 위하여 무선 자원을 사용하지 않음에 따라 무선 자원의 효율성을 향상시킬 수 있다.
위에 기술된 바와 같은 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서, 패킷 서비스 중인 이동국들 중에서 패킷 교환이 없는 이동국들을 대상으로 저전력 소모를 위하여 DRX 동작을 수행하도록 할 수 있으며, DRX 동작 중에 상향 링크 물리 계층 동기 유지 여부 또한 제어할 수 있다. DRX 동작은 이동국이 기지국과 최소한의 제어 채널만을 유지한 상태에서 소정 주기 동안 수면 모드로 동작하다가 상기 주기가 경과되면 깨어나서 트래픽의 발생 여부를 확인하고, 트래픽이 발생하면 수신 동작을 수행하고 트래픽이 발생하지 않으면 다시 수면 모드로 돌아가는 과정을 반복하는 저전력 소모 동작이다.
다음에는 위에 기술된 바와 같이, 무선 자원의 효율적인 사용과 함께 전력 소모를 감소시키기 위하여, 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서 RRC connected 상태에서 DRX 동작을 수행하는 이동국들에 대하여, 하향 링크 정보 전송이 시작됨을 알 리는 페이징 정보를 전송하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법 및 페이징 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법 및 페이징 방법의 흐름도이다.
본 발명의 제1 실시 예는 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서 RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하는 이동국들 중에서, 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는 이동국들에 대하여 페이징 정보를 전송하는 것에 관한 것이다.
첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하고 있는 이동국들에게 하향 링크 패킷 서비스를 다시 시작하는 경우에, 기지국(100)은 임의 이동국(200)에 전송해야 할 패킷 데이터 또는 제어 메시지가 존재하는지를 확인한다(S100).
전송버퍼(미도시)내에 상위 계층으로부터 전달된 패킷 데이터 또는 제어 메시지가 있으면, 기지국(100)은 먼저 해당 이동국(200)이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는지를 확인한다(S110). 이동국(200)이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는 경우에는 이미 해당 이동국에 대하여 스케줄링이 수행되어 상향 링크 무선 자원이 할당되어 있는 상태임으로, 해당 이동국의 식별자가 스케줄링 관련 정보에 포함되어 관리되고 있다. 그러므로 이러한 정보에 해당 이동국의 식별자가 포함되어 있는지의 여부를 토대로 하여, 상기 이동국이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는지를 판단한다. 이외에도 당업계에서 사용 가능한 여러 방법을 토 대로 이동국의 상향 링크 물리 계층 동기 유지여부를 판단할 수 있다.
이동국(200)이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는 경우에, 기지국(100)은 해당 이동국의 식별자를 이용하여 패킷 정보 전송을 위한 무선 자원 할당 정보를 구성한다(S130). 여기서 무선 자원 할당 정보는 위에 기술된 바와 같이, 이동국 식별자, 무선 자원 블록 위치 정보, 변조 방식, 코딩 방식 등을 포함할 수 있다. 그리고 기지국(100)은 이동국의 DRX 주기에 맞추어서 무선 자원 할당 정보를 물리 계층 제어 채널을 통하여 전송하고, 패킷 데이터 블록을 이동국에 할당되어 있는 하향 링크 무선 자원을 통하여 전송한다(S130).
상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있으면서 DRX 동작 중인 이동국(200)은 DRX 주기마다 깨어나서 자신(또는 자신이 속한 그룹)의 식별자를 포함한 무선 자원 할당 정보가 물리 계층 제어 채널에 존재하는지를 검색한다(S140). 물리 계층 제어 채널에 자신(또는 자신이 속한 그룹)의 식별자를 포함한 무선 자원 할당 정보가 존재하는 경우, 이동국(200)은 무선 자원 할당 정보에 포함된 무선 자원 블록 위치 정보에 따라 하향 링크 무선 자원을 통하여 기지국(100)이 전송한 패킷 데이터 블록을 수신한다(S150∼S160). 그리고 수신 여부에 대한 HARQ 응답 정보를 생성하고, 할당되어 있는 상향 링크 무선 자원을 통하여 생성된 HARQ 응답 정보를 기지국으로 전송한다(S170∼S180).
위에 기술된 바와 같은 제1 실시 예에 따르면, 패킷 RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하면서, 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는 이동국들에 대하여, 하향 링크 패킷 데이터 전송을 위한 페이징 정보를 용이하게 전송할 수 있 다.
다음에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법 및 페이징 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법 및 페이징 방법의 흐름도이다.
본 발명의 제2 실시 예는 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서 RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하는 이동국들 중에서, 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있지 않은 이동국들에 대하여 페이징 정보를 전송하는 것에 관한 것이다.
첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하고 있는 이동국들에게 하향 링크 패킷 서비스를 다시 시작하는 경우에, 임의 이동국(200)에 전송해야 할 패킷 데이터 또는 제어 메시지가 존재하면, 기지국(100)은 해당 이동국(200)이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는 지를 확인한다(S200∼S210).
이동국(200)이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하지 않고 있는 경우에, 기지국(100)은 해당 이동국에게 하향 링크로 수신해야 할 정보가 있음을 알림과 동시에 상향 링크 동기를 획득하기 위한 절차를 수행할 것을 지시하는 MAC 페이징 메시지를 생성한다(S220). 그리고 기지국(100)은 해당 이동국의 DRX 주기에 맞추어 MAC 페이징 메시지를 전송한다(S230).
이동국(200)은 DRX 주기마다 깨어나서 물리 계층 제어 채널에 자신(또는 자신이 속한 그룹)의 식별자를 포함한 무선 자원 할당 정보나 제어 메시지가 있는지 를 검색한다(S240). 이러한 DRX 주기에 따른 채널 검색에 따라 기지국(100)이 전송한 MAC 페이징 메시지를 수신하면(S250∼S260), 이동국(200)은 상향 링크 동기를 획득하기 위한 절차를 수행한다(S270). MAC 페이징 메시지를 수신하는 과정에 대해서는 추후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
만일 이때, 기지국의 MAC 페이징 메시지 전송 및 이동국에 의한 상향 링크 물리 계층 동기 획득 절차 없이, 기지국(100)이 하향 링크 무선 자원에 대한 무선 자원 할당 정보를 전송함과 동시에 패킷 데이터 블록을 전송한다면 이에 대한 HARQ 응답 정보를 상향 링크를 통하여 전달받을 수 없다. 이동국(200)은 기지국이 물리 계층 제어 채널로 전송한 무선 자원 할당 정보를 토대로, 하향 링크의 해당 무선 자원을 통하여 전송되는 패킷 데이터 블록을 수신할 수 있지만, HARQ를 위하여 상향 링크로 ACK 또는 NACK 응답 정보를 전송할 수 없기 때문이다. 즉, 상향 링크 물리 계층 동기가 유지되지 못했기 때문에, 상향 링크 물리 계층 동기 획득 절차 없이 이동국(200)이 HARQ 동작을 위한 ACK 또는 NACK 응답 정보를 전송하면, 기지국(100)은 이동국(200)이 전송한 ACK 또는 NACK 응답 정보를 정상적으로 수신할 수 없을 뿐만 아니라, 이 응답 정보가 다른 이동국들이 기지국으로 전송한 신호들에게 간섭을 일으키게 된다.
따라서, 이동국의 저전력 소모들 위하여 DRX 동작을 수행하면서 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하지 않고 있는 이동국들에게 하향 링크 패킷 서비스를 다시 시작하기 위해서, 본 발명의 실시 예에서는 위에 기술된 바와 같이, 이동국이 수신해야 할 정보가 있음을 알림과 동시에 상향 링크 동기를 획득하기 위한 절차(예를 들어 임의 접속 절차(random access procedure)를 수행할 것을 알린다. 이 절차는 기존 시스템의 페이징과 유사한 절차로 MAC 계층이 트리거링(triggering) 하는 MAC 페이징 절차로 정의될 수 있다.
그러므로 위의 절차를 통하여 MAC 페이징 메시지를 수신하면, 이동국(200)은 상향 링크 동기를 획득하기 위한 신호를 기지국(100)으로 전송한다. 예를 들어, 이동국(200)은 상향 링크 물리 계층 동기를 획득하기 위하여, 하나의 프리앰블(preamble) 패턴(또는 인덱스)을 선택하고, 선택한 프리앰블 패턴을 토대로 생성한 프리앰블을 기지국(100)으로 전송한다. 프리앰블은 소정 길이를 가지는 접속 슬롯 구간 동안 전송되며, 이동국(200)은 상기 접속 슬롯 구간의 초기 구간 동안에 선택한 프리앰블 패턴을 전송한다.
한편 기지국(100)은 이동국(200)으로부터 동기 획득을 위한 신호를 수신하면, 도 4에 도시되어 있듯이, 이에 대한 응답으로 동기 조절 정보를 생성하고, 해당 이동국의 식별자를 이용하여 패킷 정보 전송을 위한 무선 자원 할당 정보를 생성한다(S280). 그리고 동기 조절 정보를 포함하는 무선 자원 할당 정보를 이동국(200)으로 전송한다(S290). 이후 기지국(100)은 이동국(200)에게 할당된 하향 링크 무선 자원을 통하여 패킷 데이터 블록을 전송한다. 따라서 이동국(200)은 상향 링크 물리 계층 동기를 획득하게 된다.
이와 같이 상향 링크 물리 계층 동기를 획득한 다음에, 이동국(200)은 물리 계층 제어채널을 통하여 스케줄링 식별자를 포함한 무선 자원 할당 정보가 존재하는지를 확인한다. 그리고 무선 자원 할당 정보로부터 확인되는 하향 링크 무선 자 원을 통하여 기지국(100)이 전송한 패킷 데이터 블록을 수신하고(S300), 이에 대한 HARQ 응답 정보를 생성하여 할당된 상향 링크 무선 자원을 통하여 기지국(100)으로 전송한다(S310∼S320).
위에 기술된 과정을 통하여, RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하면서, 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있지 않은 이동국들도, MAC 페이징 메시지에 의하여 상향 링크 물리 계층 동기를 획득한 다음에 새로이 제공되는 하향 링크 패킷 데이터를 용이하게 제공받을 수 있다.
다음에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법에서, MAC 페이징 메시지를 전송하는 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법에서, 페이징 메시지가 전송되는 무선 자원을 나타낸 제1 예시도이다.
RRC_connected 상태에서 DRX 동작을 수행하면서, 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있지 않은 이동국들에게 하향 링크 서비스를 개시하기 위하여, 기지국은 하향 링크 데이터 수신을 지시하는 MAC 페이징 메시지를 생성한다. 그리고 생성된 MAC 페이징 메시지를 물리 계층 제어 채널만을 통해서 이동국으로 전송하거나 또는 식별자를 이용하여 물리 계층 제어 채널 상으로 MAC 페이징 메시지가 있음을 이동국에게 알릴 수 있다.
구체적으로, MAC 페이징 메시지를 물리 계층 제어 채널만을 통해서 전송하는 경우, 도 5에 도시되어 있듯이, 기지국(100)은 MAC 페이징 메시지를 전송하기 위한 하향 링크 무선 자원을 할당하지 않고, MAC 페이징 메시지 전송을 위한 무선 자원 할당 정보(A1)를 구성하여 물리 계층 제어 채널(CH1)로 전송한다. 이때 MAC 페이징 메시지 전송을 위한 무선 자원 할당 정보는 해당 이동국의 식별자, 상향 링크 동기 획득을 위하여 상향 링크 임의 접속(random access) 절차를 수행할 때 사용할 프리앰블 패턴의 정보, 그리고 페이징의 이유를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
따라서 이동국(200)은 DRX 주기에 따라 물리 계층 제어 채널을 모니터링 하는 구간에서 자신의 식별자를 포함하는 상기와 같은 무선 자원 할당 정보를 수신하면, 무선 자원 할당 정보에 따라 페이징을 해야 하는 이유를 확인하고, 프리앰블 패턴을 이용하여 위에 기술된 바와 같은 상향 링크 물리 계층 동기를 획득하기 위한 절차를 수행한다.
한편, MAC 페이징 메시지를 하향 링크 무선 자원으로 전송하기 위하여 물리 계층 제어 채널 상으로 MAC 페이징 메시지가 있음을 이동국에게 알리는 경우에, 기지국(100)은 도 6에 도시되어 있듯이, MAC 페이징 메시지를 전송하기 위한 하향 링크 무선 자원(R1)을 할당한다. 그리고 해당 이동국의 식별자, MAC 페이징 메시지 전송을 위해 할당된 무선 자원 블록 위치 정보, 그리고 부호화 및 변조 정보 등을 포함하는 무선 자원 할당 정보(A2)를 생성한다. 이 경우, 기지국(100)은 상향 링크 동기 획득을 위하여 상향 링크 임의 접속 절차를 수행할 때 사용할 프리앰블 패턴 정보와, 페이지의 이유를 나타내는 정보들로 구성되는 MAC 페이징 메시지를 생성하고, 이를 하향 링크 무선 자원을 통해서 이동국으로 전송한다.
따라서 이동국(200)은 DRX 주기에 따라 물리 계층 제어 채널(CH1)을 모니터링하는 구간에서 자신의 식별자를 포함하는 상기와 같은 무선 자원 할당 정보(A2) 를 수신하면, 무선 자원 할당 정보(A2)에 포함된 무선 자원 블록 위치 정보에 따라 하향 링크 무선 자원의 해당 블록을 어드레싱 하여, 기지국(100)으로부터 전송되는 MAC 페이징 메시지를 수신한다. 그리고 MAC 페이징 메시지에 따라 페이징을 해야 하는 이유를 확인하고, MAC 페이징 메시지에 포함되어 있는 프리앰블 패턴을 이용하여 위에 기술된 바와 같은 상향 링크 물리 계층 동기를 획득하기 위한 절차를 수행한다.
위에 기술된 바와 같이 MAC 페이징 메시지를 하향 링크 무선 자원을 통하여전송하는 경우, 무선 자원 할당 정보에 포함되는 이동국 식별자(또는 해당 이동국 그룹의 식별자) 대신에, MAC 페이징 메시지 전송을 위하여 예약된 그룹 스케줄링 식별자를 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법에서, 페이징 메시지가 전송되는 무선 자원을 나타낸 제2 예시도이다.
기지국(100)은 이동국의 스케줄링을 위한 식별자들 중에서 일부를 MAC 페이징 메시지 전송을 위한 그룹 식별자로 미리 예약 할당하여 운용할 수 있다. 여기서 그룹 식별자는 MAC 페이징 그룹 스케줄링 식별자라고 명명될 수 있다.
위에 기술된 MAC 페이징 그룹 스케줄링 식별자를 이용하여 MAC 페이징 메시지를 동일한 하향 링크 무선 자원을 통하여 다수의 이동국들에게 전송할 수 있다. 이 경우, 기지국(100)은 물리 계층 제어 채널(CH1)로 전송하는 무선 자원 할당 정보(A3)를 MAC 페이징 그룹 스케줄링 식별자와 함께 MAC 페이징 메시지 전송을 위한 무선 자원 블록 위치 정보를 포함하는 형태로 구성한다. 그리고 할당된 하향 링크 무선 자원을 통하여 MAC 페이징 그룹에 포함되는 각 이동국들의 스케줄링 식별자들, 상향 링크 동기 획득을 위한 임의 접속 절차를 수행할 때 사용할 프리앰블 패턴 정보, 그리고 페이징의 이유를 포함하는 MAC 페이징 메시지들을 생성한다. 생성한 MAC 페이징 메시지들을 동일한 하향 링크 무선 자원을 통하여 상기 이동국들에게 전송한다.
이 경우, 물리 계층 제어 채널을 통하여 MAC 페이징 그룹 스케줄링 식별자를 포함한 무선 자원 할당 정보(A3)를 획득한 이동국들은, 하향 링크 무선 자원을 통하여 전송되는 MAC 페이징 메시지를 수신하여 위에 기술된 바와 같이 상향 링크 동기 획득 절차를 수행한다.
이러한 본 발명의 제2 실시 예에 따라 RRC-connected 상태에서 상향 링크 동기를 유지하고 있지 않은 이동국들에 대하여 효과적으로 페이징 정보를 전송할 수 있으며, 페이징 정보를 전송하는 경우에는 무선 자원을 점유하게 되어, 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한 위에 기술된 본 발명의 실시 예들에서, 이동국은 MAC 페이징 메시지에 포함되어 있는 프리앰블 패턴을 토대로 프리앰블을 생성하여 임의 접속 절차를 수행할 수 있으므로, 경쟁(contention) 없이 임의 접속 절차를 수행할 수 있다. 따라서 다른 이동국들로부터 전송되는 프리앰블들간의 충돌 및 그에 따른 절차 처리 지연 등을 방지할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 이동국이 시스템 정보를 통하여 제공받은 다수의 프리앰블 패턴 중에서 무작위로 프리앰블 패턴을 선택하여 프리앰블을 생성할 수도 있다. 물론 이 경우, 기지국은 MAC 페이징 메시 지 전송시에 프리앰블 패턴 정보를 포함시키지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 동작 상태를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법에서, 페이징 메시지가 전송되는 무선 자원을 나타낸 제1 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법에서, 페이징 메시가 전송되는 무선 자원을 나타낸 제2 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페이징 정보 전송 방법에서, 페이징 메시지가 전송되는 무선 자원을 나타낸 제2 예시도이다.

Claims (10)

  1. 이동 통신 시스템에서 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국에게 하향 링크 정보 전송이 시작됨을 나타내는 페이징 정보를 전송하는 방법에서,
    상기 이동국에 대하여 하향 링크 정보 전송이 시작되면 상기 이동국이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있는지를 확인하는 단계;
    상기 이동국이 상향 링크 물리 계층 동기를 유지하고 있지 않은 경우에, 상기 이동국으로 페이징 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 페이징 메시지를 수신한 이동국으로부터의 상향 링크 동기 획득 요청에 따라 상기 이동국에게 상향 링크 무선 자원을 할당하는 단계
    를 포함하는 페이징 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 페이징 메시지를 전송하는 단계는
    상기 페이징 메시지에 대응하는 무선 자원 할당 정보--상기 정보는 이동국 식별자, 페이징의 이유를 나타내는 정보를 포함함--를 물리 계층 제어 채널만을 통해서 이동국으로 전송하는 단계를 포함하는 페이징 정보 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서
    상기 페이징 메시지를 전송하는 단계는
    상기 이동국에 대하여 페이징 메시지 전송을 위한 하향 링크 무선 자원을 할당하는 단계;
    상기 이동국의 식별자와 상기 할당된 하향 링크 무선 자원에 대한 정보를 포함하는 무선 자원 할당 정보를 물리 계층 제어 채널을 통하여 전송하는 단계; 및
    상기 페이징 메시지--상기 메시지는 페이징의 이유를 나타내는 정보를 포함함--를 상기 할당된 하향 링크 무선 자원을 통하여 전송하는 단계
    를 포함하는 페이징 정보 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서
    상기 이동국의 식별자는 스케줄링을 위한 식별자들 중에서 페이징 메시지 전송을 위한 그룹 식별자로 예약 할당되어 있는 페이징 그룹 스케줄링 식별자인 페이징 정보 전송 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 페이징 메시지는 상향 링크 동기 획득을 위한 신호를 생성하기 위한 프리앰블 패턴 정보를 포함하는 페이징 정보 전송 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 페이징 메시지는 MAC(medium access control) 페이징 메시지인 페이징 정보 전송 방법.
  7. 이동 통신 시스템에서 활성 상태에서 저전력 소모 동작을 수행하고 있는 이동국이 페이징을 수행하는 방법에서,
    상기 이동국이 하향 링크 정보 전송이 시작됨에 따라 기지국으로부터 MAC(medium access control) 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 페이징 메시지를 토대로 상기 기지국으로 상향 링크 동기 획득을 요청하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상향 링크 동기 획득에 따라 상향 링크 무선 자원을 할당받는 단계
    를 포함하는 이동국의 페이징 방법.
  8. 제7항에 있어서
    상기 페이징 메시지를 수신하는 단계는
    물리 계층 제어 채널을 통하여 상기 페이징 메시지에 대응하는 무선 자원 할당 정보--상기 정보는 이동국 식별자, 페이징의 이유를 나타내는 정보를 포함함--를 수신하는, 이동국의 페이징 방법.
  9. 제7항에 있어서
    상기 페이징 메시지를 수신하는 단계는
    물리 계층 제어 채널을 통하여, 상기 이동국의 식별자와 상기 페이징 메시지 전송을 위해 할당된 무선 자원에 대한 정보를 포함하는 무선 자원 할당 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 할당된 무선 자원에 대한 정보를 토대로 하향 링크 무선 자원으로부터 전송되는 상기 페이징 메시지--상기 메시지는 페이징의 이유를 나타내는 정보를 포함함--를 수신하는 단계
    를 포함하는 이동국의 페이징 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 페이징 메시지는 상향 링크 동기 획득을 위한 신호를 생성하기 위한 프리앰블 패턴 정보를 포함하고,
    상기 동기 획득을 요청하는 단계는
    상기 프리앰블 패턴 정보를 토대로 프리앰을 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 프리앰블 신호를 상기 기지국으로 전송하면서 상향 링크 동기 획득을 요청하는 단계
    를 포함하는 이동국의 페이징 방법.
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