KR20090031176A

KR20090031176A - 신호 전송 방법 및 신호 수신 방법

Info

Publication number: KR20090031176A
Application number: KR1020070128422A
Authority: KR
Inventors: 이현; 임광재; 김성경; 장성철; 차재선; 박철; 진성근; 조석헌; 권정민; 윤철식
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-03-25
Also published as: KR101110878B1

Abstract

본 발명에 따른 신호 전송 방법은 복수의 임의 접속 채널 중 하나의 임의 접속 채널을 선택하는 단계, 선택된 상기 임의 접속 채널을 통하여 프리엠블 및 메시지를 포함하는 데이터를 전송하는 단계, 상기 데이터의 수신 여부에 따른 수신 응답 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 수신 응답 신호에 따라 상기 데이터를 재전송하는 단계를 포함한다. 따라서 임의 접속 채널의 사용 여부 알림(In-Use Indication)으로써 임의 접속 채널의 접근을 제한하여 임의 접속 채널의 수율을 증대시키고 대역폭 할당 과정을 단축시켜 데이터 전송 지연을 감소시킨다.

OFDMA, 레인징, 임의 접속 채널

Description

신호 전송 방법 및 신호 수신 방법{THE MATHOD OF TRANSMITTING SIGNALS AND THE MATHOD OF RECIEVING SIGNALS}

본 발명은 신호 전송 방법 및 신호 수신 방법에 관한 것이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에서 임의 접속 채널은 시스템에 처음 접속을 시도하기 위한 초기 코드 레인징(initial code ranging), 핸드오버 시 타겟 셀로의 진입을 위한 핸드오버 코드 레인징(handover code ranging), 주기적으로 상향링크 시간 동기를 조절하기 위한 주기적 코드 레인징(periodic code ranging), 그리고 대역폭 요구를 위한 대역폭 요구 레인징(Bandwidth Request code ranging)에 사용된다.

이 중 대역폭 요구 레인징의 경우에는 이동국이 상향링크로 데이터를 전송하기까지의 절차가 복잡하다. 따라서 작은 데이터를 상향링크로 전송하는 데에도 복잡한 대역폭 요구 레인징 절차를 거쳐야 하므로 비경제적이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 임의 접속 채널의 동적 접근 제어로임의 접속 채널의 이용률을 늘리고, 대역폭 할당 단계를 단순화하여 효과적으로 데이터를 전송할 수 있는 신호 전송 방법을 제공하는 것이다

본 발명에 따른 신호 전송 방법은 복수의 임의 접속 채널 중 하나의 임의 접속 채널을 선택하는 단계, 선택된 상기 임의 접속 채널을 통하여 프리엠블 및 메시지를 포함하는 데이터를 전송하는 단계, 상기 데이터의 수신 여부에 따른 수신 응답 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 수신 응답 신호에 따라 상기 데이터를 재전송하는 단계를 포함한다.

상기 임의 접속 채널을 선택하는 단계는 상기 복수의 임의 접속 채널에 대한 상태 정보를 수신하는 단계, 그리고 상기 상태 정보를 통하여 사용 가능한 하나의 상기 임의 접속 채널을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터를 재전송하는 단계는 상기 수신 응답 신호가 상기 프리엠블만 수신된 것을 나타내는 경우, 선택된 상기 임의 접속 채널을 통하여 상기 데이터를 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터를 재전송하는 단계는 상기 데이터를 하이브리드 자동 재송 요구에 의해 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터를 재전송하는 경우, 선택된 상기 임의 접속 채널은 다른 이동국의 사용이 차단될 수 있다.

상기 복수의 임의 접속 채널의 인덱스는 기지국에 따라 서로 다른 방식으로 설정될 수 있다.

본 발명에 따른 신호 수신 방법은 복수의 임의 접속 채널에 통신 자원을 할당하는 단계, 상기 복수의 임의 접속 채널의 각각을 통한 데이터의 수신 여부에 따른 응답 신호를 방송하는 단계, 상기 복수의 임의 접속 채널 중 적어도 하나의 임의 접속 채널을 통하여 프리엠블 및 메시지를 포함하는 데이터를 수신하는 단계, 적어도 두개의 이동국으로부터 하나의 상기 임의 접속 채널을 통하여 상기 데이터를 수신하는 경우 상기 적어도 두개의 이동국에 상기 임의 접속 채널을 소정의 순서로 할당하는 단계, 그리고 상기 소정의 순서에 따라 상기 임의 접속 채널을 통하여 각각의 상기 이동국으로부터 상기 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

상기 복수의 임의 접속 채널에 대한 상태 정보를 각각 방송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 두개의 이동국으로부터 상기 프리엠블만을 수신한 경우, 상기 선택된 임의 접속 채널의 다른 이동국의 사용을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 임의 접속 채널의 사용 여부 알림(In-Use Indication)으로써 임의 접속 채널의 접근을 제한하여 임의 접속 채널의 수율을 증대시키고 대역폭 할당 과정을 단축시켜 데이터 전송 지연을 감소시킨다. 또한 임의 접속 채널에 HARQ와 여러 MCS 레벨을 사용하여 전송함으로써 시스템의 데이터 전송 효율을 증가시킬 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 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 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 이동국(terminal), 이동 이동국(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 이동국(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 이동국, 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), 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.

도 1은 OFDMA 시스템에서의 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 1을 참고하면, 한 프레임은 하향 구간과 상향 구간을 포함한다.

하향 구간 및 상향 구간은 시간 및 주파수 대역에 따라 복수의 심볼 구간을 포함하고 있다. 이때 상향 구간의 시작점으로부터 복수개의 주파수 대역 및 복수개의 시간 대역에 포함되어 있는 복수의 심볼 구간에 레인징 채널이 할당되어 있다.

예를 들어 도 1과 같이 상향 구간의 시작점으로부터 3개의 시간 대역 및 제3 주파수 대역으로부터 제B-1 주파수 대역의 심볼 구간이 레인징 채널 구간일 수 있다.

이 중 일부는 초기 코드 레인징 채널 및 핸드오버 코드 레인징 채널로 사용되며, 나머지는 주기적 코드 레인징 채널 및 대역폭 요구 코드 레인징 채널로 사용된다.

복수의 이동국은 레인징 채널을 공동으로 사용하며, 임의 접속 과정을 통해 레인징 채널에 전송을 시도한다. 이때, 레인징의 용도에 따라 의사 잡음(Pseudo Noise) 코드 집합을 분할하여 사용한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 대역폭 요구 레인징 순서를 나타내는 것이다.

도 2를 참고하면, 기지국(10)은 이동국(20)에 UL-MAP(Uplink-MAP) /UCD(Uplink Channel Descriptor)를 전송한다.

이동국(20)은 수신한 UL-MAP을 복사하고, UL-MAP에서 해당하는 임의 접속 채널, 심볼 및 코드를 선택한다. 이동국(20)은 선택한 대역폭 요구 레인징 코드(BW-REQ)를 임의 접속 채널을 통하여 기지국(10)으로 전송한다.

기지국(10)은 복수의 이동국(20) 사이에 전송 충돌이 발생하는 경우, 이진 지수 백오프(Binary exponential random backoff)를 수행하여 지연 시간을 늘린다. 이러한 이진 지수 백오프 동작은 UCD의 파라미터에 따라 수행된다.

이진 지수 백오프에 따라 지연 시간이 연장되면, 이동국(20)은 다시 UL-MAP에서 해당하는 임의 접속 채널, 심볼 및 코드를 선택하고, 대역폭 요구 레인징 코드(BW-REQ)로서 기지국(10)에 전송한다.

기지국(10)이 이동국(20)의 대역폭 요구 레인징 코드(BW-REQ)를 충돌 없이 수신한 경우, UL-MAP의 CDMA_ Allocation IE(Code Division Multiple Access_ Allocation Information Element)를 통하여 대역폭 요구 헤더(BW-REQ Header)를 전송할 수 있을 정도의 상향링크 영역을 해당 이동국(20)에 할당해 준다.

이를 제대로 수신한 경우 이동국(20)은 할당된 상향링크 영역을 통하여 대역폭 요구량을 포함하는 대역폭 요구 헤더 및 메시지(BW-REQ Header and/or User Data)를 기지국(10)으로 송신한다.

기지국(10)은 대역폭 요구 헤더 및 메시지(BW-REQ Header and/or User Data)를 수신하고, 상향링크 스케줄러를 구동하여 상향링크 데이터 영역에 전용 대역폭을 할당하여 이동국(20)에 전송한다. 이동국(20)은 할당된 전용 대역폭을 통하여 데이터를 전송할 수 있다.

이하에서는, 도 3a 내지 도 6c를 참고하여 단순한 메시지를 효과적으로 전송할 수 있는 방법을 설명한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경쟁 기반의 임이 접속 채널의 구조도이다.

기지국은 상향링크 가용 자원 중 일부를 임의 접속 채널(RACH; Random Access Channel)을 위해 할당한다. 임의 접속 채널은 도 3a와 같이 고정된 시간 범위에서 주파수축을 따라 구분되어 있을 수 있고, 도 3b와 같이 고정된 주파수 범위에서 시간축을 따라 구분되어 있을 수도 있다. 또한, 임의 접속 채널은 도 3c와 같이 시간축 및 주파수축을 따라 구분되어 있을 수도 있다.

이러한 임의 접속 채널에 대한 인덱싱 방법은 뒤에서 설명한다.

이동국은 기지국이 할당한 복수의 임의 접속 채널 중 임의적으로 선택된 하나의 임의 접속 채널을 통하여 임의 접속 데이터(RA burst)를 기지국으로 전송한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임의 접속 데이터를 나타내는 것이다.

도 4를 참고하면, 이동국이 전송하는 임의 접속 데이터는 임의 접속 프리엠블(RA Preamble)과 임의 접속 메시지(RA massage)를 포함한다.

임의 접속 프리엠블은 정해진 길이의 짧은 의사 잡음 코드를 포함한다. 의사 잡음 코드는 임의 접속 데이터가 차지하는 슬롯의 수와 임의 접속 메시지의 전송에 사용하는 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 따라 결정된 의사 잡음 코드 집합 중 임의로 선택된 하나의 코드이다.

임의 접속 메시지는 일반적인 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)로서, 이동국의 MAC ID(MAC Identification)와 데이터 유료부하(data payload)를 포함한다.

이와 달리, 임의 접속 프리엠블은 임의 접속 메시지와 코드분할 다중화에 의해 서로 다른 코드를 사용하고 동일할 주파수 및 시간에서 동시에 전송될 수 있다.

기지국은 각 임의 접속 채널에 대한 사용 여부를 알리기 위해 Fast RAC (Random Access Control) 신호를 대응되는 임의 접속 채널의 주기에 따라 주기적으로 전송한다. 이러한 Fast RAC 신호는 1비트의 디지털 신호로서, Fast RAC 신호의 필드가 0이면 해당 임의 접속 채널이 사용 가능한 상태를 나타내고, Fast RAC 신호의 필드가 1이면, 해당 임의 접속 채널은 재전송을 위해 사용되는 상태를 나타낸다.

이하에서는 도 5a 내지 도 5d를 참고하여, 기지국의 수신 상태에 따른 임의 접속 채널을 통한 데이터 전송을 설명한다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 한 실시예에 따른 임의 접속 대역폭 요구 과정의 흐름을 나타낸 것이다.

기지국(10)은 임의 접속 채널을 통해 수신된 임의 접속 데이터에 대한 응답 으로 Fast RAC 신호와 임의 접속 응답(RA Response)을 이동국(20)에 전송하여 동적으로 임의 전송을 제어한다.

기지국(10)이 이동국(20)로부터 임의 접속 데이터를 성공적으로 수신한 경우, 수신한 메시지에 포함된 MAC ID 또는 임의 접속 채널의 번호를 포함하는 임의 접속 응답을 이동국(20)에 전송하여 성공적인 수신을 이동국(20)에 알린다.

기지국(10)의 임의 접속 응답은 임의 전송 프리엠블 코드나 임의 전송 메시지의 MAC ID를 전송하는 이동국(20)에 대한 정보 및 지정된 이동국(20)이 응답하는 프레임의 임의 접속 채널의 위치 정보를 포함할 수 있다.

응답 위치를 지정하지 않은 경우, 이전 프레임에서 전송한 이동국은 임의 접속 응답이 전송된 프레임 내에서 임의 전송 프리엠블 코드나 MAC ID에 의하여 선택되는 위치에서 동작을 수행한다. 임의 접속 응답은 복수의 임의 접속 채널을 통해 전송한 복수의 이동국(20)에 대한 응답이므로 해당 임의 접속 채널의 응답 정보를 복수개 포함할 수 있다.

도 5a는 기지국의 응답이 없는 경우를 도시한 것이다.

도 5a를 참고하면, 기지국(10)은 사용 가능한 임의 접속 채널(RACH)에 대한 Fast RAC 신호의 필드를 0으로 하여 방송한다. 이를 수신한 이동국(20)은 요구 길이와 MCS 레벨에 해당하는 임의 접속 프리엠블 코드 집합 내에서 임의의 한 임의 접속 프리엠블 코드(x)를 선택하고, Fast RAC 신호의 필드가 0인 복수의 임의 접속 채널(RACH) 중 하나의 채널(RACH y)을 선택한다. 이동국(20)은 선택한 임의 접속 채널(RACH y)을 통하여 선택한 임의 접속 프리엠블 코드(x)와 임의 접속 메시지를 기지국(10)으로 전송한다.

이때, 기지국(10)이 해당 임의 접속 채널(RACH y)을 통해 해당 임의 접속 데이터, 즉, 임의 접속 프리엠블 코드(x) 및 임의 접속 메시지를 수신하지 못한 경우, 해당 임의 접속 채널(RACH y)에 대한 임의 접속 응답 없이 해당 임의 접속 채널(RACH y)의 Fast RAC 신호의 필드를 0으로 하여 방송한다.

이동국(20)은 해당 임의 접속 채널(RACH y)의 Fast RAC 신호의 필드가 0으로 수신되면, 도 2의 대역폭 요구 레인징 절차를 수행하여 데이터를 전송하거나, 다른 임의 접속 채널(RACH)을 선택하여 임의 접속 데이터를 재전송한다.

도 5b는 기지국(10)이 하나의 이동국(20)에 대한 임의 접속 프리엠블 코드를 수신한 경우를 도시한 것이다.

도 5b를 참고하면, 도 5a와 같이 기지국(10)은 사용 가능한 임의 접속 채널(RACH)에 대한 Fast RAC 신호의 필드를 0으로 하여 방송하고, 이동국(20)은 하나의 임의 접속 프리엠블 코드(x)와 임의 접속 메시지를 하나의 임의 접속 채널(RACH y)을 통해서 전송한다. 기지국(20)이 해당 임의 접속 채널(RACH y)을 통해 임의 접속 프리엠블 코드(x)는 수신하고, 임의 접속 메시지는 수신하지 못한 경우 기지국(10)은 HARQ(Hybrid Automatic Request)를 수행할 수 있다.

즉, 기지국(10)은 Fast RAC 신호를 1로 바꾸어 해당하는 임의 접속 채널(RACH y)에 대하여 임의 전송 프리엠블 코드(x)를 전송한 이동국(20) 이외의 이동국으로부터의 해당 임의 접속 채널(RACH y)을 통한 데이터 전송을 금지시킨다. 그리고 기지국(10)은 임의 전송 프리엠블 코드(x)를 전송한 이동국(20)으로 재전송 을 지시하기 위해 수신한 임의 전송 프리엠블 코드(x)를 포함한 임의 접속 응답(RA response)을 전송한다. 임의 접속 응답(RA response)에 따라 임의 전송 프리엠블 코드(x)를 전송했던 이동국(20)은 동일한 임의 접속 데이터를 재전송한다. 기지국(10)이 HARQ된 임의 접속 데이터와 이전에 수신된 임의 접속 데이터를 합성하여 복호화함으로써 수신 성공률을 높일 수 있다.

한편, 기지국(10)은 임의 접속 프리엠블 코드(x)만을 수신한 경우, 해당 임의 접속 채널(RACH y)의 Fast RAC 신호의 필드를 0으로 하여 사용 가능하게 하고, 도 2의 대역폭 요구 레인징 절차를 통하여 임의 접속 데이터를 전송할 수 있다.

한편, 복수개의 이동국이 동시에 동일한 임의 접속 채널을 통하여 임의 접속데이터를 전송할 수 있다. 복수개의 임의 접속 데이터는 서로 충돌하여 기지국은 어떠한 임의 전송 메시지의 수신도 실패한다. 그러나 이동국이 서로 다른 임의 전송 프리엠블 코드를 전송한 경우에는 기지국은 코드 수신 전력의 상황에 따라 복수개의 프리엠블 코드를 수신할 수 있다.

도 5c는 기지국이 복수개의 임의 전송 프리엠블 코드를 수신한 경우를 도시한 것이다.

도 5c를 참고하면, 복수의 이동국(30, 40), 예를 들어 2개의 이동국(30, 40)은 Fast RAC 신호의 필드가 0인 하나의 임의 접속 채널(RACH y)를 통하여 2개의 임의 전송 프리엠블프리엠블 코드(x, w)를 기지국(10)으로 각각 전송한다.

기지국(10)이 해당 임의 접속 채널(RACH y)을 통하여 2개의 임의 전송 프리엠블 코드(x, w)를 수신하고 임의 전송 메시지는 수신하지 못한 경우, 기지국(10) 은 HARQ를 수행하지 않는다.

기지국(10)은 해당 임의 접속 채널(RACH y)의 Fast RAC 신호의 필드를 1로 하고, 각각의 임의 접속 프리엠블 코드(x, w)에 대하여 해당 임의 접속 채널(RACH y)을 임의의 순서로 할당하여 이러한 순서 정보를 포함하는 임의 접속 응답(RA response)을 복수의 이동국(30, 40)에 전송한다.

복수의 이동국(30, 40)은 임의 접속 응답(RA response)을 수신하여 정해진 순서의 프레임에 해당 임의 접속 채널(RACH y)을 통해 임의 접속 데이터를 기지국(10)으로 각각 재전송한다.

한편, 기지국(10)은 도 2의 대역폭 요구 레인징 절차를 수행하여 각각의 이동국으로부터 임의 접속 데이터를 수신할 수도 있다.

도 5d는 기지국이 정상 수신한 경우를 도시한 것이다.

도 5d를 참고하면, 복수의 이동국(30, 40), 예를 들어 2개의 이동국(30, 40)은 Fast RAC 신호가 0인 임의 접속 채널 (RACH)중 서로 다른 임의 접속 채널(RACH y, RACH z)을 각각 선택하여 선택된 임의 접속 채널(RACH y, RACH z)을 통하여 각각의 임의 접속 데이터를 전송한다.

기지국(10)은 복수의 임의 접속 데이터를 서로 다른 임의 접속 채널(RACH y, RACH z)을 통하여 각각 수신하고, 각 임의 접속 채널(RACH y, RACH z)의 Fast RAC 신호의 필드를 0으로 방송하고, 수신한 MAC ID 정보를 포함하는 임의 접속 응답(RA response)을 각각의 임의 접속 채널(RACH y, RACH z)을 통해 전송한다.

복수의 이동국(30, 40)은 임의 접속 채널(RACH y, RACH z)을 통한 임의 접속 응답(RA response)을 각각 수신하여 정상 송신을 확인한다.

이와 같이, 단순한 데이터에 대하여 복잡한 대역폭 요구 레인징 절차를 거치지 않고 임의 접속 채널(RACH)을 통하여 직접적으로 기지국(10)으로 전송함으로써 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

한편, IEEE 802.16 OFDMA 시스템에서 기지국은 임의 접속 채널로 사용되는 상향링크 자원 할당을 UL-MAP IE 또는 UCD 메시지에 의해 이동국으로 전송할 수 있으며, Fast RAC 신호와 임의 접속 응답은 UL-MAP IE에 의해 이동국으로 전송할 수 있다.

이하에서는 도 6a 내지 도 6c를 참고하여 임의 접속 채널 영역에서 인덱싱 방법에 따른 IE의 구성을 설명한다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 임의 접속 채널 인덱싱 방법을 도시한 것이다.

먼저, 프레임 내에서 임의 접속 채널(RACH)의 인덱스 할당은 기존의 IEEE 802.16e 방식을 따를 수 있다. 이때 임의 접속 채널(RACH)의 수효는 최대 16개를 충족한다.

도 6a와 같이 N1개의 OFDMA 심볼과 N2개 부채널로 구성된 임의 접속 채널의 할당 수효에 따라 2차원의 임의 접속 채널 영역이 확정된다. 임의 접속 채널 영역이 확정되면, 임의 접속 채널 영역 내에 임의 접속 채널 인덱스는 도 6a과 같이 차례로 결정된다. 따라서 임의 접속 채널의 인덱스는 오직 프레임마다 할당된 임의 접속 채널의 수효와 임의 접속 채널의 영역 모양에 따라 구분된다.

이때, UL-MAP IE를 통한 상향링크 임의 접속 채널의 자원 할당은 UL-MAP extended-2 IE 포멧을 이용하여 표 1과 같은 임의 접속 채널 영역 IE로 수행할 수 있다.

[표 1] 고정 임의 접속 채널 인덱싱 방식에서의 RACH Region IE

Syntax	Size	Notes
Extended UIUC	4 bits	RA region = 0x xx
Length	4 bits	Length in bytes of Unspecified data field
OFDMA symbol offset	8bits	-
Subchannel offset	8bits	-
No. OFDMA symbols	8bits	-
No. subchannels	8bits	-

즉, OFDMA 심볼의 시작점과 부채널의 시작점을 기준으로 OFDMA 심볼의 수효 및 부채널의 수효만큼이 차지하는 영역이 임의 접속 채널 영역이 된다.

또한, Fast RAC 신호를 위한 MAP IE는 표 2와 같이 구성할 수 있다. 즉, 최대 16개의 임의 접속 채널 중에 응답이 필요한 임의 접속 채널의 정보를 각 비트에 표시할 수 있도록 되어 있다.

[표 2] 고정 임의 접속 채널 인덱싱 방식에서의 Fast RAC IE

Syntax	Size	Notes
Extended UIUC	4 bits	RA response = 0x xx
Length	4 bits	Length in bytes of Unspecified data field
Length of Fast RAC	4 bits	Length in bits
Fast RAC bitmap	Nbits	The 1^st LSB indicates the in-use state of RACH # 1 , …, MSB indicates the in-use state of RACH #N 1 = in-use 0 = not in-use
Padding bits	0-7	Pad till byte boundary

또한, 임의 접속 응답을 위한 MAP IE를 Extended-2 UIUC를 이용하여 구성한 것은 표 3과 같다. 즉, 복수의 임의 접속 채널에 대한 응답 유무를 각 비트에 표시할 수 있도록 설정되어 있다.

[표 3] 고정 임의 접속 채널 인덱싱 방식에서의 임의 접속 응답 IE

Syntax	Size	Notes
Extended-2 UIUC	4 bits	RA response = 0x xx
Length	8 bits	Length in bytes of Unspecified data field
Length of Response bitmap	4 bits	Length in bits
Response bitmap	Nbits	The 1^st LSB indicates the response of RACH # 1 , …, MSB indicates the response of RACH #N 1 = response in RACH 0 = no response in RACH
for (i=0; i< Length of Response bitmap; ++i){
if (Response bitmap[i] ==1) {		i th LSB of Response bitmap
Type	1 bit	0 = CID of RA message 1 = Code ID of RA preamble
If (Type == 0) {
CID	16bits	Normal CID
}else {
Code of RA preamble	8 bits
}
}
Padding bits	0-7	Pad till byte boundary

이와 달리, 프레임 내에서 임의 접속 채널의 인덱싱 할당을 기지국이 정할 수 있다.

임의 접속 채널의 할당 수효에 따라 N1개 OFDMA 심볼과 N2개 부채널로 구성된 2차원의 임의 접속 채널 영역이 확정되면, 임의 접속 채널 영역 내에서 각각의 임의 접속 채널의 인덱스는 기지국이 자유롭게 지정한다.

예를 들면 임의 접속 채널의 인덱스 그룹을 설정하고, 각 그룹마다 할당되는 프레임 주기를 다르게 설정하여 임의 접속 채널 인덱스 그룹마다 접속률을 서로 다르게 할 수 있다.

할당할 임의 접속 채널 인덱스 그룹이 {0,4,9,11,15,16,18,19,30,33,36,37} 이라면, 도 6b와 같이 행 방향, 즉 시간축 방향으로 인덱스가 증가하도록 하거나, 도 6c와 같이 열 방향, 즉 주파수축 방향으로 인덱스가 증가하게 할 수 있다.

이러한 방법으로 임의 접속 채널의 인덱스를 설정하면 기지국이 임의 접속 채널을 프레임에 따라 유연하게 할당할 수 있어, 이동국 그룹의 우선 순위나 임의 접속 채널의 로드 상태를 고려하여 임의 접속 채널의 동적 스케줄링이 가능하다.

표 4는 이러한 동적 임의 접속 채널 인덱싱 방식을 사용할 경우 임의 접속 채널 영역 IE의 한 예를 나타낸 것이다.

[표 4] 동적 임의 접속 채널 인덱싱 방식에서의 임의 접속 채널 영역 IE 및Fast RAC IE

Syntax	Size	Notes
Extended UIUC	4 bits	RA region = 0x xx
Length	8 bits	Length in bytes of Unspecified data field
OFDMA symbol offset	8bits	-
Subchannel offset	8bits	-
Number of OFDMA symbols	8bits	-
Number of subchannels	8bits	-
Number of RACHs	6 bits	-
for (i=0; i< Number of RACHs; ++i){
RACH index	6bits
Fast RAC	1bit
}
Padding bits	0-7	Pad till byte boundary

표 5는 MAP에서의 임의 접속 응답을 위한 MAP IE의 구성을 나타낸 것이다.

응답이 있는 임의 접속 채널에 대해서만 응답 값이 존재하고, 응답이 필요한 임의 접속 채널의 임의 접속 채널 인덱스와 임의 접속 프리엠블 코드 또는 메시지의 CID(Caller ID)로 응답 이동국을 식별한다.

[표 5] 동적 임의 접속 채널 인덱싱 방식에서의 임의 접속 응답 IE

Syntax	Size	Notes
Extended-2 UIUC	4 bits	RA response = 0x xx
Length	8 bits	Length in bytes of Unspecified data field
number of RA responses	6 bits	-
for (i=0; i< number of RA responses; ++i){
RACH index	6bits
Type	1 bit	0 = CID of RA message 1 = Code ID of RA preamble
If (Type == 0) {
CID	16bits	Normal CID
}else {
Code of RA preamble	8bits
}
}
Padding bits	0-7	Pad till byte boundary

본 발명에 따르면, 기지국은 상향링크 가용 자원 중 일부를 임의 접속 채널을 위해 할당하고, 이동국은 짧은 길이의 데이터 패킷을 대역폭 요구 과정 없이 기지국에 의해 할당된 임의 접속 채널을 통하여 직접 전송한다. 기지국은 주기적인 하나 이상의 임의 접속 채널을 동일 프레임 또는 다른 프레임에서 선언할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 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 OFDMA 시스템에서의 프레임 구조를 도시한 것이다.

Claims

복수의 임의 접속 채널 중 하나의 임의 접속 채널을 선택하는 단계,

선택된 상기 임의 접속 채널을 통하여 프리엠블 및 메시지를 포함하는 데이터를 전송하는 단계,

상기 데이터의 수신 여부에 따른 수신 응답 신호를 수신하는 단계, 그리고

상기 수신 응답 신호에 따라 상기 데이터를 재전송하는 단계

를 포함하는 신호 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 임의 접속 채널을 선택하는 단계는

상기 복수의 임의 접속 채널에 대한 상태 정보를 수신하는 단계, 그리고

상기 상태 정보를 통하여 사용 가능한 하나의 상기 임의 접속 채널을 선택하는 단계

를 포함하는

신호 전송 방법.
제2항에 있어서,

상기 데이터를 재전송하는 단계는

상기 수신 응답 신호가 상기 프리엠블만 수신된 것을 나타내는 경우,

선택된 상기 임의 접속 채널을 통하여 상기 데이터를 재전송하는 단계를 포함하는

신호 전송 방법.
제3항에 있어서,

상기 데이터를 재전송하는 단계는

상기 데이터를 하이브리드 자동 재송 요구에 의해 재전송하는 단계를 포함하는

신호 전송 방법.
제4항에 있어서,

상기 데이터를 재전송하는 경우,

선택된 상기 임의 접속 채널은 다른 이동국의 사용이 차단되는

신호 전송 방법.
제5항에 있어서,

상기 복수의 임의 접속 채널의 인덱스는 기지국에 따라 서로 다른 방식으로 설정되는

신호 전송 방법.
복수의 임의 접속 채널에 통신 자원을 할당하는 단계,

상기 복수의 임의 접속 채널의 각각을 통한 데이터의 수신 여부에 따른 응답 신호를 방송하는 단계,

상기 복수의 임의 접속 채널 중 적어도 하나의 임의 접속 채널을 통하여 프리엠블 및 메시지를 포함하는 데이터를 수신하는 단계,

적어도 두개의 이동국으로부터 하나의 상기 임의 접속 채널을 통하여 상기 데이터를 수신하는 경우 상기 적어도 두개의 이동국에 상기 임의 접속 채널을 소정의 순서로 할당하는 단계, 그리고

상기 소정의 순서에 따라 상기 임의 접속 채널을 통하여 각각의 상기 이동국으로부터 상기 데이터를 수신하는 단계

를 포함하는 신호 수신 방법.
제7항에 있어서,

상기 복수의 임의 접속 채널에 대한 상태 정보를 각각 방송하는 단계를 더 포함하는

신호 수신 방법.
제8항에 있어서,

상기 적어도 두개의 이동국으로부터 상기 프리엠블만을 수신한 경우, 상기 선택된 임의 접속 채널의 다른 이동국의 사용을 차단하는 단계를 더 포함하는

신호 수신 방법.
제9항에 있어서,

상기 복수의 임의 접속 채널의 인덱스는 기지국에 따라 서로 다른 방식으로 설정되는

신호 수신 방법.