KR20110094840A - 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청 장치 및 방법 Download PDF

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KR20110094840A
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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 대역폭 요청에 관한 것으로, 상기 단말의 동작은, 주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 이용하여 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 요청하는 과정과, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 수신하는 과정과, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 송신하는 과정을 포함한다.

Description

광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REQUESTING UPLINK BANDWIDTH IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭을 요청하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4G : 4th Generation) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 QoS(Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이다.
상기 IEEE 802.16에서 정의하는 다양한 서비스 타입(type)들 중, BE(Best Effort) 서비스가 있다. 상기 BE 서비스는 단말의 요청에 의하여만 상향링크 대역폭, 즉, 상향링크 자원을 할당받는 서비스이다. 이때, 랜덤(random)하게 패킷이 발생하는 특징으로 인해 상향링크 대역폭을 요청하기 위하여 경쟁기반의 랜덤 액세스 기법이나 데이터 패킷을 이용한 피기백 기법들이 사용된다. 하지만, 상기 랜덤 액세스 기법은 경쟁 기반이기 때문에 트래픽(traffic) 량이 증가하는 경우 시스템 성능의 저하를 야기한다. 상기 피기백 방식은 전송되는 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)의 크기 증가로 인해 대역폭 요청 메시지의 손실률이 증가하고, 또한, 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 경우에만 사용될 수 있다. 따라서, 상기 BE 서비스와 같이 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 서비스를 위하여, 경쟁, 패킷 오류 등으로 인해 대역폭 요청이 실패되는 위험을 최소화하고 안정적인 대역폭 요청을 위한 대안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청이 실패되는 위험을 최소화하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 주기적으로 사용되는 제어 채널을 통해 상향링크 대역폭을 요청하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 이용하여 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 요청하는 과정과, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 수신하는 과정과, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 통해 단말의 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정과, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 송신하는 과정과, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 이용하여 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 요청하는 제어부와, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 수신하고, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 송신하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 통해 단말의 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 모뎀과, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 제어부를 포함하며, 상기 모뎀은, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 BE 서비스의 QoS (Quality of Service) 요구사항 중 지연에 덜 민감한 특징을 고려하여 제어 채널 기반의 주기적인 상향링크 대역폭 요청 기법을 제안한다. 본 발명은 제어 채널을 이용하기 때문에 BE 패킷에 관한 대역폭 요청을 위한 경쟁을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라 경쟁 구간도 절약할 수 있다. 또한, 본 발명은 대역폭 요청 메시지의 전송횟수를 감소시킬 수 있기 때문에 채널 상황에 따른 대역폭 요청 메시지의 손실률을 급격하게 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 주기적 레인징을 이용한 상향링크 대역폭 요청에 따른 신호 교환을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 OFDMA 레인징을 이용한 상향링크 대역폭 요청에 따른 신호 교환을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 CQICH을 이용한 상향링크 대역폭 요청에 따른 신호 교환을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 상향링크 대역폭 요청이 실패되는 위험을 최소화하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하, 본 발명은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 규격에서 정의된 용어를 이용하여 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 특성을 가지는 서비스를 위한 상향링크 대역폭을 요청하기 위하여 주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 이용하는 방식을 제안한다. 예를 들어, 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 특성을 가지는 서비스는 FTP(File Transfer Protocol) 및 HTTP(Hypertext Transfer Protocol)와 같은 BE(Best Effort) 서비스 등을 포함한다. 그리고, 상기 상향링크 제어 채널은 레인징(ranging) 채널 및 CQICH(Channel Quality Indication Channel)을 포함한다. 레인징은 단말 및 기지국 간의 프레임 동기화, 전력 제어 등을 수행하기 위한 절차로서, 상향링크 주기적 레인징과 OFDMA 레인징을 포함한다. 상기 주기적 레인징은 기지국에서 단말이 RNG-REQ(Ranging Request) 메시지를 전송할 수 있도록 상향링크 대역폭을 주기적으로 할당해주는 방식이고, 상기 OFDMA 레인징은 단말이 주기적으로 CDMA(Code Division Multiple Access) 레인징 코드를 전송하는 방식이다. 상기 CQICH는 단말이 하향링크의 채널 정보를 기지국으로 송신하기 위해 정의된 채널로서, 기지국은 주기적으로 상향링크 맵(uplink-MAP)의 CQICH 할당 IE(allocation-Information Element)를 통하여 단말에게 CQI 피드백을 위한 상향링크 대역폭을 할당한다. CQICH를 할당받은 단말은 할당된 CQICH를 통하여 CQICH 코드워드(codeword)를 송신한다.
본 발명의 실시 예에 따라 상향링크 대역폭을 요청하는 과정을 간략히 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 단말은 제어 채널을 이용하기 위하여 상향링크 패킷을 큐(queue)에 저장한다. 이후, 상기 단말은 상기 제어 채널을 이용하여 주기적으로 상향링크 대역폭을 요청한다. 이때, 상기 상향링크 대역폭 요청은 상향링크 주기적 레인징에 기반한 RNG-REQ 메시지의 BR(Bandwidth Request) 필드에 의한 대역폭 요청, OFDMA 레인징에 기반한 CDMA 레인징 코드에 의한 대역폭 요청, CQICH 코드워드에 의한 대역폭 요청 중 하나를 통해 수행된다. 이에 따라, 기지국은 제어 채널을 통하여 요청된 대역폭을 상기 단말에게 할당한다.
먼저, 상향링크 주기적 레인징에 기반한 RNG-REQ 메시지의 BR 필드에 의한 대역폭 요청을 살펴보면 다음과 같다.
상향링크 주기적 레인징을 위하여, 기지국은 상향링크 맵을 이용하여 단말에게 주기적으로 상향링크 대역폭을 할당한다. 이때, 상기 단말은 하향링크 버스트(burst)를 검출하고, 검출의 오류(error) 및 정상(no error)여부를 판단한다. 상기 단말은 오류라고 판단되면 상기 주기적으로 할당되는 상향링크 대역폭을 통하여 RNG-REQ 메시지를 송신하고, 정상이라고 판단되면 상기 RNG-REQ 메시지를 송신하지 아니한다. 또한, 상기 단말이 상향링크 패킷을 보유하여 상향링크 대역폭을 요청해야 하는 경우, 상기 단말은 오류이면 RNG-REQ 메시지의 BR 필드를 이용하여 상향링크 대역폭을 요청하고, 정상이면 할당된 대역폭을 이용하여 BR 헤더를 전송함으로써, 상향링크 대역폭을 요청한다. 상기 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지는 하기 <표 1>과 같은 필드들을 포함한다.
Name Type Length Value
Requested Downlink
Burst Profile		 1 1 Bits 0-3 : DIUC of the downlink burst profile requested by the SS for downlink traffic.
Bits 4-7 : LSB of Configuration Change Count value of DCD defining the burst profile associated with DIUC.
SS MAC Address 2 6 The MAC address of the SS
Ranging Anomalies 3 1 A parameter indicating a potential error condition
detected by the SS during the ranging process.
Setting the bit associated with a specific condition indicates that the condition exists at the SS.
Bit 0 : SS already at maximum power.
Bit 1 : SS already at minimum power.
Bit 2 : Sum of commanded timing adjustments is too large.
AAS broadcast
capability		 4 1 0 = SS can receive broadcast messages
1 = SS cannot receive broadcast messages
Bandwidth Request
(BR) 		5 2 Required bandwidth to transmit a data packet
(0 ~ 65536 bytes )
상기 <표 1>과 같은 RNG-REQ 메시지를 이용한 구체적인 실시의 모습을 살펴보면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 주기적 레인징을 이용한 상향링크 대역폭 요청에 따른 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 1에서, Tp는 주기적 레인징을 위한 상향링크 대역폭이 할당되는 시간 간격을 의미한다.
상기 도 1을 참고하면, 기지국은 RNG-REQ 메시지의 송신을 위한 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신한다(101단계). 이때, 단말은 송신할 상향링크 패킷을 가지지 아니하며, 하향링크 버스트의 검출에 오류가 있음을 판단하고, 이에 따라, 0으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한다(103단계). 그리고, 상기 기지국은 신호 송신 타이밍, 송신 전력 등을 지시하는 RNG-RSP 메시지를 송신한다(105단계).
상기 101단계로부터 Tp 경과 후, 상기 기지국은 RNG-REQ 메시지의 송신을 위한 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신한다(107단계). 이때, 단말은 송신할 상향링크 패킷을 큐에 저장하고 있으며, 하향링크 버스트의 검출에 오류가 있음을 판단하고, 이에 따라, 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한다(109단계). 그리고, 상기 기지국은 신호 송신 타이밍, 송신 전력 등을 지시하는 RNG-RSP 메시지를 송신한다(111단계). 이어, 상기 기지국은 상기 BR 필드에 값에 대응되는 상향링크 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고(113단계), 상기 단말은 상기 상향링크 패킷을 송신한다(115단계).
상기 107단계로부터 Tp 경과 후, 상기 기지국은 RNG-REQ 메시지의 송신을 위한 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신한다(117단계). 이때, 단말은 송신할 상향링크 패킷을 큐에 저장하고 있으며, 하향링크 버스트의 검출에 오류가 없음을 판단하고, 이에 따라, 상기 단말은 RNG-REQ 메시지를 송신하지 아니하고, 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값을 포함하는 BR 헤더를 송신한다(119단계). 이에 따라, 상기 기지국은 상기 BR 헤더를 통해 요청된 상향링크 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고(121단계), 상기 단말은 상기 상향링크 패킷을 송신한다(123단계).
다음으로, OFDMA 레인징에 기반한 CDMA 레인징 코드에 의한 대역폭 요청을 살펴보면 다음과 같다.
OFDMA 레인징은 단말이 일정 주기에 따라 레인징 채널을 통해 CDMA 레인징 코드를 경쟁 기반으로 송신하는 방식이다. 시스템은 다수의 CDMA 레인징 코드들을 사용하며, 상기 코드들을 몇 개의 그룹들로 분할하여 용도에 따라 각 그룹을 할당한다. 즉, 상기 그룹들 중 상기 OFDMA 레인징을 위한 그룹이 포함된다. 따라서, 본 발명은 CDMA 레인징 코드 그룹들 중 'Periodic Ranging with BR' 그룹을 정의한다. 이에 따라, OFDMA 레인징을 통해 상향링크 대역폭을 요청하고자 하는 단말은 상기 'Periodic Ranging with BR' 그룹에 포함되는 CDMA 레인징 코드를 송신한다.
상기 'Periodic Ranging with BR' 그룹에 포함되는 CDMA 레인징 코드를 이용한 구체적인 실시의 모습을 살펴보면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 OFDMA 레인징을 이용한 상향링크 대역폭 요청에 따른 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 2에서, Tp는 레인징 채널을 통해 CDMA 레인징 코드가 송신되는 시간 간격을 의미한다.
상기 도 2를 참고하면, 단말은 송신할 상향링크 패킷이 없음을 판단하고 'periodic ranging' 그룹에 포함되는 CDMA 레인징 코드를 송신한다(201단계). 이에 따라, 기지국은 신호 송신 타이밍, 송신 전력 등을 지시하는 RNG-RSP 메시지를 송신한다(203단계).
상기 201단계로부터 Tp 경과 후, 상기 단말은 상향링크 패킷이 큐에 저장되어 있음을 판단하고, 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함되는 CDMA 레인징 코드를 송신한다(205단계), 이에 따라, 기지국은 신호 송신 타이밍, 송신 전력 등을 지시하는 RNG-RSP 메시지를 송신하고(207단계), BR 헤더 송신을 위한 자원을 할당하는 CDMA 할당 IE(Allocation-IE)를 송신한다(209단계). 상기 CDMA 할당 IE를 송신한 상기 단말은 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값을 포함하는 BR 헤더를 송신한다(211단계). 이에 따라, 상기 기지국은 상기 BR 헤더를 통해 요청된 상향링크 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고(213단계), 상기 단말은 상기 상향링크 패킷을 송신한다(215단계).
다음으로, CQICH 코드워드에 의한 대역폭 요청을 살펴보면 다음과 같다.
CQICH은 단말의 하향링크 채널 정보를 피드백하기 위한 제어 채널로서, 상향링크 맵의 CQICH 할당 IE에 의해 단말로 할당된다. 상기 단말은 주기적으로 CQICH 코드워드를 비경쟁방식으로 전송한다. 이때, 본 발명은 CQICH을 이용하기 위하여 하기 <표 2>와 같이 대역폭을 요청하기 위한 특정 CQICH 코드워드를 정의한다. 예를 들어, 상기 특정 CQICH 코드워드는 '111101'일 수 있다.
Value (binary) Description
101000 STTD and PUSC/FUSC permutation
101001 STTD and adjacent-subcarrier permutation
101010 SM and PUSC/FUSC permutation
101011 SM and adjacent-subcarrier permutation
101100 Hybrid and PUSC/FUSC permutation
101101 Hybrid and adjacent-subcarrier permutation
101110-110110 Interpretation according to Table 525, Table 526, or Table 527, depending on if antenna grouping, antenna selection or a reduced precoding matrix codebook is used
110111 Closed-loop precoding with 1 stream
111000 Closed-loop precoding with 2 streams
111001 Closed-loop precoding with 3 streams
111010 Closed-loop precoding with 4 streams
111011 Extended rtPS bandwidth request
111100 Indication Flag Feedback
111101 Bandwidth request for BE service
상기 <표 3>과 같은 CQICH 코드워드를 이용한 구체적인 실시의 모습을 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 CQICH을 이용한 상향링크 대역폭 요청에 따른 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 3에서, Tp는 CQICH 할당 IE가 수신되는 시간 간격을 의미한다.
상기 도 3을 참고하면, 기지국은 단말에게 CQICH를 할당하는 CQICH 할당 IE를 송신한다(301단계). 이때, 상기 단말은 송신할 상향링크 패킷이 없음을 판단하고 하향링크 채널 정보를 나타내는 통상적인 CQICH 코드워드를 송신한다(303단계).
이후, 상기 기지국은 상기 단말 CQICH를 할당하는 CQICH 할당 IE를 송신한다(305단계). 여기서, 상기 CQICH 할당 IE는 매번 CQICH 코드워드 송신에 앞서 송신되거나, 또는, CQICH의 할당이 변경되는 때에만 송신될 수 있다. 이때, 상기 단말은 상향링크 패킷이 큐에 저장되어 있음을 판단하고, 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드를 송신한다(307단계). 이에 따라, 상기 기지국은 BR 헤더 송신을 위한 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고(309단계), 상기 단말은 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값을 포함하는 BR 헤더를 송신한다(311단계). 이에 따라, 상기 기지국은 상기 BR 헤더를 통해 요청된 상향링크 자원을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고(313단계), 상기 단말은 상기 상향링크 패킷을 송신한다(315단계).
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참고하면, 상기 기지국은 401단계에서 주기적 레인징을 수행할 시점이 도래하였는지 판단한다. 여기서, 상기 주기적 레인징은 상기 기지국 및 단말 간 RNG-REQ 메시지 및 RNG-RSP 메시지를 송수신함으로써 상기 단말의 신호 송신 타이밍 및 송신 전력을 조절하는 절차로서, 주기적으로 수행된다.
상기 주기적 레인징을 수행할 시점이 도래하면, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 상기 RNG-REQ 메시지를 위한 상향링크 맵 메시지를 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신한다.
이후, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 RNG-REQ 메시지 또는 BR 헤더가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 RNG-REQ 메시지는 BR 필드를 포함하며, 상기 BR 필드는 0 또는 0보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 상기 BR 필드는 단말에게 필요한 상향링크 대역폭의 양을 나타내는 파라미터로서, 0으로 설정된 BR 필드는 상향링크 대역폭을 요청하지 아니함을 의미한다.
상기 0으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 수신한 경우, 상기 기지국은 407단계로 진행하여 RNG-RSP 메시지를 송신한다. 상기 RNG-RSP 메시지는 단말의 신호 송신 타이밍, 송신 전력 등을 지시하는 정보를 포함한다.
상기 0보다 큰 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 수신한 경우, 상기 기지국은 409단계로 진행하여 RNG-RSP 메시지를 송신한다. 상기 RNG-RSP 메시지는 단말의 신호 송신 타이밍, 송신 전력 등을 지시하는 정보를 포함한다.
이어, 상기 기지국은 411단계로 진행하여 상기 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 상향링크 패킷을 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신한다. 이때, 할당되는 자원의 양은 상기 상향링크 패킷의 크기 및 단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 따라 결정된다.
상기 405단계에서, 상기 BR 헤더가 수신되면, 상기 기지국은 상기 409단계를 생략하고, 상기 411단계로 진행하여 상기 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다.
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 단말은 501단계에서 RNG-REQ 메시지를 위한 자원이 할당되는지 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 기지국으로부터 상기 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지가 수신되는지 확인한다.
상기 RNG-REQ 메시지를 위한 자원이 할당되면, 상기 단말은 503단계로 진행하여 레인징을 수행할 필요가 있는지 판단한다. 상기 레인징은 상기 기지국 및 상기 단말 간 상기 RNG-REQ 메시지 및 RNG-RSP 메시지를 송수신함으로써 상기 단말의 신호 송신 타이밍 및 송신 전력을 조절하는 절차이다. 상기 레인징의 수행 여부는 상기 기지국으로부터 수신되는 하향링크 버스트의 검출에 오류가 있는지 여부에 따라 판단된다. 즉, 상기 단말은 검출에 오류가 있으면 레인징을 수행할 것을 판단하고, 검출에 오류가 없으면 상기 레인징을 수행하지 아니할 것을 판단한다.
상기 레인징을 수행할 필요가 있는 경우, 상기 단말은 505단계로 진행하여 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 즉, 상기 단말은 송신할 상향링크 패킷이 큐에 저장되어 있는지 판단한다.
만일, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 단말은 507단계로 진행하여 0으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한다. 상기 BR 필드는 단말에게 필요한 상향링크 대역폭의 양을 나타내는 파라미터로서, 0으로 설정된 BR 필드는 상향링크 대역폭을 요청하지 아니함을 의미한다.
반면, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있으면, 상기 단말은 509단계로 진행하여 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한다. 즉, 상기 BR 필드는 0보다 큰 값으로 설정되며, 상기 0보다 큰 값으로 설정된 BR 필드는 BR 필드의 값 크기의 상향링크 패킷을 송신하기 위한 상향링크 대역폭을 요청함을 의미한다. 이어, 상기 단말은 515단계로 진행한다.
상기 503단계에서, 상기 레인징을 수행할 필요가 없는 경우, 상기 단말은 511단계로 진행하여 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 즉, 상기 단말은 송신할 상향링크 패킷이 큐에 저장되어 있는지 판단한다. 만일, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 단말은 본 절차를 종료한다.
반면, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있으면, 상기 단말은 513단계로 진행하여 BR 헤더를 송신한다. 상기 BR 헤더는 상향링크 대역폭을 요청하는 제어 시그널링으로서, 상기 단말이 송신하고자하는 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함한다. 즉, 상기 단말은 상기 큐에 저장된 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함하는 BR 헤더를 송신한다.
이어, 상기 단말은 515단계로 진행하여 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 단말은 상기 509단계에서 송신한 RNG-REQ 메시지에 포함된 BR 필드 또는 상기 513단계에서 송신한 BR 헤더에 의해 지시되는 상향링크 패킷의 크기에 대응되는 자원을 할당하는 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다.
상기 상향링크 맵이 수신되면, 상기 단말은 517단계로 진행하여 상기 상향링크 맵을 통해 할당된 상향링크 자원, 즉, 상향링크 대역폭을 통해 상기 상향링크 패킷을 송신한다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 상기 기지국은 601단계에서 레인징 채널을 통해 수신되는 신호로부터 적어도 하나의 CDMA 코드를 검출한다. 상기 CDMA 코드는 다른 CDMA 코드들과 직교성을 가진다. 따라서, 상기 기지국은 레인징 채널을 통해 수신되는 신호 및 CDMA 코드들 각각과 상관 연산을 수행함으로써, 송신된 적어도 하나의 CDMA 코드를 검출한다.
상기 적어도 하나의 CDMA 코드를 검출한 후, 상기 기지국은 603단계로 진행하여 상기 적어도 하나의 CDMA 코드 중 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함된 CDMA 코드가 포함되는지 판단한다. 상기 'periodic ranging with BR' 그룹은 OFDMA 레인징과 동시에 상향링크 대역폭을 요청하는 CDMA 코드들의 집합을 의미한다.
상기 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함된 CDMA 코드가 포함되면, 상기 기지국은 605단계로 진행하여 BR 헤더를 위한 CDMA 할당 IE를 송신한다. 상기 CDMA 할당 IE는 단말의 자원 요청에 응답하여 단말에게 BR 헤더를 송신할 자원을 할당하는 제어 시그널링이다.
상기 CDMA 할당 IE가 수신되면, 상기 기지국은 607단계로 진행하여 단말로부터 BR 헤더가 수신되는지 확인한다. 상기 BR 헤더는 상향링크 대역폭을 요청하는 제어 시그널링으로서, 상기 단말이 송신하고자하는 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함한다.
상기 BR 헤더가 수신되면, 상기 기지국은 609단계로 진행하여 상기 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 상향링크 패킷을 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신한다. 이때, 할당되는 자원의 양은 상기 상향링크 패킷의 크기 및 단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 따라 결정된다.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참고하면, 상기 단말은 701단계에서 OFDMA 레인징을 수행할 시점이 도래하였는지 판단한다. 여기서, 상기 OFDMA 레인징은 상기 기지국 및 단말 간 CDMA 코드 및 RNG-RSP 메시지를 송수신함으로써 상기 단말의 신호 송신 타이밍 및 송신 전력을 조절하는 절차로서, 주기적으로 수행된다.
상기 OFDMA 레인징을 수행할 시점이 도래하면, 상기 단말은 703단계로 진행하여 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 즉, 상기 단말은 송신할 상향링크 패킷이 큐에 저장되어 있는지 판단한다.
만일, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 단말은 705단계로 진행하여 'periodic ranging' 그룹에 포함되는 CDMA 코드들 중 하나를 레인징 채널을 통해 송신한다. 상기 'periodic ranging' 그룹은 OFDMA 레인징을 위한 CDMA 코드들의 집합을 의미한다.
반면, 상기 상향링크 대역폭을 할당할 필요가 있으면, 상기 단말은 707단계로 진행하여 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함되는 CDMA 코드들 중 하나를 상기 레인징 채널을 통해 송신한다. 상기 'periodic ranging with BR' 그룹은 OFDMA 레인징과 동시에 상향링크 대역폭을 요청하는 CDMA 코드들의 집합을 의미한다.
이어, 상기 단말은 709단계로 진행하여 CDMA 할당 IE가 수신되는지 확인한다. 상기 CDMA 할당 IE는 단말의 자원 요청에 응답하여 단말에게 BR 헤더를 송신할 자원을 할당하는 제어 시그널링이다.
상기 CDMA 할당 IE가 수신되면, 상기 단말은 711단계로 진행하여 BR 헤더를 송신한다. 상기 BR 헤더는 상향링크 대역폭을 요청하는 제어 시그널링으로서, 상기 단말이 송신하고자하는 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함한다. 즉, 상기 단말은 상기 큐에 저장된 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함하는 BR 헤더를 송신한다.
이어, 상기 단말은 713단계로 진행하여 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 단말은 상기 711단계에서 송신한 BR 헤더에 의해 지시되는 상향링크 패킷의 크기에 대응되는 자원을 할당하는 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다.
상기 상향링크 맵이 수신되면, 상기 단말은 715단계로 진행하여 상기 상향링크 맵을 통해 할당된 상향링크 자원, 즉, 상향링크 대역폭을 통해 상기 상향링크 패킷을 송신한다.
도 8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참고하면, 상기 기지국은 801단계에서 CQICH를 할당할 시점이 도래하였는지 판단한다. 상기 CQICH은 단말이 하향링크 채널 정보를 피드백하기 위한 채널로서, 상기 단말에게 주기적으로 할당된다.
상기 CQICH를 할당할 시점이 도래하였으면, 상기 기지국은 803단계로 진행하여 CQICH 할당 IE를 송신한다. 상기 CQICH 할당 IE는 상기 단말에게 CQICH를 할당하기 위한 제어 시그널링으로서, 상향링크 맵에 포함된다.
이후, 상기 기지국은 805단계로 진행하여 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드가 수신되는지 판단한다. 상기 CQICH를 통해 수신되는 신호는 직교 또는 준직교 코드워드들로서, 코드워드의 값들 각각은 미리 정의된 특정 정보와 대응된다. 예를 들어, 상기 코드워드의 값 및 정보의 매핑은 상기 <표 2>와 같다. 즉, 상기 기지국은 CQICH를 통해 수신되는 신호 및 CQICH 코드워드들 각각과 상관 연산을 수행함으로써 송신된 적어도 하나의 CQICH 코드워드를 검출한 후, 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드가 수신되는지 판단한다.
상기 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드가 수신되면, 상기 기지국은 807단계로 진행하여 BR 헤더를 위한 상향링크 맵을 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 BR 헤더를 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신한다.
이후, 상기 기지국은 809단계로 진행하여 상기 BR 헤더가 수신되는지 확인한다. 상기 BR 헤더는 상향링크 대역폭을 요청하는 제어 시그널링으로서, 단말이 송신하고자하는 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함한다.
상기 BR 헤더가 수신되면, 상기 기지국은 811단계로 진행하여 상기 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 상향링크 패킷을 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신한다. 이때, 할당되는 자원의 양은 상기 상향링크 패킷의 크기 및 단말의 MCS에 따라 결정된다.
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참고하면, 상기 단말은 901단계에서 CQICH 할당 IE가 수신되는지 확인한다. 상기 CQICH 할당 IE는 상기 단말에게 CQICH를 할당하기 위한 제어 시그널링으로서, 상향링크 맵에 포함된다. 그리고, 상기 CQICH은 단말이 하향링크 채널 정보를 피드백하기 위한 채널로서, 상기 단말에게 주기적으로 할당된다.
상기 CQICH 할당 IE가 수신되면, 상기 단말은 903단계로 진행하여 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 즉, 상기 단말은 송신할 상향링크 패킷이 큐에 저장되어 있는지 판단한다.
만일, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 단말은 905단계로 진행하여 하향링크 채널 정보를 나타내는 CQICH 코드워드를 송신한다. 상기 CQICH 코드워드는 직교 또는 준직교 코드워드들 중 하나로서, 상기 코드워드들의 값들 각각은 미리 정의된 특정 정보와 대응된다. 예를 들어, 상기 코드워드들의 값 및 정보의 매핑은 상기 <표 2>와 같다.
반면, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 단말은 907단계로 진행하여 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드를 송신한다. 즉, 상기 단말은 상기 코드워드들 중 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드를 송신한다.
상기 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드를 송신한 후, 상기 단말은 909단계로 진행하여 BR 헤더를 위한 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 상기 BR 헤더를 송신하기 위한 상향링크 자원에 대한 할당 정보를 포함하는 맵 메시지가 수신되는지 확인한다.
상기 BR 헤더를 위한 상향링크 맵이 수신되면, 상기 단말은 911단계로 진행하여 BR 헤더를 송신한다. 상기 BR 헤더는 상향링크 대역폭을 요청하는 제어 시그널링으로서, 상기 단말이 송신하고자하는 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함한다. 즉, 상기 단말은 상기 큐에 저장된 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 정보를 포함하는 BR 헤더를 송신한다.
이어, 상기 단말은 913단계로 진행하여 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 단말은 상기 911단계에서 송신한 BR 헤더에 의해 지시되는 상향링크 패킷의 크기에 대응되는 자원을 할당하는 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다.
상기 상향링크 맵이 수신되면, 상기 단말은 915단계로 진행하여 상기 상향링크 맵을 통해 할당된 상향링크 자원, 즉, 상향링크 대역폭을 통해 상기 상향링크 패킷을 송신한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF(Radio Frequency)처리부(1002), 모뎀(1004) 및 제어부(1006)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1002)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 모뎀(1004)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
상기 모뎀(1004)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(1004)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌(complex symbol)들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(1004)은 상기 RF처리부(1002)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 제어부(1006)는 상기 기지국의 전반적인 기능들을 제어한다. 상기 제어부(1006) 내의 자원할당부(1008)는 무선 자원을 관리하고, 상기 기지국에 접속된 단말들에게 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 자원할당부(1008)는 상기 제어부(1006)의 판단에 따라 BR 헤더를 위한 자원, 상향링크 패킷을 위한 자원을 할당한다. 또한, 상기 제어부(1006) 내의 메시지처리부(1008)는 상기 단말들과 송수신되는 메시지를 생성 및 해석한다. 예를 들어, 상기 메시지처리부(1008)는 CQICH 할당 IE, CDMA 할당 IE 등의 자원 할당을 위한 제어 시그널링 및 RNG-RSP 메시지 등의 레인징을 위한 제어 메시지를 생성한다. 특히, 상기 제어부(1006)는 주기적 제어 채널을 통한 단말의 상향링크 대역폭 요청에 응하여 상향링크 대역폭을 할당한다. 주기적 제어 채널을 통한 단말의 상향링크 대역폭 요청에 응한 상향링크 대역폭 할당을 위한 기능을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 제어부(1006)는 주기적 레인징을 수행할 시점이 도래하였는지 판단하고, 상기 주기적 레인징을 수행할 시점이 도래하면, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 RNG-REQ 메시지를 위한 상향링크 맵 메시지를 송신한다. 그리고, 상기 제어부(1006)는 RNG-REQ 메시지 또는 BR 헤더가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 RNG-REQ 메시지는 BR 필드를 포함하며, 상기 BR 필드는 0 또는 0보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 상기 BR 필드는 단말에게 필요한 상향링크 대역폭의 양을 나타내는 파라미터로서, 0으로 설정된 BR 필드는 상향링크 대역폭을 요청하지 아니함을 의미한다. 상기 0으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지 또는 상기 0보다 큰 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 수신한 경우, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 RNG-RSP 메시지를 송신한다. 그리고, 상기 0보다 큰 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지 또는 BR 헤더를 수신한 경우, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 경우, 상기 제어부(1006)는 레인징 채널을 통해 수신되는 신호로부터 적어도 하나의 CDMA 코드를 검출한 후, 상기 적어도 하나의 CDMA 코드 중 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함된 CDMA 코드가 포함되는지 판단한다. 상기 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함된 CDMA 코드가 포함되면, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 BR 헤더를 위한 CDMA 할당 IE를 송신한다. 이후, 상기 BR 헤더가 수신되면, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 상기 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다.
본 발명의 제3실시 예에 따르는 경우, 상기 제어부(1006)는 CQICH를 할당할 시점이 도래하였는지 판단한다. 상기 CQICH를 할당할 시점이 도래하였으면, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 CQICH 할당 IE를 송신한다. 이후, 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드가 수신되면, 상기 제어부(1006)는 BR 헤더를 위한 상향링크 맵을 송신한다. 이후, 상기 BR 헤더가 수신되면, 상기 제어부(1006)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1002)를 통해 상기 상향링크 패킷을 위한 상향링크 맵을 송신한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF처리부(1102), 모뎀(1104), 제어부(1106) 및 패킷큐(1008)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1102)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 모뎀(1104)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
상기 모뎀(1104)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(1104)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(1104)은 상기 RF처리부(1102)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 패킷큐(1006)는 송신될 상향링크 패킷들을 임시 저장하고, 상기 제어부(1108)의 요청에 따라 상기 제어부(1108)로 저장된 상향링크 패킷들을 제공한다. 상기 제어부(1108) 상기 단말의 전반적인 기능들을 제어한다. 상기 제어부(1108) 내의 메시지처리부(1110)는 상기 단말들과 송수신되는 메시지를 생성 및 해석한다. 예를 들어, 상기 메시지처리부(1100)는 RNG-REQ 메시지 등의 레인징 절차를 위한 제어 메시지 및 BR 헤더 등과 같은 자원 요청을 위한 제어 시그널링을 생성한다. 특히, 상기 제어부(1108)는 주기적 제어 채널을 통한 상향링크 대역폭 요청을 위한 기능을 제어한다. 주기적 제어 채널을 통한 상향링크 대역폭 요청을 위한 기능을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, RNG-REQ 메시지를 위한 자원이 할당되면, 상기 제어부(1108)는 레인징을 수행할 필요가 있는지 여부 및 상기 패킷큐(1006)의 상태에 따라 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 상기 레인징을 수행할 필요가 있고, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 0으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한다. 상기 레인징을 수행할 필요가 있고, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있으면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한다. 상기 레인징을 수행할 필요가 없고, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있으면, 상기 제어부(1108)는 BR 헤더를 송신한다. 상기 BR 헤더 또는 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신한 경우, 상기 제어부(1108)는 상기 RNG-REQ 메시지에 포함된 BR 필드 또는 상기 BR 헤더에 의해 지시되는 상향링크 패킷의 크기에 대응되는 자원을 할당하는 상향링크 맵이 수신되는지 확인하고, 상기 상향링크 맵이 수신되면, 상기 상향링크 맵을 통해 할당된 상향링크 자원, 즉, 상향링크 대역폭을 통해 상기 상향링크 패킷을 송신한다.
본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, OFDMA 레인징을 수행할 시점이 도래하면, 상기 제어부(1108)는 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 만일, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 'periodic ranging' 그룹에 포함되는 CDMA 코드들 중 하나를 레인징 채널을 통해 송신한다. 반면, 상기 상향링크 대역폭을 할당할 필요가 있으면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 'periodic ranging with BR' 그룹에 포함되는 CDMA 코드들 중 하나를 상기 레인징 채널을 통해 송신한다. 이후, CDMA 할당 IE가 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 BR 헤더를 송신한다. 이후, 상기 BR 헤더에 의해 지시되는 상향링크 패킷의 크기에 대응되는 자원을 할당하는 상향링크 맵이 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 상향링크 맵을 통해 할당된 상향링크 자원, 즉, 상향링크 대역폭을 통해 상기 상향링크 패킷을 송신한다.
본 발명의 제3실시 예에 따르는 경우, CQICH 할당 IE가 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있는지 판단한다. 만일, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 없으면, 상기 제어부(1108)는 하향링크 채널 정보를 나타내는 CQICH 코드워드를 송신한다. 반면, 상기 상향링크 대역폭을 요청할 필요가 있으면, 상기 제어부(1108)는 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드를 송신한다. 상기 대역폭 요청을 위한 CQICH 코드워드를 송신한 경우, 상기 제어부(1108)는 BR 헤더를 위한 상향링크 맵이 수신되는지 확인한다. 상기 BR 헤더를 위한 상향링크 맵이 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 BR 헤더를 송신한다. 이후, 상기 BR 헤더에 의해 지시되는 상향링크 패킷의 크기에 대응되는 자원을 할당하는 상향링크 맵이 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 상향링크 맵을 통해 할당된 상향링크 자원, 즉, 상향링크 대역폭을 통해 상기 상향링크 패킷을 송신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (36)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 이용하여 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 요청하는 과정과,
    상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 수신하는 과정과,
    상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널은, 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널, CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널, 및, CQICH 코드워드를 송신하기 위한 CQICH 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭을 요청하는 과정은,
    상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭을 요청하는 과정은,
    상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 BR 헤더를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭을 요청하는 과정은,
    상기 CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 OFDMA 레인징과 동시에 상향링크 대역폭을 요청하는 CDMA 코드들 중 하나의 코드를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭을 요청하는 과정은,
    CDMA 할당 IE가 수신되면, BR 헤더를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭을 요청하는 과정은,
    상기 CQICH를 통해 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭을 요청하는 과정은,
    BR 헤더를 위한 상향링크 맵이 수신되면, 상기 BR 헤더를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1서비스는, 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 통해 단말의 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정과,
    상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 송신하는 과정과,
    상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널은, 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널, CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널, 및, CQICH 코드워드를 송신하기 위한 CQICH 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정은,
    상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정은,
    상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 BR 헤더를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정은,
    상기 CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 OFDMA 레인징과 동시에 상향링크 대역폭을 요청하는 CDMA 코드들 중 하나의 코드를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정은,
    CDMA 할당 IE를 송신하는 과정과,
    BR 헤더를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정은,
    상기 CQICH를 통해 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 과정은,
    BR 헤더를 위한 상향링크 맵을 송신하는 과정과,
    상기 BR 헤더를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1서비스는, 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 이용하여 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 요청하는 제어부와,
    상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 수신하고, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 송신하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널은, 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널, CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널, 및, CQICH 코드워드를 송신하기 위한 CQICH 중 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 BR 헤더를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 OFDMA 레인징과 동시에 상향링크 대역폭을 요청하는 CDMA 코드들 중 하나의 코드를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제어부는, CDMA 할당 IE가 수신되면, BR 헤더를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 CQICH를 통해 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제어부는, BR 헤더를 위한 상향링크 맵이 수신되면, 상기 BR 헤더를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 제1서비스는, 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    주기적으로 할당되는 상향링크 제어 채널을 통해 단말의 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭의 요청을 수신하는 모뎀과,
    상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 제어부를 포함하며,
    상기 모뎀은, 상기 제1서비스를 위한 상향링크 대역폭을 할당하는 상향링크 맵을 송신하고, 상기 상향링크 대역폭을 통해 상향링크 패킷을 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널은, 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널, CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널, 및, CQICH 코드워드를 송신하기 위한 CQICH 중 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 상기 상향링크 패킷의 크기를 나타내는 값으로 설정된 BR 필드를 포함하는 RNG-REQ 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 주기적 레인징을 위한 RNG-REQ 메시지를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 BR 헤더를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 CDMA 레인징 코드를 송신하기 위한 레인징 채널을 통해 OFDMA 레인징과 동시에 상향링크 대역폭을 요청하는 CDMA 코드들 중 하나의 코드를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 모뎀은, CDMA 할당 IE를 송신하고, BR 헤더를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 CQICH를 통해 대역폭 요청을 위해 정의된 CQICH 코드워드를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 모뎀은, BR 헤더를 위한 상향링크 맵을 송신하고, 상기 BR 헤더를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제28항에 있어서,
    상기 제1서비스는, 요청에 의하여만 상향링크 대역폭이 할당되는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
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