WO2010098626A2 - 광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 상태에 따른 레인징 수행 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 상태에 따른 레인징 수행 방법 Download PDF

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WO2010098626A2
WO2010098626A2 PCT/KR2010/001245 KR2010001245W WO2010098626A2 WO 2010098626 A2 WO2010098626 A2 WO 2010098626A2 KR 2010001245 W KR2010001245 W KR 2010001245W WO 2010098626 A2 WO2010098626 A2 WO 2010098626A2
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조희정
정인욱
박기원
김용호
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a broadband wireless access system, and more particularly, to a method for efficiently allocating resources for ranging to a terminal in consideration of a state of a terminal and an apparatus for performing the same.
  • Handover refers to a terminal moving from a radio interface of one base station to a radio interface of another base station.
  • HO Handover procedure
  • a serving base station transmits neighboring base station information to a neighbor station (information topology) to inform a mobile station (MS) of the basic network configuration information (topology). It can be broadcasted through a MOB_NBR-ADV) message.
  • the MOB_NBR-ADV message includes system information about the serving base station and neighbor base stations, for example, preamble index, frequency, HO optimization possibility, and downlink channel descriptor / DCD. (Uplink Channel Descriptor) information and the like.
  • the DCD / UCD information includes information that the terminal needs to know in order to perform information communication through downlink and uplink in the terminal. For example, there is information such as handover trigger (HO trigger) information, a medium access control version (MAC) of the base station, and media independent handover capability (MIH).
  • HO trigger handover trigger
  • MAC medium access control version
  • MIH media independent handover capability
  • the general MOB_NBR-ADV message includes only information on neighbor base stations of the IEEE 802.16e type. Accordingly, neighbor base station information having a type other than IEEE 802.16e may be broadcast to terminals through a SII-ADV (Service Identity Information ADVertisement) message. Accordingly, the terminal may obtain information on the heterogeneous network base station by requesting the serving base station to transmit the SII-ADV message.
  • SII-ADV Service Identity Information ADVertisement
  • the handover procedure in the general IEEE 802.16e network is roughly three procedures, and may be composed of handover initialization and preparation (HO initiation & preparation), handover execution (HO execution) and handover completion (HO completion).
  • FIG. 1 shows an example of a handover procedure that may be performed in an IEEE 802.16e system.
  • a terminal MS may be connected to a serving base station SBS to perform data exchange (S101).
  • the serving base station may periodically broadcast information about neighboring base stations located therein to the terminal through a MOB_NBR-ADV message (S102).
  • the UE may start scanning for candidate HO BSs using a handover trigger condition while communicating with the serving base station.
  • a handover condition for example, a predetermined hysteresis margin value
  • the terminal may request a serving base station to perform a handover procedure by transmitting a handover request (MOB_MSHO-REQ) message (S103).
  • MOB_MSHO-REQ handover request
  • the serving base station may inform the candidate base station (candidate HO BS) included in the MOB_MSHO-REQ message through the HO-REQ message of the handover request of the terminal (S104).
  • Candidate base stations BS may take preliminary measures for the UE requesting the handover and transmit information related to the handover to the serving base station through the HO-RSP message (S105).
  • the serving base station may transmit information related to handover obtained from candidate base stations through a HO-RSP message to the terminal through a handover response (MOB_BSHO-RSP) message.
  • the MOB_BSHO-RSP message includes information for performing handover such as an action time for handover, a handover identifier (HO-ID), and a dedicated handover CDMA ranging code. It may be included (S106).
  • the terminal may determine one target base station among the candidate stations based on the information included in the MOB_BSHO-RSP message received from the serving base station. Accordingly, the terminal may attempt ranging by transmitting the CDMA code to the determined target base station (S107).
  • the target base station may transmit success of ranging and physical correction values through a ranging response (RNG-RSP) message to the terminal (S108).
  • RNG-RSP ranging response
  • the terminal may transmit a ranging request (RNG-REQ) message for authentication to the target base station (S109).
  • RNG-REQ ranging request
  • the target base station receiving the ranging request message of the terminal may provide the terminal with system ranging information such as CID (Connection IDentifier) that can be used in the corresponding base station through the ranging response message (S110).
  • system ranging information such as CID (Connection IDentifier) that can be used in the corresponding base station through the ranging response message (S110).
  • the target base station may inform the serving base station of the terminal whether the handover is successful through the handover completion message (HO-CMPT) (S111).
  • HO-CMPT handover completion message
  • the terminal may perform information exchange with the target base station which performed the handover (S112).
  • the handover procedure that can be performed in the IEEE 802.16m system is similar to the handover procedure of the IEEE 802.16e system described above. However, the name of each message may be different as shown below.
  • MOB_NBR-ADV-> AAI_NBR-ADV This message includes system information delivered in S-SFH format, not DCD / UCD format.
  • RNG-RSP (ranging status)-> AAI_RNG-ACK (ranging status)
  • RNG-RSP-> AAI_RNG-RSP This message contains the station identifier TSTID or STID instead of CID.
  • the terminal When the terminal does not receive traffic from the base station for a certain time, it may transition to the idle mode in order to save power.
  • the terminal transitioning to the idle mode may receive a broadcast message (for example, a paging message) transmitted by the base station for an available interval to determine whether to transition to the normal mode or remain in the idle mode. have.
  • the terminal in the idle mode may inform the paging controller of its location by performing the location update.
  • Idle mode can benefit the terminal by eliminating the activation requirements and general operational requirements associated with the handover.
  • the idle mode may limit the terminal activity to be scanned in discrete periods, thereby saving power and operating resources used by the terminal.
  • the idle mode provides a simple and appropriate way to inform the terminal of pending downlink traffic, and removes the air interface and network handover (HO) traffic from the inactive terminal. And base stations.
  • HO network handover
  • Paging refers to a function of identifying a location (eg, any base station or a switching station) of a mobile station (MS) when an incoming call occurs in mobile communication.
  • a plurality of base stations (BSs) supporting the idle mode may belong to a specific paging group to configure a paging area.
  • the terminal may perform a location update procedure.
  • Location update is the operation of the terminal to increase the hit ratio of paging for the terminal entering the idle mode, the process of reporting to the network the new location or area entered when the terminal moves to a new area (network)
  • This location update procedure may be performed by a method in which the terminal and the base station exchange a ranging request (RNG-REQ) message and a ranging response (RNG-RSP) message.
  • RNG-REQ ranging request
  • RNG-RSP ranging response
  • the terminal in the active state may switch to the sleep state to minimize power consumption. If the mobile station in the corresponding state moves to another base station (target base station), the mobile station proceeds with the handover procedure including a handover ranging procedure such as randomly selecting one of the handover ranging codeset and delivering it to the base station. do.
  • a handover ranging procedure such as randomly selecting one of the handover ranging codeset and delivering it to the base station. do.
  • DCR mode Deregistration with content retention mode
  • the DCR mode refers to a mode in which a terminal is deregistered from the network, but the context is preserved by a network entity while a predetermined timer is valid. While the timer is valid, the network preserves the information required for rapid network re-entry of the terminal.
  • the terminal When entering the DCR mode, the terminal is assigned a context conservation identifier (CRID).
  • CRID context conservation identifier
  • the UE may perform a ranging procedure by transmitting any one of the handover ranging codes to the base station in order to transition from the DCR mode to the active mode.
  • UEs having different states should transmit a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the corresponding base station to perform the ranging procedure for different purposes.
  • a ranging request (AAI_RNG-REQ) message
  • an uplink resource for transmitting a ranging request message must be allocated from a corresponding base station.
  • the terminal first transmits a ranging code to the base station.
  • the base station since the terminal arbitrarily selects one of the same handover ranging codeset, the base station cannot know what state and what purpose the terminal has transmitted the code. Therefore, the base station has no choice but to allocate a fixed size uplink resource in order for the terminal to transmit the ranging request message. At this time, if the fixed size is smaller than the size required for transmitting the parameters to be transmitted, the terminal must additionally request uplink resources to transmit the remaining parameters. Conversely, if the fixed size is larger than the size needed to transmit the parameters to be transmitted, resource waste occurs. Therefore, while performing the ranging procedure, the terminal needs to inform the base station of its state efficiently.
  • the present invention has been made to solve the above problems of the general technology, an object of the present invention to provide a more efficient ranging performing method and apparatus for performing the same in consideration of the state of the terminal.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently allocating a resource for transmitting a ranging request message in consideration of a ranging purpose according to a state of a terminal.
  • a method of performing a ranging by a terminal in a broadband wireless access system is performed in the one or more ranging code subsets set according to a ranging purpose according to a terminal mode. Selecting one of the one or more codes included in the ranging code subset corresponding to the state; And transmitting the selected code to a base station.
  • the ranging method may further include receiving uplink resource allocation information corresponding to a ranging code subset including the transmitted code from the base station.
  • the ranging method may further include transmitting a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station by using an uplink resource indicated by the uplink resource allocation information.
  • a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station by using an uplink resource indicated by the uplink resource allocation information.
  • the ranging purpose according to the terminal mode is a handover performed in an active mode or a sleep mode, network reentry in an idle mode, location update in the idle mode, and context preservation deregistration.
  • Network reentry in (DCR) mode is a handover performed in an active mode or a sleep mode, network reentry in an idle mode, location update in the idle mode, and context preservation deregistration.
  • the handover and network reentry in the DCR mode may correspond to a first ranging code subset
  • network reentry in the idle mode and location update in the idle mode may correspond to a second ranging code subset. have.
  • the ranging method may further include receiving configuration information for the one or more ranging code subsets from the base station through a broadcast channel.
  • the at least one ranging code subset is included in a handover ranging codeset, and the ranging is contention-based random access ranging.
  • a method of performing a ranging procedure of a base station in a broadband wireless access system comprises the steps of receiving a handover ranging code from the terminal; Allocating an uplink resource having a size corresponding to a ranging code subset including the received code in at least one ranging code subset set according to a ranging purpose according to a terminal mode; And transmitting uplink resource allocation information indicating the allocated uplink resource to the terminal.
  • the ranging method may further include receiving a ranging request (AAI_RNG-REQ) message from the terminal through the uplink resource.
  • a ranging request (AAI_RNG-REQ) message from the terminal through the uplink resource.
  • the ranging purpose according to the terminal mode is a handover performed in an active mode or a sleep mode, network reentry in an idle mode, location update in the idle mode, and context preservation deregistration.
  • Network reentry in (DCR) mode is a handover performed in an active mode or a sleep mode, network reentry in an idle mode, location update in the idle mode, and context preservation deregistration.
  • the handover and the network reentry in the DCR mode correspond to a first ranging code subset, and the network reentry in the idle mode and a location update in the idle mode correspond to a second ranging code subset. desirable.
  • the ranging method may further include broadcasting setting information about the one or more ranging code subsets through a broadcast channel.
  • the at least one ranging code subset is included in a handover ranging codeset, and the ranging is contention-based random access ranging.
  • a mobile terminal operating in a broadband wireless access system includes a processor; And a radio communication (RF) module for transmitting and receiving a radio signal to and from the outside under the control of the processor.
  • the processor selects one of one or more codes included in a ranging code subset corresponding to a state of the mobile terminal from one or more ranging code subsets set according to a ranging purpose according to a terminal mode, and performs wireless
  • the selected module is controlled to be transmitted to the base station by controlling the communication module.
  • the processor uses the uplink resource indicated by the uplink resource allocation information to lane to the base station.
  • the AAI_RNG-REQ message may be transmitted.
  • the ranging purpose according to the terminal mode is a handover performed in an active mode or a sleep mode, network reentry in an idle mode, location update in the idle mode, and context preservation deregistration.
  • Network reentry in (DCR) mode is a handover performed in an active mode or a sleep mode, network reentry in an idle mode, location update in the idle mode, and context preservation deregistration.
  • the handover and the network reentry in the DCR mode correspond to a first ranging code subset, and the network reentry in the idle mode and a location update in the idle mode correspond to a second ranging code subset. desirable.
  • the processor may control to obtain configuration information for the one or more ranging code subsets from the base station through a broadcast channel.
  • the at least one ranging code subset is included in a handover ranging codeset, and the ranging is contention-based random access ranging.
  • the terminal may inform the base station in advance of the purpose of performing the ranging in consideration of its state.
  • the base station knows in advance the purpose of the ranging performed by the terminal can efficiently allocate uplink resources for transmitting the ranging request message to the terminal.
  • FIG. 1 shows an example of a handover procedure that may be performed in an IEEE 802.16e system.
  • FIG. 2 shows an example of a ranging procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a structure of a transmitting end and a receiving end according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention discloses a more efficient ranging performing procedure and apparatus for performing the same.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and an ABS (Advanced BS).
  • eNB eNode B
  • AP access point
  • ABS Advanced BS
  • the term 'terminal' may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), an advanced MS (AMS), or a subscriber station (SS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced MS
  • SS subscriber station
  • Embodiments of the invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document. In particular, embodiments of the present invention may be supported by one or more of P802.16-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2, and IEEE P802.16m documents, which are standard documents of the IEEE 802.16 system.
  • the terminal performs a ranging procedure when performing location update in idle mode or performing network reentry through network initial entry or handover.
  • the ranging procedure has a different purpose according to the state of the terminal, and accordingly, the types of parameters included in the ranging request message may be different. That is, the terminal transmits a ranging request (AAI_RNG-REQ) message including the parameters required according to the state of the terminal and the ranging purpose. That is, the parameters included in the RNG-REQ message may be different according to the state of the terminal and the ranging purpose.
  • a serving BSID and a previous STID are included only when a terminal in an active or sleep state performs a ranging and handover procedure.
  • a paging controller identifier Paging Control-ler ID
  • DID deregistration identifier
  • PGID paging group identifier
  • Paging cycle change and paging cycle change are included only when the UE in the idle mode performs a ranging procedure.
  • Table 1 shows parameters included in the ranging request message transmitted to the base station by the terminal upon initial network entry.
  • the ranging request message transmitted when the terminal attempts to enter the initial network includes a total of 80 bits of information such as the hashed medium access control (MAC) address value (AMSID *) and the MAC version value of the terminal. Can be.
  • MAC hashed medium access control
  • the terminal in the active state may perform the ranging procedure in the handover procedure, and the terminal in the sleep state may perform the ranging procedure after switching to the active mode, so the contents of the ranging request message transmitted in the two states are similar. can do.
  • Table 2 shows parameters included in a ranging request message transmitted from an active or sleep terminal to a base station.
  • a ranging request message transmitted to a base station by an active or sleep state to a base station includes a ranging purpose indicator indicating a purpose of ranging performed through the corresponding message, and a serving base station identifier (Serving).
  • a total of 264 bits of information may be included, such as a BSID, a station identifier (STID), an authentication key count (AK_Count), and a cipher based message authentication code tuple (CMAC Tuple).
  • Table 3 shows parameters included in the ranging request message transmitted to the base station when the terminal in the idle mode performs location update.
  • the ranging request message transmitted by the terminal in the idle mode to the base station to perform the location update the ranging purpose indicator, the paging controller identifier (Paging Control-ler ID), to identify the terminal in the idle mode Deregistration Identifier (DID), Paging Group Identifier (PGID), Paging Cycle, Paging Offset, Paging Cycle Change Power Down Indicator, Authentication
  • DID Deregistration Identifier
  • PGID Paging Group Identifier
  • Paging Cycle Paging Offset
  • Paging Cycle Change Power Down Indicator Authentication
  • Authentication A total of 296 bits of information such as count, CMAC tuple, and UE mobility information may be included.
  • Table 4 shows parameters included in the ranging request message transmitted to the base station when the terminal in the idle mode performs network re-entry.
  • the ranging request message transmitted to the base station by the UE in idle mode to perform network reentry includes a ranging purpose indicator, a paging controller identifier, a deregistration identifier, a paging group identifier, a paging period, a paging offset, A total of 288 bits of information, such as an authentication key count and a CMAC tuple, can be included.
  • Table 5 shows parameters included in the ranging request message transmitted to the base station when the terminal in the DCR mode performs network reentry.
  • the ranging request message transmitted to the base station by the terminal in DCR mode to perform network reentry includes a ranging purpose indicator, a context preserve identifier (CRID) for identifying the terminal in DCR mode, and an authentication key count. And a total of 248 bits such as a CMAC tuple.
  • CRID context preserve identifier
  • the size of the radio resource occupied when the above-mentioned ranging request message for each mode is transmitted may vary depending on the level of a modulation and coding scheme (MCS). This will be described with reference to Table 6.
  • MCS modulation and coding scheme
  • Table 6 shows the size of the resource unit (RU) occupied by the ranging request message according to the mode of the terminal according to the MCS level.
  • the ranging request message has a ranging purpose indicator (Ranging Purpose Indicator) field
  • the terminal may inform the base station of the purpose of performing the ranging in a way to set the divided bits according to the purpose of the ranging.
  • the ranging purpose indicator field is not related to the allocation of resources for transmitting the ranging request message as a parameter included in the ranging request message as described above.
  • the base station in order for the base station to allocate an uplink resource for transmitting a ranging request message to be suitable for the purpose of ranging according to the state of the terminal, it is necessary to know the state of the terminal or the purpose of ranging. In this case, in the case of ranging using dedicated ranging code or fast ranging, since the base station already knows the purpose of ranging performed by the UE, this problem does not occur. However, in a contention-based random access ranging procedure (that is, ranging using a ranging code for handover), a base station determines the current state of a terminal and the purpose of ranging accordingly. It is hard to know in advance.
  • an embodiment of the present invention provides a method for distinguishing and transmitting a handover ranging code transmitted to a base station to perform a ranging procedure according to the state of the terminal.
  • the ranging code for may be divided and used.
  • the handover ranging code set is previously divided into subsets for active / sleep mode, idle mode position update, idle mode network reentry, and DCR mode, and the ranging code included in each subset is used.
  • a manner of identifying the mode of the terminal may be used.
  • the sub codeset for the terminals in the active / sleep state uses code indices 0 to 9
  • the sub codeset for the terminals in the DCR state is the code index.
  • 10 to 19 and the sub-codeset for the terminal in the idle mode can be defined to use the code index 20 to 31.
  • the base station can know that the terminal transmitting the code index 4 is active and wants to perform a ranging procedure for handover.
  • the base station may include parameters (eg, ranging purpose indicator) that are generally included in the ranging request message regardless of the ranging purpose and parameters to be included for the handover purpose (eg, serving base station identifier, etc.). It can be seen that uplink resources to be transmitted to the UE should be allocated. At this time, if the base station can allocate enough resources to transmit the ranging request message according to the purpose, the base station allocates it.
  • parameters eg, ranging purpose indicator
  • FIG. 2 More generally, this is shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows an example of a ranging procedure according to an embodiment of the present invention.
  • ranging code subset information obtained by dividing a handover ranging code set into a subset according to the state of the terminal may be shared between the terminal and the base station (S201).
  • the ranging code subset information is determined by the carrier and may be predefined and shared between the terminal and the base station.
  • the ranging code subset information may be multicasted or broadcasted by the base station (e.g., a superframe header). It may be delivered to the terminal through.
  • the base station informs the terminal of the ranging code subset information
  • a plurality of ranging code subset patterns may be predetermined and informed to the terminal in an index method, and the order of each mode that the terminal may have is determined in advance. Only code indexes that are boundaries of the ranging code subset corresponding to the mode may be reported.
  • the mobile station When the terminal that obtains the ranging code subset information is satisfied (for example, network reentry attempt or location update, etc.), the mobile station obtains one code from the ranging code subset corresponding to its own state. It can be selected and transmitted to the base station (S202).
  • the base station receiving the code from the terminal may determine the state of the terminal or the purpose of ranging using the corresponding code, and may allocate an uplink resource to the terminal to transmit a ranging request message suitable thereto (S203). .
  • the terminal transmits a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station through the uplink resource indicated by the uplink resource allocation information (UL Alloc) received from the base station, including information suitable for its state or the purpose of the ranging. It may be (S204).
  • a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station through the uplink resource indicated by the uplink resource allocation information (UL Alloc) received from the base station, including information suitable for its state or the purpose of the ranging. It may be (S204).
  • the base station may transmit the ranging response message to the terminal in response to the ranging request message transmitted from the terminal (S205).
  • the ranging code subset when attempting to re-enter the network in the same mode as when performing the location update in the idle mode, the resources occupy the same according to each MCS level, the terminal in the active / sleep mode ranging
  • the size of resources occupied by each MCS level is the same when the UE attempts to perform the network reentry and the DCR mode. Therefore, instead of dividing the ranging code subset into four according to each of the four states of the terminal, the ranging code subset may be divided into two according to the size of the resource required to transmit the ranging request message.
  • the ranging code subset is set together, and the terminal in the active / sleep mode and the DCR mode is the other ranging code subset.
  • the setting method can be used. In this case, more code indices are allocated to one ranging code subset, so that the probability of code collision that may occur as the terminal in the same state performs ranging at the same time may be reduced.
  • the terminal may operate as a transmitter in uplink and operate as a receiver in downlink.
  • the base station may operate as a receiver in the uplink, and may operate as a transmitter in the downlink. That is, the terminal and the base station may include a transmitter and a receiver for transmitting information or data.
  • the transmitter and receiver may include a processor, module, part, and / or means for carrying out the embodiments of the present invention.
  • the transmitter and receiver may include a module (means) for encrypting the message, a module for interpreting the encrypted message, an antenna for transmitting and receiving the message, and the like.
  • a module for encrypting the message
  • a module for interpreting the encrypted message an antenna for transmitting and receiving the message, and the like.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a structure of a transmitting end and a receiving end according to another embodiment of the present invention.
  • each of the transmitting end and the receiving end includes an antenna 5, 10, a processor 20, 30, a transmission module (Tx module 40, 50), a receiving module (Rx module 60, 70) and a memory 80, 90. It may include.
  • Each component may perform a function corresponding to each other. Hereinafter, each component will be described in more detail.
  • the antennas 5 and 10 transmit the signals generated by the transmission modules 40 and 50 to the outside, or receive the radio signals from the outside and transmit the signals to the receiving modules 60 and 70.
  • MIMO multiple antenna
  • the antenna, the transmission module and the reception module may together constitute a radio communication (RF) module.
  • RF radio communication
  • Processors 20 and 30 typically control the overall operation of the entire mobile terminal.
  • a controller function for performing the above-described embodiments of the present invention a medium access control (MAC) frame variable control function, a handover function, an authentication and encryption function, etc. according to service characteristics and a propagation environment may be used. Can be performed. More specifically, the processors 20 and 30 may perform overall control for performing the aforementioned ranging procedure.
  • MAC medium access control
  • the processor of the mobile terminal acquires ranging code subset information indicating information that classifies the handover ranging code into subsets for each state of the terminal and determines whether a condition for performing ranging in a specific state is satisfied. Can be.
  • the processor may select one from the ranging code subset corresponding to its state and control the wireless communication module to transmit the selected code to the ranging area of the base station. Thereafter, when uplink resource allocation information corresponding to a code transmitted from the base station is received, the processor may control a ranging request message including information corresponding to its state or ranging purpose to be transmitted to the base station.
  • the processor of the terminal may perform the overall control operation of the operation process disclosed in the above embodiments.
  • the transmission modules 40 and 50 may perform a predetermined encoding and modulation on data scheduled from the processors 20 and 30 to be transmitted to the outside, and then transmit the data to the antenna 10.
  • the receiving module 60, 70 decodes and demodulates a radio signal received through the antennas 5, 10 from the outside to restore the original data to the processor 20, 30. I can deliver it.
  • the memory 80, 90 may store a program for processing and controlling the processor 20, 30, or may perform a function for temporarily storing input / output data (such as ranging code subset information). have.
  • the memory 80, 90 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory). Etc.), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EPEROM), programmable read-only memory (PROM), At least one type of storage medium may include a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk.
  • the base station is a controller function for performing the above-described embodiments of the present invention, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, time division duplex (TDD) packet scheduling and channel multiplexing function MAC frame variable control function according to service characteristics and propagation environment, high speed traffic real time control function, handover function, authentication and encryption function, packet modulation and demodulation function for data transmission, high speed packet channel coding function and real time modem control function Etc.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • TDD time division duplex
  • MAC frame variable control function according to service characteristics and propagation environment
  • high speed traffic real time control function handover function
  • authentication and encryption function packet modulation and demodulation function for data transmission
  • high speed packet channel coding function and real time modem control function Etc may be performed through at least one of the above-described modules, or may further include additional means, modules or parts for performing such a function.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems include 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 and / or IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) systems.
  • Embodiments of the present invention can be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields to which the various radio access systems are applied.

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말의 상태를 고려하여 효율적으로 레인징을 위한 자원을 단말에 할당하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법은 단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에서 상기 단말의 상태에 대응되는 레인징 코드 서브셋에 포함되는 하나 이상의 코드들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 코드를 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 상태에 따른 레인징 수행 방법
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말의 상태를 고려하여 효율적으로 레인징을 위한 자원을 단말에 할당하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
핸드오버(Handover, HO)는 단말이 한 기지국의 무선 인터페이스에서 다른 기지국의 무선 인터페이스로 이동하는 것을 말한다. 이하에서는 일반적인 IEEE 802.16e 시스템에서의 핸드오버 절차를 설명한다.
IEEE 802.16e 망에서 서빙 기지국(SBS: Serving Base Station)은 이동 단말(MS: Mobile Station, 이하 "단말"이라 칭함)에 기본적인 네트워크 구성에 대한 정보(토폴로지)를 알리기 위하여 인접 기지국 정보를 이웃 공시(MOB_NBR-ADV) 메시지를 통하여 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다.
MOB_NBR-ADV 메시지에는 서빙 기지국과 이웃 기지국들에 대한 시스템 정보, 예를 들면 프리엠블 인덱스(preamble index), 주파수(frequency), 핸드오버 최적화(HO optimization) 가능 정도와 DCD(Downlink Channel Descriptor)/UCD(Uplink Channel Descriptor) 정보 등을 담고 있다.
DCD/UCD 정보는 단말에서 하향링크와 상향링크를 통한 정보 교신을 수행하기 위해 단말이 알아야 할 정보들을 포함 하고 있다. 예를 들면, 핸드오버 트리거(HO trigger) 정보, 기지국의 MAC 버전(Medium Access Control version) 및 MIH 능력(Media Independent Handover capability)과 같은 정보들이 있다.
일반적인 MOB_NBR-ADV 메시지에서는 IEEE 802.16e 유형의 이웃 기지국들에 대한 정보만을 포함하고 있다. 그에 따라, IEEE 802.16e 이외의 유형을 갖는 이웃 기지국 정보들은 SII-ADV(Service Identity Information ADVertisement) 메시지를 통하여 단말들에게 브로드캐스트 될 수 있다. 따라서, 단말은 서빙 기지국에 SII-ADV 메시지를 전송할 것을 요청함으로써 이기종 망 기지국에 대한 정보들을 획득할 수 있다.
상술한 방법을 통하여 이웃 기지국의 정보를 획득한 단말이 IEEE 802.16e 망에서 핸드오버를 수행하는 절차를 보다 자세히 설명한다.
일반적 IEEE 802.16e 망에서의 핸드오버 절차는 크게 세가지 절차로, 핸드오버 초기화 및 준비(HO initiation & preparation), 핸드오버 실행(HO execution) 및 핸드오버 완료(HO completion)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성될 수 있는 기본적인 핸드오버 절차의 일례를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 IEEE 802.16e 시스템에서 수행될 수 있는 핸드오버 절차의 일례를 보여준다.
도 1을 참조하면, 먼저 단말(MS)은 서빙 기지국(SBS)에 접속되어 데이터 교환을 수행할 수 있다(S101).
서빙 기지국은 주기적으로 자신에 위치하는 이웃 기지국에 대한 정보를 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 단말에 브로드캐스트 할 수 있다(S102).
단말은 서빙 기지국과 교신을 하는 중 핸드오버 트리거(HO trigger) 조건을 이용하여 후보 기지국(candidate HO BS)들에 대한 스캔을 시작할 수 있다. 단말은 핸드오버 조건, 예를 들어 소정의 이력 마진(Hysterisis margin) 값을 초과하였을 경우 핸드오버 요청(MOB_MSHO-REQ) 메시지를 전송하여 서빙 기지국에 핸드오버 절차수행을 요청할 수 있다(S103).
서빙 기지국은 MOB_MSHO-REQ 메시지에 포함 되어있는 후보 기지국(candidate HO BS)들에게 HO-REQ 메시지를 통하여 단말의 핸드오버 요청을 알려줄 수 있다(S104).
후보 기지국(Candidate HO BS)들은 핸드오버를 요청한 단말을 위한 사전 조치를 취하여 핸드오버에 관련된 정보들을 HO-RSP 메시지를 통하여 서빙 기지국에 전달할 수 있다(S105).
서빙 기지국은 후보 기지국들로부터 HO-RSP 메시지를 통하여 획득한 핸드오버에 관련된 정보들을 핸드오버 응답(MOB_BSHO-RSP) 메시지를 통하여 단말에 전달할 수 있다. 여기서 MOB_BSHO-RSP 메시지에는 핸드오버를 위한 동작 시간(Action Time), 핸드오버 식별자(HO-ID) 및 전용 핸드오버 CDMA 레인징 코드(Dedicated HO CDMA ranging code) 등의 핸드오버를 수행하기 위한 정보들이 포함될 수 있다(S106).
단말은 서빙 기지국으로부터 수신한 MOB_BSHO-RSP 메시지에 포함된 정보를 토대로, 후보기지국들 중에서 하나의 타겟 기지국을 결정할 수 있다. 그에 따라 단말은 결정된 타겟 기지국에 CDMA 코드를 전송하여 레인징을 시도할 수 있다(S107).
CDMA 코드를 수신한 타겟 기지국은 단말에게 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 통하여 레인징의 성공여부 및 물리 보정 값들을 전송할 수 있다(S108).
다음으로, 단말은 타겟 기지국에 인증을 위한 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송할 수 있다(S109).
단말의 레인징 요청 메시지를 수신한 타겟 기지국은 단말에게 CID(Connection IDentifier)와 같은 해당 기지국에서 사용될 수 있는 시스템 정보 등을 레인징 응답 메시지를 통하여 제공할 수 있다(S110).
타겟 기지국이 단말의 인증을 성공적으로 마치고 업데이트 정보를 모두 보냈을 경우, 단말의 서빙 기지국에게 핸드오버 완료 메시지(HO-CMPT)를 통하여 핸드오버의 성공 여부를 알릴 수 있다(S111).
이후 단말은 핸드오버를 수행한 타겟 기지국과 정보 교환을 수행할 수 있다(S112).
IEEE 802.16m 시스템에서 수행될 수 있는 핸드오버 절차는 앞서 살펴 본 IEEE 802.16e 시스템의 핸드오버 절차와 유사하다. 다만, 아래와 같이 각 메시지의 명칭은 다를 수 있다.
MOB_NBR-ADV -> AAI_NBR-ADV : 해당 메시지는DCD/UCD 형태가 아닌 S-SFH형태로 전달되는 시스템 정보 등을 포함한다.
MSHO-REQ -> AAI_HO-REQ
BSHO-RSP -> AAI_HO-CMD
RNG-REQ(CDMA code) -> Ranging preamble code
RNG-RSP(ranging status) -> AAI_RNG-ACK(ranging status)
RNG-REQ (MAC message) -> AAI_RNG-REQ
RNG-RSP -> AAI_RNG-RSP : 해당 메시지는 CID 대신 스테이션 식별자인 TSTID 혹은 STID를 포함한다.
다음으로 유휴모드를 설명한다.
단말은 일정 시간 동안 기지국으로부터 트래픽(traffic)을 수신하지 않는 경우, 전력을 절약(Power saving)하기 위해 유휴 모드로 천이할 수 있다. 유휴 모드로 천이한 단말은 평균적 기간(Available interval) 동안 기지국이 전송하는 방송 메시지(예를 들어, 페이징 메시지)를 수신하여 일반모드(normal mode)로 천이할지 또는 유휴 모드로 남아 있을지를 판단할 수 있다. 또한, 유휴 모드에 있는 단말은 위치갱신을 수행함으로써, 페이징 컨트롤러(Paging controller)에 자신의 위치를 알릴 수 있다.
유휴 모드는 핸드오버와 관련된 활성 요구 및 일반적인 운영 요구들을 제거함으로써 단말에 혜택을 줄 수 있다. 유휴 모드는 단말 활동을 이산 주기에서 스캐닝하도록 제한함으로써, 단말이 사용하는 전력 및 운용 자원을 절약할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 유휴 모드는 단말에 보류(pending) 중인 하향링크 트래픽에 대해 알릴 수 있는 간단하고 적절한 방식을 제공하고, 비활동적인 단말로부터 무선 인터페이스 및 네트워크 핸드오버(HO: Hand Over) 트래픽을 제거함으로써 네트워크 및 기지국에 혜택을 줄 수 있다.
페이징이란 이동통신에서 착신호 발생시 해당하는 이동단말(MS: Mobile Station)의 위치(예를 들어, 어느 기지국 또는 어느 교환국 등)를 파악하는 기능을 말한다. 유휴 모드(Idle Mode)를 지원하는 다수의 기지국(BS: Base Station)들은 특정 페이징 그룹(Paging Group)에 소속되어 페이징 영역을 구성할 수 있다.
페이징의 성공률을 높이기 위해서 단말은 위치갱신(Location Update) 절차를 수행할 수 있다. 위치갱신이란 유휴 모드에 진입한 단말에 대한 페이징시의 성공률(hit ratio)을 높이기 위한 단말의 동작으로, 단말이 새로운 지역으로 이동할 때 자신이 들어간 새로운 위치 또는 영역을 망(network)에 보고하는 과정을 말한다. 이러한 위치갱신 절차는, 단말과 기지국이 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지 및 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 교환하는 방법으로 수행될 수 있다.
한편, 유휴 모드와 유사하나 스테이션 식별자(IEEE 802.16e 시스템에서는 basic CID, IEEE 802.16m 시스템에서는 STID)를 반환하지 않는 수면 모드(sleep mode)가 존재한다. 액티브 상태의 단말은 전력 소비를 최소화하기 위해 수면 상태로 전환할 수 있다. 만약 해당 상태의 단말이 다른 기지국 (target 기지국)으로 이동하는 경우, 단말은 핸드오버 레인징 코드셋 중에서 하나를 임의로 선택하여 기지국에게 전달하는 등의 핸드오버 레인징 절차를 포함하는 핸드오버 절차를 진행한다.
이하에서는, 컨텐트 보존 등록해제 모드(DCR mode: Deregistration with content retention mode, 이하 "DCR 모드"라 칭함)에 대하여 설명한다.
DCR 모드란, 단말이 네트워크에서 등록해제되지만, 소정의 타이머가 유효한 동안 그 컨텍스트(context)는 네트워크 개체(network entity)에 의해 보존되는 모드를 말한다. 상기 타이머가 유효한 동안, 네트워크는 단말의 신속한 망 재진입에 요구되는 정보를 보존한다. DCR 모드에 진입할 때 단말에는 컨텍스트 보존 식별자(CRID)가 할당된다. 단말은 DCR 모드에서 액티브 모드로 천이하기 위하여 핸드오버 레인징 코드 중 어느 하나를 기지국에 전송하여 레인징 절차를 수행할 수 있다.
상술한 절차들에서 서로 다른 상태(active, sleep, idle, DCR)를 가진 단말들은 각기 다른 목적으로 레인징 절차를 수행하기 위하여 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 해당 기지국으로 전송해야 한다. 이를 위해서는 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 해당 기지국으로부터 할당받아야 하는데, 이를 위하여 단말은 레인징 코드를 먼저 기지국으로 전송하게 된다.
이때, 단말은 동일한 핸드오버 레인징 코드셋 중에서 하나를 임의로 선택하기 때문에, 기지국은 해당 코드를 전송한 단말이 어떤 상태인지 어떤 목적인지를 알 수 없다. 그로 인해, 기지국은 단말이 레인징 요청 메시지를 전송하도록 하기 위하여 고정된 크기의 상향링크 자원을 할당할 수 밖에 없다. 이때, 고정된 크기가 전송하고자 하는 파라미터들을 전송하기 위해 필요한 크기보다 작다면 단말은 나머지 파라미터들을 전송하기 위해 상향링크 자원을 추가적으로 요청해야 한다. 반대로, 고정된 크기가 전송하고자 하는 파라미터들을 전송하기 위해 필요한 크기보다 크다면, 자원 낭비가 발생한다. 따라서 레인징 절차를 수행하는 동안, 단말은 자신의 상태를 효율적으로 기지국에 알려줄 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단말의 상태를 고려하여 보다 효율적인 레인징 수행 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단말의 상태에 따른 레인징 목적을 고려하여 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 자원을 효율적으로 할당하는 방법 및 그를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법은 단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에서 상기 단말의 상태에 대응되는 레인징 코드 서브셋에 포함되는 하나 이상의 코드들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 코드를 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 레인징 수행 방법은 상기 기지국으로부터 상기 전송된 코드를 포함하는 레인징 코드 서브셋에 대응되는 상향링크 자원 할당정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 레인징 수행 방법은 상기 상향링크 자원 할당정보가 지시하는 상향링크 자원을 이용하여 상기 기지국으로 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 모드에 따른 레인징 목적은 액티브(active) 모드 또는 수면(sleep) 모드에서 수행하는 핸드오버, 유휴(Idle) 모드에서의 망 재진입, 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신 및 컨텍스트 보존 등록해제(DCR) 모드에서의 망 재진입을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸드오버와 상기 DCR 모드에서의 망 재진입은 제 1 레인징 코드 서브셋에 대응되고, 상기 유휴 모드에서의 망 재진입과 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신은 제 2 레인징 코드 서브셋에 대응될 수 있다.
또한, 상기 레인징 수행 방법은 상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에 대한 설정정보를 상기 기지국으로부터 브로드캐스트 채널을 통하여 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋은 핸드오버 레인징 코드셋에 포함되고, 상기 레인징은 경쟁기반의 임의 접속(Contention-based Random Access) 방식의 레인징인 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국의 레인징 절차 수행 방법은 단말로부터 핸드오버 레인징 코드를 수신하는 단계; 단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에서 상기 수신된 코드가 포함된 레인징 코드 서브셋에 대응되는 크기의 상향링크 자원을 상기 단말에 할당하는 단계; 및 상기 할당된 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 자원 할당정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 레인징 수행 방법은 상기 상향링크 자원을 통하여 상기 단말로부터 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 모드에 따른 레인징 목적은 액티브(active) 모드 또는 수면(sleep) 모드에서 수행하는 핸드오버, 유휴(Idle) 모드에서의 망 재진입, 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신 및 컨텍스트 보존 등록해제(DCR) 모드에서의 망 재진입을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸드오버와 상기 DCR 모드에서의 망 재진입은 제 1 레인징 코드 서브셋에 대응되고, 상기 유휴 모드에서의 망 재진입과 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신은 제 2 레인징 코드 서브셋에 대응되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 레인징 수행 방법은 상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에 대한 설정정보를 브로드캐스트 채널을 통하여 방송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋은 핸드오버 레인징 코드셋에 포함되고, 상기 레인징은 경쟁기반의 임의 접속(Contention-based Random Access) 방식의 레인징인 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 이동 단말기는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서 상기 프로세서는, 단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에서 상기 이동 단말기의 상태에 대응되는 레인징 코드 서브셋에 포함되는 하나 이상의 코드들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 무선통신 모듈을 제어하여 상기 선택된 코드가 기지국으로 전송되도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 기지국으로부터 상기 전송된 코드를 포함하는 레인징 코드 서브셋에 대응되는 상향링크 자원 할당정보가 수신되면, 상기 프로세서는 상기 상향링크 자원 할당정보가 지시하는 상향링크 자원을 이용하여 상기 기지국으로 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지가 전송되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 단말 모드에 따른 레인징 목적은 액티브(active) 모드 또는 수면(sleep) 모드에서 수행하는 핸드오버, 유휴(Idle) 모드에서의 망 재진입, 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신 및 컨텍스트 보존 등록해제(DCR) 모드에서의 망 재진입을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸드오버와 상기 DCR 모드에서의 망 재진입은 제 1 레인징 코드 서브셋에 대응되고, 상기 유휴 모드에서의 망 재진입과 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신은 제 2 레인징 코드 서브셋에 대응되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에 대한 설정정보를 상기 기지국으로부터 브로드캐스트 채널을 통하여 획득하도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋은 핸드오버 레인징 코드셋에 포함되고, 상기 레인징은 경쟁기반의 임의 접속(Contention-based Random Access) 방식의 레인징인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 단말이 자신의 상태를 고려하여 보다 효율적으로 레인징의 수행 목적을 미리 기지국에 알릴 수 있다.
둘째, 기지국은 단말이 수행하는 레인징의 목적을 미리 알고 효율적으로 단말에 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 할당할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 IEEE 802.16e 시스템에서 수행될 수 있는 핸드오버 절차의 일례를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 절차의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 보다 효율적인 레인징 수행 절차 및 이를 수행하기 위한 장치를 개시한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(AP: Access Point), ABS (Advanced BS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), AMS (Advanced MS) 또는 SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 및 IEEE P802.16m 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
단말의 상태에 따른 레인징 요청 메시지의 크기
단말은 유휴모드에서 위치 갱신을 수행하거나, 망 초기진입 또는 핸드오버를 통한 망 재진입 등을 수행하는 경우 레인징 절차를 수행하게 된다. 이러한 레인징 절차는 단말의 상태에 따라 목적이 다르고, 그에 따라 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터의 종류가 상이할 수 있다. 즉, 단말은 단말의 상태 및 레인징 목적에 따라 요구되는 파라메터들을 포함하여 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 전송한다. 즉, 단말의 상태 및 레인징 목적에 따라 RNG-REQ 메시지에 포함되는 파라메터들은 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 서빙 기지국 지시자(serving BSID)와 이전 스테이션 식별자(previous STID)는 액티브(active) 또는 수면(sleep) 상태의 단말이 레인징 및 핸드오버 절차를 수행할 때만 포함된다. 반면, 페이징 제어기 식별자(Paging Control-ler ID), 유휴 모드에서 단말을 식별하기 위한 등록해제 식별자(DID: Deregistration Identifier), 페이징 그룹 식별자(PGID), 페이징 주기(Paging Cycle), 페이징 오프셋(Paging Offset), 페이징 주기 변경(Paging Cycle Change) 및 단말 이동성 정보(AMS Mobility Information) 등은 유휴 모드의 단말이 레인징 절차를 수행할 때만 포함된다.
이하에서는 단말이 핸드오버(Handover) 또는 위치 갱신(Location Update) 절차를 등을 수행하기 위하여 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지의 형태를 단말의 상태에 따라 구분하여 설명한다.
먼저 단말이 망 초기 진입(Network Initial Entry)을 수행하는 경우를 설명한다.
표 1은 단말이 망 초기 진입시 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
표 1
Fields Size (bit)
Management Message Type 8
CRC 16
AMSID* 48
MAC version 8
Total 80
표 1을 포함한 이하에 등장하는 표에서는 간명함을 위하여 해당 메시지에 포함되는 필드들 중에서 단말의 상태에 따라 필수적으로 포함되어햐 하는 필드를 위주로 나타내며, 레인징의 목적에 관계없이 일반적으로 포함되는 일부 필드들은 생략하기로 한다.
표 1을 참조하면, 단말이 초기 망 진입을 시도하는 경우 전송하는 레인징 요청 메시지에는 단말의 해쉬된 매체접속제어(MAC) 주소 값(AMSID*), MAC 버전 값 등 총 80비트의 정보가 포함될 수 있다.
다음으로, 액티브 또는 수면 상태의 단말이 레인징 절차를 수행하는 경우를 설명한다.
액티브 상태의 단말은 핸드오버절차에서 레인징 절차를 수행할 수 있으며, 수면 상태의 단말은 액티브 모드로 전환한 후 레인징 절차를 수행할 수 있으므로 두 상태에서 전송하는 레인징 요청 메시지의 내용은 유사할 수 있다.
표 2는 액티브 또는 수면 상태의 단말이 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
표 2
Fields Size (bit)
Management Message Type 8
CRC 16
Ranging Purpose Indication 8
Serving BSID 48
STID 12
AK_COUNT 16
CMAC Tuple 152
Reserved 4
Total 264
표 2를 참조하면, 액티브 또는 수면 상태의 단말이 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에는 해당 메시지를 통하여 수행하는 레인징의 목적을 지시하는 레인징 목적 지시자(Ranging Purpose Indication), 서빙 기지국 식별자(Serving BSID), 스테이션 식별자(STID), 보안 관련 파라미터인 인증키 카운트(AK_Count) 및 사이퍼 기반 메시지 인증 코드 투플(CMAC Tuple) 등 총 264비트의 정보가 포함될 수 있다.
다음으로, 유휴 모드 상태의 단말이 위치 갱신(Location Update)을 수행하기 위하여 레인징 절차를 수행하는 경우를 설명한다.
표 3은 유휴 모드 상태의 단말이 위치 갱신을 수행할 때 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
표 3
Fields Size (bit)
Management Message Type 8
CRC 16
Ranging Purpose Indication 8
Paging Controller ID 48
Deregistration Identifier (DID) 10
PGID 16
Paging Cycle 4
Paging Offset 4
Paging Cycle Change 4
Power Down Indicator 1
AK_COUNT 16
CMAC Tuple 152
AMS Mobility Information 2
Reserved 7
Total 296
표 3을 참조하면, 유휴모드 상태의 단말이 위치 갱신을 수행하기 위하여 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에는 레인징 목적 지시자, 페이징 제어기 식별자(Paging Control-ler ID), 유휴 모드에서 단말을 식별하기 위한 등록해제 식별자(DID: Deregistration Identifier), 페이징 그룹 식별자(PGID), 페이징 주기(Paging Cycle), 페이징 오프셋(Paging Offset), 페이징 주기 변경(Paging Cycle Change) 전력 다운 지시자(Power Down Indicator), 인증 카운트, CMAC 투플 및 단말 이동성 정보(AMS Mobility Information) 등 총 296비트의 정보가 포함될 수 있다.
다음으로, 유휴 모드 상태의 단말이 망 재진입(Network Re-entry)을 위해 레인징 절차를 수행하는 경우를 설명한다.
표 4는 유휴 모드 상태의 단말이 망 재진입을 수행할 때 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
표 4
Fields Size (bit)
Management Message Type 8
CRC 16
Ranging Purpose Indication 8
Paging Controller ID 48
Deregistration Identifier (DID) 10
PGID 16
Paging Cycle 4
Paging Offset 4
AK_COUNT 16
CMAC Tuple 152
Reserved 6
Total 288
표 4를 참조하면, 유휴모드 상태의 단말이 망 재진입을 수행하기 위하여 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에는 레인징 목적 지시자, 페이징 제어기 식별자, 등록해제 식별자, 페이징그룹식별자, 페이징 주기, 페이징 오프셋, 인증키 카운트 및 CMAC 투플 등 총 288비트의 정보가 포함될 수 있다.
다음으로, 컨텍스트 보존 등록해제 모드(DCR) 모드로 진입한 단말이 망 재진입을 수행하기 위하여 레인징 절차를 수행하는 경우를 설명한다.
표 5는 DCR 모드 상태의 단말이 망 재진입을 수행할 때 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
표 5
Fields Size (bit)
Management Message Type 8
CRC 16
Ranging Purpose Indication 8
CRID 48
AK_COUNT 16
CMAC Tuple 152
Total 248
표 5를 참조하면, DCR 모드 상태의 단말이 망 재진입을 수행하기 위하여 기지국으로 전송하는 레인징 요청 메시지에는 레인징 목적 지시자, DCR 모드에서 단말을 식별하기 위한 컨텍스트 보존 식별자(CRID), 인증키 카운트 및 CMAC 투플 등 총 248비트의 정보가 포함될 수 있다.
다만, 상술한 각 모드 별 레인징 요청 메시지가 전송될 때 점유하는 무선 자원의 크기는 변조 및 부호화 기법(MCS: Modulation and Coding Scheme)의 레벨에 따라서 달라질 수 있다. 이를 표 6을 참조하여 설명한다.
표 6은 단말의 모드에 따른 레인징 요청 메시지가 차지하는 자원 단위(RU: Resource Unit)의 크기를 MCS 레벨에 따라 각각 나타낸 것이다.
표 6
MCS (Isizeoffset) Active/Sleep- handover Idle - location update Idle - network re-entry DCR - network re-entry
0 18 20 20 18
1 15 18 18 15
2 13 15 15 13
3 12 13 13 12
4 10 12 12 10
5 9 11 11 9
6 8 9 9 8
7 7 8 8 7
표 6을 참조하면, MCS 레벨 별로 각 모드 별로 적게는 1RU에서 크게는 3RU까지 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원의 크기에 차이가 있게 된다.
표 6에 나타난 바와 같이 단말의 상태에 따라 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송하는데 요구되는 자원의 크기가 차이가 있으므로, 기지국은 단말에 상태에 따라 적절한 크기의 자원을 할당하기 위해서는 단말의 상태 또는 레인징의 목적을 알 필요가 있다.
물론, 레인징 요청 메시지에는 레인징 목적 지시자(Ranging Purpose Indicator) 필드가 존재하여 레인징의 수행 목적에 따라 구분된 비트를 설정하는 방법으로 단말은 레인징의 수행 목적을 기지국에 알릴 수 있다. 그러나, 레인징 목적 지시자 필드는 상술한 바와 같이 레인징 요청 메시지에 포함되는 파라미터로 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 자원의 할당에는 무관하다.
따라서, 기지국이 단말의 상태에 따른 레인징 수행 목적에 적합하도록 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 할당하기 위해서는 미리 단말의 상태 또는 수행하는 레인징의 목적을 알 필요가 있다. 이때, 전용 레인징 코드(Dedicated ranging code)를 이용하는 레인징의 경우나, 고속 레인징(Fast Ranging)의 경우에는 기지국이 이미 단말이 수행하는 레인징의 목적을 알고 있으므로 이러한 문제가 발생하지 아니한다. 그러나, 경쟁 기반의 임의 접속(Contention-based random access) 방식의 레인징 절차(즉, 핸드오버를 위한 레인징 코드를 사용하는 레인징)에서는 기지국에서 단말의 현재 상태나 그에 따른 레인징의 목적을 미리 알기 어렵다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 단말의 상태에 따라 레인징 절차를 수행하기 위하여 기지국으로 전송하는 핸드오버 레인징 코드를 구분하여 기지국으로 전송하는 방법이 제공된다.
레인징 코드의 분할
기지국이 효율적으로 단말에 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 자원을 할당할 수 있도록 단말이 자신의 상태 또는 수행하는 레인징의 목적을 알리기 위하여, 단말의 상태 또는 수행하는 레인징의 목적별로 일반적인 핸드오버를 위한 레인징 코드를 분할하여 사용할 수 있다.
즉, 핸드오버 레인징 코드셋(handover ranging code set)를 액티브/수면 모드, 유휴 모드 위치갱신, 유휴 모드 망 재진입 및 DCR 모드를 위한 서브셋로 미리 나누어 두고, 각 서브셋에 포함된 레인징 코드를 통하여 단말의 모드를 식별하는 방식이 사용될 수 있다.
예를 들어, 핸드오버 레인징 코드셋 내의 총 코드 수가 32라면, 액티브/수면 상태의 단말들을 위한 서브 코드셋은 코드 인덱스 0 에서 9까지 사용하고, DCR 상태의 단말들을 위한 서브 코드셋은 코드 인덱스 10 에서 19까지 사용하고, 유휴모드상태의 단말들을 위한 서브 코드셋은 코드 인덱스 20 에서 31까지 사용하도록 정의할 수 있다. 이러한 가정 하에서, 기지국이 코드 인덱스 4를 수신했다면, 기지국은 코드 인덱스 4를 전송한 단말이 액티브 상태이고 핸드오버를 위한 레인징 절차를 수행하고자 한다는 것을 알 수 있다. 따라서 기지국은 레인징 요청 메시지에 레인징 목적과 무관하게 일반적으로 포함되는 파라미터들(예를 들어, 레인징 목적 지시자)과 핸드오버 목적을 위해 포함되어야 할 파라메터들(예를 들어, 서빙 기지국 식별자 등)을 전송할 만큼의 상향링크 자원을 단말에게 할당해야 함을 알 수 있다. 이때, 기지국이 해당 목적에 따른 레인징 요청 메시지를 전송할 수 있을 만큼의 자원을 할당할 수 있다면, 기지국은 이를 할당한다.
이를 보다 일반적으로 나타내면 도 2와 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 절차의 일례를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 먼저 단말과 기지국 사이에 핸드오버 레인징 코드셋을 단말의 상태에 따른 서브셋으로 분할한 레인징 코드 서브셋 정보가 공유될 수 있다(S201).
이러한 레인징 코드 서브셋 정보는 통신 사업자에 의해 결정되어 단말과 기지국 사이에 미리 정의되어 공유될 수도 있고, 유동적으로 변동될 수 있도록 기지국이 멀티캐스트 또는 브로드캐스트하는 채널(예를 들어, 수퍼프레임 헤더)을 통하여 단말에 전달될 수도 있다. 기지국이 단말에 레인징 코드 서브셋 정보를 알려주는 경우에는, 복수개의 레인징 코드 서브셋 패턴을 미리 정해두고 이를 인덱스 방식으로 단말에 알려줄 수도 있고, 단말이 가질 수 있는 각 모드의 순서를 미리 정해놓고 각 모드에 대응하는 레인징 코드 서브셋의 경계가 되는 코드 인덱스만을 알려줄 수도 있다.
레인징 코드 서브셋 정보를 획득한 단말은 레인징을 수행할 조건이 만족된 경우(예를 들어, 망 재진입 시도 또는 위치 갱신 등), 자신의 상태에 대응되는 레인징 코드 서브셋에서 어느 하나의 코드를 선택하여 기지국으로 전송할 수 있다(S202).
단말로부터 코드를 수신한 기지국은 해당 코드를 이용하여 단말의 상태 또는 레인징의 목적을 판단할 수 있고, 그에 적합한 레인징 요청 메시지를 전송할 수 있는 상향링크 자원을 단말에 할당할 수 있다(S203).
단말은 기지국으로부터 수신된 상향링크 자원 할당정보(UL Alloc)가 지시하는 상향링크 자원을 통하여 자신의 상태 또는 레인징의 목적에 적합한 정보를 포함하는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S204).
기지국은 단말로부터 전송된 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 단말로 전송할 수 있다(S205).
한편, 표 6에 나타난 바와 같이, 유휴모드에서 위치 갱신을 수행하는 경우와 동일 모드에서 망 재진입을 시도하는 경우 각 MCS레벨에 따라 차지하는 자원의 크기가 동일하고, 액티브/슬립 모드의 단말이 레인징을 시도하는 경우와 DCR 모드의 단말이 망 재진입을 수행하는 경우 각 MCS레벨에 따라 차지하는 자원의 크기가 동일하다. 따라서, 상술한 단말의 네 가지 상태 각각에 따라 레인징 코드 서브셋을 넷으로 나누는 것이 아니라, 레인징 요청 메시지를 전송하는데 요구되는 자원의 크기에 따라 레인징 코드 서브셋을 둘로 나눌 수도 있다. 즉, 유휴 모드에서 위치 갱신을 수행하는 경우와 유휴 모드에서 망 재진입을 시도하는 경우를 함께 하나의 레인징 코드 서브셋으로 설정하고, 액티브/슬립 모드와 DCR 모드의 단말을 다른 하나의 레인징 코드 서브셋으로 설정하는 방법이 사용될 수 있다. 이러한 경우, 하나의 레인징 코드 서브셋에 보다 많은 코드 인덱스가 할당되어 동일 상태의 단말이 동시에 레인징을 수행함에 따라 발생할 수 있는 코드 충돌(code collision)의 확률이 감소될 수 있는 효과가 있다.
단말 및 기지국 구조
이하, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.
단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.
안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.
프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 상술한 레인징 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
특히, 이동 단말기의 프로세서는 핸드오버 레인징 코드를 단말의 상태별로 서브셋으로 분류한 정보를 나타내는 레인징 코드 서브셋(subset) 정보를 획득하고, 특정 상태에서 레인징의 수행할 조건이 만족되는지 판단할 수 있다. 레인징의 수행이 요구되는 경우, 프로세서는 자신의 상태에 대응하는 레인징 코드 서브셋에서 하나를 선택하고, 무선통신 모듈을 제어하여 기지국의 레인징 영역으로 선택된 코드가 전송되도록 할 수 있다. 이후 기지국으로부터 전송한 코드에 상응하는 상향링크 자원 할당 정보가 수신되면 프로세서는 이를 이용하여 자신의 상태 또는 레인징 목적에 대응되는 정보를 포함하는 레인징 요청 메시지가 기지국으로 전송되도록 제어할 수 있다.
이 외에도 단말의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.
전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.
수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.
메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(레인징 코드 서브셋 정보 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋(subset)에서 상기 단말의 상태에 대응되는 레인징 코드 서브셋에 포함되는 하나 이상의 코드들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 코드를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 전송된 코드를 포함하는 레인징 코드 서브셋에 대응되는 상향링크 자원 할당정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당정보가 지시하는 상향링크 자원을 이용하여 상기 기지국으로 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단말 모드에 따른 레인징 목적은,
    액티브(active) 모드 또는 수면(sleep) 모드에서 수행하는 핸드오버, 유휴(Idle) 모드에서의 망 재진입, 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신 및 컨텍스트 보존 등록해제(DCR) 모드에서의 망 재진입을 포함하는, 레인징 수행 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 핸드오버와 상기 DCR 모드에서의 망 재진입은 제 1 레인징 코드 서브셋에 대응되고,
    상기 유휴 모드에서의 망 재진입과 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신은 제 2 레인징 코드 서브셋에 대응되는 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에 대한 설정정보를 상기 기지국으로부터 브로드캐스트 채널을 통하여 수신하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋은 핸드오버 레인징 코드셋에 포함되고,
    상기 레인징은 경쟁기반의 임의 접속(Contention-based Random Access) 방식의 레인징인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  8. 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국의 레인징 절차 수행 방법에 있어서,
    단말로부터 핸드오버 레인징 코드를 수신하는 단계;
    단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에서 상기 수신된 코드가 포함된 레인징 코드 서브셋에 대응되는 크기의 상향링크 자원을 상기 단말에 할당하는 단계; 및
    상기 할당된 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 자원 할당정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 상향링크 자원을 통하여 상기 단말로부터 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 단말 모드에 따른 레인징 목적은,
    액티브(active) 모드 또는 수면(sleep) 모드에서 수행하는 핸드오버, 유휴(Idle) 모드에서의 망 재진입, 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신 및 컨텍스트 보존 등록해제(DCR) 모드에서의 망 재진입을 포함하는, 레인징 수행 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 핸드오버와 상기 DCR 모드에서의 망 재진입은 제 1 레인징 코드 서브셋에 대응되고,
    상기 유휴 모드에서의 망 재진입과 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신은 제 2 레인징 코드 서브셋에 대응되는 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에 대한 설정정보를 브로드캐스트 채널을 통하여 방송하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋은 핸드오버 레인징 코드셋에 포함되고,
    상기 레인징은 경쟁기반의 임의 접속(Contention-based Random Access) 방식의 레인징인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  14. 광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 이동 단말기에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    단말 모드에 의한 레인징 목적에 따라 설정된 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에서 상기 이동 단말기의 상태에 대응되는 레인징 코드 서브셋에 포함되는 하나 이상의 코드들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 무선통신 모듈을 제어하여 상기 선택된 코드가 기지국으로 전송되도록 제어하는, 이동 단말기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 전송된 코드를 포함하는 레인징 코드 서브셋에 대응되는 상향링크 자원 할당정보가 수신되면,
    상기 프로세서는,
    상기 상향링크 자원 할당정보가 지시하는 상향링크 자원을 이용하여 상기 기지국으로 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지가 전송되도록 제어하는, 이동 단말기.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 단말 모드에 따른 레인징 목적은,
    액티브(active) 모드 또는 수면(sleep) 모드에서 수행하는 핸드오버, 유휴(Idle) 모드에서의 망 재진입, 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신 및 컨텍스트 보존 등록해제(DCR) 모드에서의 망 재진입을 포함하는, 이동 단말기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 핸드오버와 상기 DCR 모드에서의 망 재진입은 제 1 레인징 코드 서브셋에 대응되고,
    상기 유휴 모드에서의 망 재진입과 상기 유휴 모드에서의 위치 갱신은 제 2 레인징 코드 서브셋에 대응되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋에 대한 설정정보를 상기 기지국으로부터 브로드캐스트 채널을 통하여 획득하도록 제어하는, 이동 단말기.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레인징 코드 서브셋은 핸드오버 레인징 코드셋에 포함되고,
    상기 레인징은 경쟁기반의 임의 접속(Contention-based Random Access) 방식의 레인징인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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