WO2011093657A2 - 광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 레인징 수행 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 레인징 수행 방법 Download PDF

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WO2011093657A2
WO2011093657A2 PCT/KR2011/000578 KR2011000578W WO2011093657A2 WO 2011093657 A2 WO2011093657 A2 WO 2011093657A2 KR 2011000578 W KR2011000578 W KR 2011000578W WO 2011093657 A2 WO2011093657 A2 WO 2011093657A2
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조희정
육영수
김용호
류기선
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엘지전자 주식회사
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    • H04W74/0838—Random access procedures, e.g. with 4-step access using contention-free random access [CFRA]

Definitions

  • the present invention relates to a broadband wireless access system, and more particularly, to a method for performing an efficient ranging procedure by distinguishing ranging between dedicated ranging and contention-based random access by a terminal and a base station. Relates to a device.
  • IEEE 802.16-2004 The major standards established by the IEEE 802.16 Working Group are IEEE 802.16-2004, called Fixed WiMAX, and IEEE 802.16e-2005 (16e), called Mobile WiMAX. IEEE 802.16e-2005 was finally approved by the IEEE in December 2005.
  • the standards underlying the current version of Mobile WiMAX technology are IEEE 802.16-2004, IEEE 802.16e-2005 (this document includes Corrigenda of IEEE 802.16-2004), and IEEE 802.16-2004 / Corrigenda2 / D8.
  • 16m Standardization of IEEE 802.16m (hereinafter 16m) for the next version of Mobile WiMAX is underway at TGm within the IEEE 802.16 workgroup.
  • the process of adjusting the transmission parameters (frequency offset, time offset, transmit power) for uplink communication with the base station is called initial ranging (initial ranging), network registration procedure
  • initial ranging initial ranging
  • network registration procedure After the UE performs periodic ranging in order to continuously maintain uplink communication with the base station.
  • a band request performed in a process of handover ranging for simplifying a procedure in a handover operation and requesting an uplink band when data is transmitted by the terminal.
  • bandwidth-request ranging is a type of bandwidth
  • a set of CDMA codes (or ranging preambles) and regions to which CDMA codes can be used for performing ranging according to each ranging type are channels for broadcasting system information by a network (for example, For example, through UL-MAP).
  • a network for example, For example, through UL-MAP.
  • the UE selects a specific code among CDMA codes for handover ranging, and transmits the selected code to the network through an initial ranging and handover ranging region. By doing so, handover ranging must be requested.
  • the type of ranging can be distinguished from the network perspective through the received CDMA code and the section in which the CDMA code is transmitted.
  • the IEEE 802.16m terminal acquires downlink synchronization with the base station that is the target of ranging for initial ranging and receives uplink transmission parameters.
  • the terminal selects a ranging slot (or ranging opportunity) according to the random backoff, randomly selects an initial ranging code, and transmits the random ranging code to the selected ranging slot.
  • the base station receiving the ranging code transmits a ranging acknowledgment (AAI_RNG-ACK) message to the terminal.
  • the ranging acknowledgment message may include a ranging code transmitted by the terminal (s) in a predetermined frame, a physical correction value according to the reception state and the reception state of the code, and the like.
  • the base station when the base station receives the ranging codes from the terminal, the base station selects the broadcast assignment map information element (Broadcast assignment A-MAP IE) using the broadcast masking code as the response information of the AAI_RNG-ACK message. Send to the terminal through.
  • the AAI_RNG-ACK message is transmitted to a specific terminal as a non-request, allocation information is transmitted to the terminal through a DL basic assignment A-MAP IE using a unicast STID.
  • the transmission of the AAI_RNG-ACK message may be omitted.
  • the terminal When the terminal receives the ranging acknowledgment message and checks a ranging acknowledgment bitmap (RNG-ACK bitmap) of the corresponding message, the terminal has no ranging code successfully decoded in the selected ranging slot or the ranging acknowledgment response. If there is no response to the initial ranging attempt of the terminal in the message, the terminal may determine that the initial ranging attempted by the terminal has failed. Accordingly, the terminal restarts the initial ranging procedure.
  • RNG-ACK bitmap ranging acknowledgment bitmap
  • the base station When the initial ranging reception is successful, there may be three types of responses provided by the base station to the terminal through the AAI_RNG-ACK message. First, if the ranging status is continuous, the physical correction value is included in the message. Next, when the ranging state is successful, the base station allocates an uplink resource for transmitting a ranging request message to the terminal. In this case, a physical correction value may be further included. Lastly, in case of abort, the base station may request the terminal to stop the ranging procedure for a certain period of time.
  • the terminal proceeds with the ranging procedure using the physical correction value included in the AAI_RNG-ACK message. If the terminal succeeds, the terminal allocates an uplink resource from the base station and transmits an AAI_RNG-REQ message to the base station. do.
  • the AAI_RNG-ACK message is a response to handover / periodic ranging as well as initial ranging, and the base station transmits the message within a predefined time point (ie, a transmission offset).
  • the terminal receiving the “Continue” state and the physical correction information through the AAI_RNG-ACK message adjusts the timing, power, frequency, etc. according to the correction information. Thereafter, the CDMA ranging code randomly selected in the initial ranging code domain is transmitted to the base station. If there is another terminal transmitting the same code as the code sent by the terminal at the same time in this process, the base station recognizes the collision, and transmits the next procedure (for example, "Continue” status or transmit the AAI_RNG-REQ message Not allocating an uplink resource).
  • the terminal will perform the initial ranging code transmission procedure again or move to another base station. This is because the work for some parameter revalidation (i.e. physical parameter correction according to the "continue" state) is done in a contention-based environment. This process occurs not only in initial ranging but also in handover ranging or periodic ranging.
  • the terminal receiving the "continue" state retransmits the ranging code
  • the terminal waits for a value determined by the backoff algorithm and transmits the code again.
  • the ranging code transmitted by the terminal is a dedicated ranging code
  • the present invention has been made to solve the problems of the general technique as described above, an object of the present invention is to provide a more efficient ranging performance procedure.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing a collision that may occur in code retransmission by a subsequent procedure when the transmission status of the ranging code is continuous.
  • a method of performing ranging by a terminal in a broadband wireless access system includes: a first ranging code for a ranging request; Transmitting to a base station via a ranging opportunity; And receiving a first message comprising a response to the first ranging code, wherein the first ranging code is a dedicated ranging code and for the first ranging code. If the response is "continue", the first message may further include at least one of information on a dedicated flag field, a second ranging code, and a second ranging opportunity.
  • the dedicated flag field when the dedicated flag field is set to '1' and included in the first message, a frame corresponding to a preset frame offset is received from the time point at which the first message is received.
  • the method may further include retransmitting the first ranging code.
  • the first message when the dedicated flag field is set to '1' and included in the first message, the first message includes the second ranging code and the second ranging opportunity information, and the first message is received.
  • the method may further include transmitting the second ranging code to a ranging opportunity indicated by the second ranging opportunity information of a frame in which a frame corresponding to a predetermined frame offset has elapsed from the time point.
  • the first message when the dedicated flag field is set to '1' and included in the first message, the first message includes the second ranging opportunity information and a preset frame offset from the time point at which the first message is received.
  • the method may further include retransmitting the first ranging code at a ranging opportunity indicated by the second ranging opportunity information of the frame in which the frame corresponding to the elapsed time has passed.
  • the first message is a ranging acknowledgment (AAI_RNG-ACK) message
  • the response to the first ranging code is a ranging status field
  • a method for performing ranging by a base station in a broadband wireless access system includes: a first ranging code for a ranging request; 1 receiving from a terminal through a ranging opportunity; If the first ranging code is a dedicated ranging code previously allocated with an identifier for the terminal, the terminal sends a first message including a response to the first ranging code in the form of the unicast based on the identifier. Transmitting to; And when the first ranging code is successfully received, transmitting, by the terminal, allocation information of an uplink resource for transmitting a second message to the terminal through a first map information element.
  • receiving the second message from the terminal Transmitting downlink resource information for transmitting a third message to the terminal in response to the second message to the terminal through a second map information element; And transmitting the third message to the terminal through a downlink resource indicated by the downlink resource information.
  • the first message is a ranging acknowledgment (AAI_RNG-ACK) message
  • the identifier for the terminal is a station identifier (STID)
  • the second message is a ranging request (AAI_RNG-REQ) message.
  • the one map information element is preferably an UL basic assignment map information element (UL basic assignment A-MAP IE).
  • the third message may be a ranging response (AAI_RNG-RSP) message
  • the second map information element may be a unicast downlink basic assignment map information element (DL basic assignment A-MAP IE) using the STID. Do.
  • the third message may be a ranging response (AAI_RNG-RSP) message
  • the second map information element may be a CDMA allocation A-MAP IE based on a random access identifier (RAID).
  • a terminal device for performing ranging 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 transmits a first ranging code for a ranging request to a base station through a first ranging opportunity of a first frame and includes a response to the first ranging code.
  • Control to receive a message wherein the first ranging code is a dedicated ranging code, and if the response to the first ranging code is a "continue", the first message is a dedicated flag field; It may further include at least one of information on the second ranging code and the second ranging opportunity.
  • the processor may include a first lane of a frame in which a frame corresponding to a preset frame offset elapses from a time point at which the first message is received.
  • the first ranging code may be retransmitted at a gating opportunity.
  • the first message includes the second ranging code and the second ranging opportunity information
  • the processor includes the first message.
  • the second ranging code may be controlled to be transmitted at a ranging opportunity indicated by the second ranging opportunity information of a frame in which a frame corresponding to a preset frame offset has elapsed from the time at which the message is received.
  • the first message when the dedicated flag field is set to '1' and included in the first message, the first message includes the second ranging opportunity information, and the processor starts from the time at which the first message is received.
  • the first ranging code may be retransmitted at a ranging opportunity indicated by the second ranging opportunity information of a frame in which a frame corresponding to a preset frame offset has passed.
  • the first message is a ranging acknowledgment (AAI_RNG-ACK) message
  • the response to the first ranging code is a ranging status field
  • subsequent ranging procedures can be performed more efficiently.
  • FIG. 1 illustrates an example of a ranging procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows another example of a ranging procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows an example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows another example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 shows another example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates another example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an example of a ranging procedure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates an example of a ranging procedure including a medium access control message exchange according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates another example of a ranging procedure including a medium access control message exchange according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates another exemplary ranging procedure including a medium access control message exchange according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 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 relates to a wireless access system.
  • embodiments of the present invention disclose methods of performing an efficient ranging procedure and an apparatus structure 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, procedure, or 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 ranging code can be largely classified into a code set for terminals to operate on a contention-based basis and a code set for terminals to operate on a contention-free basis.
  • UEs to operate based on contention should inform the base station of what purpose to perform ranging.
  • code sets for terminals to operate based on contention may be divided into code sets for general initial, handover, and periodic ranging (HO ranging, periodic ranging).
  • the base station allocates the ranging code and the transmission location to be used by the terminal through the AAI_HO-CMD message. Therefore, the corresponding ranging code transmitted to the allocated transmission location already knows what purpose the base station has sent by which terminal. Therefore, you may no longer need to split code sets.
  • the base station receiving the ranging code index 1 knows that the terminal A transmits the corresponding code for the purpose of handover.
  • the reception state of the corresponding ranging code is continuous, there is a problem that the terminal needs to perform contention-based ranging code transmission again.
  • the base station when the transmission result of the dedicated ranging code pre-assigned to the terminal is continuity, the base station includes the code and the ranging channel information for the terminal to perform code retransmission in the AAI_RNG-ACK message. Suggest.
  • the ranging channel included in the AAI_RNG-ACK message may be a ranging channel dynamically allocated by the base station for this purpose only.
  • the AAI_RNG-ACK message includes the following information together with ranging status information indicating a "continue" state and a physical parameter correction value.
  • -Ranging channel may be indicated by at least one information of a superframe, a frame, a subframe, and an opportunity index.
  • the location of the ranging channel may be a reference.
  • Dedicated ranging codes may be classified according to 1) the type (purpose) of the ranging, and 2) the competition / non-competition scheme regardless.
  • the ranging code set is determined regardless of the competition / non-competition. Accordingly, the ranging code set in this case is preferably set separately as a code set for a terminal performing contention based ranging and a code set for a terminal performing ranging using a dedicated ranging code. The information on the code set separately set may be notified to the terminal by the base station through the S-SFH, or may be predefined as a system parameter.
  • a dedicated ranging code set may be defined in advance in the case of a competition / non-competition scheme regardless of the purpose of ranging. This dedicated ranging code set may be notified by the base station to the terminal through the S-SFH, or may be predefined as a system parameter.
  • the AAI_RNG-ACK message is applied in the IEEE 802.16m system, and can be replaced by the RNG-RSP message in the IEEE 802.16e system.
  • the reception state of the initially transmitted ranging code is continuity
  • the ranging performing method according to this aspect may be particularly useful when the format of the ranging code and the format of the ranging channel are the same regardless of the type of ranging. This will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 illustrates an example of a ranging procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal transmits an initial ranging code 1 to an initial ranging channel of the base station (S110).
  • the base station When the reception state of the corresponding ranging code is continuous, the base station sets the ranging state to the constant in the AAI_RNG-ACK message, and transmits the physical correction value and the scheduling information of the ranging channel to the terminal (S120).
  • the scheduling information of the ranging channel includes information on the location and the valid period of the ranging channel to retransmit the ranging code.
  • the terminal corrects the physical parameter and transmits an initial ranging code 1 to the periodic ranging channel at the time indicated by the scheduling information (S130).
  • scheduling information of the ranging channel may not be included in the AAI_RNG-ACK message.
  • the ranging procedure in this case will be described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 shows another example of a ranging procedure according to an embodiment of the present invention.
  • a valid period for transmitting a code is determined in advance without scheduling information of a ranging channel, and a start time of the valid period is also predetermined.
  • the starting time point may be calculated at a predetermined offset (offset 1) from when the AAI_RNG-ACK message is received or at a predetermined offset (offset 2) from the time at which the ranging code is first transmitted.
  • This offset and validity period may be transmitted to the terminal through the S-SFH, or may be predetermined by a system parameter.
  • the terminal transmits the initial ranging code 1 to the initial ranging channel of the base station (S210).
  • the base station When the reception state of the corresponding ranging code is continuity, the base station sets the ranging state to continuity in the AAI_RNG-ACK message, and transmits a physical correction value to the terminal (S220).
  • the terminal corrects the physical parameter and transmits the initial ranging code 1 to the periodic ranging channel within a predefined validity period (S230).
  • the dedicated ranging code index, transmission region, and valid duration information are included in the AAI_RNG-ACK message.
  • the transmission region may indicate a ranging channel uniquely allocated so that the terminal can transmit a dedicated ranging code allocated through the message.
  • Table 2 shows a dedicated ranging code index, transmission region and valid duration when the ranging state is continuous and bit 3 of the adjustment parameter indication (API) field is 1.
  • the information may be included in the AAI_RNG-ACK message. The content of each information is shown in Table 1.
  • TBD A unique transmission region (eg, frame offset, opportunity index) assigned to the MS, to be used for dedicated ranging. valid duration ⁇ TBD Dedicated ranging code and Transmission region are valid for this parameter.
  • Table 3 shows a dedicated ranging code index, transmission region, and valid duration when the ranging state is continuous and the dedicated dedicated code flag is 1.
  • the information may be included in the AAI_RNG-ACK message. The content of each information is shown in Table 1.
  • the dedicated ranging code is allocated to the terminal through the AAI_HO-CMD message
  • the ranging channel information (subframe, opportunity index) together with the code is valid during the ranging start time (Ranging_Initiation_Deadline). Therefore, in another aspect of the present embodiment, some of the information transmitted through the AAI_RNG-ACK message may be omitted.
  • the base station After the base station transmits the AAI_RNG-ACK message, the base station determines the offset position of the predefined frame (for example, when the frame offset is 1, the next frame after the AAI_RNG-ACK message is transmitted) or the frame position where the AAI_RNG-ACK message is transmitted. If the ranging opportunity allocated by the SFH is not the allocated location, the ranging channel may be dynamically allocated. In this case, the ranging channel may be allocated to the same index (or subframe) as the opportunity index (or subframe) that received the corresponding ranging code. In addition, even if a ranging channel allocated through the SFH is allocated to the frame, a dedicated ranging channel may be dynamically allocated.
  • the usage period may be extended to the frame offset through the AAI_RNG-ACK message.
  • a dedicated flag (Dedicated_Flag) field is included in the AAI_RNG-ACK message, and when it is set to '1', it may indicate that the dedicated code and the ranging channel (opportunity index) are the same as the initial transmission. That is, when the dedicated flag is set to '1', it may represent that the dedicated raging code and ranging channel information allocated through the AAI_HO-CMD message are applied as it is.
  • the ranging code is the same as the initial one, and only a new ranging channel (opportunity index) is allocated. Indicates.
  • the AAI_RNG-ACK message includes a dedicated flag field (Dedicated_Flag), when set to '1' may include the opportunity index of the ranging channel and subframe information in which the index is located.
  • Dedicated_Flag a dedicated flag field
  • FIG 3 shows an example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • the dedicated ranging code and the ranging channel transmitted by the UE can be used for retransmission.
  • the preset frame offset is one.
  • the serving base station transmits a dedicated code '77' to the terminal through an AAI_HO-CMD message (S310).
  • the terminal transmits the allocated dedicated code to the target base station (S320).
  • the base station sets the ranging state for the code '77' received in the AAI_RNG-ACK message as the constant, and a new dedicated ranging code '87', dedicated.
  • the ranging channel (subframe index '6', opportunity index '2') information and the physical correction value are included and transmitted to the terminal (S330).
  • the dedicated ranging code ('87') to the opportunity index '2' of the subframe index '6' in the next frame of the frame in which the AAI_RNG-ACK message is received. Transmits to the target base station (S340).
  • the terminal may proceed with the subsequent ranging procedure.
  • FIG. 4 shows another example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • the code and the ranging channel transmitted by the terminal are used as they are when retransmission, and the frame offset is assumed to be 1.
  • FIG. 4 the code and the ranging channel transmitted by the terminal are used as they are when retransmission, and the frame offset is assumed to be 1.
  • the serving base station transmits a dedicated code '77' and ranging channel information (sub frame index '5') to the terminal through an AAI_HO-CMD message (S410).
  • the terminal transmits the allocated dedicated code to the target base station (S420).
  • the base station sets the ranging state for the received code '77' in the AAI_RNG-ACK message as the constant, and sets the dedicated flag and the physical correction value set to '1'. Include and transmit to the terminal (S430).
  • the ranging channel is transmitted to the target base station through a ranging channel having the same subframe index as the ranging channel (S440).
  • the terminal may proceed with the subsequent ranging procedure.
  • FIG 5 shows another example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • a dedicated ranging code is used as it is when the ranging code is retransmitted, and only the ranging channel is changed, and the frame offset is assumed to be 1.
  • the serving base station transmits a dedicated code '77' to the terminal through an AAI_HO-CMD message (S510).
  • the terminal transmits the allocated dedicated code to the target base station (S520).
  • the base station When the reception state of the corresponding ranging code is continuous, the base station sets the ranging state for the code '77' received in the AAI_RNG-ACK message as the constant, and the dedicated flag and dedicated ranging channel set to '1'.
  • the subframe index '6' and the opportunity index '2' are included and transmitted to the terminal (S530).
  • the terminal Since the terminal corrects the physical parameter and the frame offset according to the assumption is 1, the existing dedicated ranging code ('77') with the opportunity index '2' of the subframe index '6' in the next frame of the frame in which the AAI_RNG-ACK message is received. ') Is transmitted to the target base station (S540).
  • the terminal may proceed with the subsequent ranging procedure.
  • FIG. 6 illustrates another example of a ranging procedure according to another aspect of an embodiment of the present invention.
  • the procedures S610 to S650 shown in FIG. 6 are similar to the procedures S510 to S550 shown in FIG. 5, respectively. However, when the dedicated flag included in the AAI_RNG-ACK message transmitted to the terminal in step S630 is set to '1', this means extending the ranging start period. For simplicity of description, descriptions of overlapping procedures will be omitted.
  • a ranging region (subframe index, opportunity index) may be allocated through an AAI_HO-CMD message.
  • a terminal allocated with a dedicated ranging code and transmitted to a base station did not receive an AAI_RNG-ACK message in response (that is, detection failure-implicit NACK or explicit NACK), or AAI_RNG-ACK.
  • AAI_RNG-ACK AAI_RNG-ACK message in response
  • the ranging state is continuous in the message, it is proposed to immediately perform the ranging code retransmission without performing the backoff algorithm.
  • the terminal is the first ranging opportunity of the ranging channel allocated for each use (that is, the initial ranging channel when the ranging use of the terminal is initial ranging).
  • a ranging code retransmission may be performed in a handover ranging channel and a periodic ranging channel in the case of periodic ranging.
  • FIG. 7 shows an example of a ranging procedure according to another embodiment of the present invention.
  • the serving base station transmits a dedicated code '77' to the terminal through an AAI_HO-CMD message (S710).
  • the terminal transmits the allocated dedicated code to the target base station (S720).
  • the base station does not detect the ranging code, the corresponding code information is not included in the AAI_RNG-ACK message (S730).
  • the terminal may proceed with the subsequent ranging procedure.
  • the following describes the procedure after the base station successfully receives the dedicated ranging code.
  • the base station that has received the dedicated ranging code knows which terminal has transmitted the code.
  • the AAI_HO-CMD message may include not only a dedicated ranging code but also a station identifier (STID) previously assigned to the terminal by the base station.
  • the AAI_HO-CMD message may be broadcast-based or random. It is not necessary to transmit the AAI_RNG-ACK message based on the access identifier (RAID).
  • the AAI_RNG-ACK message is transmitted or not through reception of the corresponding code, and unicast transmission is possible.
  • the AAI_RNG-ACK message may include only parameters (eg, unicast indication, ranging state, API, physical parameter correction value according to the API) transmitted when unicast.
  • the base station may transmit whether to receive these codes through an AAI_RNG-ACK message in a broadcast form.
  • Determination of whether to transmit in any form may be performed by the base station determining transmission overhead in consideration of the number of codes received in the corresponding frame, whether a dedicated code is provided or whether a grant is granted in the AAI_RNG-ACK transmission timer. .
  • the transmission overhead is considered to be one A-MAP and one message size in the case of a broadcast form, and as many as A-MAP and a number of messages may be considered in the case of a unicast form. Can be.
  • the base station After transmitting the AAI_RNG-ACK message indicating that the code is normally received, the base station allocates an uplink resource so that the terminal can transmit the AAI_RNG-REQ message. Even in this case, the base station may allocate uplink resource information to the STID-based basic assignment map information element (basic assignment A-MAP IE) without assigning the RAID-based CDMA Allocation A-MAP IE.
  • basic assignment A-MAP IE basic assignment A-MAP IE
  • FIG. 8 illustrates an example of a ranging procedure including a medium access control message exchange according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal first transmits a dedicated ranging code to the base station (S810).
  • the base station successfully receives the corresponding code and transmits an AAI_RNG-ACK message to the terminal in unicast form based on the STID (S820).
  • the UE transmits an uplink resource for transmitting an AAI_RNG-REQ message through a unicast UL basic assignment A-MAP IE based on STID (S830).
  • the terminal transmits a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station through the allocated uplink resources (S840), and the base station sets the STID-based unicast downlink basic allocation map information to the resource region to which the AAI_RNG-RSP message is transmitted. It transmits through an element (unicast DL basic assignment A-MAP IE) (S850).
  • the UE may receive an AAI_RNG-RSP message through the corresponding downlink resource (S860).
  • FIG 9 illustrates another example of a ranging procedure including a medium access control message exchange according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal first transmits a dedicated ranging code to the base station (S910).
  • the base station successfully receives the corresponding code and transmits an AAI_RNG-ACK message to the terminal in the form of a broadcast (S920).
  • the terminal transmits an uplink resource for transmitting an AAI_RNG-REQ message through a unicast UL basic assignment A-MAP IE based on STID (S930).
  • the terminal transmits a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station through the allocated uplink resources (S940), and the base station sets the STID-based unicast downlink basic allocation map information to the resource region to which the AAI_RNG-RSP message is transmitted. It transmits through the element (unicast DL basic assignment A-MAP IE) (S950).
  • the UE may receive an AAI_RNG-RSP message through the corresponding downlink resource (S960).
  • FIG. 10 illustrates another exemplary ranging procedure including a medium access control message exchange according to another embodiment of the present invention.
  • a terminal first transmits a contention-based ranging code to a base station (S1010).
  • the base station successfully receives the corresponding code and transmits an AAI_RNG-ACK message to the terminal in a broadcast form (S1020).
  • the UE transmits an uplink resource for transmitting an AAI_RNG-REQ message through a CDMA allocation A-MAP IE based on a RAID (S1030).
  • the terminal transmits a ranging request (AAI_RNG-REQ) message to the base station through the allocated uplink resources (S1040), and the base station transmits resource area information to which the AAI_RNG-RSP message is transmitted to the terminal (S1050).
  • AAI_RNG-REQ ranging request
  • the resource area information may be transmitted to the terminal through a RAID-based CDMA allocation A-MAP IE or a broadcast DL basic assignment A-MAP IE. have.
  • the UE may receive an AAI_RNG-RSP message through the corresponding downlink resource (S1060).
  • 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. 11 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 above-described system information transmission / update procedure.
  • MAC medium access control
  • the processor of the terminal selects the ranging code, and controls to transmit the selected ranging code to the base station through the ranging opportunity for the ranging purpose.
  • the AAI_RNG-ACK message waits from the base station until a predetermined time point corresponding to the ranging application, and when the message is received, it is possible to check the reception status of the transmitted ranging code and determine the subsequent operation.
  • the parameter may be determined according to parameters included in the AAI_RNG-ACK message (eg, a new dedicated ranging code, a new ranging channel, a code validity period, a dedicated flag, etc.). Different subsequent operations may be performed as shown in FIGS. 1 to 10.
  • 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.
  • 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 and the relay station has a controller function, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, time division duplex (TDD) packet scheduling and channel for performing the above-described embodiments of the present invention.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • TDD time division duplex
  • MAC frame variable control high speed traffic real time control, handover, authentication and encryption, packet modulation and demodulation for data transmission, high speed packet channel coding and real time modem
  • the control function 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.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말과 기지국이 전용 레인징과 경쟁 기반(contention-based random access)의 레인징을 구분하여 효율적인 레인징 절차를 수행하는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법은, 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 레인징 코드가 전용 레인징 코드(dedicated ranging code)이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 "컨티뉴" 인 경우, 상기 제 1 메시지는 전용 플래그 필드, 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 레인징 수행 방법
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말과 기지국이 전용 레인징과 경쟁 기반(contention-based random access)의 레인징을 구분하여 효율적인 레인징 절차를 수행하는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.16 작업 그룹에서 제정한 주요한 표준으로는 고정 와이맥스(Fixed WiMAX)라고 불리우는 IEEE 802.16-2004와 모바일 와이맥스(mobile WiMAX)라고 불리우는 IEEE 802.16e-2005 (이하, 16e)가 있다. IEEE 802.16e-2005는 2005년 12월에 IEEE로부터 최종적으로 표준으로 승인이 되었다. 현재 버전의 모바일 와이맥스 기술의 근간이 되는 표준은 IEEE 802.16-2004, IEEE 802.16e-2005(이 문서는 IEEE 802.16-2004의 Corrigenda을 포함하고 있다), IEEE 802.16-2004/Corrigenda2/D8이다. 현재, 차기 버전의 모바일 와이맥스를 위한 IEEE 802.16m (이하, 16m)의 표준화가 IEEE 802.16 작업그룹 내의 TGm에서 진행 중이다.
최초 망 등록절차를 수행하는 과정에서, 단말이 기지국과의 상향링크 통신을 위한 전송 파라미터(주파수 오프셋, 시간 오프셋, 전송 전력)를 조정하는 과정을 초기 레인징(initial ranging)이라고 하며, 망 등록절차를 수행한 이후에 단말은 기지국과의 업링크 통신을 지속적으로 유지하기 위하여 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행하게 된다. 이 밖에도, 레인징의 종류로서 단말기가 핸드오버 동작 시에 절차를 간소화하기 위한 핸드오버 레인징(handover ranging)과, 단말이 전송할 데이터가 발생했을 때 상향링크 대역을 요청하는 과정에서 수행되는 대역 요청 레인징(bandwidth-request ranging)이 있다.
광대역 무선 접속 시스템에서 각 레인징 종류에 따라 레인징 수행 시 사용될 수 있는 CDMA 코드(또는 레인징 프리엠블: ranging preamble) 집합 및 CDMA 코드를 전송할 영역은 네트워크에 의해 시스템 정보를 방송하는 채널(예를 들어, UL-MAP)을 통해 할당된다. 따라서, 예를 들어, 특정 단말이 핸드오버 레인징을 수행하기 위해서는 핸드오버 레인징을 위한 CDMA 코드들 중에서 특정 코드를 선택하고, 선택된 코드를 초기 레인징 및 핸드오버 레인징 영역을 통해 네트워크로 전송함으로써 핸드오버 레인징을 요청해야 한다. 이러한 방식에 의해 네트워크 입장에서는 수신된 CDMA 코드 및 CDMA 코드가 전송된 구간을 통해 레인징의 종류를 구분할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, IEEE 802.16m 규격의 단말(AMS)은 초기 레인징 수행을 위하여 레인징 수행의 대상이 되는 기지국과 하향링크 동기를 획득하고 상향링크 전송 파라미터를 수신한다. 단말은 랜덤 백오프에 따라 레인징 슬롯(또는 레인징 기회: Ranging Opportunity)을 선택하고, 랜덤으로 초기 레인징 코드를 선택하여 선택한 레인징 슬롯에 전송한다. 레인징 코드를 수신한 기지국은 단말에 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지를 전송한다. 레인징 긍정응답 메시지는 소정 프레임에서 단말(들)이 전송한 레인징 코드, 코드의 수신상태 및 수신상태에 따른 물리 보정값 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 단말로부터 레인징 코드들을 수신하면, 그에 대한 응답으로 AAI_RNG-ACK 메시지의 할당정보를 방송 마스킹 코드(Broadcast Masking Code)를 이용한 방송 할당 맵 정보요소(Broadcast assignment A-MAP IE)를 통하여 단말로 전송한다. AAI_RNG-ACK 메시지가 비요청으로 특정 단말에 전송되는 경우에는, 유니캐스트 STID를 이용한 하향링크 기본 할당 맵 정보요소 (DL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 할당정보가 단말에 전달된다. 만일, 모든 레인징 코드가 성공적으로 수신된 등의 특정 조건의 경우 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송은 생략될 수 있다.
단말이 레인징 긍정응답 메시지를 수신하여 해당 메시지의 레인징 긍정응답 비트맵(RNG-ACK bitmap) 등을 확인한 결과, 단말이 선택한 레인징 슬롯에서 성공적으로 디코딩된 레인징 코드가 없거나 레인징 긍정응답 메시지에 해당 단말의 초기 레인징 시도에 대한 응답이 없는 경우, 단말은 자신이 시도한 초기 레인징이 실패한 것으로 판단할 수 있다. 그에 따라 단말은 초기 레인징 절차를 재시작하게 된다.
초기 레인징 수신이 성공한 경우, 기지국이 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 제공하는 응답으로 아래 세 가지 종류가 있을 수 있다. 그 첫째로, 레인징 상태(ranging status)가 컨티뉴(continue)인 경우 물리 보정값이 해당 메시지에 포함된다. 다음으로, 레인징 상태가 성공(success)인 경우 기지국은 단말에 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 할당한다. 이때, 물리 보정값이 더 포함될 수도 있다. 마지막으로 중단(abort)인 경우 기지국은 단말에 레인징 절차를 일정 기간동안 중단할 것을 요청할 수 있다.
단말은 레인징 상태가 컨티뉴인 경우 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함된 물리 보정값을 이용하여 레인징 절차를 속행하며, 성공인 경우 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받고 그를 통하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 기지국으로 전송한다.
AAI_RNG-ACK 메시지는 초기 레인징 뿐만 아니라 핸드오버/주기적(handover/periodic) 레인징에 대한 응답으로써, 기지국은 미리 정의되어진 시점(즉, 구간: transmission offset) 이내에 해당 메시지를 전송한다.
그런데, 일반적으로 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 "Continue" 상태 및 물리 보정 정보를 수신한 단말은 보정 정보에 맞게 타이밍, 전력, 주파수 등을 조절한다. 그 후, 초기 레인징 코드 영역(initial ranging sequence domain)에서 랜덤하게 선택한 CDMA ranging code를 기지국으로 전송한다. 이 과정에서 단말이 보낸 코드와 동일한 코드를 동일한 시점에 전송한 다른 단말이 존재한다면, 기지국은 충돌을 인식하고, 다음 절차(예를 들어, "Continue" 상태를 전송하거나 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 할당하는 단계)를 수행하지 않는다.
이 경우, 해당 단말은 초기 레인징 코드 전송 절차를 다시 수행하거나 다른 기지국으로 이동할 것이다. 이것은 일부 파라미터 재확인(즉, "continue" 상태에 따른 물리 파라미터 보정)을 위한 작업이 경쟁 기반(contention-base) 환경에서 이루어지기 때문이다. 이러한 과정은 초기 레인징 뿐만 아니라 핸드오버 레인징(handover ranging)이나 주기적 레인징(periodic ranging)에서도 발생한다.
따라서, "Continue" 상태를 수신한 단말의 레인징 후속 절차에서 재시도에 대한 충돌을 회피할 방법을 모색해야 한다.
또한, "continue" 상태를 수신한 단말이 레인징 코드를 재전송하는 경우, 백오프(backoff) 알고리즘에 의해 임의로 결정된 값만큼 기다린 후 다시 코드를 전송한다. 단말이 전송한 Ranging code가 전용 레인징 코드인 경우에도 백오프 알고리즘에 따른 대기 시간에는 차이가 없다. 백오프 알고리즘은 코드 충돌을 최소화하기 위한 방법으로써 사용되는 것이기 때문에, 전용 레인징 코드를 사용하는 단말에도 이를 동일하게 적용하는 것은 불필요한 딜레이를 야기시키게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 효율적인 레인징 수행 절차를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레인징 코드의 전송 상태가 컨티뉴인 경우 후속 절차로 코드 재전송에서 발생할 수 있는 충돌을 막기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전용 레인징 절차에서 발생할 수 있는 불필요한 지연시간을 방지할 수 있는 레인징 절차를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법은, 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 레인징 코드가 전용 레인징 코드(dedicated ranging code)이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 "컨티뉴" 인 경우, 상기 제 1 메시지는 전용 플래그 필드, 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 1 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고, 상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 2 레인징 코드를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고, 상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답은 레인징 상태(ranging status) 필드인 것이 바람직하다.
상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 레인징을 수행하는 방법은, 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 단말로 부터 수신하는 단계; 상기 제 1 레인징 코드가 상기 단말을 위한 식별자와 함께 미리 할당한 전용 레인징 코드인 경우, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 상기 식별자 기반의 유니캐스트 형태로 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 레인징 코드가 성공적으로 수신된 경우 상기 단말이 제 2 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원의 할당 정보를 제 1 맵 정보요소를 통해 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 2 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로 제 3 메시지를 상기 단말로 전송하기 위한 하향링크 자원 정보를 제 2 맵 정보요소를 통해 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 하향링크 자원 정보가 지시하는 하향링크 자원을 통하여 상기 제 3 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 단말을 위한 식별자는 스테이션 식별자(STID)이며, 상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이고, 상기 제 1 맵 정보요소는 상향링크 기본 할당 맵 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 3 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이고, 상기 제 2 맵 정보요소는 상기 STID를 이용한 유니캐스트 하향링크 기본 할당 맵 정보요소(DL basic assignment A-MAP IE)인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 3 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이고, 상기 제 2 맵 정보요소는 임의 접속 식별자(RAID) 기반의 CDMA 할당 맵 정보요소(CDMA allocation A-MAP IE)인 것이 바람직하다.
상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 레인징을 수행하는 단말 장치는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 수신하도록 제어하되, 상기 제 1 레인징 코드가 전용 레인징 코드(dedicated ranging code)이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 "컨티뉴" 인 경우, 상기 제 1 메시지는 전용 플래그 필드, 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 프로세서는 상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 1 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고, 상기 프로세서는 상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 2 레인징 코드를 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고, 상기 프로세서는 상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답은 레인징 상태(ranging status) 필드인 것이 바람직하다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 보다 효율적으로 후속 레인징 절차가 수행될 수 있다.
특히, 기지국으로 전송된 레인징 코드의 레인징 상태가 컨티뉴인 경우 단말이 레인징 코드를 재전송할 때 다른 단말이 전송한 레인징 코드와의 충돌이 방지될 수 있다.
또한, 전용 레인징 코드를 이용한 레인징 절차에서 불필요한 지연이 해소될 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 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 접속 제어 메시지 교환을 포함한 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 접속 제어 메시지 교환을 포함한 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 접속 제어 메시지 교환을 포함한 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 이하 본 발명의 실시예들은 효율적인 레인징 절차 수행 방법들 및 그를 수행하기 위한 장치 구조를 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.
레인징 코드는 크게 경쟁 기반으로 동작할 단말들을 위한 코드 세트와 비경쟁 기반으로 동작할 단말들을 위한 코드세트로 구분할 수 있다. 경쟁 기반으로 동작할 단말들은 기지국에게 어떤 목적으로 레인징을 수행하는지를 알려야 한다. 따라서 경쟁 기반으로 동작할 단말들을 위한 코드 세트는 일반적인 초기, 핸드오버 및 주기적 레인징(initial ranging, HO ranging, periodic ranging)을 위한 코드 세트들로 각각 나눠질 수 있다.
기지국은 비경쟁모드로 동작할 단말들에게 그 단말이 사용할 ranging code와 전송 위치를 AAI_HO-CMD 메시지 등을 통하여 할당한다. 따라서, 할당한 전송 위치에 전송된 해당 ranging code는 기지국이 어떤 단말에 의해 어떤 목적으로 보냈는지를 이미 알고 있다. 그러므로 더 이상 코드세트를 나눌 필요가 없을 수 있다.
예를 들어, 핸드오버를 수행할 단말 A에게 ranging code index 1를 할당한다면, ranging code index 1을 수신한 기지국은 단말 A가 핸드오버 목적으로 해당 코드를 전송한 것임을 안다. 그런데, 해당 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우 단말은 다시 경쟁 기반의 레인징 코드 전송을 수행해야 하는 문제점이 있다.
제 1 실시예
본 발명의 일 실시예에서는 단말에 미리 할당된 전용 레인징 코드의 전송 결과가 컨티뉴인 경우, 기지국은 AAI_RNG-ACK 메시지에 해당 단말이 코드 재전송을 수행하기 위한 코드 및 레인징 채널 정보를 포함시킬 것을 제안한다.
이때, AAI_RNG-ACK 메시지에 포함되는 레인징 채널은 본 목적만을 위하여 기지국에 의해 동적으로 할당된 레인징 채널일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 AAI_RNG-ACK 메시지에는 "continue" 상태를 지시하는 레인징 상태(ranging status) 정보, 물리 파라미터 보정값과 함께 아래와 같은 정보들이 포함된다.
-전용 레인징 코드(dedicated ranging code)
-레인징 채널: 수퍼프레임, 프레임, 서브프레임, 기회 인덱스(opportunity) 중 적어도 하나의 정보로 지시될 수 있다.
-전용 레인징 코드의 유효기간: 레인징 채널의 위치가 기준이 될 수 있다.
상술한 정보를 포함하는 AAI_RNG-ACK 메시지에서. 전용 레인징 코드는 1) 레인징의 종류(목적)에 따라 구분될 수도 있고, 2)그에 관계없이 경쟁/비경쟁 방식으로 구분될 수도 있다.
1)레인징 채널이 경쟁/비경쟁 방식에 따라 구분되지 않고, 전용 레인징 코드가 레인징의 목적에 따라 선택되는 경우, 레인징 코드 세트가 경쟁/비경쟁에 관계없이 정해지는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 이러한 경우의 레인징 코드 세트는 경쟁 기반의 레인징을 수행하는 단말을 위한 코드 세트와 전용 레인징 코드를 사용하여 레인징을 수행하는 단말을 위한 코드 세트로 별도로 설정되는 것이 바람직하다. 별도로 설정된 코드 세트에 대한 정보는 S-SFH를 통해 기지국이 단말에 알려주거나, 시스템 파라미터로 미리 정의될 수 있다.
2) 레인징의 목적에 관계없이 경쟁/비경쟁 방식으로 구분되는 경우, 미리 전용 레인징 코드 세트(dedicated ranging code set)가 정의될 수 있다. 이러한 전용 레인징 코드 세트는 S-SFH를 통해 기지국이 단말에 알려주거나, 시스템 파라미터로 미리 정의될 수 있다.
여기서, AAI_RNG-ACK 메시지는 IEEE 802.16m 시스템에서 적용되며, IEEE 802.16e 시스템에서는 RNG-RSP 메시지로 대체될 수 있다.
한편, 본 실시예의 다른 양상에서는, 초기 전송한 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우, 초기 전송한 레인징 코드와 동일한 레인징 코드를 다른 목적의 레인징을 위한 레인징 채널에 전송할 것을 제안한다. 본 양상에 따른 레인징 수행 방법은 레인징의 종류에 관계없이 레인징 코드의 포맷과 레인징 채널의 포맷이 동일한 경우 특히 유용할 수 있다. 이를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 단말은 초기 레인징 코드 1을 기지국의 초기 레인징 채널로 전송한다(S110).
기지국은 해당 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에 레인징 상태를 컨티뉴로 설정하고, 물리 보정값 및 레인징 채널의 스케쥴링 정보를 포함시켜 단말로 전송한다(S120). 여기서, 레인징 채널의 스케쥴링 정보는, 레인징 코드를 재전송할 레인징 채널의 위치 및 유효 기간에 대한 정보를 포함한다.
그에 따라 단말은 물리 파라미터를 보정하고, 스케쥴링 정보가 지시하는 시점에서 주기적 레인징 채널로 초기 레인징 코드 1을 전송한다(S130).
한편, 레인징 채널의 스케쥴링 정보가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함되지 않을 수도 있다. 이러한 경우의 레인징 수행 절차를 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 2에서는 레인징 채널의 스케쥴링 정보가 포함되지 않고, 미리 코드를 전송할 수 있는 유효 기간이 정해지며, 유효 기간의 시작 시점 또한 미리 정해진 것으로 가정한다. 시작 시점은, AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한 시점으로부터 소정 오프셋(offset 1)으로 계산되거나, 레인징 코드를 처음 전송한 시점으로부터 소정 오프셋(offset 2)으로 계산될 수 있다. 이러한 오프셋과 유효기간은 S-SFH를 통해 단말로 전송되거나, 시스템 파라미터로 미리 결정된 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 단말은 초기 레인징 코드 1을 기지국의 초기 레인징 채널로 전송한다(S210).
기지국은 해당 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에 레인징 상태를 컨티뉴로 설정하고, 물리 보정값을 포함시켜 단말로 전송한다(S220).
그에 따라 단말은 물리 파라미터를 보정하고, 미리 정의된 유효 기간 내에 서 주기적 레인징 채널로 초기 레인징 코드 1을 전송한다(S230).
이하에서는, 본 실시예를 구현하기 위한 보다 구체적인 AAI_RNG-ACK 메시지 형태를 표 1 내지 표 3을 참조하여 설명한다.
표 1
Syntax Size (bits) Notes
RNG-ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity. 0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is detected.
For (i=0; N_RNG_Slots; i++) { -
If (RNG-ACK Bitmap[i] == 1) { -
Number of Received codes (L) TBD The number of ranging code indices included in this ACK A-MAP IE.
For (j=0; j<L; j++) { -
Code index TBD Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { -
dedicated ranging code index TBD A unique code assigned to the AMS, to be used for dedicated ranging. Code is from the dedicated ranging code set.
transmission region TBD A unique transmission region (e.g., frame offset, opportunity index) assigned to the MS, to be used for dedicated ranging.
valid duration TBD Dedicated ranging code and Transmission region are valid for this parameter.
API 3 Adjustment parameters indication Bit#0: “1” Timing Offset Adjustment is included; Bit#1: “1” Power Level Adjustment is included; Bit#2: “1” Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){
Timing Offset Adjustment 10 Tx timing offset adjustment
}
If (API bit#1==1){
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) {
Frequency Offset Adjustment } } } } } 8 Tx frequency offset adjustment
표 1을 참조하면, 레인징 상태(Ranging Status)가 컨티뉴인 경우 전용 레인징 코드 인덱스(dedicated ranging code index), 전송 영역(transmission region) 및 유효시간(valid duration) 정보가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함될 수 있다. 전송 영역은 본 메시지를 통해 할당되는 전용 레인징 코드를 단말이 전송할 수 있도록 유니크하게 할당된 레인징 채널을 지시할 수 있다.
표 2
Syntax Size (bits) Notes
RNG-ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity. 0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is detected.
For (i=0; N_RNG_Slots; i++) { -
If (RNG-ACK Bitmap[i] == 1) { -
Number of Received codes (L) TBD The number of ranging code indices included in this ACK A-MAP IE.
For (j=0; j<L; j++) { -
Code index TBD Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { -
API 4 Adjustment parameters indication Bit#0: “1” Timing Offset Adjustment is included; Bit#1: “1” Power Level Adjustment is included; Bit#2: “1” Frequency Offset Adjustment is included; Bit#3: “1” dedicated ranging code, transmission position and valid duration are included;
If( API bit#0==1){
Timing Offset Adjustment 10 Tx timing offset adjustment
}
If (API bit#1==1){
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) {
Frequency Offset Adjustment } 8 Tx frequency offset adjustment
If (API bit#3==1) {
dedicated ranging code index TBD A unique code assigned to the AMS, to be used for dedicated ranging. Code is from the dedicated ranging code set.
transmission region TBD A unique transmission region (e.g., frame offset, opportunity index) assigned to the MS, to be used for dedicated ranging.
valid duration }} } } } TBD Dedicated ranging code and Transmission region are valid for this parameter.
표 2에서는 레인징 상태가 컨티뉴이고, 조절 파라미터 지시(API) 필드의 비트 3이 1인 경우에 전용 레인징 코드 인덱스(dedicated ranging code index), 전송 영역(transmission region) 및 유효시간(valid duration) 정보가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함될 수 있다. 각 정보의 내용은 표 1과 같다.
표 3
Syntax Size (bits) Notes
RNG-ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity. 0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is detected.
For (i=0; N_RNG_Slots; i++) { -
If (RNG-ACK Bitmap[i] == 1) { -
Number of Received codes (L) TBD The number of ranging code indices included in this ACK A-MAP IE.
For (j=0; j<L; j++) { -
Code index TBD Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { -
Dedicated_Code_Flag 1 Dedicated_Code_FLAG ‘0’ indicates that dedicated ranging code, transmission region and valid duration are not included. Dedicated_Code_FLAG ‘1’ indicates that dedicated ranging code, transmission region and valid duration are included.
If(Dedicated_Code_Flag ==1){
dedicated ranging code index TBD A unique code assigned to the AMS, to be used for dedicated ranging. Code is from the dedicated ranging code set.
transmission region TBD A unique transmission region (e.g., frame offset, opportunity index) assigned to the MS, to be used for dedicated ranging.
valid duration } TBD Dedicated ranging code and Transmission region are valid for this parameter.
API 3 Adjustment parameters indication Bit#0: “1” Timing Offset Adjustment is included; Bit#1: “1” Power Level Adjustment is included; Bit#2: “1” Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){
Timing Offset Adjustment 10 Tx timing offset adjustment
}
If (API bit#1==1){
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) {
Frequency Offset Adjustment } } } } } 8 Tx frequency offset adjustment
표 3에서는 레인징 상태가 컨티뉴이고, 전용 레인징 코드 플래그(dedicated code Flag)가 1인 경우에 전용 레인징 코드 인덱스(dedicated ranging code index), 전송 영역(transmission region) 및 유효시간(valid duration) 정보가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함될 수 있다. 각 정보의 내용은 표 1과 같다.
한편, AAI_HO-CMD 메시지를 통해 전용 레인징 코드가 단말에 할당될 때, 코드와 함께 레인징 채널 정보(서브프레임, 기회 인덱스)는 레인징 개시 기한(Ranging_Initiation_Deadline) 동안 유효하다. 따라서, 본 실시예의 또 다른 양상에서는 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 전달되는 정보 중 일부가 생략될 수 있다.
기지국은 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송한 후 미리 정의된 프레임의 오프셋 위치(예를 들어, 프레임 오프셋이 1인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지가 전송된 다음 프레임) 또는 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송된 프레임 위치에 SFH에 의해 할당된 레인징 기회가 할당된 위치가 아닌 경우, 레인징 채널을 동적으로 할당할 수 있다. 이때, 해당 전용 레인징 코드를 수신한 기회 인덱스(또는 서브프레임)와 동일한 인덱스(또는 서브프레임)에 레인징 채널이 할당될 수 있다. 또한, 해당 프레임에 SFH를 통해 할당된 레인징 채널이 할당되더라도 이와 별도로 전용 레인징 채널이 동적으로 할당될 수 있다.
만일, 레인징 개시 기한이 만료되고, AAI_HO-CMD 메시지를 통해 할당된 전용 레인징 코드나 레인징 채널이 사용될 수 없다고 기지국이 판단한 경우에는 AAI_RNG-ACK메시지를 통해 새로운 코드나 레인징 채널이 할당될 수 있다. 이와 달리, 레인징 개시 기한은 만료되었으나, 레인징 코드나 레인징 채널이 사용될 수 있다고 기지국이 판단한 경우에는 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 상기 프레임 오프셋까지 그 사용기간을 연장할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예의 또 다른 양상을 구현하기 위한 보다 구체적인 AAI_RNG-ACK 메시지 형태를 표 4 내지 표 6을 참조하여 설명한다.
표 4
Syntax Size (bits) Notes
RNG-ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity. 0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is detected.
For (i=0; N_RNG_Slots; i++) { -
If (RNG-ACK Bitmap[i] == 1) { -
Number of Received codes (L) TBD The number of ranging code indices included in this ACK A-MAP IE.
For (j=0; j<L; j++) { -
Code index TBD Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { -
Dedicated_Flag 1 Dedicated_FLAG ‘0’ indicates that no dedicated ranging code and opportunity are provided. Dedicated_FLAG ‘1’ indicates that dedicated ranging code and opportunity are not changed.
API 3 Adjustment parameters indication Bit#0: “1” Timing Offset Adjustment is included; Bit#1: “1” Power Level Adjustment is included; Bit#2: “1” Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){
Timing Offset Adjustment 10 Tx timing offset adjustment
}
If (API bit#1==1){
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) {
Frequency Offset Adjustment } } } } } 8 Tx frequency offset adjustment
표 4를 참조하면, AAI_RNG-ACK 메시지에 전용 플래그(Dedicated_Flag) 필드가 포함되어, '1'로 설정되는 경우 전용 코드 및 레인징 채널(기회 인덱스)이 초기 전송과 동일함을 지시할 수 있다. 즉, 전용 플래그가 '1'로 설정되는 경우에는 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 할당된 전용 레이징 코드 및 레인징 채널 정보가 그대로 적용됨을 나타낼 수 있다.
표 5
Syntax Size (bits) Notes
RNG-ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity. 0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is detected.
For (i=0; N_RNG_Slots; i++) { -
If (RNG-ACK Bitmap[i] == 1) { -
Number of Received codes (L) TBD The number of ranging code indices included in this ACK A-MAP IE.
For (j=0; j<L; j++) { -
Code index TBD Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { -
Dedicated_Flag 1 Dedicated_FLAG ‘0’ indicates that no dedicated ranging code and opportunity are provided. Dedicated_FLAG ‘1’ indicates that dedicated ranging code and opportunity are provided.
If (Dedicated_Flag == 1) {
Opportunity index } TBD index of ranging opportunity assigned to the AMS, to be used for dedicated ranging.
API 3 Adjustment parameters indication Bit#0: “1” Timing Offset Adjustment is included; Bit#1: “1” Power Level Adjustment is included; Bit#2: “1” Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){
Timing Offset Adjustment 10 Tx timing offset adjustment
}
If (API bit#1==1){
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) {
Frequency Offset Adjustment } } } } } 8 Tx frequency offset adjustment
표 5를 참조하면, AAI_RNG-ACK 메시지에 전용 플래그(Dedicated_Flag) 필드가 포함되어, '1'로 설정되는 경우 레인징 코드는 초기와 동일하고, 새로운 레인징 채널(기회 인덱스)만 할당되는 형태를 나타낸다.
표 6
Syntax Size (bits) Notes
RNG-ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity. 0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is detected.
For (i=0; N_RNG_Slots; i++) { -
If (RNG-ACK Bitmap[i] == 1) { -
Number of Received codes (L) TBD The number of ranging code indices included in this ACK A-MAP IE.
For (j=0; j<L; j++) { -
Code index TBD Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { -
Dedicated_Flag 1 Dedicated_FLAG ‘0’ indicates that no dedicated ranging code and opportunity are provided. Dedicated_FLAG ‘1’ indicates that dedicated ranging code and opportunity are provided.
If (Dedicated_Flag == 1) {
Subframe index 3 index of subframe including ranging opportunity assigned to the AMS, to be used for dedicated ranging.
Opportunity index } TBD index of ranging opportunity assigned to the AMS, to be used for dedicated ranging.
API 3 Adjustment parameters indication Bit#0: “1” Timing Offset Adjustment is included; Bit#1: “1” Power Level Adjustment is included; Bit#2: “1” Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){
Timing Offset Adjustment 10 Tx timing offset adjustment
}
If (API bit#1==1){
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) {
Frequency Offset Adjustment } } } } } 8 Tx frequency offset adjustment
표 6을 참조하면, AAI_RNG-ACK 메시지에 전용 플래그(Dedicated_Flag) 필드가 포함되어, '1'로 설정되는 경우 레인징 채널의 기회 인덱스 및 해당 인덱스가 위치하는 서브프레임 정보가 포함될 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 양상에 따른 레인징 수행 절차를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 3에서는 단말이 전송한 전용 레인징 코드 및 레인징 채널과 다르게 할당하여 재전송시 사용할 수 있도록 하는 경우를 가정한다. 또한, 미리 설정된 프레임 오프셋은 1인 것으로 가정한다.
도 3을 참조하면, 서빙 기지국이 단말에 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 전용 코드('77')를 전송한다(S310).
그에 따라 단말은 할당된 전용 코드를 타겟 기지국으로 전송한다(S320).
기지국은 해당 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에 수신된 코드('77')에 대한 레인징 상태를 컨티뉴로 설정하고, 새로운 전용 레인징 코드('87'), 전용 레인징 채널(서브프레임 인덱스 '6', 기회 인덱스 '2') 정보 및 물리 보정값을 포함시켜 단말로 전송한다(S330).
단말은 물리 파라미터를 보정하고, 가정에 따른 프레임 오프셋이 1이므로 AAI_RNG-ACK 메시지가 수신된 프레임의 다음 프레임에서 서브프레임 인덱스 '6'의 기회 인덱스 '2'로 전용 레인징 코드('87')를 타겟 기지국으로 전송한다(S340).
기지국이 해당 레인징 코드가 성공적으로 수신됨을 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 알리면(S350), 단말은 후속 레인징 절차를 진행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 4에서는 단말이 전송한 코드와 레인징 채널을 재전송시에도 그대로 사용하도록 하며, 프레임 오프셋은 1인 것으로 가정한다.
도 4를 참조하면, 서빙 기지국이 단말에 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 전용 코드('77') 및 레인징 채널 정보(서브 프레임 인덱스 '5')를 전송한다(S410).
그에 따라 단말은 할당된 전용 코드를 타겟 기지국으로 전송한다(S420).
기지국은 해당 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에 수신된 코드('77')에 대한 레인징 상태를 컨티뉴로 설정하고, '1' 로 설정된 전용 플래그 및 물리 보정값을 포함시켜 단말로 전송한다(S430).
단말은 물리 파라미터를 보정하고, 전용 플래그가 1로 설정되었으므로 가정에 따른 프레임 오프셋이 1이므로 AAI_RNG-ACK 메시지가 수신된 프레임의 다음 프레임에서 최초 전송한 전용 레인징 코드('77')를 최초 전송한 레인징 채널과 동일한 서브프레임 인덱스의 레인징 채널을 통해 타겟 기지국으로 전송한다(S440).
기지국이 해당 레인징 코드가 성공적으로 수신됨을 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 알리면(S450), 단말은 후속 레인징 절차를 진행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 5에서는 레인징 코드 재전송시 전용 레인징 코드는 그대로 사용하고, 레인징 채널만 변경하는 경우를 나타내며, 프레임 오프셋은 1인 것으로 가정한다.
도 5를 참조하면, 서빙 기지국이 단말에 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 전용 코드('77')를 전송한다(S510).
그에 따라 단말은 할당된 전용 코드를 타겟 기지국으로 전송한다(S520).
기지국은 해당 레인징 코드의 수신 상태가 컨티뉴인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에 수신된 코드('77')에 대한 레인징 상태를 컨티뉴로 설정하고, '1'로 설정된 전용 플래그, 전용 레인징 채널(서브프레임 인덱스 '6', 기회 인덱스 '2') 정보 및 물리 보정값을 포함시켜 단말로 전송한다(S530).
단말은 물리 파라미터를 보정하고, 가정에 따른 프레임 오프셋이 1이므로 AAI_RNG-ACK 메시지가 수신된 프레임의 다음 프레임에서 서브프레임 인덱스 '6'의 기회 인덱스 '2'로 기존의 전용 레인징 코드('77')를 타겟 기지국으로 전송한다(S540).
기지국이 해당 레인징 코드가 성공적으로 수신됨을 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 알리면(S550), 단말은 후속 레인징 절차를 진행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 따른 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 6에 나타난 S610 내지 S650 절차는 도 5에 나타난 S510 내지 S550 절차와 각각 유사하다. 다만, S630 단계에서 단말에 전송되는 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함되는 전용 플래그가 '1'로 설정되는 경우, 이는 레인징 개시 기한의 연장을 의미한다. 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 절차의 설명은 생략하기로 한다.
상술한 본 실시예의 또 다른 양상은 기지국이 레인징 기회를 동적으로 할당하는 경우를 중심으로 기술되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 레인징 기회를 동적으로 할당하지 않고 S-SFH에 의해 알려주는 방법에도 적용될 수 있다. 또한, 도면에 도시되지 않았으나 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 레인징 영역(서브프레임 인덱스, 기회 인덱스)가 할당될 수도 있다.
제 2 실시예
본 발명의 다른 실시예에서는, 전용 레인징 코드를 할당받아 기지국으로 전송한 단말이 그에 대한 응답으로 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못하였거나(즉, 탐지 실패 - implicit NACK 또는 explicit NACK), AAI_RNG-ACK 메시지에 레인징 상태가 컨티뉴인 경우, 백오프 알고리즘 수행 없이 바로 레인징 코드 재전송을 수행할 것을 제안한다.
즉, 기지국의 탐지 실패 또는 레인징 상태가 컨티뉴인 경우, 단말은 각 용도별로 할당된 레인징 채널의 첫 번째 레인징 기회(즉, 단말의 레인징 용도가 초기 레인징인 경우에는 초기 레인징 채널, 핸드오버 레인징인 경우에는 핸드오버 레인징 채널, 주기적 레인징인 경우에는 주기적 레인징 채널)에서 레인징 코드 재전송을 수행할 수 있다.
이를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 서빙 기지국이 단말에 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 전용 코드('77')를 전송한다(S710).
그에 따라 단말은 할당된 전용 코드를 타겟 기지국으로 전송한다(S720).
기지국이 해당 레인징 코드를 검출하지 못한 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에는 해당 코드 정보가 포함되지 않는다(S730).
자신이 전송한 코드가 포함되지 않은 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한 단말은 기지국이 해당 코드를 수신하지 못함을 판단하고(S740), 다음 프레임의 첫 핸드오버 레인징 채널에 전용 레인징 코드 '77'을 재전송한다(S750).
기지국이 해당 레인징 코드가 성공적으로 수신됨을 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 알리면(S760), 단말은 후속 레인징 절차를 진행할 수 있다.
이하에서는 전용 레인징 코드를 기지국이 성공적으로 수신한 이후의 절차를 설명한다.
전용 레인징 코드를 수신한 기지국은 해당 코드를 전송한 단말이 어떤 단말인지 알고 있다. 또한, AAI_HO-CMD 메시지에는 전용 레인징 코드 뿐만 아니라, 기지국이 단말에 미리 할당한 스테이션 식별자(STID)가 포함될 수도 있는데, 이러한 경우라면 해당 단말이 이미 STID를 획득했기 때문에 방송(broadcast)기반 또는 임의접속식별자(RAID) 기반으로 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송할 필요가 없다.
따라서, 해당 코드에 대한 수신 여부를 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 전달하되, 유니캐스트 형태의 전송이 가능하다. 이 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에는 유니캐스트일 때 전송하는 파라미터들(예를 들어, 유니캐스트 인디케이션, 레인징 상태, API, API에 따른 물리 파라미터 보정값 등)만 포함될 수 있다.
또한, 해당 프레임 내에서 여러 개의 레인징 코드(전용 레인징 코드 포함)들이 수신된 경우, 기지국은 이들 코드에 대한 수신 여부를 방송 형태의 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 전송할 수 있다.
어떠한 형태로 전송할지 여부에 대한 결정은 기지국이 해당 프레임에서 수신된 코드의 개수 및 전용 코드 여부, AAI_RNG-ACK 전송 타이머 내의 그랜드(grant) 여부 등을 고려하여 전송 오버헤드를 판단하여 수행할 수 있다. 전송 오버헤드는 브로브캐스트 형태인 경우 하나의 A-MAP 과 하나의 메시지에 해당하는 크기가 고려되고, 유니캐스트 형태인 경우 메시지 개수만큼의 A-MAP과 다수개의 메시지에 해당하는 크기가 고려될 수 있다.
해당 코드가 정상적으로 수신됨을 지시하는 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송한 후, 기지국은 단말이 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있도록 상향링크 자원을 할당한다. 이 경우에도 기지국은 RAID 기반의 CDMA Allocation A-MAP IE로 할당하지 않고 STID 기반의 기본 할당 맵 정보요소(basic assignment A-MAP IE)로 상향링크 자원 정보를 할당할 수 있다.
이하에서는, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 레인징 절차를 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 접속 제어 메시지 교환을 포함한 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 8에서는 단말이 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 미리 STID를 할당받은 것으로 가정한다.
도 8을 참조하면, 먼저 단말은 전용 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S810).
기지국은 해당 코드를 성공적으로 수신하여 AAI_RNG-ACK 메시지를 STID 기반으로 유니캐스트 형태로 단말에 전송한다(S820).
또한, 단말이 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 STID 기반의 유니캐스트 상향링크 기본 할당 맵 정보요소(unicast UL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 전송한다(S830).
단말은 할당받은 상향링크 자원을 통하여 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 기지국으로 전송하고(S840), 기지국은 AAI_RNG-RSP 메시지가 전송될 자원 영역을 STID 기반의 유니캐스트 하향링크 기본 할당 맵 정보요소(unicast DL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 전송한다(S850).
이후 단말은 해당 하향링크 자원을 통해 AAI_RNG-RSP 메시지를 수신할 수 있다(S860).
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 접속 제어 메시지 교환을 포함한 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 9에서는 단말이 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 미리 STID를 할당받은 것으로 가정한다.
도 9를 참조하면, 먼저 단말은 전용 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S910).
기지국은 해당 코드를 성공적으로 수신하여 AAI_RNG-ACK 메시지를 방송(Broadcast) 형태로 단말에 전송한다(S920).
또한, 단말이 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 STID 기반의 유니캐스트 상향링크 기본 할당 맵 정보요소(unicast UL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 전송한다(S930).
단말은 할당받은 상향링크 자원을 통하여 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 기지국으로 전송하고(S940), 기지국은 AAI_RNG-RSP 메시지가 전송될 자원 영역을 STID 기반의 유니캐스트 하향링크 기본 할당 맵 정보요소(unicast DL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 전송한다(S950).
이후 단말은 해당 하향링크 자원을 통해 AAI_RNG-RSP 메시지를 수신할 수 있다(S960).
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 접속 제어 메시지 교환을 포함한 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 먼저 단말은 경쟁 기반의 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S1010).
기지국은 해당 코드를 성공적으로 수신하여 AAI_RNG-ACK 메시지를 방송 형태로 단말에 전송한다(S1020).
또한, 단말이 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 RAID 기반의 CDMA 할당 맵 정보요소(CDMA allocation A-MAP IE)를 통하여 전송한다(S1030).
단말은 할당받은 상향링크 자원을 통하여 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지를 기지국으로 전송하고(S1040), 기지국은 AAI_RNG-RSP 메시지가 전송될 자원 영역정보를 단말로 전송한다(S1050).
이때, 자원 영역 정보는 RAID 기반의 CDMA 할당 맵 정보요소(CDMA allocation A-MAP IE) 또는 방송 형태의 하향링크 기본 할당 맵 정보요소(Broadcast DL basic assignment A-MAP IE)를 통해 단말에 전송될 수 있다.
이후 단말은 해당 하향링크 자원을 통해 AAI_RNG-RSP 메시지를 수신할 수 있다(S1060).
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 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 11을 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 시스템 정보 전송/갱신 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
특히, 단말의 프로세서는 레인징 코드를 선택하고, 선택된 레인징 코드를 레인징 용도에 맞는 레인징 기회를 통하여 기지국으로 전송하도록 제어한다. 또한, 해당 레인징 용도에 따른 기 설정된 시점까지 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지를 대기하고, 해당 메시지가 수신되면 그를 이용하여 전송한 레인징 코드의 수신상태를 확인하고 후속 동작을 판단할 수 있다. 이때, AAI_RNG-ACK 메시지에 레인징 상태가 컨티뉴인 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에 포함된 파라미터(예를 들어, 새로운 전용 레인징 코드, 새로운 레인징 채널, 코드 유효 기간, 전용 플래그 등)에 따라 도 1 내지 도 10에 나타난 바와 같은 서로 다른 후속 동작을 수행할 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 데이터들의 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, 기지국 및 중계국은 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.
상술한 바와 같은 광대역 무선 접속 시스템에서 보다 효율적인 레인징 수행 절차 및 이를 위한 단말 구조는 IEEE802.16m 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE802.xx 시스템 이외에도 3GPP/3GPP2와 같은 다른 다양한 이동통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 레인징 코드가 전용 레인징 코드(dedicated ranging code)이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 "컨티뉴" 인 경우,
    상기 제 1 메시지는,
    전용 플래그 필드, 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우,
    상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 1 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고,
    상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 2 레인징 코드를 전송하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고,
    상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답은 레인징 상태(ranging status) 필드인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  6. 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국의 레인징 수행 방법에 있어서,
    레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 단말로 부터 수신하는 단계;
    상기 제 1 레인징 코드가 상기 단말을 위한 식별자와 함께 미리 할당한 전용 레인징 코드인 경우, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 상기 식별자 기반의 유니캐스트 형태로 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 레인징 코드가 성공적으로 수신된 경우 상기 단말이 제 2 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원의 할당 정보를 제 1 맵 정보요소를 통해 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 제 2 메시지에 대한 응답으로 제 3 메시지를 상기 단말로 전송하기 위한 하향링크 자원 정보를 제 2 맵 정보요소를 통해 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 하향링크 자원 정보가 지시하는 하향링크 자원을 통하여 상기 제 3 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 레인징 수행 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고,
    상기 단말을 위한 식별자는 스테이션 식별자(STID)이며,
    상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이고,
    상기 제 1 맵 정보요소는 상향링크 기본 할당 맵 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE)인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 3 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이고,
    상기 제 2 맵 정보요소는,
    상기 STID를 이용한 유니캐스트 하향링크 기본 할당 맵 정보요소(DL basic assignment A-MAP IE)인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 3 메시지는 레인징 응답(AAI_RNG-RSP) 메시지이고,
    상기 제 2 맵 정보요소는,
    임의 접속 식별자(RAID) 기반의 CDMA 할당 맵 정보요소(CDMA allocation A-MAP IE)인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법
  11. 광대역 무선 접속 시스템에서 레인징을 수행하는 단말 장치에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지를 수신하도록 제어하되,
    상기 제 1 레인징 코드가 전용 레인징 코드(dedicated ranging code)이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 "컨티뉴" 인 경우, 상기 제 1 메시지는 전용 플래그 필드, 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는, 단말 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 1 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 코드 및 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 2 레인징 코드를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 전용 플래그 필드가 '1'로 설정되어 포함되는 경우, 상기 제 1 메시지에는 상기 제 2 레인징 기회 정보가 포함되고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 메시지가 수신된 시점으로부터 미리 설정된 프레임 오프셋에 해당하는 프레임이 경과된 프레임의 제 2 레인징 기회 정보가 지시하는 레인징 기회에 상기 제 1 레인징 코드를 재전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답은 레인징 상태(ranging status) 필드인 것을 특징으로 하는 단말 장치.
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