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KR20050029254A - 광대역 무선 통신시스템의 슬리핑 스테이트에서 모드간의상태 천이를 위한 웨이크업 채널 전송 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선 통신시스템의 슬리핑 스테이트에서 모드간의상태 천이를 위한 웨이크업 채널 전송 장치 및 방법 Download PDF

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KR20050029254A
KR20050029254A KR1020030065389A KR20030065389A KR20050029254A KR 20050029254 A KR20050029254 A KR 20050029254A KR 1020030065389 A KR1020030065389 A KR 1020030065389A KR 20030065389 A KR20030065389 A KR 20030065389A KR 20050029254 A KR20050029254 A KR 20050029254A
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KR
South Korea
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channel signal
wake
control channel
terminal
base station
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Application number
KR1020030065389A
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김소현
강현정
이성진
손영문
손중제
구창회
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 소정의 기지국이 상기 기지국의 영역에 속한 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널을 통해 상기 각 단말기들의 제어 정보를 전송하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국으로부터 전송되는 제어 채널 신호를 복조하는 방법에 있어서, 상기 제어 채널 신호가 상기 단말기에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호를 수신하는 과정과, 상기 웨이크업 채널 신호 중 상기 단말기에 해당하는 영역에 포함된 웨이크업 채널 지시자 정보를 확인하는 과정과, 상기 웨이크업 채널 지시자 정보에 따라 상기 제어 채널 신호의 복조 여부를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

광대역 무선 통신시스템의 슬리핑 스테이트에서 모드간의 상태 천이를 위한 웨이크업 채널 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING WAKEUP CHANNEL FOR STATE TRANSITION IN BROADBAND WIRELESSE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중 접속 방법을 사용하는 이동통신 시스템의 슬리핑 스테이트에서 모드간 상태 천이를 위한 웨이크업 채널을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS'라 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 현재 3세대(3rd Generation; 이하 '3G'라 한다) 통신 시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서는 약 384kbps의 전송 속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송 속도를 지원한다.
한편, 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 한다) 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다. 따라서, 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템을 개발하여 상기 4G 통신 시스템에서 제공하고자 하는 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이하, 도 1을 참조하여 상술한 광대역 무선 접속 통신 시스템을 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 무선 MAN 시스템은 광대역 무선 접속 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다. 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 'OFDM'이라 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access; 이하 'OFDMA'이라 한다) 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하다. 또한 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기(SS; Subscriber Station)의 이동성을 고려하는 시스템으로서, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에 대해서는 구체적으로 규정된 바가 존재하지 않는다.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템 모두는 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이며, 설명의 편의상 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하기로 한다. 물론, IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 OFDM/OFDMA 방식이 아닌 단일 캐리어(single carrier) 방식을 사용할 수도 있으나, 여기서는 상기 OFDM/OFDMA 방식만을 고려하여 설명하기로 한다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 단일 셀(single cell) 구조를 가지며, 기지국(AP; Access Point)(100)과 상기 기지국(100)이 관리하는 다수의 가입자 단말기(AT; Access Terminal)들(110, 120 및 130)로 구성된다. 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110, 120 및 130)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
한편, 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자, 즉 가입자 단말기의 이동성을 전혀 고려하지 않은 시스템이기 때문에 가입자 단말기의 고속 이동에 따른 핸드오프(handoff) 역시 전혀 고려되고 있지 않다. 따라서, 고속으로 이동하는 가입자 단말기의 전력 소모(power consumption)를 최소화시키고, 고속 패킷 데이터전송을 위한 기지국과 가입자 단말기간의 동작 지원을 위한 매체 접속 제어(Media Access Control; 이하, 'MAC'이라 한다) 계층의 구체적인 동작 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
이하, 현재까지 논의되고 있는 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 상기 MAC 계층 동작 스테이트(state)들을 살펴본다. 상기 MAC 계층 동작 스테이트들의 제어 방법은 가입자 단말기(AT)들의 이동성을 지원하고, 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화시키도록 고려되어야 한다.
상기 MAC 계층 동작 스테이트들을 살펴보기에 앞서, 상기 MAC 계층 동작 스테이들을 지원하기 위해서 제안되고 있는 새로운 다운링크 채널(downlink channel) 및 업링크 채널(uplink channel)을 설명한다.
먼저, 상기 제안되고 있는 다운링크 채널을 하기 <표 1>을 참조하여 설명하기로 한다.
채널명 송신 목적 채널 종류
파일럿 채널(DL-PICH) 셀 구분, 동기 획득 공통 채널
방송 채널(DL-BCCH) 시스템 정보 송신 공통 채널
트래픽 채널(DL-TCH) 버스트 트래픽 채널(버스트 트래픽 송신) 시간 공유방식으로 공유
전용 트래픽 채널(고정 할당) 고정 할당
시그널링 채널 전용 채널
트래픽 제어 채널(DL-TCCH) DL-TCH 관련 제어 정보 송신 공통 채널
상기 <표 1>에 나타낸 다운링크 채널들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 파일럿 채널(pilot channel; 이하, 'DL-PICH'라 한다)
상기 DL-PICH는 기지국 구분(cell identification) 및 기지국과 가입자 단말기간 동기 획득을 위한 채널이다. 가입자 단말기는 파워온(power on)한 후 다수의 기지국(AP: Access Point)들에서 송신하는 DL-PICH 신호들을 수신하고, 상기 수신한 DL-PICH 신호들중 가장 센 크기의 캐리어 대 간섭 잡음비(Carrier to Interference and Noise Ratio; 이하 'CINR'이라 한다)를 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국을 가입자 단말기 자신이 속한 기지국으로 판단한다.
(2) 방송 채널(broadcast channel; 이하, 'DL-BCCH'라 한다)
상기 DL-BCCH은 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 시스템 구성(system configuration) 정보와, 주변 셀(neighbor cell) 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스(access) 정보와, 특정 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 호출(paging) 정보 등이 송신되는 채널이다.
상기 기지국은 주기적으로 상기 시스템 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보등이 변경되었을 경우에는 그 변경된 정보를 업데이트(update)하여 상기 DL-BCCH를 통해 가입자 단말기로 송신한다. 또한, 상기 업링크 억세스에 대한 응답 역시 상기 DL-BCCH를 통해서 송신된다. 상기 DL-BCCH는 슈퍼 프레임(super frame) 단위로 구성되며, 슈퍼 프레임 단위로 주기적으로 반복 전송된다. 여기서, 상기 슈퍼 프레임은 미리 설정된 설정 개수의 프레임들로 구성되는 프레임을 나타낸다.
(3) 트래픽 채널(traffic channel; 이하 'DL-TCH'라 한다)
상기 DL-TCH는 실제 패킷 데이터(packet data)가 송신되는 채널이며, 송신되는 패킷 데이터의 특성에 따라서 다음과 같은 3가지 논리 채널(logical channel)들이 상기 DL-TCH에 매핑될 수 있다. 여기서, 상기 트래픽 채널은 업링크 채널에도 존재하며, 설명의 편의상 다운링크의 트래픽 채널을 DL-TCH라고 칭하는 것이다.
① 버스트 트래픽 채널(burst traffic channel)
상기 버스트 트래픽 채널은 버스트 트래픽을 송신하는 논리 채널로서, 상기 버스트 트래픽 채널에서는 동적 스케줄링(dynamic scheduling)을 기반으로 하는 버스트 기반 동적 할당(burst based dynamic allocation)을 제공하는 시간 공유(time shared) 방식으로 상기 버스트 트래픽이 송신된다. 상기 버스트 트래픽 채널을 통해서는 실시간 서비스(real time service) 데이터가 스케줄링되어서 송신되거나 혹은 비실시간 서비스(non-real time service) 데이터가 송신되거나 혹은 최고 성능(best effort)을 가지는 패킷 데이터가 송신된다.
② 전용 트래픽 채널(dedicated traffic channel)
상기 전용 트래픽 채널은 최소 대역폭(minimum bandwidth)을 고정적이면서도 우선적으로 할당해주는 채널로서 비요구 보장 서비스(UGS; Unsolicited Granted Service)와 같이 최소 대역폭을 지속적으로 할당받는 서비스 데이터가 상기 전용 트래픽 채널을 통해서 송신된다.
③ 시그널링 채널(signalling channel)
상기 시그널링 채널은 제어 정보인 시그널링 메시지(signalling message)가 송신되는 채널이다.
(4) 트래픽 제어 채널(traffic control channel; 이하 'DL-TCCH'라 한다)
상기 DL-TCCH는 상기 DL-TCH를 통해서 송신되는 데이터를 가입자 단말기가 효과적으로 처리하기 위한 제어 정보, 즉 상기 DL-TCH와 관련된 제어 정보가 송신되는 채널로서, 상기 DL-TCCH는 항상 상기 DL-TCH와 연동하여 송신된다. 여기서, 상기 DL-TCCH를 통해 송신되는 제어 정보는 상기 DL-TCH를 통해 송신되는 데이터에 적용된 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding; 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식 정보와, 인코딩된 패킷 사이즈(Encoded Packet size; 이하 'EP'라 한다) 정보와 같은 데이터 디코딩에 사용되는 정보들과 MAC 제어 메시지(MAC control message)등이 있다.
또한, 기지국은 업링크를 통해 송신되는 패킷 데이터의 AMC 정보등을 상기 DL-TCCH를 통해서 상기 가입자 단말기로 피드백(feedback)할 수도 있다.
상기 <표 1>에서는 현재 광대역 무선 통신 시스템에서 제안되고 있는 다운링크 채널들에 대해서 설명하였으며, 다음으로 업링크 채널들을 <표 2>를 참조하여 설명하기로 한다.
채널명 송신 목적 채널 종류
억세스 채널(UL-ACH) Contention Based 방식의 업링크 억세스 공통 채널
Contention Free 방식의 업링크 억세스 공통 채널
트래픽 채널 버스트 트래픽 채널 시간 공유 방식으로 공유
전용 트래픽 채널 고정 할당
시그널링 채널(시그널링 메시지 송신) 전용 채널
상기 <표 2>에 나타낸 업링크 채널들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
(1) 억세스 채널(access channel; 이하 'DL-ACH'라 한다)
상기 UL-ACH는 가입자 단말기가 업링크를 통해 데이터를 송신하기 위해서, 즉 업링크 억세스(uplink access)를 위해서 대역폭 할당을 요구하기 위한 대역폭 할당 요구(bandwidth allocation request) 신호를 송신하기 위해 사용되는 채널로서, 상기 가입자 단말기의 등급 혹은 상기 업링크를 통해 송신하고자 하는 데이터의 특성에 따라서 다음과 같은 2가지 논리 채널들이 상기 UL-ACH에 매핑될 수 있다.
① 억세스 채널(access channel)
상기 억세스 채널은 컨텐션 기반(Contention based; 이하 'Contention based'라 한다)의 업링크 억세스를 위한 채널로서, 상기 가입자 단말기의 네트워크 진입(network entry) 혹은 대역폭 할당 요구시 사용된다. 상기 억세스 채널을 통해서는 TCP(Transmission Control Protocol) ACK/NACK 신호와 같이 매우 짧은 길이의 데이터가 업링크 억세스 요구 신호와 함께 송신될 수 있다(access preamble + packet data).
② 고속 억세스 채널(fast access channel)
상기 고속 억세스 채널은 비컨텐션(contention free; 이하 'Contention free'라 한다)의 업링크 억세스를 위한 채널로서, 가입자 단말기는 기지국으로부터 업링크 억세스시 사용할 직교 코드(orthogonal code), 일 예 의사 잡음(PN; Psuedorandom Noise) 코드 등과 같은 직교 코드 혹은 타임 슬럿 위치(time slot position)를 할당받고, 상기 기지국으로부터 할당받은 직교 코드 혹은 타임 슬럿 위치를 사용하여 상기 고속 억세스 채널을 통해 상기 업링크 억세스를 수행한다.
(2) 트래픽 채널(이하 'DL-TCH'이라 한다)
상기 UL-TCH는 가입자 단말기가 기지국으로 송신하는 데이터를 송신하는 채널로서, 상기 UL-TCH를 통해 송신되는 데이터의 특성에 따라 다음과 같은 3가지 논리 채널들이 상기 UL-TCH에 매핑될 수 있다. 여기서, 상기 트래픽 채널은 상기에서 설명한 바와 같이 다운링크 채널에도 존재하며, 설명의 편의상 업링크의 트래픽 채널을 UL-TCH라고 칭하는 것이다.
① 버스트 트래픽 채널
상기 버스트 트래픽 채널은 상기 DL-TCH에 매핑되는 버스트 트래픽 채널과 실질적인 기능은 동일한 채널이며, 상기 DL-TCH가 아니라 상기 UL-TCH에 매핑된다는 점에서 상이하다.
② 전용 트래픽 채널
상기 전용 트래픽 채널은 상기 DL-TCH에 매핑되는 전용 트래픽 채널과 실질적인 기능은 동일한 채널이며, 상기 DL-TCH가 아니라 상기 UL-TCH에 매핑된다는 점에서 상이하다
③ 시그널링 채널
상기 시그널링 채널은 상기 DL-TCH에 매핑되는 시그널링 채널과 실질적인 기능은 동일한 채널이며, 상기 DL-TCH가 아니라 상기 UL-TCH에 매핑된다는 점에서 상이하다
이하, 도 2를 참조하여 상기 <표 1> 및 <표 2>에서 상술한 광대역 무선 통신 시스템에서 제안되고 있는 다운링크 및 업링크 채널들을 사용하여 실제 동작을 수행하는 MAC 동작 스테이트들에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 스테이트들을 개략적으로 도시한 스테이트 다이아그램이다.
상기 도 2를 참조하면, 현재 제안되고 있는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층은 널 스테이트(NULL STATE; 211)와, 초기화 스테이트(INITIALIZATION STATE; 213)와, 슬리핑 스테이트(SLEEPING STATE; 215)와, 억세스 스테이트(ACCESS STATE; 217)와, 트래픽 스테이트(TRAFFIC STATE; 219)의 5가지 종류의 동작 스테이트들을 지원한다. 또한, 상기 제안되고 있는 MAC 계층의 동작 스테이트들은 가입자 단말기의 전력 소모(power consumption)를 최소화시키고, 고속 패킷 데이터 전송을 위한 기지국과 가입자 단말기간의 동작을 지원한다.
이하, 상기 MAC 계층의 동작 스테이트들 각각에 대해서 간력히 설명하기로 한다.
첫 번째로, 상기 널 스테이트(211)에 대해서 설명한다.
상기 널 스테이트(211)는 가입자 단말기가 파워 온(power on) 또는 비정상적인 동작에 의해 리셋(reset)됨에 따라 초기 동작을 수행하는 스테이트이다. 또한, 상기 초기화 스테이트(213), 슬리핑 스테이트(215), 억세스 스테이트(217) 및 트래픽 스테이트(219)에서 상기 널 스테이트(211)로 스테이트 천이 가능함은 물론이다. 이렇게, 상기 가입자 단말기가 파워 온 또는 리셋에 따른 초기 동작을 정상적으로 수행하면 상기 널 스테이트(211)에서 상기 초기화 스테이트(213)로 스테이트 천이한다.
두 번째로, 상기 초기화 스테이트(213)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 가입자 단말기는 상기 파워 온 혹은 리셋에 따른 초기 동작이 정상적으로 완료되었음에 따라, 기지국과의 동기 획득 동작을 수행한다. 상기 가입자 단말기는 기지국과의 동기 획득 동작을 위해 상기 가입자 단말기에 미리 설정되어 있는 모든 주파수 대역들을 모니터링하여 가장 센 크기의 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 검출한다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 가입자 단말기 자신이 기존에 존재하고 있던 셀(cell), 즉 기존 기지국에서 새로운 셀, 즉 타겟(target) 기지국으로 핸드오프(handoff)할 경우 역시 상기 초기화 스테이트(213)에서 기지국과의 동기 획득 동작을 수행한다.
상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 대표적인 시스템인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템은 상기 가입자 단말기의 이동성을 고려하지 않으므로 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋되는 경우만을 고려하면 되지만, 상기 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 광대역 무선 접속 통신 시스템, 대표적으로 IEEE 802.16e 통신 시스템은 가입자 단말기의 이동성을 고려하기 때문에 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋되는 경우 뿐만 아니라 상기 가입자 단말기가 핸드오프하는 경우까지 고려해야만 한다.
따라서, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 가입자 단말기가 파워 온 혹은 리셋되는 경우와 상기 가입자 단말기가 핸드오프하는 경우까지 모두 고려한다. 즉, 상기 가입자 단말기는 핸드오프 상황까지 고려하기 때문에 현재 속해있는 기지국에서 송신하는 DL-PICH 신호의 CINR 보다 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국이 존재하는지를 지속적으로 모니터링 해야하며, 상기 지속적인 모니터링 동작중에 현재 속해있는 기지국에서 송신하는 DL-PICH 신호의 CINR 보다 큰 CINR을 가지는 DL-PICH 신호를 송신하는 기지국이 존재할 경우 셀 재선택(cell reselection) 동작을 수행한다.
이렇게, 기지국과의 동기를 획득한 가입자 단말기는 상기 기지국에서 전송하는 DL-BCCH 신호를 수신하여 시스템 정보(SI; System Information)를 수신하고, 상기 기지국과 등록(registration) 및 인증(authentification)을 위한 네트워크 진입(network entry) 동작을 수행하여 상기 기지국과의 정상적인 패킷 데이터 송수신을 위한 동작을 수행한 후 상기 슬리핑 스테이트(215), 억세스 스테이트(217) 및 트래픽 스테이트(219) 중 하나의 스테이트로 천이한다.
여기서, 상기 시스템 정보는 상기 <표 1>에서 설명한 바와 같이 시스템 구성 정보와, 주변 기지국 정보와, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보와, 다운링크 및 업링크 억세스 정보 등이 있다.
한편, 상기 초기화 스테이트(213)에서 시스템 오류(system error) 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다. 또한, 상기 초기화 스테이트(213)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 등록 및 인증을 위한 네트워크 진입 동작을 수행한 후, 기지국에서 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재함을 나타내는 호출 정보를 수신하게 되는 경우이다.
상기 초기화 스테이트(213)에서 수행되는 가입자 단말기 동작을 정리하면 다음과 같다.
(1) DL-PICH 신호 모니터링 및 기지국과의 동기 획득 동작.
(2) DL-BCCH 모니터링 동작 : 시스템 구성 정보, 주변 기지국 정보, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보, 다운링크 및 업링크 억세스 정보, 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 호출 정보 등을 수신.
(3) 기지국과 등록 및 인증을 위한 네트워크 진입 동작
상기 네트워크 진입 동작에서 상기 가입자 단말기는 기지국으로 업링크 억세스를 수행할 때 상기 UL-ACH를 사용하며, 상기 UL-ACH를 통해 송신한 네트워크 진입 동작에 관련된 업링크 억세스에 대한 응답 신호는 상기 DL-BCCH를 통해서 수신된다.
세 번째로, 상기 슬리핑 스테이트(215)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 가입자 단말기가 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않는 경우이다. 즉, 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재하지 않을 경우 상기 가입자 단말기는 전력 소모를 최소화하기 위해서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하는 것이다.
또한, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 DL-BCCH를 모니터링하는 중에 상기 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 정보를 수신하게 되면, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하게 된다. 한편, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 널 스테이트(215)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야만 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야만 하는 것이다.
네 번째로, 상기 억세스 스테이트(217)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 가입자 단말기가 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하는 경우는 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재하는 경우이다. 즉, 상기 초기화 스테이트(213)에서 네트워크 진입 동작을 수행한 후 기지국과 송수신할 데이터가 존재할 경우 상기 가입자 단말기는 상기 기지국에 억세스하기 위해 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하는 것이다. 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국과의 억세스 동작을 수행한다.
여기서, 상기 억세스 스테이트(217)에서의 기지국 억세스는 기본적으로 경쟁 기반(contention based)으로 수행되며, 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로 데이터, 즉 트래픽을 송신하기 위해서 상기 기지국으로 대역폭 할당을 요청한다. 여기서, 상기 경쟁 기반(contention based)의 기지국 억세스, 즉 업링크 억세스는 상기 UL-ACH를 사용하여 수행된다. 이렇게 상기 가입자 단말기의 대역폭 할당 요청에 따라 상기 기지국은 현재 유용한 대역폭이 존재할 경우 상기 가입자 단말기가 사용할 대역폭을 할당하고, 상기 할당한 대역폭 정보를 상기 가입자 단말기로 알려준다. 여기서, 상기 기지국은 상기 할당한 대역폭 정보를 DL-USCCH를 통해서 가입자 단말기에서 송신한다.
이렇게 상기 대역폭이 할당됨을 감지한 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이하게 되는 것이다. 이와는 반대로 상기 대역폭 요구에도 불구하고 상기 기지국으로부터 대역폭을 할당받지 못하는 경우, 즉 기지국 억세스에 실패할 경우 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다.
여기서, 상기 대역폭 할당 실패시 대역폭 할당을 재요구할 수도 있으며, 상기 대역폭 할당이 미리 설정된 설정 시간내에 성공하지 못할 경우 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 되는 것이다. 물론, 상기 기지국 억세스에 실패할 경우 뿐만 아니라 상기 데이터 전송을 취소할 경우 역시 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다.
또한, 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국 억세스를 수행하는 도중 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야 하는 것이다.
다섯 번째로, 상기 트래픽 스테이트(219)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기는 기지국과 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 트래픽 스테이트(219)는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 실제 데이터를 직접 송수신하지 않을 경우라고 할 지라도 차후의 데이터 송수신을 위한 자원을 할당받은 상태이다. 즉, 상기 트래픽 스테이트(219)는 상기 가입자 단말기와 기지국간에 실제 송수신되는 데이터가 없더라도 데이터 송수신을 위한 자원은 할당되어 있기 때문에 차후에 송수신할 데이터가 발생할 경우 기지국과의 빠른 억세스가 가능하고, 또한 정상적인 데이터 송수신이 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 더 이상 송수신할 데이터가 존재하지 않거나 혹은 가입자 단말기 자신의 전력 소모를 감소시켜야할 필요성이 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다. 또한, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 도중 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 널 스테이트(211)로 천이하여 초기 동작을 다시 수행해야 한다. 즉, 상기 가입자 단말기가 시스템 오류 등과 같은 문제로 리셋될 경우 상기 가입자 단말기는 상기 널 스테이트(211)에서 다시 새롭게 동작을 시작해야 한다.
한편, 상술한 슬리핑 스테이트는 각 모드에 따라 어웨이크 모드와 슬리핑 모드로 구분되어질 수 있다.
도 3은 도 2의 슬리핑 스테이트에서의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 슬리핑 스테이트(215)는 슬리핑 모드(SLEEPING MODE; 300)와 어웨이크 모드(AWAKE MODE; 350)의 2가지 동작 모드를 가진다. 상기 가입자 단말기가 네트워크 진입 동작을 정상적으로 수행하면 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다(311). 또한, 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 시스템 오류 등과 같은 문제로 인해서 상기 기지국과의 동기를 손실하는 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 스테이트(215)에서 상기 널 스테이트(211)로 스테이트 천이하여 초기 동작을 다시 수행한다(313). 한편, 상기 초기화 스테이트(213)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하면 상기 슬리핑 스테이트(215)의 슬리핑 모드(300) 혹은 어웨이크 모드(350)로 진입한다.
상기 슬리핑 모드(300)에서 상기 가입자 단말기는 자신에게 전송되는 데이터가 없을 경우, 전력 손실을 줄이기 위하여 수신 신호의 복조 동작이 이루어지지 않으며, 기 설정된 소정의 청취 구간(Listening Interval) 동안만 깨어서 기지국에서 송신하는 DL-BCCH 신호를 모니터링한다. 상기 어웨이크 모드(350)에서는 상기 가입자 단말기는 상기 기지국에서 송신하는 DL-BCCH 신호를 모니터링한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 기지국은 시스템 정보가 업데이트되었거나 혹은 상기 가입자 단말기로 송신할 데이터가 존재하여 호출 정보를 송신하기 위해 상기 가입자 단말기를 웨이크업한 것이므로, 상기 가입자 단말기는 상기 DL-BCCH 신호를 모니터링하여 시스템 정보의 업데이트 혹은 호출 정보 수신 여부 등을 확인할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 DL-BCCH 신호를 모니터링한 결과 시스템 정보가 업데이트되었을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 업데이트된 시스템 정보를 확인하고 상기 어웨이크 모드(350)에서 다시 상기 슬리핑 모드(300)로 모드 천이한다(317). 이와는 달리 상기 DL-BCCH 신호를 모니터링한 결과 상기 가입자 단말기를 타겟으로 하는 호출 정보가 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 어웨이크 모드(350)에서 트래픽 스테이트(219)로 스테이트 천이한다(325).
한편, 상기 가입자 단말기는 기지국으로 송신할 데이터가 존재할 경우 상기 어웨이크 모드(350)에서 상기 억세스 스테이트(217)로 스테이트 천이하여 contention based 방식의 업링크 억세스를 수행하게 된다(217). 또한, 상기 억세스 스테이트(217)에서 경쟁 기반(contention based) 방식의 업링크 억세스를 설정 시간 동안 수행했음에도 불구하고 업링크 억세스가 실패하면 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다(321). 여기서, 업링크 억세스에 실패할 경우 뿐만 아니라 데이터 송신을 취소할 경우 역시 상기 가입자 단말기는 상기 억세스 스테이트(217)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이하게 된다. 또한, 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국과 더 이상 송수신할 데이터가 존재하지 않거나 혹은 가입자 단말기 자신의 전력 소모를 감소시켜야할 필요성이 있을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 스테이트(219)에서 상기 슬리핑 스테이트(215)로 스테이트 천이한다(323).
이상으로, 광대역 무선 통신 시스템을 위해 현재 제안되고 있는 단말기의 동작별 스테이트 천이 방법을 설명하였다.
한편, 기존의 광대역 무선 통신망에서 제어 정보는 DL_MAP 과 UP_MAP이라는 MAC 메시지의 형태로 전송된다. 상기 메시지는 매 프레임의 앞 부분에 위치하게 되며, 단말기는 매 프레임마다 상기 메시지를 수신하여 상향 또는 하향 링크의 제어 정보를 획득한다. 상기 제어 정보를 포함하여 전송하는 프레임은 보통 2~10ms에 해당하는 값으로 상기 단말기는 송수신 할 데이터가 존재하지 않아도 항상 2~10ms마다 깨어나서 상기 DL_MAP과 UP_MAP를 수신해야 한다.
또한, 2~3세대 이동 통신 망에서는 하향 링크로 방송 채널(Broadcast CHannel; 이하 'BCH'라 한다)이 하나의 물리 채널로 할당되며, 상기 단말기는 지속적으로 상기 BCH를 수신하여 제어 정보 및 시스템 정보를 획득한다. 상기 단말기는 자신의 셀을 찾아 동기를 획득한 후, 기본적인 제어 정보 및 시스템 정보를 상기 BCH로부터 얻게 되며, 변경되는 정보를 모니터링하기 위해 호가 설정되지 않았거나 송수신할 데이터가 없더라도 지속적으로 제어 정보인 상기 BCH를 수신해야 한다.
도 4는 어웨이크 모드에서 기지국이 단말기로 DL-BCCH를 전송하는 프레임 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 기지국(AP)은 단말기(AT)로 DL-BCCH를 전송한다. 상기 DL-BCCH는 상술한 바와 같이 시스템 구성 정보, 주변 기지국 정보, 다운링크 및 업링크 채널 구성 정보, 다운링크 및 업링크 억세스 정보, 가입자 단말기로 호출이 있음을 나타내는 호출 정보 등을 포함한다.
상기 DL-BCCH는 통상적으로 전력 손실을 줄이기 위하여 다수개의 프레임들(예컨대, 64 프레임)로 구성된 하나의 슈퍼 프레임(510) 단위(예컨대, 76.8ms)로 전송된다. 따라서, 상기 단말기(AT)는 매 슈퍼 프레임마다 어웨이크 모드(520)로 천이하고, 상기 DL-BCCH를 수신하기 위하여 상기 DL-BCCH에 자신에게 해당되는 정보가 있는지 확인하여야 한다.
현재 고려되고 있는 4G 시스템의 하향 링크 제어 채널은 상기 <표 1>에서 상술한 바와 같으며, 호가 설정되지 않았을 경우 초기 시스템 정보 및 프레임 제어 정보를 포함하고 있는 DL-BCCH 채널과 호가 설정된 후 트래픽 제어 정보 및 스케쥴링 정보를 포함하고 있는 DL-TCCH 채널을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 단말기는 상술한 바와 같이 호가 설정되기 전에 지속적으로 DL-BCCH를 모니터링하며 호가 설정된 후에는 DL-TCCH를 지속적으로 모니터링하여 제어 정보 및 기타 정보를 수신한다. 즉, 상술한 현재 논의되고 있는 광대역 무선 통신 시스템의 MAC 상태들 중 슬리핑 스테이트에서는 상기 DL-BCCH를 지속적으로 모니터링하게 된다. 또한, 종래의 3세대(3G) 이동통신 시스템에서도 페이징 채널을 지속적으로 모니터링하도록 구현되었다.
상술한 바와 같이 상기 광대역 무선 통신 시스템에서는 단말기의 불필요한 전력 손실을 방지하기 위하여 슬리핑 스테이트를 설정하고 있으나, 상기와 같이 DL-BCCH를 지속적으로 수신하게 됨으로써, 단말기 자신에게 해당되는 정보가 없음에도 불구하고 매 프레임(또는, 슈퍼 프레임)마다 모든 DL-BCCH를 수신하여 복조하게 된다. 따라서, 이에 따른 불필요한 전력 손실을 가져오게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 광대역 무선 통신 시스템의 슬리핑 스테이트에서 제어 정보를 포함하는 채널의 모니터링 시간을 최소화 하여 단말의 전력 소모를 최소화하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국과 단말기가 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 어웨이크 모드로의 천이 또는 어웨이크 모드에서 슬리핑 모드로의 천이시의 동작을 지원하기 위한 프레임 구조와 단말기와 기지국간의 호 처리 동작 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에 적합한 하향링크 웨이크업 채널을 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법은; 소정의 기지국이 상기 기지국의 영역에 속한 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널을 통해 상기 각 단말기들의 제어 정보를 전송하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국으로부터 전송되는 제어 채널 신호를 복조하는 방법에 있어서, 상기 제어 채널 신호가 상기 단말기에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호를 수신하는 과정과, 상기 웨이크업 채널 신호 중 상기 단말기에 해당하는 영역에 포함된 웨이크업 채널 지시자 정보를 확인하는 과정과, 상기 웨이크업 채널 지시자 정보에 따라 상기 제어 채널 신호의 복조 여부를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법은; 기지국과 단말기간 전송할 데이터가 없을 경우 소정의 주기마다 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널 신호를 수신하는 슬리핑 스테이트를 가지며, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국으로부터 전송되는 제어 채널 신호를 복조하는 방법에 있어서, 상기 단말기가 어웨이크 모드로 천이하여 제어 채널 신호가 상기 단말기에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호를 수신하는 과정과, 상기 웨이크업 채널 신호 중 상기 단말기에 해당하는 영역에 포함된 웨이크업 채널 지시자 정보를 확인하는 과정과, 상기 웨이크업 채널 지시자 정보에 따라 상기 제어 채널 신호의 복조 여부를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 장치는; 기지국과 단말기간 전송할 데이터가 없을 경우 소정의 주기마다 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널 신호를 수신하는 슬리핑 스테이트를 가지며, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 상기 제어 채널 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서, 상기 제어 채널 신호가 소정의 단말기들에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호 및 상기 제어 채널 신호를 시간적으로 다중화하여 출력하는 시간 다중화기와, 상기 시간 다중화기가 상기 제어 채널 신호 및 상기 웨이크업 채널 신호를 기 정해진 시간에 따라 선택적으로 출력되도록 제어하는 제어기와, 상기 시간 다중화기로부터 선택적으로 출력되는 상기 제어 채널 신호 또는 웨이크업 채널 신호를 다수의 서브캐리어에 매핑하여 역고속 푸리에 변환시키는 역고속 푸리에 변환기를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 장치는; 기지국과 단말기간 전송할 데이터가 없을 경우 소정의 주기마다 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널 신호를 수신하는 슬리핑 스테이트를 가지며, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 상기 제어 채널 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서, 상기 제어 채널 신호가 소정의 단말기들에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호 및 상기 제어 채널 신호를 각각 서로 다른 하나 이상의 서브 캐리어들에 매핑하여 역고속 푸리에 변환시키는 역고속 푸리에 변환기를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에서 정의되고 있는 슬리핑 스테이트에서 제어 정보를 포함하는 채널, 즉 DL-BCCH의 모니터링 시간을 최소화함으로써 단말기의 전력 소모를 최소화하기 위하여, 상기 DL-BCCH의 복조 여부를 제어하는 웨이크업 채널(Wake up Channel)을 제안하며, 상기 웨이크업 채널을 OFDM/OFDMA 시스템에서 효과적으로 전송할 수 있는 방법을 제안한다.
한편, 본 발명은 상기 OFDM/OFDMA을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에만 적용될 수 있는 것은 아니며, 기지국이 단말기와 채널이 설정되기 전 제어 채널을 통해 시스템 정보를 전송하게 되는 어떠한 시스템에도 본 발명에 의한 상기 제어 채널의 복조 여부를 결정하는 방법이 적용될 수 있다.
먼저, 도 5를 참조하여 본 발명이 적용될 수 있는 OFDM/OFDMA 시스템의 프레임 구조를 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 직교 주파수 다중화 접속 방식에서 서브 채널별 제어 채널과 트래픽 채널의 프레임 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 하나의 프레임(501)은 다수의 OFDM 심볼들로 구성될 수 있다. 상기 도 5에서 가로축은 시간축을 나타내며, 세로축은 주파수 축을 나타낸다. 즉, 가로축으로 한칸은 하나의 OFDM 심볼을 의미하며, 세로축으로 한칸은 하나의 서브 캐리어(subcarrier)를 의미한다.
한편, 하나 이상의 서브 캐리어는 하나의 프레임 셀(Frame Cell; FC)을 구성하며, 상기 도 5에서는 4개의 서브캐리어가 하나의 프레임 셀로 구성되는 예를 보여주고 있다. 예컨대, OFDM 프레임을 구성하는 다수의 서브 캐리어들은 FC0 내지 FC4(503 내지 511)의 프레임 셀들로 구분될 수 있다. 또한, 상기 하나 또는 다수의 프레임 셀들에는 다수의 채널들이 할당될 수 있다. 상기 도 5에서는 FC0(503)에 제어 채널(Control Channel)이 할당되며, FC1 내지 FC4(503 내지 511)에 트래픽 채널(Traffic Channel)이 할당된다. 결국, 상기 도 5는 하나의 OFDM 프레임이 하나의 제어 채널과 4개의 트래픽 채널로 구성되는 예를 보여준다.
즉, 상기 도 5는 서브 캐리어들을 구분하여 일부 서브 캐리어들을 제어 채널로 할당하고 나머지 서브 캐리어들을 트래픽 채널로 할당하는 구조이다. 단말기는 호가 설정되지 않았을 경우 상기 제어 채널에 해당하는 서브 캐리어들만을 모니터링하게 되며, 호 설정 및 데이터 송수신에 관한 정보를 상기 제어 채널을 통해 획득하게 되면, 상기 트래픽 채널을 통해 데이터 송수신을 하게 된다.
본 발명에서는 상기 단말기가 호가 설정되지 않았거나 데이터 송수신이 없어 제어 채널만을 모니터링하게 되는 경우, 최소한의 전력 소모로 상기 제어 채널을 모니터링 하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 제어 채널의 일부를 사용하여 상기 제어 채널이 자신에게 해당되는 정보가 포함된 채널인지를 판단할 수 있는 새로운 채널을 구성하고, 상기 새로운 채널에 의해 상기 제어 채널의 복조 여부를 판단할 수 있게 한다.
OFDM/OFDMA 시스템에서는 상술한 바와 같이 상기 DL-BCCH를 통해서 시스템 정보 파라미터를 획득하거나 DL-TCCH 에 관한 정보를 얻을 수 있으며, 트래픽 채널이 형성된 후 DL-TCCH를 통하여 하향 링크 스케줄링 정보를 얻는다.
따라서, 상기 단말기는 트래픽 채널이 형성되지 않았을 경우에는 DL-BCCH를, 트래픽 채널이 형성된 후에는 DL-TCCH를 항상 모니터링해야 한다. 하지만 항상 자신에게 해당되는 제어 정보가 존재하는 것이 아니므로 지속적으로 상기 제어 채널을 모니터링하는 것보다 상기 제어 정보가 바뀌거나 새롭게 형성되었을 경우에만 모니터링한다면 전력 소모를 최소화할 수 있다. 이러한 제어 채널을 효과적으로 모니터링할 수 있도록 제어하기 위해 제안된 새로운 채널을 하향링크 웨이크업 채널(Downlink Wake-up Channel; 이하 'DL-WUCH'라 한다)이라고 정의 한다.
하기 <표 3>은 상기 제어 채널 중에서 새롭게 제안하는 DL-WUCH를 포함한 하향 링크 제어 채널의 구성이다.
PHY MAC 목적 종류
Broadcast Channel(DL-BCCH) dl-bcch 시스템 정보, 프레임 제어 정보 공통 채널
Traffic Control Channel(DL-TCCH) dl-tcch 하향 링크 트래픽 제어 정보하향 링크 스케쥴링 정보 공통 채널
Wake-up Channel(DL-WUCH) dl-wuch 어웨이크 모드 지시 채널 공통 채널
상기 DL-WUCH는 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화하기 위해 제안된 채널로서, 상기 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 가입자 단말기가 모니터링하는 채널이다. 상기 DL-WUCH의 특정 부분에는 웨이크업 지시자(wake-up indicator)가 존재하고, 상기 웨이크업 지시자가 온(on)되어 있는지 혹은 오프(off)되어 있는지에 따라서 상기 가입자 단말기는 상기 슬리핑 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이한다. 여기서, 상기 웨이크업 지시자가 온(ON)되어 있다는 것은 상기 웨이크업 지시자 값이 미리 설정한 제1 설정값, 예컨대 '1'로 설정되어 있음을 나타내며, 이와는 반대로 상기 웨이크업 지시자가 오프(OFF)되어 있다는 것은 상기 웨이크업 지시자 값이 미리 설정한 제2 설정값, 에컨대 '0'으로 설정되어 있음을 나타낸다. 또한, 상기 DL-WUCH는 상기 DL-BCCH와 같이 슈퍼 프레임 단위로 전송되는 것이 바람직하다.
이하, 광대역 무선 통신 시스템의 슬리핑 스테이트에서 상기 본 발명에서 제안한 DL-WUCH를 이용하여 모드 천이하는 과정을 상술한 도 3을 참조하여 설명한다.
단말기는 슬리핑 스테이트에서 슬리핑 모드와 어웨이크 모드의 두가지 모드를 갖게 된다. 상기 단말기는 호가 설정되기 전 또는 송수신 데이터가 없을 경우 상기 슬리핑 스테이트로 된다. 만약, 호를 설정해야 하거나 송수신 데이터가 존재할 경우 상기 단말기는 상기 슬리핑 스테이트에서 억세스 스테이트 또는 트래픽 스테이트로 천이해야 하는데 상기 슬리핑 스테이트에서 억세스 스테이트 또는 트래픽 스테이트 또는 널 스테이트로 천이하기 위한 정보가 상술한 DL-BCCH에 들어있다.
즉, 상기 단말기가 슬리핑 스테이트에 있더라도 모드 천이 및 상태 천이를 위해서는 자신의 제어 정보의 유무에 상관없이 DL-BCCH를 항상 모니터링해야 한다. 하지만 본 발명에 따라 상기 단말기가 자신의 제어 정보가 있을 경우에만 DL_BCCH를 수신하게 하도록 하면 전력 소모를 최소화할 수 있다. 따라서 자신의 제어 정보의 유무를 알려주는 채널인 상술한 DL-WUCH를 삽입하여 단말이 DL-WUCH을 통하여 자신의 제어 정보 정보가 존재할 경우에만 DL-BCCH를 수신 하도록 하는 동작을 삽입하여 필요할 때만 DL-BCCH를 읽도록 한다.
이는 제어 채널을 수신하는 상황에서도 전력 소모의 최소화 효과를 얻고자 하는 것으로서 상술한 모드 천이를 제어하는 채널이 본 발명에서 제안하는 DL-WUCH이다. 따라서, 상기 슬리핑 스테이트에서는 상기 DL-WUCH을 읽거나 DL-BCCH를 읽는 어웨이크 모드와 아무런 수신을 하지 않는 슬리핑 모드가 존재하게 된다.
상기 도 3은 단말기가 슬리핑 스테이트에서 슬리핑 모드와 어웨이크 모드 사이의 모드 천이에 관한 순서도를 도시한 도면으로서, 본 발명을 적용하면, 초기 셀을 찾은 후 기지국은 상기 단말기에게 각 단말기별로 할당된 상기 DL-WUCH에서 읽어야 할 위치를 알려준다. 상기 DL-WUCH에서 각 단말기별로 읽어야 할 위치에는 해당 단말기별로 웨이크업 여부를 알려주는 웨이크업 채널 지시자(Wake-Up channel Indicator; 이하 'WUI'라 한다)가 포함되어 있다.
상기 DL-WUCH 중에서 해당 단말기에 대한 WUI의 위치는 여러 가지 방법으로 기지국이 상기 해당 단말기에게 알려줄 수 있다. 예컨대, 상기 DL-BCCH를 통하여 MAC 메시지의 형태로 알려줄 수도 있으며, 접속 식별자(Connection ID; 이하 'CID'라 한다)와의 매핑 관계를 통해 알려줄 수도 있다. 만약, 상기 WUI를 메시지의 형태로 알려줄 경우에는 메시지 포맷안에 프레임 및 슬롯의 위치를 지시해 주는 비트(bit)를 삽입하면 된다. 만약, DL-WUCH 중 11번째 프레임의 3번째 슬롯이 해당 단말기의 웨이크업 정보일 경우 상기 위치 정보는 0xB3 이라는 16진수로 표현될 수 있다.
다른 방법으로, 상기 CID를 통한 매핑 관계를 통해 알려준다면 CID가 단말기별로 구분이 되므로 할당되는 CID와 동일한 주소를 갖는 WUI를 할당해주고 상기 CID를 통해 단말기가 상기 위치를 파악할 수 있도록 한다. 예컨대, 상기 CID가 0x43C7이라고 하고, 마지막 두자리의 숫자만이 WUI를 지시하는 주소라고 한다면, 상기 CID를 할당받은 단말기는 자신의 WUI가 12번째 프레임에 7번째 슬롯에 위치함을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따라 상기 단말기는 기지국으로부터 전송되는 DL-BCCH가 자신에게 해당되는 데이터인지를 확인하기 위하여 DL-WUCH을 확인하게 되며, 특히 상기 단말기가 미리 부여받은 위치 정보를 통해 상기 DL-WUCH 중에서 자신에게 해당되는 위치의 데이터를 확인한다. 이때, 상기 DL-WUCH 중 자신에게 해당되는 위치의 데이터가 상술한 WUI이며, 상기 WUI가 온인지 오프인지에 따라서, 전송되는 DL-BCCH가 자신에게 해당되는 데이터인지를 알 수 있게 된다.
이하, 상술한 본 발명에 따른 단말기의 DL-BCCH 수신 과정을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 슬리핑 스테이트에서의 모드 천이 절차를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 슬리핑 스테이트에서 상기 DL-WUCH의 WUI 정보에 따라 DL-BCCH의 독출여부가 결정된다.
먼저, 상기 단말기는 어웨이크 모드(601)에서 기지국으로부터 상술한 방법들에 의해 상기 단말기 자신에게 해당되는 WUI의 위치 정보를 수신(603)하게 된다. 그런다음, 상기 단말기는 기지국과 송수신할 데이터가 없을 경우 슬리핑 모드(605)로 천이하여 DL-BCCH를 주기적으로 수신하게 된다. 이때, 본 발명에 따라 상기 DL-BCCH를 지속적으로 수신하지 않으며, DL-WUCH 정보에 따라 상기 DL-BCCH의 복조 여부를 결정하게 된다. 즉, 상기 단말기가 수신하는 채널 신호의 프레임 및 슬롯의 위치가 상기 기지국으로부터 기 할당된 WUI의 위치와 일치할 경우, 모드를 어웨이크 모드로 천이(609)하여 DL-WUCH 정보를 독출(611)하게 된다. 특히, 상기 해당 WUI의 위치에 있는 상기 단말기 자신에게 부여된 WUI 정보를 독출하게 된다.
상기 WUI 정보를 확인(613)한 결과, 상기 WUI가 ON(예컨대, '1')을 나타내면 모드를 어웨이크 모드로 천이(615)하여, 수신되는 DL-BCCH를 독출(617)한다. 한편, 상기 WUI 정보의 확인(613) 결과, 상기 WUI가 OFF(예컨대, '0')을 나타내면, 모드를 슬리핑 모드로 유지(605)하고, 다음 프레임(예컨대, 슈퍼 프레임)의 해당 WUI를 수신할 때까지, 수신되는 상기 DL-BCCH는 복조하지 않게 된다.
즉, 단말기의 전력소모를 최소화하기 위한 슬리핑 스테이트의 슬리핑 모드에서 상기 단말기가 제어 채널의 존재 유무를 모니터링하는 채널로서 DL-WUCH로 전송되는 지시자인 WUI의 값에 따라서, 상기 단말기는 슬리핑 모드에서 어웨이크 모드로의 천이 된다.
이하, 상기 DL-WUCH를 하향링크 프레임에 매핑하여 전송하는 두가지 실시예를 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 상기 DL-WUCH를 하향링크 프레임에 매핑하는 방법으로는 상기 DL-WUCH를 상기 DL-BCCH와 시간 다중화하여 전송하는 방법과, 상기 DL-WUCH를 상기 DL-BCCH와 다른 서브캐리어를 사용하여 동시에 전송하는 방법이 고려될 수 있다.
<제1 실시예 - 시간 다중화 방법>
먼저, 도 7 및 도 8을 참조하여 상기 DL-WUCH를 상기 DL-BCCH와 시간 다중화하여 전송하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직교 주파수 다중화 접속 방식에서 DL-WUCH과 DL-BCCH가 시간적으로 결합된 프레임 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 본 발명을 직교 주파수 분할 다중 시스템에 적용할 경우, 여러 개의 서브 주파수 대역을 사용하여 상기 DL-BCCH(707)를 전송할 수 있다. 상기 DL-BCCH(707)은 상술한 바와 같이 전력 손실을 줄이기 위하여 프레임(703)의 정수배(예컨대, 64 프레임)로 구성된 슈퍼 프레임(701) 단위로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 DL-WUCH(705)의 전송 주기도 슈퍼 프레임이 된다. 상기 도 7에서 가로축은 시간 축이며, 세로축은 주파수 축이된다.
한편, 상기 WUI(711)의 위치는 프레임과 프레임 내의 시간 슬롯 번호로 알려주게 된다. 상기 DL-WUCH(705) 상기 도 7과 같이 시간적으로 결합되는 경우에는 상기 DL-WUCH(705)가 상기 DL-BCCH(707)보다 앞선 시간에 위치하는 것이 바람직하며, 다수 개의 서브 채널을 사용하여 구성하는 것이 가능하다. 또한, 상기 DL-WUCH(705)는 하나의 OFDM 심볼로 구성된 다수의 WUI들로 이루어진다. 이때, 상기 WUI의 수는 할당하려는 최대 단말기의 수로 고려될 수 있다. 즉, 하나의 단말기당 하나의 WUI와 매핑되도록 설계될 수 있다.
예컨대, 하나의 프레임이 16개의 OFDM 심볼로 구성되며 하나의 OFDM 심볼을 하나의 WUI로 할당할 경우 하나의 프레임에 16명의 단말기들에게 WUI를 할당할 수 있다. 상기 도 7에서는 상기 DL-BCCH(707)에 앞서 DL-WUCH(705)가 전송되며, 상기 DL-WUCH는 16개의 프레임들로 구성됨을 알 수 있다. 만약, 상기 도 7과 같이 소정의 단말기에 해당되는 WUI의 프레임 정보가 12이며, 슬롯 정보가 0일 경우, 상기 DL-WUCH(705)의 12번 프레임(709)의 첫번째 슬롯(711)을 복조함으로써 자신의 WUI 정보를 확인하게 된다.
결국, 상기 DL-BCCH(707)보다 먼저 수신되는 DL-WUCH(705) 중 자신에게 해당되는 프레임 및 슬롯의 WUI(711) 정보를 복조하여 상기 WUI가 온을 나타낼 경우, 자신에게 수신되는 방송 정보가 있는 것으로 판단하여 계속해서 수신되고 있는 상기 DL-BCCH(707)를 복조하게 된다. 반면, 상기 WUI가 오프를 나타낼 경우, 자신에게 수신되는 방송 정보가 없는 것으로 판단하여 해당 슈퍼 프레임을 통해 계속하여 전송되는 DL-BCCH(707)를 복조하지 않고, 다음 슈퍼 프레임의 DL-WUCH(705)를 수신하여 상기 동작을 반복하게 된다.
도 8은 상기 도 7에서 상술한 시간 결합된 DL-BCCH와 DL-WUCH을 수신하는 단말기의 모드 천이 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 기지국(AP)는 매 슈퍼 프레임(801)마다 DL-BCCH를 단말기(AT)들에게로 전송하게 된다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따라 상기 DL-BCCH와 시간 다중화되고, 해당 슈퍼 프레임에서 상기 DL-BCCH보다 앞선 위치에 상술한 DL-WUCH를 전송하게 된다. 한편, 단말기는 슬리핑 모드(807)에서 자신의 WUI이 속한 프레임과 슬롯(803)에 도달하면 어웨이크 모드로 천이(805)하여 DL-WUCH을 복조하고 자신의 WUI 프레임과 슬롯에 해당하는 OFDM 심볼을 복조하게 된다.
만약, 상기 WUI를 확인한 결과, 오프(예컨대, '0')를 나타낼 경우(803)에는 이후 수신되는 DL-BCCH를 복조하지 않고 다시 슬리핑 모드(807)로 천이하게 되며, 다음 슈퍼 프레임에서 다시 상기 절차를 동일하게 수행하게 된다.
반면, 상기 WUI를 확인한 결과, 온(예컨대, '1')을 나타낼 경우(809)에는 이후 어웨이크 모드를 유지(811)하여 동일한 수퍼 프레임 내의 DL-BCCH를 수신한다. OFF일 경우 다시 슬리핑 모드로 천이 후 수퍼 프레임동안 기다린 후 자신의 WUI의 프레임과 슬롯에 도달하면 어웨이크 모드로 천이 후 해당하는 OFDM 심볼을 복조한다.
<제2 실시예 - 주파수 다중화 방법>
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따라 도 9 및 도 10을 참조하여 상기 DL-WUCH를 상기 DL-BCCH와 주파수 다중화하여 전송하는 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직교 주파수 다중화 접속 방식에서 DL-WUCH과 DL-BCCH가 독립적인 서브 채널을 갖는 프레임 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 독립적인 하나의 서브 채널을 DL-WUCH에 할당하는 프레임 구조로서 시간 결합하는 경우에 비해 상기 DL-WUCH에 할당되는 프레임의 길이가 길게 되므로, 상기 WUI는 여러 개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 상기 도 9에서도 가로축은 시간축이며, 세로축은 주파수축이 된다.
상기 제1 실시예에서와 마찬가지로 DL-BCCH(905)는 다수의 프레임(903)들(예컨대, 64개 프레임)으로 구성된 하나의 슈퍼 프레임(901) 단위로 전송된다. 이때, 본 발명의 제2 실시예에 따라 상기 DL-WUCH(907)는 상기 DL-BCCH(905)와 동일 시간에 다른 주파수 채널로 다중화되어 전송된다.
즉, 상기 DL-BCCH(905)는 다수의 서브 캐리어들을 전용으로 할당하여 하나의 슈퍼 프레임 전체를 통하여 전송되며, 상기 DL-WUCH(907)은 상기 DL-BCCH(905)에 할당되는 서브 캐리어들과는 다른 서브 캐리어들을 할당하여 동일한 시간에 상기 DL-BCCH(907)와 함께 전송될 수 있다.
이때, 상기 DL-WUCH내에서 각 단말기별로 할당되는 WUI는 차후 추가적인 제어 정보를 DL-WUCH에 단말별로 송신할 수 있도록 확장 구조를 갖는다. 즉, 하나의 슈퍼 프레임이 64개의 프레임들로 구성되며, 상기 하나의 프레임이 16개의 OFDM 심볼(913)들로 구성되어 있다고 가정할 때, 상기 하나의 슈퍼 프레임은 1024(64×16)개의 OFDM 심볼(913)들로 구성된다. 따라서, 각 단말기들의 WUI를 하나의 심볼마다 매핑시키는 것은 비효율적이므로, 상기 하나의 WUI를 다수개(예컨대, 도 9에서는 4개)의 심볼들로 구성하여 보다 많은 정보를 포함할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 도 9에서는 4개의 OFDM 심볼(913)로 구성된 WUI를 고려한 것으로 하나의 프레임(909) 안에 4명의 단말기들에게 WUI(911)를 할당할 수 있다. 상기 단말기는 미리 수신한 자신의 WUI의 위치 정보를 통해 해당 WUI의 프레임과 슬롯을 복조하고, 자신의 WUI 슬롯에 해당하는 정보를 독출하게 된다.
상기 WUI의 독출 결과, 온(ON)일 경우 현재 슈퍼 프레임의 DL-BCCH(905)는 이미 수신되고 있는 상태이므로 다음 수퍼 프레임의 DL-BCCH를 수신하도록 하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 WUI의 독출 결과, 오프(OFF)일 경우 다시 다음 슈퍼 프레임 동안 기다린 후, 상기와 동일한 방법에 의해 상기 DL-WUCH의 WUI를 복조한다.
도 10은 상기 도 9에서 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말기의 슬리핑 스테이트에서의 모드 천이 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 매 슈퍼 프레임(1003)마다 상기 DL-BCCH(1001) 및 DL-WUCH(1005)가 동일 시간에 각기 다른 서브 캐리어들을 통해 기지국(AP)으로부터 전송된다.
상기 단말기는 슬리핑 모드에서 자신의 WUI이 속한 프레임과 슬롯에 도달하면 어웨이크 모드로 천이(1011)하여 DL-WUCH을 복조하고 자신의 WUI 프레임과 슬롯에 해당하는 OFDM 심볼을 독출하게 된다. 이때, 상기 WUI 값이 오프(OFF)일 경우(1007) 슬리핑 모드로 천이(1013)한 후 다시 다음 슈퍼 프레임이 전송될 때까지 기다린 후, 상기와 동일한 방법으로 자신의 WUI의 프레임과 슬롯에 도달하면 어웨이크 모드(1015)로 천이한 후 OFDM 심볼을 복조한다.
만약, 상기 WUI 값이 온(ON)일 경우(1009)에는 다음 슈퍼 프레임에 자신에 대한 정보가 포함되어 있으므로, 상기 다음 슈퍼 프레임에서 상기 단말기는 어웨이크 모드(1019)로 천이하여 상기 DL-BCCH를 복조하게 된다.
이상, 상기 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 DL-WUCH 및 WUI를 기지국이 전송하고, 단말기가 수신하는 방법을 설명하였다. 이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 상술한 동작을 구현하는 기지국의 채널 송신 장치를 설명한다.
도 11은 상기 도 7 및 도 8에서 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 DL-WUCH 전송 장치를 나타낸 블록도이다.
상기 도 11을 참조하면, 상기 DL-WUCH 및 DL-BCCH는 시간 다중화기(Time Division Multiplexer; TDM)(1101)를 통해 시간 다중화 되며, 소정의 프레임 구간동안 시간적으로 분할하여 상기 DL-WUCH 및 DL-BCCH가 전송되도록 제어기(1103)에서 제어한다.
상기 시간 다중화기(1101)를 통해 출력된 DL-WUCH 또는 DL-BCCH는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)기(1105)를 통해 역고속 푸리에 변환되며, 상기 역고속 푸리에 변환되어 출력되는 병렬 신호들은 병렬/직렬 변환기(Parallel to Serial Converter; 1107)에서 직렬 신호로 변환된다. 상기 병렬/직렬 변환기(1107)로부터 출력된 신호는 보호구간 삽입기(1109)에서 보호 구간(예컨대, Cyclic Prefix)가 삽입되며, RF(Radio Frequency) 처리기(1111)에서 무선 처리되어 소정의 안테나(1113)를 통해 단말기들로 전송된다.
물론, 상기 IFFT기(1105)에 상기 채널들 외에 다른 용도의 채널 신호들이 추가되어 전송될 수 있음은 자명하다.
도 12는 상기 도 9 및 도 10에서 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국의 DL-WUCH 전송 장치를 나타낸 블록도이다.
상기 도 12를 참조하면, 상기 DL-BCCH 및 DL-WUCH는 주파수 다중화 되어 별도의 채널을 할당받게 되므로, IFFT(1201)기로 병렬 입력된다. 즉, 상기 DL-BCCH 및 DL-WUCH는 서로 다른 서브 캐리어들로 할당되어 동일한 시간에 전송된다.
상기 DL-WUCH 또는 DL-BCCH는 상기 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)기(1201)를 통해 동시에 입력되어 역고속 푸리에 변환되며, 상기 역고속 푸리에 변환되어 출력되는 병렬 신호들은 병렬/직렬 변환기(Parallel to Serial Converter; 1203)에서 직렬 신호로 변환된다. 상기 병렬/직렬 변환기(1203)로부터 출력된 신호는 보호구간 삽입기(1205)에서 보호 구간(예컨대, Cyclic Prefix)가 삽입되며, RF(Radio Frequency) 처리기(1207)에서 무선 처리되어 소정의 안테나(1209)를 통해 단말기들로 전송된다.
물론, 상기 IFFT기(1203)에 상기 채널들 외에 다른 용도의 채널 신호들이 추가되어 전송될 수 있음은 자명하다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 기지국과 단말기가 슬리핑 스테이트에서 슬리핑 모드와 어웨이크 모드로의 천이시의 동작을 지원하기 위한 프레임 구조를 제안함으로써 단말기와 기지국간의 호 처리 동작방안을 효과적으로 수행할 수 있으며 단말기의 전력 소모를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 스테이트 천이 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 슬리핑 스테이트에서의 동작 모드들을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 어웨이크 모드에서 기지국이 단말기로 DL-BCCH를 전송하는 프레임 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 직교 주파수 다중화 접속 방식에서 서브 채널별 제어 채널과 트래픽 채널의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 슬리핑 스테이트에서의 모드 천이 절차를 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직교 주파수 다중화 접속 방식에서 DL-WUCH과 DL-BCCH가 시간적으로 결합된 프레임 구조를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기의 슬리핑 스테이트에서의 모드 천이 과정을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직교 주파수 다중화 접속 방식에서 DL-WUCH과 DL-BCCH가 독립적인 서브 채널을 갖는 프레임 구조를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말기의 슬리핑 스테이트에서의 모드 천이 과정을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 웨이크업 채널 전송 장치를 나타낸 블록도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국의 웨이크업 채널 전송 장치를 나타낸 블록도.

Claims (32)

  1. 소정의 기지국이 상기 기지국의 영역에 속한 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널을 통해 상기 각 단말기들의 제어 정보를 전송하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국으로부터 전송되는 제어 채널 신호를 복조하는 방법에 있어서,
    상기 제어 채널 신호가 상기 단말기에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호를 수신하는 과정과,
    상기 웨이크업 채널 신호 중 상기 단말기에 해당하는 영역에 포함된 웨이크업 채널 지시자 정보를 확인하는 과정과,
    상기 웨이크업 채널 지시자 정보에 따라 상기 제어 채널 신호의 복조 여부를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호와 상기 제어 채널 신호는 시간 다중화되어 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호는 소정의 제어 채널 전송 주기 동안 상기 제어 채널 신호보다 먼저 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호의 상기 웨이크업 채널 지시자 정보가 온일 경우, 해당 전송 주기의 제어 채널 신호를 복조함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호와 상기 제어 채널 신호는 주파수 다중화되어 동일 시간에 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호의 상기 웨이크업 채널 지시자 정보가 온일 경우, 다음 전송 주기의 제어 채널 신호를 복조함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호 및 웨이크업 채널 신호의 전송은 소정의 전송 주기동안 서로 매칭되어 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전송 주기는 하나 이상의 프레임 단위로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 기지국과 단말기간 전송할 데이터가 없을 경우 소정의 주기마다 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널 신호를 수신하는 슬리핑 스테이트를 가지며, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국으로부터 전송되는 제어 채널 신호를 복조하는 방법에 있어서,
    상기 단말기가 어웨이크 모드로 천이하여 제어 채널 신호가 상기 단말기에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호를 수신하는 과정과,
    상기 웨이크업 채널 신호 중 상기 단말기에 해당하는 영역에 포함된 웨이크업 채널 지시자 정보를 확인하는 과정과,
    상기 웨이크업 채널 지시자 정보에 따라 상기 제어 채널 신호의 복조 여부를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호와 상기 제어 채널 신호는 시간 다중화되어 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호는 소정의 제어 채널 전송 주기 동안 상기 제어 채널 신호보다 먼저 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호의 상기 웨이크업 채널 지시자 정보가 온일 경우, 해당 전송 주기의 제어 채널 신호를 복조함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호의 상기 웨이크업 채널 지시자 정보가 오프일 경우, 상기 단말기는 슬리핑 모드로 천이함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호와 상기 제어 채널 신호는 주파수 다중화되어 동일 시간에 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호의 상기 웨이크업 채널 지시자 정보가 온일 경우, 다음 전송 주기의 제어 채널 신호를 복조함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호의 상기 웨이크업 채널 지시자 정보가 오프일 경우, 상기 단말기는 슬리핑 모드로 천이함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호 및 웨이크업 채널 신호의 전송은 소정의 전송 주기동안 서로 매칭되어 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전송 주기는 하나 이상의 프레임 단위로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전송 주기는 64개의 프레임으로 구성된 슈퍼 프레임 단위로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 기지국과 단말기간 전송할 데이터가 없을 경우 소정의 주기마다 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널 신호를 수신하는 슬리핑 스테이트를 가지며, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 상기 제어 채널 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 제어 채널 신호가 소정의 단말기들에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호 및 상기 제어 채널 신호를 시간적으로 다중화하여 출력하는 시간 다중화기와,
    상기 시간 다중화기가 상기 제어 채널 신호 및 상기 웨이크업 채널 신호를 기 정해진 시간에 따라 선택적으로 출력되도록 제어하는 제어기와,
    상기 시간 다중화기로부터 선택적으로 출력되는 상기 제어 채널 신호 또는 웨이크업 채널 신호를 다수의 서브캐리어에 매핑하여 역고속 푸리에 변환시키는 역고속 푸리에 변환기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호 및 상기 웨이크업 채널 신호는 소정의 프레임 단위로 시간 다중화됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호 및 상기 웨이크업 채널 신호는 하나 이상의 프레임 주기 동안 반복하여 출력됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 반복 주기는 64개의 프레임으로 구성된 슈퍼 프레임임을 특징으로 하는 상기 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호는 각 단말기별 제어 채널 신호의 포함 유무를 나타내는 다수의 웨이크업 채널 지시자들을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 지시자는 심볼 단위로 매핑됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  26. 기지국과 단말기간 전송할 데이터가 없을 경우 소정의 주기마다 다수의 단말기들이 공통으로 수신할 수 있는 제어 채널 신호를 수신하는 슬리핑 스테이트를 가지며, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 상기 제어 채널 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 제어 채널 신호가 소정의 단말기들에게 해당하는 정보가 포함된 신호인지를 나타내는 웨이크업 채널 신호 및 상기 제어 채널 신호를 각각 서로 다른 하나 이상의 서브 캐리어들에 매핑하여 역고속 푸리에 변환시키는 역고속 푸리에 변환기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호 및 상기 웨이크업 채널 신호는 소정의 프레임 단위로 주파수 다중화됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호 및 상기 웨이크업 채널 신호는 하나 이상의 프레임 주기 동안 반복하여 출력됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 반복 주기는 64개의 프레임으로 구성된 슈퍼 프레임임을 특징으로 하는 상기 장치.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호는 각 단말기별 제어 채널 신호의 포함 유무를 나타내는 다수의 웨이크업 채널 지시자들을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 지시자는 하나 이상의 심볼 단위로 매핑됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 웨이크업 채널 신호는 하나의 서브 캐리어에 매핑되어 전송됨을 특징으로 하는 상기 장치.
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