KR20090022138A

KR20090022138A - 무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및시스템

Info

Publication number: KR20090022138A
Application number: KR1020070087234A
Authority: KR
Inventors: 송국진
Original assignee: 포스데이타 주식회사
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2009-03-04
Also published as: KR100910018B1

Abstract

무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 효율적으로 단말기가 응답하도록 하는 핸드쉐이킹 방법이 개시된다. 이를 위하여, 단말기의 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보 및 응답 버스트 정보를 포함하는 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)이 포함된 제1 프레임을 단말기로 전송하는 단계와, 상기 응답 버스트 정보에서 지정한 상향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답(BS-initiated Response)이 포함된 제2 프레임을 상기 단말기로부터 수신하는 단계를 포함함으로써, 단말기가 대역폭 요청/승인 과정을 거치지 않고서도 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답을 다음 프레임에서 전송할 수 있어 빠른 응답이 가능하다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및 시스템{Method and System for Handshaking in Wireless Communication System}

본 발명은 기지국과 단말기 사이의 핸드쉐이킹(Handshaking)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 단말기가 효율적으로 응답하도록 하는 무선 통신 시스템에서 핸드쉐이킹을 수행하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

IEEE 802.16d/e에서, 단말기가 상향링크 채널을 통해 무엇인가를 기지국으로 송신하기 위해서는, 기지국으로 버스트를 전송하기 전에 미리 상기 기지국과 레인징 과정 및 대역폭 요청(Bandwidth Request: BWR)/승인 과정을 수행해야 한다. 또한, 단말기가 기지국으로부터 요청 메시지를 수신하면, 이 요청 메시지에 대한 응답 메시지는 기지국과 대역폭 요청/승인 과정을 마친 후에야 전송될 수 있다. 그러나, 기지국이 이 요청 메시지에 대해 다음 프레임 또는 단지 몇 프레임 이내에 응답하도록 단말기에게 요구하려 한다면, 이러한 대역폭 요청/승인 과정은 비효율적이 된다. 이를 더욱 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 일반적인 요청-응답 과정을 나타내는 도면으로서, 도 1은 단 말기에서 개시한 요청에 대해 기지국에서 응답을 전송하는 과정을 나타내고, 도 2는 기지국에서 개시한 요청에 대해 단말기가 응답을 전송하기까지의 과정을 나타낸다.

도 1에서, IEEE 802.16d/e에 따르면, 일반적인 요청-응답(Request-Response) 과정과 마찬가지로 단말기에서 개시한 요청에 대해 기지국은 다음 프레임에서 곧 바로 응답할 수 있다. 이와는 달리 도 2에서, 기지국에서 개시한 요청에 대해 단말기는 기지국으로부터 데이터 승인(Grant)을 수신한 후에야 응답할 수 있다. 즉, 기지국이 기지국-개시 요청(BS-initiated Request) 메시지를 단말기에 전송하면(n), 단말기는 레인징 메시지를 기지국에 전송하고(n+1), 기지국은 CDMA 코드 및 할당정보(Allocation IE)를 단말기에 전송한다(n+2). 이어서, 단말기는 대역폭 요청(BWR) 정보를 기지국에 송신하고(n+3), 대역폭 요청을 받은 기지국은 초기화에 필요한 데이터 승인(Grant) 정보를 단말기에 송신하며(n+4), 단말기는 최종적으로 기지국으로부터 데이터 승인을 수신한 후에야 상기 기지국에서 개시한 요청에 대해 응답 메시지를 전송(n+5)할 수 있다.

이러한 종래 기술의 가장 큰 문제점은 기지국이 개시한 요청에 대해 최소 5번째 프레임에서야 단말기의 응답을 수신할 수 있으므로 기지국 개시 요청-응답과정이 너무 오래 걸린다는 것이다.

또한, 기지국은 단말기의 이 대역폭 요청(n+3)에 대해 경쟁(contention) 방식으로 처리하기 때문에, 단말기가 반드시 다음 프레임(n+4)에서 데이터 승인을 얻는다고 보장하지 못한다. 게다가, 기지국에서 상술한 대역폭 요청/승인 과정이 실 패하기라도 하면, 단말기는 기지국에서 개시한 요청에 대한 응답을 전혀 전송하지 못하는 경우가 발생한다.

또한, 기지국은 이러한 대역폭 요청에 대해 특별한 우선순위(priority)를 두지 않기 때문에 단말기로부터 수신한 상기 대역폭 요청의 목적이 무엇인지 알지 못한다. 이에 따라, 기지국에서 개시한 대역폭 요청이 매우 긴급한 것이라면 심각한 상황에 빠질 수도 있다. 따라서, 기지국에서 개시한 요청에 대해 상술한 문제점들을 해결할 수 있는 적절한 핸드쉐이킹(Handshaking) 방법이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 효율적으로 단말기가 응답하도록 하는 핸드쉐이킹 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 기지국이 개시한 요청에 대해 대역폭 요청/승인 과정을 수행하지 않고서 단말기가 응답할 수 있도록 프레임을 구성하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 기지국의 핸드쉐이킹 방법은, (a) 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보 및 응답 버스트 정보를 포함하는 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)이 포함된 제1 프레임을 단말기로 전송하는 단계; 및 (b) 상기 응답 버스트 정보에서 지정한 상향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답이 포함된 제2 프레임을 상기 단말기로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 단말기의 핸드쉐이킹 방법은, (a) 기지국으로부터 기지국-개시 요청을 위한 제1 프레임을 수신하여 상기 제1 프레임이 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보를 포함하는지 판단하는 단계; 및 (b) 상기 판단 결과, 상기 데이터 승인 정보를 포함하 면 상기 제1 프레임의 상향링크 맵에서 지정한 제2 프레임의 응답 버스트 영역에 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지를 포함시켜 상기 제2 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 기지국은, 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보 및 응답 버스트 정보를 포함하는 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)이 포함된 제1 프레임을 구성하는 스케줄러; 상기 제1 프레임을 단말기로 전송하는 송신부; 및 상기 응답 버스트 정보에서 지정한 상향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답(BS-initiated Response)이 포함된 제2 프레임을 상기 단말기로부터 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 형태에 다른 무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 단말기는, 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)을 위한 제1 프레임을 수신하는 수신부; 상기 제1 프레임에 대해 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보의 포함 여부를 판단한 후, 상기 데이터 승인 정보를 포함하면 상기 제1 프레임의 상향링크 맵에서 지정한 제2 프레임의 응답 버스트 영역에 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지를 포함시키는 제어부; 및 상기 제2 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서 요청 메시지와 데이터 승인 정보를 함께 전송하여 단말기가 응답 메시지를 다음 프레임에서 전송할 수 있도록 함으로써, 기지국이 개시한 요청에 대해 단말기의 빠른 응답이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서 요청 정보요소에 상향링크 버스트의 할당 정보를 함께 기록하여 전송함으로써, 단말기가 대역폭 요청/승인 과정을 거치지 않고서도 상기 요청 메시지에 대한 빠른 응답이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서 채널 환경에 따라 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)을 위한 프레임을 적응적으로 구성함으로써 기지국과 단말기 사이에 효율적인 핸드쉐이킹이 가능한 효과가 있다.

이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

도 3은 IEEE 802.16d/e 기반의 무선통신 시스템에서 프레임 구조를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 상기 프레임은, 주파수 및 시간 영역에서의 데이터 전송 단위를 각각 부채널과 심볼로 나타내며, 단말기로 보낼 수 있는 최소의 데이터 단위는 하나의 부채널과 하나의 심볼로 이루어진다. 이때, 수직축은 주파수 자원 할당 단위인 부채널 인덱스를 나타내고, 수평축은 시간 자원 할당 단위인 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다. 그리고, 하향링크와 상향링크 사이에는 보호 영역(Guard region)인 TTG(Transmit/receive Transition Gap)가 존재한다.

한편, 상술한 프레임은, 기지국에서 단말기로 데이터를 전송하도록 구성된 하향링크 부프레임과 단말기에서 기지국으로 데이터를 전송하도록 구성된 상향링크 부프레임으로 구분된다. 하향링크 부프레임은 프리앰블(Preamble), FCH(Frame Control Header), 하향링크 맵(DL MAP), 상향링크 맵(UL MAP), 하향링크 버스트(DL Burst)들로 구성되고, 상향링크 부프레임은 제어 심볼들(레인징, ACK, CQICH)과 상향링크 버스트(UL Burst)들로 구성된다.

프리앰블은 단말기에게 시간 및 주파수 동기 그리고 셀 정보를 제공하기 위해 사용된다. FCH는 프레임 정보와 하향링크 맵을 디코딩하기 위한 정보를 담고 있다. 하향링크 맵에는 기지국에서 전송하는 하향링크 버스트(DL Burst)들의 위치와 용도에 관한 정보가 하향링크 맵 정보요소(DL MAP IE)를 통해 기록된다. 또한, 상향링크 맵에는 단말기들이 전송하는 상향링크 버스트(UL Burst)들의 위치와 용도에 대한 정보가 상향링크 맵 정보요소(UL MAP IE)를 통해 기록된다.

기지국은 이와 같이 구성된 프레임을 단말기로 브로드캐스팅하며, 단말기는 이 프레임을 수신하여 각 맵을 디코딩한 후 자신에게 할당된 데이터 버스트가 있는지 확인하고, 있으면 맵을 참조하여 자신의 데이터 버스트를 디코딩한다.

도 4는 본 발명에 따른 IEEE 802.16d/e 기반의 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 기지국은 인터페이스(110)와, 대역신호 처리부(120)와, 송신부(130)와, 수신부(160)와, 스케줄러(150)와, 안테나(140)를 포함 한다. 이러한 기지국은 TDD를 지원하기 위한 것으로 수신경로와 송신경로로 구분될 수 있다.

수신경로에서, 수신부(160)는 안테나(140)를 통하여 단말기들이 전송하는 하나 이상의 무선 신호들을 수신하여 기저대역 신호로 변환한다. 예컨대, 수신부(160)는 기지국의 데이터 수신을 위하여 상술한 신호로부터 잡음을 제거하고 증폭하며, 이 증폭된 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 다운 컨버팅된 이 기저대역 신호를 디지털화한다. 대역신호 처리부(120)는 디지털화된 신호에서 정보 또는 데이터 비트를 추출하여 복조, 디코딩, 및 에러정정 과정들을 수행한다. 이렇게 수신된 정보는 인터페이스(110)를 경유하여 인접 유/무선 네트워크로 전달되거나, 다시 송신경로를 거쳐 기지국에 의하여 서비스되는 다른 단말기들로 송신된다.

송신경로에서, 인터페이스(110)는 제어국 또는 무선 네트워크로부터 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 수신하고, 대역신호 처리부(120)는 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 부호화한 후 송신부(130)로 출력한다. 송신부(130)는 상기 부호화된 음성, 데이터 또는 제어 정보를 원하는 송신 주파수 또는 주파수들을 갖는 반송파 신호로 변조하고, 이 변조된 반송파 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하여 안테나(140)를 통해 공중으로 전파한다.

한편, 스케줄러(150)는 상기 수신경로와 송신경로의 동작 및 각 구성 요소들을 제어한다. 특히, 본 발명과 관련하여 상기 스케줄러(150)는 각 단말기들로 전송될 프레임을 구성하는데, 이 프레임은 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 적절한 핸드쉐이킹(Handshaking) 방법이 적용되도록 구성된다. 즉, 상기 스케줄러(150)는 기지국에서 개시한 요청에 대해 다음 프레임에서 단말기가 응답을 전송하도록 프레임을 구성한다. 이를 위하여, 본 발명은 요청 메시지와 함께 데이터 승인을 전송하는 방식(Data Grant with Request message)과 버스트 할당과 함께 요청 정보요소를 전송하는 방식(Request IE with Burst Allocation)을 제안한다.

이하에서는, 상술한 스케줄러의 세부적인 구성과 동작, 또한 이 스케줄러에 의해 구성된 프레임을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄러의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 스케줄러(150)는 제어부(151)와, 맵 구성부(152)와, 버스트 구성부(153)를 포함한다.

제어부(151)는, 상향링크 맵과 하향링크 맵에 기록되는 맵 정보요소를 각각 구성하고, 또한 상향링크 버스트와 하향링크 버스트가 할당되는 영역을 각각 결정한다. 구체적으로, 제어부(151)는 기지국 개시-요청 메시지(Request message)에 대한 버스트 용도 정보, 단말기 정보(CID 정보), 및 버스트 위치 정보를 맵 정보요소에 포함시킨다. 또한, 제어부(151)는 상기 요청에 대한 응답 메시지(Response message)를 상향링크 부프레임에 실을 수 있도록 단말기 정보와 버스트 위치 정보를 맵 정보요소(예컨대, 상향링크 맵 정보요소: UL MAP IE)에 기록한다. 이러한 제어부(151)의 더욱 구체적인 동작에 대해서는 후술하는 실시예들에서 설명하기로 한다.

맵 구성부(152)는 이 제어부(151)에 의해 구성된 맵 정보요소를 시간-주파수 자원의 특정 영역에 각각 할당하여 하향링크 맵과 상향링크 맵을 구성한다.

버스트 구성부(153)는 상기 제어부(151)에 의해 결정된 하향링크 버스트 할당 영역에 버스트를 할당한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 도면으로서, 요청 메시지와 함께 데이터 승인을 전송하는 방식을 설명하기 위한 것이다. 참고로 전술한 도 3의 프레임 구조와 유사하므로 그 세세한 구성은 생략하고 그 차이점만을 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 상기 프레임은, 기지국-개시 요청을 위한 요청 메시지(REQ)가 하향링크 버스트 영역에 할당되고, 이 요청 메시지를 위한 버스트 용도 정보, 단말기 정보(CID 정보), 및 버스트 위치 정보가 하향링크 맵 정보요소(DL MAP IE)에 포함되도록 구성된다. 또한, 상기 프레임은, 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지(Response message)를 단말기가 상향링크 부프레임에 실을 수 있도록 단말기 정보와 버스트 위치 정보를 맵 정보요소(예컨대, 상향링크 맵 정보요소: UL MAP IE)에 기록하도록 구성된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구성 방법을 나타내는 순서도이다.

도 7을 참조하면, 스케줄러(150)는 요청 메시지에 대한 버스트 용도 정보, 단말기 정보, 및 버스트 위치 정보를 하향링크 맵 정보요소에 기록하고, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신 받기 위해 단말기 정보, 및 상향링크 버스트 위치 정보를 상향링크 맵 정보요소에 기록한다(S710). 이어, 스케줄러(150)는 이러한 하향링크 맵 정보요소 및 상향링크 맵 정보요소를 하향링크 맵 및 상향링크 맵에 각각 포함시킨 후(S720), 상기 요청 메시지를 하향링크 버스트(즉, 하향링크 제어 데이터)로써 할당시켜 프레임을 구성한다(S730).

구체적으로, 단계 710에서, 제어부(151)는 요청 메시지에 대한 버스트 용도 정보, 단말기 정보(CID 정보), 및 버스트 위치 정보를 맵 정보요소(하향링크 맵 정보요소: DL MAP IE)에 포함시킨다. 즉, 제어부(151)는 이 요청 메시지가 어떤 단말기에게 지정되고(CID), 무엇에 대한 요청 메시지이며(용도), 하향링크 부프레임에서 어떤 위치의 버스트인지(위치)를 상기 하향링크 맵 정보요소에 기록한다. 또한, 제어부(151)는 상기 요청에 대한 응답 메시지를 상향링크 부프레임에 실을 수 있도록 단말기 정보와 버스트 위치 정보를 맵 정보요소(예컨대, 상향링크 맵 정보요소: UL MAP IE)에 기록한다.

단계 S720에서, 맵 구성부(152)는 이렇게 기록된 맵 정보 요소들을 이용하여 상향링크 맵 또는 하향링크 맵을 구성한다. 즉, 맵 구성부(152)는 제어부(151)에 의해 구성된 맵 정보요소를 시간-주파수 자원의 특정 영역에 각각 할당하여 하향링크 맵과 상향링크 맵을 구성한다.

단계 S730에서, 버스트 구성부(153)는 상기 요청 메시지를 하향링크 버스트에 맵핑한다. 즉, 버스트 구성부(153)는 상기 요청 메시지를 물리 계층에서 상기 제어부(151)에 의해 결정된 하향링크 버스트 영역에 맵핑한다.

그러나, 전술한 바와 같이 프레임을 구성하면, 단말기가 상기 프레임을 수신하여 하향링크 맵, 상향링크 맵 및 하향링크 버스트를 디코딩하더라도, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 위해 할당된 상향링크 버스트 영역이 어떤 용도인지를 알 수 없다. 이에 따라, 다음 프레임에서 상기 단말기가 상기 응답 메시지를 실어야 할 영역에 다른 용도의 상향링크 버스트를 할당할 수도 있다.

이를 위하여, 제어부(151)는 요청 메시지에 「할당된 응답 영역 지시(Allocated Response Region Indication)」필드를 추가하여, 다음 프레임에서 단말기가 해당 상향링크 버스트 영역에 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 실을 수 있도록 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 요청 메시지 포맷을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 상기 요청 메시지 포맷은 일반적인 요청 메시지 포맷에 전술한 「할당된 응답 영역 지시」필드를 추가한 것이다. 이러한 포맷의 요청 메시지는 스케줄러(150)에 의해 MAC PDU의 페이로드에 실리고, 이 MAC PDU가 물리 계층의 하향링크 버스트들에 매핑되어 단말기에게 전송된다. 예컨대, 단말기가 이 필드를 디코딩하여 상기 필드가 1로 설정되어 있으면, 다음 프레임에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 지정된 상향링크 버스트 영역을 통해 기지국으로 전송할 수 있다. 그러나, 0으로 설정되어 있으면, 단말기는 대역폭 요청을 통한 데이터 승인(Grant) 과정을 통해 응답 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.

이로써, 기지국이 전술한 바와 같이 구성된 프레임을 브로드캐스팅하면, 해당 단말기는 다음 프레임에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상향링크 부프레임에 실어 기지국으로 전송한다. 이로써, 단말기는 기지국이 개시한 요청 메시지에 대해 다음 프레임에서 응답 메시지를 전송할 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임을 나타내는 도면으로서, 버스트 할당과 함께 요청 정보요소를 전송하는 방식을 설명하기 위한 것이다.

도 9를 참조하면, 스케줄러(150)는 기지국-개시 요청(Request)을 하향링크 제어 데이터로서가 아니라 상향링크 맵 정보요소(즉, 본 실시예에서 「Request IE」)로 상향링크 맵에 포함시켜 프레임을 구성한다. 이 요청 정보요소(Request IE)는 상향링크 버스트 프로파일을 포함하며, 이 상향링크 버스트 프로파일은 단말기가 응답할 상향링크 버스트에 사용되는 물리 계층의 특징(예컨대, 부호화 및 변조 정보 등과 같은 물리적 전송 특성)을 정의한다.

이를 위하여, 제어부(151)는, 후술할 도 10에 도시한 바와 같이, 「UL MAP Extended-2 UIUC IE」의 형태로 상기 요청 정보요소를 구성한다. 그리고, 맵 구성부(152)는 이 요청 정보요소를 이용하여 상향링크 맵을 구성한다. 즉, 맵 구성부(152)는 제어부(151)에 의해 구성된 상기 요청 정보요소를 시간-주파수 자원의 특정 영역에 할당하여 상향링크 맵을 구성한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요청 정보요소 포맷을 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 상기 요청 정보요소에는 다음과 같은 필드들을 포함하며, 기지국은 이 필드들을 통해 상기 응답 메시지를 위한 버스트 프로파일을 기술한다. 먼저, 「Extended UIUC(Uplink Interval Usage Code)」 필드는 4비트로 구성되어 16가지의 요청 정보를 매핑시킬 수 있고, 「Length」 필드는 길이 정보로서 가변적 인 비트로 구성되어 그 길이를 가변적으로 할당할 수 있고, 「Request Type」 필드는 2비트로 구성되어 4가지 요청 타입으로 구분할 수 있고, 「Response Included」 필드는 1 비트로 구성되어 데이터 승인 정보로써 이용되고 이 요청에 대한 응답이 필요한지 여부를 나타내며, 「TLV Encoded Information」 필드는 가변적으로 구성되어 상기 요청 정보요소에 대한 속성을 나타낼 수 있다. 특히, 「Response Included」 필드가 1로 설정되면 상기 요청에 대해 단말기의 응답이 필요함을 나타낸다.

또한, 이 요청 정보요소에는 「duration」필드, 「UIUC」 필드, 「Repetition Coding Indication」 필드를 포함하고, 기지국은 이 필드들에 상기 응답 메시지를 위한 버스트 프로파일을 기술한다. 여기서, 「duration」필드는 6비트로 구성되어 OFDM 슬롯의 할당 기간을 나타내고, 「UIUC」 필드는 4 비트로 구성되어 할당되는 버스트의 변조 정보(예컨대, FEC 부호화 형태 및 변조 형태)를 나타내며, 「Repetition Coding Indication」필드는 2비트로 구성되어 할당되는 버스트의 반복 코드 정보를 나타낸다.

이와 같이 함으로써, 기지국이 전술한 바와 같이 상향링크 맵 정보요소로서의 「요청」을 구성하여 프레임을 브로드캐스팅하면, 해당 단말기는 다음 프레임에서 상기 요청 메시지에 대한 응답을 상향링크 부프레임에 실어 기지국으로 전송한다. 이로써, 단말기는 기지국이 개시한 요청 메시지에 대해 다음 프레임에서 응답 메시지를 전송할 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 요청 메시지와 함께 데이터 승 인을 전송하는 방식(Data Grant with Request message)은 요청 메시지를 하향링크 버스트로 맵핑하므로, 단말기는 맵 디코딩 과정 후에 재차 하향링크 버스트 역시 디코딩하는 과정을 거쳐야 한다.

이에 반해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 버스트 할당과 함께 요청 정보요소를 전송하는 방식(Request IE with Burst Allocation)은, 단말기가 상향링크 맵만을 디코딩하나 맵의 크기가 커질 수도 있다. 즉, 앞선 실시예의 요청 메시지 형태는 채널 상태에 따라 기지국이 상기 요청 메시지(하향링크 버스트 형태임)를 64 QAM 5/6의 MCS 레벨을 적용하여 전송할 수도 있으나, 요청 정보요소 형태는 기지국이 상향링크 맵을 QPSK 1/2 반복 6의 MCS 레벨로 변조하므로 상기 요청 정보요소를 이용하는 맵 크기가 상대적으로 커지게 된다.

따라서, 단말기에 대한 채널 환경(예컨대, QoS)에 따라 상기 방식들을 선택적으로 적용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 채널 환경이 좋은 단말기에게는 상기 요청 메시지와 함께 데이터 승인을 전송하는 방식을 적용한 프레임을 전송하고, 채널 환경이 좋지 않은 단말기에게는 버스트 할당과 함께 요청 정보요소를 전송하는 방식을 적용한 프레임을 전송하도록 할 수도 있다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 단말기에서 개시한 요청에 대해 기지국에서 응답을 전송하는 과정을 나타내는 도면.

도 2는 기지국에서 개시한 요청에 대해 단말기가 응답을 전송하기까지의 과정을 나타내는 도면.

도 3은 IEEE 802.16d/e 기반의 무선통신 시스템에서 프레임 구조를 나타내는 도면.

도 4는 IEEE 802.16d/e 기반의 기지국의 구성을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄러의 구성을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구성 방법을 나타내는 순서도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 요청 메시지 포맷을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임을 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요청 정보요소 포맷을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110: 인터페이스 120: 대역신호 처리부

130: 송신부 140: 안테나

150: 스케줄러

151: 제어부 152: 맵 구성부

153: 버스트 구성부

160: 수신부

Claims

무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 기지국의 핸드쉐이킹 방법으로서,

(a) 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보 및 응답 버스트 정보를 포함하는 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)이 포함된 제1 프레임을 단말기로 전송하는 단계; 및

(b) 상기 응답 버스트 정보에서 지정한 상향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답이 포함된 제2 프레임을 상기 단말기로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,

(a-1) 상기 데이터 승인 정보 및 상기 기지국-개시 요청을 메시지의 위치 정보가 기록된 하향링크 맵 정보요소를 상기 제1 프레임의 하향링크 맵에 포함시키고, 상기 응답 버스트 정보가 기록된 상향링크 맵 정보요소를 상기 제1 프레임의 상향링크 맵에 포함시키는 단계; 및

(a-2) 상기 하향링크 맵 정보요소에서 지정한 하향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청을 위한 메시지를 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 기지국-개시 요청을 위한 메시지는,

상기 데이터 승인(Grant) 정보의 포함 여부를 알리는 지시자 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,

(a-1) 상기 데이터 승인 정보 및 상기 응답 버스트 정보를 포함하는 상향링크 버스트 프로파일을 구성하는 단계; 및

(a-2) 상기 상향링크 버스트 프로파일이 기록된 상기 상향링크 맵 정보요소를 상향링크 맵에 포함시켜 상기 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 상향링크 버스트 프로파일은,

상기 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지가 위치될 상향링크 버스트에 적용되는 물리적 전송 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 응답 버스트 정보는,

상기 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지가 위치될 상향링크 버스트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

상기 단말기가 상기 제1 프레임에 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보가 포함되어 있는지를 판단하고, 상기 데이터 승인 정보가 포함되어 있으면 상기 제2 프레임의 상향링크 맵에서 지정한 응답 버스트 영역에 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지를 포함시켜 상기 기지국으로 전송함으로써 상기 기지국이 상기 제2 프레임을 수신하도록 하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 프레임은,

상기 제1 프레임(n)의 다음 프레임(n+1)인 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 단말기의 핸드쉐이킹 방법으로서,

(a) 기지국으로부터 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)을 위한 제1 프레임을 수신하여 상기 제1 프레임이 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보를 포함하는지 판단하는 단계; 및

(b) 상기 판단 결과, 상기 데이터 승인 정보를 포함하면 상기 제1 프레임의 상향링크 맵에서 지정한 제2 프레임의 응답 버스트 영역에 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지를 포함시켜 상기 제2 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,

상기 제1 프레임의 하향링크 버스트에서 상기 데이터 승인(Grant)을 위한 지 시자 필드가 셋(set)으로 설정되어 있으면, 상기 제1 프레임이 데이터 승인(Grant) 정보를 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,

상기 제1 프레임의 상향링크 맵에 포함된 요청 정보요소에서 상기 데이터 승인(Grant)을 위한 응답 필드가 셋(set)으로 설정되어 있으면, 상기 제1 프레임이 데이터 승인(Grant) 정보를 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 요청 정보요소는,

상기 응답 버스트 영역을 지정하기 위한 상향링크 버스트 프로파일을 기록하는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

상기 상향링크 맵 정보요소에 포함된 버스트 프로파일의 물리적 전송 특성에 따라 상기 기지국-개시 응답 메시지를 상기 응답 버스트 영역에 포함시키는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

상기 기지국-개시 요청을 위한 프레임(n)의 다음 프레임(n+1)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 핸드쉐이킹 방법.
무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 기지국으로서,

상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보 및 응답 버스트 정보를 포함하는 기지국-개시 요청(BS-initiated Request)이 포함된 제1 프레임을 구성하는 스케줄러;

상기 제1 프레임을 단말기로 전송하는 송신부; 및

상기 응답 버스트 정보에서 지정한 상향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청에 대한 응답(BS-initiated Response)이 포함된 제2 프레임을 상기 단말기로부터 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15 항에 있어서, 상기 스케줄러는,

상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보 및 상기 기지국-개시 요청을 위한 메시지 정보를 포함하는 하향링크 맵 정보요소와, 상기 응답 버스트 정보를 포함하는 상향링크 맵 정보요소를 구성하는 제어부;

상기 하향링크 맵 정보요소 및 상향링크 맵 정보요소를 이용하여 하향링크 맵 및 상향링크 맵을 각각 구성하는 맵 구성부; 및

상기 하향링크 맵 정보요소에서 지정한 하향링크 버스트 영역에 상기 기지국-개시 요청을 위한 메시지를 상기 제1 프레임의 버스트로 구성하는 버스트 구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 16 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 기지국-개시 요청을 위한 메시지에 상기 데이터 승인(Grant) 정보의 포함 여부를 알리는 지시자 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15 항에 있어서, 상기 스케줄러는,

상기 데이터 승인 정보 및 상기 응답 버스트 정보를 포함하는 상향링크 버스트 프로파일을 구성하고, 상기 상향링크 버스트 프로파일을 상기 상향링크 맵 정보요소에 기록하는 제어부; 및

상기 상향링크 맵 정보요소를 이용하여 상향링크 맵을 구성하는 맵 구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신부는,

상기 송신부에서 전송한 프레임(n)의 다음 프레임(n+1)에서 상기 기지국-개시 응답(BS-initiated Response)이 포함된 제2 프레임을 수신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
무선 통신 시스템에서 초기화를 위한 핸드쉐이킹을 수행하는 단말기로서,

기지국-개시 요청(BS-initiated Request)을 위한 제1 프레임을 수신하는 수신부;

상기 제1 프레임에 대해 상기 초기화를 위한 데이터 승인(Grant) 정보의 포함 여부를 판단한 후, 상기 데이터 승인 정보를 포함하면 상기 제1 프레임의 상향링크 맵에서 지정한 제2 프레임의 응답 버스트 영역에 기지국-개시 요청에 대한 응답 메시지를 포함시키는 제어부; 및

상기 제2 프레임을 상기 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
제 20 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 기지국-개시 요청을 위한 제1 프레임의 하향링크 버스트에서 상기 데이터 승인(Grant)을 위한 지시자 필드가 셋(set)으로 설정되어 있거나, 상기 제1 프레임의 상향링크 맵에 포함된 요청 정보요소에서 상기 데이터 승인(Grant)을 위한 응답 필드가 셋(set)으로 설정되어 있으면, 상기 기지국-개시 요청 프레임이 데이터 승인(Grant) 정보를 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말기.