KR20090096026A - 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트서비스 맵 메시지 통신 장치 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트서비스 맵 메시지 통신 장치 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스 맵 메시지 통신 장치 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기지국의 동작 방법은, 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 주기적으로 생성하는 과정과, 상기 생성된 MBS 맵 메시지를 설정 주기에 따른 해당 프레임에서 송신하는 과정을 포함한다.
광대역 무선접속, 방송 서비스, 맵 메시지

Description

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스 맵 메시지 통신 장치 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMMUNICATING MULTICAST AND BROADCAST SERVICE MAP MESSAGE IN A BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에서 방송 서비스를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS : Multicast and Broadcast Service)를 위한 맵(MAP) 메시지를 통신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4G(4th Generation) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 서비스 품질(QoS : Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활 발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이다.
상기 IEEE 802.16 기반의 광대역 무선통신 시스템은 주요 서비스로는 인터넷, VoIP(Voice over IP), 비실시간 스트리밍 서비스 등이 있다. 또한, 근래 실시간 방송 서비스인 MBS(Multicast Broadcast Service)가 새로운 서비스로 부각되고 있다. 특히, 상기 MBS는 다수의 기지국들이 동일한 코딩 방식에 따르는 방송 데이터 버스트를 동일한 주파수 및 시간 자원을 통해 송신함으로써, 셀 가장자리에 위치하는 단말도 RF(Radio Frequency) 결합(combining)을 통해 매크로 다이버시티(macro diversity) 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 광대역 무선통신시스템에서 MBS를 제공하기 위한 하향링크 프레임 구조를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 상기 매크로 다이버시티를 지원하기 위해, 다수의 기지국들은 프레임의 일부 영역을 MBS 영역(150)으로 정의하고, 상기 MBS 영역(150)을 통해 MBS 데이터 버스트들(111 내지 115)을 송신한다. 여기서, 상기 MBS 영역의 위치는 하향링크(DL : DownLink) 맵 메시지(103)를 통해 전달된다. 상기 하향링크 맵 메시지(103)는 MBS_MAP_IE(105)를 포함하며, 상기 MBS_MAP_IE(105)는 상기 MBS 데이터 버스트들(111 내지 115)의 할당 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지(107)의 위치 정보를 포함한다. 이에 따라, 단말은 상기 하향링크 맵 메시지(103)를 통해 상기 MBS 맵 메시지(107)의 위치를 확인하고, 상기 MBS 맵 메시지(107)를 통해 상기 MBS 영역(150)의 위치 및 상기 MBS 영역(150) 내의 상기 MBS 데이터 버스트들(111 내지 115) 각각의 위치 및 코딩 정보를 확인함으로써, 상기 MBS 데이터 버스트들(111 내지 115)을 수신할 수 있다.
일반적으로, MBS는 다수의 MBS 채널들을 포함하며, 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트는 주기적으로 송신된다. 예를 들어, 채널A 및 채널B가 존재할 때, 채널A에 대한 MBS 데이터 버스트는 해당 주기에 따라 송신되고, 채널B에 대한 MBS 데이터 버스트는 해당 주기에 따라 송신된다. 이때, 상기 채널A의 MBS 데이터 버스트 송신 주기 및 상기 채널B의 MBS 데이터 버스트 송신 주기는 동일할 수도 있고, 상이할 수 있다. 만일, 다수의 MBS 채널들 각각의 MBS 데이터 버스트 송신 주기가 서로 다른 경우, 상기 MBS 맵 메시지는 모든 MBS 데이터 버스트 송신 주기에 따라 송신되어야 한다. 결과적으로, 상기 MBS 데이터 버스트가 주기적으로 송신됨에도 불구하고, 상기 MBS 맵 메시지는 비주기적으로 매우 빈번하게 송신된다. 또한, 하나의 MBS 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 물리적 위치 및 크기는 자주 변화하지 않는다. 하지만, 하나의 MBS 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 물리적 위치 및 크기가 매 프레임에서 동일하더라도, MBS 데이터 버스트의 위치 및 크기를 알리기 위한 MBS 맵 메시지가 매번 송신된다.
상술한 바와 같이, 상기 MBS의 경우, MBS 데이터 버스트가 주기적으로 송신되며, 프레임에서 물리적 위치 및 크기의 변화가 드물다는 특성을 가짐에도 불구하고, MBS 맵 메시지는 모든 MBS 데이터 버스트들과 함께 송신된다. 이로 인해, 상기 MBS 맵 메시지 송신을 위한 자원 소모가 증가하고, 시스템 성능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 MBS(Multicast and Broadcast Service) 맵(MAP) 메시지로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 MBS 데이터 버스트의 주기성을 이용하여 MBS 맵 메시지를 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 MBS 맵 메시지를 주기적으로 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 서로 다른 송신주기를 갖는 MBS 데이터 버스트들에 대한 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서, 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 주기적으로 생성하는 과정과, 상기 생성된 MBS 맵 메시지를 설정 주기에 따른 해당 프레임에서 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 단말의 동작 방 법에 있어서, 기지국으로부터 MBS 맵 메시지를 적어도 하나의 프레임 주기로 수신하는 과정과, 상기 수신된 MBS 맵 메시지로부터 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 추출하는 과정과, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 버스트 할당정보를 이용해서 해당 채널의 MBS 데이터 버스트를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서, 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 주기적으로 생성하는 메시지 생성기와, 상기 메시지 생성기로부터의 MBS 맵 메시지를 설정 주기에 따른 해당 프레임에서 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 단말 장치에 있어서, 기지국으로부터 MBS 맵 메시지를 적어도 하나의 프레임 주기로 수신하는 수신기와, 상기 수신된 MBS 맵 메시지로부터 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 추출하는 메시지 해석기와, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 버스트 할당정보를 이용해서 해당 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 수신 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 MBS(Multicast and Broadcast Service) 데이터 버스트의 주기성을 이용하여 구성된 MBS 맵 메시지를 주기적으로 송신함으로써, MBS 맵 메시지로 인한 오버헤드(overhead)가 감소되는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 셀룰라 무선통신시스템에서 방송 서비스를 제공하기 위한 방안에 대해 살펴본다. 특히, 본 발명은 MBS(Multicast and Broadcast Service) 맵(MAP) 메시지로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키기 위한 방안이다.
여기서, 상기 방송 서비스는 표준 그룹 및 운용자의 의도에 따라 MCBCS(MultiCast and BroadCast Service), MBS(Multicast and Broadcast Service), MBMS(Multi media Broadcast and Multicast Service), BCMCS(Broadcast/Multicast Service), DMB, MediaFLO 등으로 불릴 수 있다.
이하 설명에서 망 엔티티(NE : Network Entity 또는 Network Element)의 명칭은 해당 기능에 따라 정의된 것으로, 표준화 그룹 및 운용자의 의도에 따라 달라 질 수 있다. 예를 들어, 기지국은 AP(Access Point), RAS(Radio Access Station), Node-B 또는 BS(Base Station)로 불릴 수 있다. 또한, 기지국 제어기는 RNC(Radio Network Controller), BSC(Base Station Controller), ACR(Access Control Router) 또는 ASN-GW(Access Service Network-Gateway : 접속 서비스 네트워크 게이트웨이로 불릴 수 있다.
또한, 이하 OFDM/OFDMA 기반의 광대역 무선통신시스템을 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 방송 서비스를 제공하는 다른 무선통신시스템에도 용이하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서, MBS 맵 메시지는 주기적으로 송신된다. 다시 말해, 상기 MBS 맵 메시지는 MBS 데이터 버스트의 분포와 무관하게 주기적으로 송신된다. 이때, 상기 MBS 데이터 버스트가 주기적으로 송신된다는 특성을 이용하여, 상기 MBS 맵 메시지는 각 MBS 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 송신 주기 정보를 포함한다.
도 2는 2개의 MBS 채널들이 제공되는 경우, MBS 맵 메시지 및 각 채널의 MBS 데이터 버스트 송신 시점을 나타낸 것이다. 상기 도 2에 도시된 화살표는 각 MBS 맵 메시지 의해 지시되는 MBS 데이터 버스트를 나타낸다.
도 2를 참조하면, MBS 맵 메시지는 5 프레임 주기로 송신된다. 그리고,MBS 채널1은 2-프레임 주기로 송신되고, MBS 채널2는 3-프레임 주기로 송신되는 것으로 가정한 것이다. 일반적으로, MBS 맵 메시지내 MBS_DAT_IE는 정수개 프레임 이후의 MBS 데이터 버스트를 지시한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 MBS_DATA_IE는 2 프레임 이후의 MBS 데이터 버스트를 지시한다. 이런 경우, 프레임1에서 송신되는 MBS 맵 메시지는 프레임3 내지 프레임7에 포함된 MBS 데이터 버스트들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 각 MBS 맵 메시지는 MBS 맵 메시지 송신 주기만큼의 연속된 프레임들에 포함되는 MBS 데이터 버스트들을 지시할 수 있으며, 상기 MBS 데이터 버스트들은 서로 다른 주기를 가질 수 있다.
상기 프레임1에서 송신되는 MBS 맵 메시지는 프레임2, 프레임4, 프레임6에서 송신되는 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트들 및 프레임3, 프레임6에서 송신되는 MBS 채널2의 MBS 데이터 버스트들에 대한 정보를 포함한다. 상기 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트들은 2 프레임 주기로 송신되므로, 상기 MBS 맵 메시지는 프레임1로부터 상기 MBS 채널1의 첫 번째 MBS 데이터 버스트가 전송되는 프레임4까지의 프레임 오프셋(offset) 정보 및 상기 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트 송신 주기 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 MBS 채널2의 MBS 데이터 버스트들은 3개 프레임들 주기로 송신되므로, 상기 MBS 맵 메시지는 프레임1로부터 상기 MBS 채널2의 첫 번째 MBS 데이터 버스트가 전송되는 프레임까지의 프레임 오프셋 정보 및 상기 MBS 채널2의 MBS 데이터 버스트 송신 주기 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 MBS 맵 메시지는 서로 다른 주기를 갖는 MBS 채널들 각각에 대해 하나의 MBS_DATA_IE(MBS_DATA_Information Element)를 이용하여 유효 구간의 모든 MBS 데이터 버스트들을 지시한다. 이에 따른 MBS_DATA_IE의 일 예는 하기 <표 1>과 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MBS_DATA_IE {
MBS_MAP_Type = 0 4 MBS_DATA_IE
MBS Burst Frame Offset 2 This indicates the burst located by this IE will be shown after MBS Burst Frame Offset + 2frames.
No. of Multicast CID 3
For(i=0; i<No. of Multicast CIDs; i++) {
Multicast CID 12 12 LSBs of CID for multicast
}
MBS DIUC 4
OFDMA symbol offset 8 OFDMA symbol offset with respect to start of the MBS portion
Subchannel offset 6 OFDMA subchannel offset with respect to start of the MBS portion
Boosting 3
No. OFDMA symbols 7 The size of MBS data
No. subchannels 6
Repetition coding indication 2 0b00 = No repetition coding 0b01 = Repetition coding of 2 used 0b10 = Repetition coding of 4 used 0b11 = Repetition coding of 6 used
1st MBS data trasmission offset 8 8 Least Significant Bits of Frame Number in which 1st MBS burst will be transmitted
Period of MBS burst transmission 8 Periodicity of MBS data transmission
}
상기 <표 1>에서 알 수 있듯이, MBS_DATA_IE는 상기 MBS_DATA_IE에 의해 지정되는 MBS 데이터 버스트가 이후 몇 프레임 뒤에 전송되는지를 나타내는 "MBS Burst Frame Offset" 정보, 상기 MBS_DATA_IE에 해당되는 적어도 하나의 멀티캐스트 식별자(Multicast CID), 해당 MBS 데이터 버스트의 디코딩에 필요한 정보(MBS DIUC, OFDMA symbol offset, subchannel offset, boosting, No. OFDMA symbols, N0.subchannels, Repetition coding indication), '1st MBS data transmission offset" 정보 및 "Period of MBS burst transmission" 정보 등을 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 '1st MBS data transmission offset'은 MBS 맵 메시지의 송신 프레임으로부터 해당 채널의 첫 번째 MBS 데이터 버스트 송신 프레임까지의 프레임 오프셋을 나타내는 필드이고, 'Period of MBS burst transmission'은 해당 채널의 MBS 데이터 버스트 송신 주기를 나타내는 필드이다. 즉, MBS 맵 메시지의 전송 주기가 상당히 긴 경우, 하나의 MBS_DATA_IE에 의해 MBS 데이터 버스트의 주기적 전송을 정이할 수 있다. 만약, 하나의 MBS 맵 메시지의 유효 구간 내에서 해당 채널의 MBS 데이터 버스트가 1회 전송될 정도로 짧다면, 상기 'Period of MBS burst transmission' 필드는 생략될 수 있다.
상술한 MBS_DATA_IE를 포함하는 MBS 맵 메시지가 주기적으로 송신됨으로써, 단말은 MBS 맵 메시지를 통해 상기 MBS 맵 메시지의 유효 구간(MBS 맵 메시지 전송 주기) 내에서 수신될 MBS 데이터 버스트들의 위치를 알 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 MBS 맵 메시지는 상술한 바와 같이 구성되는 MBS_DATA_IE와 더불어 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함한다. 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보는 다음 MBS 맵 메시지를 포함하는 프레임의 번호를 이용하여 표현된다. 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지의 일 예는 하기 <표 2>와 같다.
Syntax Size (bits) Notes
MBS-MAP Message format () {
MAC Generic Header 48 6bytes
Management message type=62 4
Next MBS Frame Number 16 16 Least Significant Bits of Frame Number in which next MBS MAP message will be transmitted
MBS_DIUC_Change_Count 8
#MBS_DATA_IE 4 Number of included MBS_DATA_IE
For(i=0;i<n;i++) { n = #MBS_DATA_IE
MBS_DATA_IE Variable
}
#MBS_DATA_Time_Diversity_IE 4 Number of included MBS_DATA_Time_Diversity_IE
For(i=0;i<m;i++) { m = #MBS_DATA_Time_Diversity_IE
MBS_DATA_Time_Diversity_IE Variable
}
If(!byte boundary) {
Padding nibble 8
}
TLV encoding element
}
상기 <표 2>에서, 'Next MBS Frame Number' 필드는 다음 MBS 맵 메시지를 포함하는 프레임의 프레임 번호 중 하위 16비트를 나타내는 필드이다.
상기 <표 2>와 같이, MBS 맵 메시지에 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함시킴으로써, 단말은 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점을 알 수 있다.
다른 실시예로, MBS 맵 메시지가 주기적으로 전송되는 경우, 단말은 프레임 번호를 이용하여 상기 MBS 맵 메시지의 송신 시점을 파악할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 프레임 번호(혹은 프레임 번호의 일부)를 특정 변수(전송 주기)로 모듈로(modulo) 연산하고, 그 연산 결과 값이 '0'인 프레임에서 MBS 맵 메시지를 전송할 수 있다. 따라서, 단말은 프레임 번호와 상기 변수의 모듈로 연산을 통해 MBS 맵 메시지가 송신되는 프레임을 알 수 있다.
여기서, 상기 변수는 미리 설정된 값이거나, 기지국으로부터 단말로 전달되는 값일 수 있다. 상기 변수가 기지국으로부터 단말로 전달되는 값인 경우, 상기 변수는 시스템 파라미터를 포함하는 브로드캐스트 메시지를 전송될 수 있으며, 하기 <표 3>과 같은 TLV(Type Length Value) 형태로 포함될 수 있다. 여기서, 상기 브로드캐스트는 예를 들어, DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 또는 UCD(Uplink Channel Descriptor) 등이 될 수 있다.
Type Length Value
n 2 'x' modulo value for MBS MAP message transmission
상술한 내용에 근거한, 기지국 및 단말의 구체적인 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 상기 기지국은 301단계에서 MBS 맵 메시지의 송신 주기인지 확인한다. 즉, 상기 MBS 맵 메시지는 소정 주기로 송신되며, 상기 기지국은 상기 주기에 따라 상기 MBS 맵 메시지를 송신해야 할 프레임인지 확인한다. 예를 들어, 기지국은 프레임 번호를 상기 주기 값으로 모듈로 연산하고, 그 연산 값이 '0'이 되는 프레임에서 MBS 맵 메시지를 송신할 수 있다.
상기 MBS 맵 메시지의 송신 주기이면, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 송신될 MBS 맵 메시지의 유효 구간 내의 MBS 데이터 버스트들의 분포를 확인한다. 상세히 설명하면, 상기 기지국은 상기 송신될 MBS 맵 메시지의 유효 구간 내에 몇 개의 MBS 채널들이 제공되는지, 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트 송신 주기는 몇 프레임인지, 각 MBS 채널의 첫 번째 MBS 데이터 버스트는 언제 송신되는지 확인한다. 여기서, 상기 유효 구간은 하나의 MBS 맵 메시지에 의해 지시 가능한 연속된 프레임들의 구간을 의미한다. 상기 유효 구간은 MBS 맵 메시지 주기만큼의 크기를 가지며, MBS 맵 메시지의 송신 프레임으로부터 정수 개의 프레임들 이후부터 시작될 수 있다.
이후, 상기 기지국은 305단계에서 각 MBS 채널에 대해 적어도 하나의 MBS_DATA_IE들을 생성한다. 즉, 상기 기지국은 각 MBS 채널에 대해 MBS 데이터 버스트의 송신 주기 정보, 시작 오프셋 정보를 포함하는 MBS_DATA_IE를 생성한다. 예를 들어, 상기 MBS_DATA_IE는 상기 <표 1>과 같이 구성된다. 단, 상기 송신될 MBS 맵 메시지의 유효 구간 동안 MBS 데이터 버스트가 1회 송신되는 MBS 채널의 경우, 상기 기지국은 상기 송신 주기 정보를 포함하지 않는 MBS_DATA_IE를 생성한다.
상기 MBS_DATA_IE를 생성한 후, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 상기 생성된 적어도 하나의 MBS_DATA_IE를 포함하는 MBS 맵 메시지를 생성한다. 이때, MBS 맵 메시지를 통해 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점을 알리는 경우, 상기 기지국은 상기 적어도 하나의 MBS_DATA_IE 및 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 생성한다. 여기서, 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보는 다음 MBS 맵 메시지를 포함하는 프레임의 프레임 번호를 이용하여 표현된다. 이 경우, 상기 MBS 맵 메시지의 일 예는 상기 <표 2>와 같다.
상기 MBS 맵 메시지를 생성한 후, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 MBS 맵 메시지를 송신하고, 이후 상기 MBS 맵 메시지의 정보에 따라 MBS 데이터 버스트들을 송신한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 단말은 401단계에서 이번 프레임이 MBS 맵 메시지가 수신되는 프레임인지 확인한다. 여기서, 상기 MBS 맵 메시지는 주기적으로 수신된다. 그리고, MBS 맵 메시지의 수신 시점은 이전 MBS 맵 메시지를 통해 확인되거나 또는 프레임 번호를 이용해서 계산된다. 하지만, 단말이 지속적으로 통신을 수행하는 경우, 상기 단말은 매 프레임 수신되는 하향링크 맵을 통해 상기 MBS 맵 메시지의 수신 시점을 알 수 있다.
상기 MBS 맵 메시지의 수신 시점이면, 상기 단말은 403단계로 진행하여 상기 MBS 맵 메시지를 수신 및 해석한다. 즉, 상기 단말은 하향링크 맵 메시지를 통해 상기 MBS 맵 메시지의 위치 및 코딩 정보를 확인하고, 상기 MBS 맵 메시지에 포함된 정보를 확인한다. 여기서, 상기 MBS 맵 메시지는 적어도 하나의 MBS_DATA_IE를 포함한다. 만일, MBS 맵 메시지를 통해 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점을 알리는 경우, 상기 MBS 맵 메시지는 상기 적어도 하나의 MBS_DATA_IE 및 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함한다. 상기 MBS 맵 메시지 구성의 일 예는 상기 <표 2>와 같다.
상기 MBS 맵 메시지를 수신한 후, 상기 단말은 405단계로 진행하여 상기 적어도 하나의 MBS_DATA_IE를 통해 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보를 확인한다. 즉, 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트는 주기적으로 송신될 수 있으며, 하나의 MBS_DATA_IE는 하나의 MBS 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보를 포함한다. 여기서, 상기 시작 오프셋 정보는 상기 MBS 맵 메시지가 수신된 프레임으로부터 해당 MBS 채널의 첫 번째 MBS 데이터 버스트가 수신될 프레임까지의 프레임 오프셋을 의미한다. 예를 들어, 상기 MBS_DATA_IE는 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
이후, 상기 단말은 407단계로 진행하여 상기 수신된 MBS 맵 메시지의 유효 구간 동안 상기 확인된 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보에 따라 MBS 데이터 버스트를 수신한다. 예를 들어, MBS 채널1을 수신하는 경우, 상기 단말은 상기 MBS 채널1에 대한 MBS_DATA_IE를 통해 확인된 시작 오프셋만큼의 프레임 경과 후 상기 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트를 수신하고, 송신 주기에 따라 지속적으로 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트를 수신한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 상기 기지국은 MBS맵주기판단기(500), MBS스케줄러(502), 메시지생성기(504), MBS데이터버퍼(506), 부호화기(508), 변조기(510), 자원매핑기(512), OFDM변조기(514), RF(Radio Frequency)송신기(516)를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면, 먼저 MBS맵주기판단기(500)는 MBS 맵 메시지를 송신할 시점을 판단한다. 예를 들어, 상기 MBS맵주기판단기(500)는 프레임 번호를 송신주기로 모듈로 연산하고, 그 연산 값이 '0'인 프레임을 MBS맵 메시지의 송신 시점으로 결정할 수 있다. 상기 MBS 맵 메시지의 송신 시점에 도달된 경우, 상기 MBS맵주기판단기(500)는 상기 MBS스케줄러(502) 및 상기 메시지생성기(504)으로 MBS 맵 메시지의 송신 시점임을 통보한다. 즉, 상기 MBS 맵 메시지는 소정 주기로 송신되며, 상기 MBS맵주기판단기(500)는 이번 프레임이 상기 MBS 맵 메시지를 송신해야 할 프레임인지 확인한다.
상기 MBS스케줄러(502)는 MBS에 대한 스케줄링을 담당하며, MBS 데이터 버스트의 송신 스케줄링 정보를 관리한다. MBS의 매크로 다이버시티를 위해, 상기 MBS 데이터 버스트의 송신 스케줄링 정보는 동일 MBS 존(zone)에 포함된 다수의 기지국들 간 공유되며, 이런 겨우 MBS 데이터 버스트에 대한 스케줄링 정보(또는 버스트 할당 정보)는 상위 노드에서 결정될 수 있다. 따라서, 경우에 따라, 상기 MBS스케줄러(502)는 MBS 데이터 버스트들에 대한 스케줄링을 수행하지 않고, 상위 노드로부터 스케줄링 정보를 수신하여 관리한다.
본 발명에 따라, 상기 MBS스케줄러(502)는 상기 메시지생성기(504)에게 MBS 맵 메시지 생성을 위한 정보를 제공한다. 즉, 상기 MBS맵주기판단기(500)로부터 MBS 맵 메시지의 송신 시점임을 통보받으면, 상기 MBS스케줄러(502)는 송신될 MBS 맵 메시지의 유효 구간 내의 MBS 데이터 버스트들의 분포를 확인한다. 상세히 설명하면, 상기 MBS스케줄러(502)는 상기 송신될 MBS 맵 메시지의 유효 구간 내에 몇 개의 MBS 채널들이 제공되는지, 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트 송신 주기는 몇 프레임인지, 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트의 첫 번째 MBS 데이터 버스트는 언제 송신되는지 확인한다. 여기서, 상기 유효 구간은 하나의 MBS 맵 메시지에 의해 지시 가능한 연속된 프레임들의 구간을 의미한다. 상기유효 구간은 MBS 맵 메시지 주기만큼의 크기를 가지며, MBS 맵 메시지의 송신 프레임으로부터 적어도 하나의 프레임 이후부터 시작될 수 있다. 그리고, 상기 MBS스케줄러(502)는 확인된 MBS 데이터 버스트들의 분포 정보로부터 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보를 도출하고, 상기 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보를 상기 메시지생성기(504)로 제공한다.
상기 메시지생성기(504)는 단말로 송신될 제어 메시지(MAC management message)를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(504)는 하향링크 자원 할당 정보(MAP_IE), MBS 영역 및 MBS 맵 메시지의 할당 정보(MBS_MAP_IE)를 포함하는 하향링크 맵 메시지 및 MBS 맵 메시지를 생성한다. 특히, 상기 메시지생성기(506)는 상기 MBS스케줄러(504)로부터 제공되는 상기 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보를 이용하여 상기 MBS 맵 메시지를 생성한다. 즉, 상기 메시지생성기(504)는 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트의 송신 주기 정보, 시작 오프셋 정보를 포함하는 적어도 하나의 MBS_DATA_IE를 생성한다. 예를 들어, 상기 MBS_DATA_IE는 상기 <표 1>과 같이 구성된다. 단, 상기 송신될 MBS 맵 메시지의 유효 구간 동안 MBS 데이터 버스트가 1회 송신되는 경우, MBS_DATA_IE는 상기 송신 주기 정보를 포함하지 않을 수 있다. 이때, 상기 MBS_DATA_IE는 상기 유효 기간 동안 서비스되는 MBS 채널 개수만큼 생성될 수 있다. 그리고, 상기 메시지생성기(504)는 상기 적어도 하나의 MBS_DATA_IE를 포함하는 MBS 맵 메시지를 생성한다. 이때, MBS 맵 메시지를 통해 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점을 알리는 경우, 상기 메시지생성기(504)는 상기 적어도 하나의 MBS_DATA_IE 및 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 생성한다. 여기서, 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보는 다음 MBS 맵 메세지를 포함하는 프레임의 프레임 번호를 이용하여 표현된다. 이 경우, 상기 MBS 맵 메시지의 일 예는 상기 <표 2>와 같다.
상기 MBS데이터버퍼(508)는 송신될 MBS 데이터를 임시 저장하고, 상기 MBS스케줄러(502)의 제어에 따라 저장된 MBS 데이터를 출력한다.
물리계층의 부호기(508)는 상기 메시지 생성부(504)로부터의 시그널링 메시지 및 상기 MBS 데이터버퍼(506)로부터의 데이터 버스트를 MCS(Modulation and coding scheme)레벨에 따라 부호화하여 출력한다. 여기서, 상기 부호기(508)는 CC(Convolutional Code), TC(Turbo Code), CTC(Convolutional Turbo Code), LDPC(Low Density Parity Check)부호 등을 사용할 수 있다. 변조기(510)는 상기 부호기(508)로부터의 부호화 패킷을 MCS레벨에 따라 변조하여 변조 심볼들을 발생한다. 예를들어, 상기 변조기(510)는 QPSK, 16QAM, 64QAM 등을 사용할 수 있다.
자원 매핑기(512)는 상기 변조기(510)로부터의 데이터를 미리 정해진 자원(또는 부반송파)에 매핑하여 출력한다. OFDM변조기(514)는 상기 자원 매핑기(512)로부터의 자원 매핑된 데이터를 OFDM변조하여 OFDM심볼을 발생한다. 여기서, 상기 OFDM변조는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산, CP(Cyclic Prefix) 삽입 등을 포함하는 의미이다. RF송신기(516)는 상기 OFDM변조기(514)로부터의 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency)대역의 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF수신기(600), OFDM복조기(602), 자원디매핑기(604), 복조기(606), 복호기(608), 메시지해석기(610), MBS데이터버퍼(612), MBS제어기(14)를 포함하여 구성된다.
도 6을 참조하면, RF수신기(600)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역의 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 디지털 샘플데이터를 변환하여 출력한다. OFDM복조기(602)는 상기 RF수신기(600)로부터의 샘플데이터를 OFDM복조하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다. 여기서, 상기 OFDM복조는 CP 제거, FFT(Fast Fourier Transform) 연산 등을 포함하는 의미이다. 자원 디매핑기(604)는 상기 OFDM복조기(603)로부터의 주파수 영역의 데이터에서 복조할 버스트를 추출하여 출력한다.
복조기(606)는 상기 자원 디매핑기(604)로부터의 버스트를 복조(demodulation)하여 출력한다. 복호기(608)는 상기 복조기(606)로부터의 복조된 데이터를 복호(decoding)하여 출력한다. 이때, 복호된 패킷이 시그널링 메시지이면, 해당 시그널링 메시지는 메시지 해석기(610)로 제공되고, MBS 트래픽이면 해당 패킷은 MBS 데이터버퍼(612)로 제공된다.
상기 메시지해석기(610)는 기지국으로부터 수신되는 제어 메시지를 해석한다. 그리고, 상기 메시지해석기(610)는 MBS 관련 제어 메시지로부터 확인되는 정보를 상기 MBS제어기(614)로 제공한다. 여기서, 상기 MBS 관련 제어 메시지는 MBS_MAP_IE를 포함하는 하향링크 맵 메시지, MBS 맵 메시지를 포함하는 의미이다. 특히, 상기 메시지해석기(610)는 상기 MBS 맵 메시지에 포함된 적어도 하나의 MBS_DATA_IE로부터 각 채널의 MBS 데이터 버스트의 할당 정보를 확인한다. 즉, 각 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트는 주기적으로 송신되며, 하나의 MBS_DATA_IE는 하나의 MBS 채널의 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보를 포함한다. 여기서, 상기 시작 오프셋 정보는 상기 MBS 맵 메시지가 수신된 프레임으로부터 해당 MBS 채널의 첫 번째 MBS 데이터 버스트가 수신될 프레임까지의 프레임 오프셋을 의미한다. 예를 들어, 상기 MBS_DATA_IE는 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
상기 MBS제어기(614)는 MBS 데이터 버스트를 수신하기 위한 단말의 동작을 제어한다. 즉, 상기 MBS제어기(614)는 상기 메시지해석기(610)로부터 제공되는 MBS 데이터 버스트의 할당 정보에 따라 MBS 데이터 버스트를 수신하도록 제어한다. 상세히 설명하면, 상기 MBS제어기(614)는 MBS 맵 메시지의 수신 시점을 확인한다. 즉, 상기 MBS 맵 메시지는 기지국으로부터 주기적으로 수신된다. 그리고, MBS 맵 메시지의 수신 시점은 이전 MBS 맵 메시지를 통해 확인되거나 또는 프레임 번호를 이용해서 계산될 수 있다. 하지만, 단말이 지속적으로 통신을 수행하는 경우, 상기 단말은 매 프레임 수신되는 하향링크 맵을 통해 상기 MBS 맵 메시지의 수신 시점을 알 수 있다.
그리고, 상기 MBS 맵 메시지의 수신 시점이면, 상기 MBS제어기(614)는 하향링크 맵 메시지 및 MBS 맵 메시지를 추출하도록 상기 자원디매핑기(604)를 제어한다. 여기서, 상기 MBS 맵 메시지는 적어도 하나의 MBS_DATA_IE를 포함한다. 만일, MBS 맵 메시지를 통해 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점을 알리는 경우, 상기 MBS 맵 메시지는 상기 적어도 하나의 MBS_DATA_IE 및 상기 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함한다. 상기 MBS 맵 메시지 구성의 일 예는 상기 <표 2>와 같다. 이에 따라, 상기 MBS제어기(614)는 수신된 MBS 맵 메시지의 유효 구간 동안 각 채널의 MBS 데이터 버스트의 할당 정보, 즉, 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보에 따라 MBS 데이터 버스트를 추출하도록 상기 부반송파디매핑기(604)를 제어한다. 예를 들어, MBS 채널1을 수신하는 경우, 상기 MBS제어기(614)는 상기 MBS 채널1에 대한 MBS_DATA_IE를 통해 확인된 시작 오프셋만큼의 프레임 경과 후 상기 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트를 추출하도록 제어하고, 송신 주기에 따라 지속적으로 MBS 채널1의 MBS 데이터 버스트를 추출하도록 제어한다.
상기 MBS데이터버퍼(612)는 기지국으로부터 수신되는 MBS 데이터를 임시 저장하고, 상기 MBS 데이터를 해당 응용 계층의 블록으로 제공한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 광대역 무선통신 시스템에서 MBS(Multicast and Broadcast) 제공을 위한 프레임 구조의 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 MBS 맵 메시지 송신의 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (26)

  1. 광대역 무선통신시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 주기적으로 생성하는 과정과,
    상기 생성된 MBS 맵 메시지를 설정 주기에 따른 해당 프레임에서 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지는 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지의 송신 주기 정보를 포함하는 브로드캐스트 메시지를 단말로 브로드캐스팅하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지, UCD(Uplink Channel Descriptor) 메시지 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 송신 과정은,
    프레임 번호를 상기 설정 주기 값으로 모듈로 연산하고, 상기 연산 값이 '0'인 프레임에서 상기 MBS 맵 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 버스트 할당 정보는, 해당 MBS채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지의 정보에 따라 각 MBS채널의 데이터 버스트를 주기적으로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 광대역 무선통신시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    기지국으로부터 MBS 맵 메시지를 적어도 하나의 프레임 주기로 수신하는 과정과,
    상기 수신된 MBS 맵 메시지로부터 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 추출하는 과정과,
    상기 추출된 적어도 하나의 데이터 버스트 할당정보를 이용해서 해당 채널의 MBS 데이터 버스트를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지는 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 브로드캐스트 메시지를 통해 상기 MBS 맵 메시지의 송신 주기 정보를 획득하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 DCD 메시지, UCD 메시지 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 수신 과정은,
    프레임 번호를 설정 주기 값으로 모듈로 연산하고, 상기 연산 값이 '0'인 프레임에서 상기 MBS 맵 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 버스트 할당 정보는, 해당 MBS채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 광대역 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당정보를 포함하는 MBS 맵 메시지를 주기적으로 생성하는 메시지 생성기와,
    상기 메시지 생성기로부터의 MBS 맵 메시지를 설정 주기에 따른 해당 프레임에서 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지는 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지의 송신 주기 정보는 브로드캐스트 메시지를 통해 단말로 브로드캐스팅되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 DCD 메시지, UCD 메시지 중 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 송신기는,
    프레임 번호를 상기 설정 주기 값으로 모듈로 연산하고, 상기 연산 값이 '0'인 프레임에서 상기 MBS 맵 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 버스트 할당 정보는, 해당 MBS채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제14항에 있어서, 상기 송신기는,
    상기 MBS 맵 메시지의 정보에 따라 각 MBS채널의 데이터 버스트를 주기적으로 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 광대역 무선통신시스템에서 단말 장치에 있어서,
    기지국으로부터 MBS 맵 메시지를 적어도 하나의 프레임 주기로 수신하는 수신기와,
    상기 수신된 MBS 맵 메시지로부터 서로 다른 송신주기를 갖는 적어도 하나의 MBS채널에 대한 버스트 할당 정보를 추출하는 메시지 해석기와,
    상기 추출된 적어도 하나의 데이터 버스트 할당정보를 이용해서 해당 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 수신 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 MBS 맵 메시지는 다음 MBS 맵 메시지의 송신 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 메시지 해석기는, 기지국으로부터 수신되는 브로드캐스트 메시지를 통해 상기 MBS 맵 메시지의 송신 주기 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 DCD메시지, UCD메시지 중 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제21항에 있어서, 상기 수신기는,
    프레임 번호를 설정 주기 값으로 모듈로 연산하고, 상기 연산 값이 '0'인 프레임에서 상기 MBS 맵 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 버스트 할당 정보는, 해당 MBS 채널에 대한 MBS 데이터 버스트의 시작 오프셋 정보 및 송신 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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