직교 주파수 분할 다중 접속 방식 시스템에서 페이징 정보 송수신 방법 및 장치 document_id A220623015010

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 페이징(paging) 정보를 효율적으로 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 최근 이동 통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 칭함) 방식이 활발하게 연구되고 있다. OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol) 열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(Multi Carrier Modulation, 이하 "MCM"이라 칭함) 방식의 일종이다. 도 1은 일반적인 OFDM 시스템의 송신기의 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, OFDM 시스템의 송신기는 부호화기(101), 변조기(102), 직/병렬 변환기(103), 역고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, 이하 "IFFT"라 칭함) 블록(104), 병/직렬 변환기(105) 및 순환전치부호(Cyclic Prefix, 이하 "CP"라 칭함) 삽입기(106)를 포함한다. 부호화기(101)는 일명 채널 인코딩(Channel encoding) 블록이라 하며, 소정의 정보 비트(Information bits) 열을 입력으로 받아서 채널 부호화를 수행한다. 일반적으로, 부호화기(101)로는 길쌈 부호기(Convolutional encoder), 터보 부호기(Turbo encoder) 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 부호기, 지그재그 (ZIG-ZAG) 부호기 등이 사용된다. 변조기(102)는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK, 16QAM(16-ary Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, 256QAM 등의 변조(Modulation)를 수행한다. 한편, 도 1에서는 생략되었으나, 부호화기(101)와 변조기(102) 사이에 반복(Repetition) 및 천공(Puncturing) 등을 수행하는 전송률 정합(Rate matching) 블록이 추가로 들어갈 수 있음은 자명한 사실이다. 직/병렬 변환기(103)는 변조기(102)의 출력을 입력으로 받아 병렬 데이터로 변환한다. IFFT 블록(104)은 직/병렬 변환기(103)의 출력 데이터를 입력으로 받아IFFT 연산을 수행한다. IFFT 블록(104)의 출력 데이터는 병/직렬 변환기(105)에 의해 직렬 데이터로 변환된다. CP 삽입기(106)는 병/직렬 변환기(105)의 출력 데이터에 순환전치부호(CP)를 삽입한다. 상기와 같은 OFDM 방식을 통해 여러 사용자를 구분하는 방식을 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 "OFDMA"이라 칭함)이라 한다. 다음으로 OFDMA 시스템에서 패킷(packet) 데이터를 전송하는 방법에 대해서 설명한다. 패킷 데이터 전송을 주로 고려하고 있는 OFDMA 시스템에서는, 시주파수 자원을 특정 단말에게 전용적으로 할당하게 되면, 단말이 할당된 자원을 사용하지 않은 자원은 낭비하게 되어 자원 사용의 효율성이 떨어진다. 이를 방지하기 위해서 매 전송 시점마다 전송할 데이터가 존재하는 단말들 중에서 채널환경과 공정성을 고려하여 기지국 스케쥴링을 해주는 방식을 사용한다. 이를 위해서 패킷 데이터가 전송되는 채널을 공용으로 설정하는데, 이를 공용 데이터 채널(Shared Data Channel, 이하 "SDCH"라고 함)이라고 한다. 상기 SDCH가 어떤 시주파수 자원을 사용해서 전송되었는지, 어떤 단말에게 할당되었는지 또는 어떤 복조 /코딩률 선택(Modulation and Code rate selection, 이하 "MCS"라고 함)을 사용했는지에 관한 제어 정보를 제어 채널로 전송하여 단말들에게 알려준다. 상기에서 이런 제어 정보를 전송하는 제어 채널을 공용 제어 채널(Shared Control Channel, 이하 "SCCH"라고 함)이라고 한다. SCCH는 전체 OFDMA 시주파수 자원 중 미리 할당되는 시주파수 자원을 사용한다. 단말은 SCCH을 통해서 SDCH가 해당 단말에게 할당되었는지 여부와 복조에 필요한 정보를 알 수 있게 되어 데이터의 수신이 가능하게 된다. 한편, 네트워크가 음성 호(voice call)나 패킷 호(packet call)를 먼저 시도하는 경우, 해당 네트워크에 연결되어 있지 않고 휴지 상태(이하, "아이들(idle) 상태"라고 함)에 있는 단말에게는 페이징 메시지(paging message)를 전송하게 된다. 네트워크는 단말이 위치할만한 셀들에서 페이징 메시지를 전송하고 단말은 이를 수신하여 자신의 아이디(ID)와 동일한 아이디가 페이징 메시지에 포함되어 있으면 페이징 응답을 전송한 후 연결을 맺고 활성 상태(이하, "액티브(active) 상태"라고 함)로 진입하여 일반적인 서비스를 개시하게 된다. 상기에서 아이들 상태에 있는 단말의 경우, 단말의 위치는 매 셀별로 관리되지 않고 그보다 큰 레벨로 관리되기 때문에 복수의 셀로 페이징 메시지가 전송될 수 있다. 한편, 단말은 아이들 상태에서 전력 소모를 최소화하면서 긴 대기 시간을 가질 수 있도록 하기 위해서 불연속 수신(discontinuous reception, 이하 "DRx"라고 함) 기능을 지원하는데, 이는 매 TTI(Transmission Time Interval)마다 페이징 전송을 확인하는 것이 아니라 일정 주기(DRx period)를 이용하여 이 주기에 해당하는 TTI에만 깨어나서 페이징 전송 여부를 확인하는 방법이다. 상기에서 단말이 깨어나는 시점을 페이징 수신 시점이라고 하며, 페이징 수신 시점 이외의 시간동안 단말은 수신장치의 파워를 오프 상태로 유지하는 슬립모드(sleep mode)로 동작한다. 또한 전력소모를 최소화하기 위해서 3GPP에서는 PICH(paging indication CHannel)를 할당하고 단말이 이를 먼저 수신한 후 페이징 지시(paging indication)가 있는 경우에만 깨어나서 페이징 메시지용 채널을 수신하는 구조가 제시되었다. 페이징 메시지용 채널은 TTI 기간(duration)이 길고 디코딩 해야만 정보를 알 수 있어서 매 페이징 수신 시점마다 이를 디코딩 하게 되면 전력소모가 크기 때문에 PICH를 도입한 것이다. 현재 OFDMA를 지원하는 시스템은 기존의 시스템과 달리 0.5㎳정도의 짧은 TTI 구간을 제안하고 있으며, 3GPP 시스템과 같은 PICH 타입의 채널이 필요로 하지 않으리라 예상된다. 또한 CDMA 시스템과 같이 일부 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드를 공통 제어채널로 할당해놓고 데이터가 있는 경우에만 전송하는 방식을 사용하는 경우 자원의 효율적인 사용이 어렵기 때문에, OFDMA 시스템에서는 페이징 전송도 일반적인 패킷 전송을 위해서 사용되는 SDCH를 통해서 전송하는 방법을 생각해 볼 수 있다.