KR20170118967A - 무선 시스템의 제어 시그널링 방법 - Google Patents

무선 시스템의 제어 시그널링 방법 Download PDF

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Abstract

제어 정보를 효과적으로, 효율적으로 제공하기 위하여, 브로드캐스트 포인터 채널(BPCH)을 이용하여, 서브프레임, 프레임 또는 수퍼프레임과 같은 주어진 프레임 구조에서 제공되고 있는 제어 정보의 타입 및 아마도 상대적 위치를 식별할 수 있다. 서브프레임(또는, 프레임 또는 수퍼프레임과 같은 유사한 프레이밍 엔티티)은 BPCH, 및 제어 정보가 위치할 수 있는 대응하는 시스템 제어 정보 세그먼트를 가질 수 있다. 시스템 제어 정보 세그먼트는 임의 수의 제어 정보 블록을 가질 수 있으며, 존재하는 각각의 제어 정보 블록은 특정 타입의 제어 정보에 대응할 수 있다. BPCH는 대응하는 시스템 제어 정보 세그먼트 내에 존재하는 제어 정보의 타입, 및 필요하거나 원하는 경우, 다양한 제어 정보의 상대적 위치들을 식별하는 데 사용된다.

Description

무선 시스템의 제어 시그널링 방법{METHODS FOR CONTROL SIGNALING FOR WIRELESS SYSTEMS}
본 출원은 2008년 3월 10일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/035,363호의 이익을 주장하며, 그 명세서의 전체는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함된다.
본 발명은 무선 시스템의 제어 시그널링 방법에 관한 것이다.
대부분의 무선 통신 시스템에서는, 하나 이상의 기지국이 무선 인터페이스를 통한 임의 수의 이동국과의 무선 통신을 용이하게 한다. 기지국들과 다양한 이동국들 사이의 통신을 가능하게 하기 위해 이들 간에는 상당한 양의 정보가 교환되어야 한다. 이러한 정보는 일반적으로 제어 정보로서 정의된다. 무선 도시 영역 네트워크(MAN)를 위한 광대역 무선 액세스 워킹 그룹에 의해 발표된 바와 같은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준들에 의해 예시적인 무선 통신 시스템이 정의되어 있다. IEEE 802.16 표준은 일반적으로 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)로서 지칭된다.
IEEE 802.16 표준에 대한 시스템 요건들은 IEEE 802.16m 표준들에 설명되어 있으며, 많은 다른 무선 통신 시스템에서와 같이, 시스템 액세스, 트래픽 패킷들의 송신 및 수신, 및 하나의 기지국에서 다음 기지국으로의 핸드오버들에 사용되는 많은 제어 정보는 종종, 이동국들이 실제로 그러한 정보를 수신하는 것이 필요한지에 관계없이, 지겹도록 전송되고 재전송된다. 많은 예에서, 이동국들은 슬립 또는 아이들 모드에 있거나, 이미 제어 정보를 수신하고 저장하고 있다. 따라서, 이동국들이 필요로 하지 않거나, 이동국들이 이미 수신한 제어 정보의 과다한 재전송은 제어 부담을 크게 증가시키고, 통신 자원들을 낭비하며, 이동국들이 필요로 하지 않거나 이미 이용 가능한 제어 정보를 수신하고 처리하기 위해 깨어 있어야 하기 때문에 전력 효율을 저하시킨다.
따라서, IEEE 802.16 표준들 및 다른 표준들에 의해 정의되는 것들을 포함하는 무선 통신 환경들에서 이동국들에 제어 정보를 더 효율적으로 효과적이고 효율적인 방식으로 배포하기 위한 기술이 필요하다. 이동국들이 이미 수신하였거나 동작과 관련없는 제어 정보를 수신하고 처리해야 하는 필요를 줄이면서, 필요에 따라 제어 정보를 효율적으로 얻는 것을 보장하기 위한 기술이 더 필요하다.
따라서, IEEE 802.16 표준들 및 다른 표준들에 의해 정의되는 것들을 포함하는 무선 통신 환경들에서 이동국들에 제어 정보를 더 효율적으로 효과적이고 효율적인 방식으로 배포하기 위한 기술이 필요하다. 이동국들이 이미 수신하였거나 동작과 관련없는 제어 정보를 수신하고 처리해야 하는 필요를 줄이면서, 필요에 따라 제어 정보를 효율적으로 얻는 것을 보장하기 위한 기술이 더 필요하다.
제어 정보를 효과적으로, 효율적으로 제공하기 위하여, 브로드캐스트 포인터 채널(broadcast pointer channel; BPCH)을 이용하여, 서브프레임, 프레임 또는 수퍼프레임과 같은 주어진 프레임 구조에서 제공되고 있는 제어 정보의 타입 및 아마도 상대적 위치를 식별할 수 있다. 서브프레임(또는, 프레임 또는 수퍼프레임과 같은 유사한 프레이밍 엔티티)은 BPCH, 및 제어 정보가 위치할 수 있는 대응하는 시스템 제어 정보 세그먼트를 가질 수 있다. 시스템 제어 정보 세그먼트는 임의 수의 제어 정보 블록을 가질 수 있으며, 존재하는 각각의 제어 정보 블록은 특정 타입의 제어 정보에 대응할 수 있다. BPCH는 대응하는 시스템 제어 정보 세그먼트 내에 존재하는 제어 정보의 타입, 및 필요하거나 요구되는 경우, 다양한 제어 정보의 상대적 위치들을 식별하는 데 사용된다.
예를 들어, BPCH는 상이한 타입의 제어 정보에 대한 존재 플래그들을 포함할 수 있으며, 존재 플래그들은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 대응 제어 정보의 존재 또는 부재에 따라 설정된다. 프레임에 대한 시스템 제어 정보 세그먼트가 대응 제어 정보 블록들 내에 소정의 제어 정보를 포함하는 경우, BPCH는 이 제어 정보에 대응하는 플래그들을 그러한 정보의 존재를 지시하도록 설정할 수 있으며, 다른 타입의 제어 정보에 대응하는 다른 플래그들은 다른 제어 정보 타입들의 부재를 지시하도록 설정된다. BPCH는 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 대응 제어 정보 블록들의 위치, 길이 등도 제공할 수 있으며, 따라서 이동국은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 제어 정보의 정확한 위치를 결정할 수 있다. 각각의 제어 정보 블록은 제어 정보의 상이한 타입 또는 제어 정보 타입들의 그룹에 대응할 수 있다.
이동국들은 서브프레임 내에 어떠한 제어 정보가 존재하는지, 존재하는 제어 정보가 관련 있는지는 물론, 서브프레임 내의 임의의 또는 모든 제어 정보의 위치를 빠르고 효율적으로 결정할 수 있다. 따라서, 이동국은 관련 없는 제어 정보의 디코딩을 방지할 수 있다. 실제로, 이것은 이동국이 그가 서브프레임이 관련 제어 정보를 포함하는지를 결정하였다면 제어 정보와 관련된 서브프레임의 나머지 또는 서브프레임의 적어도 일부를 디코딩할 필요성을 빠르게 평가할 수 있다는 것을 의미한다.
이 분야의 전문가들은 첨부 도면들과 관련하여 아래의 상세한 설명을 읽은 후에 본 발명의 범위를 인식할 것이며, 본 발명의 추가 양태들을 알 것이다.
이동국들은 서브프레임 내에 어떠한 제어 정보가 존재하는지, 존재하는 제어 정보가 관련 있는지는 물론, 서브프레임 내의 임의의 또는 모든 제어 정보의 위치를 빠르고 효율적으로 결정할 수 있다. 따라서, 이동국은 관련 없는 제어 정보의 디코딩을 방지할 수 있다. 실제로, 이것은 이동국이 그가 서브프레임이 관련 제어 정보를 포함하는지를 결정하였다면 제어 정보와 관련된 서브프레임의 나머지 또는 서브프레임의 적어도 일부를 디코딩할 필요성을 빠르게 평가할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에 포함되고, 그의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명의 여러 양태를 도시하며, 그 설명과 더불어 본 발명의 원리들을 설명하는 데 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 환경의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국의 블록도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임 구조들을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 서브프레임 구조들을 나타내는 도면이다.
아래에 설명되는 실시예들은 이 분야의 전문가들이 본 발명을 실시하는 것을 가능하게 하고, 본 발명의 최상 실시 모드를 예시하는 데 필요한 정보를 나타낸다. 첨부 도면들을 고려하여 아래의 설명을 읽을 때, 이 분야의 전문가들은 본 발명의 개념들을 이해할 것이며, 본 명세서에서 구체적으로 다루어지지 않은 그러한 개념들의 응용들을 인식할 것이다. 그러한 개념들 및 응용들은 본 명세서 및 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함된다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 상세들을 탐구하기에 앞서, 본 발명이 이용될 수 있는 예시적인 통신 환경의 개요가 설명된다. 도 1을 특히 참조하면, 기지국 제어기(BSC)(10)가 복수의 셀(12)을 서비스하는 셀룰러 네트워크의 일부가 도시되어 있다. 각각의 셀(12)은 BSC(10)의 제어하에 동작하고 있는 특정 기지국(BS)(14)의 주요 커버리지 영역을 나타낸다. 기지국들(14)은 기지국들(14)의 통신 범위 내에 있는, 따라서 대응 셀(12) 내에 있는 이동국들(MS)(16)과의 임의 수의 통신 기술을 통한 양방향 통신들을 용이하게 할 수 있다. 셀룰러 네트워크를 통한 통신들은 음성, 데이터 및 미디어 통신들을 지원할 수 있다.
도 2를 특히 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 기지국(14)이 도시되어 있다. 특히, 기지국(14)은 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA), 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 및 시분할 다중 액세스(TDMA)를 이용하는 전통적인 셀룰러 기술들, 및 근거리 무선 기술들과 같은 임의 타입의 무선 통신 기술을 지원할 수 있다. 이에 한정되지 않지만, 본 발명의 개념들은 무선 도시 영역 네트워크(MAN)를 위한 광대역 무선 액세스 워킹 그룹에 의해 발표된 바와 같은 IEEE 802.16 표준들에, 그리고 특히 섹션 IEEE 802.16m에서 발표된 바와 같은 IEEE 802.16 표준들에 대한 시스템 요건들에 적용 가능하다. 이러한 표준들의 패밀리는 그 전체가 본 명세서에 참조 문헌으로 포함된다. 특히, IEEE 802.16 표준들의 패밀리에 의해 정의되는 기술은 종종 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)로서 참조된다.
따라서, 기지국(14)은 무선 통신들을 지원하는 임의의 무선 액세스 포인트로서 동작할 수 있다. 기지국(14)은 바람직하게는 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 통신들을 지원할 수 있으며, 이들을 가능하게 하고 제어하는 데 필요한 제어 시그널링을 수행할 수 있을 것이다. 일반적으로, 기지국(14)은 제어 시스템(20), 기저대역 프로세서(22), 송신 회로(24), 수신 회로(26), 하나 이상의 안테나(28) 및 네트워크 인터페이스(30)를 포함한다. 수신 회로(26)는 이동국들(16)에 의해 제공되는 하나 이상의 원격 송신기로부터의 정보를 운반하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 바람직하게는, 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)가 협력하여, 처리할 신호로부터 광대역 간섭을 증폭하여 제거한다. 이어서, 하향 변환 및 디지털화 회로(도시되지 않음)가 필터링되어 수신된 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향 변환한 후에 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화할 것이다.
기저대역 프로세서(22)는 디지털화되어 수신된 신호를 처리하여, 수신된 신호 내에서 운반된 정보 또는 데이터 비트들을 추출한다. 통상적으로, 이러한 처리는 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작들을 포함한다. 따라서, 기저대역 프로세서(22)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)에서 구현된다. 이어서, 수신된 정보는 네트워크 인터페이스(30)를 통해 코어 네트워크를 향해 전송되거나, 기지국(14)에 의해 서비스되는 다른 이동국(16)을 향해 전송된다. 통상적으로, 네트워크 인터페이스(30)는 기지국 제어기(10)를 통해 코어 네트워크와 상호작용할 것이다.
송신 측에서, 기저대역 프로세서(22)는 제어 시스템(20)의 제어하에 네트워크 인터페이스(30)로부터 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신한다. 기저대역 프로세서는 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 송신 회로(24)로 출력되어, 변조기에 의해 원하는 송신 주파수 또는 주파수들에 있는 캐리어 신호를 변조하는 데에 사용된다. 전력 증폭기(도시되지 않음)가 변조된 캐리어 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하고, 변조된 캐리어 신호를 매칭 네트워크를 통해 안테나들(28) 중 하나 이상으로 전송할 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 이동국(16)이 도시되어 있다. 이동국(16)은 기지국들(14)에 호환가능한 통신 기술을 지원할 것이다. 이동국(16)은 제어 시스템(32), 기저대역 프로세서(34), 송신 회로(36), 수신 회로(38), 하나 이상의 안테나(40) 및 사용자 인터페이스 회로(42)를 포함한다. 제어 시스템(32)은 동작에 요구되는 필요한 소프트웨어 및 데이터를 저장하기 위한 메모리(44)를 가질 것이다. 수신 회로(38)는 기지국들(14)에 의해 제공되는 하나 이상의 원격 송신기로부터의 정보를 운반하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 바람직하게는, 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)가 협력하여, 처리할 신호로부터 광대역 간섭을 증폭하여 제거한다. 이어서, 하향 변환 및 디지털화 회로(도시되지 않음)가 필터링되어 수신된 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향 변환한 후에 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화할 것이다. 기저대역 프로세서(34)는 디지털화되어 수신된 신호를 처리하여, 수신된 신호 내에서 운반된 정보 또는 데이터 비트들을 추출한다. 통상적으로, 이러한 처리는 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작들을 포함한다. 기저대역 프로세서(34)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)에서 구현된다.
전송을 위해, 기저대역 프로세서(34)는 제어 시스템(32)으로부터 음성, 데이터, 미디어 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 신호를 수신하고, 기저대역 프로세서(34)는 전송을 위해 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 송신 회로(36)로 출력되어, 변조기에 의해 원하는 송신 주파수 또는 주파수들에 있는 캐리어 신호를 변조하는 데에 사용된다. 전력 증폭기(도시되지 않음)가 변조된 캐리어 신호를 전송에 적절한 레벨로 증폭하고, 변조된 캐리어 신호를 매칭 네트워크를 통해 하나 이상의 안테나(40)로 전송할 것이다. 이 분야의 전문가들이 이용 가능한 다양한 변조 및 처리 기술들이 본 발명에 적용될 수 있다.
전체 시스템 동작을 지원하기 위하여 기지국들(14)과 이동국들(16) 사이에 필연적으로 발생하는 제어 시그널링을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 본 명세서에 개시된다. 이러한 기술들은 단독으로 또는 결합하여 제어 부담을 줄이고, 전력을 절약하고, 이동국들(16) 및 기지국들(14)에서의 처리 요건들을 줄이고, 더 빠른 네트워크 입장을 허가하고, 네트워크 자원들을 절약하고, 또는 이들의 임의 조합을 행할 수 있다. 제어 시그널링은 기지국들(14) 및 이동국들(16)이 서로 통신하여, 제어 정보로서 참조되는 중요한 정보 및 동작 지시를 교환할 수 있게 한다. 기지국(14)이 일반적으로 통신들을 제어하므로, 제어 정보의 대부분은 기지국들(14)에 의해 이동국들(16)로 배포된다. 제어 정보는 시스템 액세스, 트래픽 패킷들의 송신 및 수신, 핸드오버 등을 제어하는 데 사용될 수 있다.
제어 정보는 사실상 변하므로, 상이한 타입의 제어 정보는 상이한 특성을 갖는다. 예를 들어, 상이한 타입의 제어 정보는 변경의 빈도, 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트인지, 얼마나 강건해야 하는지, 시스템 액세스에 대한 중요성 등과 관련하여 변할 수 있다. 따라서, 상이한 타입의 제어 정보는 상이하게 취급될 수 있다. 아래의 설명은 다양한 타입의 제어 정보를 분류하며, 정보가 어떻게 분류되는지에 기초하여, 그에 따라 제어 정보의 전송을 수행한다.
현재의 최신 기술의 전망을 제공하고, 비효율성을 강조하기 위하여, 스케줄링 제어에 대한 참조가 이루어지고, 시스템 정보가 IEEE 802.16e 표준에서 현재 제공된다. IEEE 802.16e 표준에 따르면, 스케줄링 정보는 MAP 메시지들 내에서 전송되는 반면, 시스템 정보는 개별 업링크 또는 다운링크 채널들에서 전송된다. 또한, 이웃 기지국 정보 및 페이징 정보는 또 다른 개별 메시지들 내에서 브로드캐스트된다. 이러한 정보 중 대다수는 아니더라도 많은 정보는 정보가 실제로 필요한지에 관계없이 주기적으로 재전송된다. 예컨대, 공간 시간 코딩 정보, 레인징 영역 정보 및 고속 피드백 레인징 정의들과 같은 MAP 메시지들 내에서 제공되는 정보의 일부는 반드시 동적일 필요는 없으며, 따라서 부담을 줄이기 위해 덜 빈번하게 전송될 수 있다. 업링크 및 다운링크 채널들에서 제공되는 정보의 일부는 정적이며, 따라서 기지국들(14)에 의해 네트워크에 이미 입장한 이동국들(16)로 주기적으로 브로드캐스트될 필요가 없거나, 많이 감소된 레이트로 브로드캐스트될 수 있다. 그러한 정적 정보는 기지국 식별자, 오퍼레이터 식별자, 서브네트 식별자 및 시분할 이중 비율을 포함할 수 있다.
업링크 및 다운링크 채널들에서 제공되는 정보의 일부는 반 정적이며, 따라서 정보가 변경되지 않은 경우에는 기지국들(14)에 의해 이동국들(16)로 주기적으로 브로드캐스트될 필요가 없거나, 많이 감소된 레이트로 브로드캐스트될 수 있거나, 정보가 변경될 때 브로드캐스트될 수 있다. 그러한 정보는 버스트 프로파일 및 핸드오버 파라미터를 포함할 수 있다. 유사하게, 이웃 기지국들에 대한 정보는 일반적으로 반 정적이며, 정보가 변경되지 않았다고 가정하면, 네트워크에 이미 입장한 이동국들(16)로 주기적으로 브로드캐스트될 필요가 없다. 위로부터, 제어 정보를 제공하거나 갱신할 필요성은 가변적이라는 것을 알 수 있다. 일부 제어 정보는 계속하여 변하는 반면, 다른 제어 정보는 변경된다면 주기적으로만 변경될 수 있다.
일례로서, 제어 정보는 비교적 정적, 반 정적 또는 동적인 것으로 분류될 수 있다. 정적 제어 정보는 비교적 일정하다. 반 정적 제어 정보는 주기적으로 또는 정의된 이벤트에 응답하여 변경될 것이다. 동적 제어 정보는 비교적 계속하여 변경될 수 있는 정보이다.
정적, 반 정적 또는 동적인 것에 관계없이, 통상적으로 제어 정보는 프레이밍 구조 내의 정의된 위치들에서 전달되며, 소정의 정보는 프레임 또는 프레임들의 그룹이 전송될 때마다 프레임 또는 프레임들의 그룹 내의 어딘가에서 제공된다. 동적 제어 정보의 연속 제공이 필요할 수 있지만, 최종 전송 이후에 변경되지 않은 정적 및 반 정적 제어 정보의 계속적인 재전송은 처리 및 자원 양자의 관점에서 매우 비효율적이다.
본 발명에서는 효율을 향상시키기 위하여, 상이한 타입의 제어 정보가 상이한 시간에 전송될 수 있다. 예컨대, 이동국(16)이 네트워크에 입장하려고 시도하고 있다는 것을 기지국(14)이 검출한 것에 응답하여 이동국(16)이 초기 시스템 액세스 절차들을 수행하는 데 필요한 필수적인 물리 계층 구성 정보를 제공하는 정적 시스템 와이드 정보를 기지국(14)이 전송하게 함으로써 제어 시그널링 부담을 줄일 수 있다. 이것은 기지국(14)이 네트워크 이벤트들 또는 조건들에 관계없이 각각의 프레임 또는 서브프레임 내에서 그러한 정보를 전송하는 것과는 대조적이다. 물리 계층 구성 정보는 기지국(14)에 의해 지원되는 네트워크에 대한 네트워크 입장을 위해 기지국(14)과의 통신들을 설정하기 위해 이동국(16)에 의해 사용된다. 기지국(14)은 이동국(16)이 물리 계층 구성 정보를 이용하여 초기 시스템 액세스를 수행한 후에 기계 액세스 코드(machine access code; MAC) 또는 다른 상위 계층 구성 정보를 제공하는 정적 시스템 와이드 정보를 전송할 수 있다. 상위 계층 구성 정보는 초기 시스템 액세스에 필요하지 않으며, 전체 시스템 효율을 더 향상시키기 위해 적절한 이동국(16)으로 유니캐스트될 수 있다.
위의 시나리오에서, 기지국(14)은 네트워크에 입장하고 있는 이동국(16)이 업링크 레인징(또는 랜덤 액세스) 절차들을 개시할 때 사용할 업링크 레인징(또는 랜덤 액세스) 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 네트워크에 입장하고 있는 이동국(16)은 업링크 레인징(또는 랜덤 액세스) 정보를 수신하고, 이를 이용하여 네트워크 입장을 행하는 데 필요한 업링크 레인징 절차들을 개시할 것이며, 이러한 절차들은 이 분야에 공지된 바와 같은 업링크 레인징 또는 랜덤 액세스 정보에 기초하는 업링크 전송을 수반한다.
IEEE 802.16m 표준에서, 프레이밍 구조는 다음과 같다. 수퍼프레임은 4개의 프레임을 포함하며, 20 밀리초마다 전송된다. 각각의 프레임은 8개의 서브프레임을 가지며, 5 밀리초마다 전송된다. 각각의 서브프레임은 일반적으로 5개, 6개 또는 7개의 OFDM 심벌에 대응한다.
이어서, 상이한 타입의 제어 정보의 여러 상이한 카테고리로의 분할 및 대응하는 카테고리들에 기초하는 제어 정보의 배포를 제어하는 예시적인 방법이 제공된다. 다양한 타입의 제어 정보의 전달은 적절한 이벤트, 조건 또는 스케줄링 기준에 기초할 수 있다. 아래의 예에서는 IEEE 802.16m 프레이밍 구조가 이용되지만, 이 분야의 전문가들은 이러한 개념들의 상이한 타입의 프레이밍 구조들에 대한 적용 가능성을 인식할 것이다.
타입 1 제어 정보는 정적인 것으로 간주되며, 기지국(14)으로부터 수신되는 다운링크 물리 계층 프레임들/서브프레임들을 디코딩하기 위해 이동국(16)에 의해 사용되는 필수적인 시스템 와이드 물리 계층 정보에 대응한다. 예시적인 제어 정보는 대역폭 구성 정보, CP 크기, 멀티 캐리어 구성 정보, 시스템 시간, 시분할 이중(TDD) 비율 정보, 가드 톤(guard tone) 등을 포함한다. 타입 1 제어 정보는 일반적으로 네트워크 입장 동안 고속 초기 액세스에 필요한 정적 시스템 와이드 전개 고유 파라미터들(static system-wide deployment specific parameters)을 포함한다. 이동국들(16)은 서빙(serving) 기지국 또는 기지국들(14)과의 동기화 후에 타입 1 정보를 디코딩할 수 있어야 한다. 타입 1 제어 정보는 매우 높은 신뢰성으로 전달되어야 하며, 주기적으로 또는 초기 레인징 이벤트와 관련하여 브로드캐스트될 수 있다. 주기적으로 브로드캐스트되는 경우, 정보는 수퍼프레임 내의 고정 자원 위치에서 운반되어야 한다. 초기 레인징 이벤트와 관련하여 브로드캐스트되는 경우, 제어 정보의 존재 또는 부재가 브로드캐스트 포인터 채널(BPCH)에 의해 시그널링되며, 이는 아래에 더 상세히 설명된다.
타입 2 제어 정보는 의사 동적(또는 적극적 반 정적)인 것으로 간주되며, 수퍼프레임마다 변경될 수 있지만, 서브프레임마다 변경되지 않거나, 수퍼프레임의 임의의 서브프레임 내에서 제공될 수도 있다. 타입 2 정보는 다운링크 물리 계층 프레임들/서브프레임들을 디코딩하기 위해 이동국(16)에 의해 사용되는 필수적인 섹터 와이드 물리 계층 정보에 대응한다. 타입 2 정보는 채널화 정보, 레거시 및 802.16m 자원 분할 정보, 서브프레임 제어 구성 정보, 수퍼프레임 구성 제어 정보 등을 포함할 수 있다. 채널화 정보는 다이버시티 존들의 분할, 국지화된 존 및 정보, 파일럿 구조 및 정보 등과 관련될 수 있다. 타입 2 정보는 이동국들(16)이 IEEE 802.16 표준들에서 발표된 바와 같은 고속 초기 액세스 절차들을 용이하게 할 수 있게 하는 초기 레인징 영역 또는 코드 정보도 포함할 수 있다. 타입 2 제어 정보는 일반적으로 네트워크 입장 및 핸드오버 동안 고속 초기 액세스에 필요하므로, 이동국(16)은 이 정보를 동기화 및 타입 1 정보의 수신 후에 디코딩할 수 있어야 한다. 지시되는 바와 같이, 타입 1 정보는 아마도 수퍼프레임마다 변경될 수 있으며, 따라서 수퍼프레임마다 수퍼프레임 내의 고정 자원 위치에서 또는 수퍼프레임들의 경계들에서 주기적으로 브로드캐스트되어야 하며, 고정 자원 위치는 이동국(16)에게 알려진다. 타입 1 정보와 같이, 타입 2 정보도 매우 높은 신뢰성으로 전달되어야 한다.
타입 3 제어 정보는 정적인 것으로 간주되며, 기지국 식별자, 오퍼레이터 식별자, 서브네트 식별자 등과 같은 비 물리 계층 시스템 정보에 대응한다. 이 제어 정보는 이동국들(16)로 주기적으로 브로드캐스트될 필요가 없으며, 초기 네트워크 입장 절차들 동안에 이동국들(16)로 유니캐스트될 수 있다. 또한, 이 정보는 수퍼프레임, 프레임 또는 서브프레임 내의 고정 자원 위치에서 제공될 필요가 없다.
타입 4 제어 정보는 핸드오버 파라미터, 전력 제어 파라미터, 고속 피드백 영역 정보, 레인징 영역 정보 등과 같은 반 정적 물리 계층 또는 MAC 계층 구성 정보이다. 타입 4 제어 정보는 100 밀리초보다 작은 주기로 변경되고 갱신될 필요가 있을 수 있는 동적 제어 정보와 달리 초, 분, 또는 시 정도로 비교적 느리게 변경될 수 있다. 네트워크에 이미 입장한 이동국들(16)에 대해, 정보가 변경되지 않았다고 가정하면, 타입 4 정보를 빈번하게 브로드캐스트할 필요가 없다. 제어 채널의 설계는 이동국(16)의 슬립 및 아이들 모드들에 대해 효율적인 절전을 지원하면서, 시스템 구성의 임의의 변경들이 이동국(16)에 의해 적시에 수신되는 것을 보장해야 한다. 초기 네트워크 입장을 수행하고 있는 이동국들(16)에 대해, 기지국(14)이 특정 이동국(16)과의 초기 레인징 절차들을 이미 완료한 후에, 타입 4 정보가 네트워크 입장을 촉진하기 위해 네트워크 입장 동안 각각의 이동국(16)으로 유니캐스트 메시지로서 전송될 수 있다.
타입 5 제어 정보는 서빙 기지국(14)과 관련된 이웃 기지국들(14)의 또는 그들과 관련된 정보와 관련된다. 타입 5 정보는 타입 3 정보에 대응하는 정적 정보 또는 타입 4 정보에 대응하는 반 정적 정보를 포함할 수 있다. 타입 5 제어 정보는 주기적으로 또는 이벤트에 응답하여 브로드캐스트될 수 있다. 타입 5 제어 정보는 또한 이동국(16)을 현재 서빙하고 있는 기지국들(14)의 액티브 세트에 이웃 기지국(14)을 추가하기를 원하는 임의의 이동국(16)으로 유니캐스트될 수 있다.
타입 6 제어 정보는 반 정적이고 이벤트 기반(event driven)일 수 있는 페이징 정보이다. 고속 페이징 또는 정규 페이징 정보인지에 관계없이, 타입 6 제어 정보는 일반적으로 주기적이 아니며, 일반적으로 네트워크에 입장하는 적어도 하나의 이동국(16)과 관련하여 페이징할 하나 이상의 이동국(16)이 존재할 때마다 브로드캐스트되어야 한다.
타입 7 제어 정보는 동적이며, MCS, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 모드, 사용자 식별자, 자원 할당 등과 같은 다운링크 및 업링크 자원 할당 및 트래픽 버스트 할당 정보와 관련된다. 타입 7 제어 정보는 업링크 트래픽의 긍정 수신 응답(ACK) 및 부정 수신 응답(NAK)은 물론, 업링크 트래픽에 대한 전력 제어 정보도 포함할 수 있다. 타입 7 제어 정보는 서브프레임마다 변경될 수 있으며, 트래픽 버스트가 유니캐스트되는 경우에는 이동국(16)으로 유니캐스트되거나, 트래픽 버스트가 멀티캐스트/브로드캐스트되는 경우에는 이동국들(16)의 그룹으로 멀티캐스트/브로드캐스트될 수 있다. 기지국(14)에 의해 서빙되고 있는 하나 이상의 이동국(16)에 대한 자원 위치 정보는 이동국들(16)의 그룹으로 멀티캐스트될 수 있다.
제어 정보를 효과적으로, 효율적으로 제공하기 위하여, 브로드캐스트 포인터 채널(BPCH)을 이용하여, 서브프레임, 프레임 또는 수퍼프레임과 같은 주어진 프레임 구조에서 제공되고 있는 제어 정보의 타입 및 아마도 상대적 위치를 식별한다. 동작에 있어서, 기지국(14)은 각각의 서브프레임에서 제공할 제어 정보를 식별하고, 서브프레임들을 생성하고, 서브프레임들을 순차적으로 전송할 것이다. 예를 들어, 임의의 하나 이상의 제어 정보 타입 1, 3, 4, 5 및 6에 대응하는 제어 정보가 IEEE 802.16m 프레임 구조에서 서브프레임 또는 수퍼프레임 경계 내에 존재할 수 있는 것으로 가정한다. 따라서, 타입 3 및 4 제어 정보는 제1 서브프레임에서 제공될 수 있으며, 타입 1 제어 정보는 타입 3 및 4 제어 정보를 포함하지 않을 수 있는 후속 서브프레임에서 제공될 수 있다. 일 구성에서, 타입 2 및 7 정보는 BPCH에 의해 식별되지 않는다.
서브프레임(또는, 프레임 또는 수퍼프레임과 같은 유사한 프레이밍 엔티티)은 BPCH, 및 제어 정보가 존재할 수 있는 대응하는 시스템 제어 정보 세그먼트를 구비할 수 있다. 전술한 바와 같이, 모든 서브프레임이 BPCH를 가질 필요는 없으며, 시스템 제어 정보 세그먼트에서 제공되는 제어 정보는 변경될 수 있다. 시스템 제어 정보 세그먼트는 임의 수의 제어 정보 블록들을 가질 수 있으며, 존재하는 각각의 제어 정보 블록은 특정 타입의 제어 정보에 대응할 수 있다. BPCH는 대응하는 시스템 제어 정보 세그먼트 내에 존재하는 제어 정보의 타입, 및 필요하거나 원하는 경우에는 상이한 제어 정보의 상대 위치들을 식별하는 데 사용된다. 예를 들어, BPCH는 상이한 타입의 제어 정보에 대한 존재 플래그들을 포함할 수 있으며, 존재 플래그들은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 대응 제어 정보의 존재 또는 부재에 따라 설정된다. 프레임에 대한 제어 정보 세그먼트가 대응하는 제어 정보 블록들 내에 타입 3, 4 및 5 제어 정보를 포함하는 경우, BPCH는 타입 3, 4 및 5 제어 정보에 대응하는 플래그들을 그러한 정보의 존재를 지시하도록 설정할 수 있으며, 다른 타입의 제어 정보에 대응하는 다른 플래그들은 다른 정보 타입들의 부재를 지시하도록 설정된다. BPCH는 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 대응 제어 정보 블록들의 위치, 길이 등도 제공할 수 있으며, 따라서 이동국(16)은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 제어 정보의 정확한 위치를 결정할 수 있다. 각각의 제어 정보 블록은 제어 정보의 상이한 타입 또는 제어 정보 타입들의 그룹에 대응할 수 있다.
이러한 구성에서, 이동국들(16)은 서브프레임 내에 어떠한 제어 정보가 존재하는지, 존재하는 제어 정보가 관련 있는지는 물론, 서브프레임 내의 임의의 또는 모든 제어 정보의 위치를 빠르고 효율적으로 결정할 수 있다. 따라서, 이동국(16)은 관련 없는 제어 정보의 디코딩을 방지할 수 있다. 실제로, 이것은 이동국(16)이 그가 서브프레임이 관련 제어 정보를 포함하는지를 결정하였다면 제어 정보와 관련된 서브프레임의 나머지 또는 서브프레임의 적어도 일부를 디코딩할 필요성을 빠르게 평가할 수 있다는 것을 의미한다.
관련 제어 정보가 서브프레임 내에 존재하고 관련 있는지를 효율적으로 결정하는 능력은 이동국(16)이 액티브 상태가 아니라 슬립 또는 아이들 모드에 있을 때 특히 이롭다. 이것은 BPCH를 모니터링함으로써 달성될 수 있다. 이러한 모드들에서, 이동국(16)은 음성, 데이터 또는 미디어 통신들의 지원에 능동적으로 관여하지 못하지만, 주기적으로 깨어나서 관련 제어 정보를 취득하거나 검사할 것이다. 모니터링되고 있는 서브프레임 내의 BPCH가 제어 정보가 존재하지 않거나, 제어 정보가 존재하지만, 그 특정 이동국(16)과 관련이 없음을 지시하는 경우, 이동국(16)은 존재하지만 관련 없는 임의의 제어 정보는 물론, 서브프레임의 다른 부분들에서 제공될 수 있는 임의의 자원 및 할당 정보(타입 7)를 포함하는 서브프레임의 나머지를 디코딩할 필요 없이 슬립 또는 아이들 모드로 빠르게 복귀할 수 있다. 이동국(16)이 슬립 모드 또는 아이들 모드로 빨리 복귀할 수 있을수록, 더 많은 전력이 보존된다.
서브프레임 내의 BPCH가 제어 정보가 존재함을 지시하고, 이동국(16)이 존재하는 제어 정보가 그 이동국(16)과 관련 있는 것으로 결정할 때, 이동국(16)은 제어 정보를 디코딩할 수 있다. 소정의 구성들에서, 이동국(16)은 관련 있는 제어 정보만을 선택적으로 디코딩할 수 있으며, 따라서 시스템 제어 정보 세그먼트가 관련된 제어 정보 및 관련 없는 제어 정보 양자를 가질 때, 이동국(16)은 관련 없는 제어 정보는 물론, 서브프레임의 다른 부분들에서 제공될 수 있는 임의의 자원 및 할당 정보(타입 7)를 디코딩하지 않고 관련된 제어 정보를 디코딩할 수 있다. 관련 없는 제어 정보를 디코딩해야 할 필요를 없앰으로써, 이동국(16)은 전력을 더 절약할 수 있다. 또한, 할당된 제어 정보 블록들 내인지 아닌지에 관계없이, 상이한 타입의 제어 정보가 존재하는 경우, BPCH는 이동국(16)이 관련 제어 정보의 위치를 결정하기에 충분한 정보를 제공하여, 관련 없는 제어 정보를 디코딩해야 할 필요를 회피할 수 있다. 따라서, 이동국(16)은 BPCH에 기초하여 서브프레임 내에 존재하는 임의의 제어 정보의 전부 또는 일부를 선택적으로 디코딩할 수 있다. 중요하게도, 모든 서브프레임이 특정 타입의 제어 정보는 물론이고, 시스템 제어 정보 세그먼트 내에 제어 정보를 가질 필요는 전혀 없다.
제어 정보와 같이, BPCH는 각각의 서브프레임 내에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 아래의 예들은 BPCH의 존재를 검출하기 위한 두 가지 구성을 예시한다. 제1 구성에 대해 도 4a 및 4b를 참조한다. 이 구성에서, 서브프레임은 제어 세그먼트, 옵션인 BPCH 세그먼트, 옵션인 시스템 제어 정보 세그먼트 및 트래픽 버스트들에 대한 트래픽 세그먼트를 포함한다. 제어 세그먼트는 트래픽 버스트들에 대한 서브프레임 내의 자원들의 분할과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 제어 세그먼트는 이동국(16)에게 알려진 고정된 길이 및 위치를 가질 수 있다. 제어 세그먼트는 공지 방식으로 인코딩되고 변조된다. 트래픽 세그먼트는 트래픽 버스트들에 대한 자원들의 할당을 정의하는 정보를 지닌다.
시스템 제어 정보 세그먼트 내의 BPCH의 존재 또는 부재, 및 아마도, 존재할 경우에, 이어지는 제어 정보의 타입 및 위치를 지시하는 BPCH 존재 플래그가 서브프레임의 제어 세그먼트에 추가된다. 존재할 때, BPCH는 이동국(16)에 알려지는 고정된 길이 및 위치를 가질 수 있다. 또한, BPCH는 공지 방식으로 인코딩되고 변조될 수 있다. 동작에 있어서, 이동국(16)은 다음과 같이 서브프레임을 처리할 것이다. 먼저, 이동국(16)은 제어 세그먼트를 디코딩하고, BPCH 존재 플래그를 분석하여, 서브프레임이 BPCH를 포함하는지를 결정한다. BPCH 존재 플래그(1)가 도 4a에서와 같이 서브프레임 내에 BPCH가 존재하는 것으로 지시하는 경우, 이동국(16)은 BPCH를 디코딩하고 처리하며, 따라서 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 모든 제어 정보 또는 임의의 관련 제어 정보가 디코딩될 수 있다. 이어서, 임의의 관련 제어 정보는 이동국(16)에 의해 필요에 따라 사용된다. 트래픽 세그먼트 내의 나머지 자원들은 트래픽 버스트들을 위한 것이며, 제어 세그먼트 내의 정보에 기초하여 분할된다. 이동국(16)은 제어 세그먼트 정보를 고려하여 트래픽 버스트들을 전통적인 방식으로 처리할 것이다.
존재 플래그(0)가 도 4b에서와 같이 서브프레임 내에 BPCH가 존재하지 않음을 지시하는 경우, 이동국(16)은 BPCH 및 관련 시스템 제어 정보 세그먼트가 서브프레임 내에 존재하지 않음을 인식할 것이다. 트래픽 세그먼트 내의 나머지 자원들은 트래픽 버스트들을 위한 것이며, 제어 세그먼트 내의 정보에 기초하여 분할된다. 이동국(16)은 제어 세그먼트 정보를 고려하여 트래픽 버스트들을 전통적인 방식으로 처리할 것이다.
전술한 구성에서는, BPCH, 및 따라서 시스템 제어 정보 세그먼트가 서브프레임 내에 존재하는지를 지시하는 BPCH 존재 플래그가 제어 세그먼트 내에 제공된다. 도 5a 및 5b의 구성에서는, BPCH 존재 플래그가 사용되지 않는다. BPCH가 존재하는 경우, BPCH는 서브프레임 내의 고정 위치에 제공되고 고정 길이를 갖는 것은 물론, 고정 변조 및 코딩 스킴을 구비할 것이다(도 5a). 동작에 있어서, 이동국(16)은 먼저 그가 BPCH를 발견할 것으로 예상하는 서브프레임 내의 위치에서 BPCH를 디코딩하려고 시도한다. 디코딩에 성공한 경우, BPCH에서 제공되는 정보는 이동국(16)이 전술한 바와 같이 시스템 제어 정보 세그먼트에서 제공되는 모든 또는 관련 제어 정보를 식별하고 디코딩할 수 있게 할 것이다. 디코딩에 성공하지 못한 경우, 이동국(16)은 BPCH가 존재하지 않고, 따라서 제어 세그먼트 내에는 제어 정보가 제공되지 않는 것으로 결정할 것이다(도 5b). 이어서, 이동국(16)은 제어 세그먼트 및 서브프레임의 트래픽 세그먼트에서 제공되는 트래픽 버스트들의 디코딩을 진행할 것이다.
정보 타입 4 및 5는 물론, 아마도 타입 2와 같은 반 정적인 제어 정보의 경우, 기지국(14)은 이동국들이 변경 또는 갱신되지 않은 제어 정보를 디코딩해야 할 필요를 회피함으로써 추가 절전을 가능하게 하기 위해 제어 정보의 변경 시기에 관하여 이동국들(16)에 통지하는 단계들을 취할 수 있다. 제어 정보, 버전 정보, 및 제어 정보에 대한 액션 시간이 동일 또는 상이한 메시지들 내에서 동일 또는 상이한 시간에 기지국(14)에서 이동국들(16)로 전송될 수 있다. 제어 정보가 갱신될 때, 새로운 버전 번호가 제어 정보에 할당되며, 따라서 제어 정보의 각각의 버전이 식별되고 추적될 수 있다. 버전 번호는 본 명세서에서 시스템 구성 변경 카운트(system configuration change count; SCCC)로서 참조된다. 액션 시간은 구성 정보가 효력을 나타내거나 유효해야 할 때를 식별한다. 일반적으로, 제어 정보는 이동국(16)에 의해 다운로드되어 액션 시간에 구현된다. 액션 시간까지, 이동국(16)은 제어 정보의 이전 버전을 사용할 것이다.
일 구성에서, 이동국(16)은 현재 유효한 현재의 제어 정보는 물론, 미래에 지정된 액션 시간에 유효해질 새로운 제어 정보를 제어 시스템(32)의 메모리(44)에 저장할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 현재의 제어 정보(CI(A))는 제1 SCCC(SCCC(A))를 갖는 반면, 새로운 제어 정보(CI(B))는 제1 SCCC와 상이한 제2 SCCC(SCCC(B))를 갖는다. 주기적으로 그리고 빈번하게, 기지국(14)은 유효한 현재의 제어 정보를 식별하기 위해 현재의 SCCC를 전송하는 것은 물론, 새로운 제어 정보(현재의 제어 정보와 상이함)가 기지국(14)에 의해 제공되고 있는지를 지시하기 위해 시스템 구성 변경 경고(system configuration change alert; SCCA) 플래그를 전송할 수 있다. 또한, 새로운 제어 정보는 일반적으로 미래에 발생하도록 스케줄링되는 제어 정보이다. 예컨대, SCCC 및 SCCA 플래그는 수퍼프레임마다 대응하는 수퍼프레임 구성 제어(타입 2) 정보 내에서 제공될 수 있다.
기지국(14)에 의해 제공되고 있는 현재의 SCCC 값을 검출함으로써, 이동국(16)은 유효하고 현재 사용중이어야 하는 현재의 제어 정보를 인식한다. 이동국(16)이 현재의 제어 정보를 수신하고 저장하였다고 가정하면, 이동국(16)은 새로운 제어 정보가 다운로드되고 새로운 제어 정보로 스위칭할 액션 시간이 될 때까지 현재의 제어 정보를 사용할 것이다. 액션 시간이 되었을 때, 새로운 제어 정보는 현재의 제어 정보가 될 것이다. 이동국(16)이 사용되고 있는 것과 상이한 제어 정보에 대응하는 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 SCCC 값을 검출하는 경우, 이동국(16)은 적절한 제어 정보가 메모리(44)에서 이용 가능한 경우에 그러한 적절한 제어 정보로 스위칭하거나, 또는 기지국(14)으로의 업링크 전송들을 중지하고 기지국(14)으로부터의 다운링크 전송들로부터 적절한 제어 정보를 디코딩하려고 시도할 것이다. 적절한 제어 정보가 복구되면, 이동국(16)은 기지국(14)으로의 업링크 전송들을 재개할 것이다.
SCCA 플래그를 모니터링함으로써, 이동국(16)은 기지국(14)이 현재의 제어 정보 대신에 궁극적으로 사용될 새로운 제어 정보를 브로드캐스트하고 있는지를 결정할 수 있다. SCCA 플래그가 새로운 제어 정보가 브로드캐스트되고 있는 것을 지시하는 경우, 이동국(16)은 새로운 제어 정보가 성공적으로 디코딩되어 메모리(44)에 저장될 때까지 관심 있는 제어 정보를 포함하는 현재 및 후속 서브프레임들 내의 브로드캐스트 메시지들을 디코딩하려고 시도할 것이다.
액티브 또는 정상 모드에서 동작할 때, 이동국(16)은 절전 노력들을 지원하기 위해 다음과 같이 동작할 수 있다. 다음 동작은 이동국(16)이 기지국(14)에 의해 현재 제공되고 있는 현재의 SCCC에 대응하는 현재의 제어 정보를 이용하고 있는 것으로 가정한다. SCCA 플래그가 새로운 제어 정보가 브로드캐스트되고 있지 않은 것을 지시하는 경우, 이동국(16)은 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 대응 제어 정보를 디코딩할 필요가 없다. SCCA 플래그가 새로운 제어 정보가 브로드캐스트되고 있음을 지시하고, 그리고 이동국(16)이 새로운 SCCC와 관련된 새로운 제어 정보를 이전에 성공적으로 디코딩한 경우, 이동국(16)은 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 새로운 제어 정보를 디코딩할 필요가 없다. 따라서, 새로운 제어 정보를 포함하는 소정의 서브프레임들 또는 그의 부분들은 디코딩될 필요가 없다. SCCA 플래그가 새로운 제어 정보가 브로드캐스트되고 있음을 지시하고, 그리고 이동국(16)이 새로운 SCCC와 관련된 새로운 제어 정보를 이전에 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 이동국(16)은 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 새로운 제어 정보를 디코딩해야 한다. 그러한 디코딩은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 원하는 제어 정보의 존재 및 위치를 결정하기 위해 BPCH를 디코딩하는 것을 수반할 수 있다. 따라서, 새로운 제어 정보를 제공하는 소정의 서브프레임들 또는 그의 부분들은 디코딩되어야 한다.
슬립 또는 아이들 모드에서 동작할 때, 이동국(16)은 절전 노력들을 지원하기 위해 다음과 같이 동작할 수 있다. 기지국(14)은 주기적으로 제어 정보를 전송할 것이다. 이동국(16)은 주기적으로, 기지국(14)에 의해 설정되는 주기로 깨어나서(wake up), 대응하는 제어 정보 내에서 전송되고 있는 현재의 SCCC 및 SCCA 플래그를 디코딩하려고 시도할 것이다. 바람직하게는, 깨어있는 시간들(wake up times)은 기지국(14)에 의해 SCCC 및 SCCA 플래그가 브로드캐스트되고 있는 시간과 일치할 것이다.
이동국(16)이 브로드캐스트되고 있는 SCCC가 이동국(16)이 저장하고 있는 제어 정보에 대한 SCCC와 상이한 것을 검출하는 경우, 이동국(16)은 현재의 서브프레임 동안 깨어나고, 후속하는 서브프레임들 동안 계속 깨어있어서, 기지국(14)에 의해 브로드캐스트되고 있는 SCCC에 대응하는 현재의 제어 정보를 취득해야 한다. 그러한 디코딩은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 원하는 제어 정보의 존재 및 위치를 결정하기 위해 BPCH를 디코딩하는 것을 수반할 수 있다. 현재의 제어 정보가 얻어지면, 이동국(16)은 현재의 제어 정보를 구현하고, 업링크 전송들을 시작하거나, 슬립 또는 아이들 모드로 복귀할 것이다.
이동국(16)이 기지국(14)에 의해 브로드캐스트되고 있는 SCCC에 기초하여 현재의 제어 정보를 갖고 있고 이를 사용하고 있는 경우, 슬립 또는 아이들 모드 동안 절전을 향상시키기 위해 다음 동작이 제공될 수 있다. SCCA 플래그가 새로운 제어 정보가 브로드캐스트되고 있음을 지시하고, 그리고 이동국(16)이 새로운 SCCC와 관련된 새로운 제어 정보를 이전에 성공적으로 디코딩하지 못한 경우, 이동국(16)은 현재의 서브프레임 동안 깨어나서, 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 새로운 제어 정보를 디코딩할 때까지 계속 깨어있을 수 있다. 또한, 그러한 디코딩은 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 원하는 제어 정보의 존재 및 위치를 결정하기 위해 BPCH를 디코딩하는 것을 수반할 수 있다. SCCA 플래그가 새로운 제어 정보가 브로드캐스트되고 있지 않음을 지시하는 경우, 이동국(16)은 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 대응 제어 정보를 디코딩할 필요가 없으며, 이동국(16)이 정상 슬립 윈도 또는 페이징 불가 윈도(paging unavailable window) 내에 있다고 가정하면, 후속 서브프레임들을 디코딩하지 않고, 슬립 또는 아이들 모드로 복귀할 수 있다.
위로부터, 제어 정보는 제어 정보의 특성들, 이동국(16)의 동작 모드 등에 따라 분류될 수 있고, 상이한 시간에 전달될 수 있다. 다음은 이동국(16)이 네트워크에 입장하고, 따라서 특정 기지국(14)이 트래픽 통신들을 개시하는 것을 가능하게 하기 위한 두 가지 예를 제공한다. 전술한 예시적인 카테고리들이 사용된다. 제1 예에서, 다운링크 물리 계층 프레임들 또는 서브프레임들을 디코딩하기 위한 필수적인 시스템 와이드 물리 계층 정보로서 정의되는 실질적으로 정적인 타입 1 정보가 기지국(14)의 범위 내에 있는 이동국(16)에 의한 통신들을 개시하기 위한 액션들에 의해 유발되는 초기 레인징 이벤트에 응답하여 브로드캐스트되는 것으로 가정한다. 타입 1, 3 및 4 제어 정보의 존재 또는 부재가 BPCH에 의해 시그널링되고, 전술한 바와 같은 시스템 제어 정보 세그먼트 내에서 제공되는 것으로 더 가정한다. 타입 2 정보는 수퍼프레임마다 고정 위치에서 브로드캐스트될 수 있다.
먼저, 이동국(16)은 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 동기화 채널 또는 프리앰블과 동기화할 것이다. 이동국(16)은 이용 가능한 타입 2 제어 정보를 디코딩하여, 관련된 레인징 영역 정보를 얻을 것이다. 레인징 영역 정보는 기지국(14)에 의해 제어 정보로서 제공되며, 이동국(16)에 의해 업링크 레인징 절차들을 수행할 때 사용되어야 한다. 따라서, 이동국(16)은 레인징 영역 정보를 이용하여, 업링크 레인징 절차들을 수행할 것이다. 기지국(14)은 이동국(16)에 의해 행해지고 있는 업링크 레인징 시도들을 검출하고, 타입 1 제어 정보를 전송할 것이다. 이동국(16)은 타입 1 제어 정보를 디코딩할 것이다. 이동국(16)은 그의 레인징 절차들을 계속할 것이며, 이어서 기지국(14)에 의해 이동국(16)으로 유니캐스트될 수 있는 임의의 이용 가능한 타입 3 및 4 제어 정보를 취득할 것이다. 타입 3 및 타입 4 제어 정보는 이동국(16)에 제공되고 있는 다운링크 물리 계층 프레임들 상에서 전송될 수 있다.
제2 예에서, 실질적으로 정적인 타입 1 정보가 기지국(14)의 범위 내에 있는 이동국들(16)로 주기적으로 브로드캐스트되는 것으로 가정한다. 타입 1 제어 정보가 수퍼프레임 내의 고정 자원 위치에서 제공되며, BPCH의 사용이 타입 1 제어 정보에 대해 필요하지 않은 것으로 더 가정한다. BPCH는 타입 3 및 4 제어 정보에 대해 사용될 수 있다. 타입 2 정보는 수퍼프레임마다 고정 위치에서 브로드캐스트될 수 있다.
먼저, 이동국(16)은 기지국(14)에 의해 제공되고 있는 동기화 채널 및 프리앰블 정보와 동기화할 것이다. 동기화되면, 이동국(16)은 특정 수퍼프레임의 고정 자원 위치들로부터 타입 1 정보를 디코딩하고, 이어서 바람직하게는 BPCH를 이용하여 타입 2 제어 정보를 디코딩할 것이다. BPCH가 사용되는 경우, 이동국(16)은 BPCH에 기초하여 서브프레임의 시스템 제어 정보 세그먼트 내의 타입 2 제어 정보의 위치를 식별한 후, 타입 2 제어 정보를 그에 따라 디코딩할 것이다. 이어서, 이동국(16)은 타입 2 제어 정보 내에서 제공되는 레인징 정보에 기초하여 임의의 업링크 레인징 절차들을 수행할 수 있다. 업링크 레인징이 완료되면, 이동국(16)은 다운링크 물리 계층 서브프레임들 내에서 기지국(14)으로부터 유니캐스트되고 있는 타입 3 및 타입 4 제어 정보를 얻을 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 타입 3 및 타입 4 제어 정보는 BPCH를 이용하여 얻어질 수도 있다.
전술한 구성들의 소정의 개념들은 멀티 캐리어 환경에서 이용될 수 있다. 멀티 캐리어 환경들은 이동국들(16)이 둘 이상의 상이한 캐리어 상에서 전송되는 정보를 동시에 수신할 수 있게 하는 환경들이다. 예를 들어, 5MHz 대역폭 능력을 가진 이동국들(16)은 물론, 10MHz 대역폭 능력을 가진 이동국들을 동시에 지원하기 위하여 10MHz 스펙트럼이 2개의 5MHz 캐리어로 분할될 수 있다. 멀티 캐리어 모드를 갖는 이동국들(16)은 5MHz 캐리어 및 10MHz 캐리어 양자 상에서 동시에 정보를 수신할 수 있다. 캐리어들 모두가 제어 정보를 중복(redundantly) 운반할 필요는 없다. 예를 들어, 시스템 와이드 및 섹터 와이드 시스템 정보는 모든 캐리어에 공통이다. 따라서, 기지국 ID는 사용되는 캐리어 또는 캐리어들에 관계없이 동일하게 유지되므로, 모든 캐리어 상에서 기지국 ID를 전송할 필요는 없다. 다수의 캐리어에 걸치는 제어 정보의 반복 전송은 부담을 증가시킬 뿐이다. 따라서, 적어도 두 가지 캐리어 타입, 즉 주요 캐리어 및 보조 캐리어가 정의될 수 있다. 주요 캐리어는 동기화 채널(또는 프리앰블), 모든 시스템 정보, 이웃 기지국 정보, 페이징 정보, 및 자원 할당 및 제어 정보를 운반할 수 있으며, 이들은 일반적으로 전술한 제어 정보의 카테고리들 모두에 대응한다. 따라서, 주요 캐리어는 타입 1 내지 타입 7 제어 정보를 운반하는 데 사용될 수 있다. 보조 캐리어는 타입 7 정보와 같은 해당 캐리어 내의 각각의 서브프레임의 자원 할당 및 제어 정보뿐 아니라, 보조 캐리어 상의 수퍼프레임 구성과 관련되는 타입 2 제어 정보와 같은 시스템 정보의 서브세트만을 운반할 수 있다. 이러한 타입의 캐리어는 동기화 채널(또는 프리앰블) 정보도 운반할 수 있다. 구성에 관계없이, 상이한 주요 및 보조 캐리어들이 동일한 제어 정보를 운반할 필요는 없다.
일반적으로, 스펙트럼 내의 하나 이상의 캐리어가 주요 캐리어로서 지정되고, 스펙트럼 내의 하나 이상의 캐리어가 보조 캐리어로서 지정될 수 있다. 한 번에 하나의 캐리어 상에서 송수신할 수 있는 능력만을 가진 이동국들(16)은 주요 캐리어에 할당된다. 한 번에 다수의 캐리어 상에서 송수신할 수 있는 광대역 이동국들(16)은 하나 이상의 주요 캐리어는 물론, 하나 이상의 보조 캐리어에도 할당된다. 전술한 할당들에 기초하여, 기지국들(14)은 타입 1 내지 타입 6 제어 정보와 같은 시스템 브로드캐스트 정보 및 타입 7 제어 정보와 같은 자원 할당 및 제어 정보를 주요 캐리어들을 통해 제공할 수 있다. 타입 2 제어 정보와 같은 수퍼프레임 구성 정보는 보조 캐리어들을 통해 수퍼프레임 경계에서 전송될 수 있다. 따라서, 광대역 이동국들(16)은 할당된 주요 캐리어들을 시스템 제어 정보는 물론, 자원 할당 및 제어 정보에 대해 모니터링하고, 보조 캐리어들을 수퍼프레임 구성에 대해 모니터링할 것이다.
하나 또는 다수의 캐리어의 채널 품질 정보(CQI)와 같은 채널 정보는 기지국(14)이 이동국(16)에 어떻게 지시하였는지에 따라 캐리어들 중 어느 하나를 통해 피드백될 수 있다. 보조 캐리어의 CQI를 피드백하도록 구성된 때, 이동국(16)은 각각의 캐리어들과 관련된 채널 품질들을 측정해야 한다. 예를 들어, 주요 캐리어의 CQI는 주요 캐리어를 통해 수신되는 프리앰블 또는 파일럿 심벌들에 기초하여 정량화되어야 하고, 보조 캐리어의 CQI는 보조 캐리어를 통해 수신되는 프리앰블 또는 파일럿 심벌들에 기초하여 측정되어야 한다.
이 분야의 전문가들은 본 발명의 실시예들에 대한 개량들 및 변경들을 인식할 것이다. 그러한 모든 개량들 및 변경들은 여기에 설명된 개념들 및 아래의 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
<명세서에 대한 부록>
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Claims (20)

  1. 장치로서,
    프로그램 명령어들을 저장하는 메모리; 및
    하나 이상의 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
    하나 이상의 이동국으로 제1 메시지를 전송하기 위하여 적어도 하나의 서브프레임 위치를 결정하고 - 상기 제1 메시지는 액티브 동작 모드 및 아이들 동작 모드 양자에서의 상기 하나 이상의 이동국에 대한 경고 플래그(alert flag)를 포함하고, 상기 하나 이상의 이동국은 상기 적어도 하나의 서브프레임 위치를 모니터링하도록 구성됨 - ;
    OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 사용하여 상기 경고 플래그를 전송하고 - 상기 경고 플래그는 제2 제어 정보가 현재 유효한 제1 제어 정보와 상이함을 지시하는 제1 상태로 설정되고, 상기 제2 제어 정보는 미래에 발효됨 - ;
    상기 제2 제어 정보에 대응하는 버전 번호를 전송하도록 하고 - 상기 버전 번호는 제어 정보 변경들의 카운트를 나타냄 - ,
    상기 경고 플래그가 상기 제1 상태로 설정되어 있는 것은, 상기 버전 번호에 기초하여 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장되었는지 여부를 결정할 것 및 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장되지 않은 경우 상기 제2 제어 정보를 디코딩하고 저장할 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경고 플래그가 상기 제1 상태로 설정되어 있는 것은 또한, 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장된 경우 상기 제2 제어 정보의 추가 디코딩을 시도하지 않기로 결정할 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
    제3 제어 정보의 디코딩을 시도하지 않을 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하기 위하여 상기 제1 상태로 설정된 상기 경고 플래그를 포함하지 않는 제2 메시지를 차후에 전송하도록 하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경고 플래그 및 버전 번호는 상기 하나 이상의 이동국의 액티브 동작 모드 및 아이들 동작 모드 양자를 위한 전력 절약을 지원하는데 사용되는, 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어 정보는 타입 4 또는 타입 5의 제어 정보이고, 상기 제2 제어 정보는 타입 4 또는 타입 5의 제어 정보인, 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
    상기 제2 제어 정보의 전송과 연관하여 액션 시간 지시를 전송하도록 하고, 상기 액션 시간 지시는 상기 하나 이상의 이동국이 상기 제2 제어 정보를 사용하는 것을 시작해야 할 때를 지시하는, 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
    상기 경고 플래그를 반복적으로 전송하고,
    상기 하나 이상의 이동국이 상기 반복적으로 전송되는 경고 플래그의 디코딩을 시도할 간격을 전송하도록 하는, 장치.
  8. 기지국을 동작시키는 방법으로서,
    하나 이상의 이동국으로 제1 메시지를 전송하기 위하여 적어도 하나의 서브프레임 위치를 결정하는 단계 - 상기 제1 메시지는 액티브 동작 모드 및 아이들 동작 모드 양자에서의 상기 하나 이상의 이동국에 대한 경고 플래그를 포함하고, 상기 하나 이상의 이동국은 상기 적어도 하나의 서브프레임 위치를 모니터링하도록 구성됨 - ;
    OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 사용하여 상기 경고 플래그를 전송하는 단계 - 상기 경고 플래그는 제2 제어 정보가 현재 유효한 제1 제어 정보와 상이함을 지시하는 제1 상태로 설정되고, 상기 제2 제어 정보는 미래에 발효됨 - ;
    상기 제2 제어 정보에 대응하는 버전 번호를 전송하는 단계 - 상기 버전 번호는 제어 정보 변경들의 카운트를 나타냄 -
    를 포함하고,
    상기 경고 플래그가 상기 제1 상태로 설정되어 있는 것은, 상기 버전 번호에 기초하여 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장되었는지 여부를 결정할 것 및 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장되지 않은 경우 상기 제2 제어 정보를 디코딩하고 저장할 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경고 플래그가 상기 제1 상태로 설정되어 있는 것은 또한, 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장된 경우 상기 기지국으로부터의 상기 제2 제어 정보의 추가 디코딩을 시도하지 않기로 결정할 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기지국으로부터의 제3 제어 정보의 디코딩을 시도하지 않을 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하기 위하여 상기 제1 상태로 설정된 상기 경고 플래그를 포함하지 않는 제2 메시지를 차후에 전송하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 경고 플래그 및 버전 번호는 상기 하나 이상의 이동국의 액티브 동작 모드 및 아이들 동작 모드 양자를 위한 전력 절약을 지원하는데 사용되는, 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 제어 정보는 타입 4 또는 타입 5의 제어 정보이고, 상기 제2 제어 정보는 타입 4 또는 타입 5의 제어 정보인, 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제2 제어 정보의 전송과 연관하여 액션 시간 지시를 전송하는 단계 - 상기 액션 시간 지시는 상기 하나 이상의 이동국이 상기 제2 제어 정보를 사용하는 것을 시작해야 할 때를 지시함 -
    를 더 포함하는 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 경고 플래그를 반복적으로 전송하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 이동국이 상기 반복적으로 전송되는 경고 플래그의 디코딩을 시도할 간격을 전송하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  15. 기지국을 동작시키기 위한 비일시적 메모리 매체로서, 상기 메모리 매체는 프로그램 명령어들을 저장하고, 상기 프로그램 명령어들은 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 프로세서로 하여금,
    하나 이상의 이동국으로 제1 메시지를 전송하기 위하여 적어도 하나의 서브프레임 위치를 결정하고 - 상기 제1 메시지는 액티브 동작 모드 및 아이들 동작 모드 양자에서의 상기 하나 이상의 이동국에 대한 경고 플래그를 포함하고, 상기 하나 이상의 이동국은 상기 적어도 하나의 서브프레임 위치를 모니터링하도록 구성됨 - ;
    OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 사용하여 상기 경고 플래그를 전송하고 - 상기 경고 플래그는 제2 제어 정보가 현재 유효한 제1 제어 정보와 상이함을 지시하는 제1 상태로 설정되고, 상기 제2 제어 정보는 미래에 발효됨 - ;
    상기 제2 제어 정보에 대응하는 버전 번호를 전송하도록 하고 - 상기 버전 번호는 제어 정보 변경들의 카운트를 나타냄 - ,
    상기 경고 플래그가 상기 제1 상태로 설정되어 있는 것은, 상기 버전 번호에 기초하여 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장되었는지 여부를 결정할 것 및 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장되지 않은 경우 상기 제2 제어 정보를 디코딩하고 저장할 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하는, 비일시적 메모리 매체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 경고 플래그가 상기 제1 상태로 설정되어 있는 것은 또한, 상기 제2 제어 정보가 이전에 디코딩되고 저장된 경우 상기 제2 제어 정보의 추가 디코딩을 시도하지 않기로 결정할 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하는, 비일시적 메모리 매체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 프로세서로 하여금 또한,
    상기 기지국으로부터의 제3 제어 정보의 디코딩을 시도하지 않을 것을 상기 하나 이상의 이동국에게 지시하기 위하여 상기 제1 상태로 설정된 상기 경고 플래그를 포함하지 않는 제2 메시지를 차후에 전송하도록 하는, 비일시적 메모리 매체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 경고 플래그 및 버전 번호는 상기 하나 이상의 이동국의 액티브 동작 모드 및 아이들 동작 모드 양자를 위한 전력 절약을 지원하는데 사용되는, 비일시적 메모리 매체.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 프로세서로 하여금 또한,
    상기 제2 제어 정보의 전송과 연관하여 액션 시간 지시를 전송하도록 하고, 상기 액션 시간 지시는 상기 하나 이상의 이동국이 상기 제2 제어 정보를 사용하는 것을 시작해야 할 때를 지시하는, 비일시적 메모리 매체.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 프로세서로 하여금 또한,
    상기 경고 플래그를 반복적으로 전송하고,
    상기 하나 이상의 이동국이 상기 반복적으로 전송되는 경고 플래그의 디코딩을 시도할 간격을 전송하도록 하는, 비일시적 메모리 매체.
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