KR100744274B1

KR100744274B1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 버스트 할당 지시 방법 및시스템

Info

Publication number: KR100744274B1
Application number: KR20060003334A
Authority: KR
Inventors: 임근휘; 김준형; 장홍성; 장용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-07-30
Also published as: US20060153112A1; US20100146353A1; CN101860968B; JP2008527839A; JP4616357B2; AU2006205296B2; CN101103600A; KR20060082056A; EP1679932A1; RU2007126319A; US7693096B2; RU2369027C2; CN101860968A; WO2006075870A1; AU2006205296A1; EP1679932B1; CA2594386A1; CN101103600B; CA2594386C

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에서 일반적인 맵 메시지 기반 아래 기지국이 효율적인 H-ARQ를 지원하기 위한 맵 메시지의 설계 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 H-ARQ를 위한 효율적인 버스트(burst) 할당을 위해 일반적인 맵에서의 H-ARQ 지원(H-ARQ Support in Normal Map) 버스트 할당 방법을 정의하고 서브 맵 메시지 (Sub Map Message)를 설계하였으며, 각 맵 메시지에 필요한 정보요소 (Information Element)를 정의하였다. 본 발명의 새로운 맵 메시지를 운영함으로써, 이동국과 기지국간의 다양한 운영 모드와, 운영 모드에 따른 효율적인 자원 관리를 위한 시스템 및 방법을 제공한다.

광 대역 무선 접속 시스템, 휴대인터넷, H-ARQ MAP, H-ARQ Support in Normal Map, Sub MAP message

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 버스트 할당 지시 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR INDICATION OF DATA BURST ALLOCATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 종래 광대역 무선 접속 시스템에서 버스트 할당 방식을 설명하기 위한 도면.

도 2는 이차원 데이터 버스트 할당 방식을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ 지원 버스트 할당을 위한 맵 메시지의 구조를 상세히 도시한 도면

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서브 맵 메시지의 적용 예를 도시한 도면

도 5는 OFDMA 심볼내에서 서브 맵 메시지(SUB-DL-MAP, SUB-UL-MAP)의 배치 예를 도시한 도면

본 발명은 무선 통신 시스템에관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크 데이터 버스트 할당을 지시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다.

상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템으로, 종래의 음성 서비스를 위한 무선 기술에 비하여, 데이터의 대역폭이 넓어 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있으며, 모든 사용자 채널을 공유하여 채널을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 기지국에 연결된 모든 사용자가 공통 채널을 공유하여 사용하며, 각 사용자가 채널을 사용하는 구간은 매 상향 및 하향 프레임마다 기지국에 의하여 할당되므로 기지국은 매 프레임마다 각 사용자가 채널을 나누어 사용할 수 있도록 상향링 크 및 하향링크 접속 정보를 알려주어야 한다. 이러한 상향 및 하향링크 접속 정보를 알려주기 위해 사용되는 메시지가 상향링크 맵(Uplink MAP) 메시지 및 하향링크 맵(Downlink MAP) 메시지이다.

한편, 상기 MAP 메시지 중 하나로 복합 자동 재전송(Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'H-ARQ'라 칭하기로 한다) 맵 메시지가 있다. 상기 H-ARQ MAP 메시지는 H-ARQ 방식을 사용할 수 있는 이동국을 지원하기 위해 사용되는 메시지이다. 예컨대, 기지국으로부터 상기 H-ARQ 맵 메시지를 수신한 이동국은 H-ARQ 메시지를 해석한다. H-ARQ 맵 메시지에 포함된 맵 정보 요소는 Compact UL/DL MAP IE(Information Element)라 부르며, 상기 이동국은 상기 Compact UL/DL-MAP_IE의 정보에 따라 데이터 버스트를 수신하거나 송신할 수 있다.

도 1은 일반적인 무선 통신 시스템에서 사용하는 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 프레임은 하향 링크 서브 프레임(DL sub-frame) 영역과 상향 링크 서브 프레임(UL sub-frame) 영역으로 구분할 수 있다. 상기 하향링크 서브 프레임 영역은 프리앰블이 전송되는 구간과, MAP 영역과 하향링크 데이터 버스트들이 할당되는 버스트 구간을 포함한다. 또한, 상기 상향링크 서브 프레임 영역은 상향링크 제어 구간과, 상향링크 데이터 버스트들이 할당되는 버스트 구간을 포함한다.

여기서, 상기 상향링크 또는 하향링크 데이터 버스트들은 가로축의 단위 심볼 구간(즉, 1 심벌 구간)동안 세로축의 서브 채널 단위로 순차적으로 할당되다가 하나의 심벌 구간의 모든 서브 채널들에 데이터 버스트의 할당을 완료하면, 다음 심벌 구간동안 다시 서브 채널 단위로 순차적으로 할당된다.

즉, 도 1에서 데이터 버스트 1, 2 및 3은 특정 심벌 구간(n)에서 할당되는 데이터 버스트들이며, 가령 상기 기지국은 상기 데이터 버스트 1에 대해 0번 서브 채널부터 5번 서브 채널까지 할당 완료하면, 다음으로 상기 데이터 버스트 2에 대해 6번 서브 채널부터 8번 서브 채널까지 할당 완료하고, 다음으로 상기 데이터 버스트 3에 대해 9번 서브 채널부터 10번 서브 채널까지 할당을 완료한다.

이렇게 상기 n 심벌 구간에서 데이터 버스트들의 할당을 완료한 상기 기지국은 다음 심벌 구간, 즉 n+1 심벌 구간에서 다시 데이터 버스트 4 및 5에 대해 순차적으로 서브 채널을 점유해 가는 형태로 할당을 완료하게 되는 것이다. 상기와 같은 데이터 버스트 할당 방안을 '1차원 데이터 버스트 할당'이라 지칭하기로 한다.

만약, 임의의 기지국과 상기 기지국에 인접한 인접 기지국이 동일한 서브 채널 대역을 운용하고 있는 경우, 상기 임의의 기지국은 상기 인접 기지국으로부터 간섭 신호를 수신하여 데이터 버스트의 손실이 야기된다. 이로 인해, 데이터 전송 효율이 저하되는 문제점이 존재한다.

이를 해결하기 위해 도 2와 같은 2차원 버스트 할당(굵은 실선으로 도시된 부분) 방법이 고안되었으나, 기지국과 이동국간의 다양한 운영 모드와, 변조 및 부호화 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme)를 지원하기 위한 구체적인 방안은 제안되지 않았다. 예컨대, 기지국은 모든 MAP 메시지에 대해 에러(error)에 강인한(robust) 변조 및 부호화 방식을 사용하기 때문에 채널 상태가 양호한 이동국을 위 한 MAP 메시지 역시 강인한 변조 및 부호화 방식을 사용해야 하는 문제로 인해 전송 효율이 떨어지는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 H-ARQ 지원 버스트 할당으로 효율적인 버스트 할당을 수행할 수 있는 맵 메시지 전송 방법과 그 메시지 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 다양한 운용 모드를 지원하는 H-ARQ 지원 버스트 할당을 수행하는 맵 메시지 전송 방법과 시스템 및 그 메시지 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 이동 단말의 청취 환경에 따라 부호화와 변조 방식이 다른 서브 맵 메시지를 이용하여 전송 효율을 높이는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 방법은; 광대역 무선 접속 시스템에서 맵 메시지의 전송 방법에서 있어서, 기지국이 다수의 운영 모드를 지원하는 H-ARQ 지원 맵 정보 요소가 포함된 상기 맵 메시지를 이동 단말로 전송하는 과정과, 상기 이동 단말이 상기 맵 정보요소를 근거로 해당 운영 모드를 확인하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 방법은; 무선 통신 시스템에서 기지국이 맵(MAP) 메시지를 전송하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 직교주파수분할 다중접속(OFDMA) 심벌 구간 및 적어도 하나의 서브 채널을 가지는 2차원 데이터 버스트 영역을 결정하는 과정과, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 동작 모드 중 하나를 선택하고, 선택된 모드를 통보하기 위한 모드 필드를 포함하는 과정과, 상기 모드 필드에 상응하게 적어도 하나의 서브 버스트를 할당하는 과정을 포함하며, 상기 서브 버스트는 상기 2차원 데이터 버스트 영역에서 각 버스트를 위한 특정 개수의 슬럿을 할당하는 것으로 정의된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 시스템은; 맵 메시지를 전송하는 무선 통신 시스템에 있어서, 이동국과 기지국이 존재하며, 상기 기지국은 데이터 버스트 할당 방식을 지시하는 운영 모드 정보가 포함된 상기 맵 메시지를 이동국으로 전송하고, 상기 이동국은 상기 운영 모드 정보에 따라 데이터 버스트를 확인하는 과정을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 시스템은; 데이터 버스트 할당을 지시하는 무선 통신 시스템에 있어서, 다양한 변조 및 코딩 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 심벌 구간축과 주파수 대역축으로 결정되는 프레임의 특정 영역에 데이터 버스트를 할당하고, 상기 어느 하나의 방식을 지시하는 운영 모드 정보가 포함된 메시지를 이동국에게 전송하는 기지국을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 시스템은; 서브 버스트를 할당하는 광대역 무선 접속 시스템에 있어서, 기지국이 존재하며, 상기 기지국은 적어도 하나의 직교주파수분할다중접속(OFDMA) 심벌 구간 및 적어도 하나의 서브 채널을 가지는 2차원 데이터 버스트 영역을 결정하고, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 동작 모드들 중 적어도 하나의 모드를 선택하고, 선택된 모드를 통보하기 위한 모드 필드를 포함하며, 상기 모드 필드에 상응하게 적어도 하나의 서브 버스트를 할당함을 특징으로 하며, 상기 서브 버스트는 상기 2차원 데이터 버스트 영역에서 각 버스트를 위한 특정 개수의 슬럿을 할당하는 것으로 정의된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메시지 구조는 광대역 무선 접속 시스템에서 이동 단말과 기지국간의 링크 접근을 위한 맵 메시지 구조에 있어서, 상기 이동 단말에 대한 다수의 운영 모드를 지원하는 H-ARQ 지원 맵 정보요소를 내부에 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

먼저 본 발명은 복합 자동 재전송 요구(H-ARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'H-ARQ'라 칭하기로 한다)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 이동국과 기지국간의 다양한 운영 모드를 지원하고, 운용 모드에 따른 효율적인 데이터 버스트 할당을 수행할 수 있는 새로운 맵(MAP) 메시지들을 제안한다. 상기 MAP 메시지는 각 운영 모드별 서브 버스트 정보 요소(sub-burst IE)를 포함하며, 상기 서브 버스트 정보 요소에 상응하는 각각의 메시지들이 존재한다.

즉, 상기 기지국이 다양한 변조 및 코딩 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 데이터 버스트를 심벌 구간축과 주파수 대역축으로 결정되는 프레임의 특정 영역에 할당한 후, 이동국에게 상기 사용한 방식을 지시하는 운영 모드 정보가 포함된 메시지를 전송한다. 상기 메시지를 수신한 이동국은 상기 기지국이 사용한 변조 및 코딩 방식에 대응되는 복조 및 디코딩 방식을 사용하여 데이터 버스트를 복원한다.

한편, 본 발명에서는 H-ARQ와 관련된 메시지들을 일 례로 설명하고 있지만, H-ARQ 방식에만 한정하는 것은 아님에 유의하여야 한다. 다시 말하자면, 본 발명을 구현함에 있어서, H-ARQ를 지원하지 않는 이동국들도 본 발명에서 제안하는 메시지들을 수신할 수 있으며, 상기 메시지들에 포함된 다수의 정보들을 참조하여 데이터 버스트를 할당받을 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MAP 메시지 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하향링크 H-ARQ 데이터 버스트는 하기 표 1의 H-ARQ DL MAP IE 메시지에서 지정된 2차원 형태의 데이터 버스트 영역에 할당된다. 상기 2차원 형태의 데이터 버스트 영역이라 함은, 첫 번째 심벌 구간의 첫 번째 서브 채널부터 순차적으로 데이터 버스트를 할당하는 1차원 형태의 데이터 버스트 할당과는 달리 상기 H-ARQ DL MAP IE 메시지에서 데이터 버스트의 시작 심벌 오프셋(offset), 시작 서브 채널 오프셋, 심벌 개수(No. OFDMA Symbols), 서브 채널 개수(No. Subchannels) 필드들에 의해 지정된 2차원 형태의 데이터 버스트 영역을 의미한다. 상기 도 3에서는 참조 번호 41에 나타낸 사각 형태의 데이터 버스 트 영역이 2차원 데이터 버스트 영역에 해당한다. 본 발명에서 상기 2차원 형태의 데이터 버스트 영역(41)의 H-ARQ 데이터 버스트들은 첫 번째 심벌 및 서브 채널 순으로 순차적으로 할당된다. 한편, 상기 H-ARQ DL MAP IE 메시지는 모드(mode) 필드를 포함한다. 상기 모드 필드의 값에 따라 다양한 서브 버스트 정보 엘리먼트(sub-burst IE)를 지시하며, 상기 서브 버스트는 2차원 데이터 버스트 영역에서 각 각의 버스트를 위해 특정 개수의 슬럿을 할당하는 것으로 정의된다.

상기 표 1은 H-ARQ DL MAP IE 메시지를 나타낸 표이다. 상기 H-ARQ DL MAP IE 메시지는 6비트의 Extended DIUC(Downlink Interval Usage Code) 필드와, 8비트의 Length 필드와, RCID(Reduced CID)의 형태를 나타내는 2비트의 RCID_Type으로 구성되며 복수개의 8비트의 OFDMA 심볼 오프셋(Symbol offset) 필드와, 6비트의 서브 채널 오프셋(subchannel offset) 필드와, 3비트의 부스팅(boosting) 필드와, 7비트의 No. OFDMA Symbols 필드와, 6비트의 No. 서브 채널(Subchannels) 필드와, 2차원 할당 구간 내의 1차원 할당 버스트의 개수를 나타내는 3비트의 N 서브 버스트(sub burst) 필드와, 운영 모드를 나타내는 2비트의 모드(Mode) 필드와, 상기 모드 필드의 값에 따라 운영 모드를 참조할 수 있는 운영 모드별 하향 링크 서브 버스트 정보요소(DL Sub-Burst IE)필드를 포함한다. 여기서, 상기 모드 필드는 각 비트의 위치에 따라 첫 번째 비트는 H-ARQ의 사용 유무를 지시한다. 즉, 모드 필드의 첫 번째 비트값이 '0'일 경우 H-ARQ를 사용하지 않음을 의미하며, '1'일 경우 H-ARQ의 사용을 의미한다. 모드 필드의 두 번째 비트값이 '0'일 경우 DIUC 값을 통해 서브 버스트를 할당하는 것을 의미하며, '1'일 경우 Nep와 Nsch 값을 통해 서브 버스트를 할당하는 것을 의미한다.

상기 운용 모드는 상기 모드 필드의 2비트의 조합에 따라 4가지로 나눌 수 있다. 각각의 운용 모드에 대해 설명하면, 상기 DL DIUC Sub-burst IE 필드는 H-ARQ를 사용하지 않고 DIUC를 통해 데이터 버스트를 할당하는 모드와 관련된 필드이다. 상기 DL-H-ARQ CC(Chase Combining) Sub-burst IE 필드는 H-ARQ를 사용하면서 DIUC를 통해 데이터 버스트를 할당하는 모드와 관련된 필드이다. 상기 DL H-ARQ IR(Incremental Redundancy) Sub-burst IE 필드는 H-ARQ를 사용하면서 Nep 및 Nsch 필드를 통해 데이터 버스트를 할당하는 모드와 관련된 필드이다. 여기서, 상기 Nep 필드는 인코딩 된 패킷의 개수를 의미하며, Nsch 필드는 할당된 서브 채널의 개수를 의미한다. 상기 Nep 및 Nsch 필드에 명시된 값의 조합에 따라 변조 및 코딩 방식을 정의할 수 있다.

하기 표 2 내지 4는 DL DIUC Sub-burst IE, DL H-ARQ CC Sub-burst IE, DL H-ARQ IR Sub-burst IE 각 3개의 운영 모드를 위한 DL 서브 버스트 IE들을 나타낸 표들이다.

상기 표 2 및 3에서 2비트의 Repetition Coding Indication 필드는 반복코딩(Repetition Coding)의 종류를 나타내는 필드이며, 상기 표 2 내지 표 4에서 1비트의 Dedicated Control Indicator 필드는 전용 제어 정보요소의 유무를 나타내는 필드이다. 즉 Dedicated Control Indicator 필드 값에 의해 가변 크기의 Dedicated Control IE의 포함여부가 결정된다.

만약, 상기 표 1에 나타낸 H-ARQ DL MAP IE 메시지에서 Mode 필드값이 '00'이라면, 표 2의 DL DIUC Sub-burst IE 메시지를 지시하며, 상기 Mode 필드값이 '10'이라면, 표 3의 DL H-ARQ CC Sub-burst IE 메시지를 지시하며, 상기 Mode 필드값이 '11'이라면, 표 4의 DL H-ARQ IR Sub-burst IE 메시지를 지시한다. 상기 표 2 내지 표 4의 메시지에는 공통으로 전용 제어 지시자(Dedicated Control Indicator) 필드가 포함되어 있으며, 상기 전용 제어 지시자 값에 따라 전용 제어 정보 엘리먼트(Dedicated Control IE) 필드의 포함 유무를 결정한다.

상기 전용 제어 IE 메시지에서 하향링크와 관련된 전용 하향링크 제어 IE는 하기 표 5와 같이 나타낼 수 있다. 즉, Dedicated DL Control IE 메시지는 4비트의 길이 필드와, CQICH 제어 등의 정보를 위한 4비트의 제어 헤더(Control Header) 필드와, CQICH 제어 정보가 있을 경우 할당 번호를 가리키는 6비트의 할당 인덱스(Allocation Index) 필드와, 그 주기를 가리키는 2비트의 주기(Period) 필드와, 프레임의 위치를 가리키는 3비트의 프레임 오프셋(Frame offset) 필드와, 주기를 나타내는 4비트의 기간(Duration) 필드를 포함한다. 상기 Dedicated DL Control IE 메시지는 그 길이가 가변적일 수 있음에 유의한다.

또한 상기 표 6a 및 6b는 H-ARQ UL MAP IE 메시지를 나타낸 표이다.

상기 H-ARQ UL MAP IE 메시지는 1비트의 할당 시작 지시(Allocation Start Indication) 필드를 포함하며, 상기 필드는 상향링크 서브 버스트의 심벌 오프셋과 서브 채널 오프셋의 포함 여부를 지시한다. 즉, 상기 필드 값이 '1'이면, 8비트의 OFDMA 심벌 오프셋 필드와 6비트의 서브 채널 오프셋 필드가 포함된다.

또한, 상기 H-ARQ UL MAP IE 메시지는 상기 H-ARQ DL IE 메시지에 포함된 다수의 필드들을 포함하고 있다. 예컨대, 상기 H-ARQ UL MAP IE 메시지는 상기 H-ARQ DL IE 메시지에 포함된 RCID_Type 필드, Mode 필드 등을 포함한다.

상기 표 6a 및 6b에서 모드 필드가 "00"으로 설정된 경우 상기 상향링크 UIUC 서브 버스트 정보요소가 지시되고, 모드 필드가 "10"로 설정된 경우 상향링크H-ARQ CC 서브 버스트 정보요소가 지시되며, 모드 필드가 "11"로 설정된 경우 상향링크H-ARQ IR 서브 버스트 정보요소가 지시된다. 여기서 상기 H-ARQ IR는 부가정보 재전송 기법을 의미하고, H-ARQ CC는 동일정보 재전송 기법을 의미한다. 한편 상기 상향링크 서브 버스트 정보요소들은 상향링크 맵 메시지와 연결되는 상향링크 서브 맵 메시지를 통해 전달된다.

그리고 하기 표 7 내지 표 9는 상향 링크 보조 버스트 정보요소(UL Sub-Burst IE)의 운영 모드를 나타낸 표이며, 그 운용 모드는 각각 UL UIUC Sub-burst IE, UL H-ARQ CC Sub-burst IE, UL H-ARQ IR Sub-burst IE를 의미한다. 상기 메시지들의 필드들은 상기한 DL Sub-burst IE 메시지의 필드와 거의 유사하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 전용 상향링크 제어 정보요소(Dedicated UL Control IE)는 하기 표 10과 같이 4비트의 길이 필드와, CQICH 제어 등의 정보를 위한 4비트의 제어 헤더(Control Header) 필드를 포함하여 구성된다. 상기 전용 상향링크 제어 정보요소는 각 서브 버스트의 추가적인 제어 정보를 가지고 있으며, 이동국의 능력에 따라 제어 정보의 형태가 각 서브 버스트마다다를 수 있으므로 전용 상향링크 제어 정보요소의 길이는 가변적이다.

Syntax	Size	Note
Dedicated UL Control IE() {
Length	4 bits	Length of following control information in Nibble.
Control Header	4 bits	Bit #-#3: Reserved
}

하기 표 11 및 12는 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output)과 관련된 H-ARQ DL/UL MAP IE 메시지를 나타낸 것이다. 각 필드의 설명은 H-ARQ DL/UL MAP IE의 내용과 동일하니 참조한다.

상기 H-ARQ DL/UL MAP IE 메시지와 마찬가지로 H-ARQ MIMO DL/UL MAP IE는 각각 4개의 운영 모드를 가지며, 상기 H-ARQ MIMO DL/UL MAP IE 메시지의 필드 구성은 H-ARQ DL/UL MAP IE 메시지의 필드 구성과 유사하다. 표 13, 표 14, 표 15, 표 16은 각각 MIMO DL DIUC Sub-burst IE, MIMO DL Nep Sub-burst IE, MIMO DL H-ARQ CC Sub-burst IE, MIMO DL H-ARQ IR Sub-burst IE를 나타낸다.

MIMO DL Nep Sub-Burst IE {
For (j=-;j<N_sub burst;j++){
RCID_IE()	variable
Nsch	4 bits
Dedicated MIMO DL Control Indicator	1 bit
If (Dedicated MIMO DL Control IE==1) {
Dedicated MIMO DL Control IE()	variable
}
For (i=0;i<N_layer;i++) {
Nep	4 bits
}
}
}

MIMO DL H-ARQ CC Sub-Burst IE {
For (j=-;j<N_sub burst;j++){
RCID_IE()	variable
Length	10 bit
Dedicated MIMO DL Control Indicator	1 bit
If (Dedicated MIMO DL Control Indicator==1) {
Dedicated MIMO DL Control IE()	variable
}
For (i=0;i<N_layer;i++) {
DIUC	4 bits
ACID	4 bits
AI_SN	1 bit
}
}
}

MIMO DL H-ARQ IR Sub-Burst IE {
For (j=0;j<N_sub burst; j++){
RCID_IE()	variable
Nsch	4 bits
SPID	2 bits
ACID	4 bits
AI_SN	1 bit
Dedicated MIMO DL Control Indicator	1 bit
If (Dedicated MIMO DL Control Indicator==1) {
Dedicated MIMO DL Control IE()	variable
}
For (i=0;i<N_layer;i++) {
Nep	4 bits
}
}
}

한편, 상기 표 13 내지 16에서 전용 제어 지시자(Dedicated Control Indicator) 필드가 '1'로 설정된 경우, MIMO를 위한 전용 하향링크 제어 정보요소(Dedicated MIMO DL Control IE) 필드가 포함된다.

하기 표 17은 전용(Dedicated) MIMO DL Control IE 메시지를 나타낸 표이다. 상기 Dedicated MIMO DL Control IE 메시지는 4비트의 length 필드와, 제어 정보를 가리키는 4비트의 Control Header 필드로 구성되며, Control Header 필드의 비트맵(bitmap) 값이 CQICH Control Info를 지시하는 경우, 즉 CQICH Control Info 값이 '1'로 설정되는 경우, 6비트의 Allocation Index 필드와, 2비트의 Period 필드와, 3비트의 Frame offset필드와, 4비트의 Duration 필드와, 3비트의 CQICH의 피드백 타입을 가리키는 Feedback type 필드가 추가된다.

만약, 상기 Control Header 필드의 값이 MIMO Control Info를 지시하는 경우, 즉 MIMO Control Info 값이 '1'로 설정되는 경우, 전송 방식을 지시하는 2비트의 Matrix 필드와, 코딩 및 변조 계층의 개수를 가리키는 2비트의 Num layer 필드로 구성된다. MIMO 모드의 종류에 따라 각각 3비트의 Antenna Grouping Index 필드와, 3비트의 Antenna Selection Index 필드와, 6비트의 Codebook Precoding Index가 포함된다.

하기 표 18, 19, 20 및 21은 각각 MIMO UL UIUC Sub-burst IE, MIMO UL Nep Sub-burst IE, MIMO UL H-ARQ CC Sub-burst IE, MIMO UL H-ARQ IR Sub-burst IE를 나타낸다.

하기 표 22는은 전용 MIMO 상향링크 제어 IE 메시지를 나타낸 표이다.

상기 표 22의 정보요소들은 4비트의 길이(length) 필드와, 제어 정보를 가리키는 4비트의 제어 헤더(Control Header) 필드로 구성되며, 상기 제어 헤더(Control Header) 필드의 값이 MIMO 제어 정보(Control Info)를 지시하면, 전송 방법을 가리키는 1비트의 매트릭스(Matrix) 필드와, 코딩, 변조 계층의 개수를 가리키는 1비트의 넘 계층(Num layer) 필드가 포함된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 Sub DL MAP 메시지의 적용 예를 도시한 도면이다. 본 발명에서 상기 메시지는 프레임에서 MAP 메시지 영역과는 상이한 영역에서 전송되며, 각 이동국에서 부호화 및 변조 방식을 다르게 설정할 수 있도록 하는 메시지이다. 본 발명에서는 DL MAP 또는 UL MAP 메시지 내의 포인터(pointer) IE를 통해 상기 Sub MAP 메시지를 지시한다.

도 5는 OFDMA 프레임에서 SUB MAP 메시지들의 배치 예를 도시한 도면이다.

하기 표 23은 본 발명에서 제안하는 SUB-DL-UL-MAP 메시지를 나타낸 표이다. 상기 메시지는 compressed MAP의 사용 여부를 가리키는 2비트의 Compressed map indicator 필드와, 메시지 길이를 나타내는 10비트의 길이 필드와, 하향링크 IE의 개수를 나타내는 8비트의 DL IE Count 필드와, 상기 IE 개수만큼의 DL MAP IE 및 UL MAP IE와, 11비트의 Slot offset 필드로 구성된다.

상기 SUB-DL-UL-MAP 메시지는 하기 표 24에 나타낸 H-ARQ and Sub-MAP Pointer IE 메시지에 의해 지시되어 진다.

하기 표 24을 살펴보면, 서브 맵 포인터 정보요소는 종래 H-ARQ 맵 포인터와 유사하지만, 정보요소에 서브 맵을 추가하기 위한 2비트의 맵 버전(MAP Version) 필드와, CID 마스크(mask)가 포함되었는지를 가리키는 1비트의 CID 마스크 포함(mask include) 필드와, 상기 CID 마스크 포함 필드가 "1"일 경우 포함되는 15비트의 CID 마스크 필드가 추가되어 구성된다.

이동국은 서비스를 받기 위한 CID를 각각 가지고 있으므로 기지국은 자신에게 속한 모든 단말의 CID를 모두 알고 있다. 종래의 방법은 서브 맵 메시지의 내용이 이동국 자신에게 필요 없는 내용이라 하더라도 모두 수신해서 복호해야 하므로 그에 따른 전력과 프로세싱의 낭비를 가져올 수 있었다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 줄이기 위해 CID 마스크를 통해 서브 맵 메시지를 필요로 하는 이동 단말에게만서브 맵 메시지 정보를 전달할 수 있다.

상기 표 24에 나타낸 바와 같이, 상기 H-ARQ and Sub-MAP Pointer IE 메시지는 MAP 버전(version) 필드를 포함하며, 상기 MAP Version 필드는 H-ARQ MAP 버전을 지시하는 0b01의 Sub-MAP을 포함한다.

한편, 기지국은 특정 서브 채널을 사용하기 위한 ZONE_IE 메시지를 전송한다. 본 발명에서의 ZONE_IE 메시지는 하기 표 25와 같이 정의할 수 있다. 상기 ZONE_IE 메시지는 4비트의 Extended UIUC 필드와 4비트의 Length 필드와, 7비트의 OFDMA symbol offset 필드와 사용되는 서브 채널 조합(permutation)의 종류를 가리키는 2비트의 Permutation 필드와 7비트의 PUSC UL_IDcell 비트와, 슬롯 오프셋의 유무를 가리키는 1비트의 Include Slot offset 필드로 구성되어 있다. 상기 Include slot offset 필드가 1일 경우 11비트의 slot offset 정보가 필드에 포함된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광대역 무선 접속 시스템에서 다수의 MAP IE를 포함하며 다양한 운영 모드를 지원하는 H-ARQ MAP 메시지들을 제안함으로써 이동국에게 효율적인 데이터 버스트를 할당할 수 있는 이점이 존재한다.

또한, 이동국의 채널 상태에 상응하게 부호화 및 변조 방식을 적용할 수 있는 메시지들을 상기 이동국에게 제공하여 전송 효율을 높일 수 있으며, 이동국 과 기지국간의 운영 모드에 따른 효율적인 자원 관리를 수행할 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 맵 메시지의 전송 방법에 있어서,

기지국이 데이터 버스트 할당 방식을 지시하는 운영 모드정보가 포함된 상기 맵 메시지를 이동국으로 전송하는 과정과,

상기 이동국은 상기 운영 모드 정보에 따라 데이터 버스트를 확인하는 과정을 포함하며,

상기 운영 모드 정보는 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ)의 사용 여부를 지시하는 정보, 상향링크 및 하향링크 구간 사용 코드(UIUC 및 DIUC)의 사용 여부를 지시하는 정보 및 변조 및 코딩 방식을 지시하는 제1 값과 제2 값의 조합 정보를 지시하는 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 정보에 해당함을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 운영 모드 정보의 값이 H-ARQ의 사용을 지시하는 경우, 상기 맵 메시지는 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) 방식을 이용한 데이터 버스트 할당과 관련된 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 운영 모드 정보의 값이 H-ARQ의 사용을 지시하는 경우, 상기 맵 메시지는 증가 여분(IR: Incremental Redundancy) 방식을 이용한 데이터 버스트 할당과 관련된 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1값은 인코딩 된 패킷의 개수를 의미하는 Nep 필드의 값이며, 상기 제2값은 할당된 서브 채널의 개수를 의미하는 Nsch 필드의 값임을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국이 데이터 버스트 할당을 지시하는 방법에 있어서,

다양한 변조 및 코딩 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 데이터 버스트를 심벌 구간축과 주파수 대역축으로 결정되는 프레임의 특정 영역에 할당하는 과정과,

상기 어느 하나의 방식을 지시하는 운영 모드 정보가 포함된 메시지를 이동국에게 전송하는 과정을 포함하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 다양한 변조 및 코딩 방식은 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) 및 증가 여분(IR: Incremental Redundancy) 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 복조 및 복호를 이동국이 수행하도록 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 운영 모드 정보는 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ)의 사용 여부를 지시함을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 운영 모드 정보는 다중입력 다중출력(MIMO) 방식을 사용하는 이동국의 데이터 버스트 할당 정보를 지시함을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 운영 모드 정보의 값이 H-ARQ의 사용을 지시하는 경우, 상기 메시지는 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) 방식을 이용한 데이터 버스트 할당과 관련된 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 운영 모드 정보의 값이 H-ARQ의 사용을 지시하는 경우, 상기 메시지는 증가 여분(IR: Incremental Redundancy) 방식을 이용한 데이터 버스트 할당과 관련된 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 특정 영역은 상기 메시지에 포함된 시작 심벌 오프셋과, 시작 서브 채널 오프셋 정보로 상기 영역의 시작 지점이 명시되며, 심벌 개수 및 서브 채널 개수에 의해 상기 영역의 크기가 결정되어지며, 상기 결정된 영역에서 상기 데이터 버스트를 첫 번째 심벌 구간부터 주파수 대역축으로 순차적으로 할당함을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제14항에 있어서,

상기 메시지는 H-ARQ 하향링크 맵 정보 엘리먼트(H-ARQ DL MAP IE) 메시지임을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제15항에 있어서,

상기 H-ARQ DL MAP IE 메시지는 상기 운영 모드의 비트값에 의해 지시되는 다수의 서브 버스트 정보 엘리먼트(Sub-burst IE) 필드들을 포함함을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제16항에 있어서,

상기 다수의 Sub-burst IE 필드들은 하향링크 구간 사용 코드 서브 버스트 정보 엘리먼트(DL DIUC Sub-burst IE) 필드, 하향링크 H-ARQ 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) 서브 버스트 정보 엘리먼트(DL H-ARQ CC IE) 필드 및 하향링크 H-ARQ 증가 여분 서브 버스트 정보 엘리먼트(DL H-ARQ IR Sub-burst IE) 필드임을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
제8항에 있어서,

상기 메시지는 H-ARQ 상향링크 맵 정보 엘리먼트(H-ARQ DL MAP IE) 메시지임을 특징으로 하는 상기 데이터 버스트 할당 지시 방법.
맵 메시지를 전송하는 무선 통신 시스템에 있어서,

이동국과 기지국을 포함하며,

상기 기지국은 데이터 버스트 할당 방식을 지시하는 운영 모드 정보가 포함된 상기 맵 메시지를 이동국으로 전송하고,

상기 이동국은 상기 운영 모드 정보에 따라 데이터 버스트를 확인하며,

상기 운영 모드 정보는 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ)의 사용 여부를 지시하는 정보, 상향링크 및 하향링크 구간 사용 코드(UIUC 및 DIUC)의 사용 여부를 지시하는 정보 및 변조 및 코딩 방식을 지시하는 제1 값과 제2 값의 조합 정보를 지시하는 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 정보에 해당함을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 시스템.
삭제
제19항에 있어서,

상기 제1값은 인코딩 된 패킷의 개수를 의미하는 Nep 필드의 값이며, 상기 제2값은 할당된 서브 채널의 개수를 의미하는 Nsch 필드의 값임을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 시스템.
데이터 버스트 할당을 지시하는 무선 통신 시스템에 있어서,

다양한 변조 및 코딩 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 심벌 구간축과 주파수 대역축으로 결정되는 프레임의 특정 영역에 데이터 버스트를 할당하고, 상기 어느 하나의 방식을 지시하는 운영 모드 정보가 포함된 메시지를 이동국에게 전송하는 기지국을 포함하는 상기 무선 통신 시스템.
무선 통신 시스템에서 기지국이 맵(MAP) 메시지를 전송하는 방법에 있어서,

적어도 하나의 직교주파수분할다중접속(OFDMA) 심벌 구간 및 적어도 하나의 서브 채널을 가지는 2차원 데이터 버스트 영역을 결정하는 과정과,

복합 자동 재전송 요구(HARQ) 동작 모드 중 하나를 선택하고, 선택된 모드를 통보하기 위한 모드 필드를 포함하는 과정과,

상기 모드 필드에 상응하게 적어도 하나의 서브 버스트를 할당하는 과정을 포함하며, 상기 서브 버스트는 상기 2차원 데이터 버스트 영역에서 각 버스트를 위한 특정 개수의 슬럿을 할당하는 것으로 정의됨을 특징으로 하는 맵 메시지 전송 방법.
제23항에 있어서,

상기 HARQ 동작 모드는 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) HARQ 모드 및 증가 여분(IR: Incremental Redundancy) HARQ 모드들 중 적어도 어느 하나의 모드를 포함하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
제23항에 있어서,

상기 HARQ 동작 모드는 상향링크 사용 코드(UIUC)/하향링크 사용 코드(DIUC) 모드를 포함함을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
제23항에 있어서,

상기 데이터 버스트 영역은 하향링크 데이터 버스트 또는 상향링크 데이터 버스트를 할당하기 영역임을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
제23항에 있어서,

상기 할당된 적어도 하나의 서브 버스트는 상기 맵에 포함된 구간(duration) 필드를 통해 상기 서브 버스트의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
제23항에 있어서,

상기 2차원 데이터 버스트 영역은 OFDMA 심벌 오프셋, 서브 채널 오프셋, OFDMA 심벌 개수 및 서브 채널 개수에 의해 나타냄을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
제23항에 있어서,

상기 특정 슬럿 개수는 구간 필드에 의해 지시됨을 특징으로 하는 상기 맵 메시지 전송 방법.
서브 버스트를 할당하는 광대역 무선 접속 시스템에 있어서,

기지국이 존재하며,

상기 기지국은 적어도 하나의 직교주파수분할다중접속(OFDMA) 심벌 구간 및 적어도 하나의 서브 채널을 가지는 2차원 데이터 버스트 영역을 결정하고, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 동작 모드들 중 적어도 하나의 모드를 선택하고, 선택된 모드를 통보하기 위해 맵 정보 엘리먼트(MAP IE)에 모드 필드를 포함하며, 상기 모드 필드에 상응하게 적어도 하나의 서브 버스트를 할당함을 특징으로 하며, 상기 서브 버스트는 상기 2차원 데이터 버스트 영역에서 각 버스트를 위한 특정 개수의 슬럿을 할당하는 것으로 정의되어 지는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 HARQ 동작 모드는 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) HARQ 모드 및 증가 여분(IR: Incremental Redundancy) HARQ 모드를 포함하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 HARQ 동작 모드는 상향링크 사용 코드(UIUC)/하향링크 사용 코드(DIUC) 모드를 포함함을 특징으로 하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 데이터 버스트 영역은 하향링크 또는 상향링크 데이터 버스트가 할당되는 영역임을 특징으로 하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 기지국은 상기 맵 정보 엘리먼트에 구간(duration) 필드를 포함시키고, 상기 구간 필드를 통해 상기 할당된 적어도 하나의 서브 버스트의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 2차원 데이터 버스트 영역은 OFDMA 심벌 오프셋, 서브 채널 오프셋, OFDMA 심벌 개수 및 서브 채널 개수에 의해 나타냄을 특징으로 하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 특정 슬럿 개수는 구간 필드에 의해 지시됨을 특징으로 하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 선택된 동작 모드는 다중입력 다중 출력(MIMO) 방식을 사용한 서브 버스트 할당 정보를 지시함을 특징으로 하는 광대역 무선 접속 시스템.
제30항에 있어서,

상기 선택된 동작 모드는 체이스 컴바이닝(Chase Combining) 방식에 기반한 서브 버스트 할당을 지시함을 특징으로 하는 상기 광대역 무선 접속 시스템.