KR101013439B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 맵 메시지 크기 추정 장치 및방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 맵 메시지 크기 추정 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법에 관한 것으로, 맵(MAP) 메시지의 크기를 추정하는 과정과, 상기 맵 메시지의 크기 추정 값에 따라 사용 가능한 버스트 할당 영역의 크기를 확인하고, 확인된 크기의 버스트 할당 영역 내에서 버스트들을 할당하는 과정을 포함하여, 버스트(burst) 특성에 따라 하향링크 부프레임을 다수의 영역들로 구분하여 사용하는 경우, 상기 하향링크 부프레임에서 맵 메시지에 의해 점유되는 자원량을 추정함으로써, 자원을 낭비하지 않고 전송률(throughput)을 향상시킬 수 있다.
맵(MAP), 전력 부스팅(boosting), HARQ(Hybird Automatic Repeat reQuest), MIMO(Multiple Input Multiple Output), 크기 추정

Description

광대역 무선통신 시스템에서 맵 메시지 크기 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING SIZE OF MAP MESSAGE IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 맵(MAP) 메시지로 인한 오버헤드(overhead)를 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS' 칭함)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 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통 신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이다. 상기 IEEE 802.16 시스템은 물리 채널(Physical Channel)에서의 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16 시스템과 같은 광대역 무선통신 시스템에서, 데이터 전송은 프레임 단위로 이루어지며, 하나의 프레임은 기지국으로부터 단말로의 데이터 전송을 위한 하향링크(downlink) 부프레임(subframe) 및 단말에서부터 기지국으로의 데이터 전송을 위한 상향링크(uplink) 부프레임으로 구분된다. 상기 하향링크 부프레임 및 상기 상향링크 부프레임은 주파수축 및 시간축으로 구분되며, 상기 주파수축 및 상기 시간축의 2차원 배열로 구분된 각 단위를 슬롯(slot)이라 한다. 또한, 상기 IEEE 802.16 시스템과 같은 광대역 무선통신 시스템에서, 공유되는 자원 중 하나는 부반송파(subcarrier)이다. 상기 부반송파는 채널화되며, 적어도 하나의 부반송파의 묶음은 서브채널(subchannel)이란 단위로 사용된다. 그리고, 다수의 슬롯들을 통해 송수신되는 데이터들의 물리적인 묶음은 버스트(burst)라 불린다.
기지국은 상기 서브채널, 슬롯, 심벌 등의 단위로 지시되는 무선 자원을 단말들에게 할당하고, 단말은 상기 기지국으로부터 자신에게 할당된 무선 자원을 통해 수신되는 버스트를 복조 및 복호함으로써 데이터를 수신한다. 따라서, 기지국은 단말에게 자원 할당 정보를 알리기 위한 맵(MAP) 메시지를 송신한다. 일반적으로, 상기 맵 메시지는 하나의 프레임에 대한 자원 할당 정보를 포함하며, 매 프레임에서 고정된 양의 자원을 점유한다. 즉, 상기 맵 메시지의 크기는 고정된다. 하지만, 상기 맵 메시지가 고정된다는 것은 상기 맵 메시지에 포함될 수 있는 자원 할당 정보의 개수가 고정된다는 의미이다. 다시 말해, 한 프레임에서 사용 가능한 자원할당 IE(Information Element)들의 개수가 고정됨으로써 자원 활용도 및 자원 효율성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 맵(MAP) 메시지의 크기 고정으로 인한 자원 사용 효율성 저하를 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 맵 메시지 크기 가변 시 맵 메시지의 크기를 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법은, 맵(MAP) 메시지의 크기를 추정하는 과정과, 상기 맵 메시지의 크기 추정 값에 따라 사용 가능한 버스트 할당 영역의 크기를 확인하고, 확인된 크기의 버스트 할당 영역 내에서 버스트들을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 맵 메시지의 크기를 추정하는 추정기와, 상기 맵 메시지의 크기 추정 값에 따라 사용 가능한 버스트 할당 영역의 크기를 확인하고, 확인된 크기의 버스트 할당 영역 내에서 버스트들을 할당기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 버스트(burst) 특성에 따라 하향링크 부프레임을 다수의 영역들로 구분하여 사용하는 경우, 상기 하향링크 부프레임에서 맵(MAP) 메시지에 의해 점유되는 자원량을 추정함으로써, 자원을 낭비하지 않고 전송률(throughput)을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, nonMIMO&nonHARQ 데이터 버스트, nonMIMO&HARQ 데이터 버스트, MIMO&nonHARQ 데이터 버스트, MIMO&HARQ 데이터 버스트를 하나의 프레임에 동시에 할당하는 경우, 하나의 프레임에 할당될 맵 메시지의 크기와 데이터 버스트들의 개수를 맵 메시지 크기(size) 추정(estimation)에 의해 예측함으로써, 자원을 낭비하지 않고 전송률을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
더욱이, 본 발명은, 특정 단말에 대한 하향 링크 자원 할당 시 할당 정보인 DL(DownLink) MAP IE(Information Element), 하향링크 HARQ Sub-burst IE 와 DL MIMO non-HARQ Sub-burst IE, DL MIMO HARQ Sub-burst IE의 크기를 추정하여, 상기 DL MAP IE, DL HARQ Sub-burst IE, DL MIMO non-HARQ Sub-burst IE, DL MIMO HARQ Sub-burst IE 를 위한 가용 슬롯의 존재 여부를 확인한 후 자원을 할당 즉, 상기 DL MAP IE, DL HARQ Sub-burst IE, DL MIMO non-HARQ Sub-burst IE, DL MIMO HARQ Sub-burst IE의 할당 가능 여부를 예측함으로써, 고정 크기의 맵 메시지를 미리 할당하는 방법에 비해서, 할당되는 데이터 버스트의 개수에 상응하여 맵 메시지에 할당할 자원의 양을 예측할 수 있다. 이를 통해, 상기 맵 메시지의 크기가 데이터 ㅂ버스트를 위해 필요한 맵 메시지의 크기보다 커짐으로 인해 자원을 낭비하는 경우 를 방지할 수 있으며, 또한, 맵 메시지의 크기의 한도로 인해 할당 가능한 버스트 개수의 한도가 발생하여 자원이 낭비되는 경우를 방지할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 non-MIMO(non-Multiple Input Multiple Output) 버스트(burst) 및 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 버스트의 혼재, 전력 부스팅(boosting) 및 전력 디부스팅(deboosting)을 모두 고려한 자원 할당 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크(downlink) 부프레임(subframe) 구조의 예를 도시하고 있다.
상기 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 하향링크 부프레임은 시간축에서 프리앰블(preamble) 영역(102), 맵(MAP) 영역(104), 버스트 할당 영역(106)으로 구분된다. 상기 프리앰블 영역(102)은 프레임 동기 획득을 위한 프리앰블 신호를 송신하기 위한 영역이며, 상기 맵 영역(104)은 모든 단말들이 수신해야하는 하향링크 맵 및 상향링크 맵을 송신하기 위한 영역이다. 즉, 상기 하향링크 맵은 하향링크 부프레임의 버스트 할당 정보를 포함하며, 상기 상향링크 맵은 상향링크 프레임의 버스트 할당 정보를 포함한다. 그리고, 상기 버스트 할당 영역(106)은 단말들에게 하향링크 데이터 버스트들을 송신하기 위한 영역이다. 여기서, 상기 버스트 할당 영역(106)에 포함된 버스트들의 할당 정보는 상기 하향링크 맵에 포함된다. 또한, 상기 버스트 할당 영역(106)의 가로축은 시간축으로서 OFDM 심벌들로 구분되며, 세로축은 주파수축으로서 서브채널(subchannel)로 구분된다.
또한, 상기 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 맵 영역(104)는 FCH(104-1), 하향링크 맵(104-2), 상향링크 맵(104-3)로 구성된다. 상기 FCH(104-1)는 상기 하향링크 맵(104-2) 및 상기 상향링크 맵(104-3)에 대한 코딩 정보를 포함하고 있으며, 상기 하향링크 맵(104-2) 및 상기 상향링크 맵(104-3) 코딩 이전에 우선적으로 확인해야 하는 정보이다. 그리고, 상기 하향링크 맵(104-2)은 하향링크 부프레임에서의 버스트 할당 정보를 나타내며, 상기 상향링크 맵(104-3)은 상향링크 부프레임에서의 버스트 할당 정보를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 부프레임의 버 스트 할당 영역(106)의 사용 예를 도시하고 있다.
상기 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 버스트 할당 영역(106)은 크게 시간축에서 nonMIMO(non-Multiple Input Multiple Output) 존(zone)(210) 및 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 존(220)으로 구분된다. 상기 nonMIMO 존(210)은 SISO(Single Input Single Output) 기술 또는 SIMO(Single Input Multiple Output) 기술에 따르는 버스트를 송신하기 위한 영역이며, 상기 MIMO 존(220)은 MIMO 기술에 따르는 버스트를 송신하기 위한 영역이다. 그리고, 상기 nonMIMO 존(210)은 주파수축에서 nonMIMO&nonHARQ(non Hybrid Automatic Repeat reQuest) 영역(region)(212), nonMIMO&HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)영역(214) 등 2개의 영역들로 구분된다. 또한, 상기 MIMO 존(220)은 주파수축에서 MIMO&nonHARQ 영역(222), MIMO&HARQ 영역(224) 등 2개의 영역들로 구분된다.
그리고, 상기 도 2의 (a)에 도시된 화살표의 방향에 따라, 상기 맵 영역(104) 및 상기 버스트 할당 영역(106)의 시간 축 크기, 즉, 심벌 축 크기는 가변적이다. 마찬가지로, 상기 버스트 할당 영역(104) 내의 nonMIMO 존(210) 및 MIMO 존(220)의 시간 축 크기도 가변적이다. 또한, 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212), nonMIMO&HARQ 영역(214), 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222) 상기 MIMO&HARQ 영역(224)의 주파수 축 크기, 즉, 서브채널 축 크기는 가변적이다.
상기 도 2의 (a)에 도시된 MIMO 존(220)에서, 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 할당되는 MIMO&nonHARQ 버스트는 HARQ 기법에 따른 재전송을 적용하지 않을 뿐, 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 할당되는 MIMO&HARQ 버스트와 동일하다. 따라서, 상기 도 2의 (a)에서, 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222) 및 상기 MIMO&HARQ 영역(224)는 하나의 영역으로 묶일 수 있다.
상기 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 버스트 할당 영역(106)은 크게 시간축에서 nonMIMO 존(250) 및 MIMO 존(260)으로 구분된다. 그리고, 상기 nonMIMO 존(250)은 주파수축에서 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반(normal) 영역(254), nonMIMO&디부스팅 영역(256), nonMIMO&HARQ 영역(258) 등 4개의 영역들로 구분된다. 그리고, 상기 MIMO 존(260)은 주파수축에서 MIMO&부스팅 영역(262), MIMO&일반 영역(264), MIMO&디부스팅 영역(266), MIMO&HARQ 영역(268) 등 4개의 영역들로 구분된다. 여기서, 상기 nonMIMO는 SISO 및 SIMO을 포함하는 의미이다. 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)을 통해 송신되는 버스트는 3dB 부스팅이 적용되며, 상기 nonMIMO&디부스팅 영역(256)을 통해 송신되는 버스트는 -3dB 디부스팅이 적용된다. 여기서, 상기 부스팅 및 상기 디부스팅의 크기는 본 발명의 구체적인 실시 예에 따라 달라질 수 있다.
그리고, 상기 도 2의 (b)에 도시된 화살표의 방향에 따라, 상기 맵 영역(104) 및 상기 버스트 할당 영역(106)의 시간 축 크기, 즉, 심벌 축 크기는 가변적이다. 마찬가지로, 상기 버스트 할당 영역(106) 내의 nonMIMO 존(250) 및 MIMO 존(260)의 시간 축 크기도 가변적이다. 또한, 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), 상기 nonMIMO&일반 영역(254), 상기 nonMIMO&디부스팅 영역(256), 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258), 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264), 상기 MIMO&디부스팅 영역(266), 상기 MIMO&HARQ 영역(268)의 주파수 축 크기, 즉, 서브채널 축 크기는 가변적이다.
상기 도 2의 (b)에 도시된 MIMO 존(260)에서, 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264), 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 할당되는 MIMO&부스팅 버스트, MIMO&일반 버스트, MIMO&디부스팅 버스트는 HARQ 기법에 따른 재전송을 적용하지 않을 뿐, 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 할당되는 MIMO&HARQ 버스트와 동일하다. 따라서, 상기 도 2의 (b)에서, 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264), 상기 MIMO&디부스팅 영역(266) 및 상기 MIMO&HARQ 영역(268)은 하나의 영역으로 묶일 수 있다.
상기 도 2의 (a) 및 (b)를 비교하면, 상기 (b)에 도시된 상기 버스트 할당 영역(106) 사용 예는 상기 (a)의 nonMIMO&nonHARQ 영역(212) 및 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 부스팅 또는 디부스팅을 적용한 경우이다. 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258) 및 상기 MIMO&HARQ영역(268)에도 부스팅 또는 디부스팅이 적용될 수 있으나, 상대적으로 이득(gain)이 낮으므로, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 HARQ를 적용한 버스트에 부스팅 또는 디부스팅을 수행하지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 301단계에서 PDU(Packet Data Unit)들 간 송신 우선순위를 결정하는 큐(queue) 스케줄링을 수행한다. 상기 우선순위는 서비스 등급(service class)에 의해 우선적으로 결정된 후, 각 서비스 등급 내에서, 각 PDU에 대응되는 연결(connection)에 의해 결정된다. 여기서, 상기 PDU는 물리계층에서 데이터를 구분하기 위한 최소 단위이다.
상기 큐 스케줄링을 수행한 후, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 상기 PDU들을 버스트 영역에 따라 구분한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 PDU들 각각을 상기 도 2의 (a) 또는 (b)와 같이 구분되는 버스트 영역들에 따라 구분한다.
이어, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 버스트 할당 정보를 나타내기 위한 맵 메시지의 오버헤드(overhead)를 추정한다. 즉, 상기 기지국은 사용 가능한 버스트 할당 영역(106)의 자원량을 파악하기 위해, 하향링크 프레임에서 상기 맵 메시지에 의해 점유되는 자원량을 추정한다.
상기 맵 메시지의 오버헤드를 추정한 후, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 데이터 버스트들을 구성한다. 다시 말해, 상기 기지국은 동일 단말로 송신될 PDU들 또는 동일 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 적용한 PDU들을 하나의 데이터 버스트로 묶는 데이터 버스트 묶음(concatenation)을 수행한다. 여기서, 상기 MCS 레벨은 등급화된 데이터 변조(modulation) 방식 및 채널 부호화(channel coding) 방식의 조합들 중 하나의 조합을 지시하는 값이다. 그리고, 상기 동일 단말로 송신될 PDU들은 동일한 B-CID 정보(Basic-Connection IDentifier)를 갖는 PDU들을 의미한다. 예를 들어, nonMIMO&nonHARQ 버스트의 경우, 동일 MCS 레벨을 가지는 PDU들이 하나의 버스트로 구성된다. 그리고, nonMIMO&HARQ 버스트, MIMO&nonHARQ 버스트, MIMO&HARQ 버스트의 경우, 동일 단말로 송신할 PDU들, 즉, 동일 B-CID 정보를 가지는 PDU들이 하나의 버스트로 구성된다.
상기 데이터 버스트들을 구성한 후, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 데이터 버스트들 간 우선순위를 결정한다. 여기서, 상기 우선순위는 종류에 따라 구분된 각 버스트 영역에서 독립적으로 결정된다. 즉, 상기 기지국은 상기 각 데이터 버스트에 포함된 PDU들 중 가장 낮은 우선순위를 갖는 PDU의 우선순위를 이용하여 각 데이터 버스트의 우선순위를 결정한다. 다시 말해, 각 데이터 버스트의 우선순위는 자신에게 포함된 PDU들 중 가장 낮은 우선순위를 갖는 PDU의 우선순위를 따른다.
이후, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 상기 큐 스케줄링 결과에 따른 송신 우선순위를 기반으로, 본 발명에 따라 데이터 버스트들을 할당한다.
상기 도 3에 도시된 자원 할당 절차의 실시 예에서, 상기 305단계는 맵 메시지의 크기를 추정하는 단계이다. 상기 맵 메시지의 크기를 추정함으로써, 상기 기지국은 사용 가능한 버스트 할당 영역(106)의 크기를 파악할 수 있고, 자원을 효율적으로 할당할 수 있다.
상기 맵 메시지의 크기를 추정하기 위해, 본 발명에 따른 기지국은 우선순위에 따라 순차적으로 송신할 PDU를 추가 선택하고, PDU를 추가 선택할 때마다, 맵 메시지 송신에 필요한 자원량을 계산한다. 동시에, PDU를 추가 선택할 때마다, 상기 기지국은 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량에 근거하여 데이터 할당을 위한 최대 자원량을 계산하고, 선택된 PDU들을 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산한 후, 선택된 PDU들을 송신할 수 있는지 여부를 확인한다. 상술한 동작을 반복하는 중, 상기 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터를 할당하기 위해 사용 가능한 최대 자원량 이상이 되면, 상기 기지국은 그 시점에서 계산되는 맵 메시지의 크기를 최종 추정 값으로 결정한다.
상술한 바와 맵 메시지 크기를 추정하기 위한 기지국의 상세한 동작 절차 및 구성은 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵 메시지 크기 추정 절차를 도시하고 있다. 상기 도 4는 하향링크 부프레임의 버스트 할당 영역(106)이 상기 도 2의 (a)와 같이 사용되는 경우의 맵 메시지 크기 추정 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 기지국은 401단계에서 다수의 PDU들 중 상기 도 3의 301단계에서 결정된 우선순위에 따라 할당 가능한 하나의 PDU를 선택한다. 즉, 상기 기지국은 맵 메시지 크기 추정을 위해 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 선택하며, 상기 n은 본 절차 시작 시 1로 초기화되고, 본 절차의 반복 시마다 1씩 증가한다. 단, 상기 기지국은 유효한 용량을 갖는 PDU들 중 하나의 PDU를 선택한다. 여기서, 상기 유효한 용량은 0 바이트(byte)를 초과하는 용량을 의미한다.
상기 할당 가능한 하나의 PDU를 선택한 후, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 선택된 PDU, 즉, n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 상기 기지국은 상기 선택된 PDU에 의해 점유될 슬롯 개수만큼 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 할당할 슬 롯 개수 및 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 증가시킨다. 다시 말해, 상기 기지국은 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수는 하향링크 부프레임에 포함될 수 있는 최대 슬롯 개수를 초과함으로 인해 조각화(fragmentation)될 PDU의 슬롯 개수도 포함한다.
이어, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 맵 메시지 IE(Information Element) 개수를 갱신한다. 즉, 상기 401단계에서 선택된 PDU로 인해 상기 맵 메시지에 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 버스트 할당 정보가 추가되는 경우, 상기 기지국은 해당 맵 메시지 IE의 개수를 증가시킨다.
예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 MAP IE(Information Element)의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 MAP IE는 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
또는, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 기지국 은 nonMIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보(Basic Connection IDentifier)를 통해 확인된다. 여기서, 상기 nonMIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
그리고, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 DIUC change의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 DIUC change는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 버스트들 간 MCS 레벨 변화를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 MIMO&nonHARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&nonHARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 MIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
이후, 상기 기지국은 407단계로 진행하여 상기 405단계에서 갱신된 맵 메시지 구성요소 개수를 바탕으로 맵 서브채널 개수, 맵 심벌 개수, 데이터 심벌 개수, 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, 상기 기지국은 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 할당 정보를 포함하는 맵 메시지에 의해 점유될 서브채널 개수, 상기 맵 메시지에 의해 점유될 심벌 개수, 데이터에 할당 가능한 심벌 개수, 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 맵 서브채널 개수, 상기 맵 심벌 개수는 상기 405단계에서 갱신된 맵 메시지의 구성요소 개수에 따라 결정된다. 그리고, 상기 데이터 심벌 개수 및 상기 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수는 상기 맵 서브채널 개수 및 상기 맵 심벌 개수에 따라 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 2개의 심벌들 당 30개의 슬롯들이 포함되는 구조의 프레임이 사용되는 경우, 상기 나열된 변수들은 하기 <수학식 1>과 같이 계산된다.
맵 슬롯 개수 = ceil ( 맵 비트 수/48 )×6 + 4(= FCH 슬롯 개수)
맵 심벌 개수 = ceil ( 맵 슬롯 개수 / 30(=심벌당 최대 서브채널 개수) )×2
데이터 심벌 개수(= So ) = 27 - ( 1(= 프리앰블 심벌 개수) + 맵 심벌 개수)
하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수(= No) = 30(=심벌당 최대 서브채널 개수)× So /2
상기 <수학식 1>에서, 상기 ceil()은 올림 연산자를 의미하고, 상기 맵 비트 수, 상기 맵 슬롯 개수는 하기 <수학식 2>와 같이 계산된다.
맵 비트 수 = 하향링크 맵 비트 수 + 상향링크 맵 비트 수 + 32(= CRC 비트 수)
상기 <수학식 2>에서, 상기 하향링크 맵 비트 수 및 상기 상향링크 맵 비트 수는 하기 <수학식 3>과 같이 계산된다.
하향링크 맵 비트 수 = ReqInfo _ DL _ Common + ReqInfo _ nonMIMO & nonHARQ + ReqInfo_nonMIMO&HARQ + Bits _ for _ MIMO _ region
상향링크 맵 비트 수 = ReqInfo _ UL _ Common + ReqInfo _ UL _ nonMIMO & nonHARQ + ReqInfo_UL_nonMIMO&HARQ + ReqInfo _ UL _ MIMO
상기 <수학식 3>에서, 상기 ReqInfo_DL_Common, 상기 ReqInfo_nonMIMO&nonHARQ, 상기 ReqInfo_nonMIMO&HARQ, 상기 Bits_for_MIMO_region은 하기 <수학식 4>와 같이 계산되고, 상기 ReqInfo_UL_Common, 상기 ReqInfo_UL_nonMIMO&nonHARQ, 상기 ReqInfo_UL_nonMIMO&HARQ, 상기 ReqInfo_UL_MIMO은 하기 <수학식 5>와 같이 계산된다.
ReqInfo _ DL _ Common = 88+ 36× UL _N_I_ LEVEL _ IE + 44× STC _ DL _ ZONE _ IE
ReqInfo _ nonMIMO & nonHARQ = 36× dl _ map _ ie _ cnt + CID _ SWITCH _ IE ×(8×dl_map_ie_cnt+16× cids _ in _ dl _ map _ cnt )
ReqInfo _ nonMIMO & HARQ = 76 + 32× dl _ HARQ _ sub _ burst _ ie _ cnt + 8×diuc_change_cnt + 16× NUM _ CQI _ ALLOC _ CHANGE +4× NUM _ DEALLOC _ CQICH
Bits _ for _ MIMO _ region = 44 + 20 + Bits _ for _ MIMO & nonHARQ _ region + Bits_for_MIMO&HARQ_region
Bits _ for _ MIMO & nonHARQ _ region = 48 + 10 + 31×dl_MIMO&nonHARQ_sub_burst_ie_cnt + 12× dedicated _ MIMO _ dl _ control _ ie _ mode1 _ nonHARQ _ cnt
Bits _ for _ MIMO & HARQ _ region = 48 + 10 + 2 + 36×dl_MIMO&HARQ_sub_burst_ie_cnt + 12× dedicated _ MIMO _ dl _ control _ ie _ mode1 _ HARQ _ cnt
상기 <수학식 4>에서, 상기 UL_N_I_LEVEL_IE(UpLink Noise Interference LEVEN Information Element)는 개루프(open-loop) 전력 제어를 위해서 기지국이 상기 기지국의 커버리지(coverage)에 속한 단말들에게 방송하는 상향링크 간섭 및 잡음 레벨을 의미하고, 상기 STC_DL_ZONE_IE(Space Time Coding DownLink ZONE Information Element)는 구체적인 변경(permutation) 또는 구체적인 송신 다이버시티 모드를 나타내는 것으로서 하향링크 맵에 포함되어 전송되고, 상기 dl_map_ie_cnt(downlink map information element count)는 하향링크 맵 IE(Information Element)의 개수를 의미하고, 상기 CID_SWITCH_IE(Connection IDentifier SWITCH Information Element)는 하향링크 맵에서 CID 파라미터의 포함 여부 토글(toggle) 시 삽입되는 IE를 의미하고, 상기 cids_in_dl_map_cnt(connection identifier in downlink map count)는 하향링크 맵에 포함될 CID들의 개수를 의미하고, 상기 dl_HARQ_sub_burst_ie_cnt(downlink HARQ sub burst information element count)는 HARQ 하향링크 맵 IE를 구성하는 HARQ 모드들 각각에 대응하는 버스트들이 할당되는 데이터 영역 즉, 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 diuc_change_cnt(downlink information usage code change count)는 상기 dl_Harq_sub_burst_ie에 포함되고 버스트 할당 시 DIUC 가 변경되면 8비트를 추가함을 의미하고, 상기 NUM_CQI_ALLOC_CHANGE(NUMber Channel Quality Information ALLOCation CHANGE)는 단말이 일정 프레임동안 CQI(channel Quality Information) 인덱스가 색인된 CQI 채널들을 통해서 송신하는 CQI 피드백 개수를 의미하고, 상기 NUM_DEALLOC_CQICH(NUMber DEALLOCation Channel Quality Information CHannel)은 상기 CQI 채널들을 통해서 송신된 CQI 피드백이 성공적으로 수신되면 해제되는 CQI 피드백 개수를 의미하고, 상기 dl_MIMO&nonHARQ_sub_burst_ie_cnt(downlink MIMO&nonHARQ sub burst information element count)는 MIMO&nonHARQ 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 dedicated_MIMO_dl_control_ie_mode1_nonHARQ_cnt(dedicated MIMO downlink control information element mode1 nonHARQ count)는 MIMO&nonHARQ 버스트들에 대한 추가적인 제어 정보를 포함하기 위한 Dedicated DL Control IE for MIMO의 개수 를 의미하고, 상기 dl_MIMO&HARQ_sub_burst_ie_cnt(downlink MIMO&HARQ sub burst information element count)는 MIMO&HARQ 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 dedicated_MIMO_dl_control_ie_mode1_HARQ_cnt(dedicated MIMO downlink control information element mode1 HARQ count)는 MIMO&HARQ 버스트들에 대한 추가적인 제어 정보를 포함하기 위한 Dedicated DL Control IE for MIMO의 개수를 의미한다.
ReqInfo _ UL _ Common = 48 + 212× UL _ CONTROL _ CH _ IE + 60× CDMA _ ALLOC _ IE
ReqInfo_ UL _ nonMIMO & nonHARQ = 32× UL _ MAP _ IE _ cnt
ReqInfo _ UL _ nonMIMO & HARQ = 44 + 36× UL _ HARQ _ SUB _ BURST _ IE _ cnt
ReqInfo _ UL _ MIMO = 60 + 36× UL _ MIMO _ SUB _ BURST _ IE _ cnt + 12×2
상기 <수학식 5>에서, 상기 UL_CONTROL_CH_IE(UpLink Control CHannel Information Element)는 초기 레인징(Initial Ranging), 주기적&대역폭(Periodic & BandWidth) 레인징, 빠른 피드백 채널들(Fast-Feedback Channels) 및 ACK 채널의 정보를 의미하고, 상기 CDMA_ALLOC_IE(Code Division Multiple Access ALLLOCation up-MAP Information Element)는 CDMA 요청 코드를 사용하여 대역폭이 요청된 사용자에게 대역폭을 할당하기 위한 상향링크 맵 IE를 의미하고, 상기 UL_MAP_IE_Cnt(UpLink MAP Information Element Count)는 상기 상향링크 프레임을 통해서 송신할 상향링크 맵 IE의 개수를 의미하고, 상기 UL_HARQ_SUB_BURST_IE_cnt(UpLink HARQ SUB BURST Information Element count)는 HARQ 상향링크 맵 IE 에 포함되고, 상기 HARQ 상향링크 맵 IE 를 구성하는 HARQ 모 드 별로 버스트들이 할당되는 데이터 영역 즉, 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 UL_MIMO_SUB_BURST_IE_cnt(UpLink MIMO SUB BURST Information Element conut)는 상향링크 MIMO 서브 버스트의 개수를 의미한다.
이후, 상기 기지국은 409단계로 진행하여 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 존, 즉, 상기 nonMIMO 존(210) 및 상기 MIMO 존(220)에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)의 물리적(physical) 서브채널 축 크기를 계산한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 각 존에 할당할 슬롯 개수를 계산하고, 상기 각 존에 할당할 슬롯 개수들을 합산함으로써 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 슬롯 개수를 계산하고, 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 슬롯 개수를 상기 버스트 할당 영역(106)의 심벌 개수로 나눔으로써 상기 버스트 할당 영역(106)의 서브채널 축 크기를 계산한다.
이어, 상기 기지국은 411단계로 진행하여 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO 존(220)에 포함되는지 확인한다.
만일, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO 존(220)에 포함되면, 상기 기지국은 413단계로 진행하여 상기 nonMIMO 존(210)의 데이터 심벌 개수 및 상기 nonMIMO 존(210)의 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, PDU 송신에 대한 서비스 품질(QoS : Quality of Service) 보장을 위해, 상기 기지국은 현 시점의 최하 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 우선적으로 계산한다.
이어, 상기 기지국은 415단계로 진행하여 상기 MIMO 존(220)의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 MIMO 존(220)의 데이터 심벌 개수는 상기 413단계에서 계산된 상기 nonMIMO 존(210)의 데이터 심벌 개수에 의해 상대적으로 결정된다.
상기 411단계의 확인 결과, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO 존(220)에 포함되지 않으면, 즉, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO 존(210)에 포함되면, 상기 기지국은 417단계로 진행하여 상기 MIMO 존(220)의 데이터 심벌 개수 및 상기 MIMO 존(220)의 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, PDU 송신에 대한 서비스 품질 보장을 위해, 상기 기지국은 현 시점의 최하 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 우선적으로 계산한다.
이어, 상기 기지국은 419단계로 진행하여 상기 nonMIMO 존(210)의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 nonMIMO 존(210)의 데이터 심벌 개수는 상기 417단계에서 계산된 상기 MIMO 존(220)의 데이터 심벌 개수에 의해 상대적으로 결정된다.
상기 각 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한 후, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 각 영역, 즉, 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212), 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214), 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222), 상기 MIMO&HARQ 영역(224)의 물리적 서브채널 축 크기를 계산한다. 예를 들어, 상기 각 영역의 물리적 서브채널 축 크기는 하기 <수학식 6>과 같이 계산된다.
Physical Fo { region } = ceil ( N{ region } / region 의 심벌 개수 )
상기 <수학식 6>에서, 상기 Physical Fo{region}은 'region' 영역의 물리적 서브채널 축 크기, 상기 ceil()는 올림 연산자, 상기 N{region}은 'region' 영역에 할당될 총 슬롯 개수를 의미한다.
이후, 상기 기지국은 423단계로 진행하여 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 상기 기지국은 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)의 물리적 서브채널 축 크기 및 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)의 물리적 서브채널 축 크기의 합이 상기 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다.
만일, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만이면, 상기 기지국은 401단계로 되돌아가 다음 우선순위의 할당 가능한 PDU를 선택한 후, 상기 403단계 내지 상기 417단계를 반복 수행한다. 즉, 상기 기지국은 n을 1 증가시킨후, 상기 401단계로 되돌아간다.
반면, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 이상이면, 상기 기지국은 425단계로 진행하여 맵 메시지 크기의 최종 추정 값을 결정한다. 즉, 상기 기지국은 현 시점에서 계산되는 맵 메시지의 크기를 상기 최종 추정 값으로 결정한다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵 메시지 크기 추정 절차를 도시하고 있다. 상기 도 5는 하향링크 부프레임의 버스트 할당 영역(106)이 상기 도 2의 (b)와 같이 사용되는 경우의 맵 메시지 크기 추정 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 기지국은 501단계에서 다수의 PDU들 중 상기 도 3의 301단계에서 결정된 스케줄링 우선순위에 따라 할당 가능한 하나의 PDU를 선택한다. 즉, 상기 기지국은 맵 메시지 크기 추정을 위해 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 선택하며, 상기 n은 본 절차 시작 시 1로 초기화되고, 본 절차의 반복 시마다 1씩 증가한다. 단, 상기 기지국은 유효한 용량을 갖는 PDU들 중 하나의 PDU를 선택한다. 여기서, 상기 유효한 용량은 0 바이트(byte)를 초과하는 용량을 의미한다.
상기 할당 가능한 하나의 PDU를 선택한 후, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 선택된 PDU, 즉, n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 포함되는 경우, 상기 기지국은 상기 선택된 PDU에 의해 점유될 슬롯 개수만큼 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 할당할 슬롯 개수 및 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 증가시킨다. 다시 말해, 상기 기지국은 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수는 하향링크 부프레임에 포함될 수 있는 최대 슬롯 개수를 초과함으로 인해 조각화(fragmentation)될 PDU의 슬롯 개수도 포함 한다.
이후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 선택된 PDU, 즉, n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역의 유효 전력(effective power) 슬롯 개수를 계산한다. 상기 유효 전력 슬롯 개수는 물리적인 슬롯 개수에 신호 전력으로 인한 효과를 반영한 것으로서, 하기 <수학식 7>과 같이 계산된다.
Effective Power Slot { region } = α×N{ region }
상기 <수학식 7>에서, 상기 Effective Power Slot{region}은 'region' 영역의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 α는 가중치, 상기 N{region}은 'region' 영역에 할당될 총 슬롯 개수를 의미한다.
상기 <수학식 7>에서, 상기 가중치 α는 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 적용되는 부스팅 또는 디부스팅 정도에 따라 달라진다. 예를 들어, 3dB 부스팅이 적용되는 영역의 경우, 상기 가중치 α는 2로 설정되며, -3dB 디부스팅이 적용되는 영역의 경우, 상기 가중치 α는 0.5로 설정된다. 즉, 상기 가중치 α는 부스팅 또는 디부스팅으로 인해 변화하는 신호 전력의 비율의 일반 스케일(normal scale) 값이다.
이어, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 맵 메시지 IE 개수를 갱신한다. 즉, 상기 선택된 PDU로 인해 상기 맵 메시지에 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 버스트 할당 정보가 추가되는 경우, 상기 기지국은 해당 맵 메시지 IE의 개수를 증가시킨다.
예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254) 또는 nonMIMO&디부스팅 영역(256)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254) 또는 nonMIMO&디부스팅 영역(256)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 MAP IE(Information Element)의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 MAP IE는 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254) 또는 nonMIMO&디부스팅 영역(256)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
또는, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 nonMIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보(Basic Connection IDentifier)를 통해 확인된다. 여기서, 상기 nonMIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
그리고, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 DIUC change의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 DIUC change는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 버스트들 간 MCS 레벨 변화를 나타내는 맵 메 시지 IE이다.
또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264) 또는 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264) 또는 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 MIMO&nonHARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&nonHARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264) 또는 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 MIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다.
이후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 갱신된 맵 메시지 구성요소 개수를 바탕으로 맵 서브채널 개수, 맵 심벌 개수, 데이터 심벌 개수, 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, 상기 기지국은 상기 첫번째 스케 줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 할당 정보를 포함하는 맵 메시지에 의해 점유될 서브채널 개수, 상기 맵 메시지에 의해 점유될 심벌 개수, 데이터에 할당 가능한 심벌 개수, 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 맵 서브채널 개수, 상기 맵 심벌 개수는 상기 507단계에서 갱신된 맵 메시지의 구성요소 개수에 따라 결정된다. 그리고, 상기 데이터 심벌 개수 및 상기 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수는 상기 맵 서브채널 개수 및 상기 맵 심벌 개수에 따라 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 2개의 심벌들 당 30개의 슬롯들이 포함되는 구조의 프레임이 사용되는 경우, 상기 나열된 변수들은 하기 <수학식 8>과 같이 계산된다.
맵 슬롯 개수 = ceil ( 맵 비트 수 / 48 )×6 + 4(= FCH 슬롯 개수)
맵 심벌 개수 = ceil ( 맵 슬롯 수 / 30(=심벌당 최대 서브채널 개수) ) × 2
데이터 심벌 개수(= So ) = 27 - ( 1(= 프리앰블 심벌 개수) + 맵 심벌 개수 )
하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수(= No ) = 30(=심벌당 최대 서브채널 개수) × So /2
상기 <수학식 8>에서, 상기 ceil()은 올림 연산자를 의미하고, 상기 맵 비트 수, 상기 맵 슬롯 개수는 하기 <수학식 9>와 같이 계산된다.
맵 비트 수 = 하향링크 맵 비트 수 + 상향링크 맵 비트 수 + 32(= CRC 비트 수)
상기 <수학식 9>에서, 상기 하향링크 맵 비트 수 및 상기 상향링크 맵 비트 수는 하기 <수학식 10>과 같이 계산된다.
하향링크 맵 비트 수 = ReqInfo _ DL _ Common + ReqInfo _ nonMIMO & nonHARQ + ReqInfo_nonMIMO&HARQ + Bits _ for _ MIMO _ region
상향링크 맵 비트 수 = ReqInfo _ UL _ Common + ReqInfo _ UL _ nonMIMO & nonHARQ + ReqInfo_UL_nonMIMO&HARQ + ReqInfo _ UL _ MIMO
상기 <수학식 10>에서, 상기 ReqInfo_DL_Common, 상기 ReqInfo_nonMIMO&nonHARQ, 상기 ReqInfo_nonMIMO&HARQ, 상기 Bits_for_MIMO_region은 하기 <수학식 11>과 같이 계산되고, 상기 ReqInfo_UL_Common, 상기 ReqInfo_UL_nonMIMO&nonHARQ, 상기 ReqInfo_UL_nonMIMO&HARQ, 상기 ReqInfo_UL_MIMO은 하기 <수학식 12>와 같이 계산된다.
ReqInfo _ DL _ Common = 88 + 36× UL _N_I_ LEVEL _ IE + 44× STC _ DL _ ZONE _ IE
ReqInfo _ nonMIMO & nonHARQ = 36× dl _ map _ ie _ cnt + CID _ SWITCH _ IE ×(8×dl_map_ie_cnt + 16× cids _ in _ dl _ map _ cnt )
ReqInfo _ nonMIMO & HARQ = 76 + 32× dl _ HARQ _ sub _ burst _ ie _ cnt + 8×diuc_change_cnt + 16× NUM _ CQI _ ALLOC _ CHANGE + 4× NUM _ DEALLOC _ CQICH
Bits _ for _ MIMO & nonHARQ _ region = 48 + 10 + 31×dl_MIMO&nonHARQ_sub_burst_ie_cnt + 12× dedicated _ MIMO _ dl _ control _ ie _ mode1 _ NonHarq _ cnt
Bits _ for _ MIMO & HARQ _ region = 48 + 10 + 2 + 36×dl_MIMO&HARQ_sub_burst_ie_cnt + 12× dedicated _ MIMO _ dl _ control _ ie _ mode1 _ Harq _ cnt
Bits _ for _ MIMO _ region = 44 + 20 + Bits _ for _ MIMO _ Boost _ region + Bits_for_MIMO_Normal_region + Bits _ for _ MIMO _ Deboost _ region + Bits _ for _ MIMO & HARQ _ region
상기 <수학식 11>에서, 상기 UL_N_I_LEVEL_IE(UpLink Noise Interference LEVEN Information Element)는 개루프(open-loop) 전력 제어를 위해서 기지국이 상기 기지국의 커버리지(coverage)에 속한 단말들에게 방송하는 상향링크 간섭 및 잡음 레벨을 의미하고, 상기 STC_DL_ZONE_IE(Space Time Coding DownLink ZONE Information Element)는 구체적인 변경(permutation) 또는 구체적인 송신 다이버시티 모드를 나타내는 것으로서 하향링크 맵에 포함되어 전송되고, 상기 dl_map_ie_cnt(downlink map information element count)는 하향링크 맵 IE(Information Element)의 개수를 의미하고, 상기 CID _ SWITCH _IE( Connection IDentifier SWITCH Information Element )는 ------- 의미하고, 상기 cids_in_dl_map_cnt(connection identifier in downlink map count)는 하향링크 맵에 포함될 CID들의 개수를 의미하고, 상기 dl_HARQ_sub_burst_ie_cnt(downlink HARQ sub burst information element count)는 HARQ 하향링크 맵 IE를 구성하는 HARQ 모드들 각각에 대응하는 버스트들이 할당되는 데이터 영역 즉, 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 diuc_change_cnt(downlink information usage code change count)는 상기 dl_Harq_sub_burst_ie에 포함되고 버스트 할당 시 DIUC 가 변경되면 8비트를 추가함을 의미하고, 상기 NUM_CQI_ALLOC_CHANGE(NUMber Channel Quality Information ALLOCation CHANGE)는 단말이 일정 프레임동안 CQI(channel Quality Information) 인덱스가 색인된 CQI 채널들을 통해서 송신하는 CQI 피드백 개수를 의미하고, 상기 NUM_DEALLOC_CQICH(NUMber DEALLOCation Channel Quality Information CHannel)은 상기 CQI 채널들을 통해서 송신된 CQI 피드백이 성공적으로 수신되면 해제되는 CQI 피드백 개수를 의미하고, 상기 dedicated_MIMO_dl_control_ie_mode1_nonHARQ_cnt(dedicated MIMO downlink control information element mode1 nonHARQ count)는 MIMO&nonHARQ 버스트들에 대한 추가적인 제어 정보를 포함하기 위한 Dedicated DL Control IE for MIMO의 개수를 의미하고, 상기 dl_MIMO&HARQ_sub_burst_ie_cnt(downlink MIMO&HARQ sub burst information element count)는 MIMO&HARQ 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 dedicated_MIMO_dl_control_ie_mode1_HARQ_cnt(dedicated MIMO downlink control information element mode1 HARQ count)는 MIMO&HARQ 버스트들에 대한 추가적인 제어 정보를 포함하기 위한 Dedicated DL Control IE for MIMO의 개수를 의미하고, 상기 Bit_for_MIMO_Boost_region은 MIMO&부스팅 버스트들에 대한 할당 정보의 총 비트 수를 의미하고, 상기 Bit_for_MIMO_Normal_region은 MIMO&일반 버스트들에 대한 할당 정보의 총 비트 수를 의미하고, 상기 Bit_for_MIMO_Deboost_region은 MIMO&디부스팅 버스트들에 대한 할당 정보의 총 비트 수를 의미하고, 상기 Bit_for_MIMO_HARQ_region은 MIMO&HARQ 버스트들에 대한 할당 정보의 총 비트수를 의미한다.
ReqInfo _ UL _ Common = 48 + 212× UL _ CONTROL _ CH _ IE + 60× CDMA _ ALLOC _ IE
ReqInfo _ UL _ nonMIMO & nonHARQ = 32× UL _ MAP _ IE _ cnt
ReqInfo _ UL _ nonMIMO & HARQ = 44 + 36× UL _ HARQ _ SUB _ BURST _ IE _ cnt
ReqInfo _ UL _ MIMO = 60 + 36× UL _ MIMO _ SUB _ BURST _ IE _ cnt + 12×2
상기 <수학식 12>에서, 상기 UL_CONTROL_CH_IE(UpLink Control CHannel Information Element)는 초기 레인징(Initial Ranging), 주기적&대역폭(Periodic & BandWidth) 레인징, 빠른 피드백 채널들(Fast-Feedback Channels) 및 ACK 채널의 정보를 의미하고, 상기 CDMA_ALLOC_IE(Code Division Multiple Access ALLLOCation up-MAP Information Element)는 CDMA 요청 코드를 사용하여 대역폭이 요청된 사용자에게 대역폭을 할당하기 위한 상향링크 맵 IE를 의미하고, 상기 UL_MAP_IE_Cnt(UpLink MAP Information Element Count)는 상기 상향링크 프레임을 통해서 송신할 상향링크 맵 IE의 개수를 의미하고, 상기 UL_HARQ_SUB_BURST_IE_cnt(UpLink HARQ SUB BURST Information Element count)는 HARQ 상향링크 맵 IE 에 포함되고, 상기 HARQ 상향링크 맵 IE 를 구성하는 HARQ 모드 별로 버스트들이 할당되는 데이터 영역 즉, 서브 버스트 개수를 의미하고, 상기 UL_MIMO_SUB_BURST_IE_cnt(UpLink MIMO SUB BURST Information Element count)는 상향링크 MIMO 서브 버스트의 개수를 의미한다.
이후, 상기 기지국은 511단계로 진행하여 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 각 존, 즉, 상기 nonMIMO 존(250) 및 상기 MIMO 존(260)에 할당할 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 유효 전력 서브채널 축 크기를 계산한다. 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 유효 전력 슬롯 개수는 상기 nonMIMO 존(250)에 할당할 유효 전력 슬롯 개수 및 상기 MIMO 존(260)에 할당할 유효 전력 슬롯 개수의 합이며, 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 유효 전력 서브채널 축 크기는 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 유효 전력 슬롯 개수를 상기 버스트 할당 영역(106)의 심벌 개수로 나눔으로써 얻어진다.
이어, 상기 기지국은 513단계로 진행하여 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO 존(260)에 포함되는지 확인한다.
만일, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO 존(260)에 포함되면, 상기 기지국은 515단계로 진행하여 상기 nonMIMO 존(250)의 데이터 심벌 개수 및 상기 nonMIMO 존(250)의 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, PDU 송신에 대한 서비스 품질 보장을 위해, 상기 기지국은 현 시점의 최하 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 우선적으로 계산한다.
이어, 상기 기지국은 517단계로 진행하여 상기 MIMO 존(260)의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 MIMO 존(260)의 데이터 심벌 개수는 상기 515단계에서 계산된 상기 nonMIMO 존(250)의 데이터 심벌 개수에 의해 상대적으로 결정된다.
상기 513단계의 확인 결과, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO 존(260)에 포함되지 않으면, 즉, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO 존(250)에 포함되면, 상기 기지국은 519단계로 진행하여 상기 MIMO 존(260)의 데이터 심벌 개수 및 상기 MIMO 존(260)의 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, PDU 송신에 대한 서비스 품질 보장을 위해, 상기 기지국은 현 시점의 최하 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 우선적으로 계산한다.
이어, 상기 기지국은 521단계로 진행하여 상기 nonMIMO 존(250)의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 nonMIMO 존(250)의 데이터 심벌 개수는 상기 519단계에서 계산된 상기 MIMO 존(260)의 데이터 심벌 개수에 의해 상대적으로 결정된다.
상기 각 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한 후, 상기 기지국은 523단계로 진행하여 각 영역, 즉, 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254), nonMIMO&HARQ 영역(258), nonMIMO&디부스팅 영역(256), 상기 nonMIMO&부스팅 영역(262), nonMIMO&일반 영역(264), nonMIMO&디부스팅 영역(266), MIMO&HARQ 영역(268)의 유효 전력 서브채널 축 크기 및 물리적 서브채널 축 크기를 계산한다. 예를 들어, 상기 각 영역의 물리적 서브채널 축 크기는 상기 <수학식 6>와 같이 계산되며, 상기 각 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기는 하기 <수학식 13>과 같이 계산된다.
Effective Power Fo { region } = ceil( Effective Power Slot { region } / region의 심벌 개수 )
상기 <수학식 13>에서, 상기 Effective Power Fo{region}은 'region' 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기, 상기 ceil()은 올림 연산자, 상기 Effective Power Slot{region}은 'region' 영역의 유효 전력 슬롯 개수를 의미한다.
이후, 상기 기지국은 525단계로 진행하여 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 물리적 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 포함되는 경우, 상기 기지국은 상기 nonMIMO&부스팅 영역(262)의 물리적 서브채널 축 크기, 상기 nonMIMO&일반 영역(264)의 물리적 서브채널 축 크기, 상기 nonMIMO&디부스팅 영역(266)의 물리적 서브채널 축 크기, 상기 nonMIMO&HARQ 영역(268)의 물리적 서브채널 축 크기의 합이 상기 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 만일, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 물리적 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 이상이면, 상기 기지국은 529단계로 진행한다.
반면, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만이면, 상기 기지국은 527단계로 진행하여 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 유효 전력 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 포함되는 경우, 상기 기지국은 상기 nonMIMO&부스팅 영역(262)의 유효 전력 서브채널 축 크기, 상기 nonMIMO&일반 영역(264)의 유효 전력 서브채널 축 크기, 상기 nonMIMO&디부스팅 영역(266)의 유효 전력 서브채널 축 크기, 상기 nonMIMO&HARQ 영역(268)의 유효 전력 서브채널 축 크기의 합이 상기 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다.
만일, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 유효 전력 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만이면, 상기 기지국은 501단계로 되돌아가 다음 우선순위의 할당 가능한 PDU를 선택한 후, 상기 503단계 내지 상기 521단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 유효 전력 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 이상이면, 상기 기지국은 529단계로 진행하여 맵 메시지 크기의 최종 추정 값을 결정한다. 즉, 상기 기지국은 현 시점에서 계산되는 맵 메시지의 크기를 상기 최종 추정 값으로 결정한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 데이터버퍼(602), 우선순위판단기(604), 맵크기추정기(606), 버스트구성기(608), 자원할당기(610), 부호화기(612), 심벌변조기(614), 부반송파매핑기(616), OFDM변조기(618), RF(Radio Frequency)송신기(620)를 포함하여 구성된다.
상기 데이터버퍼(602)는 송신될 PDU들을 저장하고, 상기 PDU들을 상기 버스트구성기(608)로 제공한다. 상기 우선순위판단기(604)는 상기 데이터버퍼(602)에 저장된 PDU들 간 우선순위를 판단한다. 예를 들어, 상기 우선순위판단기(604)는 상기 PDU들 각각에 대응되는 서비스 플로우의 서비스 등급, 수신 단말의 사용자 등급 등에 따라 PDU들 간 우선순위를 판단한다.
상기 맵크기추정기(606)는 맵 메시지의 크기를 추정한다. 즉, 상기 맵크기추정기(606)는 상기 맵 메시지로 인한 오버헤드를 추정한 후, 추정된 맵 메시지의 크기 정보를 상기 자원할당기(610)로 제공한다. 이때, 상기 맵크기추정기(606)는 상기 우선순위판단기(604)로부터 제공되는 PDU들 간 우선순위 정보 및 상기 데이터버퍼(602)로부터 제공되는 PDU들의 크기 정보를 이용한다. 즉, 상기 맵크기추정기(606)는 PDU들을 우선순위의 내림차순에 따라 하나씩 선택하고, 매 선택시마다 맵 메시지 및 선택된 PDU에 의해 점유되는 예상 자원량을 계산함으로써, 맵 메시지의 크기를 추정한다. 상기 맵크기추정기(606)의 세부 구성 및 기능은 이하 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.
상기 버스트구성기(608)는 상기 데이터버퍼(602)로부터 제공되는 PDU들을 이용하여 데이터 버스트들을 구성한다. 상기 버스트구성기(608)는 동일 단말로 송신되는, 즉, 동일 B-CID 정보를 포함하는 PDU들을 하나의 데이터 버스트로 구성한다. 또한, 상기 버스트구성기(608)는 동일 MCS 레벨을 적용받는 PDU들을 하나의 데이터 버스트로 구성한다.
상기 자원할당기(610)는 하향링크 부프레임 및 상향링크 구간의 자원에 버스트들을 할당한다. 즉, 상기 자원할당기(610)는 하향링크 부프레임의 자원에 단말들에게 송신될 버스트들을 할당하고, 상향링크 구간의 자원에 단말로부터 수신되는 버스트들을 할당한다. 이때, 상기 자원할당기(610)는 상기 맵크기추정기(606)에 의해 추정된 맵 메시지의 크기 정보에 따라 프레임 내에서 버스트 할당을 위해 사용 가능한 영역의 크기를 확인한 후, 확인된 영역 내에서 버스트들을 할당한다.
상기 부호화기(612)는 상기 버스트구성기(608)로부터 제공되는 정보 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(614)는 채널 부호화된 비트열을 복조하여 복소심벌(complex symbol)들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(616)는 상기 자원할당기(610)의 자원 할당 결과에 따라 상기 복소심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(618)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 시간영역 신호로 변환하고, CP(Cyclic Prefix)를 삽입하여 OFDM 심벌을 구성한다. 상기 RF송신기(620)는 기저대역 신호를 RF대역 신호로 상향변환하고, 안테나를 통해 송신한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 상기 맵크기추정기(606)의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 맵크기추정기(606)는 PDU선택기(702), 맵크기계산기(704), 가용자원계산기(706), 필요자원계산기(708), 추정값결정기(710)을 포함하여 구성된다.
상기 PDU선택기(702)는 상기 우선순위판단기(604)에 의해 판단된 PDU들 간 우선순위에 따라 맵 메시지 크기 추정에 이용될 PDU들을 순차적으로 선택한다. 단, 상기 PDU선택기(702)는 유효한 크기의 용량을 갖는 PDU들 중 맵 메시지 크기 추정 에 이용될 PDU를 선택한다. 상기 맵크기계산기(704)는 상기 PDU선택기(702)에 의해 선택된 PDU들을 송신할 경우에 필요한 맵 메시지의 IE의 종류 및 개수를 판단하고, 이에 따른 맵 메시지의 크기를 계산한다.
상기 가용자원계산기(706)는 상기 맵크기계산기(704)에 의해 계산된 맵 메시지 크기를 바탕으로 프레임 내에서 버스트 할당을 위해 사용 가능한 자원량, 즉, 상기 버스트 할당 영역(106)의 자원량을 계산한다. 상기 필요자원계산기(708)는 상기 PDU선택기(702)에 의해 선택된 PDU들을 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산한다. 이때, 상기 필요자원계산기(708)는 각 영역별 필요한 자원량을 계산한다.
상기 추정값결정기(710)는 상기 필요자원계산기(708)로부터 제공되는 선택된 PDU들을 송신하기 위해 필요한 자원량 정보 및 상기 가용자원계산기(706)로부터 제공되는 버스트 할당 영역(106)의 자원량 정보를 이용하여 맵 메시지 크기의 최종 추정 값을 결정한다. 즉, 상기 필요한 자원량이 상기 버스트 할당 영역(106)의 자원량 미만인 경우, 상기 추정값결정기(710)는 상기 PDU선택기(702)에게 하나의 PDU를 추가 선택하도록 지시한다. 반면, 상기 필요한 자원량이 상기 버스트 할당 영역(106)의 자원량 이상인 경우, 상기 추정값결정기(710)는 상기 맵크기계산기(704)에 의해 마지막으로 계산된 맵 메시지 크기를 최종 추정 값으로 결정한다.
상기 도 7에 도시된 구성에 근거하여 본 발명의 제1실시 예에 따라 맵 메시지 크기를 추정하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 상기 제1실시 예는 상기 버스트 할당 영역(106)이 상기 도 2의 (a)와 같이 사용되는 경우의 실시 예이다.
상기 우선순위판단기(604)에 의해 PDU들 간 우선순위가 결정된 후, 상기 PDU선택기(702)는 다수의 PDU들 중 우선순위에 따라 할당 가능한 하나의 PDU를 선택한다. 즉, 상기 기지국은 맵 메시지 크기 추정을 위해 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 선택하며, 상기 n은 본 절차 시작 시 1로 초기화되고, 본 절차의 반복 시마다 1씩 증가한다. 단, 상기 기지국은 유효한 용량을 갖는 PDU들 중 하나의 PDU를 선택한다. 여기서, 상기 유효한 용량은 0 바이트(byte)를 초과하는 용량을 의미한다.
상기 PDU선택기(702)에 의해 하나의 할당 가능한 PDU가 선택되면, 상기 필요자원계산기(708)는 선택된 PDU, 즉, n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU에 의해 점유될 슬롯 개수만큼 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 할당할 슬롯 개수 및 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 증가시킨다. 다시 말해, 상기 필요자원계산기(708)는 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수는 하향링크 부프레임에 포함될 수 있는 최대 슬롯 개수를 초과함으로 인해 조각화(fragmentation)될 PDU의 슬롯 개수도 포함한다.
그리고, 상기 맵크기계산기(704)는 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 맵 메시지 IE 개수를 갱신한다. 즉, 상기 선택된 PDU로 인해 상기 맵 메시지에 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 버스트 할당 정보가 추가되는 경우, 상기 맵크기계산기(704)는 해당 맵 메시지 IE의 개수를 증가시킨다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 MAP IE의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 MAP IE는 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 또는, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 nonMIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 nonMIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 그리고, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 DIUC change의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 DIUC change는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)에 포함되는 버스트들 간 MCS 레벨 변화를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 MIMO&nonHARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&nonHARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 MIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&HARQ 영역(224)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 그리고, 상기 맵 메시지 IE의 종류 및 개수를 판단한 상기 맵크기계산기(704)는 갱신된 맵 메시지 구성요소 개수를 바탕으로 맵 서브채널 개수, 맵 심벌 개수를 계산한다.
그리고, 상기 가용자원계산기(706)는 데이터 심벌 개수, 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 맵 서브채널 개수, 상기 맵 심벌 개수는 갱신된 맵 메시지의 구성요소 개수에 따라 결정된다. 그리고, 상기 데이터 심벌 개수 및 상기 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수는 상기 맵 서브채널 개수 및 상기 맵 심벌 개수에 따라 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 2개의 심벌들 당 30개의 슬롯들이 포함되는 구조의 프레임이 사용되는 경우, 상기 나열된 변수들은 상기 <수학식 1> 내지 상기 <수학식 5>와 같이 계산된다.
이어, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 존, 즉, 상기 nonMIMO 존(210) 및 상기 MIMO 존(220)에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)의 물리적(physical) 서브채널 축 크기를 계산한다. 다시 말해, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 각 존의 슬롯 개수를 계산하고, 상기 각 존의 슬롯 개수들을 합산함으로써 상기 버스트 할당 영역(106)의 슬롯 개수를 계산하고, 상기 버스트 할당 영역(106)의 슬롯 개수를 상기 버스트 할당 영역(106)의 심벌 개수로 나눔으로써 상기 버스트 할당 영역(106)의 서브채널 개수를 계산한다.
그리고, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, PDU 송신에 대한 서비스 품질 보장을 위해, 상기 필요자원계산기(708)는 현 시점의 최하 우선순위 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 우선적으로 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 MIMO 존(220)의 데이터 심벌 개수 및 최대 슬롯 개수를 계산한다. 이후, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 nonMIMO 존(210)의 데이터 심벌 개수 및 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수는 상기 선택된 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수에 의해 상대적으로 결정된다. 다음으로, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212), 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214), 상기 MIMO&nonHARQ 영역(222), 상기 MIMO&HARQ 영역(224)의 물리적 서브채널 축 크기를 계산한다. 예를 들어, 상기 각 영역의 물리적 서브채널 축 크기는 상기 <수학식 6>과 같이 계산된다.
이후, 상기 추정값결정기(710)는 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)에 포함되는 경우, 상기 추정값결정기(710)는 상기 nonMIMO&nonHARQ 영역(212)의 물리적 서브채널 축 크기 및 상기 nonMIMO&HARQ 영역(214)의 물리적 서브채널 축 크기의 합이 상기 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 만일, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만이면, 상기 추정값결정기(710)는 상기 추정값결정기(710)는 상기 PDU선택기(702)에게 하나의 PDU를 추가 선택하도록 지시한다. 이에 따라, 상기 맵크기계산기(704), 상기 필요자원계산기(708), 상기 가용자원계산기(706)은 상술한 동작을 재수행한다. 반면, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 이상이면, 상기 추정값결정기(710)는 상기 맵크기계산기(704)에 의해 마지막으로 계산된 맵 메시지 크기를 최종 추정 값으로 결정한다.
상기 도 7에 도시된 구성에 근거하여 본 발명의 제2실시 예에 따라 맵 메시지 크기를 추정하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 상기 제2실시 예는 상기 버스트 할당 영역(106)이 상기 도 2의 (b)와 같이 사용되는 경우의 실시 예이다.
상기 우선순위판단기(604)에 의해 PDU들 간 우선순위가 결정된 후, 상기 PDU선택기(702)는 다수의 PDU들 중 우선순위에 따라 할당 가능한 하나의 PDU를 선택한다. 즉, 상기 PDU선택기(702)는 맵 메시지 크기 추정을 위해 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 선택하며, 상기 n은 본 절차 시작 시 1로 초기화되고, 본 절차의 반복 시마다 1씩 증가한다. 단, 상기 PDU선택기(702)는 유효한 용량을 갖는 PDU들 중 하나의 PDU를 선택한다. 여기서, 상기 유효한 용량은 0 바이트(byte)를 초과하는 용량을 의미한다.
상기 PDU선택기(702)에 의해 할당 가능한 하나의 PDU가 선택되면, 상기 필요자원계산기(708)는 선택된 PDU, 즉, n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 포함되는 경우, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU에 의해 점유될 슬롯 개수만큼 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 할당할 슬롯 개수 및 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수 를 증가시킨다. 다시 말해, 상기 필요자원계산기(708)는 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수는 하향링크 부프레임에 포함될 수 있는 최대 슬롯 개수를 초과함으로 인해 조각화(fragmentation)될 PDU의 슬롯 개수도 포함한다.
또한, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU, 즉, n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역의 유효 전력(effective power) 슬롯 개수를 계산한다. 상기 유효 전력 슬롯 개수는 물리적인 슬롯 개수에 신호 전력으로 인한 효과를 반영한 것으로서, 상기 <수학식 7>과 같이 데이터 송신을 위해 필요한 슬롯 개수에 가중치 α를 곱한 형태이다. 상기 가중치 α는 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 적용되는 부스팅 또는 디부스팅 정도에 따라 달라진다. 예를 들어, 3dB 부스팅이 적용되는 영역의 경우, 상기 가중치 α는 2로 설정되며, -3dB 디부스팅이 적용되는 영역의 경우, 상기 가중치 α는 0.5로 설정된다. 즉, 상기 가중치 α는 부스팅 또는 디부스팅으로 인해 변화하는 신호 전력의 비율의 일반 스케일 값이다.
이어, 상기 맵크기계산기(704)는 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 맵 메시지 IE 개수를 갱신한다. 즉, 상기 선택된 PDU로 인해 상기 맵 메시지에 상기 선택된 PDU를 포함하는 영역에 대한 버스트 할당 정보가 추가되는 경우. 상기 맵크기계산기(704)는 해당 맵 메시지 IE의 개수를 증가시킨다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254) 또는 nonMIMO&디부스팅 영역(256)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254) 또는 nonMIMO&디부스팅 영역(256)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 MAP IE(Information Element)의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 MAP IE는 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254) 또는 nonMIMO&디부스팅 영역(256)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 또는, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 nonMIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보(Basic Connection IDentifier)를 통해 확인된다. 여기서, 상기 nonMIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 그리고, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함된 PDU들의 MCS 레벨들 중 상기 선택된 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 DIUC change의 개수를 1 증가시킨다. 여기서, 상기 DIUC change는 상기 nonMIMO&HARQ 영역(258)에 포함되는 버스트들 간 MCS 레벨 변화를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264) 또는 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 포함되 는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264) 또는 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 MIMO&nonHARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&nonHARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&부스팅 영역(262), 상기 MIMO&일반 영역(264) 또는 상기 MIMO&디부스팅 영역(266)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 또는, 상기 선택된 PDU가 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 포함되는 경우, 이전에 선택되었던 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 포함된 PDU들의 수신 단말들 중 상기 선택된 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 맵크기계산기(704)는 MIMO&HARQ sub-burst IE의 개수를 1 증가시킨다. 상기 PDU의 수신 단말은 각 PDU에 포함되는 B-CID 정보를 통해 확인된다. 여기서, 상기 MIMO&HARQ sub-burst IE는 상기 MIMO&HARQ 영역(268)에 포함되는 버스트의 자원 할당 정보를 나타내는 맵 메시지 IE이다. 그리고, 상기 맵 메시지 IE의 종류 및 개수를 판단한 상기 맵크기계산기(704)는 갱신된 맵 메시지 구성요소 개수를 바탕으로 맵 서브채널 개수, 맵 심벌 개수를 계산한다.
그리고, 상기 가용자원계산기(706)는 데이터 심벌 개수, 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 데이터 심벌 개수 및 상기 하향링크 부프레임에 할당 가능한 최대 슬롯 개수 상기 맵 서브채널 개수 및 상기 맵 심벌 개수에 따라 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 2개의 심벌들 당 30개의 슬롯들이 포함되는 구조의 프레임이 사용되는 경우, 상기 맵 메시지에 할당될 서브채널 개수, 상기 맵 메시지에 할당될 심벌 개수, 상기 데이터에 할당 가능한 심벌 개수, 상기 모든 영역들에 할당 가능한 최대 슬롯 개수는 상기 <수학식 8> 내지 상기 <수학식 12>와 같이 계산된다.
이후, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 각 존, 즉, 상기 nonMIMO 존(250) 및 상기 MIMO 존(260)의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역(106)의 유효 전력 서브채널 축 크기를 계산한다. 상기 버스트 할당 영역(106)의 유효 전력 슬롯 개수는 상기 nonMIMO 존(250)의 유효 전력 슬롯 개수 및 상기 MIMO 존(260)의 유효 전력 슬롯 개수의 합이며, 상기 버스트 할당 영역(106)의 유효 전력 서브채널 축 크기는 상기 버스트 할당 영역(106)의 유효 전력 슬롯 개수를 상기 버스트 할당 영역(106)의 심벌 개수로 나눔으로써 얻어진다. 이어, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 즉, PDU 송신에 대한 서비스 품질 보장을 위해, 상기 필요자원계산기(708)는 현 시점의 최하 우선순위 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 우선적으로 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 포함되는 경우, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 MIMO 존(260)의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다.
이후, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 예를 들어, 상기 선택된 PDU가 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252)에 포함되는 경우, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 nonMIMO 존(250)의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산한다. 여기서, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수는 상기 선택된 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수에 의해 상대적으로 결정된다.
그리고, 상기 필요자원계산기(708)는 상기 nonMIMO&부스팅 영역(252), nonMIMO&일반 영역(254), nonMIMO&HARQ 영역(258), nonMIMO&디부스팅 영역(256), 상기 MIMO&부스팅 영역(262), MIMO&일반 영역(264), MIMO&디부스팅 영역(266), MIMO&HARQ 영역(268)의 유효 전력 서브채널 축 크기 및 물리적 서브채널 축 크기를 계산한다. 예를 들어, 상기 각 영역의 물리적 서브채널 축 크기는 상기 <수학식 6>과 같이 계산되며, 상기 각 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기는 상기 <수학식 13>과 같이 계산된다.
이후, 상기 추정값결정기(710)는 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 물리적 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지, 동시에, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 유효 전력 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인한다. 만일, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 물리적 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만이고, 동시에, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 유효 전력 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 미만이면, 상기 추정값결정기(710)는 상기 추정값결정기(710)는 상기 PDU선택기(702)에게 하나의 PDU를 추가 선택하도록 지시한다. 이에 따라, 상기 맵크기계산기(704), 상기 필요자원계산기(708), 상기 가용자원계산기(706)은 상술한 동작을 재수행한다. 반면, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 물리적 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 이상이거나, 또는, 상기 선택된 PDU를 포함하는 존의 유효 전력 서브채널 축 크기가 심벌당 최대 서브채널 개수 이상이면, 상기 추정값결정기(710)는 상기 맵크기계산기(704)에 의해 마지막으로 계산된 맵 메시지 크기를 최종 추정 값으로 결정한다.
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 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크(downlink) 프레임(frame) 구조의 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 프레임의 버스트 할당 영역의 사용 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵 크기 추정 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵 크기 추정 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵 크기 추정기의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (21)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,
    맵(MAP) 메시지의 크기를 추정하는 과정과,
    상기 맵 메시지의 크기 추정 값에 따라 사용 가능한 버스트 할당 영역의 크기를 확인하고, 확인된 크기의 버스트 할당 영역 내에서 버스트들을 할당하는 과정을 포함하며,
    상기 맵 메시지의 크기를 추정하는 과정은,
    송신될 PDU(Packer Data Unit)들 간 우선순위를 판단하는 과정과,
    첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정과,
    상기 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량에 근거하여 데이터 할당을 위한 최대 자원량을 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만인지 확인하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 이상이면, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 상기 맵 메시지 크기의 최종 추정 값으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 맵 메시지의 크기를 추정하는 과정은,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만이면, 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n+1번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정과,
    상기 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량에 근거하여 데이터 할당을 위한 최대 자원량을 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n+1번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n+1번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만인지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정은,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신함으로 인해 증가되는 맵 메시지 IE의 개수를 갱신하는 과정과,
    상기 맵 메시지의 IE의 개수 정보를 이용하여 상기 맵 메시지의 서브채널 개수 및 심벌 개수를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 맵 메시지의 IE 개수를 갱신하는 과정은,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역을 확인하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n-1번째 스케줄링 우선순위의 PDU 중 확인된 영역에 포함된 적어도 하나의 PDU의 MCS 레벨 중, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 확인된 영역에 대한 맵 메시지의 IE 개수를 1 증가시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 맵 메시지의 IE 개수를 갱신하는 과정은,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역을 확인하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n-1번째 스케줄링 우선순위의 PDU 중 확인된 영역에 포함된 적어도 하나의 PDU의 수신 단말 중, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 확인된 영역에 대한 맵 메시지의 IE 개수를 1 증가시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정은,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역에 할당할 총 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    각 존에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역의 서브채널 축 크기를 계산하는 과정과,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 영역의 서브채널(subchannel) 축 크기를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만인지 확인하는 과정은,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존에 속한 영역들의 서브채널 축 크기의 합을 계산하는 과정과,
    상기 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 과정은,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 슬롯 개수 및 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 적용되는 전력 부스팅(boosting) 크기에 대응되는 가중치를 곱함으로써, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역의 유효 전력(effective power) 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    각 존의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기를 계산하는 과정과,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기를 계산하는 과정과,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 영역의 물리적(physical) 서브채널 개수를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만인지 확인하는 과정은,
    상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존에 속한 영역들의 물리적 서브채널 축 크기의 합 및 유효 전력 서브채널 축 크기의 합을 계산하는 과정과,
    상기 물리적 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지, 동시에, 상기 유효 전력 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    송신될 PDU(Packer Data Unit)들 간 우선순위를 판단하는 판단기와,
    맵(MAP) 메시지의 크기를 추정하는 추정기와,
    상기 맵 메시지의 크기 추정 값에 따라 사용 가능한 버스트 할당 영역의 크기를 확인하고, 확인된 크기의 버스트 할당 영역 내에서 버스트들을 할당하는 할당기를 포함하며,
    상기 추정기는,
    첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 제1계산기와,
    상기 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량에 근거하여 데이터 할당을 위한 최대 자원량을 계산하는 제2계산기와,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하는 제3계산기와,
    상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만인지 확인한 결과, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 이상이면, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 상기 맵 메시지 크기의 최종 추정 값으로 결정하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제1계산기는, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만이면, 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n+1번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 자원 할당 정보를 포함하는 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하고,
    상기 제2계산기는, 상기 맵 메시지를 송신하기 위해 필요한 자원량에 근거하여 데이터 할당을 위한 최대 자원량을 계산하고,
    상기 제3계산기는, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n+1번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량을 계산하고,
    상기 결정기는, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n+1번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 자원량이 상기 데이터 할당을 위한 최대 자원량 미만인지 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1계산기는, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신함으로 인해 증가되는 맵 메시지 IE의 개수를 갱신하고, 상기 맵 메시지의 IE의 개수 정보를 이용하여 상기 맵 메시지의 서브채널 개수 및 심벌 개수를 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제1계산기는, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역을 확인하고, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n-1번째 스케줄링 우선순위의 PDU 중 확인된 영역에 포함된 적어도 하나의 PDU의 MCS 레벨 중, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨이 존재하지 않으면, 상기 확인된 영역에 대한 맵 메시지의 IE 개수를 1 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제1계산기는, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역을 확인하고, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 n-1번째 스케줄링 우선순위의 PDU 중 확인된 영역에 포함된 적어도 하나의 PDU의 수신 단말 중, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU의 수신 단말과 동일한 수신 단말이 존재하지 않으면, 상기 확인된 영역에 대한 맵 메시지의 IE 개수를 1 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 제3계산기는, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산하고, 각 존에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역에 할당할 총 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역의 서브채널 축 크기를 계산하고, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하고, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하고, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 영역의 서브채널 축 크기를 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 결정기는, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존에 속한 영역들의 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 제3계산기는, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 모든 영역들에 할당할 총 슬롯 개수를 계산하고, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 할당할 총 슬롯 개수 및 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역에 적용되는 전력 부스팅(boosting) 크기에 대응되는 가중치를 곱함으로써, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 영역의 유효 전력(effective power) 슬롯 개수를 계산하고, 각 존의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역의 유효 전력 슬롯 개수, 상기 버스트 할당 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기를 계산하고, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하지 않는 존의 데이터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하고, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존의 데이 터 심벌 개수 및 할당 가능한 최대 슬롯 개수를 계산하고, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위한 각 영역의 유효 전력 서브채널 축 크기를 계산하고, 상기 첫번째 스케줄링 우선순위의 PDU 내지 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 송신하기 위해 필요한 각 영역의 물리적(physical) 서브채널 개수를 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 결정기는, 상기 n번째 스케줄링 우선순위의 PDU를 포함하는 존에 속한 영역들의 물리적 서브채널 축 크기의 합 및 유효 전력 서브채널 축 크기의 합을 계산하고, 상기 물리적 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지, 동시에, 상기 유효 전력 서브채널 축 크기의 합이 심벌당 최대 서브채널 개수 미만인지 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
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