KR101364797B1

KR101364797B1 - 상향링크 무선자원 할당 방법

Info

Publication number: KR101364797B1
Application number: KR1020070099199A
Authority: KR
Inventors: 천진영; 임빈철; 고현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2014-02-19
Also published as: US20100208672A1; WO2009045026A2; KR20090034051A; US8305985B2; WO2009045026A3

Abstract

단말이 기지국으로부터 상향링크 무선자원을 할당받는 방법은 상기 상향링크 무선자원의 할당을 요청하는 스케줄링 요청 신호를 전송하는 단계 및 상기 스케줄링 요청 신호에 대한 응답으로 스케줄링 승인 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 스케줄링 요청 신호는, 다중화된 제어정보를 포함하여 1비트로 구성된다. 데이터 전송을 위하여 무선자원할당을 요구하는 스케줄링 요청 신호가 다양한 제어정보를 표현함으로써 단말에게 할당할 무선자원에 대하여 유연한 스케줄링을 할 수 있다.

Description

상향링크 무선자원 할당 방법{Method for allocating uplink radio resource}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 상향링크 무선자원의 할당을 요청하는 스케줄링 요청 신호를 이용한 상향링크 무선자원 할당 방법에 관한 것이다.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다.

3세대 이후의 시스템에서 고려되는 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심 볼간 간섭(inter-symbol interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)는 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.

한편, 고속의 패킷 전송을 위한 다양한 송신 또는 수신 기법들을 구현하기 위해서는 시간, 공간 및 주파수 영역에 대한 제어정보 전송이 필수불가결한 요소이다. 제어정보를 전송하는 채널을 제어채널이라 한다. 기지국에서 단말로 제어정보를 전송하는 물리계층 채널을 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH)이라 하고, 단말에서 기지국으로 제어정보를 전송하는 물리계층 채널을 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이라 한다. 상향링크 제어채널을 통하여 전송되는 제어정보로는 하향링크 데이터 전송에 대한 응답 인 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호, 하향링크 채널품질을 가리키는 CQI(Channel Quality Indicator), 무선자원할당 요청을 위한 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, 다중안테나 관련 정보인 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 제어신호 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다.

스케줄링 요청 신호는 단말이 기지국이 상향링크 데이터 또는 하향링크 데이터 전송을 위하여 무선자원을 할당해줄 것을 요청하는 메시지이다. 기지국은 단말로부터 스케줄링 요청 신호를 수신하면 단말에게 무선자원을 할당한다. 스케줄링 요청 신호의 유무만으로 무선자원할당 여부를 결정하는 것보다는 기지국이 단말이 요구하는 데이터에 대한 더욱 상세한 정보를 알 수 있으면 스케줄링 이득을 얻을 수 있다.

다양한 제어정보를 나타낼 수 있는 스케줄링 요청 신호를 전송할 수 있는 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다양한 제어정보를 나타낼 수 있는 스케줄링 요청 신호를 이용한 상향링크 무선자원 할당 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면 단말이 기지국으로부터 상향링크 무선자원을 할당받는 방법은 상기 상향링크 무선자원의 할당을 요청하는 스케줄링 요청 신호를 전송하는 단계 및 상기 스케줄링 요청 신호에 대한 응답으로 스케줄링 승인 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 스케줄링 요청 신호는, 다중화된 제어정보를 포함하여 1비트로 구성된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면 사용자 데이터 및/또는 제어정보가 실리는 데이터 영역 및 제어정보가 실리는 제어 영역을 포함하는 서브프레임을 이용하여 데이터 전송을 수행하는 무선통신 시스템에서 상향링크 무선자원 할당 방법은 상향링크 무선자원의 할당을 요청하는 스케줄링 요청 신호를 수신하는 단계 및 상기 스케줄링 요청 신호에 대한 응답으로 스케줄링 승인 메시지를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 상향링크 스케줄링 승인 메시지는 상기 데이터 영역에 상기 제어정보만이 포함되는지 여부를 알리는 지시자를 포함한다.

데이터 전송을 위하여 무선자원할당을 요구하는 스케줄링 요청 신호가 다양한 제어정보가 표현함으로써, 단말에게 할당할 무선자원에 대하여 유연한 스케줄링을 할 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 설명을 명확히 하기 위해, 이하에서는 OFDMA 기반의 무선통신 시스템에 대하여 설명한다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다. OFDM에 의하면, 광대역 채널의 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 환경에서 수신기의 복잡도를 낮추고, 부반송파간의 상이한 채널 특성을 활용하여 주파수 영역에서의 선택적 스케줄링 등을 통해 주파수 효율(spectral efficiency)을 높일 수 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM을 기반으로 한 다중 접속 방식이다. OFDMA에 의하면 다중 사용자에게 상이한 부반송파를 할당함으로써 무선자원의 효율성을 높일 수 있다.

도 2는 서브프레임의 일예를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 서브프레임은 제어영역(Control region)과 데이터영역(Data region)으로 나눌 수 있다. 제어영역에는 제어정보가 실리고, 데이터영역 에는 사용자 데이터가 실린다. 제어영역과 데이터영역은 하나의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 제어정보에는 ACK/NAK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, MIMO 제어신호 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다. 제어영역에는 제어정보만이 실릴 수 있다. 데이터영역에는 사용자 데이터와 제어정보가 함께 실릴 수 있다. 즉, 단말이 제어정보만을 전송하는 경우에는 제어영역을 통해 제어정보를 전송할 수 있고, 단말이 사용자 데이터와 제어정보를 전송하는 경우에는 제어정보를 제어영역을 통해 전송하거나 사용자 데이터와 제어정보를 다중화하여 데이터영역을 통해 전송할 수 있다.

서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함할 수 있다. 슬롯은 시간 영역과 주파수 영역에서 무선 자원을 할당하기 위한 단위라 할 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 서브프레임은 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함할 수 있다. 자원블록은 단말에게 할당하는 무선자원의 기본단위이다. 자원블록은 다수의 부반송파를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원블록은 주파수 영역에서 연속된 12개의 부반송파와 시간 영역에서 2개의 슬롯으로 이루어진 영역이 될 수 있다. 10개의 서브프레임이 하나의 무선 프레임(radio frame)을 구성할 수 있다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. 예를 들어, TTI를 1ms라 할 때, 슬롯은 0.5ms가 되고 하나의 무선 프레임을 전송하는 데 필요한 시간은 10ms가 된다.

여기서는, 서브프레임은 주파수 대역을 3부분으로 나누어, 양측의 2부분을 제어영역으로 하고, 중간 부분을 데이터영역으로 한다. 제어영역과 데이터영역이 서로 다른 주파수 대역을 사용하므로, FDM(Frequency Division Multiplexing) 되어 있다. 이는 예시에 불과하고, 서브프레임 상에서 제어영역과 데이터영역의 배치는 제한이 아니다. 또한, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

각 단말에 할당되는 슬롯은 서브프레임 상에서 주파수 도약(frequency hopping)될 수 있다. 즉, 하나의 단말에 할당되는 2개의 슬롯 중 하나는 일측의 주파수 밴드에서 할당되고, 나머지는 다른 측의 주파수 밴드에서 서로 엇갈리게 할당될 수 있다. 하나의 단말에 대한 제어영역을 서로 다른 주파수 밴드에 할당되는 슬롯을 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 복수의 사용자 간에는 CDM(code division multiplexing)으로 다중화할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 요청 신호를 전송하기 위한 SC-FDMA 변조부를 도시한 블록도이다. SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiplex Access)는 DFT와 IFFT를 결합하여 변조하는 방식이다. SC-FDMA는 단일 반송파 특성을 가지므로 IFFT만을 사용하는 OFDM에 비해 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 낮추는 데 유리하다.

도 3을 참조하면, SC-FDMA 변조부(100)는 SC-FDMA 변조부(100)는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하는 DFT부(110), 부반송파 맵퍼(Subcarrier Mapper; 120) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하는 IFFT부(130)를 포함한다. SC-FDMA 변조부(100)는 송신기의 일부일 수 있다. 송신기는 상향링크에서 단말의 일부가 될 수 있고, 하향링크에서 기지국의 일부가 될 수 있다.

DFT부(110)는 입력되는 데이터에 DFT를 수행하여 주파수 영역 심볼을 출력한다. 여기서, DFT부(110)에 입력되는 데이터는 스케줄링 요청 신호의 비트 또는 데이터 심볼일 수 있다. 부반송파 맵퍼(120)는 입력 신호를 다양한 신호 구조 방식에 따라 각 부반송파(subcarrier)에 할당한다. IFFT부(130)는 입력되는 심볼에 대해 IFFT를 수행하여 송신신호(Tx Signal)를 출력한다. 송신신호는 시간 영역 신호가 된다. IFFT부(130)를 통해 출력되는 시간 영역 심볼을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼이라 한다. 또는 상기 OFDM 심볼은 IFFT부(130)의 전단에서 DFT를 수행하여 심볼을 확산시킨 후 IFFT를 수행하여 생성되므로 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼이라고도 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 단말은 기지국으로 스케줄링 요청(scheduling request; S-REQ) 신호를 전송한다(S110). 이때, 스케줄링 요청 신호의 전송 자체는 무선자원의 할당을 요청하는 의미이다. 스케줄링 요청 신호는 1비트 이상의 값을 가질 수 있다. 스케줄링 요청 신호의 비트값을 이용하여 복수의 제어정보를 표현할 수 있다. 즉, 스케줄링 요청 신호는 무선자원 할당의 요청과 함께 다른 제어정보와 다중화된다. 다중화되는 제어정보는 무선자원의 할당에 대한 상세한 요구사항을 나타낼 수 있다. 스케줄링 요청 신호로 표현할 수 있는 다중화 제어정보에는 상향링크 데이터의 크기, 상향링크 데이터의 긴급성 여부, 상향링크 데이터에 제어신호만을 포함하는지 여부 등이 있다.

표 1은 스케줄링 요청 신호가 표현하는 다중화 제어정보의 일예를 나타낸 것이다.

UL control signal	bits(size)	comment
S-REQ(Scheduling request)	1	If 0, small data If, 1, large data

스케줄링 요청 신호가 단말이 전송하고자 하는 상향링크 데이터의 크기를 나타낼 수 있다. 스케줄링 요청 신호가 1비트로 표현된다고 가정할 때, 비트값이 '0'인 경우는 상향링크 데이터가 기준치보다 작은 크기를 가지는 데이터(small data)임을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우 상향링크 데이터가 기준치보다 큰 크기를 가지는 데이터(large data)임을 의미할 수 있다. 반대로, 비트값이 '0'인 경우는 상향링크 데이터가 기준치보다 큰 크기를 가지는 데이터(large data)임을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우 상향링크 데이터가 기준치보다 작은 크기를 가지는 데이터(small data)임을 의미할 수도 있다. 여기서, 기준치는 기지국이 단말에게 할당하는 자원영역에 대한 기준을 의미하는 것으로, 사전에 설정되거나 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. 기준치는 기지국이 수용할 수 있는 단말의 수 또는 현재 기지국이 통신서비스를 제공하고 있는 단말의 수, 기지국과 단말 간에 전송되는 데이터의 종류 등에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 현재 기지국이 통신서비스를 제공하고 있는 단말의 수가 적은 경우에는 하나의 단말에게 할당해 줄 수 있는 자원이 커지므로 기준치를 크게 설정할 수 있다. 그리고, 단말이 전송하고자 하는 데이터가 음성 데이터와 같이 작은 크기를 가지는 데이터인 경우에는 작은 크기의 기준치를 적용하고, 영상 데이터와 같이 큰 크기를 가지는 데이터에 대해서는 큰 크기의 기준치를 적용할 수 있다.

표 2는 스케줄링 요청 신호가 표현하는 다중화 제어정보의 다른 예를 나타낸 것이다.

UL control signal	bits(size)	comment
S-REQ(Scheduling request)	1	If 0, delay data If, 1, urgency data

스케줄링 요청 신호가 단말이 전송하고자 하는 상향링크 데이터의 긴급성 여부를 나타낼 수 있다. 스케줄링 요청 신호가 1비트로 표현된다고 가정할 때, 비트값이 '0'인 경우는 상향링크 데이터가 긴급을 요하지 않는, 즉 지연되어 전송이 가능한 데이터(delay data)임을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우 상향링크 데이터가 긴급을 요하는 데이터(urgency data)임을 의미할 수 있다. 반대로, 비트값이 '0'인 경우는 상향링크 데이터가 긴급을 요하는 데이터(urgency data)임을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우 상향링크 데이터가 긴급을 요하지 않는 데이터(delay data)임을 의미할 수도 있다. 긴급을 요하는 데이터에는 음성통신 또는 영상통신과 같이 실시간으로 전송되어야 하는 음성 또는 영상 데이터, 실시간 온라인 게임에서의 송수신 데이터 등이 있다. 긴급을 요하지 않는 데이터는 SMS(short message service), 메일 서비스 등과 같이 어느 정도 지연되어 전송되더라도 통신서비스 품질에 영향이 적은 데이터 등이 될 수 있다.

표 3은 스케줄링 요청 신호가 표현하는 다중화 제어정보의 또 다른 예를 나타낸 것이다.

UL control signal	bits(size)	comment
S-REQ(Scheduling request)	1	If 0, UL control only If, 1, UL data(data+control)

스케줄링 요청 신호가 단말이 전송하고자 하는 상향링크 데이터가 제어신호만을 포함하는지 여부를 나타낼 수 있다. 스케줄링 요청 신호가 1비트로 표현된다고 가정할 때, 비트값이 '0'인 경우는 상향링크 데이터가 제어신호만(UL control only)을 포함하는 것을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우 상향링크 데이터가 사용자 데이터(UL data) 또는 사용자 데이터와 제어신호(data + control)를 포함하는 것을 의미할 수 있다. 반대로, 비트값이 '0'인 경우는 상향링크 데이터가 사용자 데이터(UL data) 또는 사용자 데이터와 제어신호(data + control)를 포함하고, 비트값이 '1'인 경우 상향링크 데이터가 제어신호만(UL control only)을 포함하는 것을 의미할 수도 있다.

스케줄링 요청 신호의 유무만으로 무선자원의 할당을 요구하는 것이 아니라, 스케줄링 요청 신호로 다양한 제어정보를 표현함으로써 단말에게 할당할 무선자원의 스케줄링을 보다 적응적으로 할 수 있다. 단말이 스케줄링 요청 신호를 통하여 상향링크 데이터의 크기를 기지국으로 알려주게 되면, 기지국은 복수의 단말들에게 할당하여야 하는 자원의 크기를 쉽게 추정할 수 있다. 그리고 단말이 스케줄링 요청 신호를 통하여 상향링크 데이터의 긴급성 여부를 알려주게 되면, 기지국은 복수의 단말 중에서 우선적으로 자원을 할당할 단말을 선택할 수 있다. 또한 단말이 전송하고자 하는 데이터가 제어신호만을 포함하는지 여부를 알려주게 되면, 기지국은 단말에게 무선자원을 제어영역(control region)에 할당할 것인지 데이터영역(data region)에 할당할 것인지 판단할 수 있다. 따라서, 기지국은 단말이 전송하는 스케줄링 요청 신호로부터 상세한 정보를 얻을 수 있으므로 단말에게 할당할 자원을 적응적으로 스케줄링할 수 있다.

이상, 스케줄링 요청 신호가 1비트의 크기를 가지는 것으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 제한이 아니다. 스케줄링 요청 신호는 2비트 이상의 크기를 가질 수 있고 상향링크 데이터의 크기, 긴급성 여부, 제어신호만을 포함하는지 여부 등을 복합적으로 나타낼 수 있다. 이외에도 스케줄링 요청 신호는 다양한 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 요청 신호가 2비트로 표현되는 경우, LSB(least significant bit)는 스케줄링 요청 여부를 나타내고, MSB(most significant bit)는 하향링크 데이터에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK을 나타낼 수 있다.

기지국은 스케줄링 요청 신호에 대하여 단말에게 할당할 무선자원을 스케줄링한다(S120). 기지국은 스케줄링 요청 신호가 나타내는 정보를 활용하여 무선자원을 스케줄링할 수 있다.

기지국은 스케줄링 요청 신호에 대한 응답으로 스케줄링 승인(scheduling grant) 메시지를 전송한다(S130). 단말이 상향링크 데이터에 대한 무선자원을 요청한 경우, 스케줄링 승인 메시지는 단말에게 할당한 상향링크 무선자원에 대한 정보를 포함한다.

상향링크 스케줄링 승인 메시지에는 데이터 영역(data region)의 용도에 대한 지시자 정보를 포함할 수 있다. 표 4는 상향링크 스케줄링 승인 메시지에 포함되는 정보를 나타내는 지시자의 일예를 나타낸 것이다.

Indicator	bits(size)	comment
data region 용도	1	If 0, used to transmit UL data (data + control) If, 1, used to transmit UL control

데이터 영역의 용도에 대한 지시자가 1비트의 크기를 가지는 것으로 가정할 때, 비트값이 '0'인 경우는 데이터 영역이 사용자 데이터 또는 사용자 데이터와 제어신호의 전송을 위해 사용되는 것을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우는 데이터 영역이 제어신호만의 전송을 위해 사용되는 것을 의미할 수 있다. 반대로, 비트값이 '0'인 경우는 데이터 영역이 제어신호만의 전송을 위해 사용되는 것을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우는 데이터 영역이 사용자 데이터 또는 사용자 데이터와 제어신호의 전송을 위해 사용되는 것을 의미할 수도 있다. 데이터 영역의 용도에 대한 지시자가 1비트의 크기를 가지는 것으로 가정하였으나, 이는 예시에 불과하며 데이터 영역의 용도에 대한 정보는 다양한 비트수를 가질 수 있다. 단말은 데이터 영역의 용도에 대한 지시자에 따라 자신에게 할당된 데이터 영역에 사용자 데이터 및/또는 제어신호를 실어서 전송할 수 있다.

상향링크 스케줄링 승인 메시지에는 가상 MIMO(virtual MIMO)에 대한 지시자를 포함할 수 있다. 표 5는 상향링크 스케줄링 승인 메시지에 포함되는 지시자의 다른 예를 나타낸 것이다.

Indicator	bits(size)	comment
Virtual MIMO	1	If 0, virtual MIMO is not used or 1^st UE of virtual MIMO is scheduled. If, 1, 2^nd UE of virtual MIMO is scheduled

데이터 영역에 제어신호만을 실어서 전송하는 경우는 제어신호의 크기가 크지 않으므로, 할당된 하나의 데이터 영역에 복수의 사용자를 다중화(multiplexing)하여 사용할 수 있다. 사용자 다중화 방법 중 하나로 가상 MIMO 기법을 적용할 수 있다. 가상 MIMO는 송신기에서 물리적 다중안테나를 사용하지 않고 부반송파를 그룹화하여 그룹으로 구성된 다중 부반송파를 통해 동일한 신호를 전송하고, 수신기에서는 하나의 그룹동안 반복된 부반송파를 가상적인 다중안테나에서 수신된 신호로 간주하여 MIMO 기법을 적용하는 것이다. 기지국은 하나의 데이터 영역을 통하여 수신되는 다중 사용자의 신호를 가상 MIMO 기법으로 복조할 수 있다. 여기서는 2개의 단말로부터 수신되는 신호에 대하여 가상 MIMO 기법을 적용하는 것으로 가정한다.

가상 MIMO에 대한 지시자가 1비트의 크기를 가지는 것으로 가정할 때, 비트값이 '0'인 경우는 가상 MIMO 기법을 사용하지 않는 것을 의미하거나 가상 MIMO 기법을 적용하는 첫 번째 단말에게 데이터 영역이 할당되는 것을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우는 가상 MIMO 기법을 적용하는 두 번째 단말에게 데이터 영역이 할당되는 것을 의미할 수 있다. 반대로, 비트값이 '0'인 경우는 가상 MIMO 기법을 적용하는 두 번째 단말에게 데이터 영역이 할당되는 것을 의미하고, 비트값이 '1'인 경우는 가상 MIMO 기법을 사용하지 않는 것을 의미하거나 가상 MIMO 기법을 적용하는 첫 번째 단말에게 데이터 영역이 할당되는 것을 의미할 수 있다. 가상 MIMO에 대한 정보가 1비트의 크기를 가지는 것으로 가정하였으나, 이는 예시에 불과하며 가상 MIMO에 대한 지시자는 다양한 비트수를 가질 수 있다. 예를 들어, 가상 MIMO에 대한 지시자가 2비트의 크기를 가지는 경우는 4개의 단말에 대하여 가상 MIMO에 대한 정보를 표현할 수 있다.

단말은 스케줄링 승인 메시지에서 자신에게 할당된 데이터 영역을 알 수 있고, 할당된 데이터 영역을 통하여 상향링크 데이터를 전송한다(S140).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 요청 신호를 서브프레임에 싣는 방법을 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 스케줄링 요청(Scheduling Request; S-REQ) 신호는 직교 시퀀스를 통하여 변조(modulation)된다. 변조된 신호는 복수의 OFDM 심볼로 확산(spreading)될 수 있다. 직교 시퀀스는 상관(correlation) 특성이 우수한 시퀀스를 말한다. 직교 시퀀스의 일례로 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스가 있다. 여기서는 CAZAC 시퀀스 중 하나인 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 사용하는 것으로 가정한다.

변조된 신호는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 통하여 주파수 영역 심볼이 된다. 주파수 영역 심볼에 다른 형태의 직교 시퀀스를 곱한다. 다른 형태의 직교 시퀀스의 일례로 Walsh Hadamard 시퀀스를 사용할 수 있다. 두 번의 직교 시퀀스가 곱해진 심볼들을 하나의 슬롯에 포함되는 각 OFDM 심볼에 맵핑한다. 이후, 전체 부반송파에 대하여 IFFT(inverse fast Fourier Transform)를 취하여 송신 신호를 형성하여 전송한다. 이때, 슬롯의 가운데 3개의 OFDM 심볼에는 참조신호(Reference Signal; RS)가 맵핑될 수 있다. 복수의 사용자들 간에 있어서, 두 번의 직교 시퀀스가 곱해진 심볼은 직교성이 유지될 수 있다. 이와 같이, 복수의 OFDM 심볼로 구성되는 스케줄링 요청 신호는 상세한 정보를 나타낼 수 있다. 또한, 복수의 직교 시퀀스를 사용하여 스케줄링 요청 신호를 CQI, ACK/NACK 신호 등과 같은 다른 제어신호와 다중화할 수 있다.

사용되는 직교 시퀀스는 예시에 불과하며 제한이 아니다. 상관 특성이 우수한 다른 여러 가지 직교 시퀀스를 사용할 수 있다. 또한, 스케줄링 요청 신호가 맵핑되는 OFDM 심볼과 참조신호가 맵핑되는 OFDM 심볼의 위치 및 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 서브프레임의 일예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 요청 신호를 전송하기 위한 SC-FDMA 변조부를 도시한 블록도이다.

Claims

단말이 기지국으로부터 상향링크 무선자원을 할당받는 방법에 있어서,

상향링크 신호 전송에 필요한 상향링크 무선자원의 할당을 요청하는 스케줄링 요청 신호를 전송하는 단계; 및

상기 스케줄링 요청 신호에 대한 응답으로 상향링크 무선자원을 할당하는 스케줄링 승인 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,

상기 스케줄링 요청 신호는 비트값에 따라 상기 상향링크 신호 전송이 데이터 및 제어 정보를 포함하는지 또는 제어 정보만을 포함하는지를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 스케줄링 승인 메시지는

데이터 및 제어정보 중 적어도 하나를 나르는 데이터 영역 및 제어 정보를 나르는 제어 영역으로 구성된 상향링크 서브프레임에서 상기 데이터 영역을 통해 제어 정보만을 전송할 것이지 또는 제어정보 및 데이터를 전송할 것인지를 나타내는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 스케줄링 요청 신호는 1 비트로 구성되고,

상기 1비트의 값이 0이면 상기 상향링크 신호 전송이 제어 정보만을 포함함을 나타내고, 상기 1비트의 값이 1이면 상기 상향링크 신호 전송이 데이터 및 제어 정보를 포함함을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
사용자 데이터 및/또는 제어정보가 실리는 데이터 영역 및 제어정보가 실리는 제어 영역을 포함하는 서브프레임을 이용하여 데이터 전송을 수행하는 무선통신 시스템에서 상향링크 무선자원 할당 방법에 있어서,

상향링크 무선자원의 할당을 요청하는 스케줄링 요청 신호를 수신하는 단계; 및

상기 스케줄링 요청 신호에 대한 응답으로 상향링크 무선자원을 할당하는 스케줄링 승인 메시지를 전송하는 단계를 포함하되,

상기 상향링크 스케줄링 승인 메시지는 상기 데이터 영역에 제어정보만이 포함되는지 여부를 알리는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 무선자원 할당 방법.
제4 항에 있어서, 상기 스케줄링 승인 메시지는 상기 데이터 영역이 제어신호만의 전송을 위해 사용되는 경우 가상 MIMO 기법을 적용할 것인지 여부를 알리는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 무선자원 할당 방법.
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