KR101457121B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 자가 복구가능한 고정 할당장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 자가 복구가능한 고정 할당장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하면, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 증가시키는 제어부와, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 생성하는 생성기와, 상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 송신기를 포함하여, 고정 할당 영역의 자원 해제 또는 자원 변경에 따라 증가하는 카운터 변수 및 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보를 단말에게 전달함으로써, 단말이 맵 메시지(MAP message) 수신을 실패하더라도 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 스스로 복구할 수 있다.
고정 할당(persistent allocation), 자가 복구(self recovery), 맵 메시지(map message)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 자가 복구가능한 고정 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SELF RECOVARABLE CIRCUIT MODE RESOURCE ALLOCATION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 자가 복구가능한 고정 할당 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 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시 스템이다.
상기 802.16 시스템에 의하면, 기지국과 단말은 물리적인 프레임 단위로 통신을 수행한다. 기지국은 매 프레임마다 자원할당 메시지를 송신하며, 단말은 상기 자원할당 메시지를 통해 프레임 내에서 자신에게 할당된 자원을 알 수 있다. 이때, 주기적 또는 지속적으로 트래픽(triffic)이 발생하는 서비스를 가진 단말이 존재하는 경우, 매 프레임마다 자원할당 메시지를 이용하여 자원할당 정보를 알리는 것은 불필요한 오버헤드(overhead)이다. 이를 해결하기 위해, 매 프레임 특정 영역의 자원을 고정적으로 할당하는 방안이 고려되고 있으며, 이러한 자원 할당 방식을 고정 할당 방식이라 한다. 즉, 고정 할당 방식을 통해 할당된 자원은 별도의 변경 또는 해제 전까지 고정적으로 사용된다.
일반적으로, 상기 고정 할당 방식을 사용하는 경우, 무선 자원은 1차원적으로 표현된다. 다시 말해, 단말에게 할당된 무선 자원은 시작점 오프셋(offset) 정보 및 길이 정보를 이용하여 표현된다. 예를 들어, 5개의 단말들에게 고정 할당 방식에 따라 무선 자원을 할당한 경우, 자원 점유 현황을 도시하면 도 1의 (a)와 같다. 상기 도 1의 (a)를 참조하면, 단말A는 0번 내지 5번의 슬롯을, 단말B는 6번 내지 9번의 슬롯을, 단말C는 10번 내지 11번의 슬롯을, 단말D는 12번 내지 17번의 슬롯을, 단말E는 18번 내지 20번의 슬롯을 점유하고, 21번 내지 31번의 슬롯은 미점유 상태이다.
상기 도 1의 (a)와 같은 상태에서, 단말C에게 할당된 무선 자원이 해제되면, 즉, 10번 내지 11번 슬롯이 해제되면, 전체적인 자원 할당이 비연속적으로 할당되 는 것을 방지하기 위해, 상기 도 1의 (b)와 같이 단말D 및 단말E에게 할당된 슬롯의 위치가 묵시적으로 변경된다. 즉, 단말D 및 단말E는 단말C에 대한 무선 자원 해제를 인지하면, 별도의 메시지 수신 없이 자신에게 할당된 슬롯의 위치가 변경됨을 판단한다. 따라서, 고정 할당 방식에 따라 자원을 할당받은 단말이 자신보다 앞쪽의 자원을 할당받은 단말의 무선 자원 해제를 인지하지 못하는 경우, 예를 들어, 자원할당 메시지 수신을 실패하는 경우, 비정상적인 동작을 하게 된다. 예를 들어, 단말D가 단말C의 무선 자원 해제를 인지하지 못한 경우, 단말D는 12번 내지 17번의 슬롯에 매핑된 신호를 수신하려고 시도하지만, 기지국은 새로운 위치인 10번 내지 15번의 슬롯을 통해 단말D로 신호를 송신한다. 이에 따라, 단말D는 자신에게 송신된 신호를 제대로 수신하지 못하고, 결과적으로 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류가 발생한다. 하향링크의 경우, 상술한 무선 자원 해제 미인지로 인한 피해는 다른 단말의 무선 자원 해제를 인지하지 못한 단말에게만 발생하지만, 상향링크의 경우, 다른 단말에게도 피해가 발생한다. 예를 들어, 단말D가 12번 내지 17번의 슬롯에 신호를 매핑하여 송신하면, 16번 내지 17번 슬롯에 매핑된 단말E의 송신신호와 충돌하게 된다.
상술한 바와 같이, 고정 할당 방식 사용 시 묵시적 자원 이동 방식을 적용하는데 있어서, 단말의 자원할당 메시지의 수신 실패로 인해 단말과 기지국 간 자원 할당 정보가 불일치되는 현상이 발생한다. 따라서, 상기 자원할당 메시지 수신 신해로 인한 자원 할당 정보 불일치를 극복하기 위한 대안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식 적용 시 기지국과 단말 간 자원 할당 정보 불일치를 극복하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식에 따라 자원을 할당받은 단말이 맵(MAP) 메시지 수신 실패 이후 자원 할당 상황의 변화를 인지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식에 따라 자원을 할당받은 단말이 맵 메시지 수신 실패 이후 자원 할당 정보를 자가 복구하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하면, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 증가시키는 제어부와, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 생성하는 생성기와, 상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 수신하는 수신기와, 상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 해석함으로써, 자원 해제 또는 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 확인하는 해석기와, 상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보의 존재 유무를 판단하고, 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 복구하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하면, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 증가시키는 과정과, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 생성하는 과정과, 상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 수신하는 과정과, 상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 해석함으로써, 자원 해제 또는 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 확인하는 과정과, 상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보의 존재 유무를 판단하고, 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영 역의 할당 현황 정보를 복구하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템은, 고정 할당 영역의 자원 해제 또는 자원 변경에 따라 증가하는 카운터 변수 및 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 기지국과, 상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보의 존재 유무를 판단하고, 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 복구하는 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 영역의 자원 해제 또는 자원 변경에 따라 증가하는 카운터 변수 및 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 단말에게 전달함으로써, 단말이 맵 메시지(MAP message) 수신을 실패하더라도 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 스스로 복구할 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 고정 할당 방식에 따르는 단말이 맵(MAP) 메시지 수신 실패 이후 자원 할당 정보를 자가 복구하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 고정 할당 방식을 위한 프레임 구조는 도 2에 도시된 바와 같다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 하향링크 프레임(210)은 프레임은 프레임 동기를 위한 프리앰블(preamble) 영역(211), 자원 할당 정보를 전달하기 위한 맵 영역(213), 고정 할당 방식에 따라 할당되는 고정 할당 영역(215)을 포함하고, 상향링크 프레임(220)은 제어 영역(221), 고정 할당 영역(223)를 포함한다.
상기 하향링크 프레임(210) 내의 상기 고정 할당 영역(215)은 2차원 영역으로 지정되며, 상기 고정 할당 영역(215) 내의 자원들은 1차원으로 할당된다. 그리고, 상기 상향링크 프레임(220) 내의 상기 고정 할당 영역(233)은 1차원 영역으로 지정되며, 상기 고정 할당 영역(233) 내의 자원들은 1차원적으로 할당된다.
상기 하향링크 프레임(210)의 고정 할당 영역(215) 내의 자원들을 할당하는데 있어서, 본 발명의 실시 예에 따라 고정 할당 방식에만 따르거나, 또는, 일부는 고정 할당 방식에 따르고 나머지는 일반 할당 방식에 따른다. 여기서, 상기 일반 할당 방식은 매 프레임 맵 메시지를 통해 자원 할당 정보를 알려주는 방식을 의미 한다. 예를 들어, 상기 고정 할당 영역(215)이 고정 할당 방식에만 따르는 경우, 자원은 도 3의 (a) 또는 (b)와 같이 1차원적으로 할당된다. 반면, 상기 고정 할당 영역들(215, 233)이 고정 할당 방식 및 일반 할당 방식에 따르는 경우, 각 방식에 따르는 자원의 영역은 절대적으로 구분되지 않고, 각 방식에 따르는 자원이 도 3의 (c)와 같이 순방향 및 역방향으로 1차원적 할당됨으로써, 상대적으로 구분된다. 상기 도 3에서, 화살표의 방향은 자원이 할당되어가는 방향을 의미하며, 세로 방향을 예로 들어 도시하였지만, 다른 실시 예에 따라 가로 방향도 가능하다.
또한, 상기 상향링크 프레임(220)의 고정 할당 영역(223) 내의 자원들도, 상기 하향링크 프레임(210)의 고정 할당 영역(215)과 마찬가지로, 고정 할당 방식에만 따라 할당되거나, 또는, 일부는 고정 할당 방식에 따르고 나머지는 일반 할당 방식에 따라 할당된다.
본 발명에 따른 기지국은 매 프레임마다 맵 메시지 내의 특정 IE(Information Element)를 이용하여 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임 내의 고정 할당 영역의 자원 할당, 자원 해제, 자원 변경 정보를 알린다. 이하 설명의 편의를 위해, 상기 고정 할당 영역의 정보를 포함하는 IE를 '고정 할당 IE'라 칭한다.
상기 고정 할당 영역 내의 자원은 1차원적으로 할당되며, 묵시적 자원 이동(implicit resource shifting) 방식을 적용받기 때문에, 자원 해제 또는 자원 변경으로 인해 나머지 자원들의 위치가 변화할 수 있다. 단, 특정 자원이 다른 자원 의 해제 또는 변경으로 영향을 받는 경우는, 상기 특정 자원보다 앞서 위치한 자원이 해제 또는 변경되는 경우이다. 예를 들어, 4번째 위치한 자원은 1번째 내지 3번째 위치한 자원의 해제 또는 변경에만 영향을 받는다. 즉, 단말은 해제 또는 변경되는 자원의 순서 정보만 알 수 있다면, 자신에게 할당된 자원의 위치 변경 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르는 상기 고정 할당 IE에서, 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받는 자원의 식별 정보는 고정 할당 영역 내에서의 상대적 순서 정보로 표현된다.
단말은 다른 단말에게 할당된 자원에 적용되는 해제 또는 변경 정보를 확인하고, 자신에게 할당된 자원의 위치 변화 여부를 판단해야한다. 하지만, 자원 해제 또는 자원 변경이 발생한 프레임에서, 맵 메시지 수신을 실패한 단말은 자신에게 할당된 자원의 위치 변화를 인지하지 못한다. 이를 해결하기 위해, 본 발명에 따르는 고정 할당 IE는 자원 해제 또는 자원 변경의 발생에 따라 증가하는 카운터 변수를 포함한다. 즉, 고정 할당 영역 내에서 자원 해제 또는 변경이 발생하는 경우, 기지국은 발생 횟수만큼 상기 카운터 변수 값을 증가시킨다. 이에 따라, 단말은 상기 카운터 변수 값의 증가 여부를 확인함으로써, 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 여부를 인지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르는 고정 할당 IE는 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 포함한다. 이에 따라, 단말은 자원 해제 또는 자원 변경 발생시 맵 메시지 수신을 실패하더라도, 다음 맵 메시지 수신 성공 시 상기 카운터 변수 및 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 스스로 복 구할 수 있다. 상기 이력 정보는 과거의 자원 해제 또는 자원 변경 정보이지만, 고정 할당 IE 내에서 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 정보와 다른 형식 및 다른 필드로 구별되지 않는다. 따라서, 단말은 카운터 변수의 증가치에 따라 몇 개의 이력 정보들이 존재하는지 확인하고, 고정 할당 IE 내에서의 자원 해제 또는 자원 변경 정보들의 배치 순서에 따라 이력 정보들을 구분한다. 여기서, 기지국이 상기 이력 정보를 얼마나 오랫동안 송신할 것인가는 구체적인 실시 예에 따라 달라진다.
본 발명에 따르는 고정 할당 방식을 적용하기 위해 사용되는 메시지 구성의 일 예는 하기 <표 1> 내지 하기 <표 4>와 같다. 하기 <표 1> 내지 하기 <표 4>에 나타난 메시지 구성은 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법을 적용하고, 일반 할당 방식을 혼용하는 고정 할당 영역을 지원하기 위한 메시지 구성이다.
P_HARQ DL MAP IE{
GroupID Group ID
NumPreAllocation Num of allocation befor current frame
Persist_Allocation_Start_Pointer Start point of new persist allocation
Persist_Change_Counter Persistent Change Counter
NumNormalSubbust Num of non-persistent allocation IE
NumDeAlloc&MCSChange Num of DeAloc&MCS_Change_IE
NumPersistAllocation Num of Persistent allocation IE
For(n=0; n<NumNormalSubburst; n++){
Normal_Subburst_IE()
}
For(n=0; n<NumDeAlloc&MCSChange; n++){
DeAlloc&MCS_Change_IE()
}
For(n=0; n<NumPersistAllocation; n++){
Persist_Allocation_Subburst_IE()
}
P-HARQ UL MAP IE{
GroupID Group ID
NumPreAllocation Num of allocation befor current frame
Persist_Allocation_Start_Pointer Start point of new persist allocation
Persist_Change_Counter Persistent Change Counter
NumNormalSubbust Num of non-persistent allocation IE
NumDeAlloc&MCSChange Num of DeAloc&MCS_Change_IE
NumPersistAllocation Num of Persistent allocation IE
For(n=0; n<NumNormalSubburst; n++){
Normal_Subburst_IE()
}
For(n=0; n<NumDeAlloc&MCSChange; n++){
DeAlloc&MCS_Change_IE()
}
For(n=0; n<NumPersistAllocation; n++){
Persist_Allocation_Subburst_IE()
}
상기 <표 1>은 하향링크 프레임 내의 고정 할당 영역의 정보를 나타내는 P-HARQ DL MAP IE(Persistent-HARQ DownLink MAP IE)의 구조이며, 상기 <표 2>는 상향링크 프레임 내의 고정 할당 영역의 정보를 나타내는 P-HARQ UL MAP IE(Persistent-HARQ UpLink MAP IE)의 구조이다.
상기 <표 1> 및 상기 <표 2>에서, 상기 'Group ID' 필드는 고정 할당 영역의 식별 정보로서, 고정 할당 영역의 위치 및 크기 정보, 전송 주기 정보를 확인하기 위해 사용된다. 본 발명에서, 상기 고정 할당 영역의 위치 및 크기 정보, 전송 주기 정보는 별도의 메시지를 통해 방송(broadcasting) 된다고 가정한다.
상기 'NumPreAllocation' 필드는 현재 프레임 이전까지 고정 할당 방식에 따라 자원을 할당받은 단말의 개수를 나타내며, 단말은 상기 'NumPreAllocation' 필드를 이용하여 자신의 순서, 즉, 랭크(rank)를 파악할 수 있다.
상기 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드는 현재 프레임에서 고정 할당의 시작 위치를 나타낸다.
상기 'Persist_Change_Counter' 필드는 고정 할당 해제 또는 고정 할당 변경의 발생 횟수를 나타내며, 카운터 변수의 형태를 갖는다. 여기서, 고정 할당 변경은 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨의 변화로 인한 자원량 변경을 의미한다. 예를 들어, 현재 프레임에서 고정 할당 해제가 1회 발생하면, 상기 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드의 값은 1 증가하고, 고정 할당 해제 1회 및 고정 할당 변경 1회가 발생하면, 상기 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드의 값은 2 증가한다.
상기 'NumNormalSubburst' 필드는 현재 프레임에서 일반 할당 방식에 따라 할당되는 서브버스트(subburst)의 개수를 나타내다.
상기 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드는 현재 프레임에서 발생하는 고정 할당 해제 또는 고정 할당 변경의 횟수를 나타내며, 상기 'NumPersistAllocation' 필드는 현재 프레임에서 발생하는 고정 할당의 횟수를 나타낸다.
상기 'Normal_Subburst_IE'는 현재 프레임에서 일반 할당 방식에 따라 할당되는 자원의 할당 정보를 나타낸다.
상기 'DeAllocation&MCS_Change_IE'는 고정 할당 해제 또는 고정 할당 변경 정보를 나타낸다. 단, 상기 'DeAllocation&MCS_Change_IE'는 상기 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드의 값에 대응되는 고정 할당 해제 또는 고정 할당 변경 정보를 나타낸다. 예를 들어, 상기 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드의 값이 n번째 프레임에서 증가되고, n+k번째 프레임까지 유지되었다면, n번째 프레임에서 발생한 고정 할당 해제 또는 고정 할당 변경에 대한 정보를 나타내는 'DeAllocation&MCS_Change_IE'는 n+k번째 프레임까지 지속적으로 포함된다. 여기서, 'DeAllocation&MCS_Change_IE'의 지속 횟수는 본 발명의 실시 예에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 'DeAllocation&MCS_Change_IE'는 고정 할당 해제 또는 고정 할당 변경이 발생한 다음 프레임까지만 지속, 즉, 1회만 반복될 수 있다. 상기 'DeAllocation&MCS_Change_IE'의 상세한 구성은 하기 <표 4>를 참조하여 설명한다.
상기 'Persist_Allocation_Subburst_IE'는 현재 프레임에서 고정 할당 방식에 따라 할당되는 자원의 할당 정보를 나타낸다. 상기 'Persist_Allocation_Subburst_IE'의 상세한 구성은 하기 <표 3>을 참조하여 설명한다.
Persist_Allocation_Subburst_IE{
CID Connection ID of each MS
Duration Allocation size
DIUC(or UIUC) DIUC or UIUC used
Repetition Repeition coding
ACKCH index ACK Channel index
상기 <표 3>에서, 상기 'CID' 필드는 상기 'Persist_Allocation_Subburst_IE'로 인해 자원을 할당받는 단말의 식별자, 즉, CID(Connection IDenfier)를 나타낸다.
상기 'Duration' 필드는 할당되는 자원의 크기를 나타내며, 슬롯 개수로 표현된다.
상기 'DIUC(or UIUC)' 필드는 적용된 DIUC(downlink Interval Usage Code) 코딩 또는 UIUC(Uplink Interval Usage Code) 코딩 정보를 나타낸다. 상기 'Persist_Allocation_Subburst_IE'가 하향링크 내의 고정 할당 영역에서의 할당 정보라면 DIUC 코딩 정보가 포함되고, 상향링크 내의 고정 할당 영역에서의 할당 정보라면 UIUC 코딩 정보가 포함된다.
상기 'Repetition' 필드는 적용된 반복 코딩 정보를 나타낸다.
상기 'ACKCH index'는 할당되는 HARQ ACK(ACKnowledge)/NACK(Non-ACK) 피드백 채널의 인덱스를 나타낸다.
DeAlloc&MCS_Change_IE{
Type Type = 0 : De-allocation
Type = 1 : MCS Change
If(Type==0){
Rank Rank of the de-allocated burst
Duration Duration of the de-allocated burst
}
If(Type==1){
Rank Rank of the MCS changed burst
DIUC(or UIUC) New DIUC(or UIUC)
Delta_Duration Difference of the allocation size
}
상기 <표 4>에서, 상기 'Type' 필드는 'DeAlloc&MCS_Change_IE'가 할당 해제 정보를 포함하는지 또는 할당 변경 정보를 포함하는지를 나타낸다.
상기 'Rank' 필드는 할당 해제 또는 할당 변경되는 자원의 상대적 순서를 나타낸다.
상기 'Duration' 필드는 할당 해제되는 자원의 크기를 나타내며, 슬롯 개수로 표현된다.
상기 'DIUC(or UIUC)' 필드는 MCS 레벨 변경에 따라 새로이 적용되는 DIUC 코딩 또는 UIUC 코딩 정보를 나타낸다. 상기 'DeAlloc&MCS_Change_IE'가 하향링크 내의 고정 할당 영역에서의 할당 정보라면 DIUC 코딩 정보가 포함되고, 상향링크 내의 고정 할당 영역에서의 할당 정보라면 UIUC 코딩 정보가 포함된다.
상기 'Delta_Duration' 필드는 MCS 레벨 변경에 따라 할당 변경되는 자원의 크기를 나타내며, 슬롯 개수로 표현되고, 양의 정수 또는 음의 정수 값을 갖는다.
본 발명에 따른 고정 할당 방식에 따라 자원이 할당, 해제, 변경되는 경우, 상기 <표 1> 내지 상기 <표 4>와 같은 메시지의 활용 예를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 상기 도 4에서 각 블록은 자원 할당의 최소 단위인 슬롯을 나타낸다. 그리고, 각 블록에 기재된 숫자는 슬롯 인덱스, 각 블록에 기재된 알파벳은 해당 슬롯을 할당받은 단말 인덱스를 의미한다. 상기 도 4를 참조한 설명에서, 고정 할당 영역의 송신 주기는 매 프레임이라 가정한다.
n번째 프레임에서, 고정 할당 영역의 할당 현황은 상기 도 4의 (a)와 같다고 가정한다. 상기 도 4의 (a)를 참조하면, 슬롯 0 내지 슬롯 6은 단말A에게 할당되었고, 슬롯 7 내지 슬롯 8은 단말B에게 할당되었다. 이때, 단말A의 랭크는 1이며, 단말B의 랭크는 2이다.
n+1번째 프레임에서, 기지국은 단말C에게 4개 슬롯들을, 단말D에게 2개 슬롯들을 고정 할당한다. 이에 따라, 기지국은 상기 <표 1>과 같은 P-HARQ DL MAP IE에서 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드 값을 9, 'NumPersistAllocation' 필드 값을 2, 'NumPreAllocation' 필드 값을 2로 설정하고, 상기 <표 3>과 같은 Persist_Allocation_Subburst_IE를 2개 생성한다. 여기서, 상기 단말C에 대응되는 Persist_Allocation_Subburst_IE의 'CID' 필드는 단말C의 CID, 'Duration' 필드는 4로 설정된다. 그리고, 상기 단말D에 대응되는 Persist_Allocation_Subburst_IE의 'CID' 필드는 단말D의 CID, 'Duration' 필드는 2로 설정된다. 이때, 상기 단말C에 대응되는 Persist_Allocation_Subburst_IE가 단말D에 대응되는 Persist_Allocation_Subburst_IE보다 P-HARQ DL MAP IE 내에서 앞선 위치를 갖는다. 여기서, Persist_Allocation_Subburst_IE의 순서는 자원 할당 순서를 의미한다.
이에 따라, P-HARQ DL MAP IE를 수신한 단말C 및 단말D는 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드 값, 'NumPersistAllocation' 필드 값, 2개의 Persist_Allocation_Subburst_IE들을 확인한 후, 자신에게 고정 할당된 슬롯들의 위치를 계산한다. 즉, 단말C는 'Persist_Allocation_Start_Pointer' 필드 값 및 'Duration' 필드 값에 따라 9번 슬롯부터 4개의 슬롯들을 자신에게 할당된 슬롯들로 판단한다. 그리고, 단말D는 단말C에게 할당된 마지막 슬롯을 계산하고, 'Duration' 필드 값에 따라 단말C에게 할당된 마지막 슬롯의 다음 슬롯부터 2개의 슬롯들을 자신에게 할당된 슬롯들로 판단한다. 또한, 단말C 및 단말D는 'NumPreAllocation' 필드 값에 따라 자신의 랭크를 계산한다. 이에 따라, 고정 할당 영역의 할당 현황은 상기 도 4의 (b)와 같이 변화한다.
n+2번째 프레임에서, 기지국은 단말B에게 고정 할당된 자원을 해제한다. 이에 따라, 기지국은 상기 <표 1>과 같은 P-HARQ DL MAP IE에서 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값을 1로 설정하고, 'Persist_Change_Counter' 필드 값을 1 증가시키고, 상기 <표 4>와 같은 DeAlloc&MCS_Change_IE를 1개 생성한다. 여기서, 상기 DeAlloc&MCS_Change_IE의 'Type' 필드는 0, 'Rank' 필드는 단말B의 랭크인 2, 'Duration' 필드는 2로 설정된다.
이에 따라, P-HARQ DL MAP IE를 수신한 단말A, 단말B, 단말C, 단말D는 'Persist_Change_Counter' 필드 값의 증가 및 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값이 1임을 인지하고, DeAlloc&MCS_Change_IE의 'Rank' 필드를 확인한다. 'Rank' 필드 값인 2가 단말A의 랭크인 1보다 크기 때문에, 단말A는 DeAlloc&MCS_Change_IE를 무시한다. 그리고, 'Rank' 필드 값인 2가 단말B의 랭크와 동일하기 때문에, 단말B는 자신에게 할당된 슬롯들이 해제되었음을 인지한다. 또한, 'Rank' 필드 값인 2가 단말C 및 단말D의 랭크보다 작기 때문에, 단말C 및 단말D는 'Duration' 필드 값에 따라 자신에게 할당된 슬롯들의 위치가 2개 슬롯들 앞으로 이동하였음을 인지한다. 이에 따라, 고정 할당 영역의 할당 현황은 상기 도 4의 (c)와 같이 변화한다.
n+3번째 프레임에서, 기지국은 단말A에게 적용된 MCS 레벨 변화에 따라 단말A에게 고정 할당된 자원을 2개 슬롯 감소시킨다. 이에 따라, 기지국은 상기 <표 1>과 같은 P-HARQ DL MAP IE에서 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값을 1로 설정하고, 'Persist_Change_Counter' 필드 값을 1 증가시키고, 상기 <표 4>와 같은 DeAlloc&MCS_Change_IE를 1개 생성한다. 여기서, 단말A에 대응되는 DeAlloc&MCS_Change_IE에서, 'Type' 필드는 1, 'Rank' 필드는 단말A의 랭크인 1, 'Delta_Duration' 필드는 -2로 설정된다.
이에 따라, P-HARQ DL MAP IE를 수신한 단말A, 단말C, 단말D는 'Persist_Change_Counter' 필드 값의 증가 및 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값이 1임을 인지하고, DeAlloc&MCS_Change_IE의 'Rank' 필드를 확인한다. 'Rank' 필드 값인 1이 단말A의 랭크와 동일하기 때문에, 단말A는 자신에게 할당된 슬롯들이 2개 감소하였음을 인지한다. 그리고, 'Rank' 필드 값인 1이 단말C, 단말D의 랭크보다 작기 때문에, 단말C, 단말D는 'Delta_Duration' 필드 값에 따라 자신에게 할당된 슬롯들의 위치가 2개 슬롯들 앞으로 이동하였음을 인지한다. 이에 따라, 고정 할당 영역의 할당 현황은 상기 도 4의 (d)와 같이 변화한다.
n+4번째 프레임에서, 기지국은 고정 할당 영역에 대한 할당 해제 또는 할당 변경을 수행하지 않는다. 하지만, 본 발명에 따라, 기지국은 n+3번째 프레임에서 발생한 할당 변경 정보를 포함하는 DeAlloc&MCS_Change_IE를 송신한다. 이에 따라, n+3번째 프레임에서 맵 메시지를 수신하지 못함으로 인해 n+3번째 프레임에서 발생한 할당 변경 정보를 획득하지 못한 단말은 스스로 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 복구할 수 있다. 단말C가 n+3번째 프레임에서 맵 메시지 수신을 실패하였다고 가정할 때, 단말C가 n+4번째 프레임에서 자원 할당 정보를 복구하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
단말C는 n+3번째 프레임에서 맵 메시지 수신을 실패하여 통신을 수행하지 못하고, n+4번째 프레임에서 맵 메시지 수신을 성공하여 P-HARQ DL MAP IE를 해석한다. 이때, 단말C는 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값이 0이고, 'Persist_Change_Counter' 필드 값이 증가되었음을 확인함으로써, 맵 메시지 수신을 실패하였을 당시 할당 해제 또는 할당 변경이 발생하였음을 인지한다. 따라서, 단말C는 DeAlloc&MCS_Change_IE의 'Rank' 필드를 확인한다. 'Rank' 필드 확인 결과 'Rank' 필드 값인 1이 자신의 랭크보다 작기 때문에, 단말C는 'Delta_Duration' 필드 값에 따라 자신에게 할당된 슬롯들의 위치가 2개 슬롯들 앞으로 이동하였음을 인지한다.
상기 도 4를 참조하여 설명한 구체적인 예에서, 기지국은 별도의 요청없이 DeAlloc&MCS_Change_IE를 이력 정보로서 송신한다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 경우, 기지국은 요청받은 경우에만 DeAlloc&MCS_Change_IE를 이력 정보로서 송신한다. 즉, 맵 메시지 수신을 실패하였을 당시 할당 현황의 변경이 발생하였음을 인지한 단말은 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값의 증가치를 기지국으로 보고하고, 기지국은 단말로부터 보고된 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값의 증가치에 대응되는 할당 해제 또는 할당 변경 정보를 포함하는 적어도 하나의 DeAlloc&MCS_Change_IE를 이력 정보로서 다음 P-HARQ DL MAP IE 또는 P-HARQ UL MAP IE를 통해 송신한다. 이때, 단말은 별도의 메시지를 송신하거나, 또는, CQI(Channel Quality Information) 채널에 특정 코드를 송신함으로써, 'NumDeAlloc&MCSChange' 필드 값의 증가치를 기지국으로 알린다.
본 발명의 또 다른 실시 에에 따르는 경우, 기지국은 요청없이 DeAlloc&MCS_Change_IE를 이력 정보로서 소정 횟수 지속적으로 송신한 후, 요청받은 경우 다시 DeAlloc&MCS_Change_IE를 이력 정보로서 송신한다.
이하 본 발명은 상술한 방식에 따르는 기지국 및 단말의 구성 및 동작 절차를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 제어부(502), 스케줄러(504), 메시지생성기(506), 데이터버퍼(508), 부호화기(510), 심벌변조기(512), 부반송파매핑기(514), OFDM변조기(516), RF(Radio Frequency)송신기(518)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(502)는 상기 기지국의 전반적인 기능을 제어한다. 즉, 상기 제어부(502)는 상기 기지국 내의 다른 블록들의 동작을 위해 필요한 정보들을 제공하고, 각 블록의 동작 시점을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(502)는 상기 스케줄러(504)에게 스케줄링되어야 하는 서비스 플로우(service flow) 목록 정보 및 서비스 플로우별 트래픽 특성 정보 등을 제공한다. 또한, 상기 제어부(502)는 상기 부반송파매핑기(514)에게 상기 스케줄러(504)의 스케줄링 결과를 제공한다.
특히, 본 발명에 따라, 상기 제어부(502)는 고정 할당 영역의 자원 해제 또는 자원 변경에 따라 증가되는 카운터 변수를 관리한다. 즉, 상기 제어부(502)는 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수에 따라 상기 카운터 변수를 증가시키고, 카운터 변수 값을 상기 메시지생성기(506)로 제공한다. 또한, 상기 제어부(502)는 고정 할당 영역의 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보 송신을 제어한다. 이력 정보 송신에 대한 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(502)는 고정 할당 영역 내에서 자원 해제 또는 상기 자원 변경이 발생하면, 설정된 횟수만큼 상기 이력 정보를 지속적으로 송신하도록 제어한다. 이력 정보 송신에 대한 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(502)는 단말로부터 이력 정보 송신 요청이 발생한 경우, 상기 이력 정보를 송신하도록 제어한다.
상기 스케줄러(504)는 활성화되어있는 서비스 플로우의 데이터를 송수신하기 위해 무선 자원을 할당한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 스케줄러(504)는 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임의 일부 영역을 고정 할당 영역으로 지정하고, 상기 고정 할당 영역 내의 자원들을 단말들에게 할당한다. 이때, 상기 스케줄러(504)는 하향링크 프레임의 고정 할당 영역은 2차원적으로 지정하고, 상향링크 프레임의 고정 할당 영역은 1차원적으로 지정한다. 그리고, 상기 스케줄러(504)는 각 고정 할당 영역 내의 자원을 1차원적으로 할당한다. 고정 할당 영역 내의 자원을 1차원적으로 할당하는데 있어서, 자원 해제 발생 시 상기 스케줄러(504)는 묵시적 자원 이동 방식을 적용한다.
상기 메시지생성기(506)는 단말로 송신될 MAC(Media Access Control) 관리 메시지를 통신 규격에 따라 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(506)는 상기 스케줄러(504)의 자원 할당 결과를 알리기 위한 맵 메시지를 생성한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 메시지생성기(506)는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 나타내는 고정 할당 IE를 생성한다. 여기서, 상기 고정 할당 IE는 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 상기 카운터 변수 정보, 새로운 할당의 시작점 정보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 상기 고정 할당 IE는 고정 할당 영역 내의 자원 해제 또는 자원 변경 발생에 따라 증가하는 카운터 변수를 포함한다. 또한, 상기 고정 할당 IE는 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 포함한다. 여기서, 상기 이력 정보는 자원 해제 또는 자원 변경 발생 시점부터 소정 횟수 지속적으로 반복 포함되거나, 또는, 단말로부터의 요청에 따라 포함된다. 그리고, 상기 고정 할당 IE에서, 상기 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받는 자원의 식별 정보는 고정 할당 영역 내에서의 상대적 순서 정보로 표현된다. 예를 들어, 상기 고정 할당 IE 및 고정 할당 IE 내에 포함되는 IE들의 구성은 상기 <표 1> 내지 상기 <표 4>와 같다. 이때, 상기 메시지생성기(506)는 오버헤드를 고려하여 상기 <표 1>과 같은 구조에서 불필요한 일부 필드들을 제외한 고정 할당 IE를 생성할 수 있다.
상기 데이터버퍼(508)는 단말로 송신될 데이터를 임시 저장하며, 상기 스케줄러(504)의 자원 할당 결과에 따라 저장된 데이터를 출력한다. 상기 부호화기(510)는 상기 메시지생성기(506) 및 상기 데이터버퍼(508)로부터 제공되는 정보 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(512)는 채널 부호화된 비트열을 복조하여 복소심벌(complex symbol)들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(514)는 상기 스케줄러(504)의 자원 할당 결과에 따라 상기 복소심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(516)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(518)는 기저대역 신호를 RF대역 신호로 상향변환하고, 안테나를 통해 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 단말은 RF수신기(602), OFDM복조기(604), 부반송파디매핑기(606), 심벌복조기(608), 복호화기(610), 메시지해석기(612), 제어부(614)를 포함하여 구성된다.
상기 RF수신기(602)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 OFDM복조기(604)는 상기 RF수신기(602)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(606)는 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들 중 단말 자신에게 할당된 자원에 매핑된 신호를 추출한다. 상기 심벌복조기(608)는 복소심벌들을 복조하여 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(610)는 상기 비트열을 채널 복호화(channel decoding)하여 정보 비트열을 복원한다.
상기 메시지해석기(612)는 기지국으로부터 수신되는 MAC 관리 메시지들을 통신 규격에 따라 해석한다. 예를 들어, 상기 메시지해석기(612)는 자원 할당 정보를 알리기 위한 맵 메시지를 해석한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 메시지해석기(612)는 상기 맵 메시지 내에서 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 나타내는 고정 할당 IE를 해석한다. 여기서, 상기 고정 할당 IE는 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 새로운 할당의 시작점 정보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 상기 고정 할당 IE는 고정 할당 영역 내의 자원 해제 또는 자원 변경 발생에 따라 증가하는 카운터 변수 및 자원 해제 또는 자원 변경의 이력 정보를 포함한다. 그리고, 상기 고정 할당 IE에서, 상기 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받는 자원의 식별 정보는 고정 할당 영역 내에서의 상대적 순서 정보로 표현된다. 예를 들어, 상기 고정 할당 IE 및 고정 할당 IE 내에 포함되는 IE들의 구성은 상기 <표 1> 내지 상기 <표 4>와 같다.
상기 제어부(614)는 상기 단말의 전반적인 기능을 제어한다. 상기 기지국의 전반적인 기능을 제어한다. 즉, 상기 제어부(614)는 상기 기지국 내의 다른 블록들의 동작을 위해 필요한 정보들을 제공하고, 각 블록의 동작 시점을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(614)는 상기 메시지해석기(612)로부터 제공되는 자원 할당 정보를 이용하여 할당된 자원의 물리적인 위치를 파악하고, 상기 물리적인 위치 정보를 상기 부반송파디매핑기(606)로 제공한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 제어부(614)는 상기 고정 할당 IE에 포함된 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황을 파악한다. 예를 들어, 고정 할당 영역에서 자원을 고정 할당받은 경우, 상기 제어부(614)는 고정 할당 IE에 포함된 기 고정 할당된 자원 개수를 참조하여 자신의 랭크를 계산한다. 그리고, 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생한 경우, 상기 제어부(614)는 상기 자원 해제 또는 자원 변경 정보에 포함된 해제 또는 변경을 적용받는 자원의 순서 정보를 자신의 순서 정보와 비교함으로써, 자신에게 할당된 자원의 위치 변경 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 제어부(614)는 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받는 자원의 랭크를 확인하고, 자신의 랭크보다 작을 경우, 자신에게 할당된 자원의 위치를 이동시킨다. 만일, 특정 프레임에서 맵 메시지 수신을 실패하여 고정 할당 IE에 포함된 정보를 획득하지 못한 경우, 상기 제어부(614)는 다음 고정 할당 IE에 포함된 카운터 변수를 참조하여 맵 메시지 수신을 실패하였을 당시 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 여부를 판단한다. 그리고, 상기 제어부(614)는 자원 해제 또는 자원 변경의 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 복구한다. 예를 들어, 상기 고정 할당 IE 및 고정 할당 IE 내에 포함되는 IE들의 구성은 상기 <표 1> 내지 상기 <표 4>와 같다.
만일, 기지국이 단말의 요청에 따라 이력 정보를 송신하는 경우, 상기 제어부(614)는 수신하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경 정보를 요청한다. 예를 들어, 상기 제어부(614)는 기지국으로 카운터 변수의 증가치를 보고하도록 제어한다. 이때, 상기 카운터 변수의 증가치는 별도의 메시지를 이용하여 송신되거나, 또는, CQI 채널의 특정 코드를 이용하여 송신된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 7은 하나의 프레임에서 고정 할당 영역을 이용한 통신을 수행하는 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 기지국은 701단계에서 현재 프레임의 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하는지 확인한다. 만일, 현재 프레임의 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하지 않으면, 상기 기지국은 709단계로 진행한다.
반면, 현재 프레임의 고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하면, 상기 기지국은 703단계로 진행하여 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 횟수를 계산한다. 즉, 상기 기지국은 몇 건의 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하는지 확인한다.
이어, 상기 기지국은 705단계로 진행하여 계산된 횟수만큼 자원 해제 또는 자원 변경을 알리는 정보를 생성한다. 이때, 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받는 자원의 식별 정보는 고정 할당 영역 내에서의 상대적 순서 정보로 표현된다. 예를 들어, 상기 자원 해제 또는 자원 변경을 알리는 정보는 상기 <표 4>와 같이 구성된다.
상기 자원 해제 또는 자원 변경을 알리는 정보를 생성한 후, 상기 기지국은 707단계로 진행하여 계산된 횟수만큼 카운터 변수를 증가시킨다.
이후, 상기 기지국은 709단계로 진행하여 현재 프레임의 고정 할당 영역에서 새로운 자원 할당이 발생하는지 확인한다. 만일, 현재 프레임의 고정 할당 영역에서 새로운 자원 할당이 발생하지 않으면, 상기 기지국은 715단계로 진행한다.
반면, 현재 프레임의 고정 할당 영역에서 새로운 자원 할당이 발생하면, 상기 기지국은 711단계로 진행하여 새로운 자원 할당의 발생 횟수를 계산한다. 즉, 상기 기지국은 몇 건의 새로운 자원 할당이 발생하는지 확인한다.
이어, 상기 기지국은 713단계로 진행하여 계산된 횟수만큼 새로운 자원 할당을 알리는 정보를 생성한다. 예를 들어, 상기 새로운 자원 할당을 알리는 정보는 상기 <표 3>과 같이 구성된다.
이후, 상기 기지국은 715단계로 진행하여 현재 프레임에서 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보를 송신해야하는지 확인한다. 이때, 상기 이력 정보의 재송신 판단 기준은 본 발명의 구체적인 실시 예에 따라 달라진다. 예를 들어, 상기 이력 정보는 미리 설정된 횟수만큼 지속적으로 송신되거나, 단말로부터의 요청 발생 시 송신되거나, 또는, 요청없이 소정 횟수 지속적으로 재송신되고 요청 발생시 다시 재송신된다.
만일, 재송신해야하는 이력 정보가 존재하면, 상기 기지국은 717단계로 진행하여 현재 프레임에서 발생한 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 변경 정보, 이력 정보를 포함하는 고정 할당 IE를 송신한다. 여기서, 상기 고정 할당 IE는 상기 703단계에서 계산된 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 횟수 정보, 상기 707단계에서 증가된 카운터 변수 정보, 상기 711단계에서 계산된 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 새로운 할당이 시작되는 시작점 정보, 기 고정 할당된 자원 개수 정보를 더 포함한다. 예를 들어, 상기 고정 할당 IE는 상기 <표 1> 및 상기 <표 2>와 같다.
반면, 재송신해야하는 이력 정보가 존재하지 않으면, 상기 기지국은 719단계로 진행하여 현재 프레임에서 발생한 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 변경 정보를 포함하는 고정 할당 IE를 송신한다. 여기서, 상기 고정 할당 IE는 상기 703단계에서 계산된 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 횟수 정보, 상기 707단계에서 증가된 카운터 변수 정보, 상기 711단계에서 계산된 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 새로운 할당이 시작되는 시작점 정보, 기 고정 할당된 자원 개수 정보를 더 포함한다. 예를 들어, 상기 고정 할당 IE는 상기 <표 1> 및 상기 <표 2>와 같다.
상기 고정 할당 IE를 송신한 후, 상기 기지국은 721단계로 진행하여 고정 할당 영역의 자원 할당 결과에 따라 단말과 통신을 수행한다. 이때, 상기 기지국은 자원 해제 또는 자원 변경 발생 시 묵시적 자원 이동 방식을 적용하여 각 단말에게 할당된 자원의 위치를 조절한 후, 통신을 수행한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다. 도 8은 하나의 프레임에서 고정 할당 영역을 이용한 통신을 수행하는 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 단말은 801단계에서 고정 할당 IE가 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 단말은 프레임의 맵 메시지 영역에서 추출된 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 결과가 오류가 없는지 확인한다. 만일, 고정 할당 IE 수신을 실패하면, 상기 단말은 본 절차를 종료한다. 여기서, 상기 고정 할당 IE는 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 횟수 정보, 카운터 변수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 새로운 할당이 시작되는 시작점 정보, 기 고정 할당된 자원 개수 정보를 포함한다. 그리고, 할당 현황 변화에 따라, 상기 고정 할당 IE는 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 변경 정보, 이력 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 할당 IE는 상기 <표 1> 및 상기 <표 2>와 같다.
반면, 고정 할당 IE가 수신되면, 상기 단말은 803단계로 진행하여 자원 해제 또는 자원 변경을 나타내는 카운터 변수가 증가되었는지 확인한다. 만일, 상기 카운터 변수가 증가되지 않았다면, 즉, 이전에 수신된 고정 할당 IE에 포함된 카운터 변수와 현재 프레임에서 수신된 고정 할당 IE에 포함된 카운터 변수가 동일하면, 상기 단말은 817단계로 진행한다.
반면, 상기 카운터 변수가 증가되었다면, 즉, 현재 프레임에서 수신된 고정 할당 IE에 포함된 카운터 변수가 이전에 수신된 고정 할당 IE에 포함된 카운터 변수보다 크면, 상기 단말은 805단계로 진행하여 상기 카운터 변수의 증가치와 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수가 동일한지 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 상기 카운터 변수 증가의 원인이 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생만인지 확인한다. 만일, 상기 카운터 변수의 증가치와 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수가 동일하면, 상기 단말은 811단계로 진행한다.
반면, 상기 카운터 변수의 증가치와 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수가 동일하지 않으면, 즉, 상기 카운터 변수의 증가치가 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수보다 크면, 상기 단말은 807단계로 진행하여 이전 맵 메시지 수신을 실패하였을 당시 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하였음을 인지하고, 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보를 참조하여 할당 현황 정보를 복구한다. 다시 말해, 상기 단말은 상기 카운터 변수의 증가치만큼의 이력 정보를 참조하여 현재의 할당 현황 정보를 복구한다.
이후, 상기 단말은 809단계로 진행하여 현재 프레임에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하였는지 확인한다. 즉, 상기 단말은 상기 고정 할당 IE에 포함된 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경의 발생 횟수 값이 0이 아닌지 확인한다. 만일, 상기 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하지 않았으면, 상기 단말은 817단계로 진행한다.
반면, 상기 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하였으면, 상기 단말은 811단계로 진행하여 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받은 자원의 랭크를 자신의 랭크와 비교한다. 여기서, 상기 단말은 최초 자원을 고정 할당받을 당시 수신된 고정 할당 IE에 포함된 기 고정 할당된 자원 개수 정보를 이용하여 자신의 랭크를 계산함으로써 최초 랭크 정보를 획득하고, 이후의 자원 해제 및 자원 변경에 따라 자신의 랭크 정보를 지속적으로 관리함으로써 현재 프레임에서의 랭크 정보를 획득한다. 상기 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받은 자원의 랭크가 자신의 랭크보다 크면, 상기 단말은 자원 해제 또는 자원 변경 정보를 무시하고, 817단계로 진행한다.
상기 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받은 자원의 랭크가 자신의 랭크와 동일하면, 상기 단말은 813단계로 진행하여 자신에게 할당된 자원을 해제 또는 크기 변경시킨다. 여기서, 상기 크기 변경은 자원 변경일 경우 수행되며, 자원 해제 또는 자원 변경 정보에 포함된 자원 변화량 정보에 따라 수행된다. 예를 들어, 상기 자원 해제 또는 변경 정보는 상기 <표 4>와 같다.
상기 자원 해제 또는 자원 변경을 적용받은 자원의 랭크가 자신의 랭크보다 작으면, 상기 단말은 815단계로 진행하여 자원 해제 또는 자원 변경에 의한 자원 변화량에 따라 자신에게 할당된 자원의 위치를 이동시킨다. 여기서, 자원의 위치 이동은 자원 해제 또는 자원 변경 정보에 포함된 자원 해제량 정보 또는 자원 변화량 정보에 따라 수행된다. 예를 들어, 상기 자원 해제 또는 자원 변경 정보는 상기 <표 4>와 같다. 만일, 자원 해제 또는 자원 변경 정보가 다수개 존재하는 경우, 상기 단말은 각 자원 해제 또는 자원 변경 정보를 대상으로 상기 811단계 내지 815단계를 반복한다.
이후, 상기 단말은 817단계로 진행하여 확인된 고정 할당 영역의 할당 현황에 따라 기지국과 통신을 수행한다. 단, 상기 813단계에서 자원이 해제된 경우, 상기 단말은 고정 할당 영역을 통한 통신을 수행하지 않는다.
상기 도 8을 참조하여 설명한 실시 예에서, 상기 단말은 상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보가 존재한다고 판단되는 경우, 807단계에서 이력 정보를 통해 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 복구한다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 경우, 상기 단말은 상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보가 존재한다고 판단되는 경우, 기지국으로 상기 이력 정보의 송신을 요청한 후, 809단계로 진행한다.
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 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식에 따른 자원 할당 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 프레임 구조의 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 영역의 자원 사용 예를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식에 따른 자원 할당 예를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면.

Claims (25)

  1. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하면, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 증가시키는 제어부와,
    상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 생성하는 생성기와,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 송신기를 포함하고,
    상기 생성기는, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 생성 시, 해제 또는 변경을 적용받는 자원의 식별 정보를 상기 고정 할당 영역 내에서의 상대적 순서 정보로 표현하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경이 발생하면, 설정된 횟수만큼 상기 이력 정보를 지속적으로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    단말로부터의 요청이 발생한 경우, 상기 이력 정보를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 생성기는, 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 상기 카운터 변수 정보, 새로운 할당의 시작점 정보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 삭제
  6. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 수신하는 수신기와,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 해석함으로써, 자원 해제 또는 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 확인하는 해석기와,
    상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력(history) 정보의 존재 유무를 판단하고, 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 복구하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 자원 해제 또는 자원 변경 정보에 포함된 해제 또는 변경을 적용받는 자원의 순서 정보를 자신의 순서 정보와 비교함으로써, 자신에게 할당된 자원의 위치 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보는, 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 상기 카운터 변수 정보, 새로운 할당의 시작점 정보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기 고정 할당된 자원의 개수 정보를 이용하여 상기 고 정 할당 영역 내에서 자신에게 할당된 자원의 순서 정보를 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 삭제
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보가 존재한다고 판단되는 경우, 기지국으로 상기 이력 정보의 송신을 요청하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    고정 할당 영역에서 자원 해제 또는 자원 변경이 발생하면, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 증가시키는 과정과,
    상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력(history) 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 생성하는 과정과,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 자원 해제 또는 자원 변경 정보는, 상기 고정 할당 영역 내에서의 상대적 순서 정보로 표현된 해제 또는 변경을 적용받는 자원의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이력 정보는, 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경이 발생하면, 설정된 횟수만큼 지속적으로 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 이력 정보는, 단말로부터의 요청이 발생한 경우 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보는, 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 상기 카운터 변수 정보, 새로운 할당의 시작점 정 보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
  16. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 해석함으로써, 자원 해제 또는 자원 변경의 발생을 나타내는 카운터 변수를 확인하는 과정과,
    상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력(history) 정보의 존재 유무를 판단하고, 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 복구하는 과정과,
    상기 자원 해제 또는 자원 변경 정보에 포함된 해제 또는 변경을 적용받는 자원의 순서 정보를 자신의 순서 정보와 비교함으로써, 자신에게 할당된 자원의 위치 변경 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보는, 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 상기 카운터 변수 정보, 새로운 할당의 시작점 정보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 기 고정 할당된 자원의 개수 정보를 이용하여 상기 고정 할당 영역 내에서 자신에게 할당된 자원의 순서 정보를 계산하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 삭제
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력 정보가 존재한다고 판단되는 경우, 기지국으로 상기 이력 정보의 송신을 요청하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에 있어서,
    고정 할당 영역의 자원 해제 또는 자원 변경에 따라 증가하는 카운터 변수 및 상기 자원 해제 또는 상기 자원 변경에 대한 이력 정보를 포함하는 고정 할당 영역의 자원 할당 정보를 송신하는 기지국과,
    상기 카운터 변수를 참조하여 반영하지 못한 자원 해제 또는 자원 변경에 대한 이력(history) 정보의 존재 유무를 판단하고, 상기 이력 정보를 이용하여 고정 할당 영역의 할당 현황 정보를 복구하는 단말을 포함하고,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보는, 기 고정 할당된 자원의 개수 정보, 현재 프레임의 새로운 자원 할당 발생 횟수 정보, 현재 프레임의 자원 해제 또는 자원 변경 발생 횟수 정보, 상기 카운터 변수 정보, 새로운 할당의 시작점 정보, 새로운 자원 할당 정보, 자원 해제 또는 자원 변경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 삭제
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 고정 할당 영역의 자원 할당 정보는, 하기 표와 같은 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
    P_HARQ DL MAP IE{ GroupID Group ID NumPreAllocation Num of allocation befor current frame Persist_Allocation_Start_Pointer Start point of new persist allocation Persist_Change_Counter Persistent Change Counter NumNormalSubbust Num of non-persistent allocation IE NumDeAlloc&MCSChange Num of DeAloc&MCS_Change_IE NumPersistAllocation Num of Persistent allocation IE For(n=0; n<NumNormalSubburst; n++){ Normal_Subburst_IE() } For(n=0; n<NumDeAlloc&MCSChange; n++){ DeAlloc&MCS_Change_IE() } For(n=0; n<NumPersistAllocation; n++){ Persist_Allocation_Subburst_IE() }
    P-HARQ UL MAP IE{ GroupID Group ID NumPreAllocation Num of allocation befor current frame Persist_Allocation_Start_Pointer Start point of new persist allocation Persist_Change_Counter Persistent Change Counter NumNormalSubbust Num of non-persistent allocation IE NumDeAlloc&MCSChange Num of DeAloc&MCS_Change_IE NumPersistAllocation Num of Persistent allocation IE For(n=0; n<NumNormalSubburst; n++){ Normal_Subburst_IE() } For(n=0; n<NumDeAlloc&MCSChange; n++){ DeAlloc&MCS_Change_IE() } For(n=0; n<NumPersistAllocation; n++){ Persist_Allocation_Subburst_IE() }
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 새로운 자원 할당 정보는, 하기 표와 같은 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
    Persist_Allocation_Subburst_IE{ CID Connection ID of each MS Duration Allocation size DIUC(or UIUC) DIUC or UIUC used Repetition Repeition coding ACKCH index ACK Channel index
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 자원 해제 또는 자원 변경 정보는, 하기 표와 같은 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
    DeAlloc&MCS_Change_IE{ Type Type = 0 : De-allocation
    Type = 1 : MCS Change         If(Type==0){ Rank Rank of the de-allocated burst Duration Duration of the de-allocated burst } If(Type==1){ Rank Rank of the MCS changed burst DIUC(or UIUC) New DIUC(or UIUC) Delta_Duration Difference of the allocation size }
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