KR101645984B1

KR101645984B1 - 직교 주파수 분할 다중 통신 기반의 시스템에서 연속적인 자원 할당 지시 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101645984B1
Application number: KR1020100039403A
Authority: KR
Inventors: 라마크리스나 수드히르
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2016-08-05
Also published as: EP2247021A2; US8619688B2; WO2010126303A2; EP2247021A3; WO2010126303A3; US20100272036A1; EP2247021B1; KR20100118540A

Abstract

직교 주파수 분할 다중 통신 기반의 시스템에서 연속적인 자원 할당 지시 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 무선 네트워크에서 적어도 하나의 기지국과 통신할 수 있는 이동 단말 장치는, 적어도 하나의 안테나와, 상기 적어도 하나의 안테나에 연결되며, 적어도 하나의 기지국과 통신에 사용할 수 있는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋의 할당 정보를 수신하는 제어부와, 상기 제어부는 적어도 하나의 기지국으로부터 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 수신받고, 상기 적어도 하나의 자원 할당 정보는, 서브밴드 인덱스 필드와, 적어도 하나의 메시지 필드를 포함하며, 상기 제어부는 서브밴드 인덱스 필드와 적어도 하나의 메시지 필드를 사용하여 서브밴드 셋에 포함되는 적어도 하나의 서브밴드를 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

직교 주파수 분할 다중 통신 기반의 시스템에서 연속적인 자원 할당 지시 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR INDICATION OF CONTIGUOUS RESOURCE ALLOCATIONS IN OFDM-BASED SYSTEMS}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중 통신(OFDM) 방식의 시스템에서 연속 자원 할당을 지시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

셀룰러 통신 시스템에서, 소정 지역은 셀과 같은 영역들로 분리되며, 각 셀에 위치한 단말들은 단일 기지국에 의해 서비스된다. 상기 기지국은 하향링크와 같은 무선 경로를 통해 셀 내 특정 단말 혹은 복수의 단말들로 정보를 전송하고, 상기 단말들은 상향링크와 같은 무선 경로를 통해 상기 기지국으로 정보를 전송한다. 상기 상향링크와 하향링크를 통한 전송은 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplexing) 방식과 같이 동일한 시간 간격으로 서로 다른 주파수 대역에서 이루어지거나 시분할 복신(TDD: Time Division Duplexing) 방식과 같이 중첩되지 않은 시간 간격 동안에 동일한 주파수 대역에서 이루어질 수 있다. 몇몇의 시스템에서, 상기 상향링크 및 하향링크 전송은 직교 주파수 분할 다중 통신(OFDM) 변조 기반으로 이루어진다. 상기 OFDM 변조 방식에서, 무선 링크에 대해 이용 가능한 대역폭은 부반송파와 같은 복수의 작은 대역폭 단위로 구분된다.

상향링크에서 OFDM 변조로 인해 셀 내 단말들이 동시에 중첩되지 않는 부반송파 셋을 사용하여 기지국으로 전송하면, 기지국에 수신될 때, 어느 단말에서의 전송과 다른 모든 단말에서의 전송은 직교 렌더링 된다. 예를 들어, 단말 i가 부반송파 셋을 사용하여 기지국으로 상향링크 전송을 수행하고, 상기 부반송파 셋(Si)을 서로 다른 단말들이 중첩되지 않은 구간에 사용하면, 기지국에서 수신할 때, 상기 부반송파 셋(Si)을 통한 단말 i의 전송은 다른 모든 단말들 j에서 기지국으로의 전송과 인접하지 않는다. 여기서 상기 i와 j는 다른 값이다.

이와 유사하게, 하향링크에서 기지국이 중첩되지 않은 부반송파들을 이용하여 동시에 서로 다른 단말들로 전송하면, 어느 단말에서 다른 단말들에 대한 전송 방식은 상기 어느 단말에 대한 전송 방식에 직교하게 나타난다. 예를 들어, 기지국이 부반송파 셋(Si)를 이용하여 단말 i로 전송하고, 중첩되지 않은 부반송파 셋들을 이용하여 다른 단말들로 전송하면, 단말 i에서 수신할 때, 부반송파 셋(Si)을 통한 기지국으로부터의 전송은 상기 기지국에서 다른 모든 단말들 j로의 전송과 인접하지 않는다. 여기서 상기 i와 j는 다른 값이다. 이러한 OFDM 변조 방식의 속성은 상향링크에서 몇몇의 단말들과 기지국 간의 동시 통신 및 하향링크에서의 기지국과 몇몇의 단말들 간의 동시 통신을 허용한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 네트워크에서 단말과 기지국의 통신 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선 네트워크에서 기지국이 단말과의 통신을 위한 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋의 할당을 나타내는 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 단말로 전송하기 위한 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 네트워크에서 단말이 연속 할당 지시자(contiguous allocation indicator)를 통해 연속 인덱싱 기법과 비연속 인덱싱 기법 중 적어도 하나의 기법에 따라 자원 할당 메시지를 분석하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 적어도 하나의 기지국과 통신할 수 있는 이동 단말 장치는, 적어도 하나의 안테나와, 상기 적어도 하나의 안테나에 연결되며, 적어도 하나의 기지국과 통신에 사용할 수 있는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋의 할당 정보를 수신하는 제어부와, 상기 제어부는 적어도 하나의 기지국으로부터 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 수신하고, 상기 적어도 하나의 자원 할당 정보는, 서브밴드 인덱스 필드와, 적어도 하나의 메시지 필드를 포함하며, 상기 제어부는 SBI 필드와 적어도 하나의 메시지 필드를 사용하여 서브밴드 셋에 포함되는 적어도 하나의 서브밴드를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 적어도 하나의 기지국과 통신하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 기지국으로부터 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 자원 할당 메시지는 적어도 하나의 기지국과의 통신에서 사용하기 위한 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋의 할당을 식별하도록 구성되며, 적어도 하나의 자원 할당 메시지는, 서브밴드 인덱스(SBI : sub-band index) 필드, 적어도 하나의 메시지 필드를 포함하며, 서브밴드 인덱스 필드와 적어도 하나의 메시지 필드를 사용하여 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 적어도 하나의 단말과 통신하기 위한 기지국은, 적어도 하나의 안테나와, 적어도 하나의 안테나에 연결되고, 적어도 하나의 단말에 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋을 할당하도록 구성되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 적어도 하나의 단말로 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 전송하도록 구성되며, 적어도 하나의 자원 할당 메시지는, 서브밴드 인덱스(SBI : sub-band index) 필드, 적어도 하나의 메시지 필드를 포함하며, 여기서, 상기 적어도 하나의 자원 할당 메시지는 서브밴드 인덱스 필드와 적어도 하나의 메시지 필드를 기반으로 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋을 결정하는데 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 무선 네트워크에서 무선망 내 적어도 하나의 가입자국과 통신하기 위한 방법은, 기지국이, 적어도 하나의 가입자국으로 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 전송하는 과정을 포함하며, 여기서, 적어도 하나의 자원 할당 메시지는, 적어도 하나의 가입자국이 통신에 사용하기 위한 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋의 할당을 식별하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 자원 할당 메시지는, 서브밴드 인덱스(SBI : sub-band index) 필드, 적어도 하나의 메시지 필드를 포함하며, 상기 적어도 하나의 자원 할당 메시지는 서브밴드 인덱스 필드와 적어도 하나의 메시지 필드를 기반으로 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋을 결정하는데 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 통신 기반의 시스템에서 기지국이 단말과의 통신을 위한 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋의 할당을 나타내는 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 단말로 전송하고, 단말이 연속 할당 지시자(contiguous allocation indicator)를 통해 연속 인덱싱 기법과 비연속 인덱싱 기법 중 적어도 하나의 기법에 따라 자원 할당 메시지를 분석하여 자신에 할당된 자원을 판단함으로써, 연속적인 자원을 할당할 수 있으며, 이를 통해 기지국과 단말이 효과적으로 통신할 수 있는 효과가 있다.

도 1는 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 스트림들을 디코딩할 수 있는 무선 네트워크(100)를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 상세 구성을 도시하는 도면,
도 3는 본 발명의 실시 예에 따라 무선 가입자 단말을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 CRU(Contiguous Resource Unit)들을 포함하는 서브밴드(sub-band)를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서브밴드 전반의 무선 채널 상태의 예를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자원 할당 메시지를 도시하는 도면,
도 7 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 자원 할당 절차를 도시하는 도면, 및
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 자원 할당을 해석하는 절차를 예로 들어 도시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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. 또한, 이하 설명에서 기지국은 'Node B' 혹은 'base station' 일 수 있고, 셀은 '기지국' 혹은 기지국에 속한 '섹터'를 나타낼 수도 있다. 본 발명에서 '셀'과 '기지국'은 무선 시스템에서 교환 가능한 실제 전송 단위를 나타낸다. 또한, 이하 설명에서 단말은 '사용자 장치'(User Equipment or UE) 혹은 '가입자 장치(subscriber station)'를 의미한다.

도 1는 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 스트림들을 디코딩할 수 있는 무선 네트워크(100)를 도시하고 있다. 본 발명에서 상기 무선 네트워크(100)는 기지국(Base Station) 1(101), 기지국 2(102) 및 기지국 3(103)을 포함한다. 상기 기지국 1(101)은 상기 기지국 2(102) 및 상기 기지국 3(103)과 통신한다. 상기 기지국 1(101)은 인터넷, 사설 IP 네트워크, 혹은 다른 데이터 네트워크 같은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP) 네트워크(130)와 통신한다.

상기 기지국 2(102)는 기지국 1(101)을 통해, 상기 기지국 2(102)의 커버리지 영역(120) 내의 다수의 제 1 가입자 단말들로 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 접근(wireless broadband access)을 제공한다. 상기 다수의 제 1 가입자 단말들은 가입자 단말들(Subscriber Station: SS)(111 내지 116)을 포함한다. 상기 가입자 단말은 이동 전화, 이동 PDA 그리고 이동 단말(Mobile Station: MS) 같이 제한되지 않는 모든 무선 통신 기기일 수 있다. 실시 예에 따라, 단말 B(111)는 작은 사업장(B) 안에 위치할 수 있고, 단말 E(112)는 대규모 사업장(E)에 위치할 수 있고, 단말 HS(113)은 WiFi 핫스팟(HotSpot: HS) 안에 위치할 수 있고, 단말 R(114)는 거주지 안에 위치할 수 있으며, 단말 M들(115, 116)은 이동 기기(M)일 수 있다.

기지국 3(103)은 기지국 1(101)을 통해, 상기 기지국 3(103)의 커버리지 영역(125) 내의 다수의 제 2 가입자 단말들로 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 접근(wireless broadband access)을 제공한다. 상기 다수의 제 2 가입자 단말들은 단말 M들(115, 116)을 포함한다. 다른 실시 예에 따라, 기지국 2(102)와 기지국 3(103)은 기지국 1(101)을 통해 우회적으로 연결되는 것 이외에, 광섬유, DSL, 케이블 혹은 T1/E1 라인 같은 유선 광대역 연결의 수단에 의해 인터넷 혹은 다른 제어기 유닛(controller unit)에 직접 연결될 수 있을 것이다.

다른 실시 예에 따라, 상기 기지국 1(101)은 소수의 혹은 다수의 기지국들과 통신할 수 있다. 더욱이, 상기 도 1에서는 6명의 가입자 단말들만 도시하고 있으나, 무선 네트워크(100)는 6명의 가입자 단말들뿐만 아니라 그 이상의 가입자 단말들에 무선 광대역 접속을 제공할 수 있다. 상기 단말 M들(115, 116)은 커버리지 영역 1(120)과 커버리지 영역 2(125)의 가장자리에 위치해 있다. 상기 단말 M들(115, 116)은 각각 기지국 2 및 3(102, 103)과 통신하고, 각각 서로 간섭을 주는 셀-에지 장치들(cell-edge devices)이라 칭한다. 예를 들어, 기지국 2(102)와 단말 M(116)은 기지국 3(103)과 단말 M(115) 간의 통신에 간섭을 일으킬 수 있다. 또한, 기지국 3(103)과 단말 M(115)은 기지국 2(102)와 단말 M(116) 간의 통신에 간섭을 일으킬 수 있다.

실시 예에 따라, 기지국 1 내지 3(101 내지 103)은 IEEE-802.16e 표준 같은 IEEE-802.16e WMAN(Wireless Metropolitan Area Network) 표준을 사용하여 서로 간에 통신할 수 있고, 가입자 단말들(111 내지 116)과 통신할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, HIPERMAN 무선 대도시망(wireless metropolitan area network) 표준 같은 다른 무선 프로토콜이 적용될 수 있다. 기지국 1(101)은 무선 백홀에 사용된 기술(technology)에 의존하여 가시거리(line-of-sight) 혹은 비가시거리(non-line-of-sight)를 통해 직접 기지국 2(102) 및 기지국 3(103)과 통신할 수 있다. 기지국 2(102)와 기지국 3(103)은 OFDM/OFDMA 기술을 사용하여 각각 가입자 단말들(111 내지 116)과 비가시거리를 통해 통신할 수 있다.

BS 2(102)는 기업과 관련된 단말 E(112)로 T1 레벨 서비스를 제공하고, 중소기업과 관련된 단말 B(111)에 부분(fractional) T1 레벨 서비스를 제공할 수 있다. 기지국 2(102)는 공항, 카페, 호텔 혹은 대학 캠퍼스에 위치해 있는, WiFi 핫스팟에 연결된 단말 HS(113)를 위한 무선 백홀을 제공할 수 있다. 기지국 2(102)는 단말R 및 M들(114, 115, 116)에 디지털 가입자 회선(Digital Subscriber Line: DSL) 레벨 서비스를 제공할 수 있다.

상기 가입자 단말들(111-116)은 데이터, 비디오, 화상 원격 회의, 혹은 다른 광대역 서비스에 접속하기 위해 네트워크(130)로의 광대역 접속을 이용할 수 있다. 실시 예에 따라, 하나 이상의 가입자 단말들(111-116)은 WiFi WLAN의 액세스 포인트(Access Point: AP)와 연결될 수 있다. 상기 단말 M(116)은 무선 랩톱컴퓨터, PDA(personal data assistant), 노트북, 휴대용 단말기(handheld device) 혹은 무선 기기를 포함하는 많은 모바일 기기 중 하나이다. 예를 들어, 상기 단말 R(114)은 무선 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 게이트웨이, 혹은 다른 기기일 수 있다.

점선들(Dotted lines)은 실례와 설명을 위해 대략 원 형태의 커버리지 영역(120, 125)에 근사한 정도들을 나타낸다. 상기 커버리지 영역 1 및 2(120, 125)와 같이 기지국에 대한 커버리지 영역들은 자연적인 혹은 인위적인 장애물(obstructions)과 연관된 무선환경 하에서의 변화(variations)와 기지국들의 구성에 의해, 불규칙 모양들을 포함하는 다른 모양으로 표현될 수 있다.

또한, 상기 기지국들에 대한 커버리지 영역들은 시간이 흐르면서 일정하지 않고, 기지국 및 가입자 단말들의 송신전력레벨 변화, 날씨 상태 그리고 다른 요인들에 기반하여 동적으로 확장되거나 축소되어 변한다. 실시 예에 따라, 기지국 2(102) 및 기지국 3(103)의 커버리지 영역 1 및 2(120, 125)의 반지름은 상기 기지국 2(102) 및 기지국 3(103)에서 2km 이하부터, 약 50km까지 범위 내에서 확장된다.

종래에 알려진 바와 같이, 상기 기지국 1 내지 3(101 내지 103)과 같은 기지국들은 커버리지 영역 내에서 다수의 섹터들을 지원하기 위해 방향성 안테나를 사용할 수 있다. 상기 도 1에서, 상기 기지국 2(102) 및 기지국 3(103) 각각은 대략적으로 커버리지 영역 1 및 2(120, 125)의 중심에 도시된다. 다른 실시 예에 따라, 상기 방향성 안테나의 사용은 상기 기지국을 커버리지 영역의 가장자리 가까이에 위치시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 기지국은 원뿔 형태(cone-shaped) 혹은 배 모양(pear-shaped)의 커버리지 영역의 한 점에서 위치할 수 있다.

BS 1(101)에서 네트워크(130)로의 연결은 중앙 집중식 사무실 혹은 POP(point-of-presence) 기반의 다른 회사에 위치한 서버들로의 광대역 연결(예: 광케이블)을 포함한다. 상기 서버들은 인터넷 프로토콜 기반의 통신을 위한 인터넷 게이트웨이와 음성 기반 통신을 위한 교환 전화망(Public Switched Telephone Network: PSTN) 게이트웨이에 대한 통신을 제공한다. VoIP(voice-over-IP) 음성기반 통신들의 경우에, 트래픽은 PSTN 게이트웨이 대신 상기 인터넷 게이트웨이로 직접 포워딩된다. 상기 서버들, 인터넷 게이트웨이 및 PSTN 게이트웨이는 상기 도 1에 도시되지는 않는다. 다른 실시 예에 따라, 상기 네트워크(130)로의 연결은 다른 네트워크와 장치들에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따라, 하나 이상의 기지국들(101-103) 및/혹은 하나 이상의 가입자 단말들(111-116)은 MMSE-SIC 알고리즘을 사용하여 다수의 송신안테나들로부터 결합된 데이터 스트림으로 수신된 다수의 데이터 스트림을 디코딩할 수 있는 수신기를 포함한다. 하기에서 상세하게 상술한 바와 같이, 상기 수신기는 데이터 스트림의 특성과 관련된 세기(strength)에 따라 산출된 각 데이터 스트림을 위한 디코딩 예측 값(decoding prediction metric)을 바탕으로 데이터 스트림들을 위한 디코딩 순서(decoding order)를 결정할 수 있다. 따라서, 일반적으로, 상기 수신기는 먼저 신호 세기가 가장 큰 데이터 스트림을 디코딩하고, 신호 세기가 다음으로 큰 데이터 스트림을 디코딩할 수 있다. 그 결과, 상기 수신기의 디코딩 성능은 임의로 스트림을 디코딩하는 수신기 혹은 최적의 순서를 찾기 위해 가능한 모든 디코딩 순서들을 검색하는 수신기와 같이 복잡하지 않은 기정의된 순서로 스트림들을 디코딩하는 수신기를 비교하여 개선된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 상세 구성을 도시하고 있다. 도 2에 도시된 기지국 2(102)의 구성은 설명의 편의를 위한 것이며, 다른 실시 예에 따라 상기 기지국 2(102)는 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경될 수 있다.

BS 2(102)는 기지국 제어기(Base Station Controller: BSC)(210)와 기지국 송수신기 서브 시스템(Base Transceiver Subsystem: BTS)(220)을 포함한다. 상기 기지국 제어기(210)는 무선통신 네트워크 내에서 특정 셀들에 대한 기지국 송수신기 서브 시스템(220)을 포함하여 무선 통신 자원을 관리하는 기기이다. 상기 기지국 송수신기 서브 시스템(220)은 RF 송수신기들, 안테나들 그리고 각 셀 사이트 내에 위치한 다른 전자 장치로 구성된다. 이 장치는 공조기기(air conditioning units), 난방기기(heating units), 전원공급 기기(electrical supplies), 전화회선 인터페이스(telephone line interfaces) 그리고 RF 송수신기들을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 설명의 명료성과 단순성을 위해, 각각의 셀들(121, 122, 123)에서 상기 기지국 송수신기 서브 시스템(220)과 상기 기지국 송수신기 서브 시스템(220)에 연결된 상기 기지국 제어기(210)는 각각의 기지국들(101, 102, 103)에 의해 집합적으로 표현된다.

상기 BSC(210)는 BTS(220)을 포함하여 셀 사이트(121)에서 자원을 관리한다. 상기 BTS(220)는 BTS 제어기(225), 채널 제어기(235), 송수신부 인터페이스(IF)(245), RF 송수신부(250), 및 안테나 배열(255)을 포함한다. 채널 제어기(235)는 바람직한 채널 요소(240)를 포함하는 다수의 채널 요소들을 포함한다. 또한 BTS(220)는 메모리(260)을 포함한다. BTS(220) 내에 포함된 전형적인 메모리(260)는 오직 실례를 위한 것이다. 상기 메모리(260)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 기지국 2(102)의 다른 부분에 위치할 수 있다.

상기 BTS 제어기(225)는 BTS(220)의 전반적인 동작을 제어하고, BSC(210)와 통신하는 운용 프로그램을 실행하는 프로세싱 회로 및 메모리를 포함한다. 일반적 조건 하에서, 상기 BTS 제어기(225)는 채널 요소(240)를 포함하는 채널 제어기(235)의 동작을 명령한다. 여기서, 상기 채널 요소(240)는 많은 채널 요소들을 포함하며, 순방향 채널들과 역방향 채널들로 양방향 통신한다. 순방향 채널은 신호들이 기지국에서 단말기로 전송되는 채널(하향링크 통신으로 칭함)로 칭한다. 역방향 채널은 신호들이 단말기에서 기지국으로 전송되는 채널(상향링크 통신으로 칭함)로 칭한다. 본 발명의 실시 예에서, 채널 요소들은 OFDMA 프로토콜에 따라 셀(120) 내 단말기들과 통신한다. 송수신부 IF(245)는 채널 제어기(240)와 RF 송수신부(250) 사이의 양방향 채널 신호들을 전송한다. 상기 RF 송수신부(250)는 단일 기기로써, 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 송신기와 수신기로 분리될 수 있다.

안테나 배열(255)은 기지국 2(102)의 커버리지 영역에서 RF 송수신부(250)로부터 수신된 순방향 채널 신호들을 단말기들로 전송한다. 성가 안테나 배열(255)은 또한 기지국 2(102)의 커버리지 영역에서 단말기들로부터 수신된 역방향 채널 신호들을 상기 RF 송수신부(250)로 전달한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 안테나 배열(255)은 커버리지 영역에서 각각의 안테나 섹터가 120도로 송수신하는 3개 섹터 안테나와 같은 멀티 섹터 안테나이다. 추가로, RF 송수신부(250)는 송수신 동작 동안에 안테나 배열(255) 내 다른 안테나들 중에서 선택하기 위한 안테나 선택부(antenna selection unit)를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따라, BTS 제어기(225)는 메모리(260)에 저장된 운용 시스템(Operating System: OS)과 자원 할당을 위한 프로세서들 같은 실행 프로그램들을 운영할 수 있다. 상기 메모리(260)는 하나의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(computer readable medium)일 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리(260)는 마이크로 프로세서 혹은 다른 컴퓨터 관련 시스템 혹은 방법을 사용하기 위한, 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어, 혹은 데이터를 포함(contain)/저장(store)/통신(communicate)/전파(propagate)/ 혹은 전송(transmit)할 수 있는 전자적(electronic), 마그네틱(magnetic), 전자기(electromagnetic), 광(optical), 전자 광(electro-optical), 전기기계적(electro-mechanical), 및 다른 물리적 기기(physical device)일 수 있다. 메모리(260)는 RAM(Random Access Memory)을 포함하고, 메모리(260)의 다른 부분은 ROM(Read-Only Memory)으로 동작하는 플래시 메모리를 포함한다.

상기 BSC(210)는 기지국 1 내지 3(101,102, 103) 사이의 통신을 유지할 수 있도록 작동한다. 기지국 2(102)는 무선 연결(131)을 통하여 기지국 1(101) 및 기지국 3(103)과 통신한다. 실시 예에 따라, 무선 연결(131)은 선로(wire-line) 연결일 수 있다.

도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 가입자 단말을 도시하고 있다. 상기 도 3에 설명된 무선 가입자 단말(116)의 구현은 오직 실례로 위한 것으로, 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 사용될 수 있을 것이다.

무선 가입자 단말 M(116)은 안테나(305), RF(Radio Frequency) 송수신부(310), 송신 처리 회로(315), 마이크(320), 그리고 수신 처리 회로(325)를 포함한다. 또한, 상기 단말 M(116)은 스피커(330), 주 처리부(340), 입출력(I/O) 인터페이스(IF)(345), 키패드(350), 표시부(355), 및 메모리(360)를 포함한다. 상기 메모리(360)는 기본 OS 프로그램(361)과 애플리케이션들 및/혹은 자원 할당(362)을 결정하기 위한 명령(instructions)들을 구성한다.

상기 RF(Radio Frequency) 송수신부(310)는 안테나(305)를 통해 무선망(100)의 기지국에 의해 송신된 입력 RF 신호를 수신한다. 상기 RF 송수신부(310)는 상기 수신 RF 신호를 하향변환하여 IF(Intermediate Frequency) 혹은 기저대역 신호를 생성한다. 상기 IF 혹은 상기 기저대역 신호는 상기 IF 혹은 상기 기저대역 신호에 대한 필터링, 디코딩, 양자화 등의 처리를 수행하는 수신 처리 회로(325)로 전달된다. 상기 수신 처리 회로(325)는 처리된 기저대역 신호(예 : 음성 데이터)를 스피커(330)로 전달하거나 추가적인 처리(예 : 웹 브라우져)를 위해 상기 기저대역 신호를 상기 주처리부(340)로 전달한다.

상기 송신 처리 회로(315)는 마이크(320)로부터의 아날로그 혹은 디지털 음성 데이터를 제공받고, 상기 주처리부(340)로부터의 다른 외부 출력 기저대역 데이터(예 : 웹 데이터, 이메일, 양방향 비디오 게임 데이터)를 제공받는다. 상기 송신 처리 회로(315)는 상기 외부 출력 기저 대역 데이터를 인코딩, 다중화 및 양자화하여 처리된 기저대역 혹은 IF 신호를 생성한다. 상기 RF 송수신부(310)는 상기 송신 처리 회로(315)로부터 처리된 기저대역 혹은 IF 신호를 제공받는다. 상기 RF 송수신부(310)는 상기 기저대역 혹은 IF 신호를 상향변환하여 상기 안테나(305)를 통해 송신될 RF 신호를 생성한다.

본 발명의 실시 예에 따라, 상기 주처리부(340)는 마이크로프로세서(microprocessor) 혹은 마이크로컨트롤러(microcontroller)일 수 있다. 상기 메모리(360)는 상기 주처리부(340)와 연결된다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 메모리(360)는 RAM(Random Access Memory) 및 ROM(Read Only Memory)와 같이 동작하는 플레쉬 메모리(Flash memory)를 포함할 수 있다.

상기 주처리부(340)는 상기 단말(116)의 전반적인 동작을 제어하기 위해 상기 메모리(360)에 저장된 기본 OS(Operating System) 프로그램(361)을 실행한다. 예를 들어, 상기 주처리부(340)는 순방향 채널 신호를 수신하고, 역방향 채널 신호를 송신하도록 상기 RF 송수신부(310), 상기 수신 처리 회로(325) 및 상기 송신처리회로(315)를 널리 알려진 방식에 따라 제어한다.

상기 주처리부(340)는 상기 메모리(360)에 저장된 다른 프로세스들 및 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 주처리부(340)는 프로세스를 실행하기 위한 요청에 따라 상기 메모리(360)에서 데이터를 이동시킬 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 주처리부(340)는 자원 할당(362)을 결정하기 위한 프로세스들 즉, 프로그램을 실행한다. 상기 주처리부(340)는 기지국(102)으로부터 수신된 신호에 따라 혹은 상기 기본 OS 프로그램(361)에 근거하여 상기 자원 할당(362)을 결정하기 위한 프로세스를 실행한다. 또한, 상기 주처리부(340)는 입출력 인터페이스(345)와 연결된다. 상기 입출력인터페이스(345)는 상기 단말(116)과 랩탑(lap-top) 컴퓨터 혹은 휴대 컴퓨터(handheld computer) 같은 다른 장치를 연결할 수 있는 기능을 제공한다. 즉, 상기 입출력 인터페이스(345)는 상기 주처리부(340) 및 상기 주변기기들 간의 연결 경로이다.

상기 주처리부(340)는 키패드(350) 및 표시부(355)와 연결된다. 상기 단말(116)의 사용자는 상기 단말(116)로 데이터를 입력하기 위해 상기 키패드(350)를 사용한다. 상기 표시부(355)는 텍스트 및 웹사이트로부터의 제한적인 그래픽들을 표현할 수 있는 LCD(Liquid Crystal Display)일 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 표시부(355)는 다른 종류의 표시 수단으로 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 CRU(Contiguous Resource Unit)들을 포함하는 서브밴드(sub-band)를 도시하고 있다. 상기 도 4에 도시된 서브밴드(400)는 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경될 수 있다.

OFDM 기반 시스템에서, 기지국(102)에서 단말들(111 내지 116)로 및 단말들(111 내지 116)에서 기지국(102)으로의 송신이 발생되는 기본 시간 단위를 OFDM 심볼이라고 한다. 상향링크에 있어서, 단말들(111 내지 116)에 의한 송신은 중첩되지 않는 부반송파 셋(set)들이 사용되도록 조절되며, 각 단말은 기지국(102)에 의해 어느 부반송파를 통해 상기 기지국(102)으로 송신할지 지시받는다. 유사하게, 하향링크에 있어서, 기지국(102)은 상기 단말들(111 내지 116)로의 송신이 중첩되지 아니한 부반송파 셋들을 사용하도록 하며, 각 단말은 기지국(102)에 의해 어느 부반송파를 통해 상기 기지국(102)으로 수신할지 지시받는다.

어느 부반송파 셋이 상향링크 송신에 이용되는지 혹은 어느 부반송파 셋이 하향링크 송신에 이용되는지에 대한 단말들로의 지시는 자원 할당 메시지(Resoure Allocation Message)들에 의해 전달된다. 상기 자원 할당 메시지들은 자원 할당 영역(Resource Allocation Region)이라 하는 부반송파 셋을 통해 상기 기지국(102)에 의해 송신된다. 예를 들어, 특정 단말 혹은 단말들 그룹을 위한 몇몇 자원 할당 메시지들은 상기 자원 할당 영역의 일부 부반송파들을 통해 전달될 수 있다.

상기 단말들(111 내지 116) 각각은 자원 할당 영역을 인지하며, 상기 단말들(111 내지 116) 각각은 상기 자원 할당 영역에서 상기 자원 할당 메시지들을 수신하고, 디코딩하고, 해석함으로써 자신이 상향링크 송신에 사용할 부반송파 셋 혹은 하향링크 수신에 사용할 부반송파 셋을 확인한다.

하향링크에서 상기 기지국(102)에 의한 상기 단말들(111 내지 116)로의 송신과 상향링크에서 상기 단말들(111 내지 116)에 의한 상기 기지국(102)으로의 송신을 위해 유효한 상기 부반송파 셋들은 크게 2개의 카테고리 즉, 분산 자원(distributed resources) 및 연속 자원(contiguous resources)으로 구분된다. 먼저, 자원의 논리적 인덱스(logical index)는 할당을 위해 참조되는 인덱스이며, 물리적 자원으로 변환되어 기지국 혹은 단말이 할당이 지시하는 물리적 자원을 결정할 수 있도록 한다.

상기 분산 자원은 DRU(Distributed Resource Unit)들의 셋으로, 상기 DRU는 알려진 크기(부반송파 개수 혹은 OFDM 심볼 개수 단위)의 서브셋(subset) 및 부반송파들의 논리적인 인덱스들의 서브셋이고, 상기 DRU에서 논리적 인덱스에서 연속적인 부반송파들은 물리적 송신 대역폭에서의 위치에서 연속적이지 않다. 상기 분산 자원을 통한 송신은 수신단에게 전체 유효 대역폭의 전체 혹은 상대적으로 큰 범위의 채널 상태의 평균화 효과를 발생시킨다.

상기 연속 자원은 CRU(Contiguous Resource Unit)들의 셋으로, 상기 CRU는 알려진 크기(부반송파 개수 혹은 OFDM 심볼 개수 단위)의 서브셋(subset) 및 물리적으로 연속된 부반송파들로 구성된 부반송파들의 논리적인 인덱스들의 서브셋이고, 상기 CRU에서 논리적 인덱스에서 연속적인 부반송파들은 물리적으로도 연속적이다.

서브밴드(400)는 서브밴드에 포함된 부반송파들의 셋이 물리적으로 연속되도록 미리 결정된 개수의 CRU들(405)로 구성된다. 상기 서브밴드(400) 자원은 '주파수 선택적(frequency selective)' 송신을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 상기 서브밴드(400)는 전체 유효 대역폭의 작은 부분에 걸쳐있거나, 혹은 샘플(sample)일 수 있다. 상기 서브밴드(400) 내의 모든 부반송파들이 물리적으로 연속하기 때문에 상기 서브밴드(400) 전반의 채널 상태는 일반적으로 유사할 것이다. 상기 단말(116)은 전체 대역폭 전반의 무선 채널 상태에서 넓은 변화를 겪는다. 상기 단말(116)은 전체 대역폭을 구성하는 다수의 서브밴드들(400) 전반의 무선 채널 상태를 측정하고, 측정 결과를 상기 기지국(102)으로 피드백할 수 있다. 이에 따라, 상기 기지국(102)은 양호한 서브밴드들(400)을 이용하여 상기 단말(116)로의 송신을 스케줄링할 수 있다.

도 4는 WiMAN 시스템에서 하나의 프레임을 도시하고 있다. 예를 들어, CRU 405는 OFDM 심볼당 18개의 물리적으로 연속적인 부반송파들 × 6개의 OFDM 심볼들로 구성되는 부반송파-OFDM 심볼 격자로 구성된다. 상기 서브밴드(400)는 4개의 CRU들(405)을 포함하며, 24개의 연속적인 부반송파들 × 5개 OFDM 심볼들로 구성된 격자 구조를 갖는다. 서브밴드 내의 72개의 부반송파들은 물리적으로 연속한다. 상기 도 4에 도시된 6개의 OFDM 심볼들 및 4개의 CRU들(405), 18개의 부반송파들로 구성된 서브밴드(400)는 본 발명에 따른 일 실시 예이며, 다른 실시 예에 따라 다른 개수의 심볼, CRU 및 부반송파를 포함하도록 구성될 수도 있다. 또한, 다른 실시 예에 따라, 10MHz 시스템에 12개 서브밴드들이 존재하거나, 20MHz 시스템에 24개의 서브밴드들이 존재할 수 있다.

"IEEE 802.16e-2005, IEEE Standard for Local and metropolitan area network-part 16: Air Interface for fixed and mobile broadband wireless access systems, -Amended 2: Physical and Medium Access Control layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Band" 및 "IEEE Std. 802.16-2004/Cor1-2005, Corrigendum 1, December 2005"에 따른 IEEE 802.16e 시스템은 상술한 특징을 채용한 OFDM 기반 시스템의 일 예이다. 상기 IEEE 802.16e 시스템에서, 자원 할당 메시지는 맵(map) 메시지로 지칭될 수 있고, 상기 자원 할당 영역은 맵 영역으로 지칭될 수 있다.

"IEEE 802.16m-09/0010r1, Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems, March 2008"에 따른 IEEE 802.16m은 상술한 특징을 채용한 OFDM 기반 시스템의 다른 일 예이다. 상기 IEEE 802.16m 시스템의 경우, 다음과 같은 특수화가 적용된다.

서브밴드 자원을 살펴보면, 서브밴드 자원을 상기 단말(116)에 할당하는 것을 고려한다. 즉, 상기 단말(116)에게 하향링크에서 특정 서브밴드를 통한 수신 혹은 상향링크에서 특정 서브밴드를 통한 송신을 알리는 것을 고려한다. 우수한 무선 링크의 대역폭 일부를 통해 송신을 수행하도록 서브밴드들을 사용하기 위해, 연속적이지 않은 논리적인 인덱스들을 갖는 서브밴드의 셋들을 시그널(signal)하기 위한 능력이 중요하다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서브밴드 전반의 무선 채널 상태의 예를 도시하고 있다. 상기 도 5는 10MHz 시스템(500)을 도시하고 있다.상기 10MHz 시스템(500)은 12개의 서브밴드들(400)을 포함한다. 무선 채널 상태(505)는 상기 서브밴드들(400)에 전반에 걸쳐 변화한다. 예를 들어, 상기 무선 채널 상태(505)는 서브밴드1(400b), 서브밴드6(400g), 서브밴드7(400h), 서브밴드8(400i)에서 열악하다. 그러나, 상기 무선 채널 상태(505)는 서브밴드2(400c), 서브밴드3(400d), 서브밴드4(400e), 서브밴드5(400f), 서브밴드9(400j), 서브밴드10(400k), 서브밴드11(400l)에서 우수하다.

상기 기지국(102)은 다수의 자원들을 상기 단말(116)로 할당할 수 있다. 이후, 상기 기지국(102)은 상기 단말(116)로 자원 할당 정보를 송신한다. 또한, 상기 기지국(102)은 다수의 자원들을 상기 단말(115)로 할당하고, 상기 단말(115)로 자원 할당 정보를 송신한다. 예를 들어, 상기 도 5를 참고하면, 상기 기지국은 상기 서브밴드2(400c), 서브밴드3(400d), 서브밴드4(400e), 서브밴드5(400f), 서브밴드9(400j), 서브밴드 10(400k) 및 서브밴드 11(400l)을 상기 단말(116)로 할당할 수 있다. 여기서, 상기 서브밴드2(400c), 서브밴드3(400d), 서브밴드4(400e), 서브밴드5(400f), 서브밴드9(400j), 서브밴드10(400k) 및 서브밴드11(400l)은 비연속적인 자원 인덱스들을 갖는다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자원 할당 메시지를 도시하고 있다. 상기 도 6에 도시된 자원 할당 메시지(600)는 본 발명의 실시 예로서, 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경할 수 있을 것이다.

상기 기지국(102)은 상기 자원 할당 메시지(600)를 상기 단말(116)로 송신한다. 상기 자원 할당 메시지(600)는 CAI(Contiguous Allocation Indicator)(605)를포함할 수 있다. 상기 CAI는 CONTIGUOUS_ALLOCATION_INDICATOR 필드로 지칭되는 하나 혹은 다수의 비트들로 구성되는 필드이며, 상기 단말(116)이 자원 할당의 적어도 하나의 부분을 해석하기 위한 정보를 포함한다.

상기 자원 할당 메시지(600)는 메시지 지시자 개수(610)를 포함할 수 있다. 상기 메시지 지시자 개수(610)는 MUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION 필드로 지칭되는 하나 혹은 다수의 비트들로 구성되는 필드이며, 상기 단말(116)이 할당이 전달되는 자원 할당 메시지의 개수들을 알 수 있게 한다. 상기 MUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION은 1로 설정되거나(N=1), 1보다 큰 값으로 설정될 수 있다(N>1).

시스템에서, 상기 자원 할당 메시지 내의 필드들은 크기, 비트 수 등에서 제한될 수 있다. 예를 들어, 서브밴드들의 별개의 할당들의 총 개수가 상기 자원 할당 메시지 내의 필드의 허여된 크기에 의해 지시할 수 있는 범위를 초과할 수 있다. 또한, 하나의 메시지에서 할당의 일부만이 지시되고, 자원 할당 메시지가 대부분의 경우를 커버(cover)하도록 다수의 비트들로 설계될 수 있다. 또한, 할당은 다수의 메시지들을 통해 지시될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 연속 규칙(concatenation rule)이 적용된다. 상기 연속 규칙은 다수의 메시지들을 이용한 넓은 범위의 할당을 지시하기 위해 SBI 필드의 효과적인 결합을 유동적인 방법으로 허용한다. 예를 들어, 12개의 서브밴드들 및 7비트 SBI 필드(615)의 경우, 서브밴드 할당의 128개의 조합이 상기 7 비트로 지시될 수 있다. 그러나, 2개의 할당 메시지들이 이용되는 경우, 상기 연속 규칙에 의하면, 하나의 연속된 할당 메시지는 인덱싱을 위해 14비트를 포함한다. 앞선 12비트는 12개 서브밴드들의 임의적인 할당 여부를 나타내는 비트맵으로서 사용될 수 있다.

예를 들어, 모바일(mobile)에 대한 무선 채널 상태는 전체 대역폭 혹은 대역폭의 큰 부분에서 전반적으로 유사할 수 있다. 이 경우를 주파수 플렛(frequency flat) 채널이라 한다. 이 경우, 상기 기지국(102)은 연속적인 서브밴드들을 할당한다. 이에 따라, 상기 단말(116)은 연속적 혹은 비연속적 할당이 이루어지는지에 따라 상기 SBI 필드(615)를 해석한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 자원 할당 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 상기 도 7에 도시된 프로세스(700)에 대해 설명하지만 다른 형태로 변경될 수도 있다.

단말(116)은 기지국(102)으로부터 자원 할당 메시지(600)를 수신한다. 여기서, 상기 자원 할당 메시지는 CAI(605), 메시지 지시자 개수(610) 및 SBI 필드(615)를 포함한다. 705단계에서 상기 단말(116)은 상기 메시지 지시자 개수(610)가 하나의 할당 메시지를 나타내는지 혹은 적어도 두 개의 할당 메시지들을 나타내는지 확인한다. 예를 들어, 상기 단말(116)은 “NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION=1.”을 만족하는지 확인한다.

상기 메시지 지시자 개수(610)가 적어도 두 개의 할당 메시지를 나타내는 것으로 확인된 경우(NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION>1), 상기 단말(116)은 710단계에서 SBI 필드(615)를 연결(concatenate)한다. 상기 단말(116)은 할당 정보를 전달하는 모든 자원 할당 메시지의 모든 SBI 필드(615)들을 연결한다. 상기 단말(116)은 비트맵으로부터 모든 할당 정보 또는 일부분의 할당 정보를 분석한다. 예를 들어, 연결된 SBI 필드(615)의 각각의 부분은 특정 서브밴드(400)의 로컬 인덱스(local index)에 대응시킬 수 있다. 여기서, “1”은 대응되는 서브밴드에 할당되었음을 나타내고, “0”은 대응되는 서브밴드(400)에 할당되지 않음을 나타낸다. 이후, 상기 단말(116)은 기지국(102)과의 UL/DL 통신을 위해 할당된 서브밴드들을 활용할 수 있다.

한편, 상기 메시지 지시자 개수(610)가 하나의 할당 메시지를 나타내는 것으로 확인된 경우(NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION=1), 상기 단말(116)은 715단계에서 CAI(605)의 값을 결정한다. 상기 CAI(605)의 값이 1인 경우(CONTIGUOUS_ALLOCATION_INDICATOR=1), 상기 단말(116)은 720단계에서 연속 인덱싱 기법(contiguous indexing scheme)에 따라 SBI필드(615)를 분석한다. 여기서, 상기 연속 인덱싱 기법은 연속된 로컬 인덱스들을 서브밴드(400)들에 할당하는 기법을 나타낸다. 예를 들어, 상기 연속 인덱싱 기법을 사용하는 경우, 상기 SBI(615)의 일부분은 할당을 통해 가장 낮은(lowest) 서브밴드 논리적 인덱스로 명기할 수 있고, 상기 SBI(615)의 또 다른 일부분은 할당을 통해 가장 높은(highest) 서브밴드 논리적 인덱스로 명기할 수 있으며, 상기 할당은 모든 서브밴드(400)들과 논리적 인덱스들 사이에 위치하여 구성된다. 여기서, 상기 논리적 인덱스는 가장 낮은 인덱스들과 가장 높은 인덱스들을 포함한다. 그러므로, 상기 단말(116)은 서브밴드(400)들의 연속 할당의 시작을 확인하기 위해 SBI(615)의 일부분을 사용하고, 서브밴드(400)들의 연속 할당의 마지막을 확인하기 위해 SBI(615)의 또 다른 일부분을 사용할 수 있다. 이후, 상기 단말(116)은 기지국(102)과의 상/하향링크 통신을 위해 할당된 서브밴드들을 활용할 수 있다.

한편, 상기 CAI(605)의 값이 0인 경우(CONTIGUOUS_ALLOCATION_INDICATOR=0), 상기 단말(116)은 725단계에서 비연속 인덱싱 기법(non-contiguous indexing scheme)에 따라 SBI 필드(615)를 분석한다. 상기 비연속 인덱싱 기법은 비연속된 로컬 인덱스들을 서브밴드(400)들에 할당하는 기법을 나타낸다. 이후, 상기 단말(116)은 기지국(102)과의 상/하향링크 통신을 위해 할당된 서브밴드들을 활용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자원 할당 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 상기 도 8에 도시된 프로세스(700)에 대해 설명하지만 다른 형태로 변경될 수도 있다.

단말(116)은 10MHz의 802.16m 시스템에서 기지국(102)으로부터 자원 할당 메시지(600)를 수신한다. 여기서, 상기 10MHz의 802.16m 시스템은 12개의 서브밴드들(400)을 포함한다. 여기서, 상기 자원 할당 메시지는 CAI(605), 메시지 지시자 개수(610) 및 SBI 필드(615)를 포함한다. 상기 단말(116)은 805단계에서 상기 메시지 지시자 개수(610)가 하나의 할당 메시지를 나타내는지 확인한다. 예를 들어, 상기 단말(116)은 “NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION=1.”을 만족하는지 확인한다.

예를 들어, 상기 단말(116)은 메시지 지시자 개수(610)가 두 개의 할당 메시지(N=2)를 포함하는지 확인한다. 따라서, 상기 단말(116)은 상기 805단계에서 상기 메시지 지시자 개수(610)가 적어도 두 개의 할당 메시지를 나타내는 것을 확인한다(NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION>1). 그러므로, 상기 단말(116)은 810단계에서 SBI 필드(615)를 연결한다. 상기 단말(116)는 첫 번째 메시지의 8비트 SBI 필드(615)와 두 번째 메시지의 8비트 SBI 필드(615)를 연결시켜 16비트 SBI 필드를 구성한다. 상기 단말(116)은 비트맵으로 16비트 SBI 필드의 16비트들 중 처음 12비트들을 분석한다. 예를 들어, 상기 단말(116)은 비트맵을 진리 지표(truth table)로 판단할 수 있다. 예를 들어: j가 0보다 크거나 같고 12보다 작으며(0≤j<12), j번째 비트가 0인 경우, j번째 SB에 할당하지 않고, j번째 비트가 1인 경우, j번째 SB에 할당한다.

다른 예를 들어, 상기 단말(116)은 메시지 지시자 개수(610)가 한 개의 할당 메시지(N=1)를 포함하는지 확인한다. 따라서, 상기 단말(116)은 상기 805단계에서 상기 메시지 지시자 개수(610)가 한 개의 할당 메시지를 나타내는 것을 확인한다(NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION=1). 그러므로, 상기 단말(116)은 815단계에서 CAI(605)의 값을 확인한다. 상기 CAI(605)의 값이 1인 경우(CONTIGUOUS_ALLOCATION_INDICATOR=1), 상기 단말(116)은 820단계에서 연속 인덱싱 기법(contiguous indexing scheme)에 따라 SBI필드(615)를 분석한다. 여기서, 상기 연속 인덱싱 기법은 연속된 로컬 인덱스들을 서브밴드(400)들에 할당하는 기법을 나타낸다. 상기 단말(116)은 가장 낮은(lowest)_SB 인덱스를 확인하기 위해 8비트 SBI(615)의 처음 4비트를 사용한다. 4비트로 16 값을 나타낼 수 있는 경우, 12개의 서브밴드들(400)은 10MHz의 802.16m 시스템에서 이용할 수 있다. 상기 단말(116)은 가장 높은(highest)_SB 인덱스를 확인하기 위해 8비트 SBI(615)의 마지막 4비트를 사용한다. 상기 할당은 모든 서브밴드(400)들과 논리적 인덱스들 사이에 위치하여 구성된다. 상기 할당은 가장 낮은 SB 인덱스와 가장 높은 SB 인덱스를 포함한다(Lowest_SB_Index≤SB≤Highest_SB_Index).

한편, 상기 CAI(605)의 값이 0인 경우(CONTIGUOUS_ALLOCATION_INDICATOR=0), 상기 단말(116)은 825단계에서 비연속 인덱싱 기법(non-contiguous indexing scheme)에 따라 SBI필드(615)를 분석한다. 상기 단말(116)은 LUT(Look Up Table) 또는 LUT 셋을 사용하여 8비트 SBI를 분석한다. SBI 필드(615)의 256 값 각각을 위해 상기 LUT는 SB(400) 할당의 특정 결합을 나타낸다.

상기 메시지 지시자 개수(610)는 자원 할당 메시지(600)의 부분으로 전송되지 않는다. 상기 단말(116)은 다른 방법(other means)을 통해 자원 할당을 암시하는 자원 할당 메시지의 개수를 결정할 수 있다. 이하 설명은 상기 도 7 과 유사하게 구성되지만, 상기 NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION 필드는 자원 할당 메시지의 개수를 할당하는 다른 방법으로부터 교체(replace)될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자원 할당 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 상기 도 7에 도시된 프로세스(700)에 대해 설명하지만 다른 형태로 변경될 수도 있다.

예를 들어, CONTIGUOUS_ALLOCATION_INDICATOR는 자원 할당 메시지를 포함하지 않는다. 이에 따라, 상기 단말(116)은 CAI(605)를 암시적으로 결정한다. 상기 단말(116)은 기지국(102)으로부터 자원 할당 메시지(600)를 수신한다. 여기서, 상기 자원 할당 메시지는 CAI(605), 메시지 지시자 개수(610) 및 SBI 필드(615)를 포함한다. 상기 단말(116)은 905단계에서 상기 메시지 지시자 개수(610)가 하나의 할당 메시지를 나타내는지 확인한다. 예를 들어, 상기 단말(116)은 “NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION=1.”을 만족하는지 확인한다.

상기 메시지 지시자 개수(610)가 적어도 두 개의 할당 메시지를 나타내는 것으로 확인된 경우(NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION>1), 상기 단말(116)은 910단계에서 SBI 필드(615)를 연결(concatenate)한다. 상기 단말(116)은 할당 정보를 운송하는 모든 자원 할당 메시지의 모든 SBI 필드(615)들을 연결한다. 상기 단말(116)은 비트맵으로부터 모든 할당 정보 또는 일부분의 할당 정보를 분석한다. 예를 들어, 연결된 SBI필드(615)의 각각의 부분은 특정 서브밴드(400)의 로컬 인덱스(local index)에 대응시킬 수 있다. “1”은 대응되는 서브밴드에 할당되었음을 나타내고, “0”은 대응되는 서브밴드(400)에 할당되지 않음을 나타낸다.

한편, 상기 메시지 지시자 개수(610)가 하나의 할당 메시지를 나타내는 것으로 확인된 경우(NUM_MSGS_CARRYING_ALLOCATION=1), 상기 단말(116)은 915단계에서 연속 인덱싱 기법(contiguous indexing scheme)에 따라 SBI필드(615)를 분석한다. 여기서, 상기 인덱싱 기법은 서브밴드들(400)에 할당하는 기법을 나타낸다.

상술한 설명에서는 기지국과 단말이 다수의 안테나를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 상기 기지국과 단말이 하나의 안테나를 포함하는 경우에도 적용 가능함은 물론이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

210: BSC 220: BTS
225: BTS 제어기 235: 채널 제어기
245: 송수신부 인터페이스 250:RF 송수신부
255: 안테나 배열 305: 안테나
310: RF 송수신부(310) 315: 송신 처리 회로
320: 마이크 325: 수신 처리 회로
330: 스피커 340: 주 처리부
345: 입출력(I/O) 인터페이스 350: 키패드
355: 표시부 360: 메모리

Claims

무선 네트워크에서 이동 단말의 장치에 있어서,
적어도 하나의 기지국으로부터 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 수신하는 제어부를 포함하며,
상기 자원 할당 메시지는,
서브밴드 인덱스 필드; 및
상기 자원 할당 메시지의 개수를 나타내는 메시지 필드를 포함하며,
상기 제어부는 상기 메시지 필드가 두 개의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 상기 두 개의 할당 메시지 중 제 1 자원 할당 메시지의 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 두 개의 할당 메시지 중 제 2 자원 할당 메시지의 제 2 서브밴드 인덱스 필드를 연결하고,
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱스 필드가 연결된 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 식별하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 연결된 서브밴드 인덱스 필드의 일부를 비트맵(bitmap)으로 해석하고,
상기 해석에 기반하여 자원 할당에 대응되는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋(set)을 식별하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 메시지 필드가 하나의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 더 식별하는 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드들의 조합을 식별하기 위해 상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드를 해석하는 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드에 기반하여 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드의 가장 높은(highest) 논리적 인덱스(logical index)와 가장 낮은(lowest) 논리적 인덱스 중 적어도 하나를 식별하는 장치.
무선 네트워크에서 이동 단말의 동작 방법에 있어서,
적어도 하나의 기지국으로부터 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 수신하는 과정;
상기 자원 할당 메시지는,
서브밴드 인덱스 필드; 및
상기 자원 할당 메시지의 개수를 나타내는 메시지 필드를 포함하며,
상기 메시지 필드가 두 개의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 상기 두 개의 자원 할당 메시지 중 제 1 자원 할당 메시지의 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 두 개의 자원 할당 메시지 중 제 2 자원 할당 메시지의 제 2 서브밴드 인덱스 필드를 연결하는 과정; 및
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱스 필드가 연결된 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 식별하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 연결된 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 식별하는 과정은,
상기 연결된 서브밴드 인덱스 필드의 일부를 비트맵(bitmap)으로 해석하는 과정; 및
상기 해석에 기반하여 자원 할당에 대응되는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋(set)을 식별하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 메시지 필드가 하나의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 식별하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 식별하는 과정은,
상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드들의 조합을 식별하기 위해 상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드를 해석하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드를 해석하여 자원 할당을 식별하는 과정은,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드에 기반하여 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드의 가장 높은(highest) 논리적 인덱스(logical index)와 가장 낮은(lowest) 논리적 인덱스 중 적어도 하나를 식별하는 과정을 포함하는 방법.
무선 네트워크에서 기지국의 장치에 있어서,
적어도 하나의 이동 단말로 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 송신하는 제어부를 포함하며,
상기 자원 할당 메시지는,
서브밴드 인덱스 필드; 및
상기 자원 할당 메시지의 개수를 나타내는 메시지 필드를 포함하며,
상기 제어부는 상기 메시지 필드가 두 개의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 제 1 서브밴드 인덱스 필드를 포함하는 제 1 자원 할당 메시지, 및 제 2 서브밴드 인덱스 필드를 포함하는 제 2 자원 할당 메시지를 포함하는 적어도 두 개의 자원 할당 메시지를 전송하고,
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱스 필드는 상기 적어도 하나의 이동 단말에 의해 연결되도록 구성되며,
상기 제 1 서브밴드 인덱스와 상기 제 2 서브밴드 인덱스가 연결된 서브밴드 인덱스 필드는 자원 할당을 나타내는 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱스 필드가 연결된 서브밴드 인덱스 필드는, 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋(set)을 나타내는 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제어부는, 상기 메시지 필드가 하나의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 상기 하나의 자원 할당 메시지를 전송하며,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드는 상기 자원 할당을 나타내는 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드는 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드들의 조합을 나타내는 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드는 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드의 가장 높은(highest) 논리적 인덱스(logical index)와 가장 낮은(lowest) 논리적 인덱스 중 적어도 하나를 나타내는 장치.
무선 네트워크에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
적어도 하나의 이동 단말로 적어도 하나의 자원 할당 메시지를 송신하는 과정을 포함하며,
상기 자원 할당 메시지는,
서브밴드 인덱스 필드; 및
상기 자원 할당 메시지의 개수를 나타내는 메시지 필드를 포함하며,
적어도 하나의 자원 할당 메시지를 송신하는 과정은,
상기 메시지 필드가 두 개의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 제 1 서브밴드 인덱스 필드를 포함하는 제 1 자원 할당 메시지, 및 제 2 서브밴드 인덱스 필드를 포함하는 제 2 자원 할당 메시지를 포함하는 적어도 두 개의 자원 할당 메시지를 전송하는 과정을 포함하고,
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱 필드는 상기 적어도 하나의 이동 단말에 의해 연결되도록 구성되며,
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱스 필드가 연결된 서브밴드 인덱스 필드는 자원 할당을 나타내는 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제 1 서브밴드 인덱스 필드와 상기 제 2 서브밴드 인덱스 필드가 연결된 서브밴드 인덱스 필드는, 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드 셋(set)을 나타내는 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 메시지 필드가 하나의 자원 할당 메시지를 나타내는 경우, 상기 하나의 자원 할당 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하며,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드는 상기 자원 할당을 나타내는 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드는 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드를 포함하는 서브밴드들의 조합을 나타내는 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 하나의 자원 할당 메시지의 서브밴드 인덱스 필드는 상기 자원 할당에 대응하는 적어도 하나의 서브밴드의 가장 높은(highest) 논리적 인덱스(logical index)와 가장 낮은(lowest) 논리적 인덱스 중 적어도 하나를 나타내는 방법.
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