KR101674421B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청 정보를 송수신하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청 정보를 송수신하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청에 관한 것으로, 단말의 동작은, 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 정보를 생성하는 과정과, 대역폭 요청 채널을 통해 상기 대역폭 요청 정보로부터 생성되는 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 송신하는 과정과, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지에 따라 요청된 상향링크 자원에 대한 허여(grant)를 수신하는 과정과, 허여된 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신하는 과정을 포함한다.

Description

광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청 정보를 송수신하기 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING UPLINK BANDWIDTH REQUEST INFORMATION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템의 대역폭 요청(bandwidth request) 채널에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 대역폭을 요청하기 위해 사용하는 대역폭 요청 채널의 송수신 및 변조를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템은 기지국이 스케줄러를 이용하여 다수의 단말들에게 시간/주파수/공간 자원을 할당하고 스케줄링하는 다중 접속 기법(multiple access scheme)을 사용한다. 상기 다중 접속 기법을 사용하는데 있어서, OFDMA 채널에서 각 단말이 사용할 수 있는 자원이 서로 충돌하지 않도록 기지국 스케줄러에서 엄격하게 관리하여야 한다. 만약, 단말이 기지국에게 상향링크를 통해서 보내야 할 상향링크 트래픽이 발생하면, 해당 상향링크 트래픽을 전송할 수 있는 대역폭 자원을 할당해 줄 것을 기지국에 사전에 요청한다. 이때, 단말에게 할당된 자원이 없는 상황에서 요청이 이루어져야 하는 경우, 상향링크 대역폭을 요청할 가능성이 있는 모든 단말이 접근할 수 있는 자원을 사용하는 것이 일반적이다.
도 1은 종래 기술에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 시그널링 절차를 도시하고 있다. 상기 도 1을 참고하면, 단말(170)은 다수의 대역폭 요청 레인징 코드(BW REQ ranging code)들 중 하나를 임의로 선택하고, 모든 단말이 접근할 수 있는 자원 또는 대역폭 요청 채널에 할당된 시간/주파수/공간 자원을 통해 선택된 레인징 코드를 기지국으로 송신한다(102단계). 이에 따라, 기지국(160)은 상기 대역폭 요청 레인징 코드의 송신을 검출하고, 상기 대역폭 요청 코드가 상기 대역폭 요청 채널을 통해 전달될 수 있는 대역폭 요청 레인징 코드들 중 하나인지 판단한 후, 모든 단말들이 디코딩할 수 있도록 만들어진 메시지를 통해서 미리 정의된 크기의 상향링크 자원을 할당하여 준다(104단계). 상기 단말(170)은 자신이 선택하고 대역폭 요청 채널을 통해 송신한 대역폭 요청 레인징 코드에 대해서 상향링크 자원이 할당되어 있으면, 자신의 MS-ID(Mobile Station-IDentifier), CID(Connection ID) 또는 스테이션 ID(Station ID)와 상향링크 트래픽의 전송에 필요한 대역폭 등의 대역폭 요청 정보를 지정된 형식(format)(예 : 대역폭 요청 헤더(BW request header))에 따라 전송한다(106단계). 따라서, 상기 104단계에서 할당되는 상향링크 자원의 크기는 상기 지정된 형식의 정보가 전송 가능한 크기가 되도록 미리 정의되어야 한다. 상기 기지국(160)은 대역폭 요청 헤더를 디코딩하여, 대역폭 요청을 시도하는 MS-ID 및 원하는 상향링크 자원의 크기를 구할 수 있다. 상기 기지국(160)은 상기 MS-ID 및 자원 크기를 상향링크 스케줄러에 반영하고, 스케줄러가 허용하는 시점에 해당 단말이 요청한 양(amount)만큼의 상향링크 자원을 허여(grant)한다(108단계). 상기 단말(170)은 상향링크 자원이 허여(grant)되면, 큐(queue)에 저장된 상향링크 트래픽을 전송한다(110단계). 이때, 추가로 상향링크 자원이 필요한 경우, 상향링크 대역폭 요청 절차가 상기 102단계에서부터 다시 시작하지 않도록, 상기 단말(170)은 대역폭 요청 정보를 상기 트래픽과 함께 피기백(piggyback) 방식으로 송신할 수 있다.
상술한 종래의 대역폭 요청 시그널링 절차는 5개의 단계들을 포함한다. 각 단계는 인코딩/디코딩 및 경쟁을 요구하며, 이로 인해 각 시그널링마다 1개 이상의 프레임(frame)이 소요된다. 즉, 상술한 5단계 대역폭 요청 과정으로 인해 상향링크 트래픽이 생성된 후 상향링크 자원이 할당되기까지 시간 지연이 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 채널을 이용하여 상향링크 대역폭을 요청하고 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 대역폭 요청의 시간 지연을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 동시에 이용하여 상향링크 대역폭을 요청하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 대역폭 요청 방법은, 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 정보를 생성하는 과정과, 대역폭 요청 채널을 통해 상기 대역폭 요청 정보로부터 생성되는 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 송신하는 과정과, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지에 따라 요청된 상향링크 자원에 대한 허여(grant)를 수신하는 과정과, 허여된 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 대역폭 할당 방법은, 대역폭 요청 채널을 통해 단말로부터 대역폭 요청 지시자가 수신되는지 판단하는 과정과, 상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 수신되는지 판단하는 과정과, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지로부터 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 정보를 구성하는 과정과, 상기 대역폭 요청 정보에 의해 요청되는 상향링크 자원을 할당하는 과정과, 상기 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 정보를 생성하는 프로세서와, 대역폭 요청 채널을 통해 상기 대역폭 요청 정보로부터 생성되는 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 송신하고, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지에 따라 요청된 상향링크 자원에 대한 허여(grant)를 수신하고, 허여된 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 대역폭 요청 채널을 통해 단말로부터 대역폭 요청 지시자가 수신되는지 판단하고, 상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 수신되는지 판단한 후, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지로부터 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 정보를 구성하고, 상기 대역폭 요청 정보에 의해 요청되는 상향링크 자원을 할당하는 프로세서와, 상기 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 수신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 절차의 레이턴시(latency)를 5단계에서 3단계로 감소시키고, 제안하는 대역폭 요청 지시자의 직교 시퀀스 인덱스 선택 방법에 의해 대역폭 요청 메시지의 디코딩 오류나 실패 알람(false alarm)의 검출에 의한 오류의 영향을 감소시켜서, 대역폭 요청 채널의 송수신 성능을 향상시키고, 시스템 용량 낭비를 막을 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 시그널링 절차를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 시그널링 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 시그널링 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 채널의 물리 구조를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말 및 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.
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 상향링크 대역폭 요청의 시간 지연을 감소시키기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명한다.
실시간(RT : Real Time) 서비스와 같이 지연에 민감한 서비스를 지원하기 위해서, 종래의 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차는 간소화되어야 한다. 레이턴시(latency) 감소는 대역폭 요청 시그널링 절차에 포함되는 단계의 수를 줄임으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 다음과 같은 대역폭 요청 시그널링 절차를 제안한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 시그널링 절차를 도시하고 있다.
상기 도 2를 참고하면, 단말(270)은 자신의 식별 정보 및 전송하고자 하는 상향링크 트래픽의 타입(type) 및 대역폭 크기에 대한 정보의 전체 또는 일부를 포함하는 미리 정의된 형식에 따른 대역폭 요청 메시지를 대역폭 요청 채널을 통해 송신한다(202단계). 여기서, 상기 식별 정보는 MS-ID(Mobile Station-IDentifier), CID(Connection ID) 또는 스테이션 ID(Station ID)가 될 수 있다.
상기 대역폭 요청 메시지를 수신한 기지국(260)은 상기 대역폭 요청 메시지를 디코딩(decoding)한다. 이때, 다수의 단말들에 의해 송신된 대역폭 요청 메시지들의 경쟁이 발생하지 아니한 경우, 상기 기지국(260)은 상기 대역폭 요청 메시지를 디코딩한 결과를 이용하여 대역폭 요청을 시도하는 단말의 식별 정보(예 : MS-ID, CID 또는 스테이션 ID) 및 요구하는 상향링크 자원의 크기를 알 수 있다. 상기 기지국(260)은 확인된 정보를 상향링크 스케줄러에 반영하고, 스케줄러가 허용하는 시점에 상기 단말(270)이 요청한 양만큼의 상향링크 자원을 허여(grant)한다(204단계).
상향링크 자원을 허여(grant)받은 상기 단말(270)은 큐(queue)에 저장된 상향링크 트래픽을 전송한다(206단계). 이때, 추가로 상향링크 자원이 필요한 경우, 상향링크 대역폭 요청 절차를 상기 202단계에서부터 다시 시작하지 않도록, 상기 단말(270)은 상기 상향링크 트래픽과 함께 피기백(piggyback) 방식으로 대역폭 요청 정보를 송신할 수 있다.
상기 도 2에 도시된 절차를 종래의 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차와 비교하면, 상기 도 2에 도시된 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차는 실시간 서비스와 같이 지연에 민감한 서비스를 지원하는데 보다 효율적이다. 하지만, 상기 5단계 대역폭 요청 절차의 경우, 다수의 단말들이 동일한 대역폭 요청 코드를 선택하지 아니하는 한, 기지국은 하나의 대역폭 요청 채널 내에서 여러 단말들의 대역폭 요청을 모두 처리해 줄 수 있다. 이와 달리, 상기 3단계 대역폭 요청 절차의 경우, 다수의 단말들이 동시에 대역폭 요청 메시지들을 송신하면, 기지국은 모든 대역폭 요청 메시지들을 디코딩할 수 없다. 단, 기지국이 다중 수신 안테나(mutiple receive antenna)를 사용하는 경우, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술(technique)을 활용하여 다수의 대역폭 요청 메시지들을 각각 디코딩할 수 있다. 하지만, 최대 디코딩 가능한 메시지의 개수는 기지국의 수신 안테나의 개수로 제한되기 때문에, 여전히 경쟁 확률은 종래의 5단계 대역폭 요청 절차에 비해서 매우 높고, 기지국의 디코딩 복잡도가 현저하게 증가될 수 있다.
상술한 두 가지 대역폭 요청 시그널링 절차들의 장점을 모두 취하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 대역폭 요청 시그널링 절차를 제안한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 대역폭 요청 시그널링 절차에 따르면, 각 단말은 자신이 대역폭 요청하는 상향링크의 트래픽의 QoS(Quality of Service)에 따라서 대역폭 요청 방식을 달리한다. 즉, 실시간 서비스와 같은 지연 민감한 서비스인 경우 단말은 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 시도하고, BE(Best Effort)와 같은 지연에 민감하지 않은 비 실시간 서비스인 경우 단말은 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 시도하여 경쟁 확률을 낮추도록 한다. 예를 들어, 상기 실시간 서비스는 VoIP(Voice over Internet Protocol) 패킷, 스트리밍 비디오(streaming video)와 같은 시간-긴급(time-urgent) 패킷, 실시간 서비스에서의 TCP ACK(Transmission Control Protocol ACKnowledge)을 포함한다. 상기 본 발명의 다른 실시 예에 따른 대역폭 요청 시그널링 절차를 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 시그널링 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 단말(370)은 다수의 대역폭 요청 코드들 중 하나를 임의로 선택하고, 선택된 코드를 대역폭 요청 지시자로서 전송한다(302단계). 여기서, 상기 대역폭 요청 지시자는 대역폭 요청 프리앰블(preamble)로 지칭될 수 있다. 이때, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 대역폭 요청 채널은 대역폭 요청 지시자(indicator) 부분(portion) 및 대역폭 요청 메시지 부분(portion)의 두 개 부분(part)들로 분리되어 구성된다. 이에 따라, 상기 단말(370)이 요청하는 상향링크 트래픽의 서비스가 지연에 민감한 서비스이면, 상기 단말은 자신의 식별 정보(예 : MS-ID, CID 또는 스테이션 ID), 전송하고자 하는 상향링크 트래픽의 타입 및 요구하는 대역폭 크기에 대한 정보의 전체 또는 일부를 포함하는 미리 정의된 형식의 대역폭 요청 메시지를 상기 대역폭 요청 메시지 부분을 통해 함께 전송한다. 반대로, 상향링크 트래픽이 BE와 같은 비실시간 서비스이면, 상기 단말(370)은 상기 대역폭 요청 지시자만을 전송하고, 상기 대역폭 요청 메시지는 전송하지 아니한다. 여기서, 상기 대역폭 요청 메시지는 빠른 접속 메시지(quick access message)라 지칭될 수 있다.
이에 따라, 기지국(360)은 상기 대역폭 요청 채널의 대역폭 요청 지시자 부분에서 전송 가능성이 있는 모든 대역폭 요청 지시자 코드들의 검출을 시도한다. 특정 대역폭 요청 지시자 코드가 검출되는 경우, 상기 기지국(360)은 대역폭 요청 메시지 부분에서 상기 코드에 대응하는 대역폭 요청 메시지의 디코딩을 시도한다. 만일, 상기 대역폭 요청 지시자 코드가 검출되었으나 대역폭 요청 메시지는 수신되지 않았다고 판단되거나, 또는, 대역폭 요청 메시지의 신호 품질(signal quality)이 3단계 대역폭 요청 절차를 통해 직접 상향링크 트래픽을 허여할 만큼 충분히 높지 않다고 판단되면, 상기 기지국(360)은 상기 대역폭 요청 지시자만이 송신되었다고 판단한다. 이에 따라, 상기 기지국(360)은 모든 단말들이 디코딩할 수 있도록 만들어진 메시지를 통해서 검출된 코드에 대해 대역폭 요청 헤더를 전송할 수 있을 만큼의 미리 정의된 크기의 상향링크 자원만을 할당 및 허여한다(304단계). 여기서, 상기 모든 단말들이 디코딩할 수 있도록 만들어진 메시지는 브로드캐스트(broadcast) ID를 이용하여 커버링(covering)된 맵 메시지일 수 있다. 예를 들어, 상기 신호 품질은 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사, 채널에서의 전력 측정, LLR(Log Likelihood Ratio) 측정, 채널 품질 측정 등을 기준하여 판단될 수 있다. 이때, 상기 도 3에 도시되지 아니하였지만, 상기 기지국은 검출된 지시자들이 무엇인지를 알리는 메시지를 송신할 수 있다.
반면, 상기 대역폭 요청 지시자 코드 및 상기 대역폭 요청 메시지가 모두 수신되고, 신호 품질도 충분히 높다고 판단되는 경우, 상기 기지국(360)은 대역폭 요청 헤더를 송신하지 아니하고 상기 대역폭 요청 메시지를 통해서 요청된 자원을 상향링크 스케줄러에 직접 반영함으로써 상기 3단계 대역폭 요청 절차에 따른다. 이 경우, 상기 304단계 및 이하 306단계는 생략되고, 상기 기지국(360)은 이하 308단계로 진행한다.
상기 대역폭 요청 레인징 코드에 따라 상기 304단계에서 상향링크 자원이 할당된 경우, 상기 단말(370)은 자신의 식별 정보(예 : MS-ID, CID 또는 스테이션 ID) 및 상향링크 트래픽의 전송에 필요한 대역폭 등의 대역폭 요청 정보를 지정된 형식(예 : 대역폭 요청 헤더(BRH : Bandwidth Request Header))에 따라 전송한다(306단계). 상기 단말(370)의 상향링크 트래픽의 서비스가 실시간 서비스이어서 상기 302단계에서 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지 모두가 송신되었더라도, 상기 304단계에서 수신된 메시지에서 지시하는 대역폭 요청 지시자 코드가 상기 302단계에서 송신한 대역폭 요청 지시자 코드와 일치하면, 상기 단말(370)은 대역폭 요청 헤더를 새로이 생성해서 전송한다. 이는 상기 기지국(360)이 상기 단말(370)이 송신한 대역폭 요청 메시지를 검출하지 못하였음을 의미하기 때문이다.
상기 대역폭 요청 헤더를 디코딩하거나 또는 상기 대역폭 요청 메시지를 디코딩한 상기 기지국(360)은 대역폭 요청을 시도하는 상기 단말(370)의 식별 정보(예 : MS-ID, CID 또는 스테이션 ID) 및 요구되는 상향링크 자원의 크기를 확인한다. 상기 기지국(360)은 확인된 정보를 상향링크 스케줄러에 반영하고, 스케줄러가 허용하는 시점에 상기 단말(370)이 요청한 양만큼의 상향링크 자원을 허여한다(308단계).
상향링크 자원을 허여받은 상기 단말(370)은 큐에 저장된 상향링크 트래픽을 전송한다(310단계). 이때, 추가로 상향링크 자원이 필요한 경우, 상향링크 대역폭 요청 절차를 상기 302단계에서부터 다시 시작하지 않도록, 상기 단말(370)은 상기 상향링크 트래픽과 함께 피기백(piggyback) 방식으로 대역폭 요청 정보를 송신할 수 있다.
상기 도 3을 참고하여 설명한 절차에 따르면, 단말이 비 실시간 서비스를 위한 대역폭 요청을 시도하는 경우 5단계들, 즉, 302단계, 304단계, 306단계, 308단계 및 310단계가 모두 수행된다. 하지만, 실시간 서비스와 같은 지연 민감한 서비스를 위한 대역폭 요청을 시도하는 경우 단계 3단계들, 즉, 302단계, 308단계 및 310단계만이 실시되어, 적은 지연만으로 요청된 대역폭을 기지국으로부터 허여받을 수 있다. 단, 지연 민감한 서비스를 위한 대역폭 요청을 시도하였더라도, 기지국이 대역폭 요청 메시지의 검출을 실패한 경우, 상기 5단계들이 모두 수행될 수 있다. 즉, 단말은 비실시간 서비스를 위한 대역폭 요청시에도 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따를 수 있다. 이 경우, 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 시도하였으나 실패된 경우, 상기 단말은 실패의 대비로서 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 수행할 수 있다.
상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 위해서, 단말은 적어도 자기 자신을 기지국에게 알려줄 수 있는 식별 정보, 즉, MS-ID, CID 및 스테이션 ID 중 적어도 하나와 허여받고자 하는 상향링크 트래픽의 대역폭 크기 또는 허여받고자 하는 대역폭 크기를 나타내는 QoS 관련 정보를 대역폭 요청 채널을 통해서 전송하여야 한다. 보다 구체적인 설명을 위해서, 12비트의 스테이션 ID [s0, s1, s2, s3,…, s10, s11] 및 미리 정의된 3 내지 4비트 길이의 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 QoS 관련 정보 [q0, q1, q2, (q3)]를 가정한다. 여기서, 상기 '미리 정의된 대역폭 요청 크기'는 해당 호(call)의 생성 시 기지국 및 단말 간 협의된 상향링크 자원의 요청량을 지시하는 값 또는 인덱스를 의미한다. 그리고, 상기 s0 및 q0는 각각 스테이션 ID 및 미리 정의된 대역폭 요청 크기의 첫 번째 MSB(most significant bit)를 의미한다. 또한 상기 미리 정의된 대역폭 요청 크기는, 시간-긴급 MAC 관리 메시지(time-urgent Media Access Control management message), VoIP 패킷, 비디오 스트리밍, TCP ACK 등과 같이 지연에 민감한 대역폭 요청을 고려하여 정의됨이 바람직하다.
대역폭 요청 채널에 12비트의 스테이션 ID 및 3비트 또는 4비트의 미리 정의된 대역폭 요청 크기를 매핑을 하기 전, 단말은 15 비트 또는 16비트의 대역폭 요청 정보를 생성한다.
상기 미리 정의된 대역폭 요청 크기가 3비트인 경우, 상기 대역폭 요청 정보는 하기 <수학식 1>과 같이 구성된다.
Figure 112010030842226-pat00001
상기 <수학식 1>에서, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 sk는 스테이션 ID의 k번째 비트, 상기 qk는 대역폭 요청 크기의 k번째 비트를 의미한다.
상기 미리 정의된 대역폭 요청 크기가 4비트인 경우, 상기 대역폭 요청 정보는 하기 <수학식 2>과 같이 구성된다.
Figure 112010030842226-pat00002
상기 <수학식 2>에서, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 sk는 스테이션 ID의 k번째 비트, 상기 qk는 대역폭 요청 크기의 k번째 비트를 의미한다.
상기 <수학식 1> 및 상기 <수학식 2>를 참고하면, 스테이션 ID를 구성하는 비트들 사이에 대역폭 요청 크기를 구성하는 비트들이 위치한다. 이와 같이, 상기 대역폭 요청 정보를 구성하는 각 비트를 생성하는데 있어서, 스테이션 ID 및 미리 정의된 대역폭 요청 크기를 재정렬(reordering)하면, 대역폭 요청 정보를 구성하는 비트들은 대역폭 요청 채널 상에서 대역폭 요청 지시자 부분(portion)과 대역폭 요청 메시지 부분(portion)에 고르게 분포될 수 있다. 이에 따라, 스테이션 ID의 LSB(least significant bit)나 미리 정의된 대역폭 요청 크기가 동일한 단말들이 동시에 대역폭 요청을 시도하더라도, 경쟁 확률이 감소될 수 있다.
이하, 본 발명은 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차 및 상기 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 모두 지원하기 위한 대역폭 요청 채널의 물리 구조(physical structure)에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 대역폭 요청 채널의 물리 구조를 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 대역폭 요청 채널은 인접한 6개 부반송파(subcarrier)들 및 6개 심벌(symbol)들로 구성된 대역폭 요청 타일(tile)(410)을 3개 포함한다. 각 대역폭 요청 타일은 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 위해 전체 대역에 고루 분포되도록 추출됨이 바람직하다. 각 대역폭 요청 타일(410)은 다시 인접한 2개 부반송파들 및 6개 심벌들로 구성된 서브타일(subtile)(415) 3개로 분할되며, 각 타일(410) 대역의 양쪽 끝에 해당하는 2개의 서브타일(415)들은 대역폭 요청 지시자의 전송을 위해서 사용되고, 각 대역폭 요청 타일(410)의 가운데 서브타일(415)은 대역폭 요청 메시지의 전송을 위해서 사용된다. 상기 도 4에서, 'M'은 메시지를 의미하고, 'Pr'은 프리앰블(preamble) 또는 지시자를 의미한다.
상기 도 4에 도시된 물리 구조에 따르면, 대역폭 요청 지시자는 24개의 직교 시퀀스(orthogonal sequence)에 대한 인덱스 0 내지 23 사이의 값 중의 하나로 결정되고, 대역폭 요청 메시지는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 및 1/6 부호율의 채널 코딩이 적용된 경우 12비트의 대역폭 요청 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 대역폭 요청 메시지의 신뢰도를 높이고, 3단계 절차 및 5단계 절차 간 혼동을 일으키는 메시지 검출 실패를 줄이기 위해 CRC가 적용될 수 있다. 6비트의 CRC가 사용되고, CRC 다항식(polynomial)이 'x6+x+1'인 경우, 상기 대역폭 요청 메시지는 18비트로 구성되며, 1/4의 부호율을 이용한 6비트 CRC 비트 및 12비트의 대역폭 요청 정보를 포함할 수 있다. 5비트의 CRC가 사용되고, CRC 다항식(polynomial)이 'x5+x4+x2+1'인 경우, 상기 대역폭 요청 메시지는 16비트로 구성되며, 1/4의 부호율을 이용한 5비트 CRC 비트 및 11비트의 대역폭 요청 정보를 포함할 수 있다. 3비트의 CRC가 사용되고, CRC 다항식(polynomial)이 'x3+x+1'인 경우, 상기 대역폭 요청 메시지는 15비트로 구성되며, 1/5의 부호율을 이용한 3비트 CRC 비트 및 12비트의 대역폭 요청 정보를 포함할 수 있다.
16비트의 대역폭 요청 정보 비트 [b0, b1, b2, …, b13, b14, b15]를 상기 도 4에 도시된 물리 구조의 대역폭 요청 채널을 통해 송신하기 위한 실시 예에 따른 매핑 방식은 다음과 같다. 첫째, [b0, b1, b2, …,b10, b11]의 12비트를 대역폭 요청 메시지를 통해서 전송한다. 둘째, 마지막 4비트 [b12, b13, b14, b15]는 십진수(decimal number)로 변환되어 대역폭 요청 지시자의 직교 시퀀스 인덱스를 선택하는데 사용된다. 셋째, 기지국은 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 각각 검출한 후, 검출된 비트들을 조합함으로써 대역폭 요청 정보를 나타내는 비트열을 구성한다.
상술한 실시 예에 따르는 경우, 상기 직교 시퀀스 인덱스는 4비트이므로, 3단계 대역폭 요청을 시도하는 단말은 대역폭 요청 지시자로서 0 내지 15 중 하나의 직교 시퀀스 인덱스만을 선택할 수 있다. 따라서, 3단계 대역폭 요청을 시도하는 단말들 사이의 경쟁 확률이 증가될 뿐만 아니라, 0 내지 23 중 하나의 직교 시퀀스 인덱스를 선택하는 5단계 대역폭 요청을 시도하는 단말들에 대해서도 각 직교 시퀀스 인덱스에 대한 경쟁 확률이 일정하게 유지되지 않는다.
상술한 경쟁 확률의 증가 및 비균일로 인한 가장 큰 문제는 기지국이 대역폭 요청 정보를 검출하는 과정에서 오류(error)가 발생하거나, 또는, 단말이 5단계 대역폭 요청을 시도하여 대역폭 요청 지시자만을 전송하였는데도 대역폭 요청 메시지에 의한 실패 알람(false alarm)의 검출 오류가 발생하여 기지국이 3단계 대역폭 요청으로 인식 경우에 일어난다. 이러한 오류가 발생하면, 상향링크 대역폭을 요청하지 아니한 단말에게 자원을 할당하게 되어 자원 낭비(waste)에 따른 시스템 용량(system capacity) 저하가 야기된다. 상술한 실시 예에서는 대역폭 요청 지시자나 대역폭 요청 메시지의 둘 중 하나라도 실패 알람(false alarm)을 검출하거나, 디코딩 오류가 발생하면, 이러한 시스템 용량에서의 페널티(penalty)가 발생, 즉, 시스템 용량이 저하된다.
상술한 문제점을 보완하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에는 다음과 같다. 우선 대역폭 요청 정보 비트가 [b0, b1, b2, …, b12, b13, b14]의 형태로서 15비트의 크기임을 가정한다. 첫째, 상기 대역폭 요청 정보 비트 중 MSB 12비트 [b0, b1, b2, …,b10, b11]가 대역폭 요청 메시지로서 전송된다. 둘째, 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스는 대역폭 요청 정보 비트 중 LSB 3비트 [b12, b13, b14]를 그대로 이용하지 아니하고, 상기 LSB 3비트 [b12, b13, b14] 및 MSB 일부 비트들을 이용한 함수를 통해 결정된다. 예를 들어, 상기 직교 시퀀스 인덱스는 하기 <수학식 3>과 같이 결정된다.
Figure 112010030842226-pat00003
상기 <수학식 3>에서, 상기 orthogonal sequence index는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스, 상기 dec([])는 이진수(binary number)를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로(modulo) 연산자로서 A를 B로 나눈 나머지(remainder)를 의미한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 <수학식 3>의 마지막 항인 'dec([b0, b1, b2])'는 대역폭 요청 메시지로 전송되는 대역폭 요청 정보 비트 중 임의의 3비트로 대체되어도 동일한 효과가 얻어진다.
셋째, 기지국은 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 각각 검출한다. 상기 대역폭 요청 메시지가 CRC를 포함하는 경우, 상기 기지국은 CRC 검사를 수행하여 오류 여부를 판단한다. 그리고, 검출된 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지로부터, 상기 <수학식 3>의 매핑 관계(mapping relation)가 일치하는지 확인한다. 일치하지 아니하는 경우, 상기 기지국은 대역폭 요청 메시지의 디코딩이 충분히 신뢰적(reliable)이지 아니하거나, 5단계 대역폭 요청이 시도되어 대역폭 요청 메시지가 전송되지 아니하였다 판단한 후, 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따라 미리 정의된 크기의 자원량을 할당한다. 반면, 매핑 관계가 일치하는 경우, 상기 기지국은 대역폭 요청 정보 비트를 재구성하고, 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따라 요청된 양의 자원을 할당한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 대역폭 요청 정보 비트가 [b0, b1, b2, …, b12, b13, b14, b15]의 형태로 총 16비트일 수 있다. 이 경우, 상기 <수학식 3>과 같은 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스의 결정 방법은 하기 <수학식 4>와 같이 대체될 수 있다.
Figure 112010030842226-pat00004
상기 <수학식 4>에서, 상기 orthogonal sequence index는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스, 상기 dec([])는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자를 의미한다. 단, 상기 <수학식 4>의 마지막 항인 'dec([b0, b1, b2, b3])는 상기 대역폭 요청 메시지로 전송되는 대역폭 요청 정보 비트 중 임의의 4비트로 대체되어도 동일한 효과가 발생한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 대역폭 요청 정보 비트가 [b0, b1, b2, …, b12, b13, b14]의 형태로 총 15비트인 경우의 다른 매핑 관계가 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 <수학식 3>과 같은 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스의 결정 방법은 하기 <수학식 4>와 같이 대체될 수 있다.
Figure 112010030842226-pat00005
상기 <수학식 5>에서, 상기 orthogonal sequence index는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스, dec([])는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자를 의미한다. 그리고, 상기 p0, p1 및 p2는 하기 <수학식 6>과 같이 정의된다.
Figure 112010030842226-pat00006
Figure 112010030842226-pat00007
Figure 112010030842226-pat00008
상기 <수학식 6>에서, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자를 의미한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, [b0, b1, b2, …, b12, b13, b14]의 형태를 갖는 15비트 대역폭 요청 정보를 위한 또 다른 매핑 관계가 적용될 수 있으며, 이 경우, 상기 <수학식 3>과 같은 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스의 결정 방법은 하기 <수학식 7>와 같이 대체될 수 있다.
Figure 112010030842226-pat00009
상기 <수학식 7>에서, 상기 orthogonal sequence index는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스, 상기 dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미한다. 상기 K가 0인 경우, 상기 <수학식 7>은 상기 <수학식 5>와 동일하다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, [b0, b1, b2, …, bM -1]의 형태를 갖는 M비트 대역폭 요청 정보를 위한 또 다른 매핑 관계가 적용될 수 있으며, 이 경우, 상기 <수학식 3>과 같은 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스의 결정 방법은 하기 <수학식 8>과 같이 대체될 수 있다.
Figure 112010030842226-pat00010
상기 <수학식 7>에서, 상기 orthogonal sequence index는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스, dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 ri는 dec(b3ib3i+1b3i+2), 상기 t는 슈퍼프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스, 상기 f()는 상기 t 및 상기 bk를 입력 변수로 하는 함수, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미한다.
상기 f(t,b0,b1,…,bM -1)는 2개의 단말들이 동일한 직교 시퀀스 인덱스를 선택함으로써 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차 및 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 실패한 후 서로 다른 시퀀스를 선택하게 한다. 예를 들어, 상기 f(t,b0,b1,…,bM -1)는 하기 <수학식 9>와 같이 정의될 수 있다. 하지만, 하기 <수학식 9>는 일 예이며, 상기 f(t,b0,b1,…,bM -1)는 단말들이 매 프레임 또는 매 수퍼프레임에서 서로 다른 시퀀스 인덱스들을 선택하도록 다양한 다른 형태로 정의될 수 있다.
Figure 112010030842226-pat00011
상기 <수학식 9>에서, 상기 f(t,b0,b1,…,bM -1)는 단말들이 서로 다른 시퀀스 인덱스를 선택하게 하기 위한 함수, 상기 t는 슈퍼프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 L은 대역폭 요청 정보의 길이보다 작거나 같은 임의의 상수를 의미한다.
Figure 112010030842226-pat00012
상기 <수학식 10>에서, 상기 orthogonal sequence index는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스 인덱스, dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 ri는 dec(b3ib3i+1b3i+2), 상기 t는 슈퍼프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스, 상기 f()는 상기 t 및 상기 rk를 입력 변수로 하는 함수, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미한다.
상기 f(t,r0,r1,…,rK)는 2개의 단말들이 동일한 직교 시퀀스 인덱스를 선택함으로써 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차 및 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 실패한 후 서로 다른 시퀀스를 선택하게 한다. 예를 들어, 상기 f(t,r0,r1,…,rK)는 하기 <수학식 11> 또는 하기 <수학식 12>와 같이 정의될 수 있다. 하지만, 하기 <수학식 11> 및 하기 <수학식 12>는 일 예이며, 상기 f(t,r0,r1,…,rK)는 단말들이 매 프레임 또는 매 수퍼프레임에서 서로 다른 시퀀스 인덱스들을 선택하도록 다양한 다른 형태로 정의될 수 있다.
Figure 112010030842226-pat00013
상기 <수학식 11>에서, 상기 ri는 dec(b3ib3i +1b3i +2), 상기 t는 슈퍼프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미한다.
Figure 112010030842226-pat00014
상기 <수학식 12>에서, 상기 ri는 dec(b3ib3i +1b3i +2), 상기 t는 슈퍼프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미한다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 상향링크 대역폭을 요청하는 단말 및 상향링크 대역폭을 할당하는 기지국의 동작 및 구성을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 단말은 501단계에서 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 의해 상향링크 대역폭을 요청할지, 또는, 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 의해 상향링크 대역폭을 요청할지 판단한다. 이때, 상기 3단계 또는 상기 5단계의 선택은 상향링크 대역폭이 필요한 서비스의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 실시간 서비스와 같이 시간 지연에 민감한 서비스의 경우, 상기 단말은 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 선택한다. 반면, BE 서비스와 같이 시간 지연에 민감하지 아니한 서비스의 경우, 상기 단말은 상기 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 선택한다.
상기 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차가 선택된 경우, 상기 단말은 503단계로 진행하여 대역폭 요청 지시자를 위한 시퀀스 인덱스를 결정한다. 다양한 목적을 위하여 다수의 직교 시퀀스들이 정의되어 있으며, 상기 다수의 직교 시퀀스들 중 일부는 상기 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스들로서 할당되어 있다. 즉, 상기 단말은 상기 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스들 중 하나의 시퀀스 인덱스를 선택한다.
상기 시퀀스 인덱스를 결정한 후, 상기 단말은 505단계로 진행하여 선택된 인덱스의 직교 시퀀스를 대역폭 요청 지시자로서 송신한다. 이때, 상기 대역폭 요청 지시자는 대역폭 요청 채널을 통해 송신된다. 예를 들어, 상기 대역폭 요청 채널은 상기 도 4에 도시된 바와 같다. 상기 대역폭 요청 채널이 상기 도 4와 같은 경우, 상기 단말은 각 타일 내의 2개의 서브타일에 상기 대역폭 요청 지시자를 매핑하여 송신한다. 즉, 상기 대역폭 요청 지시자는 24개의 톤들을 포함하며, 3개의 타일들을 통해 중첩적으로 송신된다.
이후, 상기 단말은 507단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 지시자의 응답으로서 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당되는지 확인한다. 예를 들어, 상기 단말은 기지국으로부터 수신되는 브로드캐스트 ID를 이용하여 커버링된 CDMA 할당 IE(Code Division Multiple Access allocation Information Element)를 통해 상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원의 할당 여부를 판단한다.
상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당되면, 상기 단말은 509단계로 진행하여 상기 단말의 식별 정보, 플로우(flow) 식별 정보 및 요구하는 자원 크기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 헤더를 송신한다.
상기 대역폭 요청 헤더를 송신한 후, 상기 단말은 511단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 헤더를 통해 요청한 자원이 할당되는지 확인한다. 상기 대역폭 요청 헤더를 통해 요청한 자원은 상향링크 맵(map) 메시지를 통해 할당된다. 따라서, 상기 단말은 매 프레임마다 수신되는 맵 메시지를 디코딩함으로써 상기 자원이 할당되는지 여부를 판단한다.
상기 요청한 자원이 할당되면, 상기 단말은 513단계로 진행하여 할당된 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신한다. 이때, 추가적인 상향링크 대역폭이 필요한 경우, 상기 단말은 대역폭 요청 확장 헤더(bandwidth request extended header)를 이용하여 피기백 방식의 대역폭 요청을 상기 트래픽에 포함시킬 수 있다. 즉, 상기 단말은 큐에 저장된 트래픽을 부호화 및 변조한 후, 할당된 자원에 매핑하고, IFFT(Inverse Fast Fourier Trasnform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한 후, RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향변환하여 송신한다.
상기 501단계에서, 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차가 선택된 경우, 상기 단말은 515단계로 진행하여 대역폭 요청 정보를 생성한다. 상기 대역폭 요청 정보는 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 식별 정보는 MS-ID, CID 및 스테이션 ID 중 적어도 하나가 될 수 있고, 상기 요구 대역폭 정보는 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 대역폭 크기와 관련된 QoS 정보가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 식별 정보가 12비트, 상기 요구 대역폭 정보가 4비트로서, 상기 대역폭 요청 정보는 16비트의 크기일 수 있다.
상기 대역폭 요청 정보를 생성한 후, 상기 단말은 517단계로 진행하여 대역폭 요청 지시자를 위한 시퀀스 인덱스를 결정한다. 이때, 상기 503단계와 달리, 상기 단말은 미리 정해진 매핑 관계에 따라 상기 대역폭 요청 정보를 이용하여 상기 시퀀스 인덱스를 결정한다. 상기 미리 정해진 매핑 관계는 단말들이 선택한 시퀀스 인덱스들 간 충돌을 최소화하기 위한 것으로서, 상기 대역폭 요청 정보 외에 프레임 인덱스, 수퍼프레임 인덱스 등을 입력 변수로서 사용하는 함수로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 시퀀스 인덱스는 상기 <수학식 4>, 상기 <수학식 5>, 상기 <수학식 7>, 상기 <수학식 8> 및 상기 <수학식 10>과 같이 결정될 수 있다.
상기 시퀀스 인덱스를 결정한 후, 상기 단말은 519단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 정보의 일부 비트들을 이용하여 대역폭 요청 메시지를 생성한다. 즉, 상기 대역폭 요청 정보의 전체가 메시지로서 송신되지 아니하고, 일부 비트들만이 상기 대역폭 요청 메시지로서 송신되며, 나머지 송신되지 아니하는 비트들은 기지국에서 상기 시퀀스 인덱스로부터 추정된다. 즉, 상기 단말은 상기 일부 비트들에 CRC 비트를 추가하고, 채널 코딩을 수행한 후, 변조한다. 예를 들어, 상기 CRC 비트는 5비트일 수 있으며, 이 경우, CRC 다항식은 'x5+x4+x2+1'일 수 있다. 또한, 상기 채널 코딩 방식으로서 TBCC(Tail-biting convolutional codes) 기법, 상기 변조 방식으로서 QPSK 기법이 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 대역폭 요청 메시지에 포함되는 비트가 13비트이면, 채널 코딩 후 72비트가 되며, 변조 후 36개 심벌들이 된다.
이어, 상기 단말은 521단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 송신한다. 이때, 상기 단말은 상기 결정된 인덱스의 직교 시퀀스를 대역폭 요청 채널을 통해 대역폭 요청 지시자로서 송신한다. 그리고, 상기 단말은 상기 대역폭 요청 정보 중 일부 비트를 부호화 및 변조한 후, 상기 대역폭 요청 채널을 통해 대역폭 요청 메시지를 송신한다. 예를 들어, 상기 대역폭 요청 채널은 상기 도 4에 도시된 바와 같다. 상기 대역폭 요청 채널이 상기 도 4와 같은 경우, 상기 단말은 각 타일 내의 2개의 서브타일에 상기 대역폭 요청 지시자를 매핑하여 송신한다. 그리고, 상기 단말은 각 타일에 포함된 1개의 서브타일들 전체, 즉, 3개의 서브타일들에 상기 대역폭 요청 메시지를 매핑하여 송신한다.
이후, 상기 단말은 523단계로 진행하여 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당되는지 확인한다. 예를 들어, 상기 단말은 기지국으로부터 수신되는 브로드캐스트 ID를 이용하여 커버링된 CDMA 할당 IE를 통해 상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원의 할당 여부를 판단한다. 만일, 상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당되면, 이는 기지국이 상기 대역폭 요청 메시지의 검출을 실패함으로써 상기 단말의 대역폭 요청을 5단계 절차로 인지함을 의미한다. 따라서, 이 경우, 상기 단말은 상기 509단계로 진행하여 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따른다.
반면, 상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당되지 아니하면, 상기 단말은 525단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 정보를 통해 요청한 자원이 할당되는지 확인한다. 상기 대역폭 요청 헤더를 통해 요청한 자원은 상향링크 맵(map) 메시지를 통해 할당된다. 따라서, 상기 단말은 매 프레임마다 수신되는 맵 메시지를 디코딩함으로써 상기 자원이 할당되는지 여부를 판단한다. 만일, 상기 요청한 자원이 할당되면, 상기 단말은 513단계로 진행하여 할당된 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신한다. 이때, 추가적인 상향링크 대역폭이 필요한 경우, 상기 단말은 대역폭 요청 확장 헤더(bandwidth request extended header)를 이용하여 피기백 방식의 대역폭 요청을 상기 트래픽에 포함시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 상기 기지국은 601단계에서 대역폭 요청 채널에서 대역폭 요청 지시자가 검출되는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 대역폭 요청 채널을 통해 수신된 신호 시퀀스 및 상기 대역폭 요청 지시자를 위해 정의된 직교 시퀀스들 각각의 상관 연산을 수행함으로써 특정 직교 시퀀스로 구성된 대역폭 요청 지시자를 검출할 수 있다. 예를 들어, 상기 대역폭 요청 채널은 상기 도 4에 도시된 바와 같다. 상기 대역폭 요청 채널이 상기 도 4와 같은 경우, 상기 대역폭 요청 지시자는 각 타일 내의 2개의 서브타일에 매핑되어 수신된다. 즉, 상기 대역폭 요청 지시자는 24개의 톤들을 포함하며, 3개의 타일들을 통해 중첩적으로 수신된다.
상기 대역폭 요청 지시자가 검출되면, 상기 기지국은 603단계로 진행하여 검출된 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지의 검출을 시도한다. 상기 대역폭 요청 채널은 상기 대역폭 요청 지시자를 전달하기 위한 제1부분 및 상기 대역폭 요청 메시지를 전달하기 위한 제2부분으로 구분된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 제2부분을 통해 수신된 신호로부터 상기 제1부분에서 검출된 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지의 검출을 시도한다. 즉, 상기 기지국은 상기 검출된 대역폭 요청 지시자를 통해 상기 대역폭 요청 지시자를 송신한 단말의 채널 정보를 획득하고, 상기 채널 정보를 이용하여 상기 대역폭 요청 메시지의 검출을 시도한다.
이어, 상기 기지국은 605단계로 진행하여 상기 제2부분에 대한 신호 품질이 기준 이상인지 판단한다. 즉, 상기 기지국은 상기 대역폭 요청 메시지가 송신된 것인지, 송신되었더라도 성공적으로 디코딩할 수 있는 상태인지 판단한다. 예를 들어, 상기 신호 품질은 CRC 검사, 채널에서의 전력 측정, LLR(Log Likelihood Ratio) 측정, 채널 품질 측정 등을 기준하여 판단될 수 있다.
상기 신호 품질이 기준 미만이면, 상기 기지국은 상기 검출된 대역폭 요청 지시자를 송신한 단말이 5단계 절차에 따른다고 판단하고, 607단계로 진행하여 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원을 할당한다. 이때, 상기 기지국은 모든 단말들이 디코딩할 수 있도록 만들어진 메시지를 이용한다. 예를 들어, 상기 기지국은 브로드캐스트 ID를 이용하여 커버링된 CDMA 할당 IE를 통해 상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원을 할당한다.
상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 609단계로 진행하여 대역폭 요청 헤더가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 대역폭 요청 헤더는 단말의 식별 정보, 플로우(flow) 식별 정보 및 요구하는 자원 크기 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 대역폭 요청 헤더가 수신되면, 상기 기지국은 615단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 헤더를 통해 요구된 상향링크 자원을 할당한다.
상기 605단계에서, 상기 신호 품질이 기준 이상이면, 상기 기지국은 상기 검출된 대역폭 요청 지시자를 송신한 단말이 3단계 절차에 따른다고 판단하고, 611단계로 진행하여 상기 검출된 대역폭 요청 지시자 및 검출된 대역폭 요청 메시지가 대응되는지 판단한다. 상기 대역폭 요청 지시자를 구성하는 시퀀스 인덱스 및 상기 대역폭 요청 메시지는 대역폭 요청 정보로부터 생성되며, 상기 대역폭 요청 메시지는 상기 대역폭 정보의 일부 비트들이고, 상기 시퀀스 인덱스는 상기 대역폭 요청 정보로부터 미리 정해진 매핑 관계에 따라 생성된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 미리 정의된 매핑 관계를 역으로 이용함으로써 상기 시퀀스 인덱스 및 상기 대역폭 요청 메시지가 동일한 대역폭 요청 정보로부터 생성되었는지, 즉, 상기 검출된 대역폭 요청 지시자 및 상기 검출된 대역폭 요청 메시지가 대응되는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 시퀀스 인덱스를 결정하는 미리 정의된 매핑 관계는 상기 <수학식 4>, 상기 <수학식 5>, 상기 <수학식 7>, 상기 <수학식 8> 및 상기 <수학식 10>과 같을 수 있다. 만일, 상기 검출된 대역폭 요청 지시자 및 상기 검출된 대역폭 요청 메시지가 대응되지 아니하면, 상기 기지국은 상기 607단계로 진행한다.
반면, 상기 검출된 대역폭 요청 지시자 및 상기 검출된 대역폭 요청 메시지가 대응되면, 상기 기지국은 613단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 지시자의 시퀀스 인덱스 및 상기 대역폭 요청 메시지의 비트열을 조합하여 상기 대역폭 요청 정보를 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 대역폭 요청 메시지의 비트열을 상기 대역폭 요청 정보의 일부 비트들로 결정하고, 상기 일부 비트들 및 상기 시퀀스 인덱스를 이용하여 나머지 비트들을 결정한다. 이에 따라, 상기 기지국은 상기 대역폭 요청 정보에 포함된 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 확인한다. 예를 들어, 상기 식별 정보는 MS-ID, CID 및 스테이션 ID 중 적어도 하나가 될 수 있고, 상기 대역폭 정보는 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 대역폭 크기와 관련된 QoS 정보가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 식별 정보가 12비트, 상기 대역폭 정보가 4비트로서, 상기 대역폭 요청 정보는 16비트의 크기일 수 있다.
이어, 상기 기지국은 615단계로 진행하여 상기 대역폭 요청 정보를 통해 확인된 요구 대역폭만큼의 상향링크 자원을 할당한다. 상기 상향링크 자원은 상향링크 맵(map) 메시지를 통해 할당된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말 및 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 단말(702)은 송수신부(706) 및 프로세서(714)를 포함하여 구성되고, 상기 기지국(704)는 송수신부(708) 및 프로세서(716)를 포함하여 구성된다.
상기 단말(702)의 송수신부(706)는 상기 프로세서(714)로부터 제공되는 비트열을 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 비트열로 변환하여 상기 프로세서(714)로 제공한다. 구체적으로, 송신 동작 시, 상기 송수신부(706)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성하고, 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신한다. 수신 동작 시, 상기 송수신부(706)는 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한 후, 상기 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 특히, 상기 송수신부(706)는 상기 프로세서(714)로부터 제공되는 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지 중 적어도 하나를 대역폭 요청 채널의 제1부분 및 제2부분에 각각 매핑하여 송신한다. 예를 들어, 상기 대역폭 요청 채널의 구조는 상기 도 4와 같다.
상기 프로세서(714)는 상기 단말(702)의 전반적인 기능을 제어한다. 특히, 상기 프로세서(714)는 상기 대역폭 요청 채널을 통해 상향링크 대역폭을 요청하는 기능을 제어한다. 상세히 설명하면, 상기 프로세서(714)는 상향링크 대역폭이 필요한 서비스의 종류에 따라 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차 및 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차 중 어느 것에 의해 상향링크 대역폭을 요청할지 판단한다.
상기 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 선택한 경우, 상기 프로세서(714)는 대역폭 요청 지시자를 위한 직교 시퀀스들 중 하나의 시퀀스 인덱스를 선택하고, 상기 송수신부(706)를 통해 선택된 인덱스의 직교 시퀀스를 대역폭 요청 지시자로서 송신한다. 이후, 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당되면, 상기 프로세서(714)는 상기 단말의 식별 정보, 플로우(flow) 식별 정보 및 요구하는 자원 크기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대역폭 요청 헤더를 생성한 후, 상기 송수신부(706)를 통해 송신한다.
상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차를 선택한 경우, 상기 프로세서(714)는 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 요청 정보를 생성하고, 상기 대역폭 요청 정보로부터 대역폭 요청 지시자를 위한 시퀀스 인덱스 및 대역폭 요청 메시지를 생성한다. 이때, 상기 대역폭 요청 메시지는 상기 대역폭 요청 정보의 일부 비트들이고, 상기 시퀀스 인덱스는 미리 정해진 매핑 관계에 따라 상기 대역폭 요청 정보를 이용하여 생성된다. 상기 미리 정해진 매핑 관계는 단말들이 선택한 시퀀스 인덱스들 간 충돌을 최소화하기 위한 것으로서, 상기 대역폭 요청 정보 외에 프레임 인덱스, 수퍼프레임 인덱스 등을 입력 변수로서 사용하는 함수로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 시퀀스 인덱스는 상기 <수학식 4>, 상기 <수학식 5>, 상기 <수학식 7>, 상기 <수학식 8> 및 상기 <수학식 10>과 같이 결정될 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(714)는 상기 송수신부(706)를 통해 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지를 송신한다. 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지의 송신 결과, 기지국으로부터 요구 대역폭만큼의 자원이 할당되거나, 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당될 수 있다. 상기 요구 대역폭만큼의 자원이 할당된 경우, 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차가 성공적으로 이루어진 것으로서, 상기 프로세서(714)는 상향링크 트래픽을 송신한다. 반면, 상기 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원이 할당된 경우, 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차가 실패한 것으로서, 상기 프로세서(714)는 대역폭 요청 헤더를 통해 다시 대역폭을 요청한다.
상기 기지국(704)의 송수신부(708)는 상기 프로세서(716)로부터 제공되는 비트열을 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 비트열로 변환하여 상기 프로세서(716)로 제공한다. 구체적으로, 송신 동작 시, 상기 송수신부(708)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성하고, 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신한다. 수신 동작 시, 상기 송수신부(708)는 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한 후, 상기 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 특히, 상기 송수신부(708)는 대역폭 요청 채널을 통해 수신되는 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지 중 적어도 하나를 상기 프로세서(716)로 제공한다. 예를 들어, 상기 대역폭 요청 채널의 구조는 상기 도 4와 같다.
상기 프로세서(716)는 상기 기지국(704)의 전반적인 기능을 제어한다. 특히, 상기 프로세서(716)는 상기 대역폭 요청 채널을 통해 수신되는 대역폭 요청 지시자 및 대역폭 요청 메시지를 이용하여 단말의 대역폭 요청을 인식 및 처리한다. 상세히 설명하면, 상기 프로세서(716)는 상기 대역폭 요청 채널의 제1부분에서 대역폭 요청 지시자를 검출하고, 상기 대역폭 요청 채널의 제2부분에서 검출된 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지의 검출을 시도한다. 이때, 상기 프로세서(716)는 상기 제2부분에 대한 신호 품질이 기준 미만이면 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따라, 상기 제2부분에 대한 신호 품질이 기준 이상이면 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따라 상기 단말의 대역폭 요청을 처리한다. 상기 5단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따르는 경우, 상기 프로세서(716)는 대역폭 요청 헤더의 송신을 위한 자원을 할당하고, 상기 대역폭 요청 헤더가 수신되면 상기 대역폭 요청 헤더를 통해 요구된 대역폭만큼의 상향링크 자원을 할당한다. 상기 3단계 대역폭 요청 시그널링 절차에 따르는 경우, 상기 프로세서(716)는 검출된 대역폭 요청 지시자의 시퀀스 인덱스 및 검출된 대역폭 요청 메시지의 비트열을 이용하여 대역폭 요청 정보를 구성하고, 상기 대역폭 요청 정보에 포함된 요구 대역폭만큼의 상향링크 자원을 할당한다.
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.

Claims (38)

  1. 무선통신 시스템에서 단말의 대역폭 요청 방법에 있어서,
    상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 요청 정보를 생성하는 과정과,
    상기 대역폭 요청 정보 중 적어도 하나의 비트를 이용하여 상기 대역폭 요청 정보와 프레임 번호간의 대응 관계에 따라 대역폭 요청 지시자의 시퀀스 인덱스(sequence index)를 결정하는 과정과, 상기 시퀀스 인덱스는 상기 적어도 하나의 비트를 추정하기 위해 사용되고,
    상기 대역폭 요청 정보 중 상기 적어도 하나의 비트를 제외한 나머지 비트를 포함하는 대역폭 요청 메시지를 생성하는 과정과,
    대역폭 요청 채널의 제1 영역을 통해 상기 대역폭 요청 지시자를, 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 대역폭 요청 메시지를 기지국에 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요구 대역폭 정보는, 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 허여 받고자 하는 대역폭 크기를 나타내는 QoS 관련 정보를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자는 복수의 대역폭 요청 코드들 중 하나로 선택되고,
    상기 대역폭 요청 메시지는, 상기 대역폭 요청 정보의 전부 또는 일부 비트들을 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 채널은, 3개의 타일들을 포함하고,
    상기 타일들 각각은, 3개의 서브타일들을 포함하고,
    상기 서브타일들 각각은, 2개의 부반송파들 및 6개의 심벌들을 포함하고,
    각 타일 내에서, 2개의 서브타일들은 상기 대역폭 요청 지시자를 전달하기 위한 상기 제1 영역에 속하고, 나머지 1개의 서브타일은 상기 대역폭 요청 메시지를 전달하기 위한 상기 제2 영역에 속하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지에 따라 요청된 상향링크 자원에 대한 허여(grant)를 수신하는 과정과,
    허여된 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시퀀스 인덱스는, 하기 수학식과 같이 정의되는 방법,
    Figure 112016072118695-pat00038

    여기서, 상기 orthogonal sequence index는 상기 시퀀스 인덱스에 대응되고, dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 ri는 dec(b3ib3i+1b3i+2), 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 f()는 상기 t 및 상기 bk를 입력 변수로 하는 함수, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미함.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 f()는, 하기 수학식과 같이 정의되는 방법.
    Figure 112016072118695-pat00039

    여기서, 상기 f()는 단말들이 서로 다른 시퀀스 인덱스를 선택하게 하기 위한 함수, 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 L은 대역폭 요청 정보의 길이보다 작거나 같은 임의의 상수를 의미함.
  9. 무선통신 시스템에서 기지국의 대역폭 할당 방법에 있어서,
    대역폭 요청 채널의 제1 영역을 통해 단말로부터 대역폭 요청 지시자가 수신되는지 판단하는 과정과,
    상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 단말로부터 수신되는지 판단하는 과정과,
    상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지를 이용하여 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 요청 정보를 생성하는 과정과정을 포함하고,
    상기 대역폭 요청 지시자의 시퀀스 인덱스는 상기 대역폭 요청 정보 중 적어도 하나의 비트를 이용하여 상기 대역폭 요청 정보와 프레임 번호간의 대응 관계에 따라 결정되고,
    상기 시퀀스 인덱스는 상기 적어도 하나의 비트를 추정하기 위해 사용되는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 요구 대역폭 정보는, 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 허여 받고자 하는 대역폭 크기를 나타내는 QoS 관련 정보를 포함하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자는 복수의 대역폭 요청 코드들 중 하나로 선택되고,
    상기 대역폭 요청 메시지는, 상기 대역폭 요청 정보의 전부 또는 일부 비트들을 포함하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 채널은, 3개의 타일들을 포함하고,
    상기 타일들 각각은, 3개의 서브타일들을 포함하고,
    상기 서브타일들 각각은, 2개의 부반송파들 및 6개의 심벌들을 포함하고,
    각 타일 내에서, 2개의 서브타일들은 상기 대역폭 요청 지시자를 전달하기 위한 상기 제1 영역에 속하고, 나머지 1개의 서브타일은 상기 대역폭 요청 메시지를 전달하기 위한 상기 제2 영역에 속하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 정보에 의해 요청되는 상향링크 자원을 할당하는 과정과,
    상기 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 수신하는 과정을 포함하는 방법.
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 시퀀스 인덱스는, 하기 수학식과 같이 정의되는 방법,
    Figure 112016072118695-pat00040

    여기서, 상기 orthogonal sequence index는 상기 시퀀스 인덱스에 대응되고, dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 ri는 dec(b3ib3i+1b3i+2), 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 f()는 상기 t 및 상기 bk를 입력 변수로 하는 함수, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미함.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 f()는, 하기 수학식과 같이 정의되는 방법,
    Figure 112016072118695-pat00041

    여기서, 상기 f()는 단말들이 서로 다른 시퀀스 인덱스를 선택하게 하기 위한 함수, 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 L은 대역폭 요청 정보의 길이보다 작거나 같은 임의의 상수를 의미함.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 단말로부터 수신되는지 판단하는 과정은,
    상기 대응 관계를 역으로 이용함으로써 상기 시퀀스 인덱스 및 상기 대역폭 요청 메시지가 동일한 대역폭 요청 정보로부터 생성되었는지 판단하는 과정을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 단말로부터 수신되는지 판단하는 과정은,
    상기 제2 영역의 신호 품질이 기준 이상인지 판단하는 과정을 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 신호 품질은, CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사, 채널에서의 전력 측정, LLR(Log Likelihood Ratio) 측정 및 채널 품질 측정 중 적어도 하나에 의한 판단되는 방법.
  20. 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 요청 정보를 생성하고, 상기 대역폭 요청 정보 중 적어도 하나의 비트를 이용하여 상기 대역폭 요청 정보와 프레임 번호간의 대응 관계에 따라 대역폭 요청 지시자의 시퀀스 인덱스(sequence index)를 결정하고, 상기 시퀀스 인덱스는 상기 적어도 하나의 비트를 추정하기 위해 사용되고, 상기 대역폭 요청 정보 중 상기 적어도 하나의 비트를 제외한 나머지 비트를 포함하는 대역폭 요청 메시지를 생성하는 프로세서와,
    대역폭 요청 채널의 제1 영역을 통해 상기 대역폭 요청 지시자를, 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 대역폭 요청 메시지를 기지국에 송신하는 송수신부를 포함하는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 요구 대역폭 정보는, 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 허여 받고자 하는 대역폭 크기를 나타내는 QoS 관련 정보를 포함하는 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자는 복수의 대역폭 요청 코드들 중 하나로 선택되고,
    상기 대역폭 요청 메시지는, 상기 대역폭 요청 정보의 전부 또는 일부 비트들을 포함하는 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 채널은, 3개의 타일들을 포함하고,
    상기 타일들 각각은, 3개의 서브타일들을 포함하고,
    상기 서브타일들 각각은, 2개의 부반송파들 및 6개의 심벌들을 포함하고,
    각 타일 내에서, 2개의 서브타일들은 상기 대역폭 요청 지시자를 전달하기 위한 상기 제1 영역에 속하고, 나머지 1개의 서브타일은 상기 대역폭 요청 메시지를 전달하기 위한 상기 제2 영역에 속하는 장치.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지에 따라 요청된 상향링크 자원에 대한 허여(grant)를 수신하고, 허여된 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 송신하는 장치.
  25. 삭제
  26. 제20항에 있어서,
    상기 시퀀스 인덱스는, 하기 수학식과 같이 정의되는 장치,
    Figure 112016072118695-pat00042

    여기서, 상기 orthogonal sequence index는 상기 시퀀스 인덱스에 대응되고, dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 ri는 dec(b3ib3i+1b3i+2), 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 f()는 상기 t 및 상기 bk를 입력 변수로 하는 함수, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미함.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 f()는, 하기 수학식과 같이 정의되는 장치,
    Figure 112016072118695-pat00043

    여기서, 상기 f()는 단말들이 서로 다른 시퀀스 인덱스를 선택하게 하기 위한 함수, 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 L은 대역폭 요청 정보의 길이보다 작거나 같은 임의의 상수를 의미함.
  28. 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    대역폭 요청 채널의 제1 영역을 통해 단말로부터 대역폭 요청 지시자가 수신되는지 판단하고, 상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 단말로부터 수신되는지 판단하고, 상기 대역폭 요청 지시자 및 상기 대역폭 요청 메시지를 이용하여 상기 단말의 식별 정보 및 요구 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 요청 정보를 생성하는 프로세서를 포함하고,
    상기 대역폭 요청 지시자의 시퀀스 인덱스는 상기 대역폭 요청 정보 중 적어도 하나의 비트를 이용하여 상기 대역폭 요청 정보와 프레임 번호간의 대응 관계에 따라 결정되고,
    상기 시퀀스 인덱스는 상기 적어도 하나의 비트를 추정하기 위해 사용되는 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 요구 대역폭 정보는, 미리 정의된 대역폭 요청 크기 또는 허여 받고자 하는 대역폭 크기를 나타내는 QoS 관련 정보를 포함하는 장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 지시자는 복수의 대역폭 요청 코드들 중 하나로 선택되고,
    상기 대역폭 요청 메시지는, 상기 대역폭 요청 정보의 전부 또는 일부 비트들을 포함하는 장치.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 채널은, 3개의 타일들을 포함하고,
    상기 타일들 각각은, 3개의 서브타일들을 포함하고,
    상기 서브타일들 각각은, 2개의 부반송파들 및 6개의 심벌들을 포함하고,
    각 타일 내에서, 2개의 서브타일들은 상기 대역폭 요청 지시자를 전달하기 위한 상기 제1 영역에 속하고, 나머지 1개의 서브타일은 상기 대역폭 요청 메시지를 전달하기 위한 상기 제2 영역에 속하는 장치.
  32. 제 28항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 대역폭 요청 정보에 의해 요청되는 상향링크 자원을 할당하고,
    상기 상향링크 자원을 통해 상향링크 트래픽을 수신하는 송수신부를 더 포함하는 장치.
  33. 삭제
  34. 제28항에 있어서,
    상기 시퀀스 인덱스는, 하기 수학식과 같이 정의되는 장치,
    Figure 112016072118695-pat00044

    여기서, 상기 orthogonal sequence index는 상기 시퀀스 인덱스에 대응되고, dec()는 이진수를 십진수로 변환하는 연산자, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 mod(A, B)는 모듈로 연산자, 상기 ri는 dec(b3ib3i+1b3i+2), 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 f()는 상기 t 및 상기 bk를 입력 변수로 하는 함수, 상기 K는 0 내지 4 중 하나의 값으로 선택되는 상수를 의미함.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 f()는, 하기 수학식과 같이 정의되는 장치,
    Figure 112016072118695-pat00045

    여기서, 상기 f()는 단말들이 서로 다른 시퀀스 인덱스를 선택하게 하기 위한 함수, 상기 t는 상기 프레임 번호, 상기 bk는 대역폭 요청 정보의 k번째 비트, 상기 L은 대역폭 요청 정보의 길이보다 작거나 같은 임의의 상수를 의미함.
  36. 제28항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 대응 관계를 역으로 이용함으로써 상기 시퀀스 인덱스 및 상기 대역폭 요청 메시지가 동일한 대역폭 요청 정보로부터 생성되었는지 판단함으로써, 상기 대역폭 요청 지시자에 대응되는 대역폭 요청 메시지가 상기 대역폭 요청 채널의 제2 영역을 통해 상기 단말로부터 수신되는지 판단하는 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제2 영역의 신호 품질이 기준 이상인지 판단하는 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 신호 품질은, CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사, 채널에서의 전력 측정, LLR(Log Likelihood Ratio) 측정 및 채널 품질 측정 중 적어도 하나에 의한 판단되는 장치.
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