KR101805160B1 - 초광대역 및 초협대역 지원을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치 - Google Patents

초광대역 및 초협대역 지원을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

초광대역 및 초협대역 지원을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치가 개시된다.
이 방법에서, 자원 할당 장치는 초광대역 자원 블록 중 일부 자원 블록을 초협대역 자원 블록 영역으로 할당한다. 그 후, 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 초광대역 자원 블록을 복수의 초협대역 자원 블록으로 분할하여 할당한다. 여기서, 상기 초협대역 자원 블록 영역은 상기 초광대역 자원 블록의 복수 개로 구성되고, 상기 초협대역 자원 블록 영역의 서브캐리어 스페이싱의 정수배가 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록의 서브캐리어 스페이싱이 되도록 한다.

Description

초광대역 및 초협대역 지원을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치{METHOD FOR ALLOCATING RESOURCES TO SUPPORT ULTRA WIDE BAND AND ULTRA NARROW BAND, AND APPARATUS THEROF}
본 발명은 초광대역 및 초협대역 지원을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 이동 통신의 급속한 발달로 정보화 사회에서 무선 통신의 역할이 더욱 중요하게 되었다. 음성 위주의 협대역 통신으로부터 출발한 무선 통신 기술은 인터넷, 멀티미디어와 같은 광대역 통신으로 빠르게 변화하고 있다.
최근에는 향후 무선 통신 시스템에서 사용될 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 통신이 활발히 연구 중이며 여기서 사용될 초고속 서비스를 위한 초광대역 서비스가 요구되고 있다. 여기서, 초광대역은 수 GHz 폭의 넓은 주파수 대역을 사용해서 데이터를 전송하는 기술로, 최대 데이터 전송 속도는 초당 100Mbps 이상의 고속으로, 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 무선 통신 기술을 말한다.
한편, 최근에 각광을 받고 있는 사물 인터넷(Internet of Things, IoT), D2D(Device to Device) 통신, V2V(Vehicle to Vehicle) 등과 같은 서비스를 위해서 요구되는 긴 배터리 동작 시간 만족 및 저 비용 단말을 위해서는 초협대역(Ultra Narrow Band, UNB) 지원이 동시에 필요하다. 여기서, UNB는 협대역을 이용해서 통신을 하는 기술을 의미하며, 예를 들어, 대역폭이 1GHz보다 매우 작은 대역, 예를 들면, 200Hz인 채널을 통해 신호를 전달하게 되는데, 무선랜 혹은 와이파이의 채널폭이 20MHz인 점을 감안하면 약 10만분의 1 정도로 좁은 대역폭을 통해서 신호를 전송한다.
현재 각종의 단말에 대해 자원을 할당하기 위한 물리 프레임 구조는 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 각각에 대해 자원을 할당하는 구조로 되어 있으나, 향후 무선 네트워크는 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 지원이 동시에 요구되는 환경으로, 예를 들어, 증강현실, 홀로그램 등의 서비스에서 요구되는 용량(Capacity), 자동주행, 촉각인터넷 등의 서비스에서 요구되는 지연(Latency), IoT, 스마트센서 등의 서비스에서 요구되는 연결성(Connectivity) 등 다양한 요구사항을 수용할 수 있는 새로운 물리 프레임 구조가 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 향후 무선 네트워크에서 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 지원이 동시에 이루어 질 수 있도록 하며, 이러한 서비스에서 요구되는 용량(Capacity), 지연(Latency), 연결성(Connectivity) 등 다양한 요구사항을 수용할 수 있도록 하는, 초광대역 및 초협대역 지원을 위한 자원 할당 방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따른 자원 할당 방법은,
자원 할당 장치가 자원을 할당하는 방법으로서, 초광대역 자원 블록 중 일부 자원 블록을 초협대역 자원 블록 영역으로 할당하는 단계; 및 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 초광대역 자원 블록을 복수의 초협대역 자원 블록으로 분할하여 할당하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록의 복수 개로 구성된다.
또한, 상기 초협대역 자원 블록 영역의 서브캐리어 스페이싱(subcarrier Spacing)의 정수배가 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록의 서브캐리어 스페이싱이 된다.
또는, 상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 대역폭 끝 쪽에 위치하도록 할당된다.
또는, 상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 시간 도메인 상에서 특정 시간을 기준으로 한 쪽에 위치하는 전체 자원 블록으로 할당된다.
또는, 상기 초협대역 자원 블록 영역은 초협대역 서비스를 사용하는 단말의 수에 따라서 적응적으로 할당된다.
또는, 상기 초협대역 자원 블록 영역은 미리 설정된 초협대역 슬롯 주기와 초협대역 자원 길이를 기준으로 세미-스태틱(semi-static) 방식으로 할당된다.
또는, 상기 초협대역 자원 블록 영역 내에서 사용자당 자원 할당은 서브캐리어 간에 주파수 호핑 방식을 사용하여 수행된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 자원 할당 장치는,
초광대역 서비스를 사용하는 단말과 초협대역 서비스를 사용하는 단말에게 자원을 할당하는 장치로서, 단말의 사용자 정보를 통해서 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 중 사용하는 서비스 종류를 확인하는 서비스 종류 확인부; 상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 단말의 서비스 종류에 기초하여 서비스량을 판단하는 서비스량 판단부; 상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 단말의 서비스 종류와 상기 서비스량 판단부에서 판단되는 서비스량에 따라서 단말별로 자원을 할당할 방식을 결정하는 자원 할당 방식 결정부; 및 상기 자원 할당 방식 결정부에서 결정되는 자원 할당 방식에 따라서 단말에게 초광대역 자원 또는 초협대역 자원을 할당하는 자원 할당부를 포함하며, 상기 자원 할당 방식 결정부는 초광대역 자원 블록 내에 상기 초협대역 자원 블록 영역이 공존하도록 하고, 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 초광대역 자원 블록을 복수의 초협대역 자원 블록으로 분할하여 할당되도록 자원 할당 방식을 결정한다.
여기서, 상기 자원 할당 방식 결정부는, 상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 단말의 서비스 종류와 상기 서비스량 판단부에서 판단되는 서비스량에 기초하여 상기 초광대역 자원 블록 중에서 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 자원을 결정한다.
또한, 상기 자원 할당 방식 결정부는, 상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록의 복수 개로 구성되도록 하는 동시에, 상기 초협대역 자원 블록 영역의 서브캐리어 스페이싱의 정수배가 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록의 서브캐리어 스페이싱이 되도록 한다.
또한, 상기 자원 할당 방식 결정부는, 상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 대역폭 끝 쪽에 위치하도록 하거나, 또는 상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 시간 도메인 상에서 특정 시간을 기준으로 한 쪽에 위치하는 전체 자원 블록으로 할당되도록 자원 할당 방식을 결정한다.
또한, 상기 자원 할당 방식 결정부는, 상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 상기 초협대역 서비스를 사용하는 단말의 수에 따라서 상기 초협대역 자원 블록 영역을 적응적으로 할당하거나, 또는 미리 설정된 초협대역 슬롯 주기와 초협대역 자원 길이를 기준으로 세미-스태틱(semi-static) 방식으로 상기 초협대역 자원 블록 영역을 할당하도록 한다.
또한, 상기 자원 할당 방식 결정부는, 서브캐리어 간에 주파수 호핑 방식을 사용하여 상기 초협대역 자원 블록 영역 내에서 사용자당 자원 할당이 이루어지도록 한다.
본 발명에 따르면, 초광대역 자원 내에 초협대역 자원을 할당하여 초광대역과 초협대역이 공존하는 물리 프레임 구조를 제공함으로써, 향후 무선 네트워크에서 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 지원이 동시에 이루어 질 수 있다.
이로 인해, 향후 무선 네트워크 서비스에서 요구되는 용량(Capacity), 지연(Latency), 연결성(Connectivity) 등 다양한 요구사항을 수용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 이동통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 및 초협대역을 동시에 수용할 수 있는 물리 프레임 구조의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 초광대역 자원 블록 중에서 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 하나의 자원 블록을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 및 초협대역을 동시에 수용할 수 있는 물리 프레임 구조의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 및 초협대역을 동시에 수용할 수 있는 물리 프레임 구조의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 자원 상에서 초협대역 자원을 할당하는 기본적인 개념을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 초협대역 내에서의 주파수 호핑 방식에 따른 자원 할당 개념을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 블록도이다.
도 9는 도 8에 도시된 자원 할당 장치의 구성 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 이동통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예가 적용되는 이동통신 시스템(10)에서는 초광대역 서비스를 사용하는 단말(21)과, 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)이 혼재하며, 기지국(11)은 이러한 단말(21, 31, 41, 51)에게 초광대역 서비스와 초협대역 서비스를 동시에 지원해야 한다.
이를 위해, 기지국(11)이 초협대역 서비스에서의 물리 프레임을 사용하여 자원을 할당할 수 없으므로, 초광대역 서비스에서의 물리 프레임을 사용하여 자원을 할당할 수도 있지만, 이러한 자원을 사용하는 초협대역 서비스에 대해서는 자원의 낭비를 가져올 수 있으며, 이러한 자원 낭비로 인해 초광대역 서비스를 사용하는 단말(21)이 많아지는 경우 자원 부족으로 인한 초광대역 서비스의 효율이 저하될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 및 초협대역을 동시에 수용할 수 있는 물리 프레임 구조의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동통신 시스템에서 사용되는 일반적인 물리 프레임 구조가 사용되었다. 예시적으로, LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템에서의 물리 프레임 구조가 사용될 수 있다. 즉, LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템에서 사용되는 물리 프레임 구조에서의 서브프레임, 슬롯, 심볼, 서브캐리어 등의 개념이 본 발명의 실시예에서 참조될 수 있다.
제1 실시예에서는 초광대역(UWB)의 일부 자원 블록(Resource Block, RB)을 초협대역(UNB)의 자원 블록 영역, 즉 물리 프레임으로 할당한다.
도 2의 예를 참조하면, 초광대역 물리 프레임(51, 52)의 주파수 도메인에서 하나의 서브캐리어가 할당되고, 시간 도메인에서는 적어도 하나의 심볼이 할당되며, 이렇게 서브캐리어와 심볼로서 구획된 영역이 초협대역 물리 프레임(61, 62)으로 할당되며, 이렇게 할당되는 초협대역 물리 프레임(61, 62)에는 초협대역 서비스를 위한 복수의 자원 블록이 존재하게 된다.
즉, 초협대역 물리 프레임(61, 62)에서 하나의 초광대역 물리 프레임의 자원 블록이 주파수를 기준으로 복수의 초협대역 자원 블록으로서 분할되어 할당되는 것이다.
도 3의 예를 참조하면, 초광대역 자원 블록 중 하나의 자원 블록, 즉 하나의 서브캐리어와 하나의 심볼 단위에 의해 형성되는 하나의 자원 블록이 주파수를 기준으로 복수의 초협대역 자원 블록으로서 분할되어 할당되는 것을 알 수 있다. 이것을 초협대역 서브캐리어 스페이싱(UNB subcarrier spacing)이라고 하며, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 초광대역 서브캐리어 스페이싱은 초협대역 서브캐리어 스페이싱의 정수배가 된다. 보다 구체적으로는 N배(N은 2 이상의 자연수임)일 것이다.
선택적으로, 초협대역 물리 프레임(61, 62)으로 할당되는 초광대역 자원 블록의 개수는 이동통신 시스템(10)에서 초협대역 서비스를 제공받는 단말(31, 41, 51)의 개수, 즉 초협대역 서비스 양에 따라 적응적으로 할당될 것이다. 구체적으로는, 초협대역 서비스 양이 많으면 초협대역 서비스를 위해 할당되는 자원 블록의 개수가 많아지고, 그렇지 않으면 자원 블록의 개수가 작아질 것이다.
선택적으로, 초광대역의 물리 프레임(51, 52) 상에서의 초협대역 자원 할당은 다운링크와 업링크에서 동일한 위치에 할당될 것이다. 이는 도 2에서 초광대역 물리 프레임에서의 초협대역 물리 프레임(61, 62) 할당으로 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 및 초협대역을 동시에 수용할 수 있는 물리 프레임 구조의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 2에서의 초협대역 물리 프레임 할당과 동일하지만, 초광대역 물리 프레임 상에서의 초협대역 물리 프레임 할당 위치를 변경한 것이다.
이것은 초광대역 물리 프레임의 안쪽에서 초협대역 물리 프레임을 할당하는 경우 초협대역 물리 프레임의 사방, 즉 주파수 측과 시간 측 상에서 주변이 모두 초광대역 자원 블록으로 둘러쌓이게 되어 초광대역 자원 블록에 의한 초협대역 자원 블록에의 간섭의 영향이 있으므로, 이러한 간섭의 영향을 줄이기 위해서 제2 실시예에서는 초광대역 물리 프레임의 주파수 도메인 상에서 끝 부분에 위치하도록 초협대역의 물리 프레임을 할당하는 것이다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 초협대역 물리 프레임(81, 82)이 초광대역 물리 프레임(71, 72)의 안쪽에 위치하지 않고, 주파수 축 상에서 상단 끝 부분에 위치하도록 할당된 것을 알 수 있다.
선택적으로, 초협대역 물리 프레임(81, 82)이 초광대역 물리 프레임(71, 72)의 주파수 축 상에서 하단 끝 부분에 위치하도록 할당될 수 있다.
또는, 초협대역 물리 프레임(81, 82)이 초광대역 물리 프레임(71, 72)의 시간 축 상에서의 끝 부분에 위치하도록 할당될 수도 있으나, 물리 프레임의 특성 상 시간 축 상으로 자원 할당이 계속되므로 주파수 축을 기준으로 하는 자원 할당에 비해 간섭 영향의 감소가 크지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 및 초협대역을 동시에 수용할 수 있는 물리 프레임 구조의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 물리 프레임을 시간 도메인 상에서의 특정 시간을 기준으로 분할하여 초광대역 물리 프레임(91, 92)과 초협대역 물리 프레임(93, 94)을 각각 할당하는 것이다.
도 5의 예를 참조하면, 다운링크와 업링크 모두 시간축 상에서 시간 분할의 기준이 되는 시간, 즉 t를 기준으로 좌측의 자원 블록은 초광대역 자원 블록으로 할당하고, 우측의 자원 블록은 초협대역 물리 프레임으로 할당한다. 이 때, 초협대역 물리 프레임으로 할당되는 자원 블록은 각각 복수의 초협대역 자원 블록으로써 다시 세부적으로 분할되어 할당된다.
이와 같이, 물리 프레임의 시간 분할을 통하여 초광대역 자원 블록과 초협대역 자원 블록간에 간섭 문제를 해결할 수 있다. 여기서, 시간 분할의 기준이 되는 특정 시간 t는 초광대역 서비스 양과 초협대역 서비스 양에 따라 적정 시간으로 설정될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에서는 초광대역 물리 프레임에서 일부 자원 블록을 초협대역 물리 프레임으로 할당함으로써, 초광대역 서비스와 초협대역 서비스를 동시에 수용할 수 있으면서, 각각의 서비스에서 요구되는 용량(Capacity), 지연(Latency), 연결성(Connectivity) 등의 요구 사항을 수용할 수 있는 자원 할당 구조를 제공할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 자원 상에서 초협대역 자원을 할당하는 기본적인 개념을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 초광대역 자원 상에서 초협대역 자원을 시간 도메인 상에서 초협대역 슬롯 주기(UNB Slot period)에 따라 초협대역 자원(UNB)을 할당한다.
이 때, 초협대역 슬롯 주기는 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수에 따라 변동되며, 예를 들어, 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수가 많아지면 초협대역 슬롯 주기가 짧아지고, 반대로 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수가 작아지면 초협대역 슬롯 주기가 길어지게 된다.
또한, 초협대역 슬롯 주기 내에서 할당되는 초협대역 자원의 길이(UNB Slot Duration)도 또한 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수에 따라 변동되며, 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수가 많아지면 초협대역 자원 길이가 길어지고, 반대로 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수가 작아지면 초협대역 자원 길이가 짧아지게 된다.
따라서, 각 단말(21, 31, 41, 51)에 자원을 할당하는 스케줄러나 자원 할당 장치는 초광대역 서비스를 사용하는 단말(21)과 초협대역 서비스를 사용하는 단말(31, 41, 51)의 수나 사용 양에 기초하여 초협대역 슬롯 주기와 초협대역 자원 길이를 조절할 수 있다.
한편, 상기한 초협대역 슬롯 주기나 초협대역 자원 길이를 사용한 초협대역 자원 할당은 세미-스태틱(semi-static) 자원 할당에 해당되는 것으로, 이는 자원 할당을 수행하는 스케줄러나 자원 할당 장치가 매 프레임마다 동적으로 초협대역 자원을 할당하는 것이 바람직하지만, 이러한 경우 자원 할당의 부하가 심하게 될 수 있으므로, 초협대역 슬롯 주기나 초협대역 자원 길이를 미리 설정하거나 또는 일정 주기에 따른 서비스 측정에 따라 설정 변경하는 상기한 세미-스태틱 방식으로 초협대역 자원 할당을 수행하는 것이 시스템 부하 측면에서 최선의 설계일 수 있다.
한편, 무선 통신 기술에서 복수 사용자들에 대한 자원 할당과 주파수 다이버시티(diversity)를 확보하기 위해 주파수 호핑(frequency hopping) 기술이 사용되고 있다.
본 발명의 실시예에서는 초광대역 자원 중에서 초협대역 자원으로 할당된 자원 블록을 복수의 초협대역 자원 블록으로 할당하는데 이 때 복수의 사용자별로 할당되는 주파수 도메인 상의 서브캐리어 간에 주파수 호핑 방식을 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 초협대역 내에서의 주파수 호핑 방식에 따른 자원 할당 개념을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 자원 블록(101, 102, 103)은 초광대역 자원 중에서 초협대역 자원으로 할당된 자원 블록을 나타낸다.
자원 블록(101, 102, 103)은 시간 도메인 상에서 시간의 흐름, 즉 #N, #N+1, #N+2에 따라 사용자 A와 B에게 각각 할당된 서브캐리어를 포함한다. 이 때, 자원 블록(101, 102, 103) 내에서 사용자 A와 B에게 각각 할당된 서브캐리어는 주파수 도메인 상에서 주파수 호핑 방식으로 할당된다.
즉, 자원 블록(101, 102, 103)에서 사용자 A와 B에게 할당된 서브캐리어의 주파수 도메인 상에서의 위치가 시간에 따라 다르게 할당되는 것이다.
이와 같이, 초광대역 자원 중에서 초협대역 자원으로 할당된 자원 블록 내에서 초협대역 단말(31, 41, 51) 사용자에 대해 주파수 호핑 방식을 적용함으로써, 주파수 다이버시티를 확보하면서 복수 사용자들에 대한 자원 할당이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 장치에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 블록도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템(10)은 복수의 단말(110, 120), 자원 할당 장치(200), 패킷 코어망(300), 그리고 가입자 정보 관리 장치(400)를 포함한다.
단말(110, 120)은 자원 할당 장치(200)로부터 할당받은 자원을 통해 무선 접속을 수행한다. 이 때, 단말(110)은 초광대역 서비스를 사용하는 단말이고, 단말(120)은 초협대역 서비스를 사용하는 단말이다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 초광대역 서비스와 초협대역 서비스를 사용하는 하나의 단말들만을 예를 들어서 설명한다.
따라서, 단말(110)은 자원 할당 장치(200)로부터 초광대역 서비스를 위한 자원을 할당받고, 단말(120)은 초협대역 서비스를 위한 자원을 할당받게 된다.
여기서, 초협대역 서비스를 위한 자원은 초광대역 서비스를 위한 자원 중에서 일부 자원을 사용하게 된다. 보다 구체적으로는, 도 2 내지 도 7을 참조하여 전술한 내용에 따라, 초광대역 서비스를 위한 자원 중에서 초협대역 자원으로 할당된 자원을 각 자원 블록별로 초협대역 자원 블록으로 분할된 자원으로 할당받게 된다.
단말(110, 120)은 할당된 자원을 통해 패킷 코어망(300)에 연결되어 각종 패킷 기반의 데이터 서비스를 이용할 수 있다.
자원 할당 장치(200)는 전체 할당 자원에 대해 초광대역 서비스를 사용하는 단말(110)과 초협대역 서비스를 사용하는 단말(120)에 따른 동적 스케줄링이나 또는 세미-스태틱 스케줄링을 사용하여 초광대역 자원 중에서 일부 자원을 초협대역 자원으로 할당한다. 구체적인 자원 할당은 도 2 내지 도 7을 사용하여 전술한 내용에 따라 수행될 수 있다.
즉, 자원 할당 장치(200)는 초광대역과 초협대역이 공존하는 물리 프레임 구조가 되도록 자원 할당을 수행하되, 초협대역의 서브캐리어 스페이싱의 정수 배가 초광대역 서브캐리어 스페이싱이 되도록 하고, 초협대역의 간섭을 최소화하기 위해 초광대역 자원 중에서의 초협대역 자원의 위치나 시간 분할을 수행한다.
또한, 자원 할당 장치(200)는 초광대역 서비스를 사용하는 단말(110)과 초협대역 서비스를 사용하는 단말(120)의 개수나 서비스량에 따라서 동적으로 또는 세미-스태틱으로 자원 할당을 수행한다.
또한, 자원 할당 장치(200)는 초협대역 자원 내에서 복수의 사용자에 대해 할당되는 서브캐리어를 대상으로 주파수 호핑 기반 자원 할당을 수행한다.
패킷 코어망(300)은 단말(110, 120)로부터 각각 전송된 패킷을 외부 인터넷망으로 전달하거나, 외부 인터넷망으로부터 전송된 패킷을 해당 단말(110, 120)로 전송한다.
가입자 정보 관리 장치(400)는 단말(110, 120)의 초광대역 서비스 또는 초협대역 서비스 사용 정보를 포함하는 사용자 정보를 저장하여 관리한다.
따라서, 자원 할당 장치(200)는 가입자 정보 관리 장치(400)에서 관리되는 사용자 정보를 사용하여 자원 할당을 수행한다.
도 9는 도 8에 도시된 자원 할당 장치(200)의 구성 블록도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 자원 할당 장치(200)는 서비스 종류 확인부(210), 서비스량 판단부(220), 자원 할당 방식 결정부(230) 및 자원 할당부(240)를 포함한다.
서비스 종류 확인부(210)는 가입자 정보 관리 장치(400)로부터 각 단말(110, 120)의 사용자 정보를 통해서 서비스 종류를 확인한다. 즉, 각 단말(110, 120)의 초광대역 서비스 또는 초협대역 서비스 종류를 확인한다.
서비스량 판단부(220)는 서비스 종류 확인부(210)에서 확인되는 각 단말(110, 120)의 서비스 종류에 기초하여 서비스량을 판단한다. 예를 들어, 초광대역 서비스를 사용하는 단말의 수와 초협대역 서비스를 사용하는 단말의 수를 통해서 서비스량을 판단한다. 또는, 초광대역 서비스를 사용하는 단말(110)에서 수행되는 서비스의 양과 초협대역 서비스를 사용하는 단말(120)에서 수행되는 서비스의 양을 통해서 서비스량을 판단한다. 여기서 서비스량을 판단하는 내용은 잘 알려져 있는 기술을 사용하여 수행될 수 있다.
자원 할당 방식 결정부(230)는 서비스 종류 확인부(210)에서 확인된 각 단말(110, 120)의 서비스 종류와 서비스량 판단부(220)에서 판단되는 서비스량에 따라서 각 단말(110, 120)별로 자원을 할당할 방식을 결정한다. 즉, 전체 초광대역 자원 중에서 초협대역 서비스를 위한 자원을 할당할 방식을 결정한다. 예를 들어, 도 2 내지 도 7에서 설명된 자원 할당 방식을 결정할 수 있다. 한편, 자원 할당 방식 결정부(230)에서 자원 할당 방식을 결정하는 경우 초협대역 자원으로 할당된 자원 블록의 위치, 슬롯 주기나 자원 길이 등이 미리 설정되어 있고, 이러한 미리 설정된 값을 이용하여 구체적인 자원 할당 방식을 결정할 수도 있다.
자원 할당부(240)는 자원 할당 방식 결정부(230)에서 결정된 초광대역 자원 할당 방식과 초협대역 자원 할당 방식에 따라서 각 단말(110, 120)에게 자원을 할당한다.
한편, 상기에서 자원 할당 방식 결정부(230)는 초광대역 자원 중에서 초협대역 자원으로 할당된 자원, 예를 들어 자원의 위치나 양을 선택하고, 선택된 초광대역 자원에 대해 초협대역 물리 프레임의 자원으로 분할하는 방식이 순서적으로 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 자원 할당 장치(200)가 초광대역 자원 중에서 초협대역 자원으로 할당하여 초광대역과 초협대역이 공존하는 물리 프레임 구조를 제공함으로써, 향후 무선 네트워크에서 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 지원이 동시에 이루어 질 수 있으며, 이러한 서비스에서 요구되는 용량(Capacity), 지연(Latency), 연결성(Connectivity) 등 다양한 요구사항을 수용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 자원 할당 장치가 자원을 할당하는 방법으로서,
    초광대역 서비스를 위해 할당된 초광대역 자원 블록 영역 내에 초협대역 자원 블록 영역이 공존하도록 상기 초광대역 자원 블록 영역 중 일부 자원 블록 영역을 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당하는 단계; 및
    상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록 영역을 구성하는 초광대역 자원 블록을 복수의 초협대역 자원 블록으로 분할하여 할당하는 단계
    를 포함하며,
    상기 초협대역 자원 블록 영역의 시간 측을 기준으로 상기 초협대역 자원 블록 영역의 양쪽 방향의 주변과 주파수 측을 기준으로 상기 초협대역 자원 블록 영역의 적어도 한 방향의 주변이 상기 초광대역 자원 블록으로 둘러쌓이도록 상기 초광대역 자원 블록 영역 중에서 일부 자원 블록 영역을 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당하는
    자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록의 복수 개로 구성되는 자원 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역의 서브캐리어 스페이싱(subcarrier Spacing)의 정수배가 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록의 서브캐리어 스페이싱이 되는,
    자원 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 대역폭 끝 쪽에 위치하도록 할당되는,
    자원 할당 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 시간 도메인 상에서 특정 시간을 기준으로 한 쪽에 위치하는 전체 자원 블록으로 할당되는,
    자원 할당 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역은 초협대역 서비스를 사용하는 단말의 수에 따라서 적응적으로 할당되는,
    자원 할당 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역은 미리 설정된 초협대역 슬롯 주기와 초협대역 자원 길이를 기준으로 세미-스태틱(semi-static) 방식으로 할당되는,
    자원 할당 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초협대역 자원 블록 영역 내에서 사용자당 자원 할당은 서브캐리어 간에 주파수 호핑 방식을 사용하여 수행되는,
    자원 할당 방법.
  9. 초광대역 서비스를 사용하는 단말과 초협대역 서비스를 사용하는 단말에게 자원을 할당하는 장치에 있어서,
    단말의 사용자 정보를 통해서 초광대역 서비스와 초협대역 서비스 중 사용하는 서비스 종류를 확인하는 서비스 종류 확인부;
    상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 단말의 서비스 종류에 기초하여 서비스량을 판단하는 서비스량 판단부;
    상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 단말의 서비스 종류와 상기 서비스량 판단부에서 판단되는 서비스량에 따라서 단말별로 자원을 할당할 방식을 결정하는 자원 할당 방식 결정부; 및
    상기 자원 할당 방식 결정부에서 결정되는 자원 할당 방식에 따라서 단말에게 초광대역 자원 또는 초협대역 자원을 할당하는 자원 할당부를 포함하며,
    상기 자원 할당 방식 결정부는 상기 초광대역 서비스를 위해 할당된 초광대역 자원 블록 영역 내에 초협대역 자원 블록 영역이 공존하도록 상기 초광대역 자원 블록 영역 중 일부 자원 블록 영역을 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당하고, 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록 영역을 구성하는 초광대역 자원 블록을 복수의 초협대역 자원 블록으로 분할하여 할당되도록 자원 할당 방식을 결정하며,
    상기 초협대역 자원 블록 영역의 시간 측을 기준으로 상기 초협대역 자원 블록 영역의 양쪽 방향의 주변과 주파수 측을 기준으로 상기 초협대역 자원 블록 영역의 적어도 한 방향의 주변이 상기 초광대역 자원 블록으로 둘러쌓이도록 상기 초광대역 자원 블록 영역 중에서 일부 자원 블록 영역을 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당하는,
    자원 할당 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자원 할당 방식 결정부는,
    상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 단말의 서비스 종류와 상기 서비스량 판단부에서 판단되는 서비스량에 기초하여 상기 초광대역 자원 블록 중에서 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 자원을 결정하는,
    자원 할당 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 자원 할당 방식 결정부는,
    상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록의 복수 개로 구성되도록 하는 동시에, 상기 초협대역 자원 블록 영역의 서브캐리어 스페이싱의 정수배가 상기 초협대역 자원 블록 영역으로 할당된 상기 초광대역 자원 블록의 서브캐리어 스페이싱이 되도록 하는,
    자원 할당 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자원 할당 방식 결정부는,
    상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 대역폭 끝 쪽에 위치하도록 하거나, 또는
    상기 초협대역 자원 블록 영역이 상기 초광대역 자원 블록 영역에서 시간 도메인 상에서 특정 시간을 기준으로 한 쪽에 위치하는 전체 자원 블록으로 할당되도록 자원 할당 방식을 결정하는,
    자원 할당 장치.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자원 할당 방식 결정부는,
    상기 서비스 종류 확인부에서 확인되는 상기 초협대역 서비스를 사용하는 단말의 수에 따라서 상기 초협대역 자원 블록 영역을 적응적으로 할당하거나, 또는
    미리 설정된 초협대역 슬롯 주기와 초협대역 자원 길이를 기준으로 세미-스태틱(semi-static) 방식으로 상기 초협대역 자원 블록 영역을 할당하도록 하는,
    자원 할당 장치.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자원 할당 방식 결정부는,
    서브캐리어 간에 주파수 호핑 방식을 사용하여 상기 초협대역 자원 블록 영역 내에서 사용자당 자원 할당이 이루어지도록 하는,
    자원 할당 장치.
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WO2013129884A1 (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 엘지전자 주식회사 하향링크 데이터 전송 방법 및 장치

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