KR20070079511A - 무선통신시스템에서 상향링크 자원 요청 및 할당 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 상향링크 자원 요청 및 할당 방법 Download PDF

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KR20070079511A
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조성현
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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 자원의 할당 요청 및 상향링크 자원을 할당하는 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 발생된 일정 구간에서 상향링크 자원 할당 요청의 수와 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 상이할 시, 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청을 수행할 수 있을 정도의 상향링크 자원을 할당한다. 이때 상기 상향링크 자원 할당 요청은 단말에서의 서비스별로 발생함으로, 상향링크 자원 할당 요청이 증가할수록 할당할 상향링크 자원도 증가한다. 그렇지 않고 상기 상향링크 자원 할당 요청이 감소할수록 할당할 상향링크 자원도 감소한다.
무선통신시스템, 폴링, 폴링 주기, 상향링크, 자원 할당, Bandwidth Request

Description

무선통신시스템에서 상향링크 자원 요청 및 할당 방법{METHOD FOR UPLINK BANDWIDTH REQUEST AND ALLOCATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 무선통신시스템에서 상향링크 데이터 전송을 위한 시그널링 절차를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 자원 할당을 요청하는 예를 보이고 있는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 상향링크 자원을 할당 받기 위해 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서 상향링크 자원을 할당하기 위해 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면.
도 5a와 도 5b는 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 BW (Bandwidth) 요청 헤더를 이용하여 전송하는 예를 보이고 있는 도면.
도 6a와 도 6b는 BCI (BR Change Information) 비트로 폴링할 서비스 수의 표시 여부를 알려주는 예를 보이고 있는 도면.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 BR (Bandwidth Request) 정보를 전송하기 위한 새로운 서브 헤더를 추가하는 예를 보이고 있는 도면.
본 발명은 무선통신시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법에 관한 것으로, 특히 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 자원의 할당 요청 및 상향링크 자원을 할당하는 방법에 관한 것이다.
통상적으로 무선 통신 시스템에서는 한정된 자원을 사용하여 다양한 서비스를 제공한다. 이를 위해서는 자원을 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 방안이 절실하게 요구된다. 이러한 스케줄링 방안은 불필요하게 자원이 할당되는 것을 방지하고, 할당된 자원을 신속하게 회수하여 필요한 서비스를 위해 재 할당되도록 하여야 한다. 그리고 자원 할당 요청에 대응하여 신속하게 자원 할당이 이루어질 수 있도록 하여야 한다.
종래 무선 지역 망 (wireless local area network)과 같이 사용자 요청을 기반으로 자원을 할당하는 무선통신시스템에서의 상향링크 스케줄링 방법은 다양하게 제안되었다. 그 대표적인 예가 자발적 그랜트 서비스 (UGS; Unsolicited Grant Service), 실시간 폴링 서비스 (rtPS; Real-Time Polling Service), 확장 실시간 폴링 서비스 (ertPS; Extended Real-Time Polling Service), 비실시간 폴링 서비스 (nrtPS; Non-Real Time Polling Service)이다.
상기 UGS 방식은 초기 접속에서 고정된 크기의 상향링크 자원이 할당된다. 그 후 별도의 상향링크 자원 할당을 위한 절차가 수행되기 전까지는 상기 고정된 크기의 상향링크 자원이 그대로 유지된다. 그리고 할당된 상향링크 자원의 변경이 필요한 때에만 단말이 기지국으로 상향링크 자원 할당을 요청하도록 한다.
상기 rtPS 방식의 경우에는 단말의 주기적인 상향링크 자원 할당 요청에 응답하여 기지국이 필요한 상향링크 자원을 할당한다. 따라서 사용자는 자신이 전송하고자 하는 데이터의 양에 따라 적절한 자원을 할당 받아 데이터를 전송한다. 이 방식은 단말에게 실시간의 주기적인 유니캐스트 (unicast) 자원 요청 기회를 제공하고 어떠한 경쟁방식의 대역 요청 기회도 사용하는 것을 금지함으로써 오류 없이 동작하도록 보장한다.
상기 ertPS 방식의 경우에는 rtPS와 비슷한 방식으로 동작하지만, 초기에 최대의 상향링크 자원을 할당하고, 단말이 필요에 따라 할당된 상향링크 자원을 변경할 수 있도록 하는 점이 다르다. 즉 상기 단말은 상향링크 자원의 감소가 요구될 시 감소된 상향링크 자원을 이용하여 데이터를 전송하고, 상향링크 자원이 감소되었음을 기지국으로 보고한다. 그리고 상향링크 자원의 증가가 요구될 시에는 상향링크 자원 할당 요청을 통해 새로이 상향링크 자원을 할당 받는다.
상기 nrtPS 방식의 경우에는 FTP 등과 같은 가변 크기의 데이터 그랜트 버스트 형식을 정규적으로 요구하는 비실시간 서비스 플로우들을 지원하는 것으로, 단말은 유니캐스트 폴링, 멀티캐스트(multicast) 폴링, 브로드캐스트 (broadcast) 폴링 및 일방적인 데이터 그랜트 버스트 형식 뿐만 아니라 경쟁기반 대역요청 기회를 사용하기도 한다. 유니캐스트 폴링은 상향 링크 자원 요청 메시지를 전송하기 위한 구간을 특정 단말에게만 주기적으로 제공하는 방식임에 비해, 멀티캐스트 폴링은 상기 구간을 특정 단말 그룹에게 주기적으로 제공하고, 브로드캐스트 폴링은 상기 구간을 셀 내의 모든 단말에게 제공함으로 전송 성공률이 달라짐으로 그 우선권에서 차이가 난다.
전술한 바와 같이 무선통신시스템에서 상향링크 스케줄링을 위해서는 단말에 의한 상향링크 자원 할당 요청이 선행되어야 한다. 상기 상향링크 자원 할당 요청의 예는 하기 세 가지 방안으로 분류될 수 있다.
첫 번째로, 폴링 (polling)에 의한 구현이다. 상기 폴링에 의한 구현의 경우, 미리 결정된 폴링 주기 (polling period)에 상향링크 자원 할당 요청을 위한 상향링크 자원을 이용하여 대역폭 요구 헤더 (Bandwidth Request Header)를 전송한다.
두 번째로, 피기-백 (piggyback)에 의한 구현이다. 상기 피기-백에 의한 구현은 일반적인 맥 헤더 (MAC header)에 삽입되는 그랜트 관리 서브 헤더 (Grant Management Sub-header)를 이용한다. 즉 현재 할당된 상향링크 자원에서 추가로 할당이 요구되는 상향링크 자원의 양에 관한 정보를 그랜트 관리 서브 헤더 (Grant Management Sub-header)에 실어 전송한다.
세 번째로, 대역폭 차용 (bandwidth stealing)에 의한 구현이다. 상기 대역폭 차용에 의한 구현은 데이터 통신을 위해 할당 받은 상향링크 자원을 이용한다. 즉 데이터 통신을 위해 할당 받은 상향링크 자원의 일부를 이용하여 대역폭 요구 헤더를 전송한다.
도 1은 종래 무선통신시스템에서 주기적인 폴링에 의한 상향링크 데이터 전 송 시그널링 절차를 도시한 도면이다. 상기 도 1에서는 하나의 단말 (MS ; Mobile Station)과 하나의 기지국 (BS ;Base Station)을 가정한다. 그리고 상기 MS는 하나의 서비스만을 수행하는 것을 가정한다. 만약 상기 MS에 의해 복수의 서비스가 수행된다면, 상기 도 1에서의 시그널링 절차가 각 서비스별로 이루어질 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, MS는 110단계에서 상향링크 자원의 할당을 BS에게 요청한다. 상기 상향링크 자원의 할당 요청은 대역폭 요구 메시지 (Bandwidth Request Message)의 전송에 의해 이루어질 수 있다.
상기 BS는 상기 MS에 대한 상향링크 자원을 할당한다. 이때 상기 BS는 상기 MS에 대한 상향링크 자원뿐만 아니라 상향링크 자원 할당을 요청한 모든 MS별로 상향링크 자원을 할당할 것이다. 상기 BS는 상기 상향링크 자원 할당 정보에 의해 상향링크 맵 (UL-MAP)을 구성한다. 그리고 상기 BS는 112단계에서 상기 UL-MAP을 MS로 전송한다.
상기 MS는 상기 UL-MAP을 수신하고, 상기 UL-MAP을 통해 자신에게 할당된 상향링크 자원을 확인한다. 그리고 상기 MS는 114단계에서 할당된 상향링크 자원을 이용하여 상향링크 데이터를 상기 BS로 전송한다.
전술한 동작은 미리 결정된 폴링 주기 (polling period)에 의해 반복적으로 수행될 것이다 (116단계 내지 120단계).
전술한 바와 같이 폴링 주기에 의해 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해서는, 상기 상향링크 자원 할당을 요청할 상향링크 자원이 사전에 할당되어야 한다. 하지만 폴링 주기에 의한 폴링 시점에서 상향링크 자원 할당 요청이 존재하지 않으 면, 사전에 할당된 상향링크 자원은 사용되지 않을 것이다. 이는 상향링크 자원의 낭비를 초래하는 이유가 된다. 또한 폴링 주기에 의한 폴링 시점이 되기 전에 상향 링크 자원 요청이 발생하면 이는 시간 지연을 발생시키는 이유가 된다.
이러한 점을 고려하여 폴링 주기를 조절하는 것이 제안될 수 있다. 즉 주어진 폴링 구간에서 예상되는 상향링크 자원 할당 요청에 비해 실제로 발생되는 상향링크 자원 할당 요청이 적으면, 기존의 폴링 주기를 늘린다. 하지만 주어진 폴링 구간에서 예상되는 상향링크 자원 할당 요청에 비해 실제로 발생되는 상향링크 자원 할당 요청이 많으면, 기존의 폴링 주기를 줄인다. 이로써 상향링크 자원 할당 요청이 폴링 주기에서 균등하게 발생할 수 있도록 한다.
하지만 전술한 바와 같이 폴링 주기를 조절한다고 하더라도, 상향링크 자원 할당 요청이 불규칙적인 경우에는 성능 개선의 효과가 떨어진다.
전술한 바를 고려할 때, 본 발명은 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해 필요한 최적의 상향링크 자원을 할당하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 단말이 서비스 별로 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해 필요한 최적의 상향링크 자원의 할당을 요청하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 단말이 예정된 상향링크 자원 할당 요청과 실제로 발생된 상향링크 자원 할당 요청이 상이할 시 이를 기지국으로 보고하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 기지국이 단말로부터 예정된 상향링크 자원 할당 요청과 실 제로 발생된 상향링크 할당 요청이 상이할 시, 실제로 발생된 상향링크 할당 요청의 전송이 가능하도록 상향링크 자원을 할당하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상향링크 자원을 요청하는 폴링 시스템에서 상향링크 자원의 할당 요청으로 인한 자원 낭비를 줄이고 시간 지연을 감소시키기 위한 적응적인 폴링 구간 할당 방법을 제공한다.
상기한 바를 달성하기 위한 제1견지에 있어, 본 발명은 단말에 의해 적어도 하나의 서비스가 제공되는 무선통신시스템에서, 미리 설정된 구간에서 상기 적어도 하나의 서비스를 위해 발생하는 상향링크 자원 할당 요청을 전송하기 위해 현재 할당된 상향링크 자원으로 전송할 수 있는지를 판단하는 단계와, 전송할 수 없거나 상향 링크 자원이 낭비된다고 판단되면, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보에 응답하여 기지국으로부터 할당되는 상향링크 자원에 의해 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청을 상기 기지국으로 전송하는 단계에 의해 상향링크 자원 할당을 요청하는 방법을 구현하였다.
상기한 바를 달성하기 위한 제2견지에 있어, 본 발명은 단말에 의해 적어도 하나의 서비스가 제공되는 무선통신시스템에서, 상기 단말로부터의 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보를 수신하는 단계와, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보에 의해 현재 상향링크 자원 할당 요청을 전송하기 위해 할당된 상향링크 자원의 변경이 필요한지를 판단하는 단계와, 상기 현재 할당된 상향링크 자원의 변경이 필요할 시 상기 적어도 하나의 서비스별 상향링크 자원 할당 요청을 전송할 수 있 도록 상향링크를 할당하는 단계 및 상기 할당된 상향링크 자원을 상기 단말로 전송하는 단계에 의해 상향링크 자원을 할당하는 방법을 구현하였다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며, 그 이외의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략되는 것에 유의하여야 한다.
본 발명에서는 소정 구간에서 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수와 폴링 주기에 의해 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 상이할 시, 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청을 위해 필요한 상향링크 자원을 할당하도록 한다. 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수는 지원 서비스들 중 상향링크 데이터의 전송이 요구되는 서비스의 수에 해당한다. 상기 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수는 각 서비스별로 미리 결정된 폴링 주기를 고려할 때, 도래하는 폴링 주기에서 발생이 예상되는 상향링크 자원 할당 요청의 수를 의미한다.
상기 상향링크 자원 할당 요청은 단말에 의해 수행되는 서비스별로 이루어진다. 따라서 단말은 각 서비스별로 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 지를 확인하고, 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 서비스별로 상기 상향링크 데이터의 전송을 위한 상향링크 자원의 할당을 요청한다.
그리고 상기 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해서는 상향 링크 자원 할당 요청 메시지를 기지국에 전송하기 위한 별도의 상향링크 자원이 할당되어야 한다. 이는 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 서비스의 수에 의해 상향링크 자원 할당 요청을 위해 필요한 상향링크 자원이 결정되어야 함을 암시한다. 즉 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 서비스의 수가 증가하면, 상향링크 자원 할당 요청을 위한 상향링크 자원이 증가되어야 할 것이다. 반대로 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 서비스의 수가 감소하면, 상향링크 자원 할당 요청을 위한 상향링크 자원이 감소되어야 할 것이다.
전술한 바를 위해 단말은 소정 구간에서 발생되는 상향링크 자원 할당 요청의 수, 즉 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 서비스의 수를 확인한다. 그리고 실제로 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수와 폴링 주기에 의해 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 일치하는지를 판단한다. 상기 단말은 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수와 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 일치하지 않으면, 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수를 기지국으로 보고한다.
상기 기지국은 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수보다 작으면, 현재 상향링크 자원 할당 요청을 위해 할당된 상향링크 자원을 감소시킨다. 그렇지 않고 상기 발생한 상향링크 자원 할당 요청의 수가 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수보다 크면, 현재 상향링크 자원 할당 요청을 위해 할당된 상향링크 자원을 증가시킨다. 그리고 상기 기지국은 변경된 상향링크 자원을 상기 단말로 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 자원 할당을 요청하는 예를 보이 고 있는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 단말은 임의의 시점에서 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 기지국으로 전송한다 (참조번호 210). 상기 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보의 전송은 폴링 주기에 의한 전송 방안과 폴링 주기 외에서의 전송 방안으로 구분할 수 있다. 그리고 폴링 주기 외에서의 전송 방안은 해당 CID (서비스 식별자)나 해당 CID가 속한 단말에서 기지국으로 전송하는 메시지가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우로 구분할 수 있다.
상기 폴링 주기에 의한 전송 방안은 각 서비스별로 미리 결정된 폴링 주기에 의한 폴링 시점에서 전송되는 상향 링크 요청 메시지에 다음 프레임에서의 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보도 실어 전송하는 것이다. 이는 폴링 주기에 따른 다음 폴링 시점이 도래할 때까지 기다려야 함에 따라, 지연이 발생할 수 있다.
상기 폴링 주기 외에서의 전송 방안은 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보의 전송이 요구되는 시점에서 지연 없이 상기 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송할 수 있다.
먼저 단말이 기지국으로 전송하는 메시지가 존재하는 경우에는, 제어 메시지 또는 데이터 전송 구간을 활용하여 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송할 수 있다. 상기 제어 메시지를 활용하는 경우, 기존 제어 메시지의 일부 영역을 차용하거나 새로이 정의된 제어 메시지를 이용하여 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송한다. 상기 데이터 전송 구간을 활용하는 경우, 단말에서 데이터 전송을 위한 상향링크 자원 중 잉여 자원 또는 일시적인 MCS 레벨 조정 등으로 데이터 전송을 전혀 방해하지 않는 범위내의 상향링크 자원을 이용하여 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송한다.
하지만 단말이 기지국으로 전송하는 메시지가 존재하지 않는 경우에는, 제어 메시지 또는 데이터 전송 구간을 활용할 수 없다. 따라서 이 경우에는 UL-MAP을 참조하여 어떠한 단말에 의해서도 사용되고 있지 않는 슬롯을 이용하여 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송한다. 만일 이러한 슬롯이 존재하지 않을 경우, 단말은 UL-MAP을 참조하여 브로드캐스팅 폴링( broadcast polling)이나 랜덤 액세스 (random access) 구간을 이용하여 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송한다. 이 과정은 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보 전송이 성공할 때까지 매 프레임마다 계속되지만, 주어진 타이머의 시간이 다 되면 취소되거나, 정해진 폴링 주기가 도래하면 이를 이용해 전송된다.
따라서 상기 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송하는 임의의 시점은 전술한 방안들 중 어떠한 방안이 사용되는지에 의해 결정될 수 있다. 상기 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보는 소정 구간에서 상향링크 자원 할당이 요청된 서비스의 수, 즉 상향링크 자원 할당 요청 수를 포함한다. 이를 위해 상기 단말은 소정 구간에서 상향링크 데이터의 전송이 요구되는 서비스의 수를 카운트한다. 상기 소정 구간은 폴링 구간 또는 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송하는 시점 간의 간격이 될 수 있다.
상기 기지국은 상기 단말로부터 전송되는 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 수신한다. 그리고 상기 수신한 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보에 포 함된 발생된 상향링크 자원 할당 요청 수와 예정된 상향링크 자원 할당 요청 수를 고려하여 상향링크 자원을 할당한다. 이때 할당되는 상향링크 자원은 상기 단말이 상향링크 자원 할당을 요청하는데 사용될 상향링크 자원이다.
상기 도 2에서는 보이고 있지 않지만, 상기 기지국은 상향링크 자원 할당 요청을 위해 할당한 상향링크 자원과 각 서비스별로 상향링크 데이터를 전송하기 위해 할당한 상향링크 자원에 의해 UL-MAP을 구성한다. 상기 각 서비스별로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 상향링크 자원은 앞서 수신된 상향링크 자원 할당 요청에 의해 할당된다. 상기 기지국은 상기 구성한 UL-MAP을 상기 단말로 전송한다.
상기 단말은 상기 기지국으로부터의 UL-MAP을 수신한다. 상기 단말은 상기 수신한 UL-MAP으로부터 자신에게 할당된 상향링크 자원을 확인한다. 상기 할당된 상향링크 자원은 상향링크 자원 할당 요청을 위해 할당된 상향링크 자원과 서비스별로 상향링크 데이터를 전송하기 위해 할당된 상향링크 자원을 포함한다. 상기 단말은 할당된 상향링크 자원을 이용하여 서비스별 상향링크 데이터를 전송한다. 그리고 상기 단말은 할당된 상향링크 자원을 이용하여 전송할 상향링크 데이터가 존재하는 서비스 각각에 대응하는 상향링크 자원 할당 요청을 전송한다 (참조번호 212).
이때 상기 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 전송한 시점에서 상기 상향링크 자원 할당 요청을 전송하는 시점 사이 (T1)에서 전송할 상향링크 데이터가 발생된 서비스에 대해서는 고려되지 않았다. 따라서 상기 T1에서 전송할 상향링크 데이터가 발생된 서비스에 대응한 상향링크 자원 할당 요청은 방송 폴링 (broadcast polling)을 위해 할당된 상향링크 자원 또는 랜덤 액세스 (random access)를 위해 할당된 상향링크 자원을 이용하여 전송한다. 실패할 경우 다음 폴링 주기에서 할당되는 상향링크 자원을 이용하여 상향링크 자원 할당을 요청할 수 있다.
상기 T1에서 발생된 상향링크 자원 할당 요청을 언제 전송할 지는 해당 서비스의 우선 순위에 의해 결정할 수 있다. 예컨대 우선순위가 높은 서비스에 대해서는 방송 폴링 (broadcast polling)을 위해 할당된 상향링크 자원 (참조번호 214)을 이용하도록 한다. 그 다음 우선순위를 가지는 서비스에 대해서는 랜덤 액세스 (random access)를 위해 할당된 상향링크 자원 (참조번호 212)을 이용하도록 한다. 그리고 가장 우선순위가 낮은 서비스에 대해서는 다음 폴링 주기에 할당되는 상향링크 자원을 이용하도록 한다. 그렇지 않고 폴링 주기에 의한 폴링 시점 전에 해당 CID를 가진 단말이 다른 CID에 대응한 상향링크 전송 기회가 존재한다면, 피기-백 방식에 의해 상향링크 자원의 할당을 요청할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 상향링크 자원을 할당 받기 위해 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 단말은 310단계에서 미리 결정된 구간에서 각 서비스(CID)별로 상향링크 자원 할당 요청(BR: Bandwidth Request)이 발생하는지를 확인한다. 상기 단말은 312단계에서 상기 발생된 BR의 수가 예정된 BR의 수와 일치하는 지를 판단한다.
상기 단말은 상기 발생된 BR의 수와 예정된 BR의 수가 일치하면 314단계에서 기지국으로부터의 UL-MAP을 수신한다. 상기 단말은 316단계에서 각 서비스별로 상기 UL-MAP에 의해 할당된 상향링크 자원에 의해 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다. 그리고 상기 단말은 BR의 전송을 위해 미리 할당된 상향링크 자원에 의해 BR을 상기 기지국으로 전송한다. 상기 BR의 전송을 위해 미리 할당된 상향링크 자원은 상기 UL-MAP을 통해서도 확인할 수 있다.
상기 단말은 상기 발생된 BR의 수와 상기 예정된 BR의 수가 일치하지 않으면, BR의 전송을 위해 미리 할당된 상향링크 자원을 변경하기 위한 절차를 수행한다. 즉 상기 단말은 318단계에서 BR 정보를 전송한다. 상기 BR 정보는 현재 BR의 전송을 위해 할당된 상향링크 자원의 변경이 필요함을 알리는 정보이다. 상기 BR 정보에는 상기 발생된 BR이 수가 포함된다. 상기 단말은 320단계에서 상기 기지국으로부터의 UL-MAP을 수신한다. 상기 단말은 322단계에서 각 서비스별로 상기 UL-MAP에 의해 할당된 상향링크 자원에 의해 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다. 그리고 상기 단말은 상기 UL-MAP에 의해 할당된 상향링크 자원에 의해 상향링크 자원의 할당이 필요한 각 서비스에 대응한 BR을 전송한다.
전술한 도 3에서는 한번의 폴링 주기에서 단말에 의해 수행되는 동작을 보이고 있다. 하지만 단말이 매 폴링 주기에서 상기 도 3에 의한 동작을 반복적으로 수행할 수 있음은 자명하다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서 상향링크 자원을 할당하기 위해 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 기지국은 410단계에서 단말로부터의 BR 정보를 수신 한다. 상기 기지국은 412단계에서 BR 전송을 위한 상향링크 자원의 감소가 필요한지를 판단한다. 상기 기지국은 상기 BR 정보를 통해 확인할 수 있는 발생된 BR의 수보다 예정된 BR의 수가 크면, BR 전송을 위한 상향링크 자원의 감소가 필요하다고 판단한다.
상기 기지국은 BR 전송을 위한 상향링크 자원의 감소가 필요하다고 판단하면, 414단계에서 현재 BR을 전송하기 위해 자신에 의해 관리되는 상향링크 자원이 부족한지를 판단한다. 상기 기지국은 상향링크의 자원이 부족하다고 판단되면, 418단계에서 상기 BR 정보에 의해 BR 전송을 위한 상향링크 자원을 할당한다. 즉 상기 기지국은 BR을 전송하기 위해 현재 할당된 상향링크 자원보다 감소된 상향링크 자원을 할당할 것이다. 하지만 BR 전송을 위한 상향링크 자원의 증가가 필요하다고 판단하였다면, 상기 기지국은 상기 418단계에서 BR을 전송하기 위해 현재 할당된 상향링크 자원보다 증가된 상향링크 자원을 할당할 것이다. 상기 상향링크 자원은 각 서비스별로 할당될 수 있다.
상기 기지국은 상향링크의 자원이 부족하지 않다고 판단하면, 416단계에서 BR을 전송하기 위해 현재 할당된 상향링크 자원을 변경하지 않는다. 즉 현재의 상향링크 자원을 그대로 유지한다.
상기 기지국은 상향링크 자원의 할당이 완료되면, 420단계에서 할당된 상향링크 자원에 의해 UL-MAP을 구성한다. 그리고 상기 기지국은 422단계에서 상기 구성된 UL-MAP을 상기 단말로 전송한다.
상기 기지국은 424단계에서 상기 UL-MAP에 의해 서비스별로 할당된 상향링크 자원에 의해 단말로부터 전송되는 상향링크 데이터를 수신한다. 그리고 상기 기지국은 상기 UL-MAP에 의해 할당된 상향링크 자원 또는 앞서 할당된 상향링크 자원에 의해 상기 단말로부터 서비스별로 전송되는 BR을 수신한다.
전술한 설명에서는 BR 정보가 BR과 별도로 전송되는 것을 가정하고 있다. 만약 단말에 의해 BR을 통해 BR 정보가 전송된다면, 기지국은 단말로부터 수신된 BR에 의해 전술한 동작을 반복적으로 수행할 수 있음은 자명하다. 또한 상기 기지국은 해당 단말과 수행 중인 서비스가 모두 종료될 때까지 매 폴링 주기마다 전술한 동작을 반복적으로 수행하는 것도 자명할 것이다.
도 5a와 도 5b는 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 BW (Bandwidth) 요청 헤더를 이용하여 전송하는 예를 보이고 있는 도면이다. 즉 다음 상향링크에서 BW 요청 헤더의 전송을 위한 상향링크를 할당 받고자 하는 서비스 (CID)의 수를 BW 요청 헤더를 통해 알려주는 예이다.
상기 도 5a에서 알 수 있는 바와 같이 기존의 BW 요청 헤더의 여러 타입을 보면, BR을 위해 11비트를 할당한다. 그리고 8비트는 다른 용도로 사용하고 있다. 하지만 증가 형태 (incremental type)와 BR 집합 형태 (BR aggregate type)에서는 19비트를 모두 BR에 사용한다. 따라서 본 발명에서는 상기 19비트 중 8비트를 차용하여 활용한다. 그 예를 도 5b에서 보이고 있다.
상기 도 5b에서 볼 수 있듯이, 유니캐스트 폴링 (unicast polling)의 개수와 기타 폴링 (other polling)의 개수를 별도로 표기할 수 있는 영역을 할당한다. 이는 상향링크 스케줄링에 서비스 품질 (QoS)가 반영될 수 있도록 하는 조치이다. 상 기 기타 폴링은 멀티캐스트 폴링, 브로드캐스트 폴링 등이 될 수 있다.
전술한 예에 의하면, 6바이트의 BW 요청 헤더에 대해 6바이트 전체에 대한 상향링크 자원을 절약하는 효과가 있다.
도 6a와 도 6b는 BCI (BR Change Information) 비트로 폴링할 서비스 (CID) 수의 표시 여부를 알려주는 예를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 6b에서는 폴링할 CID의 수를 표시하지 않고, 18비트 모두를 BR 필드로 사용하는 예로써, BCI 비트를 0으로 설정한다. 그리고 상기 6b에서는 폴링할 CID의 개수를 따로 표시하는 예로써, BCI 비트를 1로 설정한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 BR 정보를 전송하기 위한 새로운 서브 헤더를 추가하는 예를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 7a를 이용하여서는 폴링을 받을 필요가 없는 CID를 알려준다. 이는 6바이트의 BW 요청 헤더에 대해 4바이트의 절약 효과를 얻을 수 있다. 상기 도 7b를 이용하여서는 폴링을 받을 CID가 몇 개인지를 알려준다. 상기 도 7b에서 유니캐스트 폴링 (unicast polling)의 개수와 기타 폴링 (other polling)의 개수를 따로 표기함으로써, 상향링크 스케줄링에 QoS가 반영이 안 되는 것을 해결하기 위함이다. 이는 6바이트의 BW 요청 헤더에 대해 5바이트의 절약 효과를 얻을 수 있다. 상기 도 7a와 상기 도 7b를 위해서는 일반적인 MAC 헤더의 타입 필드의 표시 방식을 변경하여야 한다. 상기 도 7c에서는 1비트의 보류 비트 (reserved bit)를 폴링 서브 헤더 비트로 활용한다. 상기 보류 비트가 1인 경우는 현재, 0인 경우는 부재를 의미한다. 이때 상기 보류 비트는 ESF 필드 앞으로 보내 결과적으로 타입 필드가 7비트로 구현된다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 기존의 단순한 방식에 적응적인 면을 부여함으로써 일시적으로 증감하는 상향링크 자원 할당 요청이나 불규칙한 상향링크 자원 할당 요청에 대한 대응 효과가 뛰어나다. 그리고 폴링 주기에 의한 폴링 시점 전에 발생하는 상향링크 자원 할당 요청에 관한 정보를 기지국으로 전송하도록 함으로써, 상향링크 자원을 요청하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 뿐만 아니라 폴링 주기에 의한 폴링 시점에서 전송할 상향링크 자원 할당 요청이 존재하지 않을 시 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해 필요한 상향링크 자원을 할당하지 않도록 하여, 상향링크 자원의 낭비를 방지할 수 있다.

Claims (12)

  1. 단말에 의해 적어도 하나의 서비스가 제공되는 무선통신시스템에서 상향링크 자원의 할당을 요청하는 방법에 있어서,
    미리 설정된 구간에서 상기 적어도 하나의 서비스를 위해 발생하는 상향링크 자원 할당 요청을 상향링크 자원 할당 요청을 전송하기 위해 현재 할당된 상향링크 자원으로 전송할 수 있는지를 판단하는 단계;
    전송할 수 없다고 판단되면, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보에 응답하여 기지국으로부터 할당되는 상향링크 자원에 의해 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청을 상기 기지국으로 전송하는 단계로 이루어지는 상향링크 자원 할당 요청방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단말은 미리 결정된 구간에서 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수와 일치하지 않으면, 현재 할당된 상향링크 자원으로 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청을 전송할 수 없거나 상향 링크 자원이 낭비된다고 판단함을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 요청방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수임을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 요청방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, 상향링크 자원 할당 요청 시에 전송됨을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 요청방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, 제어 메시지 또는 데이터 전송 구간을 활용하여 전송됨을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 요청방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, UL-MAP에 의해 사용되지 않는 슬롯을 통해 전송됨을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 요청방법.
  7. 단말에 의해 적어도 하나의 서비스가 제공되는 무선통신시스템에서 기지국이 상향링크 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    상기 단말로부터의 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보를 수신하는 단계;
    상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보에 의해 현재 상향링크 자원 할당 요청을 전송하기 위해 할당된 상향링크 자원의 변경이 필요한지를 판단하는 단계;
    상기 현재 할당된 상향링크 자원의 변경이 필요할 시 상기 적어도 하나의 서비스별 상향링크 자원 할당 요청을 전송할 수 있도록 상향링크를 할당하는 단계; 및
    상기 할당된 상향링크 자원을 상기 단말로 전송하는 단계로 이루어지는 상향링크 자원 할당방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, 미리 설정된 구간에서 상기 적어도 하나의 서비스를 위해 발생하는 상향링크 자원 할당 요청의 수임을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, 상향링크 자원 할당 요청 시에 전송됨을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, 제어 메시지 또는 데이터 전송 구간을 활용하여 전송됨을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당 요청을 위한 정보는, UL-MAP에 의해 사용되지 않는 슬롯을 통해 전송됨을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당방법.
  12. 제9항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기지국은 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수보다 크면 현재 상향링크 자원 할당 요청을 전송하기 위해 할당된 상향링크 자원을 증가시키며, 상기 발생된 상향링크 자원 할당 요청의 수가 예정된 상향링크 자원 할당 요청의 수보다 작으면 현재 상향링크 자원 할당 요청을 전송하기 위해 할당된 상향링크 자원을 감소시킴을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당방법.
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