KR20080089808A

KR20080089808A - 병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법, 무선자원할당방법 및 무선 송신기

Info

Publication number: KR20080089808A
Application number: KR1020070032430A
Authority: KR
Inventors: 이선우
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-10-08
Also published as: KR100868198B1

Abstract

병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법, 무선자원 할당방법 및 무선 송신기를 개시한다. 병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법은 복수의 채널별로 우선채널 할당요구를 수신하는 단계, 상기 우선채널 할당요구에 대하여 전송할 데이터를 채널별로 스케줄링하는 단계, 상기 스케줄링 결과에 따라 상기 우선채널 할당요구에 대한 승인 메시지를 전송하는 단계 및 상기 데이터를 상기 스케줄링 결과에 따라 할당된 채널을 통하여 전송하는 단계를 포함한다. 채널의 수에 대응하는 수의 스케줄러로 구성되는 병렬 스케줄러로 각 채널별로 CQI가 높은 사용자에게 우선적으로 자원을 할당하여 다중 사용자 이득(multi-user diversity gain)과 다중 채널 이득(multi-channel diversity gain)을 얻을 수 있게 되고, 사용자 데이터를 효율적으로 할당함으로써 데이터 전송률을 높일 수 있다.

Description

병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법, 무선자원 할당방법 및 무선 송신기{Method for data transmission, method for radio resource allocation and radio transmitter using parallel scheduler}

도 1은 무선통신 시스템을 도시한 간략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신기를 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송방법을 도시한 순서도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 스케줄러를 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선자원 할당방법을 도시한 순서도이다.

도 6은 다수의 단말로부터의 우선채널 할당요구에 대하여 채널을 할당하는 예를 도시한 예시도이다.

도 7은 자원 타일(resource tile)에 사용자 데이터를 할당한 예를 도시한 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 송신기

410 : 제어부

420 : 병렬 스케줄링부

본 발명은 병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법, 무선자원 할당방법 및 무선 송신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 채널을 각각 담당하는 다수의 스케줄러를 이용하여 다수의 사용자에게 무선자원을 할당하는 데이터 전송방법, 데이터 스케줄링 방법 및 무선 송신기에 관한 것이다.

와이브로(WiBro, Wireless Broadband Internet)는 초고속 인터넷과 이동통신 서비스의 장점을 가지는 휴대인터넷으로서, 이동통신 서비스에서 제공하는 인터넷 서비스보다 고속으로 데이터를 전송하면서도 이동성을 보장한다. 와이브로는 2.3GHz 주파수 대역을 이용하며 60km/h로 이동하는 중에도 하향링크(downlink)로 최소 512Kbps, 상향링크(uplink)로 최소 128Kbps의 데이터 전송 속도를 제공한다. 와이브로는 기존의 무선 LAN과 유사한 IP 기반의 대용량 데이터 서비스 제공에 최적화되어 있어 전송효율이 높다. 와이브로는 데이터 전송 속도를 향상시키고, 여러 광대역 무선망 및 분산 유선망에 접속해 융합세계를 구현할 4세대 이동통신 서비스로 진화하기 위한 중요 경로라고 할 수 있다.

와이브로는 4세대 핵심 요소 기술로 전망되는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 방식을 적용하고 있다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다.

와이브로는 3세대에서 제공하는 무선 인터넷 서비스 뿐만 아니라 VoIP(Voice-over-IP), 영상 스트리밍(video streaming)과 같이 서비스 품질(Quality of Service, QoS)을 필요로 하는 패킷 서비스를 기반으로 하는 시스템이다. 즉, 와이브로는 다수 사용자의 다량의 정보를 데이터 패킷으로 구성하여 송수신하는데, 데이터 패킷의 시간-주파수 자원 타일(time-frequency resource tile)에서 각 사용자의 데이터를 할당한다. 사용자의 데이터를 할당하는 방식은 상향링크와 하향링크가 다르다. 상향링크의 경우에는 각 사용자의 데이터를 시간 영역(time-domain) 상에서 일렬로 정렬하여 끝까지 할당하는 일종의 일차원적인 방식을 택하고 있다. 하향링크의 경우에는 각 사용자에 대하여 특정 모양의 2차원적인 자원 타일(resource tile)을 할당하고 할당된 2차원적인 자원에 데이터를 맵핑(mapping)하는 방식을 택하고 있다. 하향링크의 맵핑 방식은 주파수 영역(frequency-domain)을 먼저 채우고 시간 영역으로 이동하는 방식이다.

다수 사용자의 데이터를 데이터 패킷에 어떻게 할당하는가에 따라 무선통신 시스템의 데이터 전송 속도 및 데이터 처리 속도가 결정된다. 따라서 안정적인 성능으로 데이터 패킷을 처리하고, 데이터 패킷 채널의 이용률을 최대화하여 데이터 패킷의 전송을 효율적으로 처리하는 스케줄러의 개발이 필수적이다.

본 발명이 이루고자 하는 목적은 다수의 채널을 각각 담당하는 다수의 스케줄러를 이용하여 다수의 사용자에게 무선자원을 할당하는 병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법, 무선자원 할당방법 및 무선 송신기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법은 복수의 채널별로 우선채널 할당요구를 수신하는 단계, 상기 우선채널 할당요구에 대하여 전송할 데이터를 채널별로 스케줄링하는 단계, 상기 스케줄링 결과에 따라 상기 우선채널 할당요구에 대한 승인 메시지를 전송하는 단계 및 상기 데이터를 상기 스케줄링 결과에 따라 할당된 채널을 통하여 전송하는 단계를 포함한다.

상기 승인 메시지에 대한 수락 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 우선채널 할당요구는 상기 복수의 채널 중 적어도 하나를 지정하고, 지정한 채널에 대한 채널품질정보(CQI)를 전송하는 것일 수 있다.

상기 우선채널 할당요구에 대하여 채널품질정보가 큰 순서에 따라 우선순위를 부여할 수 있다.

본 발명에 따른 병렬 스케줄러를 이용한 무선자원 할당방법은 다수의 채널 중 특정 채널을 지정하여 요구하는 다수 사용자의 채널품질정보(CQI)를 채널별로 수집하는 단계, 상기 채널별로 상기 사용자의 무선자원 할당순위를 결정하는 단계 및 상기 무선자원 할당순위에 따라 무선자원을 할당하는 단계를 포함한다.

동일한 사용자에게 상기 무선자원이 중복하여 할당되었는지를 판단하여 상기 무선자원이 중복하여 할당된 경우, 중복 할당된 무선자원 중에서 상기 채널품질정보가 가장 큰 채널에서의 자원할당만을 남기고 상기 무선자원을 재할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 병렬 스케줄러를 이용한 시스템 대역폭을 다수의 부채널로 나누어 전송하는 무선 송신기는 상기 다수의 부채널을 각각 담당하고 사용자 데이터를 병렬로 스케줄링하는 다수의 스케줄러를 포함하는 병렬 스케줄링부 및 채널 정보를 귀환받아 상기 병렬 스케줄링부로 보내는 제어부를 포함하되, 상기 채널 정보는 수신기별 부채널에 대한 채널품질정보일 수 있다.

상기 스케줄러는 자신이 담당하는 부채널에 대해 가장 좋은 채널품질정보를 갖는 수신기를 우선순위로 선택하고, 선택된 상기 수신기에게 승인 메시지를 보낼 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실 시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.

도 1은 무선통신 시스템을 도시한 간략도이다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 기지국(RAS; Radio Access Station, 10)과 단말(PSS; Personal Subscriber Station, 20)을 포함한다. 기지국(10)은 일반적으로 단말(20)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어(terminology)로 불릴 수 있다. 단말(20)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UE(user equipment), UT(user terminal), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(10) 및 단말(20)은 통신을 위한 송신기와 수신기를 포함한다. 기지국(10)은 다수의 송신기와 수신기를 포함할 수 있다. 단말(20)은 일반적으로 하나의 송신기와 수신기를 구비할 수 있으나, 다수의 송신기와 수신기를 포함할 수도 있다.

기지국(10)에서 단말(20)로의 통신은 하향링크(downlink)라 하며, 단말(20)에서 기지국(10)으로의 통신은 상향링크(uplink)라 한다. 무선통신 시스템에 있어서, 하향링크에서의 송신기는 기지국(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(20)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서의 송신기는 단말(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(10)의 일부분일 수 있다.

한편, 기지국(10)은 다수의 기지국(10)을 관리하는 제어국(ACR; Access Control Router, 미도시)을 통하여 IP 네트워크에 접속할 수 있다. 제어국(ACR)은 다수의 기지국(10) 간의 핸드오프(hand-off), IP 라우팅, 자원관리(resource management), 인증 및 보안 등의 기능을 제공한다. IP 네트워크에는 각종 컨텐츠를 제공하는 서비스 서버가 연결되며, 서비스 서버는 사용자에게 각종 컨텐츠의 데이터 패킷을 제공한다. 이는 예시에 불과하며, 기지국(10)을 통한 네트워킹 망으로의 연결은 통신 시스템의 특성에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

도 2를 참조하면, 송신기(100)는 제어부(110), 병렬 스케줄링부(120), 채널 인코더(130), 맵퍼(140), OFDM 변조기(150) 및 송신 안테나(160)를 포함한다.

병렬 스케줄링부(120)는 데이터가 할당되는 채널의 수(M)에 대응되는 수의 스케줄러를 포함한다. 각 스케줄러는 자신의 채널에 대하여 사용자 데이터의 우선순위를 결정하고 사용자 데이터를 할당한다. 이때, 제어부(110)는 수신기로부터 귀환되는 채널 정보를 확인하며 각 스케줄러에 할당되는 사용자 데이터의 중복여부를 확인한다. 제어부(110)는 중복된 사용자 데이터를 재할당하도록 각 스케줄러의 자원할당을 관리한다. 스케줄러는 귀환 정보로부터 코드률(code rate), 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)을 선택하여, 해당 채널인코더(130) 및 맵퍼(140)로 보낸다.

채널인코더(130)는 사용자 데이터를 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 형성한다. 맵퍼(140)는 부호화된 데이터를 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 심벌(symbol)로 맵핑한다. 맵퍼(140)의 변조 방식(modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation)일 수 있다. 예를 들어, m-PSK는 BPSK, QPSK 또는 8-PSK 일 수 있다. m-QAM은 16-QAM, 64-QAM 또는 256-QAM 일 수 있다.

OFDM 변조기(150)는 입력 심벌을 적절한 부반송파에 할당하고, 입력 심벌을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조하여 OFDM 심벌을 출력한다. OFDM 변조기(150)는 입력 심벌에 대해 IFFT(inverse fast Fourier transform)를 수행할 수 있다. OFDM 심벌은 아날로그 신호로 변환되어 송신 안테나(160)를 통해 전파된다.

도 3을 참조하면, 기지국(10)은 소정의 채널을 통하여 파일럿(pilot)을 전송한다(S110). 파일럿을 수신한 단말(20)은 채널품질정보(Channel Quality Information; 이하 CQI)를 측정한다(S120). 이때, 단말(20)은 기지국(10)으로부터의 거리, 단말(20)의 이동정도(mobility), 채널상의 페이딩(fading) 등에 따라 다양한 CQI를 가지게 된다.

단말(20)은 자신에게 가장 좋은 CQI를 나타내는 채널을 선택하여 기지국(10)으로 전송받을 데이터에 대한 우선채널 할당요구 및 CQI를 전송하고, 기지국(10)은 이를 수신한다(S130). 이때, 단말(20)은 우선채널로서 다수의 채널을 선택하여 요구할 수 있으며, 각 채널에 대한 CQI를 전송할 수 있다. 기지국(10)의 스케줄러는 다수의 단말(20)로부터 수신되는 우선채널 할당요구 중 자신이 관리하는 채널에 대하여 우선채널 할당요구를 하는 단말(20)에 대한 CQI를 수집한다.

각 스케줄러는 자신의 채널에 대한 우선채널 할당요구에 대하여 전송할 데이터를 스케줄링한다(S140). 이때, 스케줄러는 CQI가 가장 큰 단말(20)에 대하여 우선순위를 부여하고, 두 번째로 큰 CQI를 가지는 단말(20)에 대하여 후순위를 부여한다. 즉, 스케줄러는 자신의 채널 자원과 전송할 데이터량을 비교하여 채널 자원이 전부 할당될 수 있도록 CQI순으로 각 단말(20)의 할당 순위를 결정하고, 할당 순위에 따라 시간 영역 상에서 순차적으로 자원을 할당한다.

특정 단말(20)이 다른 단말들에 비하여 다수의 채널에서 큰 CQI를 가질 수 있다. 각 채널을 관리하는 스케줄러들은 특정 단말(20)에 대하여 모두 우선순위를 부여할 수 있다. 즉, 하나의 데이터가 여러 개의 채널에 중복되어 할당될 수 있다. 하나의 데이터가 중복되어 할당되면 데이터 전송률을 저하시키게 된다. 따라서 동일한 데이터가 여러 채널에 중복되어 할당되지 않도록 스케줄러 간의 자원할당을 제어하여야 한다. 각 스케줄러는 제어부(110)로 스케줄링 정보를 제공하고, 제어부(110)는 데이터가 중복되어 할당된 자원영역을 재할당하도록 각 스케줄러를 제어한다. 사용자 데이터에 대한 무선자원의 할당방법에 대하여는 후술한다.

기지국(10)은 단말(20)의 우선채널 할당요구에 대한 승인 메시지를 전송한다(S150). 이때, 승인 메시지는 사용자 데이터에 대한 스케줄링 결과로서, 단말(20)이 요구한 복수의 우선채널 중 하나 또는 둘 이상의 채널로 데이터를 전송할 것임을 알리는 메시지이다. 승인 메시지에는 승인된 채널, 전송할 데이터량, 전송시각, 데이터 복조에 필요한 정보 등이 포함될 수 있다.

단말(20)은 승인된 채널을 수락(accept)하고, 승인된 채널을 통하여 기지 국(10)에 접속한다. 단말(20)은 승인된 채널을 수락하는 메시지를 기지국(10)으로 전송한다(S160). 한편, 단말(20)은 승인된 채널을 수락하는 메시지를 전송하지 않고 기지국(10)의 채널할당에 일방적으로 따르도록 할 수도 있다. 기지국(10)은 스케줄링 결과에 따라 할당된 채널을 통하여 데이터를 전송한다(S170).

도 4를 참조하면, 병렬 스케줄링부(420)는 다수의 스케줄러를 포함한다. M개의 스케줄러는 M개의 채널을 담당한다. 이때, M개의 채널은 시스템 대역폭에서의 부채널이 될 수 있다. 사용자 데이터를 할당할 수 있는 시간-주파수 자원 타일(Time-Frequency resource tile)에서 각 스케줄러는 주파수 영역의 채널 중 하나의 채널에 대하여 사용자 데이터의 우선순위를 결정하고 사용자 데이터에 대한 무선자원을 할당한다. 예를 들어, 스케줄러#1은 채널#1(CH 1)에 대하여 우선채널 할당요구를 하는 단말(20)의 우선순위를 결정하고, 스케줄러#2는 채널#2(CH 2)에 대하여 우선채널 할당요구를 하는 단말(20)의 우선순위를 결정하며, 스케줄러#M은 채널#M(CH M)에 대하여 우선채널 할당요구를 하는 단말(20)의 우선순위를 결정한다.

각 스케줄러의 데이터 할당방식은 우선순위가 높은 단말(20)에 대한 데이터를 먼저 시간 영역 상에서 할당하고, 다음 우선순위의 단말(20)에 대한 데이터를 이어서 할당하는 방식이다. 우선순위는 앞서 설명한 바와 같이 CQI 순에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 각 스케줄러의 자원할당은 시간 영역 상에서 일렬로 이루어지는 1차원적인 방식이지만, 다수의 스케줄러가 다수의 채널(CH 1 ~ CH M)에서 동시에 데이터를 할당하므로 2차원적인 병렬 스케줄링 방식이 된다.

다수의 스케줄러는 제어부(410)에 의하여 스케줄링 정보가 상호 공유되도록 관리된다. 즉, 제어부(410)는 N명의 사용자의 우선채널 할당요구에 대한 N개의 사용자 데이터가 각 스케줄러에 의하여 채널별로 할당되는 정보를 입수하여, 서로 다른 채널에 동일한 사용자 데이터가 할당되지 않도록 한다. 예를 들어, 채널#1과 채널#2에 대하여 모두 우선채널을 할당받은 단말(20)이 있는 경우, 채널#1과 채널#2 중 어느 하나의 채널에서 상기 단말(20)에 대한 자원할당이 되지 않도록 자원할당을 취소한다. 자원할당이 취소된 자원영역은 다른 단말(20)에 대하여 자원할당이 되도록 한다.

또한, 제어부(410)는 시간-주파수 자원 타일에서 할당되지 않은 자원영역 없이 사용자 데이터가 효율적으로 할당되도록 관리한다. 시간-주파수 자원 타일 일부에 할당되지 않은 자원영역이 있는 경우, 할당되지 않은 자원영역을 새로운 자원영역으로 구분하여 자원할당을 반복하여 수행하도록 하거나, 할당되지 않은 자원영역이 할당될 때까지 자원할당이 끝난 스케줄러가 대기하도록 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 병렬 스케줄링부(420)의 각 스케줄러는 자신의 채널을 지정하여 우선채널 할당요구를 하는 사용자의 CQI를 수집한다(S210). 이때, CQI는 기지국(10)이 단말(20)로 전송한 파일럿을 단말(20)이 측정하여 상향링크로 전송한 정보가 될 수 있다. 각 스케줄러는 CQI를 이용하여 해당 채널에 대한 사용자 데이터의 무선자원 할당순위를 결정한다(S220). 즉, 스케줄러는 CQI가 가장 큰 사용자 데이터에 최우선순위를 부여하고, CQI 순으로 사용자 데이터의 할당순위를 결정한 다.

각 스케줄러의 자원할당 정보는 제어부(410)로 전송된다. 제어부(410)는 동일한 사용자 데이터가 무선자원에 중복하여 할당되었는지, 전체 무선자원 영역 중에 여분의 자원영역이 있는지를 판단한다(S230). 상기 판단결과 동일한 사용자 데이터가 무선자원에 중복하여 할당된 경우 및 여분의 자원영역이 있는 경우에는 자원영역을 재할당하도록 한다(S240). 예를 들어, 시간-주파수 자원 타일에서 사용자 데이터가 다수의 채널에 중복하여 할당된 경우, 가장 좋은 CQI에 해당하는 채널에 사용자 데이터가 할당되도록 하고 다른 채널에서는 사용자 데이터의 할당이 제거되도록 한다. 사용자 데이터의 할당이 제거된 채널은 그 만큼의 여분의 자원영역이 발생한다. 여분의 자원영역이 사용자 데이터에 대한 재할당의 대상이 된다. 여분의 자원영역은 시간-주파수 자원 타일에서 자원 할당이 이루어지지 않은 부분도 포함된다.

여분의 자원영역에 대하여는 아직 무선자원을 할당받지 못한 사용자 데이터가 할당한다. 즉, 여분의 자원영역에 대하여 사용자 데이터의 자원할당 순위를 결정하고, 자원할당 중복여부 및 여분의 자원영역이 있는지 판단하는 과정을 반복한다. 시간-주파수 자원 타일의 모든 자원영역에 사용자 데이터가 할당되도록 한다.

이때, 여분의 자원영역이 남아있는 채널의 스케줄러는 사용자 데이터의 자원할당 순위를 결정하고, 자원할당 중복여부 및 여분의 자원영역이 있는지 판단하는 과정을 반복하여 수행하고, 자원할당이 끝난 스케줄러는 다른 채널의 스케줄러의 자원할당이 끝날 때까지 대기하도록 할 수 있다. 한편, 여분의 자원영역을 새로운 시간-주파수 자원 타일로 구분할 수 있고, 새로운 시간-주파수 자원 타일에 대하여 자원할당 과정을 반복하여 수행할 수 있다. 이때, 시간-주파수 자원 타일에의 사용자 데이터의 할당 시간은 최소 송신 시간 간격(Transmission Time Interval; TTI)을 초과하지 않는 것이 바람직하다.

시간-주파수 자원 타일에 사용자 데이터가 모두 할당되면 자원할당을 완료한다(S250). 여기서, 여분의 자원영역이 있더라도 추가하여 할당할 사용자 데이터가 없거나, 최소 송신 시간 간격(TTI) 내에 여분의 자원영역을 모두 할당할 수 없는 경우에는 자원할당을 완료하고 데이터를 전송할 수 있다.

이와 같이, 다수의 채널 중 각각의 채널을 담당하는 스케줄러가 다수의 사용자 중에서 해당 채널에 대한 CQI가 높은 사용자에게 우선적으로 자원을 할당함으로써 다중 사용자 이득(multi-user diversity gain)과 다중 채널 이득(multi-channel diversity gain)을 얻을 수 있게 된다.

도 6은 다수의 단말로부터의 우선채널 할당요구에 대하여 채널을 할당하는 예를 도시한 예시도이다. 도 7은 자원 타일(resource tile)에 사용자 데이터를 할당된 예를 도시한 예시도이다.

도 6 및 7을 참조하면, 시간-주파수 자원 타일(Time-Frequency resource tile)이 5개의 채널(CH 1 ~ CH 5)을 가지고, 각 채널을 5개의 스케줄러가 담당하며, 5개의 단말이 스케줄러로 우선채널 할당요구를 하는 것으로 가정한다. 각 단말은 원하는 데이터 정보와 함께 최우선채널(1st)과 차우선채널(2nd)의 지정 및 각 채널의 CQI 정보를 해당 스케줄러로 전송할 수 있다.

단말#1은 6슬롯(slot)의 데이터에 대하여 채널#1과 채널#3을 우선채널로 지정한다. 이때, 채널#1에 대한 CQI는 21dB이고, 채널#3에 대한 CQI는 19dB이다. 단말#2는 4슬롯(slot)의 데이터에 대하여 채널#3과 채널#5를 우선채널로 지정한다. 이때, 채널#3에 대한 CQI는 25dB이고, 채널#5에 대한 CQI는 21dB이다. 단말#3은 7슬롯(slot)의 데이터에 대하여 채널#2와 채널#3을 우선채널로 지정한다. 이때, 채널#2에 대한 CQI는 15dB이고, 채널#3에 대한 CQI는 13dB이다. 단말#4는 4슬롯(slot)의 데이터에 대하여 채널#5와 채널#4를 우선채널로 지정한다. 이때, 채널#5에 대한 CQI는 19dB이고, 채널#4에 대한 CQI는 15dB이다. 단말#5는 2슬롯(slot)의 데이터에 대하여 채널#1과 채널#5를 우선채널로 지정한다. 이때, 채널#1에 대한 CQI는 7dB이고, 채널#5에 대한 CQI는 3dB이다.

스케줄러#1은 단말#1과 단말#5로부터 우선채널 할당요구를 받게 되고, CQI가 큰 단말#1에게 우선적으로 자원을 할당한다. 스케줄러#2는 단말#3으로부터 우선채널 할당요구를 받게 되고, 단말#3에게 우선적으로 자원을 할당한다. 스케줄러#3은 단말#1, 단말#2 및 단말#3로부터 우선채널 할당요구를 받게 되고, CQI가 큰 단말#2에게 우선적으로 자원을 할당한다. 스케줄러#4는 단말#4로부터 우선채널 할당요구를 받게 되고, 단말#4에게 우선적으로 자원을 할당한다. 스케줄러#5는 단말#2, 단말#4 및 단말#5로부터 우선채널 할당요구를 받게 되고, CQI가 가장 큰 단말#2에게 우선적으로 자원을 할당한다.

이때, 단말#2는 채널#3과 채널#5에 중복하여 자원을 할당받게 되었으므로, 단말#2를 CQI가 높은 채널#3에 할당되도록 남기고 채널#5의 자원할당을 취소한다. 스케줄러#5는 자원을 재할당하여 단말#2 다음으로 CQI가 높은 단말#4에게 우선적으로 자원을 할당한다. 또한, 단말#4는 채널#4와 채널#5에 중복하여 자원을 할당받게 되었으므로, 단말#4를 CQI가 높은 채널#5에 할당되도록 남기고 채널#4의 자원할당을 취소한다.

결과적으로, 단말#1은 채널#1, 단말#2는 채널#3, 단말#3은 채널#2, 단말#4는 채널#5를 할당받게 된다(실선). 이 상태로 자원할당을 종료하고, 채널을 할당받은 단말로 승인 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 자원할당을 받지 못한 데이터는 이후의 데이터 패킷의 시간-주파수 자원 타일에서 자원할당을 받아 전송된다.

자원할당의 효율을 높이기 위하여 시간-주파수 자원 타일에서 사용자 데이터가 할당되지 않은 여분의 자원영역을 이용할 수 있다. 단말#3은 채널#2에 자원할당을 받았으나, 7슬롯(slot)의 데이터는 채널#2에 모두 할당되지 않고 1슬롯의 데이터가 남게 된다. 단말#3의 남는 1슬롯의 데이터는 차우선채널(2nd)인 채널#3의 여분의 자원영역에 재할당된다. 따라서, 단말#3은 채널#2와 함께 채널#3의 일부를 할당받게 된다. 그리고 단말#5는 차우선채널(2nd)인 채널#5의 여분의 자원영역에 재할당된다. 따라서, 5개의 단말이 요구하는 모든 데이터가 무선자원을 할당받을 수 있게 된다.

사용자 데이터가 시간-주파수 자원 타일에 모두 할당되고 여분의 자원영역이 남아있는 경우에 대하여 예를 들었으나, 여분의 자원영역에는 이후에 요구되는 다른 사용자 데이터가 할당될 수 있을 것이다. 그리고, 사용자 데이터가 시간-주파수 자원 타일에 모두 할당되지 않고 남아있는 경우에는 이후의 시간-주파수 자원 타일 에 할당될 수 있을 것이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

채널의 수에 대응하는 수의 스케줄러로 구성되는 병렬 스케줄러로 각 채널별로 CQI가 높은 사용자에게 우선적으로 자원을 할당하여 다중 사용자 이득(multi-user diversity gain)과 다중 채널 이득(multi-channel diversity gain)을 얻을 수 있게 되고, 사용자 데이터를 효율적으로 할당함으로써 데이터 전송률을 높일 수 있다.

Claims

병렬 스케줄러를 이용한 데이터 전송방법에 있어서,

복수의 채널별로 우선채널 할당요구를 수신하는 단계;

상기 우선채널 할당요구에 대하여 전송할 데이터를 상기 채널별로 스케줄링하는 단계;

상기 스케줄링 결과에 따라 상기 우선채널 할당요구에 대한 승인 메시지를 전송하는 단계; 및

상기 데이터를 상기 스케줄링 결과에 따라 할당된 채널을 통하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 상기 승인 메시지에 대한 수락 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 상기 우선채널 할당요구는 상기 복수의 채널 중 적어도 하나를 지정하고, 지정한 채널에 대한 채널품질정보(CQI)를 전송하는 것임을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 상기 우선채널 할당요구에 대하여 채널품질정보가 큰 순서에 따라 우선순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
병렬 스케줄러를 이용한 무선자원 할당방법에 있어서,

다수의 채널 중 특정 채널을 지정하여 요구하는 다수 사용자의 채널품질정보(CQI)를 채널별로 수집하는 단계;

상기 채널별로 상기 사용자의 무선자원 할당순위를 결정하는 단계; 및

상기 무선자원 할당순위에 따라 무선자원을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선자원 할당방법.
제 5항에 있어서, 동일한 사용자에게 상기 무선자원이 중복하여 할당되었는지를 판단하여 상기 무선자원이 중복하여 할당된 경우, 중복 할당된 무선자원 중에서 상기 채널품질정보가 가장 큰 채널에서의 자원할당만을 남기고 상기 무선자원을 재할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선자원 할당방법.
시스템 대역폭을 다수의 부채널로 나누어 전송하는 무선 송신기에 있어서,

상기 다수의 부채널을 각각 담당하고 사용자 데이터를 병렬로 스케줄링하는 다수의 스케줄러를 포함하는 병렬 스케줄링부; 및

채널 정보를 귀환받아 상기 병렬 스케줄링부로 보내는 제어부를 포함하되, 상기 채널 정보는 수신기별 부채널에 대한 채널품질정보인 것을 특징으로 하는 무선 송신기.
제 7항에 있어서, 상기 스케줄러는 자신이 담당하는 부채널에 대해 가장 좋은 채널품질정보를 갖는 수신기를 우선순위로 선택하고, 선택된 상기 수신기에게 승인 메시지를 보내는 것을 특징으로 하는 무선 송신기.