KR20080105981A

KR20080105981A - 고정 할당 방식에서의 무선 자원 재할당 방법

Info

Publication number: KR20080105981A
Application number: KR1020080023502A
Authority: KR
Inventors: 김성경; 장성철; 임광재; 윤철식
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2027-05-30
Also published as: KR101408992B1

Abstract

본 발명은 고정 할당 방식에서의 무선 자원 재할당 방법에 관한 것이다.

패킷 기반 데이터 전송 시스템에서 효율적인 무선 자원의 이용을 위해, 고정 할당 방식과 접목하여 재배치 정보 요소와 재배치 카운터 정보 요소를 토대로 고정 할당 무선 자원을 재 할당한다. 이를 통해 자원 해지 및 자원 변경으로 인해 발생할 수 있는 불연속적인 무선 자원의 미 사용 영역을 제거할 수 있으며, 맵(MAP) 수신 오류 시 발생할 수 있는 자원 할당 불일치를 해결할 수 있다.

광대역 무선 액세스 시스템, 고정 할당, 무선 자원

Description

고정 할당 방식에서의 무선 자원 재할당 방법{Method for re-allocation radio resource for fixed allocation}

도 1은 일반적인 고정 할당 자원이 해지된 경우의 예시도이다.

도 2는 일반적인 새로운 버스트 할당(new burst allocation) 방법을 이용한 해지 자원의 이용 방법에 관한 예시도이다.

도 3은 일반적인 다중 영역 할당(multiple region allocation) 방법을 이용한 해지 자원의 이용 방법에 관한 예시도이다.

도 4는 일반적인 비트 맵에 의한 고정 할당 방식의 예시도이다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 자원의 재배치 방법에 대한 예시도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자원 재배치 방법에 대한 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 재배치 카운터를 이용한 자원 할당 방법의 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 정보 요소를 이용한 자원 할당 방법의 흐름도이다.

본 발명은 무선 자원 재할당 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고정 할당 방식에서의 무선 자원을 재 할당하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 패킷 기반 데이터 전송 시스템(예를 들어, 휴대 인터넷 시스템 (WiMAX/WiBro: World Interoperability for Microwave Access/Wireless Broadband) 또는 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 등)에서는 효율적인 무선 자원의 이용을 위해 동적 자원 할당 방식을 적용한 데이터 전송 방법을 적용하여 데이터를 전송한다. 즉, 매 프레임마다 패킷 스케줄링을 통해 동적으로 단말에 자원 할당을 수행한다.

이때, 매 프레임 자원 할당 정보를 단말에 방송하기 위해 맵(MAP)이라는 제어 메시지를 이용한다. 맵은 해당 프레임에서 전송되는 사용자 정보, 버스트(Burst)의 물리적인 할당 위치 및 버스트의 변조 및 부호화 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 정보를 담고 있다.

또한 휴대 인터넷 시스템은 효율적인 상향링크 스케줄링을 위해 UGS(Unsolicited Grant Service), ertPS(extended real-time Polling Service), rtPS(Real-Time Polling Service), nrtPS(non real-time Polling Service), BE(Best Effort service) 등의 스케줄링 클래스를 정의하고 있다. UGS와 ertPS는 비교적 적은 용량의 데이터 또는 고정량의 주기적인 데이터 서비스를 위해 적합한 방식으로, VoIP(Voice of Internet Protocol)와 같이 주기성을 가지면서 소스 레이트(source rate)가 가변적인 경우 무선 자원의 효율성 측면에서 유리하게 작용하여 널리 사용된다.

그러나, VoIP와 같은 특징을 갖는 트래픽을 지원하기 위해서는 패킷 방식의 동적 자원 할당은 많은 양의 맵 오버헤드를 야기한다. 이에 따라 광대역 무선 접속 시스템에서도 고정 할당 방식을 고려하고 있다.

고정 할당 방식은 주기적으로 고정된 영역의 자원을 특정 사용자에게 전용으로 할당해주는 방식으로, 한번 자원이 할당되면 해지가 발생하기 전까지 단말은 자원에 대한 사용 권한을 갖게 된다. 이때, 맵 오버헤드를 줄이기 위해 MCS 방식도 고정된다.

그러나 이와 같은 방식의 자원 할당 방식은 무선 채널 상태가 많이 변경되는 경우, 무선 전송 오류에 취약하거나 무선 자원의 효율성이 떨어진다는 문제점이 있기 때문에 MCS를 변경해 주어야 한다. 그러나, MCS 변경을 통해 무선 자원이 해지되거나 자원이 변경되는 경우, 무선 자원이 불연속적으로 사용되지 않는 영역이 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자원 해지 및 자원 변경으로 인해 발생할 수 있는 불연속적인 무선 자원의 미 사용 영역을 제거하는 방법을 제공한다.

또한, 맵 수신 오류 시 발생할 수 있는 자원 할당 불일치 문제를 해결할 수 있는 무선 자원 할당 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 자원 재할당 방법은, 기지국의 자원 재할당 방법에 있어서,

재배치할 고정 무선 자원의 슬롯 오프셋 정보 및 슬롯 이동 정보를 포함하는 재배치 정보 요소를 생성하는 단계; 상기 재배치 정보 요소를 단말로 전송하는 단계; 및 상기 고정 무선 자원의 슬롯을 상기 슬롯 이동 정보만큼 이동하여 상기 단말로 자원을 재할당하는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 자원 재할당 방법은, 단말이 기지국으로부터 자원을 재할당받는 방법에 있어서,

재배치될 고정 무선 자원의 정보를 나타내는 제1 슬롯 오프셋을 포함하는 재배치 정보 요소가 포함되어 있는 맵을 수신하는 단계; 상기 제1 슬롯 오프셋과 현재 사용중인 자원에 대응되는 제2 슬롯 오프셋을 비교하는 단계; 및 상기 비교한 결과에 따라 고정 무선 자원을 재할당 받아 이용하거나 상기 현재 사용 중인 자원을 이용하는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 자원 재할당 방법은, 기지국의 자원 재할당 방법에 있어서,

재배치할 고정 무선 자원에 대한 정보를 포함하는 재배치 정보 요소를 생성하여 단말로 전송하는 단계; 상기 재배치 정보 요소가 생성되면, 재배치 카운터를 증가시키는 단계; 상기 재배치 카운터를 포함하는 재배치 카운터 정보 요소를 포함하는 맵을 전송하는 단계; 및 상기 단말에 저장되어 있는 재배치 카운터와 상기 맵에 포함되어 상기 단말로 전송된 재배치 카운터의 비교 결과를 상기 단말로부터 수 신하거나, 상기 단말로부터 상기 맵에 대한 수신 여부를 전달받는 단계를 포함한다.

상기 기지국으로부터 재배치 카운터 정보 요소가 포함되어 있는 맵을 수신하는 단계; 상기 재배치 카운터 정보 요소에 포함되어 있는 제1 재배치 카운터와 미리 저장되어 있는 제2 재배치 카운터를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과를 토대로 고정 무선 자원을 재할당 받는 단계를 포함한다.

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 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

또한 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.

일반적으로 고정 할당 방식(CM: Circuit Mode)에 의해 자원을 할당하는 경우 패킷 전송 방식에 비해 맵 오버헤드는 줄어드나, MCS 변경을 위한 재할당 및 해지 등이 무자위적으로 발생한다. 그러므로, 고정 할당 영역과 해지된 무선 자원 영역이 비연속적으로 혼재될 수 있다. 여기서 맵은 하향 및 상향 링크 프레임에서 무선 자원을 할당하거나 무선 제어를 위한 정보 요소(IE: Information Element)들을 포함한다.

통신 시스템에서 패킷 모드(PM: Packet Mode)의 패킷 전송 방식과 고정 할당 방식이 혼재할 수 있다. 이때, 도 1에 도시한 바와 같이, 맵(MAP)이 프레임의 앞에 할당된다. 그리고 기존의 패킷 전송 방식과 호환성을 유지하고 자원의 효율적인 사용을 위해, 패킷 모드의 자원(PM_subburst 1, PM_subburst 2)는 앞에서 순서대로 할당되고, 고정 할당 방식의 자원(CM_subburst 1, BM_subburst 2, BM_subburst 3, BM_subburst 4)는 뒤에서 순서대로 할당될 수 있다.

즉, 도 1은 고정 할당 방식의 자원과 패킷 모드의 자원이 혼재되어 운용될 경우의 실시예로, 한 프레임 내에서 미리 패킷 모드의 자원을 위한 자원 영역과 고정 할당 방식의 자원을 위한 자원 영역을 할당하여 운용할 수 있음을 나타낸다. 또한, 하향 링크에서는 각각의 고정 할당 방식의 자원과 패킷 모드의 자원 할당을 하기에서 설명할 도 4와 같이 주파수 축으로 먼저 할당한 후 시간 축으로 할당할 수도 있다. 이때 고정 할당 영역에서 버스트 2(CM_subburst 2)가 해지된다면, 도 1과 같이 자원의 미 사용 영역(또는 홀(hole) 영역이라고도 함)이 발생한다.

이때 새로운 고정 할당 요청이 발생할 경우, 자원의 홀 영역을 재 사용하기 위해 새로이 할당할 수 있다. 이것은 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 홀 영역을 재 사용하기 위해 홀 영역에 자원(New CM_subburst 4)을 새로 할당할 수 있다. 이때, 고정 할당의 크기가 일정하면 홀 영역을 재 사용하기에 유리하다. 그러나, 단말의 MCS 레벨과 요구 자원 량이 다를 수 있기 때문에, 홀이 발생한 영역과 자원 할당을 요청한 시점에서 새로운 고정 할당 요구 량이 동일할 확률은 비교적 적다.

이와 같은 홀 영역을 재 사용할 수 있는 또 다른 방법으로는, 새로운 고정 할당 요청이 발생할 경우 여러 개의 불연속적인 홀들을 할당하는 다중 영역 할당 방식이 있다. 이는 도 3을 참조로 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 새로 할당된 자원을 기존의 자원(CM_burst 2)이 해지된 홀 영역(Reallocated CM_subburst 2-1)과 새로운 영역(Reallocated CM_subburst 2-2)에 나누어 할당할 수 있다. 이와 같이 코딩 된 하나의 버스트가 여러 개의 무선 영역에서 전송되는 경우, 단말은 여러 개의 무선 영역을 수신하여 디코딩할 수 있다. 그러나, 여러 개의 영역을 표현하기 위한 맵 오버헤드가 발생한다. 또한, 무선 영역의 할당 및 MCS 변경/해지 과정을 수행하다 보면, 많은 단편화(fragment)를 발생시키기 때문에 맵 크기가 가중되어 맵 오버헤드가 증가된다.

이러한 MCS 해지 및 MCS 재할당으로 야기되는 불연속적인 자원의 홀을 효율적으로 사용하기 위해 비트 맵 방식이 제안되었다. 비트 맵 방식에 의한 고정 할당 방식에 대해서는 도 4를 참조로 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 각 슬롯의 숫자는 자원이 할당되는 순서를 나타내는 것으로, 도 4에 기재되어 있는 순서로 자원이 할당된다. 이와 같이 비트 맵에 의한 고정 할당 방식은 무선 자원 영역이 현재 사용되고 있는지 아닌지를 나타내 줄 수 있다. 즉, 고정 할당이 발생하거나 변경될 경우 단말은 비트 맵을 보고 자신이 사용할 자원의 위치를 파악할 수 있다. 이는 자원의 홀이 발생하여도 비트 맵 방식은 어느 부분에서 홀이 발생하였는지 알 수 있기 때문에, 효율적으로 자원을 할당할 수 있다.

그러나 자원 할당의 변경이 발생하는 경우, 항상 비트 맵을 단말로 전송해야 하기 때문에 비트 맵에 의한 오버헤드가 발생한다. 또한, 비트 맵을 허프만 코딩 등과 같은 방식으로 압축하여 전송한다 하더라도, 자원 할당의 변경이 빈번하게 발생하는 경우 비트 맵에 의한 오버헤드로 인해 맵 크기가 증가되어, 시스템의 구현에 대한 복잡도가 증가된다.

이와 같이 고정 할당 방식을 사용할 때 자원의 해지 또는 MCS 변경으로 인해 발생되는 무선 자원의 홀을 다른 사용자들에게 재할당할 때 오버헤드가 발생하기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 무선 구간의 홀을 제거하기 위한 자원 재배치 방법에 대하여 제안한다. 이에 대해 도 5a 및 도 5b를 참조로 설명하기로 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 자원의 재배치 방법에 대한 예시도이다. 도 5a 및 도 5b는 1차원으로 자원을 할당할 때 시간(심볼) 축으로 먼저 자원을 할당하는 경우를 나타낸 예시도이며, 주파수(부채널) 축으로 자원을 먼저 할당하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는 무선 자원의 홀을 없애기 위해 재배치 정보 요소(rearrangment IE)가 포함된 맵을 이용한다. 재배치 정보 요소가 포함된 맵은 동적 할당 방법으로 자원을 할당할 때 단말로 전송하는 맵 크기보다 작은 크기로 운용되며, 비트맵 방식을 사용하였을 경우 요구되는 비트맵 전송에 대한 오버헤드도 존재하지 않는다. 그러므로, 무선 자원의 홀을 없애 자원의 효율(utilization)을 향상시킬 수 있다.

도 5a에 도시되어 있는 바와 같이, 고정 할당 서브 버스트 1 내지 고정 할당 서브 버스트 4(CM_subburst 1 ∼ CM_subburst 4)가 이전 프레임에서 단말에 할당되어 사용되고 있다가 고정 할당 서브 버스트 2의(CM_subburst 2) 할당이 해지되었다고 가정한다. 그러면 도 5b에 도시된 바와 같이 현재 프레임에서는 고정 할당 서브 버스트 3(CM_subburst 3)을 고정 할당 서브 버스트 2(CM_subburst 2)의 영역으로 재배치하고, 고정 할당 서브 버스트 4(CM_subburst 4)를 고정 할당 서브 버스트 3(CM_subburst 3)의 영역에 재배치하여 무선 자원의 홀을 없앤다. 여기서 화살표 방향은 자원이 할당되는 순서를 나타내는 것이다.

즉, 기지국은 무선 자원에 홀이 발생할 경우(도 5a에 도시된 바와 같이 고정 할당 서브 버스터 2(CM_subburst 2)에 할당된 자원이 해지된 경우), 이에 대한 정보를 재배치 정보 요소에 포함하여 단말로 전송하고, 고정 할당 서브 버스트 3(CM_subburst 3)과 고정 할당 서브 버스트 4(CM_subburst 4)를 이동 슬롯(Slot shift) 필드에 나타낸 정보만큼 버스트를 이동하여 고정 할당 서브 버스트 1(CM_subburst 1)에 연속되도록 이동한다.

이와 같은 방법으로 무선 자원의 홀을 제거하여 재할당하는 자원 재배치 방법에 대하여 도 6을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이 기지국이 무선 자원을 재배치 할 때, 표 1 내지 표 3에 나타낸 맵 정보 요소를 이용한다. 이때 표 1 내지 표 3의 필드들은 맵에 포함되어 단말로 전송되는 고정 서브 버스트 정보 요소(fixed subburst IE), 재배치 정보 요소(Rearrangement IE) 및 재배치 카운터 정보 요소(Rearrangement counter IE)를 예로 하여 나타낸 것이며, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

Syntax	Size	Notes
Fixed-subburst IE {
N subburst	4bits
…
Slot start offset	10bits
For(j=0; j<Nsubburst; j++) {
RCID IE	V
Period	4bits
Duration	10bits
DIUC	4bits
…
}
Padding
}

Syntax	Size	Notes
Rearrangement IE {
N Rearrangement	4bits
…
Rearrangement counter	4bits
For(j=0; j<Rearrangement; j++) {
Slot offset	10bits	Start offset
Slot shift	10bits	0b0: positive shift, 0b1: negative shift
}
Padding
}

Syntax	Size	Notes
Rearrangement counter IE {
Type	4bits	DIUC
Extended Type	4bits	Extended-2 DIUC
Rearrangement counter	4bits
}

표 1에 나타낸 것처럼, 고정 서브 버스트 정보 요소는 서브 버스트의 개수(N subburst) 필드, 슬롯 시작 오프셋(slot start offset) 필드 및 각 서브 버스트의 정보 필드를 포함한다. 각 서브 버스트의 정보는 자원의 고정 할당에 대해 할당 주기를 나타내는 Period 필드, CID(Connection Identifier) 정보를 나타내는 RCID(Reduced CID) 정보 요소 필드, 할당되는 슬롯의 수를 나타내는 Duration 필드, 하향링크 구간의 MCS 정보를 나타내는 하향링크 구간 사용 코드(DIUC: Downlink Interval Usage Code) 필드를 포함한다.

표 2에 나타낸 것처럼, 재배치 정보 요소는 기지국이 자원을 재배치하는 횟수 필드(N Rearrangement), 재배치 카운터(Rearrangement counter) 필드 및 각 재배치에 대한 정보 필드를 포함한다. 이때, 홀 영역의 개수만큼 재배치가 일어나므로, 재배치 횟수(N)은 홀 영역의 개수와 동일하다. 그리고 각 재배치에 대한 정보 필드는 제1 슬롯 오프셋(slot offset) 필드와 자원의 이동 량을 나타내는 이동 슬롯(slot shift) 필드 등을 포함한다.

여기서 제1 슬롯 오프셋은 재배치 정보 요소를 통해 단말이 전달받은 슬롯 오프셋 정보로, 고정 무선 자원의 불연속 영역의 끝점 정보(혹은 불연속 영역 바로 뒤의 고정 무선 자원의 시작점)와 재배치할 자원 중 가장 먼저 재배치되는 자원(CM_subburst 3)의 정보(또는 "재배치 자원 정보"라고도 함)를 의미한다. 도 5에 도시된 것을 참조로 하면, 제1 슬롯 오프셋 필드는 고정 할당 서브 버스트 3(CM_subburst 3)의 시작점 위치를 의미한다. 그리고, 표 2를 보면, 재배치 정보 요소를 위해 홀의 개수(N)에 따라 "8 + 20 * N bits"의 정보 요소가 요구된다. 그러나, 재배치 정보 요소의 수가 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

표 3의 재배치 카운터 정보 요소는 DIUC의 형태(type) 필드, 확장된 DIUC의 형태 필드, 재배치 카운터(Rearrangement counter) 필드를 포함한다. 재배치 카운터는 자원에 재배치가 발생한 경우 1씩 증가된다.. 즉, 도 5a 및 도 5b를 참조로 살펴보면, 고정 할당 서브 버스트 2(CM_subburst 2) 영역에 홀이 발생되어 자원의 재배치가 요구되기 때문에 카운팅은 "1"만큼 증가한다. 이는 표 2의 슬롯 오프셋 필드와 슬롯 이동 필드를 토대로 고정 할당 서브 버스트 3(CM_subburst 3) 및 고정 할당 서브 버스트 4(CM_subburst 4)를 각각 할당받은 단말들이 자원을 재배치 하기 때문이다.

기지국은 홀 영역이 발생하여 자원을 재배치하는 경우에 홀 영역에 따른 표 2의 재배치 정보 요소를 생성(S100)한 후, 생성한 재배치 정보 요소를 맵에 포함시켜 단말로 방송(S110)한다. 그 후, 단말은 이미 고정 할당 방법을 통해 할당 받아 현재 사용중인 고정 할당 버스트에 대해 미리 저장되어 있는 제2 슬롯 오프셋과 할당량(duration)을 이용하여 제1 슬롯 오프셋과 현재 사용중인 제2 오프셋을 비교(S120)한다. 여기서 제2 슬롯 오프셋은 현재 사용중인 슬롯 오프셋에 대한 정보를 의미한다.

예를 들어, 도 5a, 도 5b 및 표 2를 참조로 하면, 재배치 정보 요소의 슬롯 오프셋 필드에는 재배치 자원 정보(서브 버스트 3)가, 슬롯 이동 필드에는 "서브 버스트 2"의 크기에 대한 정보가 포함되어 있다. 기지국은 재배치 정보 요소에 제1 슬롯 오프셋으로 재배치 자원 정보를 입력하여 단말로 방송한다.

만약 제2 슬롯 오프셋이 수신한 제1 슬롯 오프셋보다 작은 경우, 현재 사용중인 제2 슬롯 오프셋과 할당량(duration)을 저장하고, 표 1의 Period 필드에 명시된 할당 주기가 도래하면 지정된 위치에서 자원을 활용(S130)한다. 즉, 고정 할당 서브 버스트 1(CM_subburst 1)을 할당받아 자원을 사용하고 있는 단말의 경우, 제1 슬롯 오프셋은 "서브 버스트 3"이고 제2 슬롯 오프셋은 "서브 버스트 1"이며 제2 슬롯 오프셋이 제1 슬롯 오프셋보다 작다. 이 경우, 단말은 자신이 할당받은 자원을 지속적으로 활용한다.

그러나, 제1 오프셋이 제2 오프셋보다 작거나 같을 경우, 단말은 수신한 제1 슬롯 오프셋과 할당량을 저장(S140)한 후, 고정 무선 자원의 위치를 변경하는 절차를 수행(S150)한다. 즉, 고정 할당 서브 버스트 3(CM_subburst 3) 및 고정 할당 서브 버스트 4(CM_subburst 4)를 할당받아 자원을 사용하고 있는 단말들의 경우 제2 슬롯 오프셋이 제1 슬롯 오프셋 보다 크거나 같기 때문에, 각각의 단말들은 슬롯 이동 필드를 참조하여 고정 무선 자원의 위치를 변경한다.

이와 같은 고정 할당 방식을 이용하여 자원을 재배치 할 경우 단말이 맵 수신에 오류가 발생할 수 있고, 재배치가 발생했을 때 맵 수신에 실패한 단말은 다른 고정 할당 사용자에 영향을 줄 수 있다. 그러므로, 본 발명의 제2 실시예에서는 재배치 카운터 방식과 다중 정보 요소(multiple IE) 전송 방식을 통해 무선 자원의 재배치를 수행하고자 한다.

먼저 재배치 카운터 방식은 기지국이 재배치 카운터 정보 요소를 맵에 실어 한 번 방송하고, 이를 수신하는 다수의 단말들로부터 맵의 수신 완료 여부, 재배치 카운터가 일치하는지 여부등을 포함하는 메시지를 수신하여 자원을 재배치하는 방식이다. 이때, 맵에 재배치 카운터가 포함되지 않을 경우, 자원의 재배치가 발생되지 않은 것으로 판단하여 자신이 사용하던 자원을 계속 활용한다. 즉, 단말은 이전 프레임에서 맵 수신에 실패하더라도 다음 프레임에 재배치 카운터가 포함되어 있지 않거나 저장되어 있는 재배치 카운터와 동일한 값의 카운터가 전송될 경우, 고정 할당 자원을 계속해서 사용한다.

재배치 카운터 방식으로 무선 자원을 재배치하는 목적은 고정 할당 모드로 동작하는 단말의 맵 수신 오류 발생 시, 고정 할당 버스트 재배치의 동기를 보장하고 이를 복구하기 위한 것이다. 재배치 카운터는 단말의 고정 할당 위치가 변경되는 경우를 나타내기 위한 것으로 재배치 정보 요소가 적용되는 프레임에서 적용되고, 고정 할당 버스트를 재배치하거나 동일 영역에 할당과 반환(de-allocation)을 동시에 할 경우 카운터를 증가시킨다.

재배치 카운터는 재배치 정보 요소가 적용되는 프레임부터 재 할당된 자원을 할당하는 단말이 모두 제대로 송수신하는지를 판단할 수 있을 때까지 또는 배치에 대한 타임아웃(MAX_RE_ARRANGE_TIMEOUT)이 발생할 때까지 정보 요소 형태로 맵을 통해 방송한다. 여기서 송수신 판단 여부는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 피드백, 상향링크 버스트 또는 CQICH(Channel Quality Indicator Channel) 중 어느 하나의 형태로 송수신을 확인할 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조로 설명하기로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 기지국은 재배치 정보 요소에 의해 자원이 재 할당되는 프레임마다 재배치 카운터를 증가(S200)시킨다. 그 후, 일정 기간 동안 기지국에서 생성(S210)된 재배치 카운터를 맵에 포함하여 자원이 재 할당된 프레임을 통해 단말로 전송(S220)한다.

단말은 기지국으로부터 전송된 맵에 재배치 카운터가 포함되어 있는지 여부를 판단(S230)하고, 만약 재배치 카운터가 포함되지 않은 경우에는 현재 자신이 사용중인 자원을 계속 활용(S240)한다. 그러나, 재배치 카운터가 포함되어 있는 경우, 단말은 기지국으로부터 전송된 맵에 포함되어 있는 재배치 카운터를 저장(S230)하고, 새로 저장된 재배치 카운터와 이미 자신이 저장하고 있는 재배치 카운터가 동일한지 여부를 판단(S250)한다.

만약 저장된 카운터가 재배치 카운터와 동일하면 해당 프레임에서 자원을 활용(S250)할 수 있다. 이 경우는 단말이 재배치 카운터를 저장한 이후에, 다른 단말에서 재배치 카운터가 포함된 동일한 맵의 재전송을 요청한 경우에 맵을 수신한 경우이며, 이때 맵에 포함되어 있는 재배치 카운터는 동일하다. 즉, 재배치 카운터가 포함된 맵은 다수의 단말에 방송되는 형태이기 때문에, 단말은 동일한 재배치 카운터가 포함된 맵을 여러번 수신할 수도 있다.

그러나 새로 저장된 재배치 카운터와 이미 저장된 재배치 카운터가 동일하지 않고 맵에 재배치 정보 요소가 포함되어 있지 않은 경우, 재배치 정보 요소를 기지국으로부터 수신해야 하며, 맵 수신에 오류가 있음을 인지하여 기지국에 맵 수신 오류를 알린다(S280). 이때 단말은 재배치 정보 요소를 수신할 때까지 해당 프레임에서만 이전에 고정 할당된 자원의 송신을 일시적으로 중지(S270)한다.

기지국은 맵 수신 오류 메시지를 단말로부터 수신하면, 해당 단말에 대한 자원을 재할당(S290) 하고 재배치 정보 요소가 포함된 맵을 단말로 전송(S300)한다. 이때, S200 단계 시 수행된 자원의 재배치를 해당 단말에 대해 재수행 하는 것이므로, 재배치 카운터는 갱신되지 않는다.

여기서 맵 수신 오류를 알리는 방법은, CQICH, HARQ 피드백 또는 상향링크 버스트 중 어느 하나를 기지국으로 전송하여 맵 수신 오류를 알릴 수 있다. HARQ ACK CH는 HARQ 모드로 버스트를 전송할 경우 사용되며, 기지국은 하향 링크 버스트의 응답으로 사용하는 HARQ ACK CH를 관찰하여 ACK/NACK 외에 아무것도 수신하지 못할 경우 이를 탐지(detection)하여 맵을 수신하지 못하였음을 판단할 수 있다.

다시 말하면, HARQ 피드백을 이용하는 경우에는 단말이 맵 수신을 완료했는지 여부에 따라 피드백으로 ACK/NACK 정보를 포함하여 기지국으로 전달함으로써 단말의 재배치 정보 요소의 수신 여부를 기지국으로 알려줄 수 있다. 상향링크 버스트를 이용하는 경우 기지국이 단말로 재배치 정보 요소를 통해 상향링크 자원을 할당할 때 단말이 맵을 제대로 수신한 경우, 단말은 상향링크 버스트를 이용하여 기지국으로 정보를 전송하고 이를 통해 맵의 수신 여부를 확인할 수 있다. 또한 CQICH를 이용하는 경우에는, CQICH 내에 특정 코드 워드(Codeword)를 정의하여 단말이 맵을 수신하지 못한 경우 특정 코드 워드를 포함하여 기지국으로 전송하면, 기지국은 단말이 재배치 정보 요소를 수신하지 못하였음을 알 수 있다.

CQICH를 이용하는 경우, 상향링크 및 하향링크에 대하여 코드 워드를 구별한다. 이는 상향링크와 하향링크의 재배치 정보 요소가 동일하게 발생되지 않을 수 있기 때문에, 각각의 코드 워드를 구별하여 단말에 알려 주어야 하기 때문이다.

또한, 단말이 CQICH를 할당 받지 못하였거나 CQICH를 사용하지 않는 경우, 재배치 카운터가 다르다는 것을 기지국에 알려주기 위해 서브헤더 또는 MAC 관리 메시지를 사용할 수 있다. 이때 서브헤더 혹은 MAC 관리 메시지에는 하향 링크와 상향 링크 각각에 대한 재배치 카운터가 포함될 수 있다.

단말이 재배치 맵을 수신하지 못함을 기지국으로 알릴 때, 기지국은 관련 재배치 정보 요소를 맵을 이용하여 방송함으로써 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 해당 단말에 전용 버스트를 할당하여 MAC PDU 형식으로 직접 알려줄 수도 있다.

기지국으로부터 맵을 수신한 단말은 해당 맵에 재배치 정보 요소가 포함되어 있는지 여부를 판단(S310)하고, 만약 재배치 정보 요소가 포함되어 있다면 해당 정보를 토대로 자원을 활용(S340)한다. 그러나, 맵에 재배치 정보 요소가 포함되어 있지 않으면, 단말은 기지국으로 맵 수신 오류를 다시 전송(S320)할 수 있는데 이는 재배치에 대한 타임 아웃(MAX_RE_ARRANGE_TIMEOUT)이 발생하기 전까지 또는 재배치 정보를 수신할 때까지 반복될 수 있다.

즉, 재배치에 대한 타임 아웃이 발생하였는지 여부를 판단(S330)하고 만약 타임 아웃이 발생하였을 경우, 단말은 자신이 이전에 사용하던 자원을 해제(S340)한다. 그러나, 재배치에 대한 타임 아웃이 발생하지 않은 경우는 S310 단계와 같이 기지국으로부터 전송되는 맵에 재배치 정보 요소가 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계 이후를 수행한다. 여기서 S320에서 단말이 기지국으로 맵 수신 오류를 전송할 때에는 S280단계에서 사용한 여러 가지 방법을 이용하여 전송한다.

이상은 단말에 맵 수신 오류가 발생한 경우, 재배치 카운터를 이용하여 수신 오류를 해결하고 재배치된 자원을 이용하는 방법에 대해 설명하였다. 다음은 맵 수신 오류를 해결하기 위한 또 다른 방법인 다중 정보 요소 방법에 대하여 도 8을 참조로 설명하기로 한다.

다중 정보 요소 전송 방식은 미리 설정된 소정의 시간 동안 맵을 통해 동일한 재배치 카운터를 포함한 재배치 정보 요소를 여러 번 단말에 전송하는 방식이다. 다중 정보 요소 전송 방식을 이용하면 연속적으로 동일한 재배치 정보 요소가 방송되는 시간 이상으로 맵을 수신하지 못한 단말은 자동으로 할당된 자원을 해제하거나, 재배치 카운터 방식과 동일하게 카운터 정보를 비교하여 맵 수신 오류를 기지국에 보고하여 할당 정보를 다시 받을 수도 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연속적으로 맵 수신에 실패한 경우 고정 할당 자원이 해지되는 경우를 나타낸 것이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 기지국은 재배치 정보 요소에 의해 자원이 재 할당되는 프레임마다 재배치 카운터를 증가(S400)시킨다. 그 후, 일정 기간 동안 기지국에서 생성(S410)된 재배치 카운터를 맵에 포함하여 자원이 재 할당된 프레임을 통해 단말로 전송(S420)한다. 이때 기지국은 미리 설정된 시간 동안 여러 프레임에 걸쳐 재배치 정보 요소를 단말에 전송(S420)한다. 즉, 기지국은 미리 정의된 맵 전송 시간(MAX_REARRANGEMENT_TX) 동안 단말로부터 맵 수신에 대한 응답이 없다 하더라도 여러 번 맵을 전송한다.

단말은 기지국으로부터 맵을 수신하였는지 여부를 판단(S430)한다. 만약 해당 프레임에 기지국으로부터 전송되는 맵을 수신하지 못한 경우, 단말은 자신이 맵을 수신하지 못한 프레임의 수가 미리 설정한 수(x) 이상으로 맵을 수신하지 못했는지 여부를 판단(S450)한다. 만약 맵을 수신하지 못한 프레임의 수가 설정한 수보다 작은 경우 단말은 해당 프레임에서만 데이터 전송을 중지(S460)한다. 그 후, 단말은 맵 전송 시간(MAX_REARRANGEMENT_TX)이 완료되었는지 여부를 판단(S470)하고 완료되지 않았다면 S430 단계 이후의 절차를 수행한다.

그러나 연속적으로 여러 프레임 동안 맵을 수신하지 못할 경우 또는 맵 전송 시간이 완료된 경우, 단말은 고정 할당 자원을 해지(S480)한다. 이때, 몇 프레임에 걸쳐 재배치 정보 요소를 전송할 것인지를 나타내는 프레임 수의 정보는 하향링크에서 물리 계층 특성을 기술하는 매체 접근 제어 계층 메시지인 DCD(Downlink Channel Descriptor) 혹은 상향링크에서 물리 계층 특성들을 기술하는 매체 접근 제어 메시지인 UCD(Uplink Channel Descriptor)를 통해 단말로 방송되며, 단말의 맵 수신 오류의 통계 값을 이용하여 프레임 수를 동적으로 변경할 수 있다.

여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 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.

전술한 실시예에 따르면, 자원 해지 및 자원 변경으로 인해 발생되는 불연속적인 무선 자원의 미 사용 영역을 제거하여, 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 단말의 맵 수신 오류 시 발생되는 자원 할당 불일치를 해결할 수 있다.

Claims

단말이 기지국으로부터 자원을 재할당받는 방법에 있어서,

상기 기지국으로부터 재배치 카운터 정보 요소가 포함되어 있는 맵을 수신하는 단계;

상기 재배치 카운터 정보 요소에 포함되어 있는 제1 재배치 카운터와 미리 저장되어 있는 제2 재배치 카운터를 비교하는 단계;

상기 비교 결과를 토대로 고정 무선 자원을 재할당 받는 단계;

상기 기지국으로부터 상기 맵을 수신하지 못하면, 상기 수신하지 못한 맵의 프레임 수를 미리 설정한 수와 비교하는 단계;

상기 프레임 수가 상기 미리 설정한 수보다 크면, 상기 프레임에서의 데이터 전송을 중지하는 단계;

상기 기지국으로부터의 맵 전송 시간이 완료되었는지 판단하는 단계; 및

상기 맵 전송 시간이 완료되면, 상기 고정 무선 자원을 해제하는 단계

를 포함하고,

상기 프레임 수가 상기 미리 설정한 수 보다 작거나 같으면, 상기 고정 무선 자원을 해제하는 자원 재할당 방법.