KR20090007195A

KR20090007195A - 무선통신 시스템의 무선자원 할당 방법 및 이를 이용한데이터 송신 또는 수신 방법

Info

Publication number: KR20090007195A
Application number: KR1020070111979A
Authority: KR
Inventors: 이욱봉; 임빈철; 류기선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-11-05
Publication date: 2009-01-16
Also published as: US8243668B2; KR101438220B1; US20100118991A1

Abstract

기지국이 단말에게 무선자원을 할당하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법은 임의의 프레임 내에서, 적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 적어도 하나의 자원영역을 정의하는 단계 및 상기 적어도 하나의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원 할당 정보는, 자원영역에 대한 자원영역 식별자인 자원영역 ID(identifier)와 할당된 자원영역의 수를 나타내는 지속구간(duration)으로 이루진다. 다양한 크기의 데이터 스트림이 효율적으로 할당될 수 있도록 프레임의 자원영역을 적응적으로 나눌 수 있으므로 한정된 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

무선통신 시스템의 무선자원 할당 방법 및 이를 이용한 데이터 송신 또는 수신 방법{Method for allocating radio resource in wireless communication system and method for transmitting or receiving data using the same}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 무선자원 할당 방법에 관한 것이다.

무선통신 시스템은 다양한 종류의 통신을 제공하기 위해 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 음성 및/또는 데이터가 무선통신 시스템에 의해 제공되고 있다. 일반적인 무선통신 시스템은 다중 사용자에게 하나 또는 그 이상의 공유 자원을 제공한다. 예를 들어 무선통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access) 및 FDMA(Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다. OFDM에 의하면, 광대역 채널의 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 환경에서 수신기의 복잡도를 낮추고, 부반송파간의 상이한 채널 특성을 활용하여 주파수 영역에서의 선택적 스케줄링 등을 통해 주파수 효율(spectral efficiency)을 높일 수 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM을 기반으로 한 다중 접속 방식이다. OFDMA에 의하면 다중 사용자에게 상이한 부반송파를 할당함으로써 무선자원의 효율성을 높일 수 있다.

무선통신 시스템은 적용 영역(coverage area)을 제공하는 하나 또는 그 이상의 기지국을 채용한다. 전형적인 기지국은 브로드캐스트, 멀티캐스트 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 데이터 스트림은 단말이 독립적으로 수신할 수 있는 데이터의 스트림이다. 또한, 단말도 기지국 또는 다른 단말로 데이터 스트림을 전송할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다.

일반적으로 기지국은 무선자원을 스케줄링한다. 무선자원은 상향링크에서 상향링크 자원이 되고, 하향링크에서 하향링크 자원이 된다. 하향링크에서 기지국은 데이터 스트림에 할당된 하향링크 자원을 단말에게 알려주고, 단말은 상기 하향링 크 자원을 통해 데이터 스트림을 수신한다. 상향링크에서 기지국은 할당된 상향링크 자원을 단말에게 알려주고, 단말은 상기 상향링크 자원을 통해 데이터 스트림을 전송한다.

무선자원 할당에 관한 정보는 수시로 단말로 제공되어야 한다. 상향링크 또는 하향링크에서 무선자원 할당 정보를 알아야 단말이 데이터 스트림을 수신할 수 있기 때문이다. 무선자원 할당 정보는 제어신호로 전용 제어채널(dedicated control channel)이나 공용 제어채널(common control channel)을 통해 단말로 전송된다. 전용 제어채널은 특정한 적어도 하나의 단말을 위한 제어채널을 말하고, 공용 제어채널은 적용 영역 내의 모든 단말을 위한 제어채널을 말한다.

전송할 데이터 스트림의 양, 채널 상태나 Qos(Quality of Service)에 따라서 할당되는 무선자원의 크기는 달라질 수 있다. 데이터 스트림의 양이 많으면 많은 무선자원이 할당되어야 한다. 다양하게 변하는 데이터 스트림에 대하여 무선자원을 적응적으로 할당하여야 한정된 무선자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다.

무선통신 시스템에서 무선자원을 적응적으로 할당하여 한정된 무선자원의 효율성을 높일 수 있는 기법이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선자원을 적응적으로 할당하여 무선자원의 효율성을 높일 수 있는 무선자원 할당 방법 및 이를 이용한 데이터 송수신 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 기지국이 단말에게 무선자원을 할당하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법은 임의의 프레임 내에서, 적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 적어도 하나의 자원영역을 정의하는 단계 및 상기 적어도 하나의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원 할당 정보는, 자원영역에 대한 자원영역 식별자인 자원영역 ID(identifier)와 할당된 자원영역의 수를 나타내는 지속구간(duration)으로 이루어진다.

본 발명의 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 무선자원 할당 방법은 복수의 자원영역을 포함하는 프레임 내에서 각 자원영역을 자원영역 ID로 정의하는 단계 및 상기 복수의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원은 둘 이상의 자원영역을 포함하며 상기 무선자원 할당 정보는 둘 이하의 자원영역 ID로 상기 무선자원을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 무선자원 할당 방법은 임의의 프레임 내에서, 적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 적어도 하나의 자원영역을 정의하는 단계 및 상기 적어도 하나의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원 할당 정보는, 무선자원이 할당되는 시작점으로부터의 지속구간(duration)으로 표현되는 오프셋 및 할당된 자원영역의 수를 나타내는 지속구간으로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 프레임에 포함되는 순열 구역을 지정하고 상기 순열 구역을 복수의 자원영역으로 나누는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법은 상기 순열 구역의 시작점을 지정하고, 상기 시작점에서 시간 축으로 상기 순열 구역의 범위를 정의하는 단계, 상기 순열 구역에 포함되는 자원영역의 수와 크기를 정의하여 상기 순열 구역을 복수의 자원영역으로 나누는 단계 및 상기 복수의 자원영역에 무선자원을 할당하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 자원영역을 이용한 데이터 송신 또는 수신 방법은 기지국으로부터 무선자원이 할당된 상기 자원영역의 ID와 지속구간(duration)을 포함하는 무선자원 할당 정보를 수신하는 단계 및 상기 자원영역을 통하여 데이터를 송신 또는 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면 다양한 크기의 데이터 스트림이 효율적으로 할당될 수 있 도록 프레임의 자원영역을 적응적으로 나눌 수 있으므로 한정된 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 설명을 명확히 하기 위해, 이하에서는 OFDMA 기반의 무선통신 시스템에 대하여 설명한다.

본 발명은 상향링크 전송 또는 하향링크 전송에 적용될 수 있다. 이하에서 프레임(frame)은 상향링크 전송에 있어서 상향링크 프레임이 되고, 하향링크 전송에 있어서 하향링크 프레임이 된다. 프레임은 상향링크 프레임과 하향링크 프레임을 포함할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

도 2는 프레임의 일 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 가로축은 시간 영역에서 OFDMA 심벌 인덱스를 나타내고, 세로축은 주파수 영역에서 서브채널(subchannel) 인덱스를 나타낸다. 서브채널은 주파수 자원을 나누는 기본적인 단위로 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. 프레임은 시간 영역에서 복수의 OFDMA 심벌과 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. TTI(Transmission Time Interval)는 하나의 프레임을 전송하는데 필요한 시간을 말한다.

여기서, 하나의 프레임은 N+1 OFDMA 심벌과 K+1 서브채널을 포함하나(N, K는 임의의 자연수), OFDMA 심벌의 수 및 서브채널의 수에는 제한이 없다. OFDMA 인덱스 및 서브채널 인덱스도 다양하게 바뀔 수 있다.

하나의 2차원 프레임 내에서 임의의 단말에는 그리드(grid) 상에서 적어도 하나의 자원요소(resource element)가 할당될 수 있다. 자원요소는 단말에게 할당될 수 있는 무선자원의 최소 기본 단위로, 예를 들어 1 OFDMA 심벌과 1 서브채널을 포함할 수 있다. 이 때, 자원요소의 크기는 하나의 프레임 내에서 일정하고, 기지국은 단말에게 자원요소의 수를 가변하여 무선자원을 할당한다.

예를 들어, 무선자원 할당 정보는 자원요소의 수와 오프셋을 포함하고, 무선자원 할당 정보를 통해 단말은 자신에게 할당된 무선자원을 알 수 있다. 오프셋은 할당되는 무선자원의 시작 위치를 나타내는 값이다.

단말에게 무선자원을 할당하기 위한 무선자원 할당 정보를 다음 표 1과 같이 정의할 수 있다.

Name	Number of bits	Description
OFDMA symbol offset	8	Offset from start symbol of frame
Subchannel offset	7	Offset from 0^th subchannel
Number of OFDMA symbols	7	-
Number of subchannels	7	-

'OFDMA symbol offest'은 할당이 시작되는 OFDMA 심벌 인덱스를 나타내고, 'Subchannel offset'은 할당이 시작되는 서브채널 인덱스를 나타내고, 'Number of OFDMA symbols'는 할당된 OFDMA 심벌의 수를 나타내고, 'Number of subchannels'는 할당된 서브채널의 수를 나타낸다. 여기서, 표 1에 나타난 명칭과 비트 수는 일 예에 불과하고, 제한이 아니다. 명칭과 비트 수는 시스템에 따라 다양하게 바뀔 수 있다.

기지국은 미리 정의된 일정한 크기를 갖는 자원요소의 수와 오프셋을 무선자원 할당 정보로 생성하여 단말에게 전송한다. 이와 같이, 자원요소의 수와 오프셋을 통해 하나의 프레임 내에서 임의의 위치와 임의의 크기로 단말에게 무선자원을 할당할 수 있다. 이는 무선자원 할당의 자유도가 크다고 할 수 있다. 즉, 단말에게 필요한 무선자원의 크기에 따라서 유연하게 무선자원을 할당할 수 있다. 그러나 이 방식에 의하면 단말에게 알려주어야 하는 무선자원 할당 정보의 양이 커진다. 표 1의 예제에서, 하나의 단말에 대해 할당된 무선자원을 알려주기 위해, 적어도 29비트의 무선자원 할당 정보가 필요하다.

도 3은 도 2의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 프레임 내에서 임의의 단말에게 할당영역(A1)이 할당된다고 하자. 이하에서 할당영역은 단말에게 할당된 무선자원을 말한다. 할당영역(A1)의 크기나 위치는 예시에 불과하다. 할당영역(A1)은 적어도 하나의 자원요소를 포함하는 자원요소의 집합으로 나타낼 수 있다. 할당영역(A1)은 자원요소의 수와 오프셋으로 나타낼 수 있다. 할당영역(A1)은 24개의 자원요소를 포함하고, 표 1의 표현을 사용하면, 무선자원 할당 정보는 "OFDMA symbol offset = 2, Subchannel offset = 3, Number of OFDMA symbols = 4, Number of subchannels = 6" 으로 나타낼 수 있다.

도 4는 도 2의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 다른 예를 나타낸다. 도 2의 프레임에서 OFDMA 심벌 인덱스는 0~9, 서브채널 인덱스는 0~9인 것으로 가정한다.

도 4를 참조하면, 프레임 내에서 적어도 하나의 단말에게 순서대로 지속구간(duration)을 주어 할당영역을 알려줄 수 있다. 즉, 지속구간만으로 무선자원 할당 정보를 나타낼 수 있다. 지속구간은 단말에게 할당되는 할당영역의 시작점으로부터 할당이 종료되는 마지막 지점까지 포함되는 자원요소 또는 슬롯(slot)을 나타낸다. 이하에서 슬롯은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 슬롯은 적용되는 순열(permutation)에 따라 다르게 정의될 수 있다. 이하에서 순열은 물리적 부반송파(physical subcarrier)에 대한 논리적 서브채널(logical subchannel)의 맵핑이다. 순열에는 FUSC(Full Usage of Subchannels), PUSC(Partial Usage of Subchannels), Band-AMC(Adaptive Modulation and Coding) 등이 있다. FUSC는 전체 물리채널에 걸쳐서 물리적 부반송파들에 각 서브채널이 맵핑되는 순열이다. PUSC는 각 물리채널이 14 부반송파의 클러스트(cluster)로 분할되어 맵핑되는 순열이다. AMC는 인접한 9 부반송파의 겹치지 않는 그룹으로 분할하여 서브채널을 그룹에 맵핑하는 순열이다. FUSC에서 1 슬롯은 1 OFDMA 심벌과 1 서브채널로 정의될 수 있다. PUSC에서 1 슬롯은 2 OFDMA 심벌과 1 서브채널로 정의될 수 있다. Band-AMC에서 1 슬롯은 1 OFDMA 심벌과 1 서브채널 또는 2 OFDMA 심벌과 1 서브채널 또는 3 OFDMA 심벌과 1 서브채널 또는 6 OFDMA 심벌과 1 서브채널로 정의될 수 있다.

단말에게 무선자원을 할당하기 위한 무선자원 할당 정보는 지속구간만으로, 다음 표 2와 같이 정의할 수 있다. 표 2에 나타난 명칭이나 비트 수는 예시에 불과하고, 자원영역의 수나 배치에 따라 바뀔 수 있다.

Name	Number of bits	Description
Duration	6	The Number of slot (or resource element)

프레임 내에서 3개의 단말(U1, U2, U3)에게 할당영역(A2_U1, A2_U2, A2_U3)이 할당된다고 하자. 첫 번째 단말(U1)의 할당영역(A2_U1)은 10 개의 자원요소를 포함하고, 두 번째 단말(U2)의 할당영역(A2_U2)은 14 개의 자원요소를 포함하며, 세 번째 단말(U3)의 할당영역(A2_U3)은 8 개의 자원요소를 포함한다. 각 단말에게 주어지는 지속구간(duration)의 단위가 PUSC에서의 슬롯이라고 가정할 때, 첫 번째 단말(U1)의 무선자원 할당 정보는 "duration = 5", 두 번째 단말(U2)의 무선자원 할당 정보는 "duration = 7", 세 번째 단말(U3)의 무선자원 할당 정보는 "duration = 4"로 나타낼 수 있다. 이와 같이, 무선자원 할당 정보를 단지 수 비트의 크기로 나타낼 수 있다.

첫 번째 단말(U1)의 할당영역(A2_U1)의 시작점을 기지국과 단말이 서로 알고 있는 경우에는 상술한 바와 같이 단말에게 지속구간만 알려줄 수 있다. 첫 번째 단말(U1)의 할당영역(A2_U1)이 끝나는 곳에 이어서 두 번째 단말(U2)의 할당영역(A2_U2)의 시작되고, 두 번째 단말(U2)의 할당영역(A2_U2)이 끝나는 곳에 이어서 세 번째 단말(U3)의 할당영역(A2_U3)이 시작된다.

만일, 첫 번째 단말(U1)의 할당영역(A2_U1)의 시작점을 단말이 알지 못하거나, 프리앰블(Preamble)에서 할당영역이 시작되는 OFDMA 심벌과 서브채널을 알려줄 필요가 있는 경우에는 단말에게 지속구간과 함께 오프셋들을 주어 할당영역을 알려줄 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 단말(U1)의 무선자원 할당 정보는 "OFDMA symbol offset = 0, Subchannel offset = 0, duration = 5", 두 번째 단말(U2)의 무선자원 할당 정보는 "OFDMA symbol offset = 0, Subchannel offset = 1, duration = 7", 세 번째 단말(U3)의 무선자원 할당 정보는 "OFDMA symbol offset = 4, Subchannel offset = 2, duration = 4"로 나타낼 수 있다. 물론, 두 번째 단말(U2)의 할당영역은 첫 번째 단말(U1)의 할당영역에서 연속되고, 세 번째 단말(U3)의 할당영역은 두 번째 단말(U2)의 할당영역에서 연속되므로 오프셋을 제외하고 지속구간만 무선자원 할당 정보로 주어질 수 있다.

다른 예로, 오프셋을 지속구간(duration)에 대한 합으로 나타내어 무선 자원 할당 정보를 알려줄 수 있다. 즉, 앞서 할당된 지속구간의 합이 오프셋이 된다. 첫 번째 단말(U1)의 무선자원 할당 정보는 "offset = 0, duration = 5", 두 번째 단말(U2)의 무선자원 할당 정보는 "offset = 5, duration = 7", 세 번째 단말(U3)의 무선자원 할당 정보는 "offset = 12, duration = 4"로 나타낼 수 있다. 연속된 자원을 여러 단말에게 할당해 주는 경우, 오프셋을 하나만 써서 알려 줄 수도 있다. 즉, 두 번째 단말(U2)와 세 번째 단말(U3)의 무선자원 할당 정보를 가르쳐 줄 경우, "offset = 5"를 먼저 알려주고, 두 번째 단말에게 "duration = 5", 세 번째 단말에게 "duration = 4"로 알려줄 수 있다.

무선자원 할당 정보로 지속구간(duration)만이 주어지는 경우 전송할 무선자원 할당 정보의 크기는 줄어드나, 무선자원 할당의 자유도가 적어지고 각 단말은 자신의 무선자원 할당 정보를 알기 위해서 다른 단말의 무선자원 할당 정보까지 정확히 디코딩(decoding)하여 알고 있어야 한다.

여기서는 단말에게 주어지는 지속구간(duration)에 따라 먼저 시간 축으로 무선자원이 할당되는 것으로 설명하였으나, 먼저 주파수 축으로 무선자원이 할당될 수도 있다.

도 5는 프레임의 다른 예를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 가로축은 시간 영역에서 OFDMA 심벌의 인덱스이고, 세로축은 주파수 영역에서 서브채널 인덱스를 나타낸다. 프레임은 다수의 자원영역(Resource Region)을 포함한다.

자원영역은 단말에게 할당될 수 있는 무선자원의 기본 단위이다. 자원영역은 자원요소와 달리 하나의 프레임 내에서 크기가 달라질 수 있다. 자원영역에 대한 정의는 공용 제어채널(common control channel)을 통해 전송되는 DCD(Downlink Channel Descriptor) 또는 UCD(Uplink Channel Descriptor)를 통해 단말에게 알려질 수 있다. DCD는 프레임에 적용되는 하향링크 버스트 프로파일(downlink burst profile)을 기술하고, UCD는 상향링크 버스트 프로파일(uplink burst profile)을 기술한다.

자원영역은 다음 표 3과 같이 정의될 수 있다.

Name	Value
Region definition	Num_region(6 bit for the number of region, 2 bits reserved For(i=0; i<Num_region; I++){ OFDMA symbol offset(8bits) Subchannel offset(6 bits) No. OFDMA symbols(8 bits) No. subchannels(6 bits) } Padding bits to align boundary of byte.

'Num_region'는 자원영역의 수를 나타낸다. 자원영역의 수는 자원영역에 대한 식별자인 자원영역 ID(Identifier)에 대응될 수 있다. 표 3에 나타난 명칭과 비트 수는 일 예에 불과하고, 제한이 아니다. 명칭과 비트 수는 시스템에 따라 다양하게 바뀔 수 있다.

한편, 특정 순열에서 정의되는 슬롯에 슬롯 ID를 부여하여 자원영역을 정의할 수 있다. 표 4는 슬롯 ID의 정의를 나타낸다.

Name	Type(1byte)	Length	Value
Slot ID definition	TBD	1	The Number of bits for slot ID(4 bits)

슬롯 ID는 주파수 축으로 우선하여 부여되거나, 시간 축으로 우선하여 부여될 수 있다. 슬롯 ID를 정의하는 비트 수는 슬롯의 수에 따라 변경될 수 있다.

여기서는 하나의 프레임은 8 개의 자원영역을 포함하고, 각 자원영역에 대하여 각 자원영역 ID(Identifier)로 먼저 주파수 축으로, 다음으로 시간축으로 순서대로 할당하고 있다. 자원영역의 수나 자원영역 ID의 배치는 제한이 아니고 자원영역의 수와 자원영역 ID는 임의로 지정할 수 있다.

각 자원영역의 크기나 위치에 대한 정보는 기지국이 정의하여 단말에게 알려줄 수 있다. 즉, 단말과 기지국은 자원영역의 정의를 서로 알고 있다. 예를 들어, 자원영역 ID가 3인 자원영역에 대해 "OFDMA symbol offset = 4, Subchannel offset = 0, Number of OFDMA symbols = 4, Number of subchannels = 5"와 같은 크기와 위치 정보를 단말과 기지국은 공유한다.

단말에게 무선자원을 할당하기 위한 무선자원 할당 정보는 자원영역 ID만으로 표현될 수 있다. 이를 다음 표 5와 같이 정의할 수 있다.

Name	Number of bits	Description
Resource Region ID	8	Index to the region defined in frame

단말에게 적어도 하나의 자원영역 ID을 알려줌으로써 무선자원 할당 정보를 알려줄 수 있다. 표 5의 예제에서 자원영역 ID를 포함하는 무선자원 할당 정보를 전송하는데, 8비트만을 사용하면 된다. 표 5에 나타난 명칭이나 비트 수는 예시에 불과하고, 자원영역의 수나 배치에 따라 바뀔 수 있다.

자원영역 ID를 통해 하나의 프레임 내에서 임의의 위치와 임의의 크기를 갖는 적어도 하나의 자원영역을 단말에게 무선자원으로 할당할 수 있다.

도 6은 도 5의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 일 예를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 프레임 내에서 단말에게 할당영역(A3)이 할당된다고 하자. 여기서는, 자원영역 ID가 3인 자원영역이 할당영역(A3)으로 할당된다. 할당영역(A3)에 가리키는 자원영역의 수나 위치는 예시에 불과하다. 할당영역(A3)은 자원영역 ID로 나타낼 수 있다. 할당영역(A3)은 1 자원영역을 포함하고, 표 5의 표현을 사용하면, 무선자원 할당 정보는 "Resource Region ID = 3" 으로 나타낼 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 예를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 프레임 내에서 단말에게 할당영역(A4)이 할당된다고 하자. 여기서는, 자원영역 ID가 3, 4, 5인 자원영역이 할당영역(A4)로 할당된다. 할당영역(A4)에 가리키는 자원영역의 수나 위치는 예시에 불과하다. 할당영역(A4)은 자원영역 ID와 지속구간(duration)으로 나타낼 수 있다. 이때, 지속구간은 할당영역에 포함되는 자원영역의 수를 나타낸다. 즉, 지속구간은 단말에게 할당되는 자원영역의 수를 나타낸다. 지속구간은 자원영역의 ID의 순서에 따라 주파수 축에 우선순위를 두거나, 시간 축에 우선순위를 둘 수 있다.

자원영역의 ID와 지속구간을 다음 표 6와 같이 정의할 수 있다.

Name	Number of bits	Description
Resource Region ID	6	Index to the region defined in frame
Duration	6	The Number of Resource Region

표 6를 이용하여 자원영역 ID가 3, 4, 5인 자원영역을 포함한 할당영역(A4)에 대해 "Resource Region ID = 3, Duration = 3"으로 무선자원 할당 정보를 나타낼 수 있다. 단말에게 적어도 하나의 자원영역 ID와 지속구간을 알려줌으로써 무선자원 할당 정보를 알려줄 수 있다. 무선자원 할당 정보의 비트수는 자원영역 ID 6비트와 지속기간 6비트의 합으로 12비트가 된다. 표 6에 나타난 명칭이나 비트 수는 예시에 불과하고, 자원영역의 수나 배치에 따라 바뀔 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 5의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 예를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 할당영역(A5)을 자원영역 ID와 지속구간(duration; D)으로 나타내되, 지속구간은 할당영역에 포함되는 자원영역의 수의 2의 지수(2^D)가 될 수 있다. 자원영역 ID와 지속구간(duration)은 다음 표 7과 같이 정의할 수 있다.

Name	Number of bits	Description
Resource Region ID	8	Index to the region defined in frame
Duration	3	The exponent of 2 indicate The Number of Resource Region

예를 들어, 표 7에서 "Resource Region ID = 3, Duration = 2"로 무선자원 할당 정보가 주어지면, 자원영역 ID가 3, 4, 5, 6인 자원영역이 할당영역(A5)으로 할당된다. 무선자원 할당 정보의 비트 수는 자원영역 ID 8비트와 지속기간 3비트의 합으로 11비트가 된다. 할당영역에 포함되는 자원영역의 수를 2의 지수로 나타낸 경우가 지속구간으로 직접 자원영역의 수를 나타내는 경우보다 더욱 적은 비트 수로 무선자원 할당 정보를 전송할 수 있다. 표 7에 나타난 명칭이나 비트 수는 예시에 불과하고, 자원영역의 수나 배치에 따라 바뀔 수 있다.

위 표 6 및 7의 예에서, 'Duration'은 자원영역의 수 또는 2의 지수 형태로 나타낸 자원영역의 수로 되어 있으나, 이는 예시에 불과하고, 'Duration'에 정의되어 있는 임의의 수에 기초하여 자원영역의 수를 계산해 낼 수 있도록 미리 약속되어 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능한데, 예를 들어, 할당 받은 자원영역이 D의 2의 배수, 3의 배수 등으로도 표현될 수 있다.

도 7, 8에서는 단말에게 주어지는 지속구간(duration)에 따라 먼저 주파수 축으로 자원영역이 할당되는 것으로 설명하였으나, 먼저 시간 축으로 자원영역이 할당될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 하나의 프레임은 9개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하며, 자원영역의 수는 12개이고, 자원영역 ID는 0~11인 것으로 가정한다. 자원영역은 표 3에서와 같이 구분될 수 있고, 자원영역 ID는 먼저 주파수 축으로 부여될 수 있다. 이때, 단말에게 자원영역 ID 및 지속구간이 주어질 때 먼저 시간 축으로 자원영역이 할당될 수 있다. 먼저 시간 축으로 자원영역이 할당되는 경우, 지속구간에 의해 할당되는 자원영역의 수가 시간 축으로 할당된 자원영역의 수보다 큰 경우, 즉 프레임의 끝에 도달할 때까지 할당이 끝나지 않으면 주파수 축 쪽에서 이웃하는 할당 가능한 자원영역에서부터 다시 시간 축으로 자원영역을 할당한다.

예를 들어, 표 6을 적용하여 "Resource Region ID = 0, Duration = 4"로 무선자원 할당 정보가 주어지면, 자원영역 ID가 0, 4, 8, 1인 자원영역이 할당영역(A6)으로 할당된다. 표 7을 적용하여 "Resource Region ID = 0, Duration = 2"로 무선자원 할당 정보가 주어지면, 자원영역 ID가 0, 4, 8, 1인 자원영역이 할당영역(A6)으로 할당된다. 이는 예시에 불과하고, 자원영역의 수나 배치는 달리 정할 수 있다.

자원영역을 먼저 주파수 축으로 할당할 것인지, 또는 자원영역을 먼저 시간 축으로 할당할 것인지에 대한 선택지시자(optional indicator)를 무선자원 할당 정보에 포함시킬 수 있다. 선택지시자는 1비트로 나타낼 수 있다. 선택지시자로 단말에게 먼저 시간 축으로 자원영역을 할당하였는지, 먼저 주파수 축으로 자원영역을 할당하였는지 여부를 알려줄 수 있다. 일반적으로, 주파수 다이버시티(frequency diversity) 이득을 위하여 먼저 주파수 축으로 자원영역을 할당하는 것이 유용할 수 있다. 그러나 Band-AMC(Adaptive Modulation and Coding) 순열(permutation)과 같이 연속된 물리 부반송파(physical subcarrier)를 할당 단위로 삼을 경우에는 주파수 축으로 자원영역을 할당하는 것보다 시간 축으로 자원영역을 할당하는 것이 유용할 수 있다. 따라서, 순열(permutation)에 따라 PUSC, FUSC와 같이 다이버시티(diversity)를 위한 순열인 경우에는 주파수 축으로 먼저 할당해 주고, Band-AMC와 같이 링크 적응성(link adaptation)을 위한 국부적 순열(localized permutation)인 경우에는 시간 축으로 먼저 할당해 주는 것을 기지국과 단말이 묵시적으로 알 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 프레임 내에서 단말에게 할당영역(A7)이 할당된다고 하자. 여기서는, 7개의 자원영역이 할당영역(A7)에 할당된다. 할당영역(A7)은 자원영역 ID 0, 1, 2, 3, 8, 9, 10의 7 자원영역을 포함한다. 할당영역(A7)에 포함되는 자원영역의 수나 위치는 예시에 불과하다.

이때, 무선자원 할당 정보는 비트맵(bitmap) 형식이 될 수 있다. 하나의 프레임이 16개의 자원영역을 포함하는 경우 16비트의 비트맵을 이용하여 자원영역의 수와 위치를 나타낼 수 있다. 비트맵은 하나의 비트가 하나의 자원영역에 매칭된다. 예를 들어, 비트맵은 해당하는 자원영역이 할당되면 '1'을, 해당하는 자원영역이 할당되지 않으면 '0'을 지정함으로써 자원영역의 수와 위치를 가리키는 방식을 말한다. 할당영역(A7)에 대한 무선자원 할당 정보를 비트맵 형식으로 나타내면, (0000011100001111)₂가 된다. 여기서 (. )₂는 이진수를 나타내고, 비트맵의 MSB(most significant bit)는 자원영역 ID가 15인 자원영역에 해당되고, LSB(least significant bit)는 자원영역 ID가 0인 자원영역에 해당된다. 비트맵의 비트와 매칭되는 자원영역은 예시에 불과하며, 다르게 지정될 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 하나의 프레임은 9개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하며, 자원영역의 수는 12개이고, 자원영역 ID는 0~11인 것으로 가정한다. 자원영역은 표 3에서와 같이 구분될 수 있고, 자원영역 ID는 먼저 주파수 축으로 부여될 수 있다.

제1 할당영역(A8)이 자원영역 ID가 0~4인 자원영역에 할당되고, 제2 할당영역(A9)이 자원영역 ID가 5인 자원영역에 할당되었다고 가정한다. 제1 할당영역(A8)과 제2 할당영역(A9)은 서로 다른 단말에게 할당되는 자원영역 또는 동일한 단말에게 서로 다른 데이터가 할당되는 자원영역일 수 있다.

제1 할당영역(A8)에 대한 무선자원 할당 정보는 첫 번째 자원영역의 ID(ID = 0)만으로 나타낼 수 있다. 즉, 제1 할당영역(A8)의 무선자원 할당 정보는 "Resource Region ID = 0" 으로 나타낼 수 있다. 이때, 첫 번째 자원영역의 ID(ID = 0)는 제1 할당영역(A8)의 시작점을 나타내고, 제1 할당영역(A8)은 첫 번째 자원영역(ID = 0)부터 제2 할당영역(A9)의 자원영역 ID(ID =5)의 이전 자원영역(ID = 4)까지가 된다. 단말은 제1 할당영역(A8)의 첫 번째 자원영역의 ID와 제2 할당영역(A9)의 자원영역의 ID를 확인하여 자신에게 할당된 제1 할당영역(A8)의 전체 범위를 알 수 있다. 이는 예시에 불과하고, 할당영역과 자원영역의 수나 배치는 달리 정해질 수 있다. 또한, 할당영역에서 임의의 자원영역의 ID 하나로 전체 할당영역을 나타낼 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 12를 참조하면, 하나의 프레임은 60개의 자원영역을 포함하고, 자원영역 ID는 0~59이고 시간 축으로 우선하여 부여되는 것으로 가정한다. 여기서는 자원영역의 크기가 균일한 것으로 나타내었나, 자원영역의 크기는 균일하지 않을 수도 있다.

제1 할당영역(A10)이 자원영역 ID가 0~19인 영역에 할당되고, 제2 할당영역(A11)이 자원영역 ID가 20~35인 영역에 할당되며, 제3 할당영역(A12)이 자원영역 ID가 36~59인 영역에 할당된다고 하자. 제1 할당영역(A10), 제2 할당영역(A11) 및 제3 할당영역(A12)은 서로 다른 단말에게 할당되는 영역 또는 동일한 단말에게 서로 다른 데이터가 할당되는 영역일 수 있다.

각 할당영역에 대한 무선자원 할당 정보는 각 할당영역의 마지막 자원영역 ID로 나타낼 수 있다. 즉, 제1 할당영역(A10)의 무선자원 할당 정보는 "Resource Region ID = 19", 제2 할당영역(A11)의 무선자원 할당 정보는 "Resource Region ID = 35", 제3 할당영역(A12)의 무선자원 할당 정보는 "Resource Region ID = 59" 로 나타낼 수 있다.

표 8은 할당영역의 마지막 자원영역 ID만으로 할당영역을 나타내는 경우를 정의한다.

Syntax	Size	Notes
Resource Region ID	8	Index to the DL region defined in DL region definition TLV in DCD. Allocated regions are all available Region from the first Region_ID to the Region_ID

각 할당영역의 마지막 자원영역 ID만으로 무선자원 할당 정보를 나타내더라도, 단말은 자신에게 할당된 영역의 범위를 알 수 있다. 즉, 단말은 제1 할당영역(A10)은 첫 번째 자원영역(ID = 0)부터 마지막 자원영역(ID = 19)까지 임을 알 수 있고, 제2 할당영역(A11)은 제1 할당영역의 마지막 자원영역의 다음 자원영역(ID = 20)부터 제2 할당영역의 마지막 자원영역(ID = 35)까지 임을 알 수 있으며, 제3 할당영역(A12)은 제2 할당영역의 마지막 자원영역의 다음 자원영역(ID = 36)부터 제3 할당영역의 마지막 자원영역(ID = 59)까지 임을 알 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 하나의 프레임은 60개의 자원영역을 포함하고, 자원영역 ID는 0~59이고 주파수 축으로 우선하여 부여되는 것으로 가정한다. 여기서는 자원영역의 크기가 균일한 것으로 나타내었나, 자원영역의 크기는 균일하지 않을 수도 있다.

제1 할당영역(A13)이 서브채널 인덱스가 0~4인 영역에 할당되고, 제2 할당영역(A14)이 서브채널 인덱스가 5~8인 영역에 할당되며, 제3 할당영역(A15)이 서브채널 인덱스가 9~14인 영역에 할당된다고 하자. 제1 할당영역(A13), 제2 할당영역(A14) 및 제3 할당영역(A15)은 서로 다른 단말에게 할당되는 영역 또는 동일한 단말에게 서로 다른 데이터가 할당되는 영역일 수 있다.

각 할당영역에 대한 무선자원 할당 정보는 각 할당영역의 첫 번째 자원영역 ID와 마지막 자원영역 ID로 나타낼 수 있다. 이때, 할당영역은 사각형의 영역(rectangular region)이 된다. 제1 할당영역(A13)의 무선자원 할당 정보는 "First Resource Region ID = 0, Last Resource Region ID = 49", 제2 할당영역(A14)의 무선자원 할당 정보는 "First Resource Region ID = 5, Last Resource Region ID = 53", 제3 할당영역(A15)의 무선자원 할당 정보는 "First Resource Region ID = 9, Last Resource Region ID = 59" 로 나타낼 수 있다.

표 9는 할당영역의 첫 번째 자원영역 ID와 마지막 자원영역 ID로 할당영역을 나타내는 경우를 정의한다.

Syntax	Size	Notes
First Resource Region ID	6	Index to the DL region defined in DL region definition TLV in DCD
Last Resource Region ID	6	Index to the DL region defined in DL region definition TLV in DCD

할당영역이 사각형의 영역이므로, 단말은 첫 번째 자원영역 ID와 마지막 자원영역의 ID만을 알더라도 자신에게 할당된 할당영역의 범위를 알 수 있다.

한편, 각 슬롯에 슬롯 ID를 부여하여 슬롯 단위로 할당영역을 구분하는 경우, 사각형의 할당영역에 대한 무선자원 할당 정보는 각 할당영역의 첫 번째 슬롯 ID와 마지막 슬롯 ID로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 할당영역(A13)의 무선자원 할당 정보는 "First Slot ID = 0, Last Slot ID = 49", 제2 할당영역(A14)의 무선자원 할당 정보는 "First Slot ID = 5, Last Slot ID = 53", 제3 할당영역(A15)의 무선자원 할당 정보는 "First Slot ID = 9, Last Slot ID = 59" 로 나타낼 수 있다.

표 10는 할당영역의 첫 번째 슬롯 ID와 마지막 슬롯 ID로 할당영역을 나타내는 경우를 정의한다.

Syntax	Size	Notes
First Slot ID	10	Index to the DL Slot
Last Slot ID	10	Index to the DL Slot

표 8 내지 10에서는 하향링크(DL)를 가정하여 설명하였으나, 상향링크(UL)에서도 동일한 방법으로 무선자원 할당 정보를 나타낼 수 있다. 그리고 표 8 내지 10에 나타난 명칭이나 비트 수는 예시에 불과하고, 자원영역(슬롯)의 수나 배치에 따라 변경될 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 하나의 프레임 내에서 적용되는 순열(permutation)에 따라 프레임을 서로 다른 순열 구역(Permutation Zone)으로 나눌 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내에서 서로 다른 순열이 적용되는 구역을 지정할 수 있다. 하나의 순열 구역은 적어도 하나의 자원영역을 포함할 수 있다.

여기서, 프레임은 8개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고, 새로운 순열 구역(Z1)은 8개의 자원영역을 포함하는 것으로 가정한다. 순열 구역(Z1)에 포함되는 자원영역 ID는 0~7 이다. 순열 구역(Z1)에서 자원영역 ID가 7인 자원영역(Z1_A1)이 하나의 단말에게 할당된 것으로 가정한다. 순열 구역(Z1)에 포함되는 자원영역의 수는 제한이 없으며, 순열 구역(Z1)의 위치 및 크기는 다양하게 변경될 수 있다. 순열 구역(Z1)에 포함되지 않는 나머지 구역은 순열 구역(Z1)에 적용되는 순열과 다른 순열이 적용되는 구역이 될 수 있다.

순열 구역(Z1)의 위치와 크기, 이에 포함되는 자원영역의 위치 및 크기는 순열 구역 정보(Permutation zone information)로 나타낼 수 있다. 순열 구역 정보는 새로운 순열 구역의 시작 위치를 정의하고, 순열 구역에 포함되는 자원영역의 위치와 크기를 정의한다. 순열 구역 정보는 제어신호로 전용 제어채널 또는 공용 제어채널을 통하여 기지국에서 단말로 전송될 수 있다. 순열 구역 정보는 하향링크 자원 내에서의 순열 구역을 정의하거나 상향링크 자원 내에서의 순열 구역을 정의할 수 있다.

다음 표 11은 새로운 순열 구역의 시작 위치를 정의하는 순열 구역 정보의 일 예이다.

Syntax	Size(bit)	Notes
OFDMA symbol offset	8	Denotes the start of the Zone(counting from the frame preamble and starting from 0)
Permutation	3	0b00: PUSC permutation 0b01: FUSC permutation 0b10: Optional FUSC permutation 0b11: AMC

OFDMA 심벌 오프셋으로 새로운 순열 구역의 시작 위치를 지정하며, 순열 구역에 적용되는 순열을 정의한다. 이는 예시에 불과하며, 명칭 및 비트 수는 시스템에 따라 달리 정해질 수 있으며, 상향링크, 하향링크 또는 시스템 등에 따라 적용되는 순열은 임의로 변경될 수 있다.

다음 표 12는 순열 구역에 포함되는 자원영역을 정의하는 순열 구역 정보의 일 예를 나타낸다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region For(i=0; i<Num_region; I++){ OFDMA symbol offset Subchannel offset No. OFDMA symbols No. subchannels }

OFDMA 심벌의 오프셋, 서브채널의 오프셋, OFDMA 심벌의 수 및 서브채널의 수로 순열 구역(Z1)의 범위와 이에 포함되는 각각의 자원영역의 위치와 크기를 정의할 수 있다. 여기서, OFDMA 심벌의 오프셋은 새로운 순열이 시작되는 OFDMA 심벌을 기준으로 몇 번째의 OFDMA 심벌인지를 나타낸다. 서브채널 오프셋은 순열 구역(Z1)이 시작되는 서브채널을 기준으로 몇 번째의 서브채널인지를 나타내는 인덱스이고, OFDMA 심벌의 수는 하나의 자원영역에 할당된 OFDMA 심벌의 수를 나타내고, 서브채널의 수는 하나의 자원영역에 할당된 서브채널의 수를 나타낸다.

자원영역은 순열 구역(Z1)의 범위 내에서 주파수 축으로 먼저 할당되어 자원영역 ID가 0~5인 자원영역이 주파수 축으로 할당되고, 자원영역 ID가 6, 7인 자원영역은 다음 OFDMA 심벌에서 할당된다. 이는 제한이 아니며 자원영역은 순열 구역(Z1)의 범위 내에서 시간 축으로 먼저 할당될 수도 있다.

표 12의 표현을 이용하여 순열 구역(Z1)에 포함된 자원영역 ID가 7인 자원영역(Z1_A1)을 나타내면, "OFDMA symbol offset = 4, Subchannel offset = 2, No. OFDMA symbols = 4, No. subchannels = 2"로 나타낼 수 있다.

다음 표 13은 순열 구역에 포함되는 자원영역을 정의하는 순열 구역 정보의 다른 예를 나타낸다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region For(i=0; i<Num_region; I++){ Slot in time offset (=Slot duration offset) Subchannel offset No. slot in time No. subchannels (=No. slot in frequency) }

슬롯의 시간 오프셋, 서브채널의 오프셋, 시간 슬롯의 수 및 서브채널의 수로 순열 구역(Z1)의 범위와 이에 포함되는 각각의 자원영역의 크기를 정의할 수 있다. 여기서, 슬롯의 시간 오프셋(Slot in time offset)은 새로운 순열이 시작하는 시점을 기준으로 시간축으로 몇 번째의 슬롯인지를 나타낸다. 시간 슬롯의 수(No. slot in time)는 하나의 자원영역에 시간축으로 몇 개의 슬롯이 할당되었는지를 나타내고, 서브채널의 수는 하나의 자원영역에 할당된 서브채널의 수를 나타낸다. 서브채널 오프셋은 순열 구역(Z1)이 시작되는 서브채널을 기준으로 몇 번째의 서브채널인지를 나타내는 인덱스이고, 주파수 슬롯의 수(No. slot in frequency)는 주파수 축으로 몇 개의 슬롯이 포함되는지를 나타낼 수 있다.

PUSC 순열인 경우, 표 13의 표현을 이용하여 순열 구역(Z1)에 포함된 자원영역 ID가 7인 자원영역(Z1_A1)을 나타내면, "Slot in time offset = 2, Subchannel offset = 2, No. slot in time = 2, No. subchannels = 2"로 나타낼 수 있다.

다음 표 14는 순열 구역에 포함되는 자원영역을 정의하는 순열 구역 정보의 또 다른 예를 나타낸다. 순열 구역에 포함되는 모든 자원영역이 동일한 크기를 가지는 경우이다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region No. OFDMA symbols No. subchannels

순열 구역에 포함되는 모든 자원영역이 동일한 크기를 가지는 경우에는 OFDMA 심벌의 수 및 서브채널의 수로 순열 구역(Z1)의 범위와 이에 포함되는 자원영역의 크기를 정의할 수 있다. 여기서, 자원영역의 수(Num_region)는 순열 구역(Z1)에 포함되는 자원영역의 수를 나타낸다.

표 14의 표현을 이용하여 순열 구역(Z1)을 나타내면, "Num_region = 8, No. OFDMA symbols = 4, No. subchannels = 2"로 나타낼 수 있다.

다음 표 15는 순열 구역에 포함되는 자원영역을 정의하는 순열 구역 정보의 또 다른 예를 나타낸다. 순열 구역에 포함되는 모든 자원영역이 동일한 크기를 가지는 경우이다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region No. slot in time No. subchannels

순열 구역에 포함되는 모든 자원영역이 동일한 크기를 가지는 경우에 시간 슬롯의 수와 서브채널의 수로 순열 구역(Z1)을 표현할 수 있다.

PUSC 순열이 적용되는 경우, 표 11의 표현을 이용하여 순열 구역(Z1)을 나타내면, "Num_region = 8, No. slot in time = 2, No. subchannels = 2"로 나타낼 수 있다.

이와 같이, 순열 구역에 포함되는 모든 자원영역이 동일한 크기를 가지는 경우에는 자원영역의 위치와 크기를 모두 알려주어야 하는 경우에 비하여 보다 적은 비트 수로 순열 구역 정보를 전송할 수 있게 된다.

표 14와 15의 경우 자원영역의 개수를 알려주지 않고 하나의 프레임 또는 순열 구역의 크기에 따라 자동적으로 계산될 수도 있다.

한편, 특정 순열 구역에서 슬롯의 크기는 정의되어 있으므로, 슬롯의 수로 각 순열 구역을 정의할 수 있다. 표 16은 각 순열 구역을 슬롯으로 정의한 것이다.

Name	Type(1byte)	Length	Value
DL PUSC region Definition	TBD	2	Number of slot in time(4 bits) Number of slot in frequency(4 bits) Number of bits for Region ID(4 bits)
DL FUSC region Definition		2	Number of slot in time(4 bits) Number of slot in frequency(4 bits) Number of bits for Region ID(4 bits)
DL AMC region Definition		2	Number of slot in time(4 bits) Number of slot in frequency(4 bits) Number of bits for Region ID(4 bits)

시간 슬롯의 수(Number of slot in time)는 시간 축으로 슬롯이 몇 개 포함되는지를 나타내고, 주파수 슬롯의 수(Number of slot in frequency)는 주파수 축으로 슬롯이 몇 개 포함되는지를 나타낸다. 하향링크에서 순열 별로 슬롯의 크기가 정의되므로, 시간 슬롯의 수 및 주파수 슬롯의 수로 각 순열 구역을 표현할 수 있다. 하향링크에서 각 순열 구역을 정의하였으나, 동일한 방법으로 상향링크에서도 각 순열 영역을 시간 슬롯의 수 및 주파수 슬롯의 수로 정의할 수 있다.

표 16에서 Region ID의 bit수를 가르쳐 주지 않고 하나의 프레임 또는 순열구역의 크기에 따라 자동적으로 계산 될 수도 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 15를 참조하면, 도 14에서와 같이 프레임은 8개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고, 새로운 순열 구역(Z2)은 8개의 자원영역을 포함하며, 순열 구역(Z2)에 포함되는 자원영역 ID는 0~7인 것으로 가정할 때, 순열 구역(Z2)에 포함되는 자원영역이 시간 축으로 먼저 할당된 경우이다. 순열 구역(Z2)의 범위 내에서 먼저 시간 축으로 자원영역 ID가 0, 1인 자원영역이 할당되고, 자원영역 ID가 2, 3인 자원영역이 다음 주파수 영역에서 시간 축으로 할당되는 방식으로 자원영역 ID가 7인 자원영역까지 할당된다.

도 15는, 순열 구역(Z2)에 포함되는 자원영역이 할당되는 방향만 도 14와 다르다. 따라서, 표 12 내지 16에서 정의한 순열 구역 정보로 순열 구역(Z2)을 나타낼 수 있다.

순열 구역(Z2) 내에서 자원영역을 시간 축으로 먼저 할당할 것인지, 주파수 축으로 먼저 할당할 것인지는 사전에 미리 정할 수 있다. 또는 자원영역의 할당 우선 방향을 하나의 인덱스로 나타내어 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. 이 인덱스는 1 비트로 표현할 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 16을 참조하면, 프레임은 10개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고, 새로운 순열 구역(Z3)은 8개의 자원영역을 포함하며, 순열 구역(Z3)에 포함되는 자원영역 ID는 0~7인 것으로 가정한다.

만일, 순열 구역 정보가 표 14의 표현을 사용하여 "Num_region = 8, No. OFDMA symbols = 4, No. subchannels = 2" 로 주어지고, 이를 시간 축으로 먼저 할당하는 경우에는 OFDMA 심벌 인덱스 8, 9에 해당하는 영역에는 하나의 자원영역이 할당될 수 없게 된다. 이러한 경우에는 OFDMA 인덱스 8, 9에 해당하는 영역을 제외하고 순열 구역(Z3)을 할당할 수 있다. 즉, 프레임의 끝부분에 남아 있는 영역이 순열 구역(Z3)의 자원영역의 크기보다 작은 경우에는 자원영역이 할당되지 않고 순열구역(Z3)에서 제외된다.

이는 예시에 불과하며, 순열 구역 정보는 표 12 내지 16의 어느 것으로도 사용할 수 있다. 순열 구역(Z3)에 포함되는 자원영역의 수는 제한이 없으며, 순열 구역(Z3)의 위치 및 크기는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 프레임의 크기는 예시에 불과하며, 프레임의 끝부분에서 자원영역이 할당될 수 없는 경우뿐만 아니라 다른 순열 또는 우선적으로 할당된 다른 자원영역에 의하여 남아 있는 영역이 순열 구역(Z3)의 자원영역의 크기보다 작은 경우에는 순열 구역(Z3)에서 제외될 수 있다. 순열 구역의 자원영역을 주파수 축으로 먼저 할당하는 경우에도 자원영역의 크기보다 남아 있는 영역의 크기가 작은 경우 순열 구역(Z3)에서 제외할 수 있다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 17을 참조하면, 프레임은 10개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고, 새로운 순열 구역(Z4)은 8개의 자원영역을 포함하며, 순열 구역(Z4)에 포함되는 자원영역 ID는 0~7인 것으로 가정한다.

만일, 순열 구역 정보가 표 14의 표현을 사용하여 "Num_region = 8, No. OFDMA symbols = 4, No. subchannels = 2" 로 주어지고, 이를 시간 축으로 먼저 할당하는 경우, OFDMA 심벌 인덱스 8, 9에 해당하는 영역이 순열 구역(Z4)의 자원영역의 크기보다 작더라도 자원영역을 할당하여 순열 구역(Z4)에 포함시킬 수 있다. 즉, 자원영역 ID 2, 5인 자원영역은 순열 구역(Z4)에 포함되는 다른 자원영역보다 작은 크기를 가지게 된다.

이는 예시에 불과하며, 순열 구역 정보는 표 12 내지 16의 어느 것으로도 사용할 수 있다. 순열 구역(Z4)에 포함되는 자원영역의 수는 제한이 없으며, 순열 구역(Z4)의 위치 및 크기는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 프레임의 크기는 예시에 불과하며, 프레임의 크기뿐만 아니라 다른 순열 또는 우선적으로 할당된 다른 자원영역에 의하여 다른 크기를 가지는 자원영역이 순열 구역(Z4)에 포함될 수 있다. 순열 구역의 자원영역을 주파수 축으로 먼저 할당하는 경우에도 남아 있는 영역에 의하여 작은 크기를 가지는 자원영역이 순열 구역(Z4)에 포함될 수 있다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 18을 참조하면, 프레임은 서로 다른 정의를 가지는 다수의 자원영역으로 나뉠 수 있고, 먼저 나누어진 자원영역은 이후에 정의되는 순열 구역 또는 자원영역에 의해 그 크기가 달라질 수 있다.

예를 들어, 도 16에서와 같이 프레임의 자원영역 또는 순열 구역이 먼저 나누어졌다고 했을 때, 이후에 새로운 순열의 시작 위치(New zone point)가 "OFDMA symbol offset = 6"으로 주어지면 먼저 나누어진 자원영역 ID 1, 3, 5, 7의 자원영역은 새로운 순열 구역에 의하여 그 크기가 달라진다. 이때, 자원영역 ID 1, 3, 5, 7의 자원영역은 변형된 크기 그대로 단말에게 할당되든지 할당되지 않을 수 있다. 만일 단말에게 전송할 사용자 데이터의 크기가 변형된 크기의 자원영역에 실릴 수 있는 경우에는 그대로 사용될 수 있다. 또는 변형된 크기의 자원영역에 적절한 다른 데이터를 실어서 전송할 수 있다.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 19를 참조하면, 프레임은 10개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고 자원영역 ID가 0~2인 3개의 자원영역을 포함하는 것으로 가정한다. 이는 예시에 불과하며, 프레임의 크기와 프레임에 포함되는 자원영역의 크기 및 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

프레임 내의 자원영역을 자원영역의 수, 서브채널의 오프셋 및 서브채널의 수로 나타낼 수 있다. 다음 표 17은 자원영역을 정의하는 일 예이다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region For(i=0; i<Num_region; I++){ Subchannel offset No. subchannels }

자원영역 ID가 0~2인 자원영역은 "Num_region = 3, Subchannel offset = 0, No. subchannels = 2, Subchannel offset = 2, No. subchannel = 3, Subchannel offset = 5, No. subchannel = 4"로 정의될 수 있다. 시간 축에 대한 오프셋 또는 OFDMA 심벌의 수 등은 다른 제어정보에서 주어지는 값을 사용할 수 있다. 또는 시간 축으로 할당 가능한 영역이 모두 포함될 수 있다. 예를 들어, 표 11에서와 같이 새로운 순열 구역의 시작을 나타내는 "OFDMA symbol offset = m" 이라는 정보를 시간 축의 OFDMA 심벌의 수를 한정하는 것으로 사용할 수 있다.

만일, 프레임에서 자원영역이 할당 가능한 영역의 첫 번째 영역부터 할당되는 경우에는 자원영역의 수와 프레임 내의 각 자원영역에 포함되는 서브채널의 수로 자원영역을 나타낼 수 있다. 다음 표 18은 자원영역을 정의하는 다른 예이다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region For(i=0; i<Num_region; I++){ No. subchannels }

자원영역 ID가 0~2인 자원영역은 "Num_region = 3, No. subchannels = 2, No. subchannel = 3, No. subchannel = 4"로 정의될 수 있다. 시간 축에 대한 오프셋 또는 OFDMA 심벌의 수 등은 다른 제어정보에서 주어지는 값을 사용할 수 있다. 또는 시간 축으로 할당 가능한 영역이 모두 포함될 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 20을 참조하면, 프레임은 10개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고 자원영역 ID가 0~2인 3개의 자원영역을 포함하는 것으로 가정한다. 이는 예시에 불과하며, 프레임의 크기와 프레임에 포함되는 자원영역의 크기 및 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

프레임에서 자원영역이 할당 가능한 영역의 첫 번째 영역부터 할당되고 자원영역의 크기가 모두 같은 경우에는 자원영역의 수와 자원영역에 포함되는 서브채널의 수로 자원영역을 나타낼 수 있다. 다음 표 19는 자원영역을 정의하는 또 다른 예이다.

Name	Value
Region definition	Num_region = number of region No. subchannels

자원영역 ID가 0~2인 자원영역은 "Num_region = 3, No. subchannels = 2"로 정의될 수 있다. 시간 축에 대한 오프셋 또는 OFDMA 심벌의 수 등은 다른 제어정보에서 주어지는 값을 사용할 수 있다. 또는 시간 축으로 할당 가능한 영역이 모두 포함될 수 있다.

도 21는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

도 21를 참조하면, 프레임은 10개의 OFDMA 심벌과 12개의 서브채널을 포함하고 자원영역 ID가 0~5인 6개의 자원영역을 포함하는 것으로 가정한다. 이는 예시에 불과하며, 프레임의 크기와 프레임에 포함되는 자원영역의 크기 및 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

프레임에서 자원영역이 동일한 크기로 할당되는 구역을 미리 지정한 경우, 이 구역에서의 자원영역은 서브채널의 수만으로 나타낼 수 있다. 다음 표 20은 자원영역을 정의하는 또 다른 예이다.

Name	Value
Region definition	No. subchannels

자원영역 ID가 0~5인 자원영역은 "No. subchannels = 2"로 정의될 수 있다. 시간 축에 대한 오프셋 또는 OFDMA 심벌의 수 등은 다른 제어정보에서 주어지는 값을 사용할 수 있다. 또는 시간 축으로 할당 가능한 영역이 모두 포함될 수 있다.

상술한 바와 같이 기지국은 프레임의 자원영역을 정의하고, 자원영역 ID, 지속구간(duration), 비트맵 등의 정보를 무선자원 할당 정보로 단말에게 전송할 수 있다. 단말은 무선자원 할당 정보를 통하여 자신에게 할당된 자원영역을 알 수 있으며, 이를 통하여 데이터 스트림을 송수신할 수 있다. 자원영역의 정의는 다수의 프레임에서 서로 다르게 정의될 수 있으며, 자원영역의 정의가 바뀔 때마다 기지국은 단말로 이를 알려주어야 한다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, OFDMA 심벌 오프셋, 서브채널 오프셋, 슬롯 시간 오프셋 등은 프리앰블이나 순열구역의 시작점을 기준으로 하지 않고 다른 특정 지점을 기준으로 하여 주어질 수 있으며, 이는 각 프레임의 자원영역을 할당할 때마다 달리 설정될 수 있다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 프레임의 일 예를 나타낸다.

도 3은 도 2의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 일 예를 나타낸다.

도 4는 도 2의 프레임을 이용한 무선자원 할당의 다른 예를 나타낸다.

도 5는 프레임의 다른 예를 나타낸다.

도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선자원 할당 방법을 기술하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.

Claims

기지국이 단말에게 무선자원을 할당하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법에 있어서,

임의의 프레임 내에서, 적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 적어도 하나의 자원영역을 정의하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원 할당 정보는, 자원영역에 대한 자원영역 식별자인 자원영역 ID(identifier)와 할당된 자원영역의 수를 나타내는 지속구간(duration)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자원영역은 순열에 따라 달리 정의되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제2 항에 있어서, 상기 프레임 내에서 순열이 변경되는 경우, 상기 자원영역의 번호는 변경된 순열이 적용되는 시작위치를 기준으로 정의되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제2 항에 있어서, 상기 프레임 내에서 순열이 변경되는 경우, 상기 자원영역의 번호는 이전 순열의 마지막 자원영역의 번호 이후로 연속적으로 정의되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제2 항에 있어서, 상기 프레임 내에서 순열이 변경되는 경우, 상기 자원영역은 변경된 순열이 적용되는 시작위치를 기준으로 정의되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제5 항에 있어서, 상기 프레임 내에서 순열이 변경되는 경우, 변경 전 순열이 적용되는 자원영역이 재정의되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제1 항에 있어서, 상기 지속구간은 시간 축에 우선순위를 두는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법
제1 항에 있어서, 상기 지속구간은 주파수 축에 우선순위를 두는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
제1 항에 있어서, 상기 지속구간은 연속해서 할당되는 다른 단말에 할당된 자원영역 ID에 기초하여 유추될 수 있는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
복수의 자원영역을 포함하는 프레임 내에서 각 자원영역을 자원영역 ID로 정의하는 단계; 및

상기 복수의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원은 둘 이상의 자원영역을 포함하며 상기 무선자원 할당 정보는 둘 이하의 자원영역 ID로 상기 무선자원을 나타내는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원 할당 방법.
제10 항에 있어서, 상기 무선자원 할당 정보는 상기 무선자원에 포함되는 첫 번째 자원영역 ID 및 마지막 자원영역 ID 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하 는 무선자원 할당 방법.
임의의 프레임 내에서, 적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 적어도 하나의 자원영역을 정의하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 자원영역에 무선자원을 할당한 무선자원 할당 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하되, 상기 무선자원 할당 정보는, 무선자원이 할당되는 시작점으로부터의 지속구간(duration)으로 표현되는 오프셋 및 할당된 자원영역의 수를 나타내는 지속구간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
프레임에 포함되는 순열 구역을 지정하고 상기 순열 구역을 복수의 자원영역으로 나누는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법에 있어서,

상기 순열 구역의 시작점을 지정하고, 상기 시작점에서 시간 축으로 상기 순열 구역의 범위를 정의하는 단계;

상기 순열 구역에 포함되는 자원영역의 수와 크기를 정의하여 상기 순열 구역을 복수의 자원영역으로 나누는 단계; 및

상기 복수의 자원영역에 무선자원을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 무선자원 할당 방법.
적어도 하나의 OFDMA 심벌과 적어도 하나의 서브채널을 포함하는 자원영역을 이용한 데이터 송신 또는 수신 방법에 있어서,

기지국으로부터 무선자원이 할당된 상기 자원영역의 ID와 지속구간(duration)을 포함하는 무선자원 할당 정보를 수신하는 단계; 및

상기 자원영역을 통하여 데이터를 송신 또는 수신하는 단계를 포함하는 데이터 송신 또는 수신 방법.