KR20100053837A - Apparatus and method for group resource allocation based on channel variation in a broadband wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 채널 변화에 따른 그룹 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a broadband wireless communication system, and more particularly, to an apparatus and method for allocating group resources according to channel change in a broadband wireless communication system.
차세대 통신 시스템인 4세대(1th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이다. 상기 IEEE 802.16 시스템은 물리 채널(Physical Channel)에서의 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다. In the next generation communication system, the first generation (hereinafter referred to as '4G') communication system, users are provided with services having various quality of service (QoS) using a transmission rate of about 100 Mbps. There is active research going on. The representative communication system is the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16 system. The IEEE 802.16 system orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter referred to as 'OFDM') / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (orthogonal frequency division multiplexing) to support a broadband transmission network on a physical channel (Physical Channel) Multiple Access, hereinafter referred to as " OFDMA "
상기 IEEE 802.16 시스템과 같은 광대역 무선통신 시스템에서, 기지국은 패킷의 송수신을 위해서 각 단말들에게 자원을 할당한다. 그리고, 기지국은 할당된 자원의 위치 및 크기, 변조 방식, 부호화율 등의 자원 할당 결과를 나타내는 맵(MAP) 메시지를 하향링크 채널을 통해 단말에게 송신한다. 일반적으로, 상향링크 통신을 위한 자원 할당 결과를 나타내는 메시지 및 하향링크 통신을 위한 자원 할당 결과를 나타내는 메시지는 별도로 구성되며, 하나의 자원 할당을 위해 필요한 정보의 단위는 맵 IE(Information Element)라 한다.In a broadband wireless communication system such as the IEEE 802.16 system, a base station allocates resources to respective terminals for transmitting and receiving a packet. The base station transmits a map (MAP) message indicating a resource allocation result such as the location and size of the allocated resource, a modulation scheme, a coding rate, and the like through the downlink channel. In general, a message indicating a resource allocation result for uplink communication and a message indicating a resource allocation result for downlink communication are separately configured, and a unit of information required for one resource allocation is referred to as a map information element (IE). .
자원 할당은 일정 구간 내의 자원들을 대상으로 수행된다. 이때, 일반적인 데이터 패킷들을 위한 자원은 일정 구간마다 할당되므로, 이에 대한 맵 IE는 상기 일정 구간 마다 송신된다. 상기 맵 IE는 자원 할당 결과를 전달하기 위해 필수적으로 송신되어야 하는 정보이지만, 상기 데이터 패킷과 경쟁적으로 자원을 점유하는 오버헤드이다. 따라서, 유사한 특성을 지닌 자원들을 그룹화하고, 상기 자원들의 할당 정보를 하나의 맵 IE로 전달하는 그룹 자원 할당 기법이 사용된다. 하지만, VoIP(Voice over Internet Protocol) 패킷과 같이 다양한 코덱 및 다양한 데이터율을 가진 패킷들에 상기 그룹 자원 할당 기법이 적용되는 경우, 오버헤드가 증가한다. 또한, 자원의 특성이 변화하는 경우 그룹이 변경되어야 하므로, 그룹 변경으로 인한 오버헤드가 발생한다. Resource allocation is performed on resources within a certain period. In this case, since resources for general data packets are allocated every predetermined period, a map IE for this is transmitted every predetermined period. The map IE is information that must be transmitted in order to convey a resource allocation result, but is an overhead of occupying resources competitively with the data packet. Therefore, a group resource allocation technique is used which groups resources having similar characteristics and delivers allocation information of the resources to one map IE. However, when the group resource allocation scheme is applied to packets having various codecs and various data rates such as Voice over Internet Protocol (VoIP) packets, overhead increases. In addition, since the group must be changed when the characteristics of the resource change, overhead caused by the group change occurs.
상술한 바와 같이, 그룹 자원 할당 기법을 통해 맵 IE의 개수가 감소되지만, 상기 그룹 자원 할당 기법의 특징으로 인해 부수적인 오버헤드가 발생한다. 따라서, 다양한 데이터율 및 그룹 변경 등으로 인해 발생하는 오버헤드를 최소화함으로써 상기 그룹 자원 할당 기법의 효율을 극대화하기 위한 대안이 제시되어야 한다.As described above, the number of map IEs is reduced through the group resource allocation scheme, but additional overhead occurs due to the characteristics of the group resource allocation scheme. Therefore, an alternative for maximizing the efficiency of the group resource allocation scheme by minimizing the overhead caused by various data rates and group changes should be presented.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 그룹 자원 할당 기법의 효율을 극대화하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for maximizing the efficiency of a group resource allocation scheme in a broadband wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 그룹 자원 할당 기법 적용 시 부수적으로 발생하는 오버헤드를 최소화하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for minimizing the overhead incurred when applying a group resource allocation scheme in a broadband wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 그룹에 따라 지원하는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 차별화하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for differentiating a Modulation and Coding Scheme (MCS) level supported by a group in a broadband wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 MCS 레벨 및 자원할당크기의 조합으로 이루어진 자원 할당 정보 코드를 이용하여 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for allocating resources using a resource allocation information code composed of a combination of an MCS level and a resource allocation size in a broadband wireless communication system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 단말의 속도 분류 지표 및 상기 단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 중 적어도 하나의 항목에 근거하여 상기 단말을 포함시킬 그룹을 결정하는 과정과, 상기 그룹의 MCS 타입에 따라 상기 단말의 MCS 레벨 및 상기 단말의 자원할당크기에 대응되는 자원할당정보코드를 할당하 는 과정과, 상기 자원할당정보코드를 포함하는 그룹할당 IE(Information Element)를 작성하는 과정과, 상기 자원할당정보코드를 포함하는 그룹할당 IE를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, an operation method of a base station in a broadband wireless communication system is based on at least one item of a speed classification index of a terminal and a modulation and coding scheme (MCS) level of the terminal. Determining a group to include the terminal, allocating a resource allocation information code corresponding to the MCS level of the terminal and the resource allocation size of the terminal according to the MCS type of the group, and the resource allocation information And a step of creating a group assignment information element (IE) including code, and transmitting a group assignment IE including the resource allocation information code.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 그룹할당 IE를 통해 그룹 자원을 할당받으면, 그룹의 MCS 타입을 확인하는 과정과, 상기 MCS 타입에 따라 상기 단말에게 할당된 자원할당정보코드를 확인하는 과정과, 자원 유닛 오프셋(RU offset : Resource Unit offset)을 이용하여 상기 단말에게 할당된 그룹 자원의 위치를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, an operation method of a terminal in a broadband wireless communication system, if a group resource is allocated through a group assignment IE, checking the MCS type of the group, and the MCS type And identifying a resource allocation information code assigned to the terminal according to the present invention, and identifying a location of the group resource allocated to the terminal using a resource unit offset (RU offset). do.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 단말의 속도 분류 지표 및 상기 단말의 MCS 레벨 중 적어도 하나의 항목에 근거하여 상기 단말을 포함시킬 그룹을 결정하고, 상기 그룹의 MCS 타입에 따라 상기 단말의 MCS 레벨 및 상기 단말의 자원할당크기에 대응되는 자원할당정보코드를 할당하는 할당기와, 상기 자원할당정보코드를 포함하는 그룹할당 IE를 작성하는 생성기와, 상기 자원할당정보코드를 포함하는 그룹할당 IE를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, a base station apparatus in a broadband wireless communication system, based on at least one item of the speed classification index of the terminal and the MCS level of the terminal to the group to include the terminal; And an allocator for allocating a resource allocation information code corresponding to the MCS level of the terminal and the resource allocation size of the terminal according to the MCS type of the group, and a generator for creating a group allocation IE including the resource allocation information code. And a transmitter for transmitting a group allocation IE including the resource allocation information code.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 그룹할당 IE를 통해 그룹 자원을 할당받으면, 그룹의 MCS 타입을 확인하고, 상기 MCS 타입에 따라 상기 단말에게 할당된 자원할당정보코드를 확인하는 해석기와, 자원 유닛 오프셋을 이용하여 상기 단말에게 할당된 그룹 자원 의 위치를 확인하는 관리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, in a broadband wireless communication system, if a terminal resource is allocated through a group assignment IE, the terminal device checks the group's MCS type and the terminal according to the MCS type. And a manager for identifying a resource allocation information code assigned to the terminal and a manager for identifying the location of the group resource allocated to the terminal using a resource unit offset.
광대역 무선통신 시스템에서 단말의 채널 정보 및 채널 변화율 정보를 이용하여 그룹 분류를 수행하고, 그룹에 따라 차별화된 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 지원함으로써, 최소의 오버헤드(overhead)만으로 그룹 자원을 할당하고, 그룹 변경으로 인한 오버헤드를 최소화할 수 있다.In a broadband wireless communication system, grouping is performed by using channel information and channel change rate information of a terminal, and by supporting differentiation of Modulation and Coding Scheme (MCS) level according to groups, group resources are minimized with only minimum overhead. And minimize the overhead of group changes.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 그룹 자원 할당 기법의 효율을 극대화하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, a description will be given of a technique for maximizing the efficiency of a group resource allocation scheme in a broadband wireless communication system. Hereinafter, the present invention will be described using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme as an example. The same applies to other wireless communication systems.
본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템의 프레임 구조는 도 1과 같다. The frame structure of the broadband wireless communication system according to the present invention is shown in FIG.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 프레임(120)들로 하나의 수퍼프레임(110)이 구성된다. 그리고, 각 프레임(120)은 다수의 부프레임(subframe)(130)들로 구성되고, 각 부프레임(130)은 다수의 OFDMA 심벌들로 구성된다. 자원 할당은 각 부프레임(130) 내의 자원을 대상으로 수행되며, 각 부프레임(130) 내의 자원은 자원유닛(RU : Resource Unit)(140) 단위로 할당된다. 즉, 기지국과 통신을 수행하는 단말은 정수 개의 자원유닛을 할당받는다. As illustrated in FIG. 1, one superframe 110 is configured of a plurality of frames 120. Each frame 120 is composed of a plurality of
따라서, 맵 메시지는 부프레임(130) 별로 송신된다. 이때, 맵 메시지에 포함된 각 자원 할당 결과를 나타내는 맵 IE들 각각은 맵 IE를 수신해야하는 단말에게 할당된 고유 시퀀스(sequence)를 이용하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 처리된다. 그러므로, 각 단말은 맵 IE들 각각을 자신에게 할당된 고유 시퀀스로 CRC 검사함으로써, 자신을 위한 맵 IE를 구분한다. 이러한 맵 IE 인코딩 방식을 분리 코딩(separate coding)이라 한다.Therefore, the map message is transmitted for each
그룹 자원 할당 기법을 적용하기 위해서, 유사한 자원 할당 정보를 가진 단말들을 하나의 그룹으로 묶는 과정이 필요하다. 여기서, 상기 자원 할당 정보는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨, 자원할당크기 및 자원할당위치를 포함한다. 이때, 서로 다른 단말들 간 공통적으로 가질 수 있는 정보로서 MCS 레벨 및 자원할당크기가 있으므로, 상기 MCS 레벨 및 상기 자원할당크기를 기준으로 그룹 화(grouping) 과정이 수행된다. In order to apply the group resource allocation scheme, a process of grouping terminals having similar resource allocation information into one group is required. Here, the resource allocation information includes a Modulation and Coding Scheme (MCS) level, a resource allocation size and a resource allocation position. At this time, since the MCS level and the resource allocation size as information that can be common between different terminals, a grouping process is performed based on the MCS level and the resource allocation size.
서비스의 종류에 따라서 서로 다른 자원할당크기가 요구되며, 같은 서비스라도 채널 상황에 따른 데이터률의 변화로 인해 자원할당크기가 변화할 수 있다. 그리고, 셀 내에서 단말의 위치, 즉, 채널 품질에 따라 MCS 레벨이 변화할 수 있다. 즉, 셀 내에서 단말의 위치에 따라 MCS 레벨이 결정되고, 제공되는 서비스의 종류와 데이터율에 따라 자원할당크기가 결정된다. 예를 들어, 단말이 이동 중인 경우, 시간에 따라 채널 상황이 변하기 때문에 MCS 레벨은 시간의 흐름에 따라 변화한다.Different resource allocation sizes are required according to the type of service, and even the same service may change its resource allocation size due to a change in data rate according to channel conditions. The MCS level may change according to the position of the terminal in the cell, that is, the channel quality. That is, the MCS level is determined according to the location of the terminal in the cell, and the resource allocation size is determined according to the type of service and data rate. For example, when the terminal is moving, the channel condition changes with time, so the MCS level changes with time.
구체적인 예로, VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스의 경우, 통화가 설정된 후, 말을 하고 있는 상태, 즉, 송신 패킷이 발생하는 'ACTIVE STATE' 및 말을 하지않는 상태, 즉, 송신 패킷이 발생하지 않는 'INACTIVE STATE'가 존재한다. 상기 'ACTIVE STATE' 구간에서 음성 데이터가 VoIP 패킷을 통해서 전송되며, 상기 'INACTIVE STATE' 구간에서 비활성 상태임을 알리기 위한 SID(System IDeitification) 패킷이 전송된다. As a specific example, in the case of a Voice over Internet Protocol (VoIP) service, after a call is established, the user is in a talking state, that is, an 'ACTIVE STATE' in which a transmission packet occurs and a non-speaking state, that is, a transmission packet does not occur. 'INACTIVE STATE' exists. In the 'ACTIVE STATE' section, voice data is transmitted through a VoIP packet, and a SID (System IDeitification) packet is transmitted to indicate that the inactive state is transmitted in the 'INACTIVE STATE' section.
상기 VoIP 서비스를 위해 일반적으로 사용되는 코덱은 EVRC(Enhanced Variable Rate Codec), AMR(Adaptive Multi-Rate), GSM6.10, G.711, G.732.1, G.729A 등이 있다. 상기 나열된 VoIP 코텍들은 서로 다른 전송 주기 및 데이터율을 가진다. VoIP 패킷은 VoIP 코덱의 데이터율에 의해 결정되는 음성 데이터, MAC 헤더(Media Access Control header), CRC(Cyclic Redundancy Check) 및 프로토콜 헤더(Protocol header)를 포함한다. 예를 들어, 상기 AMR의 경우, 6바이트의 MAC 헤더, 2바이트의 CRC, 3바이트의 프로토콜 헤더, 33바이트의 'ACTIVE STATE'에서의 음성 데이터, 및 7바이트의 'INACTIVE STATE'에서의 묵음 정보가 VoIP 패킷을 구성한다. 따라서, 상기 AMR의 경우, 'ACTIVE STATE' 구간에서 44바이트의 AMR VoIP 패킷이 전송되며, 'INACTIVE STATE' 구간에서 18바이트의 SID 패킷이 전송된다. 다른 VoIP 코덱들의 경우, 대부분의 VoIP 패킷은 18 내지 44바이트의 크기를 갖는다.Codecs commonly used for the VoIP service include Enhanced Variable Rate Codec (EVRC), Adaptive Multi-Rate (AMR), GSM6.10, G.711, G.732.1, G.729A, and the like. The VoIP codecs listed above have different transmission periods and data rates. The VoIP packet includes voice data determined by the data rate of the VoIP codec, a media header (MAC) header, a cyclic redundancy check (CRC), and a protocol header. For example, in the case of the AMR, the 6-byte MAC header, the 2-byte CRC, the 3-byte protocol header, the 33-byte 'ACTIVE STATE' voice data, and the 7-byte 'INACTIVE STATE' silence information. Configures the VoIP packet. Therefore, in the case of the AMR, 44 bytes of AMR VoIP packets are transmitted in the 'ACTIVE STATE' section, and 18 bytes of SID packets are transmitted in the 'INACTIVE STATE' section. For other VoIP codecs, most VoIP packets are 18 to 44 bytes in size.
18개의 부반송파들 및 6개의 심벌들로 구성되는 자원 유닛(RU: Resource Unit)을 단위로 자원을 할당하고, 하나의 자원 유닛 내에서 일부 톤들이 파일럿(pilot)을 위해 사용되어 총 96개의 톤들이 패킷 송신을 위해 사용되는 시스템을 가정할 때, MCS 레벨에 따라 18 내지 44바이트의 크기를 가지는 VoIP 패킷을 전송하는데 필요한 자원할당크기는 하기 <표 1>과 같다. 하기 <표 1>에서 자원할당크기의 단위는 자원 유닛이다.Allocates resources in units of a resource unit (RU) consisting of 18 subcarriers and 6 symbols, and some tones in one resource unit are used for pilot, resulting in a total of 96 tones Assuming a system used for packet transmission, the resource allocation size required to transmit a VoIP packet having a size of 18 to 44 bytes according to the MCS level is shown in Table 1 below. In Table 1, the unit of resource allocation size is a resource unit.
상기 <표 1>과 같이, VoIP 패킷에 대한 자원 할당 정보를 MCS 레벨 및 패킷의 크기에 따라 나타내기 위해서, QPSK(Quadratue Phase Shift Keying) 1/2, QPSK 3/4, 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 1/2, 16-QAM 3/4, 64-QAM 2/3, 64-QAM 3/4, 64-QAM 5/6 등 7개의 MCS 레벨들이 구분되어야 하며, 자원 유닛 1개 내지 8개의 자원할당크기들이 구분되어야 한다. 즉, MCS 레벨 구분에 3비트가 필요하며, 자원할당크기 구분에 2비트가 필요하므로, 총 자원 할당 정보는 5비트가 된다. As shown in Table 1, in order to represent resource allocation information for VoIP packets according to MCS level and packet size, Quadratue Phase Shift Keying (QPSK) 1/2, QPSK 3/4, and 16-QAM (Quadrature Amplitude) Modulation) Seven MCS levels, such as 1/2, 16-QAM 3/4, 64-QAM 2/3, 64-QAM 3/4, 64-QAM 5/6, must be distinguished and 1 to 8 resource units Resource allocation sizes should be distinguished. That is, since 3 bits are required for MCS level classification and 2 bits are required for resource allocation size classification, the total resource allocation information is 5 bits.
그룹 자원 할당 시, 단말마다 5비트의 자원 할당 정보를 사용하는 것은 많은 오버헤드를 발생시킨다. VoIP 서비스는 다양한 코덱 및 다양한 데이터율을 지원해야 하므로, MCS 레벨에 따라 VoIP 패킷 송신을 위해 지원되어야 하는 자원할당크기가 다르다. 하지만, 각 MCS 레벨에 따라 지원되어야 하는 자원할당크기의 종류는 VoIP 패킷의 크기 종류에 비하여 많지 않다. 따라서, 오버헤드를 줄이기 위해서, MCS 레벨과 자원할당크기를 서로 각각 할당하는 방식보다 MCS 레벨과 자원할당크기를 조합한 '자원할당정보코드'를 사용하는 것이 효과적이다. 상기 <표 1>과 같이 18 내지 44바이트의 VoIP 패킷을 다양한 MCS 레벨로 전송하는 경우, 자원 할당 정보는 하기 <표 2>와 같이 13개의 조합들만으로 모두 표현된다.When allocating group resources, using 5 bits of resource allocation information per terminal generates a lot of overhead. Since the VoIP service must support various codecs and various data rates, the resource allocation size to be supported for VoIP packet transmission differs according to the MCS level. However, the type of resource allocation size that should be supported according to each MCS level is not as large as that of VoIP packet size. Therefore, in order to reduce overhead, it is more effective to use 'resource allocation information code' combining MCS level and resource allocation size rather than allocating MCS level and resource allocation size. When transmitting the VoIP packets of 18 to 44 bytes at various MCS levels as shown in Table 1, resource allocation information is represented by only 13 combinations as shown in Table 2 below.
상기 <표 2>에 나타난 13개의 조합들을 표시하기 위해서 4비트의 정보가 필요하다. 상기 13개의 조합들을 표현하는 4비트의 자원할당정보코드를 이용하여 그룹 자원 할당을 수행하면 모든 MCS 레벨들이 표현되므로, 그룹 내의 단말들의 MCS 레벨이 변경되더라도 하나의 그룹내에서 변화된 MCS 레벨 및 자원할당크기는 4비트의 정보를 통해 모두 지시될 수 있다. Four bits of information are required to indicate the 13 combinations shown in Table 2. Since all MCS levels are represented when group resource allocation is performed using a 4-bit resource allocation information code representing the 13 combinations, even if the MCS level of the terminals in the group is changed, the changed MCS level and resource allocation in one group are changed. The size can all be indicated through four bits of information.
상기 4비트의 자원할당정보코드를 사용하면 그룹 변경없이 할당 정보의 변화를 표시할 수 있지만, 해당 그룹의 자원 할당 정보, 즉, 그룹할당 IE는 13개의 조합들 중 가장 낮은 MCS 레벨인 QPSK 1/2에 따라 부호화 및 변조되어야 한다. 즉, 맵의 크기가 증가한다. 따라서, 맵의 오버헤드를 감소시키기 위하여, 그룹에 따라 MCS 레벨들을 차별화함으로써 그룹 자원 할당 정보의 MCS레벨을 조절하는 것이 필요하다. MCS 레벨들의 차별화에 따라 그룹 내에서 지원하는 MCS 레벨을 제한하는 경우, 4비트 미만 크기의 자원할당정보코드를 구성할 수 있다. 다시 말해, 지원하는 MCS 레벨들을 차별화하여 그룹들을 구성하는 경우, 각 그룹에서 지원하는 MCS 레벨들에 따라 그룹 자원 할당 정보의 MCS 레벨이 결정되기 때문에, 그룹할당 IE의 크기가 감소되며, 그룹 자원 할당에 필요한 오버헤드 또한 감소된다. 하지만, 그룹에서 지원하는 MCS 레벨이 제한되면, 그룹에 속한 단말의 채널 변화에 따른 MCS 레벨의 변경 시 그룹 변경이 필요한 경우가 발생할 수 있다. 즉, 그룹 내에서 지원되지 않는 MCS 레벨로 변경 시, 새로운 그룹으로 그룹 변경을 해야 하는 절차적 오버헤드가 발생한다.When the 4-bit resource allocation information code is used, the change of allocation information can be indicated without changing the group. However, the resource allocation information of the group, that is, the group allocation IE, is QPSK 1 /, which is the lowest MCS level among the 13 combinations. It should be coded and modulated in accordance with 2. In other words, the size of the map increases. Therefore, in order to reduce the overhead of the map, it is necessary to adjust the MCS level of the group resource allocation information by differentiating the MCS levels according to the groups. In case of limiting the MCS level supported in the group according to the differentiation of the MCS levels, a resource allocation information code having a size less than 4 bits can be configured. In other words, when the groups are formed by differentiating the supported MCS levels, the size of the group allocation IE is reduced because the MCS level of the group resource allocation information is determined according to the MCS levels supported by each group. The overhead required for is also reduced. However, when the MCS level supported by the group is limited, a case in which the group change is required when the MCS level changes according to the channel change of the UE belonging to the group may occur. That is, when changing to an unsupported MCS level in a group, procedural overhead of changing a group to a new group occurs.
자원할당정보코드를 많은 비트로 표현하는 경우, 그룹 자원 할당 정보의 오버헤드와 그룹할당 IE의 전송 오버헤드가 증가하지만, 지원하는 MCS 레벨의 종류가 많아지므로 그룹 변경 오버헤드는 감소된다. 반면, 자원할당정보코드를 적은 비트로 표현하는 경우, 그룹 자원 할당 정보의 오버헤드 및 그룹할당 IE의 오버헤드는 감소하지만, 지원하는 MCS 레벨의 종류가 적어지므로 그룹 변경 오버헤드가 증가한다. 그러므로, 상기 그룹 자원 할당 정보 및 그룹할당 IE의 오버헤드 및 그룹 변경 오버헤드를 최소화하기 위해서, 상기 자원할당정보코드의 길이가 통일되지 아니하고, 그룹에 따라 가변되는 구조가 바람직하다.When the resource allocation information code is expressed in many bits, the overhead of group resource allocation information and the transmission overhead of the group allocation IE increase, but the group change overhead is reduced because the type of MCS level supported increases. On the other hand, when the resource allocation information code is represented with a small number of bits, the overhead of group resource allocation information and the group allocation IE are reduced, but the group change overhead is increased because the type of MCS level to be supported is reduced. Therefore, in order to minimize the overhead of the group resource allocation information, the group allocation IE, and the group change overhead, the length of the resource allocation information code is not uniform, and a structure that varies according to a group is preferable.
적은 비트로 구성된 자원할당정보코드를 사용하는 그룹은 지원하는 MCS 레벨이 상대적으로 적기 때문에 MCS 변경 빈도가 낮은 저속 단말들에게 적합하고, 많은 비트로 구성된 자원할당정보코드를 사용하는 그룹은 지원하는 MCS 레벨이 상대적으로 많기 때문에 MCS 변경 빈도가 높은 고속 단말들에게 적합하다. 즉, 자원할당정보코드의 길이는 단말의 이동 속도, 즉, 채널 변화율에 영향을 받는다. 단말의 이동 속도가 빠를수록 MCS 변화율이 높아지며, 단말의 이동 속도가 느릴수록 MCS의 변화율이 낮아진다. 여기서, 단말의 MCS 레벨 변화는 상기 단말로부터 올라오는 채널정보를 이용해서 쉽게 파악될 수 있다. 따라서, 이동 속도가 낮은 단말들이 속한 그룹은 지원하는 MCS 레벨들의 개수를 감소시킴으로써 자원할당정보코드의 길이를 줄일 수 있다. 이때, 다양한 VoIP 코덱과 다양한 VoIP 데이터율을 지원하기 위해서, MCS 레벨이 낮을수록 많은 자원할당크기를 지원해야 한다. 결과적으로, 그룹내에 속한 MCS 레벨의 개수가 많고 그룹에서 지원하는 MCS 레벨이 낮을수록 자원할당정보코드의 길이가 길어지며, 그룹에서 지원하는 MCS 레벨의 개수가 적고 MCS 레벨이 높을수록 자원 할당 정보코드의 길이가 줄어든다. The group using the resource allocation information code composed of few bits is suitable for low speed terminals with low frequency of MCS change because the MCS level supported is relatively small, and the group using the resource allocation information code composed of many bits has the supported MCS level. Since it is relatively large, it is suitable for high speed terminals with high frequency of MCS change. That is, the length of the resource allocation information code is affected by the moving speed of the terminal, that is, the channel change rate. The faster the movement speed of the terminal, the higher the rate of change of the MCS, and the slower the movement speed of the terminal, the lower the rate of change of the MCS. Here, the change of the MCS level of the terminal can be easily identified using the channel information coming from the terminal. Therefore, the group to which the terminals with low mobile speeds can reduce the length of the resource allocation information code by reducing the number of MCS levels supported. At this time, in order to support various VoIP codecs and various VoIP data rates, a lower MCS level should support more resource allocation size. As a result, the larger the number of MCS levels in the group and the lower the MCS level supported by the group, the longer the resource allocation information code. The smaller the number of MCS levels supported by the group and the higher the MCS level, the higher the resource allocation information code. Reduces the length of
다시 말해, 다양한 VoIP 코덱 및 데이터율을 지원하고 그룹 자원 할당으로 인한 오버헤드를 줄이기 위해서, 단말의 이동 속도 및 MCS 레벨을 고려하여 그룹들을 구성하고 자원할당정보코드의 길이를 결정하는 과정이 필요하다. 그룹 구성 시, 고속 단말 및 저속 단말을 구분하고, 저속 단말들의 MCS 레벨에 따라 그룹을 분류하는 과정이 필요하다. 이때, 단말의 이동 속도 및 MCS 레벨에 따라서 구성된 그룹들은 'MCS 타입(type)'으로 구분되며, 상기 MCS 타입에 따라 서로 다른 자원할당정보코드 집합(set)이 적용된다. 단말은 MCS 타입을 통해 상기 단말이 속한 그룹에서 지원하는 MCS 레벨의 종류를 알 수 있으며, 자원할당정보코드의 길이도 알 수 있다. 이때, 상기 MCS 타입에 대응되는 자원할당정보코드 집합을 적용함으로써, 각 MCS 타입에 대해 사용되는 자원할당정보코드의 길이를 알려주기 위한 오버헤드가 제거된다.In other words, in order to support various VoIP codecs and data rates and to reduce the overhead due to group resource allocation, it is necessary to configure groups and determine the resource allocation information code length in consideration of the moving speed and the MCS level of the terminal. . When configuring a group, it is necessary to classify the high speed terminal and the low speed terminal, and classify the group according to the MCS level of the low speed terminals. In this case, groups configured according to the moving speed and the MCS level of the terminal are classified into 'MCS type', and different resource allocation information code sets are applied according to the MCS type. The UE can know the type of MCS level supported by the group to which the UE belongs through the MCS type, and can also know the length of the resource allocation information code. At this time, by applying the resource allocation information code set corresponding to the MCS type, the overhead for informing the length of the resource allocation information code used for each MCS type is eliminated.
상술한 바와 같이 MCS 레벨 및 자원할당크기를 자원할당정보코드로 표현함으로써, 자원 할당에 필요한 정보량을 줄일 수 있다. 그리고, 지원하는 MCS 레벨의 종류에 따라 MCS 타입으로 분류하고, MCS 타입마다 서로 다른 정보와 서로 다른 길이를 가지는 자원할당정보코드 집합을 할당함으로써, 자원할당정보코드를 모든 그룹에서 동일한 길이로 사용하는 방식에 비해서 자원 할당에 필요한 정보량이 감소된다. 또한, 단말이 이동 속도를 이용하여 고속의 단말을 지원하는 MCS 레벨이 많은 MCS 타입의 그룹에 포함시킴으로써 그룹 변경 정보가 감소될 수 있다. 그리고, 저속의 단말을 MCS 레벨 종류가 한정된 MCS 타입의 그룹에 포함시킴으로써, 상기 저속의 단말은 상대적으로 짧은 길이의 자원할당정보코드를 사용하게 되며, 이로 인해, 자원 할당에 필요한 정보량이 감소한다, 더욱이, MCS 레벨의 차별화로 인해, 그룹할당 IE의 전송 MCS 레벨을 높여서 그룹할당 IE의 크기를 줄일 수 있다. As described above, by expressing the MCS level and the resource allocation size in the resource allocation information code, the amount of information required for resource allocation can be reduced. In addition, by classifying the MCS type according to the type of MCS level supported, and assigning the resource allocation information code set having different information and different length for each MCS type, the resource allocation information code is used in all groups with the same length. Compared to the scheme, the amount of information required for resource allocation is reduced. In addition, the group change information may be reduced by including the MCS type group having many MCS levels that support the high speed terminal by using the moving speed. And, by including the low speed terminal in the group of MCS type of limited MCS level type, the low speed terminal uses a resource allocation information code of a relatively short length, thereby reducing the amount of information required for resource allocation, Moreover, due to the differentiation of the MCS level, the size of the group assignment IE can be reduced by increasing the transmission MCS level of the group assignment IE.
단말의 이동 속도와 단말의 MCS 레벨을 고려한 MCS 타입 및 자원할당정보코드를 사용한 그룹할당 IE의 예는 하기 <표 3>과 같다. An example of group allocation IE using the MCS type and resource allocation information code considering the moving speed of the terminal and the MCS level of the terminal is shown in Table 3 below.
01 : MCS GROUP #2
10 : MCS GROUP #3
11 : MCS GROUP #400: MCS GROUP # 1
01: MCS GROUP # 2
10: MCS GROUP # 3
11: MCS GROUP # 4
상기 <표 3>에 나타난 바와 같이, 상기 그룹할당 IE는 맵의 형태로 전송되기 때문에, 상기 그룹할당 IE는 종류를 나타내기 위한 'Type' 필드를 포함한다. 그리고, 상기 그룹할당 IE는 각 그룹의 식별을 위한 'GROUP ID' 필드, 그룹에서 지원하는 MCS 레벨을 나타내는 'MCS TYPE' 필드를 포함한다. 또한, 동일 그룹의 자원들은 서로 연속적으로 자원을 할당되므로, 상기 그룹할당 IE는 그룹 자원들의 시작 위치를 지시하는 'RU Offset' 필드를 포함하며, 그룹에 속한 단말들 중 그룹자원을 할당받는 단말을 명시하기 위한 'USER BITMAP' 필드가 포함된다. 상기 'USER BITMAP' 필드에 설정된 비트맵 중 '1'로 설정된 비트의 위치에 대응되는 단말은 그룹 자원을 할당받는 단말이며, '0'으로 설정된 비트의 위치에 대응되는 단말은 그룹 자원을 할당받지 않는 단말이다. 'RESOURCE BITMAP' 필드는 자원할당정보코드를 나타내는 비트맵이다. 즉, 'USER BITMAP'에서 '1'로 설정된 비트들의 위치에 대응되는 단말들을 위한 자원할당정보코드를 연결한 비트맵이 상기 'RESOURCE BITMAP' 필드에 설정된다. 또한, 상기 그룹할당 IE를 위한 'CRC' 필드가 포함된다. 이때, 상기 'CRC' 필드의 값은 상기 그룹할당 IE를 수신해야할 모든 단말들이 알고 있는 공통된 CRC 코드로 설정된다.As shown in Table 3, since the group assignment IE is transmitted in the form of a map, the group assignment IE includes a 'Type' field to indicate the type. The group assignment IE includes a 'GROUP ID' field for identifying each group and a 'MCS TYPE' field indicating an MCS level supported by the group. In addition, since resources of the same group are continuously allocated to each other, the group allocation IE includes a 'RU Offset' field indicating a start position of group resources, and includes a terminal to which group resources are allocated among terminals belonging to a group. Contains the 'USER BITMAP' field to specify. The terminal corresponding to the position of the bit set to '1' among the bitmaps set in the 'USER BITMAP' field is a terminal to which a group resource is allocated, and the terminal corresponding to the position of the bit set to '0' is not allocated a group resource. Not the terminal. The 'RESOURCE BITMAP' field is a bitmap indicating a resource allocation information code. That is, a bitmap connecting resource allocation information codes for terminals corresponding to positions of bits set to '1' in 'USER BITMAP' is set in the 'RESOURCE BITMAP' field. In addition, a 'CRC' field for the group assignment IE is included. In this case, the value of the 'CRC' field is set to a common CRC code known to all terminals that should receive the group assignment IE.
예를 들어, 각 MCS TYPE 별 지원하는 MCS 레벨은 하기 <표 4>와 같이 구성될 수 있다.For example, the MCS level supported for each MCS TYPE may be configured as shown in Table 4 below.
상기 <표 4>에서, MCS GROUP #1, MCS GROUP #2 및 MCS GROUP #3은 저속 이동속도를 가지는 단말을 위해 지원 가능한 MCS 레벨을 차별화한 결과 구성된 그룹들이며, MCS GROUP #4는 고속 이동 속도를 가지는 단말을 위해 모든 MCS 레벨을 제공하는 그룹이다. 여기서, 각 그룹에 대한 자원할당정보코드는 하기 <표 5>와 같이 구성될 수 있다.In Table 4, MCS GROUP # 1, MCS GROUP # 2 and MCS GROUP # 3 are groups formed as a result of differentiating the MCS level that can be supported for a terminal having a low speed, and MCS GROUP # 4 is a high speed A group that provides all MCS levels for a terminal having a. Here, the resource allocation information code for each group may be configured as shown in Table 5 below.
#1
#One
00
00
#2
#2
01
01
#3
# 3
10
10
#4
#4
11
11
상기 <표 5>에 나타난 바와 같이, MCS TYPE이 00 또는 01인 그룹은 3비트의자원할당정보코드를 사용하며, MCS TYPE이 10인 그룹은 2비트의 자원할당정보코드를 사용하며, MCS TYPE이 11인 그룹은 4비트의 자원할당정보코드를 사용한다. 즉, MCS TYPE에 따라 서로 다른 크기의 자원할당정보코드를 적용함으로써, 자원할당정보코드의 길이를 하나로 고정시키는 경우에 비해서 자원 할당에 필요한 정보량이 크게 감소된다.As shown in Table 5, a group having an MCS TYPE of 00 or 01 uses a 3-bit resource allocation information code, a group having an MCS TYPE of 10 uses a 2-bit resource allocation information code, and an MCS TYPE. This group of 11 uses a 4-bit resource allocation information code. That is, by applying different size of resource allocation information codes according to MCS TYPE, the amount of information required for resource allocation is greatly reduced compared to the case where the length of resource allocation information codes is fixed to one.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 그룹 자원을 사용하는 기지국 및 단말의 동작 및 구성에 대해 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and configuration of a base station and a terminal using a group resource as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 2는 설명의 편의를 위해 하나의 단말에 대한 그룹 분류 및 그룹 자원 할당의 절차를 도시하고 있다. 하지만, 하나의 그룹은 다수의 단말들을 포함하므로, 상기 기지국이 그룹 자원을 할당받는 단말들에 대해 상기 도 2에 도시된 절차를 중복적으로 수행함은 자명하다.2 is a flowchart illustrating an operation procedure of a base station in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a procedure of group classification and group resource allocation for one terminal for convenience of description. However, since one group includes a plurality of terminals, it is obvious that the base station repeatedly performs the procedure shown in FIG. 2 with respect to the terminals to which group resources are allocated.
상기 도 2를 참고하면, 상기 기지국은 201단계에서 단말k의 속도 분류 지표를 측정한다. 즉, 상기 기지국은 상기 단말k가 고속 단말인지 저속 단말인지 여부를 판단하기 위하여, 속도를 나타내는 지표를 측정한다. 예를 들어, 상기 기지국은 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 직접 측정된 상기 단말k의 이동 속도를 이용하거나, 상기 단말k로부터 피드백되는 이동 속도 정보를 이용하거나, 기지국 및 단말 간 송수신되는 참조 신호(reference signal)를 이용하여 추정되는 이동 속도를 이용하거나, 또는, 채널 변화율을 이용하여 상기 속도 분류 지표를 측정한다.Referring to FIG. 2, the base station measures the speed classification index of the terminal k in
상기 단말k의 속도 분류 지표를 측정한 후, 상기 기지국은 203단계로 진행하여 상기 단말k의 속도 분류 지표가 임계치(threshold)를 초과하는지 확인한다. 여기서, 상기 속도 분류 지표는 이동 속도가 빠를수록 높은 값을 가지는 값이다.After measuring the speed classification index of the terminal k, the base station proceeds to step 203 and checks whether the speed classification index of the terminal k exceeds a threshold. Here, the speed classification index is a value having a higher value as the moving speed is faster.
만일, 상기 속도 분류 지표가 상기 임계치를 초과하면, 상기 기지국은 205단계로 진행하여 모든 MCS 레벨을 지원하는 그룹의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. 즉, 상기 기지국은 상기 단말k의 현재 MCS 레벨과 무관하게, 상기 단말k를 모든 MCS 레벨들을 지원하는 고속 단말을 위한 그룹에 포함시킨다. 예를 들어, MCS 타입별 지원 가능 MCS 레벨이 상기 <표 5>와 같은 경우, 상기 기지국은 MCS 타입이 '11'인 그룹의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. If the rate classification index exceeds the threshold, the base station proceeds to step 205 and determines to allocate a group resource of the group k that supports all MCS levels to the terminal k. That is, the base station includes the terminal k in a group for a high speed terminal supporting all MCS levels, regardless of the current MCS level of the terminal k. For example, when the supportable MCS level for each MCS type is as shown in Table 5, the base station determines to allocate a group resource of the group whose MCS type is '11' to the terminal k.
반면, 상기 속도 분류 지표가 상기 임계치 이하이면, 상기 기지국은 207단계로 진행하여 단말k의 MCS 레벨을 지원하는 저속 단말을 위한 그룹을 검색한다. 즉, 상기 기지국은 현재 생성되어 있는 그룹들 중 모든 MCS 레벨을 지원하는 그룹을 제외하고, 상기 단말k의 MCS 레벨을 지원하는 그룹을 검색한다. 예를 들어, MCS 타입별 지원 가능 MCS 레벨이 상기 <표 5>와 같고, 상기 단말k의 MCS 레벨이 QPSK 3/4인 경우, 적어도 하나의 MCS 타입이 '00'인 그룹 및 적어도 하나의 MCS 타입이 '01'인 그룹이 검색된다. On the other hand, if the speed classification index is less than or equal to the threshold, the base station proceeds to step 207 to search for a group for a low speed terminal supporting the MCS level of the terminal k. That is, the base station searches for a group that supports the MCS level of the terminal k except for a group that supports all MCS levels among the groups currently generated. For example, when the supportable MCS level for each MCS type is as shown in Table 5 and the MCS level of the terminal k is QPSK 3/4, at least one MCS type is '00' and at least one MCS. Groups of type '01' are retrieved.
이어, 상기 기지국은 209단계로 진행하여 검색된 적어도 하나의 그룹들 중 가장 높은 최하의 MCS 레벨을 가진 그룹의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. 즉, 그룹할당 IE는 지원하는 MCS 레벨들 중에서 최하의 MCS 레벨로 부호화 및 변조되므로, 상기 기지국은 그룹할당 IE를 전송 오버헤드를 최소화하기 위하여, 상기 단말k를 가장 높은 최하의 MCS 레벨을 가진 그룹에 포함시킨다. 예를 들어, MCS 타입별 지원 가능 MCS 레벨이 상기 <표 5>와 같고, 상기 단말k의 MCS 레벨이 QPSK 3/4이며, MCS 타입이 '00'인 그룹A, MCS 타입이 '00'인 그룹B, MCS 타입이 '01'인 그룹C가 검색된 경우, 상기 기지국은 그룹C의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다.In
이후, 상기 기지국은 211단계로 진행하여 상기 단말k에게 해당 그룹의 그룹 자원을 할당하고, MCS 타입에 따른 자원할당정보코드를 할당한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 단말k에게 할당될 자원량을 결정하고, 상기 MCS 타입에 따른 자원할당정보코드들 중 단말k의 MCS 레벨 및 상기 단말k의 자원할당크기에 대응되는 자원할당정보코드를 할당한다.In
이어, 상기 기지국은 213단계로 진행하여 그룹할당 IE를 작성한다. 즉, 상기 기지국은 상기 단말k가 속한 그룹의 사용자 비트맵 및 자원 비트맵을 작성한 후, 'IE TYPE' 필드, 'GROUP ID' 필드, 'MCS TYPE' 필드, 'RU offset' 필드, 'USER BITMAP' 필드, 'RESOURCE BITMAP' 필드 및 'CRC' 필드를 포함하는 그룹할당 IE를 작성한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 사용자 비트맵에서 상기 그룹에 속한 단말들 중 그룹 자원을 할당받는 상기 단말k를 포함하는 적어도 하나의 단말과 대응되는 위치의 비트를 '1'로 설정한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 그룹 자원을 할당받는 상기 단말k를 포함하는 적어도 하나의 단말에게 할당된 자원할당정보코드를 연결함으로써 상기 자원 비트맵을 작성한다. 이때, 상기 단말k가 상기 그룹에 새로이 포함된 경우, 상기 기지국은 상기 단말k에게 상기 사용자 비트맵에서 상기 단말k에 대응되는 비트의 인덱스를 알리기 위한 필드를 상기 그룹할당 IE에 추가적으로 포함시키고, 상기 단말k에게 상기 그룹의 그룹 ID를 알리기 위한 별도의 IE를 작성한다.In
상기 그룹할당 IE를 작성한 후, 상기 기지국은 215단계로 진행하여 상기 그룹할당 IE 및 그룹 패킷들을 송신한다. 상세히 설명하면, 상기 기지국은 상기 그룹할당 IE를 그룹할당 CRC 코드로 CRC 처리한 후, 상기 그룹의 최하의 MCS 레벨에 따라 부호화 및 변조한다. 또한, 상기 기지국은 상기 그룹 패킷들을 각 단말의 MCS 레벨에 따라 부호화 및 변조한다. 이어, 상기 기지국은 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 상기 그룹할당 IE의 복소 심벌(complex symbole)들 및 상기 그룹 패킷들의 복소 심벌들을 OFDM 심벌들로 변환한 후, RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상승변환하고, 안테나를 통해 송신한다.After creating the group assignment IE, the base station proceeds to step 215 and transmits the group assignment IE and group packets. In detail, the base station performs CRC processing on the group allocation IE with a group allocation CRC code, and then encodes and modulates the group allocation IE according to the lowest MCS level of the group. In addition, the base station encodes and modulates the group packets according to the MCS level of each terminal. Subsequently, the base station converts complex symbols of the group assignment IE and complex symbols of the group packets into OFDM symbols by performing an inverse fast fourier transform (IFFT) operation and cyclic prefix (CP) insertion. Up-conversion to an RF (Radio Frequency) band signal and transmitting through an antenna.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.3 is a flowchart illustrating an operation procedure of a terminal in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참고하면, 상기 단말은 301단계에서 수신된 그룹할당 IE들 중 상기 단말에게 할당된 그룹 ID를 포함하는 그룹할당 IE를 검색한다. 즉, 상기 단말은 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환하고, 상기 기저대역 신호를 OFDM 심벌단위로 구분한 후, CP 제거 및 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 대역 신호들을 복원하고, 맵 메시지의 위치에 매핑된 신호들을 비트열로 변환함으로써, 맵 IE들을 복원한다. 그리고, 상기 단말은 상기 맵 IE들을 그룹할당 CRC 코드로 CRC 검사하고, CRC 검사 성공되는 맵 IE들을 그룹할당 IE들로 판단한 후, 상기 그룹할당 IE들 중 자신의 그룹의 그룹할당 IE를 검색한다.Referring to FIG. 3, the terminal searches for a group assignment IE including a group ID assigned to the terminal among the group assignment IEs received in
상기 자신의 그룹의 그룹할당 IE를 검색한 후, 상기 단말은 303단계로 진행하여 사용자 비트맵에서 자신에 대응되는 위치의 비트가 '1'로 설정되어 있는지 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 자신에게 그룹 자원이 할당되었는지 여부를 확인한다. 만일, 상기 자신에 대응되는 위치의 비트가 '0'으로 설정되어 있으면, 상기 단말은 그룹 자원을 통한 통신을 수행하지 않고, 본 절차를 종료한다.After searching for the group assignment IE of the own group, the terminal proceeds to step 303 and checks whether the bit of the position corresponding to the user in the user bitmap is set to '1'. In other words, the terminal checks whether group resources are allocated to the terminal. If the bit of the position corresponding to the self is set to '0', the terminal terminates this procedure without performing communication through the group resource.
반면, 상기 자신에 대응되는 위치의 비트가 '1'로 설정되어 있으면, 상기 단말은 305단계로 진행하여 상기 그룹의 MCS 타입을 확인한다. 즉, 상기 단말은 상기 그룹할당 IE의 'MCS TYPE' 필드를 통해 상기 그룹의 MCS 타입을 확인한다.On the other hand, if the bit of the position corresponding to the self is set to '1', the terminal proceeds to step 305 to check the MCS type of the group. That is, the terminal checks the MCS type of the group through the 'MCS TYPE' field of the group assignment IE.
상기 그룹의 MCS 타입을 확인한 후, 상기 단말은 307단계로 진행하여 확인된 MCS 타입에 따라 자신에게 할당된 자원할당정보코드를 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 상기 그룹할당 IE에 포함된 자원 비트맵을 상기 MCS 타입에 따라 자원할당정보코드들로 분할한 후, 상기 사용자 비트맵에서 1로 설정된 비트들 중 자신에 대응되는 위치의 비트의 순위에 대응되는 자원할당정보코드를 확인한다. 이로 인해, 상기 단말은 자신에게 할당된 MCS 레벨 및 자원할당크기를 파악한다.After checking the MCS type of the group, the terminal proceeds to step 307 to check the resource allocation information code assigned to itself according to the identified MCS type. In other words, the terminal divides the resource bitmap included in the group allocation IE into resource allocation information codes according to the MCS type, and then selects a bit of a position corresponding to one of the bits set to 1 in the user bitmap. Check the resource allocation information code corresponding to the rank of For this reason, the terminal determines the MCS level and resource allocation size allocated to the terminal.
상기 자원할당정보코드를 확인한 후, 상기 단말은 309단계로 진행하여 상기 그룹할당 IE에 포함된 자원 유닛 오프셋을 통해 상기 그룹의 그룹 자원의 시작 위치를 확인하고, 상기 시작 위치를 이용하여 자신을 위한 자원의 위치를 확인한다. 즉, 그룹 자원들은 연속적으로 배치되므로, 상기 단말은 상기 시작 위치에 자신보다 앞선 순위의 단말들을 위한 자원들의 자원할당크기 합을 합산함으로써, 자신을 위한 자원의 위치를 확인한다.After checking the resource allocation information code, the terminal proceeds to step 309 to check the starting position of the group resource of the group through the resource unit offset included in the group allocation IE, and using the starting position for itself Check the location of the resource. That is, since the group resources are continuously arranged, the terminal checks the position of the resource for itself by summing the resource allocation size sum of the resources for the terminal having a higher priority than the starting position.
이후, 상기 단말은 311단계로 진행하여 자신에게 할당된 그룹 자원을 통해 통신을 수행한다. 즉, 상기 단말은 상기 자신에게 할당된 그룹 자원을 통해 수신되는 신호를 추출한 후, 할당된 MCS 레벨에 따라 복조 및 복호화함으로써 데이터 패킷를 복원한다.Thereafter, the terminal proceeds to step 311 to perform communication through the group resources allocated to the terminal. That is, the terminal extracts a signal received through the group resource allocated to the terminal, and then restores the data packet by demodulating and decoding according to the assigned MCS level.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.4 is a block diagram of a base station in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 속도지표측정기(402), 자원할당기(404), 맵생성기(406), 맵인코더(map encoder)(408), 데이터버퍼(410), 데이터인코더(data encoder)(412), 심벌변조기(414), 부반송파매핑기(416), OFDM변조기(418), RF송신기(420)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the base station includes a
상기 속도지표측정기(402)는 단말의 속도 분류 지표를 측정한다. 즉, 상기 속도지표측정기(402)는 상기 단말이 고속 단말인지 저속 단말인지 여부를 판단하기 위한 속도를 나타내는 지표를 측정한다. 예를 들어, 상기 속도지표측정기(402)는 GPS를 이용하여 직접 측정된 상기 단말k의 이동 속도를 이용하거나, 상기 단말로부터 피드백되는 이동 속도 정보를 이용하거나, 기지국 및 단말 간 송수신되는 참조 신호를 이용하여 추정되는 이동 속도를 이용하거나, 또는, 채널 변화율을 이용하여 상기 속도 분류 지표를 측정한다.The speed
상기 자원할당기(404)는 상기 기지국에 접속 중인 단말들에게 자원을 할당한다. 이때, 상기 자원할당기(404)는 부프레임마다 자원 할당을 수행한다. 즉, 상기 자원할당기(404)는 그룹 할당 방식 및 일반 할당 방식 중 적어도 하나에 따라 자원을 할당한다. 특히, 상기 그룹 할당 방식에 따르는 경우, 상기 자원할당기(404)는 단말의 자원 특성에 따라 상기 단말을 포함시킬 그룹을 결정한다. 임의의 단말k를 예를 들어 구체적으로 설명하면, 상기 자원할당기(404)는 대상 단말k의 속도 분류 지표가 임계치를 초과하는지 확인한다. 만일, 상기 속도 분류 지표가 상기 임계치를 초과하면, 상기 자원할당기(404)는 모든 MCS 레벨을 지원하는 그룹의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. 예를 들어, MCS 타입별 지원 가능 MCS 레벨이 상기 <표 5>와 같은 경우, 상기 기지국은 MCS 타입이 '11'인 그룹의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. 반면, 상기 속도 분류 지표가 상기 임계치 이하이면, 상기 자원할당기(404)는 상기 단말의 MCS 레벨을 지원하는 저속 단말을 위한 그룹들 중 가장 높은 최하의 MCS 레벨을 가진 그룹의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. 예를 들어, MCS 타입별 지원 가능 MCS 레벨이 상기 <표 5>와 같고, 상기 단말k의 MCS 레벨이 QPSK 3/4이며, MCS 타입이 '00'인 그룹A, MCS 타입이 '00'인 그룹B, MCS 타입이 '01'인 그룹C가 검색된 경우, 상기 자원할당기(404)는 그룹C의 그룹 자원을 상기 단말k에게 할당할 것을 결정한다. 그리고, 상기 자원할당기(404)는 상기 단말k에게 해당 그룹의 그룹 자원을 할당하고, MCS 타입에 따른 자원할당정보코드를 할당한다. 다시 말해, 상기 자원할당기(404)는 상기 단말k에게 할당될 자원량을 결정하고, 상기 MCS 타입에 따른 자원할당정보코드들 중 상기 단말k의 MCS 레벨 및 상기 단말k의 자원할당크기에 대응되는 자원할당정보코드를 할당한다.The
상기 맵생성기(406)는 상기 자원할당기(404)의 자원 할당 결과를 알리기 위한 맵 메시지를 생성한다. 여기서, 상기 맵 메시지는 맵 IE 및 그룹할당 IE 중 적어도 하나를 포함하며, 다수의 맵 IE들 또는 다수의 그룹할당 IE들을 포함할 수 있다. 이때, 상기 맵 IE 및 상기 그룹할당 IE는 미리 약속된 IE 구성에 따른다. 예를 들어, 상기 그룹할당 IE는 상기 <표 3>과 같이 구성된다. 즉, 상기 맵생성기(406)는 상기 단말k가 속한 그룹의 사용자 비트맵 및 자원 비트맵을 작성한 후, 'IE TYPE' 필드, 'GROUP ID' 필드, 'MCS TYPE' 필드, 'RU offset' 필드, 'USER BITMAP' 필드, 'RESOURCE BITMAP' 필드 및 'CRC' 필드를 포함하는 그룹할당 IE를 작성한다. 여기서, 상기 맵생성기(406)는 상기 그룹에 속한 단말들 중 그룹 자원을 할당받는 상기 단말k를 포함하는 적어도 하나의 단말과 대응되는 위치의 비트를 '1'로 설정한다. 그리고, 상기 맵생성기(406)는 상기 그룹 자원을 할당받는 상기 단말k를 포함하는 적어도 하나의 단말에게 할당된 자원할당정보코드를 연결함으로써 상기 자원 비트맵을 작성한다. 이때, 상기 단말k가 상기 그룹에 새로이 포함된 경우, 상기 맵생성기(406)는 상기 단말k에게 상기 사용자 비트맵에서 상기 단말k에 대응되는 비트의 인덱스를 알리기 위한 필드를 상기 그룹할당 IE에 추가적으로 포함시키고, 상기 단말k에게 상기 그룹의 그룹 ID를 알리기 위한 별도의 IE를 작성한다.The
상기 맵인코더(408)는 상기 맵 IE 및 상기 그룹할당 IE를 해당 CRC 코드로 CRC 처리한다. 즉, 상기 맵인코더(408)는 상기 맵 IE를 상기 맵 IE의 목적지인 단말의 고유 시퀀스로 CRC 처리하고, 상기 그룹할당 IE를 그룹할당 CRC 코드로 CRC 처리한다. 이에 따라, 상기 맵 IE는 상기 맵 IE의 목적지 단말에 의해서만 디코딩될 수 있으며, 상기 그룹할당 IE는 그룹할당 CRC 코드를 알고 있는 단말들에 의해서 디코딩될 수 있다.The
상기 데이터버퍼(410)는 단말들로 송신될 데이터를 저장하고, 상기 자원할당기(404)의 자원 할당 결과에 따라 저장된 데이터를 상기 데이터인코더(412)로 제공한다. 상기 데이터인코더(412)는 상기 데이터버퍼(410)로부터 제공되는 데이터 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(414)는 채널 부호화된 비트열을 복조하여 복소 심벌들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(416)는 자원할당기(404)의 자원 할당 결과에 따라 상기 복소 심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(418)는 IFFT 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 시간영역 신호로 변환하고, CP를 삽입함으로써 OFDM 심벌들을 구성한다. 상기 RF송신기(420)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환하고, 안테나를 통해 송신한다The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.5 is a block diagram of a terminal in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF수신기(502), OFDM복조기(504), 부반송파매핑기(506), 심벌복조기(508), 데이터디코더(data decoder)(510), 맵디코더(map decoder)(512), 맵해석기(514), 자원현황관리기(516)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the terminal includes an
상기 RF수신기(502)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 OFDM복조기(504)는 상기 RF수신기(502)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, CP를 제거하고, FFT 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(506)는 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들 중 상기 단말에게 할당된 자원에 매핑된 신호를 추출한다. 상기 심벌복조기(508)는 상기 복소 심벌들을 복조함으로써 비트열로 변환한다. 그리고, 상기 심벌복조기(508)는 데이터의 부호화된 비트열을 상기 데이터디코더(510)로 제공하고, 맵 메시지의 비트열을 상기 맵디코더(512)로 제공한다. 상기 데이터디코더(510)는 상기 심벌복조기(508)로부터 제공되는 비트열을 채널 복호화(channel decoding)함으로써 데이터 비트열을 복원한다.The
상기 맵디코더(512)는 상기 맵 메시지의 비트열을 IE 단위로 구분하고, IE들 중 상기 단말을 위한 맵 IE 및 자원 변경을 나타내는 그룹할당 IE를 구분한다. 다시 말해, 상기 맵디코더(512)는 상기 IE들 각각을 상기 단말의 고유 시퀀스로 CRC 검사하고, CRC 검사 결과 오류가 발생하지 않는 IE를 상기 단말을 위한 맵 IE로 판단한다. 그리고, 상기 맵 디코더는 상기 IE들 각각을 상기 그룹할당 CRC 코드로 CRC 검사하고, CRC 검사 결과 오류가 발생하지 않는 IE를 그룹할당 IE로 판단한다.The
상기 맵해석기(514)는 상기 맵디코더(512)에 의해 확인된 상기 단말을 위한 맵 IE에 포함된 자원 할당 정보 및 상기 그룹할당 IE에 포함된 그룹 자원 할당 정보를 확인한다. 다시 말해, 상기 맵해석기(514)는 미리 약속된 IE 형식에 따라 상기 맵 IE를 통해 새로이 할당된 자원을 확인하고, 상기 그룹할당 IE를 통해 그룹 자원 할당 정보를 확인한다. 예를 들어, 상기 그룹할당 IE는 상기 <표 3>과 같이 구성된다. 즉, 상기 맵해석기(514)는 상기 그룹할당 IE에 포함된 사용자 비트맵에서 상기 단말에 대응되는 위치의 비트가 '1'로 설정되어 있는지 확인한다. 상기 단말에 대응되는 위치의 비트가 '1'로 설정되어 있으면, 상기 맵해석기(514)는 상기 그룹의 MCS 타입을 확인한다. 즉, 상기 맵해석기(514)는 상기 그룹할당 IE의 'MCS TYPE' 필드를 통해 상기 그룹의 MCS 타입을 확인한다. 그리고, 상기 맵해석기(514)는 확인된 MCS 타입에 따라 상기 단말에게 할당된 자원할당정보코드를 확인한다. 다시 말해, 상기 맵해석기(514)는 상기 그룹할당 IE에 포함된 자원 비트맵을 상기 MCS 타입에 따라 자원할당정보코드들로 분할한 후, 상기 사용자 비트맵에서 '1'로 설정된 비트들 중 자신에 대응되는 위치의 비트의 순위에 대응되는 자원할당정보코드를 확인한다. 이로 인해, 상기 맵해석기(514)는 상기 단말에게 할당된 MCS 레벨 및 자원할당크기를 파악하고, 상기 MCS 레벨 및 상기 자원할당크기 정보를 상기 자원현황관리기(516)로 제공한다. 또한, 상기 맵해석기(514)는 상기 그룹할당 IE에 포함된 자원 유닛 오프셋을 통해 상기 그룹의 그룹 자원의 시작 위치를 확인하고, 상기 시작 위치 정보를 상기 자원현황관리기(516)로 제공한다.The
상기 자원현황관리기(516)는 상기 맵해석기(514)에 의해 확인된 자원 할당 정보에 따라 상기 단말에게 할당된 자원의 현황을 관리한다. 그리고, 상기 자원현황관리기(516)는 상기 단말에게 할당된 자원을 통해 수신되는 신호를 추출하도록 상기 부반송파디매핑기(506)를 제어한다. 특히, 그룹할당 IE가 수신된 경우, 상기 자원현황관리기(516)는 상기 맵해석기(916)로부터 제공되는 상기 그룹 자원의 시작 위치, 상기 MCS 레벨 및 상기 자원할당크기 정보에 따라 상기 단말에게 할당된 자원의 위치를 확인한다. 즉, 그룹 자원들은 연속적으로 배치되므로, 상기 자원현황관리기(516)는 상기 시작 위치에 상기 단말보다 앞선 순위의 단말들을 위한 자원들의 자원할당크기 합을 합산함으로써, 자신을 위한 자원의 위치를 확인한다.The
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 프레임 구조의 예를 도시하는 도면,1 is a diagram illustrating an example of a frame structure in a broadband wireless communication system according to the present invention;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating an operation procedure of a base station in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,3 is a view illustrating an operation procedure of a terminal in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,4 is a block diagram of a base station in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.5 is a block diagram of a terminal in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080112651A KR20100053837A (en) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Apparatus and method for group resource allocation based on channel variation in a broadband wireless communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080112651A KR20100053837A (en) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Apparatus and method for group resource allocation based on channel variation in a broadband wireless communication system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100053837A true KR20100053837A (en) | 2010-05-24 |
Family
ID=42278709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080112651A KR20100053837A (en) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Apparatus and method for group resource allocation based on channel variation in a broadband wireless communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20100053837A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120000217A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-02 | 삼성전자주식회사 | Method for paring access points in high speed mobile environment and communication system using the method |
WO2012057440A1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Communication method of base station and target terminal |
-
2008
- 2008-11-13 KR KR1020080112651A patent/KR20100053837A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120000217A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-02 | 삼성전자주식회사 | Method for paring access points in high speed mobile environment and communication system using the method |
WO2012057440A1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Communication method of base station and target terminal |
US8755809B2 (en) | 2010-10-27 | 2014-06-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Communication method of base station and target terminal |
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