KR20110072670A - 그룹을 형성하는 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법 - Google Patents

Abstract

그룹을 형성하는 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 단말을 그룹에 추가하는 단계, 스케줄링에 의해 결정되는 그룹 스케줄링 정보를 상기 그룹에 속하는 복수의 단말로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보 및 자원정보를 포함한다. 상기 단말지시 정보는 상기 단말에 할당되는 무선자원에 관한 정보가 변경되는지 여부를 지시한다. 상기 자원정보는 상기 단말의 변경되는 무선자원을 지시한다. 그룹내 단말 전체에 변경사항이 없는 경우 기지국은 MAP IE를 전송하지 않고, 단말은 지속적 할당방식과 같이 이전에 할당받은 자원을 이전 전송 포맷에 맞추어 디코딩하므로, MAP 오버헤드가 감소되는 효과가 있다.

Description

그룹을 형성하는 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법{METHOD FOR ALLOCATING RADIO RESOURCE TO A PLURALITY OF USER EQUIPMENTS(UEs) CONSTITUTING A GROUP}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그룹을 형성하는 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법에 관한 것이다.

차세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하여 표준화되고 있다. 이렇게, 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 대용량 통신 시스템이 요구됨에 따라, 무선 통신 네트워크에 유선 통신 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.

이러한 요구에 따라, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), MIMO(Multiple Input Multiple Output)등과 같은 기술이 등장하였는데, 이러한 기술들은 데이터의 전송률을 증대시키기 위한 것이다. 데이터 전송에 사용할 수 있는 자원이 많을수록 더 많은 양의 데이터를 전송할 수 있으나, 무선통신의 특성상 매우 한정된 무선자원을 이용하여 많은 사용자들을 서비스해주어야 하므로, 데이터의 전송률 증대에는 어느 정도 한계가 있다. 따라서, 한정된 무선자원을 보다 효율적으로 사용할 필요가 있다.

무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 여러가지 기술들이 등장하였는데, 여기에는 그룹할당방식(Group Allocation Scheme), 동적 할당방식(Dynamic Allocation Scheme), 그리고 지속적 할당방식(Persistent Allocation Scheme)등이 있다. 그룹할당방식은 제어정보의 오버헤드를 감소시키기 위해, 다수의 사용자를 MCS와 자원의 크기에 따라 몇 개의 그룹으로 나누어 자원을 할당하는 방식이다.

동적 할당방식은 송수신할 데이터 패킷이 없는 사용자에게는 무선자원을 할당하지 않고, 송수신할 데이터 패킷이 있는 사용자에게는 무선자원을 할당하되, 주파수상 또는 시간상에서 일정한 주기마다 동적으로 무선자원을 할당하는 방식이다.

VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스에서는 사용자에게 할당되는 무선자원으로 VoIP 패킷이 전송되지 않는 경우에도 VoIP 세션이 종료될 때까지 지속적으로 자원을 할당한다. 이와 같이 한번 할당된 무선자원을 일정 시간동안 유지하는 할당방식이 바로 지속적 할당방식이다. 이 방식에 따르면, 특정 무선자원이 특정 단말에게만 지속적으로 할당되므로, 상기 특정 단말이 데이터를 송수신하지 않는 경우(이러한 경우를 자원의 틈(hole)이라 한다)에는 한정된 무선자원의 효율성을 떨어뜨리는 원인이 된다.

그룹할당방식과 지속적 할당방식의 장단점을 살펴보면 아래의 표와 같다.

	그룹할당방식	지속적 할당방식
장점	MCS등의 전송 포맷을 낮은 오버헤드로 동적으로 변경가능	전송 포맷이나 자원의 변화가 없을 경우 MAP 오버헤드를 최소화할 수 있음
	HARQ 재전송 자원할당 지원가능
단점	그룹 가입/탈퇴를 위한 별도의 제어 메시지 전송 필요	전송 포맷 변경시 재설정 필요
	전송 포맷이나 자원의 변경이 필요없는 경우에도 MAP IE를 전송해야 함	HARQ 재전송은 일반 MAP으로 별도의 자원할당 필요

표 1을 참조하면, 그룹할당방식과 지속적 할당방식은 기존 일반 MAP 전송에 비해 MAP 오버헤드를 낮출 수 있는 장점이 있으나, 단점도 가지고 있다. 그룹할당방식에는 그룹 가입/탈퇴를 위한 별도 제어 메시지 전송과 전송 포맷이나 자원의 변경이 필요 없는 경우에도 MAP IE를 전송해야 한다는 문제가 있다. 반면, 지속적 할당방식에는 전송 포맷 변경시 재설정이 필요하고 HARQ 재전송은 일반 MAP으로 별도 자원 할당이 필요하다는 문제가 있다.

따라서, 무선자원할당을 위한 제어정보의 전송을 최소화하면서 무선자원을 효율적으로 할당할 수 있는 방법이 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 그룹내의 단말 중 전송 포맷이나 자원이 변하지 않는 단말에 대한 제어정보의 전송은 하지 않고, 전송 포맷이나 자원이 변한 단말에 대한 제어정보만을 전송함으로써 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 그룹을 형성하는 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 단말을 그룹에 추가하는 단계, 스케줄링에 의해 결정되는 그룹 스케줄링 정보를 상기 그룹에 속하는 복수의 단말로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보 및 자원정보를 포함한다. 상기 단말지시 정보는 상기 단말에 할당되는 무선자원에 관한 정보가 변경되는지 여부를 지시한다. 상기 자원정보는 상기 단말의 변경되는 무선자원을 지시한다.

그룹내 단말 전체에 변경사항이 없는 경우 기지국은 MAP IE를 전송하지 않고, 단말은 지속적 할당방식과 같이 이전에 할당받은 자원을 이전 전송 포맷에 맞추어 디코딩하므로, MAP 오버헤드가 감소되는 효과가 있다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷(packet) 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), AMS(Advanced 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, ABS(Advanced Base Station), 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지 국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink; UL)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서, 송신기는 기지국(20)의 일부일 수 있고 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. 상향링크에서, 송신기는 단말(10)의 일부일 수 있고 수신기는 기지국(20)의 일부일 수 있다. 설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임을 이용하는 경우, 빈번하게 전송될 필요가 없는 제어정보의 전송 주기가 슈퍼프레임 단위로 늘어날 수 있어, 전송의 효율성을 높일 수 있다. 또한, 데이터의 할당과 스케쥴링은 가장 빈번하게는 슈퍼프레임 단위로 이루어지게 하여 재전송 매커니즘을 고려한 데이터 전송의 지연특성을 줄여줄 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임의 가장 앞서 배치될 수 있으며, 공용 제어 채널(Common Control Channel)이 할당된다. 공용 제어채널은 슈퍼프레임을 구성하는 프레임들에 대한 정보 또는 시스템 정보와 같이 셀내 모든 단말들이 공통적으로 활용할 수 있는 제어정보를 전송하기 위하여 사용되는 채널이다.

하나의 프레임은 8개의 서브프레임(Subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 서브프레임은 6 또는 7개의 OFDM 심벌로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하다. 프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 또는 FDD(Frequency Division Duplexing)가 적용될 수 있다. TDD에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, TDD 프레임내의 서브프레임들은 시간영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD에서, 각 서브프레임이 동일한 시간에서 서로 다른 주파수에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, FDD 프레임내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.

도 3은 MAC PDU(Protocol Data Unit) 포맷의 일 예이다.

도 3을 참조하면, MAC PDU는 MAC 헤더로 시작한다. MAC 헤더의 뒤에는 다스 하나 또는 그 이상의 확장된 헤더(extended header)가 위치한다. MAC PDU는 페이로드(payload)를 포함할 수도 있다. 동일한 단말에 속하는 다른 유니캐스트(unicast) 접속으로부터의 다중 MAC SDU(Service Data Unit) 및/또는 SDU 조각들(fragments)이 단일 MAC PDU내에서 다중화될 수 있다.

한편, MAC 헤더는 2가지의 포맷이 있다. 하나는 MAC 관리 메시지를 포함하고 각 하향링크 및 상향링크 MAC PDU를 시작하는 일반적(generic) MAC PDU이다. 다른 하나는 지속적 할당 또는 그룹할당을 이용하는 접속(connection)의 MAC PDU를 시작 하는 컴팩트(compact) MAC PDU이다.

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 자원할당방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 기지국(ABS)은 단말(AMS)을 위해 그룹할당방식에 의한 스케줄링을 수행할지 여부를 결정한다(S100). 만약 상기 기지국이 그룹할당방식에 의한 스케줄링을 결정하면, 상기 기지국은 상기 단말을 다수의 그룹 중 가장 적절한 그룹으로 추가(add)한다(S110). 상기 다수의 그룹을 나누는 방법에는 여러가지가 있다. 예컨대, 상기 기지국으로부터 경로손실이 유사한 단말들을 하나의 그룹으로 설정할 수 있다. 만약, 상기 다수의 그룹이 상기 단말에 모두 적절하지 않다면, 상기 기지국은 상기 단말을 위한 새로운 그룹을 만들 수 있다.

상기 기지국은 그룹 스케줄링 정보를 상기 단말로 전송한다(S120). 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보(AMS Indicating Information), 자원정보(Resource Information), 자원포맷정보(Resource Format Information) 및 할당자원의 개수정보(the number of assigned resource information)중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 즉, 기지국은 상황에 따라 단말지시 정보만을 그룹 스케줄링 정보에 포함시킬 수도 있고, 모든 정보를 포함시킬 수도 있다. 그룹 스케줄링 정보는 그룹 자원할당 A-MAP IE라 불릴 수도 있다.

단말지시 정보는 비트맵 형식의 정보로서, 사용자당 1비트를 사용하며, 프레임에서 어느 사용자들이 이전 프레임에서의 스케줄링 결과에서 변경이 있는지를 지시한다. 단말지시 정보는 사용자 비트맵(User Bitmap)이라 불릴 수도 있다. 비트맵의 각 비트 위치는 각 단말에 맵핑되어 있으며, 비트가 1이면 해당 단말에 대해 이 전 스케줄링과 비교하여 전송 포맷, 자원 등의 스케줄링 결과가 변경됨을 나타내고, 0이면 해당 단말에 대해 이전 스케줄링과 비교하여 스케줄링이 변경되지 않음을 나타낸다.

이하에서 그룹 스케줄링 정보에 포함되는 각 요소들은 아래의 표 2 내지 표 4를 참조하여 설명된다. 표 2는 본 발명에 따른 그룹 스케줄링 정보의 파라미터들의 일 예이다.

Syntax	Size in bits	Description / Notes
A-MAP IE Type	4	DL Hybrid Resource Allocation A-MAP IE
Resource Offset	[6][8]	Indicates starting LRU for resource assignment to this group
ACK Channel Offfset	TBD	Indicates the start of ACK index used for scheduled allocations at this subframe in the group
NDA	[2][3]	Indicates the number of deleted AMSs in the group
AMS indicating Information Index	5	Indicates the UE Indicating Information Index of deleted AMSs
The Number of Assigned Resource Information	2	Indicates the number of assigned resource information to the group
Resource Information	variable(8, 16, 32, 64)	Indicates which resource units are assigned to an AMS in the group
AMS Indicating Information Size	[2][5]	Indicates the length of AMS Indicating Information
AMS Indicating Information	variable	Indicates scheduled AMSs in a group. The size of the bitmap is equal to the AMS Indicating Information Size
Resource Format Information	variable	Indicates MCS/resource size for each scheduled AMS
CRC	16	16 bit mased CRC

syntax	bit information
A-MAP IE type	1001
Resource Offset	101101
ACK channel offset	1101
NDA	00 (NDA=0)
AMS Indicating Information Size	11 (8 bit)
AMS Indicating Information	00001000
The Number of Assigned Resource Information	00 (8 units)
Resource Information	00110000
Resource Format Information	0110
MCRC	16 bit

표 4는 본 발명에 따른 그룹 스케줄링 정보의 상태의 또다른 일례를 나타낸다.

syntax	bit information
A-MAP IE type	1001
Resource Offset	101101
ACK channel offset	1101
NDA	00 (NDA=0)
AMS Indicating Information Size	11 (8 bit)
AMS Indicating Information	00101000
The Number of Assigned Resource Information	00 (8 units)
Resource Information	00110011
Resource Format Information	1101 1110
MCRC	16 bit

표 3 및 표 4를 참조하면, 할당자원의 개수정보(The Number of Assigned Resource Information)가 00으로서, 그룹에 할당되는 단위자원의 개수가 8(인덱스 1 내지 8)임을 나타낸다. 그리고, 단말 지시정보의 크기(AMS Indicating Information Size)가 11이면 그룹에 속하는 단말의 수가 8개(인덱스 1 내지 8)임을 나타낸다. 이 중 자원을 할당받은 단말의 수가 4(인덱스 1, 5, 6, 8)이라고 가정하면, 자원을 할당받은 단말의 수가 4이므로, 8개의 단위자원을 2개씩 나누어 할당할 수 있다. 따라서, 인덱스 1, 5, 6, 8인 단말들이 인덱스 조합 {1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,8}의 단위자원을 순차적으로 할당받는다. 물론, 이는 예시에 불과하며, 이와 다른 인덱스 조합이 기지국과 단말간에 미리 설정될 수 있다.

여기서, 인덱스 5인 단말의 자원할당에 변경이 발생하면, 기지국은 표 3과 같이, 단말 지시정보(AMS Indicating Information)를 00001000으로 설정하여 그룹 스케줄링 정보를 전송한다. 이로써, 인덱스 1, 6, 8 단말들은 기존의 자원할당에 따라 데이터를 송수신하며, 인덱스 5인 단말만이 새로운 자원할당에 의해 데이터를 송수신한다. 새로이 할당되는 자원정보(Resource Information)가 00110000이므로, 인덱스 5인 단말은 인덱스 {3, 4}인 단위자원이 인덱스 5인 자신에게 할당되었음을 알 수 있다. 한편, 기지국은 인덱스 5인 단말의 자원포맷 정보(Resource Format Information) 0110만(4비트)을 전송하면 되고, 나머지 단말들의 자원포맷정보(3 AMSs×4bits/AMS=12bits)를 전송하지 않아도 되므로, 시그널링 부담을 12비트만큼 줄일 수 있다.

예를 들어 표 3, 4와 같이 그룹내의 단말 수가 8인 경우, 단말지시 정보는 8개의 비트로 나타내며, 표 3과 같이 단말지시 정보가 00001000이면 8개의 사용자 중 다섯 번째 사용자만 상기 프레임에서 이전 프레임 대비 전송 자원이나 포맷이 변경되었음을 의미하고, 나머지 사용자는 할당 및 전송 포맷에 변화가 없음을 의미한다 (전송을 하지 않고 있던 사용자는 여전히 전송하지 않으며, 특정 자원을 이용하여 정해진 MCS, MIMO mode로 전송하고 있던 사용자는 이전 전송 방법 그대로 새로운 할당 주기에도 전송한다). 표 4의 예의 경우 단말지시 정보가 00101000인 경우 세 번째, 다섯 번째 사용자가 이전 대비 스케줄링 결과에 변화가 있음을 의미한다. 물론, 비트 0과 1이 가리키는 바는 서로 뒤바뀔 수도 있으며, 이는 구현의 문제이다.

따라서, 단말지시 정보의 비트가 1이면, 해당 단말에 관한 스케줄링 결과에 변화가 존재하는 것이므로, 기지국은 새로운 자원정보, 자원포맷정보 및 할당자원의 개수정보도 상기 단말로 알려주어야 한다. 따라서, 이 경우에 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보, 자원정보, 자원포맷정보 및 할당자원의 개수정보를 모두 포함한다.

반면, 단말지시 정보의 비트가 0이면, 해당 단말에 관한 스케줄링결과에 변화가 존재하지 않는 것이므로, 기지국은 새로운 자원정보, 자원포맷정보 및 할당자원의 개수정보도 상기 단말로 알려주지 않아도 된다. 따라서, 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보만을 포함한다. 이 경우, 단말은 이전의 스케줄링에 따른 자원정보, 자원포맷정보 및 할당자원의 개수정보를 이용하여 데이터를 수신하면 된다.

할당자원의 개수정보는 자원정보의 비트수를 나타낸다. 만약 자원정보가 8, 16, 32, 64 비트 중 어느 하나이면 할당자원의 개수정보는 2비트로서 4가지의 경우를 표시할 수 있다.

자원정보는 할당되는 자원을 비트맵 형식으로 지시하는 제어정보이다. 자원정보는 자원 유닛(Resource Unit; RU) 비트맵이라 불릴 수도 있다. 단말은 할당자원의 개수 정보에 따라 자원 유닛 비트맵의 크기를 알 수 있으며 예를 들어 표 3, 4의 경우와 같이 8개의 자원이 그룹에 할당된 경우를 예를 들면, 만약 자원정보가 00110000이면, 비트 1로 표시되는 3번째와 4번째 자원이 이번 스케줄링 시점에서 전송 포맷이 변경된 단말에 할당된 자원임을 알 수 있다. 만약 표 4와 같이 자원 정보가 00110011이면 첫 번째, 두 번째, 다섯 번째 여섯 번째 자원은 이전 스캐줄링 시점 대비 자원할당 및 전송포맷에 변경이 없는 자원임을 알 수 있고, 세 번째, 네 번째, 일곱 번째 여덟 번째 자원이 이번 스캐줄링을 통해 새롭게 할당되거나, 전송 사용자, 전송 포맷에 변경이 있는 자원임을 알 수 있다. 이와 같이 자원할당 비트맵을 이용함으로써 연이어 있지 않은 떨어져 있는 자원이나 조각난 자원을 효율적으로 이용할 수 있다.

자원포맷정보는 현재 스케줄링을 통해 전송포맷이나 할당 자원이 변경된 해당 단말에 할당되는 자원의 MCS, MIMO 모드, 그리고 자원의 크기(size)를 나타내며 각 단말은 이를 디코딩하여 자원정보에서 지정하고 있는 전체 전송포맷이 변경된 자원 중 해당 단말에 할당된 자원의 정보를 알아낸다. 자원포맷정보의 비트수는 지원가능한 MCS 레벨과 MIMO 모드 및 자원의 크기에 의존적으로 결정된다. 예를 들면 표 3에서의 0110은 QPSK 1/2 code, STBC, 자원유닛(RU) 2개를 점유하는 전송 모드임을 나타낸다. 이와 같이 자원포맷정보 비트열 각각은 변조방법, 채널코딩 방법, MIMO 모드, 자원량 등의 조합이 미리 매핑된 정보를 갖고 있다. 표 3의 예에서는 자원 유닛 비트맵에서 알려준 현재 할당 변경이 있는 자원이 3번째, 4번째 자원밖에 없으므로 해당 자원이 모두 사용자 비트맵에서 지정된 사용자 5에게 할당됨을 알 수 있다.

표 4의 예에서는 각 단말에 대한 자원포맷정보 비트 수가 4 비트인 경우 전체 자원포맷정보 8 비트 중 처음 나오는 1101은 세 번째 단말에 대한 할당 정보로서 16QAM 1/2 code, STBC, 자원유닛 3개를 점유하는 전송 모드라는 정보를 나타낸다. 따라서 자원유닛 비트맵에서 변경사항이 있다고 지정된 3,4,7,8번째 자원 중 3, 4, 7번째 자원단위가 세 번째 단말에 할당된다. 전체 자원포맷정보 8 비트 중 끝에 나오는 1110은 다섯 번째 단말에 대한 할당 정보로서 QPSK 1/4 code, 2개 stream openloop 공간다중 전송, RU 1개를 점유하는 전송 모드라는 정보를 나타낸다. 따라서 남은 8번째 자원단위가 해당 단말에 할당됨을 알 수 있다.

상기 기지국과 상기 단말은 상기 그룹 스케줄링 정보에 기초하여 데이터를 송수신한다(S130). 이러한 방식은 기본적으로 그룹할당방식에 따르되, 동일한 스케줄링이 지속되는 경우 지속적 할당방식과 같이 동작한다. 이를 통해 단말은 그룹에 할당된 자원 중 변경이 있는 자원과 변경 사항이 없는 자원 정보를 파악할 수 있고, 스케줄링이 급변하지 않는 환경에서 기지국이 단말로 전송해야할 스케줄링 정보의 오버헤드가 현저히 줄어들 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 자원할당방식의 효과를 살펴보기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과는 이하에서 기술된다.

도 5는 본 발명에 따른 시뮬레이션 결과의 일 예이다. 그룹에 속하는 단말의 개수가 5~60까지 증가함에 따라 그룹 스케줄링 정보의 크기(size)가 어떻게 변화되는지를 종래기술과 비교하였다.

도 5를 참조하면, 그룹에 할당된 단위자원의 개수(N_RU)는 8, 16, 32, 64이다. 그룹에 속한 단말의 개수는 5~60이며, 활성화 비율(Activity Factor)은 0.5이다. 이전의 스케줄링에 의한 자원할당이 변경될 확률의 평균은 0.2이다(0~0.4 uniform 분포 가정). 그리고, 그룹에서 탈퇴하는 단말(NDA)은 없다고 가정한다.

Conventional로 표시된 그래프는 종래의 그룹할당방식이고, Proposed로 표시된 그래프는 본 발명에 따른 자원할당방식이며, 할당된 단위자원의 개수에 따라 구분된다. 쉽게 예상할 수 있듯이 본 발명의 경우에는 한 그룹에 할당되는 단위자원의 개수가 클수록 추가로 전송해야할 자원정보의 크기가 커지므로 기존 그룹할당방식에 비해 장점이 줄어들고, 그룹에 속한 단말의 수가 작을수록 절약되는 비트수가 줄어들므로 장점이 줄어든다. 하지만 많은 범위의 통신환경에서 본 발명이 종래의 그룹자원할당방식에 비해 MAP IE 크기가 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 종래기술과 역전이 발생하는 자원정보의 크기가 64이고, 그룹당 단말 수가 20개 미만인 상황은 각 단말에게 할당되는 자원이 큰 상황이므로, 채널 환경이 나쁜 상황에 대응되며, 이를 제외한 상황에서는 모두 본 발명이 장점을 보인다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 시뮬레이션 결과의 다른 예이다. 본 발명의 자원할당방식에서, 그룹에 속하는 단말의 개수가 5~60까지 증가함에 따라 그룹 스케줄링 정보의 크기(size)가 어떻게 변화되는지를 지속적 할당방식, 그룹할당방식과 비교하였다. 도 6은 할당된 단위자원의 크기가 16인 경우이고, 도 7은 할당된 단위자원의 크기가 32인 경우이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 시뮬레이션 환경은 IEEE 802.16m EMD 문서를 따랐으며 활성화(active)와 비활성화(inactive) 사이의 전환(transition) 확률을 1.6%로 가정하였고 MCS가 변경될 확률을 5%로 가정한다. 지속적 할당방식의 경우 스케줄링 정보의 전송 주기는 8 프레임(160msec)이고, 그룹할당방식 및 본 발명에 따른 자원할당방식은 2 프레임(40msec)이다. 이 경우 지속적 할당방식의 A-MAP IE와 그룹할당방식의 A-MAP IE 가 전송되는 조건은 다음과 같다.

1. 지속적 할당방식의 A-MAP IE 전송 조건

- 통신 시작

- 할당 주기 종료 (8 프레임 가정)

- MCS 변화

- 자원할당에 대한 변화 필요 시

2. 그룹할당방식의 A-MAP IE 전송 조건

- 자원 할당 주기 마다 (2 프레임 가정)

3가지 방식에 따른 MAP 오버헤드는 도 6과 같다. 전체적으로 본 발명에 따른 자원할당방식이 지속적 자원할당에 비해 우수한 성능을 보이며, 앞에서 살펴본 것과 마찬가지로 할당된 단위자원의 개수가 작을수록, 그룹당 단말수가 클수록 제안한 방법의 오버헤드 감소 효과가 크다. 이러한 상황에 대응되는 통신환경을 생각해보면 채널 상황이 우수한 사용자들로 구성된 그룹일수록 장점이 커진다고 생각할 수 있다. 이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 자원할당방식은 그룹할당방식 사용하면서 추가로 지속적 할당의 장점을 얻을 수 있고, 상당히 넓은 범위의 통신환경에서 장점을 보인다.

상술한 시뮬레이션 결과들의 수치는 예시에 불과하며 한정 사항이 아니다. 시뮬레이션 결과들은 주어지는 조건에 따라 그 결과값이 달라질 수 있다. 시뮬레이션의 결과값이 달라지더라도 본 발명의 취지에 부합한다면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 것이다.

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. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 3은 MAC PDU(Protocol Data Unit) 포맷의 일 예이다.

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 자원할당방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 시뮬레이션 결과의 일 예이다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 시뮬레이션 결과의 다른 예이다.

Claims (11)

1. 그룹을 형성하는 복수의 단말에 무선자원을 할당하는 방법에 있어서,

   단말을 그룹에 추가하는 단계;

   스케줄링에 의해 결정되는 그룹 스케줄링 정보를 상기 그룹에 속하는 복수의 단말로 전송하는 단계를 포함하되,

   상기 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보 및 자원정보를 포함하고, 상기 단말지시 정보는 상기 단말에 할당되는 무선자원에 관한 정보가 변경되는지 여부를 지시하며, 상기 자원정보는 상기 단말의 변경되는 무선자원을 지시하는, 무선자원 할당방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 그룹 스케줄링 정보는 상기 변경되는 무선자원에 대한 변조 및 코딩 기법(Modulation and Coding Scheme ; MCS)을 나타내는 자원포맷정보를 더 포함하는, 무선자원 할당방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 단말에 할당되는 무선자원에 관한 정보가 변경되는 경우, 상기 그룹 스케줄링 정보는 상기 그룹에 할당되는 단위 무선자원의 개수를 지시하는 할당자원의 개수정보를 더 포함하는, 무선자원 할당방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 그룹 스케줄링 정보는 MAP 정보요소(Information Element; IE)인, 무선자원 할당방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 MAP 정보요소는 상기 MAP 정보요소의 종류를 지시하는 MAP IE Type 필드를 포함하는, 무선자원 할당방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 그룹 스케줄링 정보는 공용제어채널(common control channel)상으로 전송되는, 무선자원 할당방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 단말지시 정보의 비트수는 상기 그룹에 속한 단말의 수와 같은, 무선자원 할당방법.
8. 단말에 의해 수행되는 무선자원을 할당받는 방법에 있어서,

   스케줄링에 의해 결정되는 그룹 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및

   상기 그룹 스케줄링 정보를 이용하여 데이터를 수신하는 단계를 포함하되,

   상기 그룹 스케줄링 정보는 단말지시 정보 및 자원정보를 포함하고, 상기 단말지시 정보는 상기 단말에 할당되는 무선자원에 관한 정보가 변경되는지 여부를 지시하며, 상기 자원정보는 상기 단말의 변경되는 무선자원을 지시하는, 무선자원 할당방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 단말지시 정보가 0이면 상기 데이터는 이전의 자원할당정보에 따라 수신되는, 무선자원 할당방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 그룹 스케줄링 정보는 상기 변경되는 무선자원에 대한 변조 및 코딩 기법을 나타내는 자원포맷정보를 더 포함하는, 무선자원 할당방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 단말지시 정보가 1이면 상기 데이터는 상기 변경되는 무선자원 및 상기 자원포맷정보에 따라 수신되는, 무선자원 할당방법.

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