KR20160081819A - 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법 Download PDF

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KR20160081819A
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최은영
박주호
송영석
이준환
고영조
방승찬
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한국전자통신연구원
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Abstract

이동통신 시스템에서의 기지국의 자원 할당 방법은, 시간 축과 주파수 축에서 복수의 자원 요소 그룹으로 분할되는 자원 블록 단위로 자원 영역을 나누는 단계, 제어 채널에 대해 적어도 하나의 자원 블록을 할당하는 단계, 그리고 상기 적어도 하나의 자원 블록을 구성하는 복수의 자원 요소 그룹 중에서, 상기 제어 채널에 할당되는 자원 요소 그룹들을 모듈로(modular) 함수를 통해 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법{RESOURCE ALLOCATION METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
실시 예는 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 빔을 사용하는 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법에 관한 것이다.
최근 폭증하는 트래픽 용량에 대비하여 광대역 주파수를 확보하기 위해 새로운 주파수 영역에 대한 발굴이 절실히 요구되는 상황이다.
밀리미터파 대역은 파장이 밀리미터 단위인 30GHz ~ 300GHz의 주파수 대역이나 기존 이동 통신 시스템에서 주로 사용하던 주파수 대역보다 높은 6GHz 이상의 대역을 의미하며, 이러한 밀리미터 대역에서는 넓은 주파수 대역폭을 확보할 수 있어 최근 5G 후보 주파수 대역으로 전세계적으로 주목 받고 있다. 밀리미터파 기반 이동통신 시스템은 넓은 주파수 대역을 사용할 수 있는 반면에, 직진성이 매우 강한 주파수 특성으로 인해 데이터가 전달되는 과정에서의 경로 손실이 크고, 이로 인해 전파 감쇄가 큰 경향이 있다.
밀리미터파 대역의 사용으로 경로 손실에 의한 커버리지 확보가 어려우므로 다중 빔을 이용하는 빔 형성(beam forming) 기술이 아주 중요한 기술적인 요소로 부각되고 있다.
빔 형성 기술은 전송 용량을 빔 수에 비례하여 증대시킬 수 있는 장점이 있는 반면에, 인접 빔간 간섭으로 인하여 성능 감쇄가 일어나는 원인으로 작용한다.
이동통신 시스템에서 제어 채널의 성능은 트래픽 채널의 복원 성능뿐만 아니라 전체 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 이에 따라, 다중 빔을 사용하는 이동통신 시스템에서는, 제어 채널에 대한 인접 빔의 간섭을 최소화하기 위해, 인접하는 빔 간에는 서로 다른 자원들을 제어 채널 전송에 이용하도록 자원을 할당하는 방법이 사용되었다.
이 경우, 다중 빔을 지원하기 위해 한정된 제어 영역 내에서 자원을 나누어 사용하다 보니, 각 빔의 제어 채널에 할당되는 자원 영역이 제한될 수밖에 없다. 한정된 자원 영역 내에서 연속적인 데이터를 전송하는 경우, 주파수 선택적 페이딩(fading)에 의해 데이터 복원이 어려울 수 있다.
실시 예를 통해 해결하려는 과제는 다중 빔을 사용하는 이동통신 시스템에서 주파수/시간 선택성을 최소화하기 위한 자원 할당 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법은, 시간 축과 주파수 축에서 복수의 자원 요소 그룹으로 분할되는 자원 블록 단위로 자원 영역을 나누는 단계, 제어 채널에 대해 적어도 하나의 자원 블록을 할당하는 단계, 그리고 상기 적어도 하나의 자원 블록을 구성하는 복수의 자원 요소 그룹 중에서, 상기 제어 채널에 할당되는 자원 요소 그룹들을 모듈로(modular) 함수를 통해 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 제어 채널에 대한 주파수 및 시간 선택적 페이딩 효과를 감소시켜, 이에 따른 데이터 손실 또한 최소화할 수 있다.
도 1은 밀리미터파 기반 이동통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 이동통신 시스템에서의 하향링크 서브 프레임의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 이동통신 시스템에서의 자원 블록의 일 예를 도시한 것이다.
도 4는 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서의 자원 할당 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 실시 예에 따른 자원 블록의 일 예를 도시한 것이다.
도 7은 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 제어 채널 영역을 분산 배치하는 일 예를 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 제어 채널 요소에 자원 요소 그룹들을 할당하는 예들을 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 밀리미터파 기반 이동통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 밀리미터파 기반 이동통신 시스템은 기지국(100) 및 단말(200)을 포함한다.
기지국(100)은 빔 형성을 수행하여 하나의 셀 내에서 복수의 빔(B1~Bn)을 운용한다. 이에 따라, 하나의 셀은 각 빔(B1~Bn)에 대응하는 복수의 빔 영역으로 구분된다. 여기서, 빔 영역은 각 빔이 커버하는 영역 즉, 각 빔(B1~Bn)의 서비스 반경을 나타낸다. 복수의 빔(B1~Bn)은 각각 고유한 빔 식별자(빔 ID)를 가지며, 각 빔(B1~Bn)은 그 서비스 반경이 인접한 빔과 일부 중첩될 수 있다.
기지국(100)은 단말(200)과의 통신을 위해 밀리미터파 주파수 대역을 사용한다. 기지국(100)은 복수의 빔(B1~Bn) 중 적어도 하나의 빔을 이용하여 단말(200)과 통신한다. 기지국(100)은 OFDMA(Orthogonal frequency division multiple access) 방식으로 단말(200)을 지원한다.
기지국(100)이 하나의 셀 내에서 복수의 빔(B1~Bn)을 운용하는 경우, 인접하는 빔간에는 빔 영역이 일부 중첩되어 서로 간섭이 발생할 수 있다.
도 2는 이동통신 시스템에서의 하향링크 서브 프레임의 일 예를 도시한 것이다.
하향링크 무선 프레임은 복수의 서브 프레임으로 구성된다.
도 2를 참고하면, 각 서브 프레임은 전송하는 정보의 성격에 따라 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)으로 나누어질 수 있다.
제어 영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)가 할당될 수 있다. PDCCH는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)의 수신에 필요한 스케줄링 정보 등 하향링크 제어 정보 및 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하는 제어 채널로서, 서브 프레임의 처음 소정 개수의 OFDM 심볼에 할당된다.
한편, 도 2에서는 제어 영역에 PDCCH가 할당되는 경우를 예로 들어 도시하였으며, 제어 채널 이외의 물리 채널에는 단말이 망 접속 시 필요한 시스템 정보를 전송하기 위한 PBCH(Physical Broadcast CHannel), MBFSN(Multicast Broadcast Single-Frequency Network) 동작을 위한 PMCH(Physical Multicast CHannel), 단말에게 재전송 여부를 알려주기 위한 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH의 크기에 대한 정보를 알려주는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), 상향링크 유니캐스트 전송을 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), 하향링크 데이터의 수신 성공 여부 알림, 채널상태 보고 및 상향링크 스케줄링 요청 전송을 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel), 랜덤 액세스을 위한 PRACH(Physical Random Access Channel) 등이 포함될 수 있다.
데이터 영역에는 PDSCH가 할당된다. 데이터 영역 중 일부는 E-PDCCH(Enhanced PDCCH) 영역으로 할당될 수 있다.
E-PDCCH는 제한적인 PDCCH의 용량을 확장하기 위한 채널이다. E-PDCCH는 주파수 다이버시티 이득보다는 빔 형성 이득을 고려하고, 인접 셀(또는 인접 빔)간의 간섭을 고려하여 배치될 수 있다.
간섭으로 인해 제어 채널의 복원이 정상적으로 이루어지지 않을 경우, 이동통신 시스템의 성능이 크게 저하될 수 있다. 이에 따라, 다중 빔을 사용하는 이동통신 시스템에서는, 제어 채널에 대한 인접 빔의 간섭을 최소화하기 위해, 인접하는 빔 간에는 제어 채널 전송을 위해 서로 다른 자원들을 이용하도록 자원을 할당하는 방법이 사용되었다.
한편, 제어 채널의 분산 배치를 통해 인접 빔으로부터의 간섭을 회피하는 경우, 한정된 제어 영역 내에서 다중 빔을 지원하기 위해 자원을 나누어 사용하다 보니, 각 빔의 제어 채널에 할당되는 자원 영역이 제한될 수밖에 없다. 한정된 자원 영역 내에서 연속적인 데이터를 전송하는 경우, 주파수 선택적 페이딩(fading)에 의해 데이터 손실이 발생할 수도 있다.
LTE-Advanced 시스템의 경우 제어 채널의 분산 배치 시, 자원 블록(Physical Resource Block, PRB) 단위로 자원이 분산 배치되며, 각 PRB의 내부 구조는 도 3에 도시된 바와 같다.
도 3은 이동통신 시스템에서의 자원 블록의 일 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 하나의 자원 블록(PRB)은 주파수 축으로 12개의 부반송파를 포함하며, 복수의 자원 요소(resource element)를 포함할 수 있다. 자원 요소는 자원 할당의 최소 단위로서, 각 자원 요소는 주파수 축으로 하나의 부반송파를 포함하고, 시간 축으로는 적어도 하나의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다.
도 3에서 각 사각형은 하나의 자원 요소에 대응되며, 동일한 숫자가 부여된 자원 요소들은 동일한 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)으로 그룹핑되어 사용된다. 또한, 숫자가 부여되지 않은 자원 요소들은 참조 신호(reference signal)의 전송에 사용된다.
LTE-Advanced 시스템에서, 각 제어 채널은 적어도 하나의 제어 채널 요소(Control Channel Element, CCE)를 포함한다. 또한, 각 제어 채널 요소(CCE)는 적어도 하나의 자원 요소 그룹(REG)을 포함한다. 도 3을 예로 들면, 제어 채널 요소 eCCE0에는 자원 요소 그룹 eREG0, eREG4, eREG8, eREG12가 할당되고, 제어 채널 요소 eCCE3에는 자원 요소 그룹 eREG3, eREG7, eREG11, eREG15가 할당된다.
도 3을 참조하면, 각 자원 요소 그룹(REG)은 참조 신호 전송에 사용되는 자원 요소들을 제외한 나머지 자원 요소들을 각 자원 요소 그룹(REG)에 순차적으로 하나씩 포함시키는 방식으로 구성된다. 도 3을 예로 들면, 0번이 부여된 자원 요소들은 자원 요소 그룹 eREG0에 포함되고, 15번이 부여된 자원 요소들은 자원 요소 그룹 eREG15에 포함된다.
전술한 방법으로 자원 할당을 수행할 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 동일한 자원 요소 그룹에 포함되는 자원 요소들이 동일한 주파수 축에 할당되는 경우가 발생하여, 주파수 선택적 환경에서 주파수 선택적 페이딩에 의해 데이터 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 실시 예에서는 주파수 선택적 환경에서 제어 채널을 통해 전송되는 데이터가 주파수 축과 시간 축으로 고르게 분산되어 전송될 수 있도록, 모듈로(modular) 함수를 이용하여 효율적인 자원 할당을 수행한다.
이제 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 4는 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서의 자원 할당 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 자원 할당 장치(300)는 프로세서(310), 송수신기(320) 및 메모리(330)를 포함한다. 자원 할당 장치(300)는 이동통신 시스템의 기지국(100) 내에 구현될 수 있다.
프로세서(310)는 자원 할당 장치(300)의 전반적인 동작을 제어한다.
프로세서(310)는 송수신기(320)를 통해 송수신되는 복수의 빔을 스케줄링한다.
프로세서(310)는 모듈로 함수를 이용하여 각 빔을 통해 전송되는 제어 채널에 자원 영역을 할당한다. 프로세서(310)에서 모듈로 함수를 이용하여 각 제어 채널에 자원을 할당하는 방법에 대해서는 후술하는 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
송수신기(320)는 단말(200)과 통신하기 위한 다중 빔을 형성하며, 다중 빔을 이용해 단말(200)과 데이터를 송수신한다.
메모리(330)는 프로세서(310)에서 수행하기 위한 명령어(instructions)를 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장하며, 프로세서(310)는 메모리(330)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행할 수 있다.
프로세서(310)와 메모리(330)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다. 이때 입출력 인터페이스에 송수신기(320)가 연결되며, 입력 장치, 디스플레이, 스피커, 저장 장치 등의 주변 장치가 연결되어 있을 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 6은 실시 예에 따른 자원 블록의 일 예를 도시한 것이고, 도 7은 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 제어 채널 영역을 분산 배치하는 일 예를 도시한 것이다. 도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 제어 채널 요소에 자원 요소 그룹들을 할당하는 예들을 도시한 것이다.
도 5의 자원 할당 방법은 도 4를 참조하여 설명한 자원 할당 장치(300)의 프로세서(310)에 의해 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 실시 예에 따른 자원 할당 장치(300)는 각 제어 채널에 자원을 할당하기 위해 자원 블록(도 6의 도면 부호 1000 참조)을 구성한다(S100).
상기 S100 단계에서, 자원 할당 장치(300)는 제어 영역을 복수의 자원 블록으로 분할하며, 각 자원 블록은 복수의 부반송파와 복수의 OFDM을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 6을 예로 들면, 하나의 자원 블록(1000)은 주파수 축으로는 연속되는 12개의 부반송파를 포함하고, 시간 축으로는 연속되는 16개의 OFDM 심볼을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 6에서, 각 사각형은 하나의 자원 요소에 대응되며, 각 자원 요소는 하나의 부반송파와 하나의 OFDM 심볼을 포함하도록 구성된다.
상기 S100 단계에서, 하나의 자원 블록은 시간 축에서 복수의 그룹 셋(group set)(도 6의 도면 부호 1100 참조)으로 나누어질 수 있다. 도 6을 예로 들면, 자원 할당 장치(300)는 자원 블록(1000)을 구성하는 16개의 OFDM 심볼들을 시간 축을 따라 4개씩 묶어 하나의 그룹 셋(1100)을 구성한다. 이에 따라, 하나의 자원 블록(1000)은 시간 축 상에서 4개의 그룹 셋(1100)으로 구분될 수 있다.
상기 S100 단계에서, 자원 블록을 구성하는 하나의 그룹 셋은 시간 축과 주파수 축에서 복수의 자원 요소 그룹(REG)으로 구분될 수 있다. 도 6을 예로 들면, 각 그룹 셋(1100)을 구성하는 12개의 부반송파들을 대응하는 주파수 대역의 상관 대역폭(coherent bandwidth)를 벗어나지 않는 범위 내에서 주파수 축을 따라 3개씩 묶어 4개의 부반송파 그룹으로 그룹핑한다. 그리고, 각 그룹 셋(1100)을 하나의 부반송파 그룹과 하나의 OFDM 심볼로 이루어지는 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)(1110) 단위로 분할한다. 이에 따라, 각 그룹 셋(1100)은 16개의 자원 요소 그룹(REG)(1110)으로 분할될 수 있다.
자원 블록이 구성되면, 자원 할당 장치(300)는 자원을 할당하고자 하는 제어 채널에 대해 적어도 하나의 자원 블록으로 구성되는 자원 영역을 제어 채널 영역으로 결정한다(S110).
상기 S110 단계에서, 자원 할당 장치(300)는 제어 채널 영역을 할당 시, 인접하는 빔의 제어 채널 영역과 주파수 축에서 서로 직교성을 가지는 자원 블록을 사용함으로써 빔간 간섭을 회피할 수 있다.
상기 S110 단계에서, 자원 할당 장치(300)는 대응하는 제어 채널을 통해 전송되는 정보량(또는 데이터량)에 따라, 할당되는 제어 채널 영역의 크기(또는 자원 블록의 수) 및 위치를 결정할 수 있다. 자원 할당 장치(300)는 제어 채널을 통해 전송되는 정보량이 많을수록, 해당 제어 채널에 할당되는 제어 채널 영역의 크기(또는 자원 블록의 수)를 증가시킬 수 있다. 또한, 자원 할당 장치(300)는 제어 채널을 통해 전송되는 정보량이 많을 경우, 주파수 선택성을 고려하여 주파수 축으로 분산된 자원 블록을 제어 채널 영역으로 할당함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이 제어 채널 영역을 주파수 축으로 분산 배치할 수 있다.
자원 할당 장치(300)는 제어 채널 영역이 결정되면, 제어 채널 영역 내에서 모듈로 함수를 통해 선택된 자원 요소들을, 대응하는 제어 채널 전송에 사용할 자원 요소로 할당한다(S120). 각 제어 채널은 적어도 하나의 제어 채널 요소(CCE)를 포함할 수 있다.
이하, 모듈로 함수를 이용하여 제어 채널에 자원 요소들을 할당하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
각 제어 채널은 적어도 하나의 제어 채널 요소(CCE)를 포함한다.
자원 할당 장치(300)는 제어 채널을 구성하는 각 제어 채널 요소(CCE) 별로 자원을 할당하는 방식으로 제어 채널에 자원을 할당한다.
자원 할당 장치(300)는 각 제어 채널 요소(CCE)에 자원 할당 시, 두 개의 자원 요소 그룹(REG)을 묶은 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair) 단위로 자원 할당을 수행한다.
아래의 수학식 1 및 2는 자원 블록 내에서 제어 채널 요소(CCE)에 할당할 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)을 선택하기 위한 모듈로 함수의 일 예를 나타낸다.
[수학식 1]
Figure pat00001
위 수학식 1은, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 어느 그룹 셋에 위치하는지를 획득하기 위한 것이다.
위 수학식 1에서, A는 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 포함된 그룹 셋의 위치(또는 인덱스)를 나타내며, NA는 자원 블록을 구성하는 그룹 셋의 개수를 나타내고, i는 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 각 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)의 순서(또는 인덱스)를 나타낸다. 제어 채널 요소(CCE)의 전송에 필요한 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)의 개수를
Figure pat00002
라 할 때, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 각 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)의 인덱스(i)는 0부터
Figure pat00003
의 값을 가질 수 있다.
위 수학식 1에 따르면, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 각 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)들은, 모듈로 함수(mod NA)에 의해 시간 축으로 복수의 그룹 셋에 분산되도록 선택될 수 있다.
위 수학식 1에 의해 각 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 포함되는 그룹 셋의 위치가 결정되면, 자원 할당 장치(300)는 아래의 수학식 2를 통해 그룹 셋 내에서 제어 채널 요소(CCE)에 할당할 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)을 선택한다.
[수학식 2]
Figure pat00004
위 수학식 2에서, B1 및 B2는 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)의 그룹 셋 내에서의 위치(또는 인덱스)를 나타낸다. 각 그룹 셋을 구성하는 자원 요소 그룹(REG)은, 그룹 셋 내에서의 위치를 나타내기 위해 주파수 축과 시간 축을 따라서 증가되는 인덱스가 부여될 수 있다.
위 수학식 2에서, n은 제어 채널 내에서의 제어 채널 요소(CCE)의 위치(또는 인덱스)를 나타낸다. 하나의 제어 채널이 NCCE개의 제어 채널 요소(CCE)들을 포함한다고 할 때, 각 제어 채널 요소(CCE)의 인덱스(n)는 0부터 NCCE-1까지 부여될 수 있다.
위 수학식 2에서,
Figure pat00005
는 제어 채널 요소(CCE)의 전송에 사용되는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)의 수를 나타내고,
Figure pat00006
는 하나의 자원 블록 내에 배치 가능한 제어 채널 요소(CCE)의 개수를 나타낸다. 또한, NOS는 하나의 그룹 셋을 시간 축에서 구성하는 OFDM 심볼의 수를 나타내며, Neu는 하나의 그룹 셋이 주파수 축을 따라 몇 개의 자원 요소 그룹(REG)(또는 부반송파 그룹)으로 구분되는지를 나타낸다. 도 6을 예로 들면, NOS와 Neu는 모두 4의 값을 가질 수 있다.
위 수학식 2에서,
Figure pat00007
는 각 자원 요소 그룹 쌍(REG_Pair)의 첫 번째 자원 요소 그룹(REG)이, 대응하는 그룹 셋 내에서 배치되는 OFDM 심볼 위치를 나타내며,
Figure pat00008
는 각 자원 요소 그룹 쌍(REG_Pair)의 첫 번째 자원 요소 그룹(REG)이 대응하는 그룹 셋 내에서 배치되는 부반송파 그룹의 위치를 나타낸다.
위 수학식 2에 따르면, 제어 채널 요소(CCE)의 인덱스(n)에 따라서, 해당 제어 채널 요소(CCE)를 구성하는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)들의 그룹 셋 내 시작 위치가 달라지므로, 제어 채널 요소(CCE)들 간에 서로 분산된 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 할당될 수 있다.
도 8은 위 수학식 1 및 2를 통해 제어 채널 요소를 구성하는 각 자원 요소 그룹들(REG)을 자원 블록 내에서 선택하는 일 예를 도시한 것이다. 도 8은 하나의 제어 채널 요소(CCE)가 8개의 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)으로 구성되는 경우를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 하나의 자원 블록은 4개의 그룹 셋을 포함하며, 각 그룹 셋은 16개의 자원 요소 그룹(REG)으로 구성된다. 그리고, 각 자원 요소 그룹(REG)에는 0부터 15까지의 인덱스가 부여된다.
이 경우, 위 수학식 1 및 2는 아래의 수학식 3으로 나타내질 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00009
위 수학식 3을 토대로, 제어 채널을 구성하는 첫 번째 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)들의 위치((A, B1), (A, B2))를 결정하면, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 순서에 따라 자원 그룹 내 위치가 ((0, 0), (0, 6)), ((1, 5), (1, 11)), ((2, 8), (2, 14)), ((3, 3)), (3, 13)), ((0, 9), (0, 15)), ((1, 2), (1, 12)), ((2, 1), (2, 7)), ((3, 4)), (3, 10))인 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 선택된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 위 수학식 1 및 2의 모듈로 함수를 통해 제어 채널에 자원을 할당할 경우, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹들은 자원 블록 내에서 주파수 축과 시간 축으로 고르게 분산 배치될 수 있다.
한편, 위 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 자원 할당을 수행 시, 하나의 제어 채널을 통해 전송되는 정보량이 너무 많아, 제어 채널을 구성하는 제어 채널 요소(CCE)의 개수가 하나의 자원 블록에서 허용하는 범위를 벗어날 경우, 자원 할당 장치(300)는 주파수 축에서 서로 분산 배치되는 복수의 자원 블록을 이용하여 자원 할당을 수행할 수 있다. 이 경우, 자원 할당 장치(300)는, 제어 채널을 구성하는 제어 채널 요소(CCE)들을 하위 주파수 대역의 자원 블록에서부터 순차적으로 배치하고, 남는 제어 채널 요소(CCE)들은 다음 자원 블록 내에 배치하는 방식으로 자원 할당을 수행한다. 하나의 제어 채널을 구성하는 제어 채널 요소(CCE)들을 복수의 자원 블록에 나누어 배치하는 경우에도, 각 자원 블록 내에서의 제어 채널 요소(CCE)의 배치는 위 수학식 1 및 2를 통해 이루어질 수 있다. 이 때, 제어 채널에 자원을 할당하기 위해 사용되는 자원 블록의 인덱스는
Figure pat00010
로 나타낼 수 있다.
아래의 수학식 4는 제어 채널 요소(CCE)에 할당할 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)을 선택하기 위한 모듈로 함수의 다른 예를 나타낸다.
[수학식 4]
Figure pat00011
위 수학식 4는 하나의 제어 채널에 할당되는 자원 요소 그룹(REG)들을 복수의 자원 블록에서 번갈아가며 선택하는 경우의 모듈러 함수를 나타낸다.
이 경우, 하나의 제어 채널에 대한 자원 할당을 위해 사용되는 복수의 자원 블록은
Figure pat00012
에 의해 인덱스가 부여될 수 있다.
Figure pat00013
는 하나의 자원 블록 내에서 자원을 할당 받는 제어 채널 요소(CCE)의 개수를 나타낸다. 위 수학식 1 및 2을 사용하여 자원을 할당하는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 제어 채널 요소(CCE)에 대해 하나의 자원 블록 내에서 선택된 8개의 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 할당되므로, 하나의 자원 블록 내에서는 모두 4개의 제어 채널 요소(CCE)가 자원을 할당 받을 수 있다. 그러나, 위 수학식 4를 이용하여 자원을 할당하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 제어 채널 요소(CCE)에 대해 두 개의 자원 블록 내에서 번갈아 선택된 8개의 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)이 할당되므로, 각 자원 블록 내에서는 8개의 제어 채널 요소(CCE)가 자원을 할당 받을 수 있다.
도 9는 위 수학식 4를 통해 제어 채널 요소를 구성하는 각 자원 요소 그룹들(REG)을 복수의 자원 블록 내에서 선택하는 일 예를 도시한 것이다. 도 9에서 하나의 제어 채널 요소(CCE)는 두 개의 자원 블록에서 번갈아가며 선택된 8개의 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)을 할당 받는다.
도 9를 참조하면, 각 자원 블록(자원 블록 #1, 자원 블록 #2)은 4개의 그룹 셋을 포함하며, 각 그룹 셋은 16개의 자원 요소 그룹(REG)으로 구성된다. 그리고, 각 자원 요소 그룹(REG)에는 0부터 15까지의 인덱스가 부여된다.
이 경우, 위 수학식 4는 아래의 수학식 5로 나타내질 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00014
위 수학식 5를 토대로, 제어 채널을 구성하는 첫 번째 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)들의 위치((자원 블록 인덱스, A, B1), (자원 블록 인덱스, A, B2))를 결정하면, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 순서에 따라 자원 그룹들 내 위치가 ((1. 0, 0), (1, 0, 6)), ((2, 1, 5), (2, 1, 11)), ((1, 2, 8), (1, 2, 14)), ((2, 3, 3)), (2, 3, 13)), ((1, 0, 9), (1, 0, 15)), ((2, 1, 2), (2, 1, 12)), ((1, 2, 1), (1, 2, 7)), ((2, 3, 4)), (2, 3, 10))인 자원 요소 그룹 쌍(REG_pair)들이 선택된다. 도 8에서 실선으로 표시된 자원 요소 그릅 쌍들은, 할당 순서에 따른 인덱스가 0번부터 3번까지의 자원 요소 그룹 쌍을 나타내고, 점선으로 표시된 자원 요소 그룹 쌍들은, 할당 순서에 따른 인덱스가 4번부터 7번까지의 자원 요소 그룹 쌍을 나타낸다.
도 9에 도시된 바와 같이, 위 수학식 4의 모듈로 함수를 통해 제어 채널에 자원을 할당할 경우, 제어 채널 요소(CCE)에 할당되는 자원 요소 그룹들은 자원 복수의 자원 블록(자원 블록 #1, 자원 블록 #2) 내에서 주파수 축과 시간 축으로 고르게 분산 배치될 수 있다.
다시, 도 5를 보면, 자원 할당 장치(300)는 전술한 바와 같이 모듈로 함수를 통해 적어도 하나의 자원 블록 내에서 각 제어 채널에 할당되는 자원 요소 그룹(REG_pair)들이 선택되면, 자원 요소 그룹(REG)들의 선택 순서(또는 할당 순서)에 따라 제어 채널을 구성하는 데이터를 순차적으로 매핑시켜 전송한다(S130).
전술한 실시 예에 따른 자원 할당 방법에 따르면, 모듈로 함수에 의해 시간 축과 주파수 축으로 고르게 분산된 자원 요소 그룹(REG)들이 제어 채널의 전송에 사용할 자원으로 할당된다. 이에 따라, 제어 채널에 대한 주파수 및 시간 선택적 페이딩 효과를 감소시켜, 이에 따른 데이터 손실 또한 최소화할 수 있다.
한편, 실시 예에서는 제어 채널에 대해 모듈로 함수를 통해 자원을 할당하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니어서, 전술한 자원 할당 방법은 제어 채널이 아닌 다른 전송 채널에 대해서도 적용이 가능하다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 이동통신 시스템에서의 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,
    시간 축과 주파수 축에서 복수의 자원 요소 그룹으로 분할되는 자원 블록 단위로 자원 영역을 나누는 단계,
    제어 채널에 대해 적어도 하나의 자원 블록을 할당하는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 자원 블록을 구성하는 복수의 자원 요소 그룹 중에서, 상기 제어 채널에 할당되는 자원 요소 그룹들을 모듈로(modular) 함수를 통해 선택하는 단계를 포함하는 자원 할당 방법.
KR1020150187684A 2014-12-30 2015-12-28 이동통신 시스템에서의 자원 할당 방법 KR20160081819A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180106116A (ko) * 2017-03-17 2018-10-01 한국전자통신연구원 통신 네트워크에서 자원 할당 방법 및 장치

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