KR20080000206A

KR20080000206A - 무선 통신 시스템의 자원 할당 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080000206A
Application number: KR1020060057803A
Authority: KR
Inventors: 소재우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: US8213948B2; US20070298809A1; KR100961747B1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것으로서, 소정 단말에게 주기적인 순방향 자원을 할당하는 과정과, 각 단말별로 자원 할당 정보를 포함하는 자원 할당 메시지를 생성하는 과정과, 상기 생성된 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 단말에게 전송하는 과정을 포함하여, 매 주기마다 발생되는 자원 할당 정보에 해당하는 순방향 자원을 절약할 수 있는 이점이 있다.

자원 할당, 순방향, 주기적, MAP

Description

무선 통신 시스템의 자원 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RESOURCE ALLOCATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}

도 1은 종래 무선 통신 시스템에서 순방향 자원 할당 방법을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 기지국의 구성 장치를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 단말의 구성 장치를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 주기적 순방향 자원 할당 방법의 절차를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 순방향 데이터 수신 방법의 절차를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 주기적 순방향 자원 할당 일시 정지 및 재개 방법의 절차를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 주기적 순방향 자원 할당 일시 정지에 따른 데이터 수신 방법의 절차를 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 순방향 자원 할당 방법을 도시한 예시도,

도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 순방향 자원 할당 방법을 도시한 예시도, 및

도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 순방향 자원 할당 방법을 도시한 예시도.

본 발명은 무선 통신 시스템의 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 순방향 자원 할당 및 해제를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS'라 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : LAN) 통신 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 통신 시스템과 같은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.

상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분 할 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.

상기 OFDM 방식은 다중 반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼(Symbol) 열을 병렬 변환하고, 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(sub-carrier)들, 즉 다수의 부반송파 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조(Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.

상기 OFDM 방식은 종래의 주파수 분할 다중(Frequency Division Multiplexing : FDM) 방식과 유사하나 무엇보다도 다수 개의 부반송파들 간의 직교성(Orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가지며, 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 및 다중경로 페이딩에 강한 특징을 가진다. 또한, 보호구간을 이용하여 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference : ISI) 영향을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하고, 임펄스(Impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어 통신시스템 구조에 적극 활용되고 있다.

종래 IEEE 802.16e 시스템에서 기지국이 순방향으로 데이터를 전송할 때, 기지국은 자원 할당 영역을 하향링크 맵(DownLink-MAP : 이하 'DL-MAP'라 칭함) IE()를 통해 단말들에게 방송한다. 상기 DL-MAP IE()는 할당되어 있는 무선 자원 블록 (block)에 대한 MCS 레벨 인덱스, 즉 하향링크 구간 사용 코드(Downlink Interval Usage Code : 이하 'DIUC'라 칭함)와 반복 부호의 반복 회수(이하 'Repetition'이라 칭함) 및 상기 무선 자원 블록의 위치 정보와 함께 상기 할당되어 있는 무선 자원 블록을 사용할 가입자 단말기의 연결 식별자(Connection ID : 이하 'CID'라 칭함)를 포함한다. 따라서, 상기 단말들은 상기 기지국이 방송하는 DL-MAP IE() 정보를 수신하고, 본인의 CID와 동일한 정보가 상기 수신된 DL-MAP IE() 정보에 포함되어 있으면, 자신에게 오는 데이터라고 판단하고, 상기 DL-MAP IE() 정보에 포함된 자원의 위치 정보를 이용하여 해당 자원 할당 영역에서 데이터를 수신한다.

상기 IEEE 802.16e 시스템에서 순방향 자원은 (심볼, 서브채널) 형태의 2차원으로 표시된다. 여기서, 상기 심볼은 시간을 말하며, 상기 서브채널은 주파수를 말한다. 자원 할당의 기본 단위는 슬롯으로써, 상기 슬롯은 (심볼, 서브채널) 집합이며, 자원의 양은 상기 슬롯의 개수로 나타낸다.

도 1은 종래 무선 통신 시스템에서 순방향 자원 할당 방법을 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 기지국은 4개의 DL-MAP IE() 정보를 통해 4개의 단말들에게 각각 24, 9, 9, 10개의 순방향 자원을 직사각형 모양으로 할당한다. 상기 DL-MAP IE() 정보에서 사용하는 자원 할당 영역 표시 방법은 2차원 방식으로 (x 좌표, y 좌표, x의 크기, y의 크기) 형식이다. 여기서, 상기 x는 심볼이고, 상기 y는 서브채널이다.

이와 같이, 종래 무선 통신 시스템에서 상기 기지국은 단말들에게 순방향 자원 할당 정보를 알려주기 위해 매 프레임마다 DL-MAP IE() 정보를 통해 방송한다. 따라서, 매 프레임마다 상기 단말 4개에 동일한 전송 속도로 동일한 데이터 양을 전송하는 경우에도, 상기 기지국은 매 프레임마다 순방향 자원 할당 정보를 상기 4개의 DL-MAP IE() 정보를 통해 방송하여야 한다. 그러나, 기지국이 주기적으로 순방향 데이터를 보내야 하는 서비스에 대해서도 기지국이 매번 DL-MAP IE() 정보를 통해 순방향 자원 할당 정보를 방송하는 것은 불필요한 순방향 자원 낭비를 초래하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 무선 통신 시스템의 무선 통신 시스템의 자원 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 기지국이 주기적으로 순방향 데이터를 보내는 단말에 대하여 주기적으로 순방향 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법은, 소정 단말에게 주기적인 순방향 자원을 할당하는 과정과, 각 단말별로 자원 할당 정보를 포함하는 자원 할당 메시지를 생성하는 과정과, 상기 생성된 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 수신 방법은, 기지국으로부터 MAP 정보를 수신 및 해독하는 과 정과, 상기 단말에게 주기적 자원이 할당되었을 시, 할당된 주기에 해당 자원 영역에서 주기적 데이터를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 장치는, 소정 단말에게 순방향 주기적 자원을 할당하는 자원 할당부와, 상기 자원 할당 결과에 따라 각 단말별 자원 할당 메시지를 생성하고, 상기 생성된 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 생성하는 MAP 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 수신 장치는, 기지국으로부터 수신되는 MAP 정보를 해독하는 MAP 해독부와, 상기 단말에게 순방향 주기적 자원이 할당되었을 시, 할당된 주기에 해당 자원 영역에서 주기적 데이터를 수신하는 데이터 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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.

이하, 본 발명은 무선 통신 시스템의 무선 통신 시스템의 자원 할당 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다. 이하 설명에서 상기 무선 통신 시스템은 다중반송파를 사용하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 순방향 주기적 자원 할당(Periodic Allocation : PA) 방법은 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명에 따른 기지국의 구성 장치를 도시한 도면이다. 상기 기지국은 주기적/비주기적 데이터 송신부(201), 순방향 자원 할당부(203), MAP 생성부(205), MAP 전송부(207)를 포함하여 구성된다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 주기적/비주기적 데이터 송신부(201)는 상위 계층으로부터 주기적/비주기적으로 발생하는 데이터를 미리 정해진 방식에 따라 부호(coding) 및 변조(modulation)하고, 미리 정해진 순방향 자원에 매핑하여 안테나를 통해 해당 단말로 전송한다.

상기 순방향 자원 할당부(203)는 단말별 채널정보, 서비스 종류 등을 이용하여 각 단말에게 순방향 자원을 할당하고, 상기 순방향 자원 할당 결과를 상기 MAP 생성부(205)로 출력하는 역할을 한다. 또한, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 주기적으로 데이터를 전송하는 단말에게 소정 할당 기법에 따라 순방향 주기적 자원을 할당한다.

상기 MAP 생성부(205)는 상기 순방향 자원 할당부(203)로부터 입력되는 순방 향 자원 할당 결과를 이용해서 각 단말별 자원 할당 메시지를 생성하고, 상기 생성된 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 생성한 후, 상기 생성된 MAP 정보를 상기 MAP 전송부(207)로 출력한다.

상기 MAP 전송부(207)는 상기 생성된 MAP 정보를 미리 정해진 방식에 따라 부호(coding) 및 변조(modulation)하고, 미리 정해진 순방향 자원에 매핑하여 안테나를 통해 단말들에게 브로드캐스팅(broadcasting)한다.

도 3은 본 발명에 따른 단말의 구성 장치를 도시한 도면이다. 상기 단말은 MAP 수신부(301), MAP 해독부(303), 데이터 수신부(305)를 포함하여 구성된다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 MAP 수신부(301)는 기지국으로부터 수신되는 프레임 내 미리 정해진 영역에서 MAP 데이터를 수신하고, 상기 수신된 MAP 데이터를 미리 정해진 방식으로 복조 및 복호하여 MAP 정보를 상기 MAP 해독부(303)로 출력한다.

상기 MAP 해독부(303)는 상기 MAP 수신부(301)로부터 입력되는 MAP 정보를 해독하고, 상기 해독된 MAP 정보로부터 자원 할당 방법의 종류 및 상기 자원 할당된 슬롯 개수, 자원 할당 시작 위치, 프레임 개수, 자원 할당 주기 정보를 추출하고, 상기 추출된 정보를 상기 데이터 수신부(305)로 출력한다.

상기 데이터 수신부(305)는 상기 MAP 해독부(303)로부터 입력되는 추출 정보에 따라 프레임 내 해당 슬롯 영역에서 순방향 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터를 미리 정해진 방식으로 복조 및 복호하여 순방향 데이터를 출력한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 주기적 순방향 자원 할당 방법의 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 기지국은 401단계에서 단말들의 순방향 자원 할당이 요구되는지 여부를 검사한다. 상기 단말들의 순방향 자원 할당이 요구될 시, 상기 기지국은 403단계에서 단말 인덱스 n을 1로 설정한다.

이후, 상기 기지국은 405단계에서 제 n 단말의 주기적인 자원 할당 여부를 결정하기 위해 제 n 단말로 전송되는 데이터가 주기(예를 들어, 주기 = Tp)적인 데이터인지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 기지국은 매 프레임마다 각 단말로 전송되는 데이터의 크기, 전송률, 주기를 기록하며, 상기 각 단말로 전송되는 데이터가 주기적으로 전송되는 데이터인지 여부는 상기 기록을 이용하여 검사할 수 있다. 예를 들어, 특정 단말로 전송되는 데이터의 크기 및 전송률이 일정하고, 일정 주기마다 데이터가 발생한다면, 해당 단말로 전송되는 데이터가 주기적인 데이터라고 판단할 수 있으며, VoIP 서비스가 이에 해당할 수 있다. 혹은, 단말의 요청에 따라 주기적 자원 할당을 결정할 수도 있다.

상기 제 n 단말로 전송되는 데이터가 주기(예를 들어, 주기 = Tp)적인 데이터일 시, 상기 기지국은 407단계에서 해당 단말로 주기적인 자원을 할당하고, 상기 단말로 전송할 자원 할당 메시지를 생성한다. 또한, 상기 제 n 단말로 전송되는 데이터가 주기(예를 들어, 주기 = Tp)적인 데이터가 아닐 시, 상기 기지국은 409단계에서 해당 단말로 일반적인 자원 할당 방식에 의해 순방향 프레임의 첫 번째 슬롯 부터 자원을 할당하고, 상기 단말로 전송할 자원 할당 메시지를 생성한다.

여기서, 상기 주기적인 자원 할당으로 본 발명에서는 2차원 절대 좌표 기반의 주기적 자원 할당 방식, 시간 역순 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당 방식, 주파수 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당 방식을 제안한다. 먼저, 상기 2차원 절대 좌표 기반의 주기적 자원 할당 방식은 먼저 일반적인 자원을 할당받는 단말에게 순방향 프레임의 첫 번째 슬롯부터 직사각형 모양으로 자원을 할당하고, 다음으로 주기적 자원을 할당받는 단말에게 남아있는 자원을 직사각형 모양으로 할당하는 방식이다. 도 8을 예로 들면, 단말 1에게 일반적인 자원을 할당하고, 단말 2 내지 4에게 주기적 자원을 할당한다고 가정하였을 시, 기지국은 상기 단말 1에게 순방향 프레임의 1번째 슬롯부터 24개의 슬롯을 직사각형 모양으로 할당하고, 단말 2와 3에게 각각 9개의 슬롯을 직사각형 모양으로 할당하고, 단말 4에게 10개의 슬롯을 직사각형 모양으로 할당할 수 있다.

다음으로, 상기 시간 역순 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당 방식은 먼저 일반적인 자원을 할당받는 단말에게 순방향 프레임의 첫 번째 슬롯부터 직사각형 모양으로 자원을 할당하고, 다음으로 주기적 자원을 할당받는 단말에게 남아있는 자원을 시간 역순 방식으로, 즉 상기 순방향 프레임의 마지막 슬롯부터 순차적으로 자원을 할당한다. 도 9를 예로 들면, 단말 1에게 일반적인 자원을 할당하고, 단말 2 내지 4에게 주기적 자원을 할당한다고 가정하였을 시, 기지국은 상기 단말 1에게 순방향 프레임의 1번째 슬롯부터 24개의 슬롯을 직사각형 모양으로 할당하고, 단말 2에게 마지막 슬롯부터 9개의 슬롯을 할당하며, 단말 3에게 10번째 슬롯부터 9개의 슬롯을 할당하고, 단말 4에게 19번째 슬롯부터 10개의 슬롯을 할당할 수 있다. 여기서, 상기 방식은 주기적 자원을 시간 역순 방식으로 슬롯을 할당하지만, 실제 패킷 전송시에는 시간 순서로 패킷을 전송할 수 있다.

마지막으로, 상기 주파수 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당 방식은 먼저 일반적인 자원을 할당받는 단말에게 순방향 프레임의 첫 번째 슬롯부터 직사각형 모양으로 자원을 할당하고, 다음으로 주기적 자원을 할당받는 단말에게 남아있는 자원을 상기 순방향 프레임의 시간 역순 기반의 주파수 축으로 슬롯을 할당한다. 도 10 예로 들면, 단말 1에게 일반적인 자원을 할당하고, 단말 2 내지 4에게 주기적 자원을 할당한다고 가정하였을 시, 기지국은 상기 단말 1에게 순방향 프레임의 1번째 슬롯부터 24개의 슬롯을 직사각형 모양으로 할당하고, 단말 2에게 순방향 프레임의 시간 역순 기반의 주파수 축으로 첫 번째 슬롯부터 9개의 슬롯을 할당하며, 단말 3에게 10번째 슬롯부터 9개의 슬롯을 할당하고, 단말 4에게 19번째 슬롯부터 10개의 슬롯을 할당할 수 있다. 여기서, 상기 방식은 주기적 자원을 시간 역순으로 주파수 축, 즉 세로로 슬롯을 할당하지만, 실제 패킷 전송시에는 시간 순서로 패킷을 전송할 수 있다.

여기서, 상기 자원 할당 메시지는 상기 자원 할당 방식에 따라 하기 <표 1>과 같이 생성될 수 있다.

UL-MAP IE(){
Allocation Type	자원 할당 방식을 나타내는 식별자
if(Allocation Type==0){	종래의 일반적인 자원 할당 방식
DIUC
CID
OFDMA symbol offset
Subchannel offset
No. OFDMA symbols
No. subchannels
Repetition coding indication
}
else if(Allocation Type==1){	2차원 절대 좌표 기반의 주기적 자원 할당
DIUC
CID
OFDMA symbol offset
Subchannel offset
No. OFDMA symbols
No. subchannels
Repetition coding indication
PA frame duration
PA period
}
else if(Allocation Type==2){	시간 역순 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당
DIUC
CID
Duration
Repetition coding indication
PA start offset
PA frame duration
PA period
}
else if(Allocation Type==3){	주파수 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당
DIUC
CID
Duration
Repetition coding indication
PA start offset
PA frame duration
PA period
}
]

여기서, 상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 자원 할당 메시지(DL-MAP IE())는 자원 할당 방식(Allocation Type)에 따라 다르게 구성된다. 할당 방식 0은 종래의 일반적인 자원 할당 방식을 나타내고, 이 경우, 상기 자원 할당 메시지는 전송할 순방향 데이터 버스트의 물리채널 처리방식(예를 들어, 변조방식과 코딩방식)을 나타내는 다운링크 구간 사용 코드(Downlink Interval Usage Code : 이하 'DIUC'라 칭함) 정보, 해당 MAP 정보를 수신할 단말을 구분하기 위한 연결 식별자(CID: connection ID) 정보, 할당되는 데이터 버스트의 OFDMA 심볼 시작 위치를 나타내는 OFDMA 심볼 오프셋(Symbol Offset) 정보, 데이터 버스트를 전송하는 부채널의 시작 인덱스 번호를 나타내는 부채널 오프셋(Subchannel Offset) 정보, 전송할 데이터 버스트가 점유하는 OFDMA 심볼 개수를 나타내는 OFDMA 심볼의 개수(No. OFDMA Symbols) 정보, 데이터 버스트를 전송하는 부채널의 개수를 나타내는 부채널의 개수(No. Subchannels) 정보, 전송할 데이터 버스트의 정보 코드가 반복 코딩(repetition coding)되었는지를 나타내는 반복 코딩 지시(Repetition Coding Indication) 정보를 포함한다.

또한, 할당 방식 1은 2차원 절대 좌표 기반의 주기적 자원 할당을 나타내고, 이 경우, 상기 자원 할당 메시지는 상기 종래의 일반적인 자원 할당 방식의 경우 포함되는 정보에 할당되는 프레임의 개수를 나타내는 주기적 할당 프레임 개수(PA frame duration) 정보와 실제 자원이 할당되는 주기를 나타내는 주기적 할당 주기(PA period) 정보를 더 포함한다. 여기서, 상기 주기적 할당 프레임 길이 ‘0’은 자원 할당 종료를 의미한다.

또한, 할당 방식 2는 시간 역순 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당을 나타내고, 할당 방식 3은 주파수 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당을 나타내며, 상기 두 방식의 경우, 상기 자원 할당 메시지는 상기 DIUC 정보와 CID 정보 및 반복 코딩 지시(Repetition Coding Indication) 정보와 함께, 할당하는 슬롯 개수를 나타내는 개수(Duration) 정보, 자원 할당이 시작하는 위치를 나타내는 주기적 할당 시작 오프셋(PA start offset) 정보, 상기 주기적 할당 프레임 개수(PA frame duration) 정보, 상기 주기적 할당 주기(PA period) 정보를 포함한다. 여기서, 상기 주기적 할당 시작 오프셋(PA start offset) 정보는, 상기 시간 역순 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당의 경우 마지막 슬롯 위치에서 시작된 위치 정보이며, 상기 주파수 방식의 슬롯 기반 주기적 자원 할당의 경우 시간 역순으로 주파수 축 첫 번째 슬롯 위치에서 시작된 위치 정보이다.

이후, 상기 기지국은 411단계에서 상기 단말들의 순방향 자원 할당이 완료되었는지 여부를 검사한다. 상기 순방향 자원 할당이 완료되지 않았을 시, 상기 기지국은 413단계에서 상기 n을 상기 n에 1을 더한 수로 갱신하고, 상기 405단계로 돌아간다. 상기 순방향 자원 할당이 완료되었을 시, 상기 기지국은 415단계에서 상기 생성한 자원 할당 메시지들을 이용하여 MAP 정보를 생성하고, 상기 생성된 MAP 정보를 상기 단말들로 전송한다. 이때, 상기 기지국은 해당 단말로부터 ACK 응답 신호를 수신할 수 있다.

이후, 상기 기지국은 상기 MAP 정보에 따라 순방향 데이터를 전송한다. 다시 말해, 상기 기지국은 417단계에서 할당된 자원이 주기적 자원인 단말이 존재하는지 여부를 검사하고, 상기 할당된 자원이 주기적 자원인 단말이 존재하는 경우, 419단계로 진행하여 지정된 주기, 예를 들어 Tp프레임마다 해당 단말에 할당한 슬롯들을 이용하여 순방향 데이터를 전송한다. 즉, 이후 프레임부터는 상기 자원 할당 메시지의 전달 없이 지정된 주기마다 지정된 자원 영역에 상기 순방향 데이터를 전송한다. 반면, 상기 할당된 자원이 비주기적 자원인 단말이 존재하는 경우, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 해당 단말로 해당 프레임에 데이터를 전송한다. 이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 순방향 데이터 수신 방법의 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 단말은 501단계에서 기지국으로부터 MAP 정보를 수신하고, 상기 수신된 MAP 정보를 해독하여 자신에게 할당된 순방향 프레임 자원을 확인한다.

이후, 상기 단말은 503단계에서 주기적인 순방향 자원이 할당되었는지 여부를 검사한다. 상기 주기적인 순방향 자원이 할당되었을 시, 상기 단말은 505단계에서 상기 해독된 MAP 정보에서 자원 할당 방법에 따라 할당된 슬롯 개수, 자원 할당 시작 위치, 프레임 개수, 자원 할당 주기 정보를 추출하고, 상기 추출한 정보에 따라 해당 슬롯에서 주기적 순방향 데이터를 수신한다. 반면, 일반적인 순방향 자원이 할당되었을 시, 상기 단말은 일반적인 데이터 수신 방법에 따라 해당 슬롯에서 순방향 데이터를 수신한다.

여기서, 기지국으로부터 주기적 자원 할당을 서비스를 받던 단말이 상기 서비스를 종료하는 경우, 상기 기지국은 상기 단말에게 할당하였던 주기적 자원을 다른 단말에게 다시 할당하여 할당되는 자원의 낭비를 줄인다. 예를 들어, 상기 도 8, 9, 10과 같이 단말 2,3,4에 대해 주기적 자원 할당 방식으로 자원을 할당한 이후, 상기 단말 3에 대한 주기적 자원 할당이 종료되었을 경우, 상기 기지국은 상기 단말 3에게 할당되었던 주기적 자원을 상기 단말 2와 단말 4에 대해 다시 상기 주기적 자원 할당 방식으로 자원 할당을 할 수 있다.

또한, 기지국으로부터 주기적 자원 할당을 서비스를 받던 단말이 상기 서비스를 일시 정지하는 경우, 혹은 기지국이 상기 주기적 자원 할당을 서비스 받는 단말로 전송할 패킷이 없는 경우, 상기 기지국은 상기 단말의 서비스가 재개될 때까지 상기 단말에게 할당하였던 주기적 자원을 다른 일반 단말에게 할당할 수 있다. 도 6 내지 도 7은 이에 대한 구체적인 실시 예를 도시하고 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 주기적 순방향 자원 할당 일시 정지 및 재개 방법의 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 기지국은 601단계에서 특정 단말의 주기적 자원 할당 일시 정지가 필요한지 여부를 검사한다. 여기서, 기지국은 상기 특정 단말로부터 주기적 자원 할당 일시 정지 요청을 수신한 경우 혹은 상기 단말로 전송할 주기적인 패킷이 없는 경우, 상기 특정 단말의 주기적 자원 할당 일시 정지가 필요함을 판단할 수 있다.

상기 특정 단말의 주기적 자원 할당 일시 정지가 필요할 시, 상기 기지국은 603단계에서 해당 프레임의 주기적 자원을 일반 단말에게 할당하고, 상기 할당된 일반 단말에게 전송할 자원 할당 메시지를 생성한다. 이후, 상기 기지국은 605단계에서 상기 생성한 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 생성하고, 상기 생성된 MAP 정보를 단말들에게 전송(broadcasting)한 후, 해당 단말로 순방향 데이터를 전송한다.

이후, 상기 기지국은 607단계에서 상기 특정 단말의 주기적 자원 할당 재개가 필요한지 여부를 검사한다. 여기서, 기지국은 상기 특정 단말로부터 주기적 자원 할당 재개 요청을 수신한 경우 혹은 상기 단말로 전송할 주기적인 패킷이 발생한 경우, 상기 특정 단말의 주기적 자원 할당 재개가 필요함을 판단할 수 있다.

상기 특정 단말의 주기적 자원 할당 재개 필요가 판단되지 않을 시, 상기 기지국은 상기 603단계로 돌아간다. 반면, 상기 특정 단말의 주기적 자원 할당 재개 필요가 판단될 시, 상기 기지국은 609단계로 진행하여 상기 일반 단말로의 주기적 자원 할당을 중지하고, 상기 특정 단말이 주기적 순방향 데이터를 수신할 수 있도록 서비스를 재개한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 주기적 순방향 자원 할당 일시 정지에 따른 데이터 수신 방법의 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 단말은 주기적 순방향 자원을 할당받아 서비스를 수행하는 도중 701단계에서 상기 기지국으로부터 MAP 정보를 수신하고, 상기 수신된 MAP 정보를 해독하여 자신에게 할당된 순방향 프레임 자원을 확인한다.

이후, 상기 단말은 703단계에서 자신에게 할당되었던 주기적인 순방향 자원이 다른 단말에게 할당되었는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 주기적 자원은, 상기 단말이 주기적으로 할당받은 서비스가 일시 정지될 시 기지국으로 전송한 주기적 자원 할당 일시 정지 요청에 의해 다른 단말에게 할당될 수 있다. 상기 주기적인 순방향 자원이 다른 단말에게 할당되지 않았을 시, 상기 단말은 계속하여 자신에게 할당된 순방향 자원 영역에서 주기적인 데이터를 수신한다. 반면, 상기 주기적인 순방향 자원이 다른 단말에게 할당되었을 시, 상기 단말은 현재 프레임에서 주기적 자원 할당이 일시 정지 되었음을 판단하고, 705단계로 진행하여 상기 주기적인 데이터의 수신, 즉 서비스 수행을 중지한다. 이후, 상기 단말은 상기 701단계로 돌아가 상기 기지국으로부터 수신되는 MAP 정보를 이용하여 상기 서비스가 재개되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 주기적 자원은, 상기 단말이 주기적으로 할당받은 서비스가 재개될 시 기지국으로 전송한 주기적 자원 할당 재개 요청에 의해 재개될 수 있다. 여기서, 상기 기지국으로부터 수신되는 MAP 정보에 상기 자신이 할당받은 자원영역이 다른 단말에게 할당하는 정보가 없을 시, 상기 단말은 상기 주기적 자원 할당이 재기되었음을 판단할 수 있다.

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.

상술한 바와 같이, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국이 주기적으로 순방향 데이터를 보내는 단말에 대하여 초기 1회만 자원 할당 정보를 방송한 후, 이후에는 자원 할당 정보를 방송하지 않고, 매 주기마다 지정된 할당 자원 영역에 데이터를 전송함으로써, 기지국이 매 주기마다 단말에게 자원 할당 정보를 방송하지 않아도 되기 때문에 매 주기마다 발생되는 자원 할당 정보에 해당하는 순방향 자원을 절약할 수 있는 이점이 있다. 특히, VoIP(Voice Over Internet Protocol) 서비스와 같이 주기적으로 패킷이 발생하는 서비스에서는 순방향 자원의 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,

소정 단말에게 주기적인 순방향 자원을 할당하는 과정과,

각 단말별로 자원 할당 정보를 포함하는 자원 할당 메시지를 생성하는 과정과,

상기 생성된 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 자원 할당 메시지는 자원이 할당된 슬롯 개수, 자원 할당 시작 위치, 프레임 개수, 자원 할당 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 주기적인 순방향 자원 할당 과정은,

주기적인 자원을 할당받을 단말을 결정하는 과정과,

상기 결정된 단말에게 2차원 절대 좌표 기반으로 주기적 자원을 할당하는 것 을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 주기적인 순방향 자원 할당 과정은,

주기적인 자원을 할당받을 단말을 결정하는 과정과,

상기 결정된 단말에게 시간 역순으로 순방향 프레임의 마지막 슬롯부터 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 주기적인 순방향 자원 할당 과정은,

주기적인 자원을 할당받을 단말을 결정하는 과정과,

상기 결정된 단말에게 순방향 프레임의 시간 역순 기반의 주파수 축으로 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정 단말은 주기적으로 전송할 데이터가 발생하는 단말임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정 단말은 주기적인 순방향 자원 할당을 요청한 단말임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 주기적인 순방향 자원을 할당받은 단말에게 해당 주기의 프레임마다 데이터를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정 단말 중 특정 단말에 대한 상기 주기적인 자원 할당이 종료될 시, 상기 특정 단말을 제외한 나머지 단말에게 주기적인 자원을 다시 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정 단말 중 특정 단말에 대한 상기 주기적인 자원 할당의 종료 혹은 일시 정지가 판단될 시, 상기 특정 단말에게 할당한 주기적인 자원을 다른 단말에게 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9 항 또는 10 항에 있어서,

상기 특정 단말로부터 주기적 자원 할당 일시 정지 요청이 감지될 시, 상기 주기적인 자원 할당의 종료 혹은 일시 정지를 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 종료 혹은 일시 정지되었던 상기 주기적인 자원 할당의 재개가 판단될 시, 상기 다른 단말로의 주기적 자원 할당을 중지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 특정 단말로부터 주기적 자원 할당 재개 요청될 시, 상기 주기적인 자원 할당이 재개를 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 수신 방법에 있어서,

기지국으로부터 MAP 정보를 수신 및 해독하는 과정과,

상기 단말에게 주기적 자원이 할당되었을 시, 할당된 주기에 해당 자원 영역에서 주기적 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 MAP 정보는 각 단말에게 할당된 자원 할당 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 자원 할당 메시지는 자원이 할당된 슬롯 개수, 자원 할당 시작 위치, 프레임 개수, 자원 할당 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서,

주기적 자원을 할당받은 서비스가 일시 정지될 시, 기지국으로 주기적 자원 할당 일시 정지 요청을 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 일시 정지된 서비스가 재개될 시, 기지국으로 주기적 자원 할당 재개 요청을 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 장치에 있어서,

소정 단말에게 순방향 주기적 자원을 할당하는 자원 할당부와,

상기 자원 할당 결과에 따라 각 단말별 자원 할당 메시지를 생성하고, 상기 생성된 자원 할당 메시지를 포함하는 MAP 정보를 생성하는 MAP 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서,

상위 계층으로부터 발생하는 데이터를 해당 주기에 할당된 주기적 순방향 자원에 매핑하여 해당 단말로 전송하는 데이터 송신부와,

상기 생성된 MAP 정보를 단말에게 송신하는 MAP 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

주기적으로 데이터가 발생하는 단말에게 순방향 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 자원 할당 메시지는 자원이 할당된 슬롯 개수, 자원 할당 시작 위치, 프레임 개수, 자원 할당 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 소정 단말에게 2차원 절대 좌표 기반으로 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 소정 단말에게 시간 역순으로 순방향 프레임의 마지막 슬롯부터 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 소정 단말에게 순방향 프레임의 시간 역순 기반의 주파수 축으로 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

주기적인 순방향 자원 할당을 요청한 단말에게 순방향 주기적 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 소정 단말 중 특정 단말에 대한 상기 주기적인 자원 할당이 종료될 시, 상기 특정 단말을 제외한 나머지 단말에게 주기적인 자원을 다시 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 소정 단말 중 특정 단말에 대한 상기 주기적인 자원 할당의 종료 혹은 일시 정지가 판단될 시, 상기 특정 단말에게 할당한 주기적인 자원을 다른 단말에게 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 28 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 특정 단말로부터 주기적 자원 할당 일시 정지 요청이 감지될 시, 상기 주기적인 자원 할당의 종료 혹은 일시 정지를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 28 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 종료 혹은 일시 정지되었던 상기 주기적인 자원 할당의 재개가 판단될 시, 상기 다른 단말로의 주기적 자원 할당을 중지하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 30 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,

상기 특정 단말로부터 주기적 자원 할당 재개 요청될 시, 상기 주기적인 자원 할당이 재개를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 수신 장치에 있어서,

기지국으로부터 수신되는 MAP 정보를 해독하는 MAP 해독부와,

상기 단말에게 순방향 주기적 자원이 할당되었을 시, 할당된 주기에 해당 자원 영역에서 주기적 데이터를 수신하는 데이터 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 32 항에 있어서,

상기 MAP 정보는 각 단말별 자원 할당 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 33 항에 있어서,

상기 자원 할당 메시지는 자원이 할당된 슬롯 개수, 자원 할당 시작 위치, 프레임 개수, 자원 할당 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 32 항에 있어서,

상기 기지국으로부터 MAP 정보를 수신하는 MAP 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.