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KR100951824B1 - 무선통신 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치 Download PDF

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KR100951824B1
KR100951824B1 KR1020060098829A KR20060098829A KR100951824B1 KR 100951824 B1 KR100951824 B1 KR 100951824B1 KR 1020060098829 A KR1020060098829 A KR 1020060098829A KR 20060098829 A KR20060098829 A KR 20060098829A KR 100951824 B1 KR100951824 B1 KR 100951824B1
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템의 기지국에서 무선 자원을 할당하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 미리 설정된 주기로 현재 할당된 자원을 나타내는 정보를 단말로 전송하는 과정과, 현재 할당되지 않은 자원만을 포함하는 가상 자원 공간을 생성하는 과정과, 상기 가상 자원 공간에서 상기 단말로 할당하고자 하는 자원을 나타내는 자원 할당 정보를 생성하는 과정과, 상기 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하여, 단편화된 여러 자원을 한 번에 한 명의 사용자에게 할당할 수 있으며, 매 프레임마다 자원 할당 정보를 전송하지 아니하므로 맵(MAP)의 부하를 감소시킬 수 있다.
자원 할당, MAP, 자원 단편화, 비트맵, PA(Point Allocation)

Description

무선통신 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 무선통신 시스템에서 주기 할당 방식을 도시하는 도면,
도 3은 종래 기술에 따른 무선통신 시스템에서 주기 할당 방식 사용으로 인한 자원의 단편화 현상을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 기지국에서 적응적으로 무선 자원을 할당 및 해제하는 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원의 할당 및 해제 확인 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 및 해제 방식을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 비트맵을 이용한 자원 할당 해제 방식을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 비트맵과 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 및 해제를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면, 및
도 10은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당받는 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.
본 발명은 무선통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 가상 자원 공간을 이용하여 단편화된 자원을 적응적으로 할당함으로써, 단편화된 무선 자원으로 인한 시스템 성능 저하를 극복하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(9th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 도 1에 도시된 바와 같은 매 프레임의 MAP을 통해 각 사용자에게 할당되는 무선 자원을 나타냄으로써, 상기 각 사용자에게 무선 자원이 할당되었음을 알린다. 여기서, 상기 통신 시스템은 하향링크 자원 할당 시, 할당된 자원의 주파수축 시작점과 주파수축 길이를 나타내거나 시간축 시작점과 시간축 길이를 나타내는 이차원 위치 크기 자원 할당 기법을 사용하며, 상향링크 자원 할당 시, 할당된 자원의 길이만을 알려주는 일차원 길이 할당 기법을 사용하고 있다.
상기 매 프레임에서 자원 할당 정보를 알려주는 기법은 VOIP(Voice over Internet Protocol) 사용자와 같이 일정 시간 동안 주기적으로 작은 양의 무선 자원을 할당받기 원하는 사용자가 많을 경우, 상기 매 프레임마다 상기 많은 사용자에 대한 자원 할당 정보를 나타내기 위해 MAP의 크기가 지나치게 커질 수 있다. 이는 실제 전송되는 트래픽 정보량보다 상기 MAP 정보를 전송하기 위해 사용되는 자원이 더 커져 시스템의 비효율성을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
상술한 MAP의 크기가 커지는 문제점을 해결하기 위해 현재, 무선 자원을 매 프레임마다 할당하지 않고, 주기적으로 할당하는 주기 할당 방식이 제안되고 있다. 상기 주기 할당 방식은 사용자에게 무선 자원을 할당할 시, 현재 프레임의 무선 자원에 대한 사용 권한만을 주는 것이 아니라 여러 프레임의 무선 자원에 대한 사용 권한을 주는 방식이다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, K번째 프레임(201)의 MAP을 통해 사용자 1에게 무선 자원 A(220)를 할당할 시, K+1번째 프레임(203) 및 K+2번째 프레임(205)에서의 무선 자원 A(222, 224)에 대한 사용 권한을 같이 할당함으로써, 상기 K+1번째 프레임(203) 및 K+2번째 프레임(205)의 MAP을 통해 상기 무선 자원(222, 224)을 다시 할당하지 않더라도 상기 사용자 1이 상기 K프레임부터 K+2프레임까지의 상기 무선 자원 A(220, 222, 224)를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같은 주기 할당 방법은 매 프레임마다 무선 자원을 할당할 필요가 없으므로 상술한 MAP의 오버헤드를 줄일 수 있는 이점이 있으나 상기 할당하고자 하는 무선자원의 시작 위치와 크기를 알려주는 방식으로 인해 자원 단편화 현상이 발생하여 상기 단편화된 자원을 하나의 자원으로 할당할 수 없는 문제점이 발생하게 된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, K+3번째 프레임(301)에서 사용자 5에게 소정 무선 자원(310)이 할당되면, 상기 사용자 5의 무선 자원(310)과 사용자 3의 무선 자원(314) 사이에 다른 사용자에게 할당하기 어려운 작은 크기의 무선 자원(312)이 발생하게 될 수 있다.
상술한 바와 같이 작게 쪼개진 무선 자원은 종래의 자원 할당 방식을 이용해서 하나의 무선 자원으로 할당될 수 없다. 따라서, 상기 MAP의 오버헤드를 감소시키면서 상기 무선 자원의 단편화 현상을 극복할 수 있는 방안의 필요성이 제시되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신 시스템에서 가상 자원 공간을 형성하여 연속된 공간 안에서 단편화된 자원을 할당하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 맵 오버헤드를 감소시키기 위한 자원할당 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 비트맵과 PA(Point allocation)를 이용하여 자원을 할당하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 무선통신 시스템의 기지국에서 무선 자원을 할당하는 방법은, 미리 설정된 주기로 현재 할당된 자원을 나타내는 정보를 단말로 전송하는 과정과, 현재 할당되지 않은 자원만을 포함하는 가상 자원 공간을 생성하는 과정과, 상기 가상 자원 공간에서 상기 단말로 할당하고자 하는 자원을 나타내는 자원 할당 정보를 생성하는 과정과, 상기 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2견지에 따르면, 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원을 할당받는 방법은, 기지국으로부터 주기적으로 기 할당된 자원 정보에 대한 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로부터 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과, 기 할당되지 않은 자원으로 가상 자원 공간을 생성하는 과정과, 상기 생성된 가상 자원 공간에서 상기 수신된 자원 할당 정보가 나타내는 자원을 상기 단말 자신에 할당되는 자원으로 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3견지에 따르면, 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원을 할당받는 장치는, 각 단말에 할당 및 해제될 자원을 확인하고, 현재 할당된 자원을 나타내는 비트맵과 할당되지 아니한 자원들로 생성된 가상 자원 공간을 이용하여 상기 확인에 따른 자원 할당 정보를 생성하는 스케줄러와, 상기 생성된 자원 할당 정보에 따라 상기 각 단말에 자원을 할당 및 해제하는 자원 할당기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4견지에 따르면, 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원을 할당받는 장치는, 기지국으로부터 수신되는 비트맵 정보 혹은 가상 자원 공간에 대한 자원 할당 정보에서 상기 단말 자신에게 할당된 자원 혹은 할당 해제된 자원을 확인하는 할당자원 확인부와, 상기 할당자원 확인부의 제어에 따라 해당 자원을 사용하거나 사용을 중지하는 서브채널 디매핑기를 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 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명에서는 무선통신 시스템에서 이미 할당된 무선 자원의 정보를 나타내는 비트맵(bitmap)과 할당되지 않은 무선 자원들로 이루어진 가상 자원 공간을 이용하여 무선 자원을 할당 및 해제하기 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.
이하 설명에서 상기 비트맵은 무선 자원의 수에 대응되는 길이를 가지는 비트로 구성되며, 각 비트의 값을 통해 해당 비트에 대응되는 무선 자원이 사용자에게 이미 할당되었는지 유무를 나타낸다. 그리고, PA(Point Allocation)는 사용자에게 할당되지 않은 무선 자원들로 형성된 가상 자원 공간에서 무선 자원의 시작 위치와 길이를 나타냄으로써, 할당 및 해제할 무선 자원을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 가상 자원 공간에서의 무선 자원을 사용자에게 할당하기 위해 할당하고자 하는 자원의 시작 위치와 크기를 알려주는 위치 기반 할당 기법을 사용한다. 상기 위치 기반 할당 기법으로는 시작위치와 그 길이를 알려주는 위치 길이(start-length) 방법과 이진 트리로 시작 위치와 크기를 알려주는 트리(tree) 할당 방법 등을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 기지국에서 적응적으로 무선 자원을 할당 및 해제하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 상기 기지국은 401단계에서 특정 사용자에 대한 자원 할당 변경이 요청되는지 검사한다. 상기 자원 할당 변경이 요청될 시, 상기 기지국은 403단계에서 상기 요청된 자원 할당 변경이 자원 할당 요청을 나타내는지 이미 할당된 자원의 해제를 나타내는지 검사한다.
만일, 상기 요청된 자원 할당 변경이 자원 할당을 나타낼 시, 상기 기지국은 417단계로 진행하여 상기 특정 사용자에게 할당할 자원의 크기를 확인한다. 이후, 419단계에서 할당되지 않은 무선 자원들로 이루어진 가상 자원 공간을 형성하고 상기 가상 자원 공간에서 해당 사용자에게 할당될 자원의 시작 위치와 길이를 나타냄으로써, 상기 확인된 크기에 해당되는 자원을 할당한다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 무선통신 시스템에서 8개의 무선 자원 중 1, 3, 5, 6 번째 무선 자원이 이미 할당되어 i번째 비트맵(601)이 "10101100"의 값을 가지는 경우, 상기 8개의 무선 자원 중 아직 할당되지 않은 2, 4, 7, 8 번째 무선 자원이 가상 자원 공간(603)으로 형성된다. 이때, 사용자 A로부터 두 개의 무선 자원 할당이 요청될 시, 상기 기지국은 상기 가상 자원 공간(603)에서 할당될 자원의 시작 위치와 길이를 나타냄으로써(New Allocation(A, 2, 2)), 상기 사용자 A에게 두 개의 무선 자원을 할당할 수 있다. 여기서, 상기 New Allocation의 첫 번째 파라미터는 자원을 할당받을 사용자를 나타내며, 두 번째 파라미터는 상기 가상 자원 공간에서 상기 사용자에게 할당될 자원의 시작 위치를 나타내고, 상기 세 번째 파라미터는 상기 사용자에게 할당될 자원의 길이를 나타낸다.
이후, 상기 기지국은 421단계에서 상기 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보를 해당 프레임의 맵에 포함시켜 해당 단말로 전송함으로써 자원이 할당됨을 알리고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
반면, 상기 요청된 자원 할당 변경이 자원 해제를 나타낼 시, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 상기 특정 사용자에게 이미 할당된 자원 중 해제할 자원을 확인한다. 이후, 상기 기지국은 407단계에서 상기 해제할 자원이 상기 특정 사용자에게 할당된 이후에 비트맵이 전송되었는지 검사한다.
만일, 상기 407단계에서 비트맵이 전송되었을 시, 상기 기지국은 409단계에서 비트맵을 이용하여 해당 자원의 할당을 해제한다. 다시 말해, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, i번째 비트맵(601)을 바탕으로 형성된 가상 자원 공간(603)을 이용하여 자원을 할당한 이후 i+1번째 비트맵(605)이 전송되면, 이후 형성되는 가상 자원 공간(607)은 상기 i+1번째 비트맵(605)을 바탕으로 형성되어 이전 가상 자원 공간(603)과 다른 자원들을 나타내기 때문에 상기 새롭게 형성되는 가상 자원 공간을 이용하여 이전에 할당된 자원을 해제할 수 없다. 이에 따라, 상기 해제하고자하는 자원이 할당된 이후 비트맵이 전송되었을 시, 상기 기지국은 상기 비트맵을 이용하여 해당 자원의 할당을 해제할 수 있다. 상기 도 7에 도시된 바와 같이, "10111110"의 값을 가지는 i번째 비트맵(701)에서 이미 할당된 4 번째 자원과 7 번째 자원의 할당을 해제하고자 할 시, 상기 4 번째 자원과 7 번째 비트 값을 0으로 변환하여 i+1번째 비트맵(703)을 "10101100"로 나타냄으로써, 상기 해당 자원의 할당을 해제할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 413단계에서 상기 비트맵을 이용한 자원 할당 정보를 해당 프레임의 맵에 포함시켜 단말로 전송함으로써 상기 해당 자원의 할당이 해제됨을 알리고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 407단계에서 비트맵이 전송되지 않았을 시, 상기 기지국은 411단계에서 상기 가상 자원 공간을 이용하여 해당 사용자에 대한 자원의 할당을 해제한다. 다시 말해, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, i번째 비트맵(601)을 바탕으로 형성된 가상 자원 공간(603)을 이용하여 자원을 할당한 이후 다음 비트맵이 전송되지 않았을 시, 상기 가상 자원 공간(603)이 변하지 않았으므로, 상기 가상 자원 공간을 이용하여 자원의 할당을 해제할 수 있다. 여기서, 상기 가상 자원 공간에서 상기 해제될 자원의 시작 위치와 길이를 나타냄으로써, 상기 확인된 크기에 해당되는 자원의 할당을 해제할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 415단계에서 상기 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 해제 정보를 해당 프레임의 맵에 포함시켜 단말로 전송함으로써 상기 해당 자원의 할당이 해제됨을 알리고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
상술한 설명에서, 상기 비트맵은 할당된 무선 자원 및 할당되지 않은 무선 자원들을 나타내기 위해 기 설정된 소정 주기마다 전송되며, 상기 PA는 사용자에게 할당되는 자원의 변화에 따라 적응적으로 전송된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 비트맵은 4프레임마다 한번 씩 전송되어 현재 할당된 자원 및 할당이 해제된 자원을 나타내고, 상기 PA는 새로운 자원의 할당이 요청되거나 할당된 자원의 해제가 요청될 시 전송되어 상기 자원의 할당 또는 할당 해제를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 비트맵은 상기 소정 주기 이외에 상기 비트맵을 이용한 자원 해제가 필요될 시에 전송될 수 있다. 즉, 상술한 도 4에서와 같이 상기 PA를 이용하여 자원을 해제할 수 없는 경우, 상기 비트맵을 전송하여 자원 해제를 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원의 할당 및 해제 확인 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 단말은 501단계에서 상기 기지국으로부터 자원 할당 정보를 포함하는 맵이 수신되는지 검사한다. 상기 맵이 수신될 시, 상기 단말은 503단계에서 상기 수신된 맵에 비트맵 정보가 포함되어있는지 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보가 포함되어있는지 검사한다.
상기 503단계에서 상기 맵에 비트맵 정보가 포함되어 있을 시, 상기 단말은 513단계로 진행하여 상기 비트맵에서 할당이 해제된 자원을 확인하여 자신이 사용 중인 자원의 할당이 해제되었는지 검사한다. 만일, 상기 자신이 사용 중인 자원의 할당이 해제되었을 시, 상기 단말은 515단계에서 상기 할당이 해제된 무선 자원의 사용을 중지하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 반면, 상기 자신이 사용 중인 자원의 할당이 해제되지 않았을 시, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
상기 503단계에서 상기 맵에 PA 정보, 즉, 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보가 포함되어 있을 시, 상기 단말은 505단계로 진행하여 상기 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보에 상기 단말 자신에 해당하는 정보가 존재하는지 검사한다. 만일, 상기 단말 자신에 해당하는 정보가 존재하지 않을 시, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 반면, 상기 단말 자신에 해당하는 정보가 존 재할 시, 상기 단말은 507단계로 진행하여 상기 단말 자신에 해당하는 자원 할당 정보가 자원의 할당을 나타내는지 이미 할당된 자원의 해제를 나타내는지 검사한다.
만일, 상기 PA 정보가 자원의 할당을 나타낼 시, 상기 PA 정보 이전에 수신된 비트맵 정보를 바탕으로 가상 자원 공간을 형성하여 자신에게 할당된 무선 자원을 확인함으로써, 상기 확인된 무선 자원을 사용한다. 예를 들어, 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자 A 단말에 10101100의 비트맵이 수신된 후, NewAlloc(A, 2, 2)의 PA정보가 수신될 시, 상기 단말은 상기 10101100의 비트맵을 바탕으로 가상 자원 공간을 형성한 후, 상기 형성된 가상 자원 공간 중에서 2 번째 자원부터 2 개의 자원을 확인함으로써, 실제 무선 자원 중 4 번째 무선 자원과 7 번째 무선 자원이 자신에게 할당된 무선 자원임을 알 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
반면, 상기 PA 정보가 자원의 해제를 나타낼 시, 상기 단말은 511단계에서 이전에 형성된 가상 자원 공간을 이용하여 상기 할당이 해제된 무선 자원을 확인함으로써, 상기 확인된 무선 자원의 사용을 중지한다. 예를 들어, 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자 B 단말에 DeAlloc(B,2,1)이 수신될 경우, 상기 단말은 이전 자원 할당 시에 10111110의 비트맵을 바탕으로 형성된 가상 자원 공간에서 2 번째 자원을 확인함으로써, 실제 무선 자원 중 자신에게 할당된 8번째 무선 자원의 할당이 해제되었음을 알 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
상술한 설명에서, 상기 단말이 수신한 맵에 자신에 대한 PA 정보가 포함되어 있을 시, 상기 단말은 가장 최근에 수신된 비트맵 정보가 올바른 경우에만 상기 PA 정보를 이용하여 자원의 할당 또는 자원의 할당 해제를 알 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다. 여기서, 상기 기지국은 스케줄러(901), 부호기(903), 변조기(905), 서브채널 매핑기(907), OFDM 변조기(909), 자원 할당기(911)를 포함하여 구성된다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 상기 스케줄러(901)는 각 사용자에게 전송될 데이터를 입력받아 각 사용자별로 자원을 할당하기 위한 스케줄링을 수행하고, 상기 각 사용자에게 전송하고자 하는 데이터를 상기 부호기(903)로 출력하며, 상기 스케줄링 수행 정보, 즉, 자원 할당 정보를 상기 자원 할당기(911)로 출력한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 스케줄러(901)는 비트맵과 가상 자원 공간을 이용하여 각 사용자에게 자원을 할당하거나 해제한다. 예를 들어, 각 사용자에게 자원을 할당하고자 할 시, 사용자에게 할당되지 않은 무선 자원으로 형성된 가상 자원 공간에서 할당하고자 하는 자원의 시작 위치와 길이를 나타내는 PA를 이용하여 해당 사용자에게 자원을 할당할 수 있다. 그리고, 상기 각 사용자에게 할당된 자원을 해제하고자 할 시, 무선 자원의 할당 유무를 나타내는 비트맵을 이용하거나 상기 PA를 이용하여 자원 할당을 해제할 수 있다. 여기서, 상기 자원 할당 해제 시에는 상기 해제하고자 하는 자원이 할당된 이후에 비트맵이 전송되었는지 판단하여 상기 비트맵이 전송되었을 경우, 상기 비트맵을 이용하여 자원 할당을 해제하고, 상기 비트맵이 전송되지 않았을 경우, 상기 PA를 이용하여 자원 할당을 해제할 수 있다.
상기 부호기(903)는 상기 스케줄러(901)로부터의 각 사용자별 데이터를 해당 부호화율로 부호화하여 부호화 데이터를 출력한다. 여기서, 상기 부호기(903)는 길쌈부호기(convolutional encoder), 터보 부호기(turbo ecoder), LDPC(Low Density Parity Check) 부호기 등으로 구성될 수 있다.
상기 변조기(905)는 상기 부호화된 각 사용자별 데이터를 해당 변조방식에 따른 성상도(constellation)에 신호점 사상(mapping)하여 변조된 데이터를 출력한다.
상기 서브채널 매핑기(907)는 상기 변조기(905)로부터 입력되는 각 사용자별 변조 데이터를 상기 자원 할당기(911)로부터의 서브 채널 매핑 정보에 따라 각각의 서브채널들로 매핑한다.
상기 OFDM 변조기(909)는 상기 서브채널 매핑기(907)로부터의 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 시간 영역의 신호로 변환하고 아날로그 신호로 변환한 후, 실제 전송 가능하도록 RF처리하여 송신안테나(Tx antenna)를 통해 무선채널로 전송한다.
상기 자원 할당기(911)는 상기 스케줄러(901)로부터 입력되는 스케줄링 정보, 즉, 각 사용자에 대한 자원 할당 정보를 이용하여 상기 변조기(905)에서 출력되는 각 사용자별 변조 데이터가 매핑될 서브 채널을 확인하고, 상기 서브채널 매핑기(907)로 상기 각 변조 데이터가 매핑될 해당 서브 채널에 대한 정보, 즉, 서브 채널 매핑 정보를 출력한다.
도 10은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당받는 단말의 블록 구성을 도시하고 있다. 여기서, 상기 단말은 OFDM복조기(1001), 서브채널 디매핑기(1003), 복조기(1005), 복호기(1007), 데이터 복호기(1009), 할당자원 확인부(1011)를 포함하여 구성된다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 OFDM복조기(1001)는 수신안테나(Rx antenna)를 통해 수신되는 RF신호를 기저대역 신호로 변환 및 디지털 신호로 변환한 후, FFT(Fast Fourier Transform)연산하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다.
상기 서브채널 디매핑기(1003)는 상기 OFDM복조기(1001)를 통해 다수의 서브채널로 구분된 서브채널 중 상기 단말 자신에게 해당되는 서브채널을 선택하여 상기 복조기(1005)로 출력한다. 여기서, 상기 서브채널 디매핑기(1003)는 상기 할당자원 확인부(1011)로부터 상기 단말 자신에게 할당된 서브채널의 정보를 입력받아 상기 할당된 서브채널을 선택할 수 있다.
상기 복조기(1005)는 상기 선택된 서브채널을 해당 변조방식에 따라 복조하여 부호화 데이터를 출력한다. 상기 복호기(1007)는 상기 복조기(1005)로부터의 부 호화 데이터를 송신기의 부호방식에 따라 복호하여 상기 기지국에서 전송한 원래의 데이터로 복원한다. 상기 데이터 복호기(1009)는 상기 복원된 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
상기 할당자원 확인부(1011)는 기지국으로부터 수신되는 맵 정보를 상기 OFDM 복조기(1001)로부터 입력받고, 상기 맵에 포함된 자원 할당 정보로부터 자신에게 새롭게 할당된 자원 혹은 이미 할당된 자원 중 할당이 해제된 자원을 확인할 수 있다. 여기서, 상기 맵에 포함된 자원 할당 정보는 이미 할당된 정보를 나타내는 비트맵 혹은 가상 자원 공간에서의 시작 위치 및 길이 정보로서, 상기 할당자원 확인부(1011)는 상기 비트맵으로부터 자신이 사용 중인 자원 중 할당이 해제된 자원을 확인할 수 있고, 상기 가상 자원 공간에서의 시작 위치 및 길이로부터 새롭게 할당되는 자원 및 상기 할당이 해제된 자원을 확인할 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 무선통신 시스템에서 할당되지 않은 자원들로 가상 자원 공간을 형성하여 자원을 적응적으로 할당함으로써, 단편화된 여러 자원을 한 번에 한 명의 사용자에게 할당할 수 있으며, 이에 따라 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 자원의 할당 여부를 나타내는 비트맵을 주기적으로 전송하고 자원의 할당 및 해제가 요청될 시에만 상기 요청된 자원을 할당 또는 해제하는 PA를 전송함으로써, 매 프레임마다 자원 할당 정보를 전송하지 않으므로 맵(MAP)의 부하를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 무선통신 시스템의 기지국에서 무선 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    미리 설정된 주기로 현재 할당된 자원을 나타내는 정보를 단말로 전송하는 과정과,
    현재 할당되지 않은 자원만을 포함하는 가상 자원 공간을 생성하는 과정과,
    상기 가상 자원 공간에서 상기 단말로 할당하고자 하는 자원을 나타내는 자원 할당 정보를 생성하는 과정과,
    상기 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보는 상기 가상 자원 공간에서 상기 단말로 할당하고자 하는 자원의 시작 위치 및 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단말로부터 할당된 자원의 해제 요청이 있는 경우 해당 자원이 할당된 후 상기 할당된 자원을 나타내는 정보가 전송되었는지 판단하는 과정과,
    상기 정보가 전송되지 않은 경우 상기 가상 자원 공간에서 자원 해제 정보를 생성하는 과정과,
    상기 자원 해제 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 자원 해제 정보는 상기 가상 자원 공간에서 할당을 해제하고자 하는 자원의 시작 위치 및 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 정보가 전송된 경우, 상기 해당 자원의 해제를 나타내는 비트맵을 생성하여 상기 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 할당된 자원을 나타내는 정보는, 각 자원의 할당 유무를 나타내는 비트맵인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원을 할당받는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 주기적으로 기 할당된 자원 정보에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,
    기 할당되지 않은 자원으로 가상 자원 공간을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 가상 자원 공간에서 상기 수신된 자원 할당 정보가 나타내는 자원을 상기 단말 자신에 할당되는 자원으로 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 가상 자원 공간을 이용한 자원 할당 정보는 상기 가상 자원 공간에서 상기 단말로 할당하고자 하는 자원의 시작 위치 및 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 단말 자신에게 할당된 자원의 해제를 나타내는 비트맵을 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 단말 자신에게 할당된 자원의 해제를 나타내는 가상 자원 공간에 대한 자원 해제 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 가상 자원 공간에 대한 자원 해제 정보는 상기 가상 자원 공간에서 할당을 해제하고자 하는 자원의 시작 위치 및 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 무선통신 시스템의 기지국에서 무선 자원을 할당하는 장치에 있어서,
    각 단말에 할당 및 해제될 자원을 확인하고, 현재 할당된 자원을 나타내는 비트맵과 할당되지 아니한 자원들로 생성된 가상 자원 공간을 이용하여 상기 확인에 따른 자원 할당 정보를 생성하는 스케줄러와,
    상기 생성된 자원 할당 정보에 따라 상기 각 단말에 자원을 할당 및 해제하는 자원 할당기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 비트맵은 미리 설정된 주기로 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    특정 단말에 대한 자원 할당이 확인될 시, 상기 가상 자원 공간에서 할당하고자 하는 자원의 시작 위치 및 길이를 나타내는 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    특정 사용자에 대한 자원 해제가 확인될 시, 해당 자원이 단말로 할당된 후 비트맵이 전송되었는지 판단하고, 상기 비트맵이 전송되지 않은 경우 상기 가상 자원 공간에서 해제하고자하는 자원의 시작 위치 및 길이를 나타내는 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 비트맵이 전송된 경우 상기 해제하고자 하는 자원의 할당을 해제하는 비트맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 무선통신 시스템의 단말에서 무선 자원을 할당받는 장치에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 비트맵 정보 혹은 가상 자원 공간에 대한 자원 할당 정보에서 상기 단말 자신에게 할당된 자원 혹은 할당 해제된 자원을 확인하는 할당자원 확인부와,
    상기 할당자원 확인부의 제어에 따라 해당 자원을 사용하거나 사용을 중지하는 서브채널 디매핑기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 비트맵은 미리 설정된 주기마다 수신되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 가상 자원 공간에 대한 자원 할당 정보는,
    상기 비트맵에서 할당되지 아니한 자원들로 생성된 가상 자원 공간에서 할당 혹은 해제된 자원의 시작 위치 및 길이를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 무선통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 기지국에 있어서,
    미리 설정된 주기로 현재 할당된 자원을 나타내는 정보를 단말로 전송하는 수단과,
    현재 할당되지 않은 자원만을 포함하는 가상 자원 공간을 생성하는 수단과,
    상기 가상 자원 공간에서 상기 단말로 할당하고자 하는 자원을 나타내는 자원 할당 정보를 생성하는 수단과,
    상기 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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