공통 제어 채널을 이용하는 이동통신 시스템에서 자원 할당 정보를 비트맵을 통해 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING RESOURCE ALLOCATION INFORMATION USING A BITMAP IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 공통 제어 채널에 포함되는 자원 할당 정보의 예를 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 자신에게 할당된 자원 정보를 획득하는 과정을 나타낸 순서도

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 송신기의 구성을 나타낸 블록도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 수신기의 구성을 나타낸 블록도

본 발명은 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 자원 할당 정보 지시를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 자원 할당 정보를 비트맵(bitmap)을 통해 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

통상의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서는 기지국은 매 슬롯(slot 또는 TTI (Transmission Time Interval)) 또는 복수 개의 슬롯 단위로 스케쥴링을 수행하여 해당 슬롯에 어떤 단말에게 어떤 자원을 할당할 지를 결정하며, 공통 제어 채널(Shared Control Channel 또는 데이터 제어 채널(Data Control Channel))을 통해 자원 할당 정보를 전송한다. 여기서 자원이라 함은, 시스템에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템에서의 자원은 월시 코드와 같은 코드 자원이고, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 시스템에서의 자원은 주파수 대역 자원이며, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에서의 자원은 서브 캐리어(sub-carrier) 자원이며, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템에서의 자원은 타임 슬롯(time slot) 자원이라고 말할 수 있다. 상기 서브 캐리어 역시 주파수에 포함되기 때문에 이하 설명에서는 상기 서브 캐리어 자원과 주파수 밴드 자원을 함께 묶어서 주파수 자원이라고 칭하기로 한다. 상기 CDMA, FDMA, OFDMA 및 TDMA 을 모두 사용하는 시스템도 존재하며 이와 같은 경우 자원은 코드, 주파수 타임 슬롯 모두가 된다. 이하 설명에서 자원이라 함은 특정 시스템에 따라 상기 코드, 서브 캐리어, 타임 슬롯 모두 또는 그 일부를 지칭할 수 있음에 유의하자.

한편 상기 공통 제어 채널에 대해 보다 상세히 알아보면, 기지국은 매 슬롯 스케쥴링 결과, 이번 슬롯에서 어떤 사용자에게 어떤 자원을 할당하는 지를 가리키는 지시자(indicator)를 공통 제어 채널을 통해 전송한다. 설명의 편의를 위해 스케쥴링은 매 슬롯 마다 이루어짐을 가정하였지만 복수 개의 슬롯 단위로 이루어질 수도 있다. 또한 상기 공통 제어 채널에 포함되는 스케쥴링 결과 정보에는 어떤 사용자에게 어떤 자원을 할당하는 지에 대한 정보 이외에도 특정 시스템에서 지원하는 기타 다른 기능을 위한 각종 제어 정보들이 포함될 수 있다.

이하 제어 정보라 함은 어떤 사용자에게 어떤 자원을 할당하는 지에 대한 정보를 의미하는 것으로 이해하기로 한다. 한편 시스템 내의 모든 단말들(실제로는 active 한 단말들이 된다.)은 기지국이 전송하는 공통 제어 채널을 매 슬롯 마다 복조하여 이번 슬롯에 자신에게 자원이 할당되었는 지 아닌 지를 판단하고 자신에게 자원이 할당된 경우에 할당된 자원을 통해 데이터를 송수신한다.

어떤 사용자에게 어떤 자원을 할당하는 지를 가리키는 지시자는 일반적으로 단말 식별자와 자원 할당 식별자를 통해 구현된다. 즉 시스템 내에 모든 단말들은 고유의 식별자를 가지는 것을 가정하고, 코드, 주파수 등의 자원 역시 미리 정해진 일정한 규칙에 의해 식별자를 가지고 있음을 가정한다. 예를 들어, 단말 식별자는 10 비트로 표현되고, 한 슬롯에 포함되는 자원의 양은 12 개라고 가정한다. 그리고 공통 제어 채널을 통해 통상적으로 단말 식별자 10 비트와 함께 단말 식별자를 가진 단말에게 할당하는 자원의 양을 비트맵 방식을 사용하여 12 비트를 전송한다. 즉 12 개의 자원에 대해 각각 할당 여부를 비트맵으로 지시하는 것이다.

임의의 슬롯에 N 명이 동시에 스케쥴링 되는 경우를 가정하면, 자원 할당 정보를 비트맵을 통해 송수신하기 위해 통상적으로 N x (10 + 12) 비트가 필요하다고 할 수 있다. 그러나 공통 제어 채널은 HARQ(Hybrid Automatic Request)가 적용되지 않기 때문에 오버 헤드가 매우 큰(expensive) 채널이며, 상기와 같이 큰 정보량을 갖는 자원 할당 정보의 전송은 시스템의 성능 저하를 유발한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 자원 할당 정보의 요구 비트 수를 줄여 비트맵을 통해 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

본 발명에 따라 공통 제어 채널을 이용하는 이동통신 시스템에서 자원 할당 정보를 송신하는 방법은 복수의 단말들에 대한 자원 할당을 스케쥴링하는 과정과, 상기 스케쥴링 결과에 따라 각 단말에게 할당되는 자원을 순차로 제외하여 상기 복수의 단말들에 대한 자원 할당 비트맵을 생성하는 과정과, 각 단말의 단말 식별자와 상기 자원 할당 비트맵이 포함된 자원 할당 정보를 구성하고 상기 자원 할당 정보를 상기 공통 제어 채널을 통해 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 공통 제어 채널을 이용하는 이동통신 시스템에서 자원 할당 정보를 송신하는 장치는 복수의 단말들에 대한 자원 할당을 스케쥴링하는 자원 할당부와, 각 단말의 단말 식별자와 자원 할당 비트맵이 포함된 자원 할당 정보가 포함된 공통 제어 채널을 구성하는 공통 제어 채널 구성부와, 상기 공통 제어 채널을 무선망으로 전송하는 공통 제어 채널 송신부와, 상기 스케쥴링 결과에 따라 각 단말에게 할당되는 자원을 순차로 제외하여 상기 복수의 단말들에 대해 상기 자원 할당 비트맵을 생성하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 공통 제어 채널을 이용하는 이동통신 시스템에서 자원 할당 정보를 수신하는 방법은 무선망으로부터 자원 할당 정보가 포함된 공통 제어 채널 을 수신하는 과정과, 상기 자원 할당 정보에 포함된 단말 식별자가 자신의 단말 식별자와 동일한 지 확인하는 과정과, 상기 자원 할당 정보에 포함된 단말 식별자가 자신의 단말 식별자가 아닌 경우 다음 자원 할당 정보의 수신을 위해 자원 할당 비트맵에 따라 가용 자원 셋의 크기를 업데이트하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 공통 제어 채널을 이용하는 이동통신 시스템에서 자원 할당 정보를 수신하는 장치는 무선망으로부터 자원 할당 정보가 포함된 공통 제어 채널을 수신하는 공통 제어 채널 수신부와, 상기 수신된 공통 제어 채널을 복조하는 복조부와, 상기 자원 할당 정보에 포함된 단말 식별자가 자신의 단말 식별자와 동일한 지 확인하고, 상기 자원 할당 정보에 포함된 단말 식별자가 자신의 단말 식별자가 아닌 경우 다음 자원 할당 정보의 수신을 위해 자원 할당 비트맵에 따라 가용 자원 셋의 크기를 업데이트하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명의 기본 개념을 설명하면, 본 발명은 기지국이 복수의 단말들에 대해 함께 자원을 할당할 때 그 자원 할당 정보를 공통 제어 채널로 비트맵을 통해 전송함에 있어서, 비트맵의 크기를 순차적으로 줄이는 방법을 제안한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 공통 제어 채널에 포함되는 자원 할당 정보의 예를 나타낸 도면이다.

도 1에서 공통 제어 채널에 전송되는 자원 할당 정보는 단말 식별자와 자원 할당 비트맵을 포함한다. 각 단말은 상기 단말 식별자를 통해 자신에게 자원이 할당되는 지 아닌 지를 판단하고, 상기 자원 할당 비트맵을 통해 해당 단말에 대해 할당된 자원이 어느 자원인지를 식별한다. 상기 단말 식별자는 실제로는 하나의 단말에 대한 식별자일 수도 있고, 여러 단말의 그룹에 대한 식별자일 수도 있다. 도 1을 참조하면, 참조 번호 101은 첫 번째 단말(또는 그룹)에 대해 최초 가용한 자원을 가리킨다. 즉, 주어진 시점에서 단말들에게 스케쥴링을 통하여 할당할 수 있는 자원의 집합이 된다. 도 1의 예에서는 최초 가용한 자원을 12 개로 가정하며, 가용한 각 자원은 편의를 위해 0 ~ 12까지 식별자가 부여되어 있다. 상기 12 개의 가용 자원을 할당하되 비트맵 방식을 사용하는 경우 12 비트가 필요하다.

도 1에서 참조 부호 102는 첫 번째 단말(또는 그룹)에 대한 자원 할당 정보를 나타내는 것으로 12 비트의 비트맵을 가지게 된다. 상기 비트맵(102)에서 "1"로 표시되는 자원은 상기 첫 번째 단말에 대해 할당되는 자원을 가리키고, "0"으로 표시되는 자원은 상기 첫 번째 단말에 대해 할당되지 않는 자원을 가리킨다. 도 1의 예는 '0110 0100 0010' 의 12 비트 비트맵(102)을 통해 할당되는 자원이 1, 2, 5, 10 임을 가리키고 있다. 여기서 중요한 점은 상기 최초의 12 개의 가용 자원 중에서 4 개의 자원(1, 2, 5, 10)은 상기 첫 번째 단말에게 이미 할당했으므로, 두 번째 단말에게 비트맵을 전송할 때는 상기 1, 2, 5, 10 네 개의 자원은 두 번째 단말 에게 관심이 없는 자원이므로 두 번째 단말에게 사용되는 비트맵의 크기를 줄일 수 있다.

도 1에서 참조 부호 103은 두 번째 단말에 대한 자원 할당을 위한 자원 집합이 8 개임을 나타내고 있다. 상기 8 개의 자원에 대한 8 비트의 비트맵(104)을 두 번째 단말에 대한 자원 할당에 사용하고 있음을 알 수 있다. 두 번째 단말에 대한 자원 할당 비트맵(104)이 '1010 0100'이므로 두 번째 단말에 대해 세 개의 자원이 할당되고, 할당된 세 개 자원의 자원 식별자는 0, 4, 8 이 된다. 위와 같은 방법을 반복되어 세 번째, 네 번째, ... 단말에 대한 자원 할당 정보가 구성된다. 따라서 도 1의 방식으로 각 단말의 자원 할당에 대해 비트맵을 구성하면, 비트맵의 요구 비트수가 순차로 줄어들게 된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 자신에게 할당된 자원 정보를 획득하는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 단말은 201 단계에서 공통 제어 채널을 수신한 후, 202 단계에서 가용 자원의 셋(set)을 초기화한다. 초기화 과정의 예로써 도 1에서 최초 가용한 자원이 0, 1, ... , 12이므로 이 셋(set)이 최초 가용 자원이 된다. 단말은 203 단계에서 공통 제어 채널의 첫 번째 자원 할당 정보에 포함된 {단말 식별자, 자원 할당 비트맵} 부분에 자신의 단말 식별자가 존재하는 지 여부를 판별한다. 상기 203 단계에서 만일 자신의 단말 식별자가 존재하지 않는 경우, 이는 다른 단말에게 자원이 할당되고 있음을 의미한다. 이 경우 단말은 204 단계로 진행하여 단말이 가지고 있던 가용 자원 셋(set)을 업데이트 한다. 상기 업데이트 과정에서 단말 은 가용 자원 셋의 크기와 가용 자원이 무엇인지를 업데이트한다.

즉 상기 업데이트 과정은 도 1에서 참조 부호 102 및 103과 같이 수행된다. 즉, 해당 단말은 다른 단말에게 할당되는 자원이 1, 2, 5, 10 임을 인식하고, 할당되는 네 개의 자원을 기존의 가용 자원 셋에서 제외시킨다. 이때 가용 자원 셋의 크기도 12에서 8로 줄어든다. 단말은 상기한 방식으로 줄어든 셋의 크기를 이용하여 다음 자원 할당 정보(단말 식별자, 자원 할당 비트맵)를 수신한다. 상기 업데이트 과정에서 주목할 점은 자원 할당 비트맵에 사용되는 비트 수가 업데이트된 가용 자원 셋과 일치한다는 점이다. 즉 가용 자원 셋의 크기가 12에서 8로 줄어들면, 자원 할당 비트맵의 비트 수도 12 비트에서 8 비트로 줄어든다.

그리고 단말은 자신의 단말 식별자가 발견될 때까지 상기 203 및 204 단계의 동작을 반복한다. 한편 상기 203 단계에서 단말은 수신한 자원 할당 정보로부터 자신의 단말 식별자가 확인되면, 205 단계로 진행하여 그 자원 할당 비트맵을 통해 자신에게 할당된 자원이 무엇인지에 대한 정보를 얻어낸다.

도 1 및 도 2의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 공통 제어 채널이 하나만 있는 경우를 예를 들었으나, 기지국이 복수 개의 공통 제어 채널을 전송하는 경우에도 동일한 방법이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어 공통 제어 채널이 두 개 이상 존재하는 경우 도 1 및 도 2에서 설명한 동일한 방식으로 각 공통 제어 채널에 대해 연속적으로 비트맵을 통해 가용 자원 셋을 업데이트하고, 단말은 자신의 자원 할당 정보를 획득하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 송신기의 구성을 나타낸 블록도이 다.

도 3에서 자원 할당부(301)는 복수의 단말들에게 자원 할당을 스케쥴링하는 스케쥴러의 동작을 수행한다. 상기 자원 할당부(301)의 스케쥴링 결과에 따른 각 단말의 단말 식별자, 자원 할당 비트맵이 포함된 자원 할당 정보는 제어부(304)로 전달된다. 제어부(304)는 자원 할당 정보를 공통 제어 채널 구성부(302)로 전달하고, 공통 제어 채널 구성부(302)는 도 1에서 설명한 방식으로 상기 자원 할당 정보가 포함된 소정 제어 정보를 전송하도록 공통 제어 채널을 구성한다. 이때 제어부(304)는 상기 스케쥴링 결과에 따라 각 단말에게 할당되는 자원을 순차로 제외하여 상기 복수의 단말들에 대한 자원 할당 비트맵을 생성하도록 상기 공통 제어 채널 구성부(302)를 제어한다. 그리고 제어부(304)는 공통 제어 채널 송신부(303)를 제어하여 상기 구성된 공통 제어 채널을 무선망으로 전송한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 수신기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4에서 공통 제어 채널 수신부(401)는 기지국이 전송한 공통 제어 채널을 수신하고, 공통 제어 채널 복조부(402)는 수신된 공통 제어 채널을 통해 전송되는 제어 정보를 복조하여 출력한다. 자원 할당 정보 검출부(403)는 상기 제어 정보로부터 자원 할당 정보를 검출하고, 제어부(404)는 검출된 자원 할당 정보로부터 단말 식별자, 자원 할당 비트맵을 확인하여 자신의 단말 식별자와 동일한 단말 식별자가 존재하지 않는 경우 자원 할당 비트맵을 통해 가용 자원 셋을 업데이트하고, 자신의 단말 식별자와 동일한 단말 식별자가 존재하는 경우 그 자원 할당 비트맵을 통해 자신에게 할당된 자원의 정보를 획득한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공통 제어 채널을 사용하는 이동통신 시스템에서 자원 할당을 위해 전송하는 정보량을 최소화하여 보다 시스템 용량을 보다 높일 수 있다.