KR101275136B1

KR101275136B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 맵 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101275136B1
Application number: KR1020070045304A
Authority: KR
Inventors: 김남기; 조재희; 조민희; 강현구
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2013-06-17
Also published as: KR20080099580A

Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 기지국은, 할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트(LSB : Least Significant Bits) 일부, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor) 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 포함하는 맵(MAP)을 생성하는 제1생성기와, 매 프레임마다 상기 맵이 송신되도록 제어하는 제어기와, 상기 맵을 송신하는 송신기를 포함하여, 상기 맵에 포함된 일부 정보를 DCD/UCD로 송신하고, 일부 정보를 삭제 또는 감소시킴으로써, 상기 맵으로 인한 오버헤드(Overhead)를 줄이고 트래픽(Traffic) 전송을 위한 무선 자원을 더 많이 확보할 수 있다.

MAP, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor), 오버헤드(Overhead)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 맵 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMMITING AND RECEIVING MAP IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 광대역 무선통신 시스템의 프레임 구조를 도시하는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 프레임 구조의 예를 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵(MAP), DCD(Downlink Channel Descriptor), UCD(Uplink Channel Descriptor) 송신 절차를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 맵, DCD, UCD 수신 절차를 도시하는 도면.

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 맵(MAP), DCD(Downlink Channel Descriptor), UCD(Uplink Channel Descriptor)를 구성 및 해석하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다.

상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 상기 무선통신 시스템의 물리 채널(Physical Channel)에 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 상기 직교 주파수 분할 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 IEEE 802.16 통신 시스템의 프레임 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국이 송신한 신호들이 모여 하향링크 부프레임이 구성되고, 단말들이 송신한 신호들이 모여 상향링크 부프레임이 구성된다. 하향링크 부프레임에서, 단말은 프리앰블(Preamble)을 수신하여 프레임 동기를 획득하고, FCH(Frame Control Header)를 수신하여 맵의 코딩 정보를 확인한다. 그리고, 상기 단말은 맵을 수신 및 해석하여 버스트(Burst) 할당 정보, 제어 정보를 확인함으로써 통신을 수행하게 된다.

일반적으로, 상기 맵은 자원할당 정보, 기지국 식별 정보(예 : Operator ID, Sector ID), 프레임 길이(Frame Duration), 할당 시작 시간(UL Allocation start time), UCD/DCD 번호(UCD/DCD conter), 프레임 번호(Frame Number) 등 고정적인 정보를 포함하며, 이는 큰 오버헤드(Overhead)로 작용한다. 상기 맵으로 인한 오버헤드가 클수록 사용자 트래픽(Traffic) 전송을 위해 사용되는 버스트 공간이 감소하기 때문에, 시스템 성능이 저하된다. 더욱이, 상기 맵은 모든 단말들이 모두 수신해야하는 정보이기 때문에, 매우 강건한(Robust)한 방식으로 코딩 및 변조된다. 즉, 상기 맵에 포함되는 정보가 조금이라도 커지면, 상기 맵의 물리적 데이터량은 매우 커지게 된다. 따라서, 매 프레임 전송되는 맵의 물리적 데이터량을 감소시켜 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 대안이 필요하다. 특히, 기존의 광대역 무선통신 시스템에서 사용되는 맵의 구조와 유사하되, 효과적으로 물리적 데이터량을 감소시킨 맵 구조의 제안이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 맵(MAP)으로 인한 오버헤드(Overhead)를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 맵에 포함되는 일부 정보를 DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor)를 통해 송수신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 맵에 포함되는 일부 정보의 물리적 데이터량을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,

할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트(LSB : Least Significant Bits) 일부, DCD/UCD 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 포함하는 맵을 생성하는 제1생성기와, 매 프레임마다상기 맵이 송신되도록 제어하는 제어기와, 상기 맵을 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 기지국으로부터 맵을 수신하는 수신기와, 상기 맵을 통하여, 할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 확인하는 제1확인기와, 상기 제1확인기에서 확인된 정보에 따라 통신을 수행하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵 송신 방법은, 할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 포함하는 맵을 생성하는 과정과, 매 프레임마다 상기 맵을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 통신 방법은, 기지국으로부터 맵을 수신하는 과정과, 상기 맵을 통하여, 할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 확인하는 과정과, 상기 맵을 통하여 확인된 정보에 따라 통신을 수행하는 과정을 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 광대역 무선통신 시스템에서 맵(MAP)으로 인한 오버헤 드(Overhead)를 감소시키기 위한 기술에 대해 설명한다. 본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다.

기존의 맵에 포함되는 정보 중 본 발명에서 맵의 데이터량을 감소시키기 위해 변경하고자하는 정보는 <표 1>과 같다.

정 보	변 경 방 식
하향링크 자원할당 정보 (Symbol offset, Subchannel offset, Symbol number, Subchannel number)	1차원 하향링크 자원할당 정보로 교체 (Starting offset, Duration)
기지국 식별 정보(Operation ID, Sector ID)	삭제 (DCD / UCD를 통해 송신)
프레임 길이(Frame duration)	삭제 (DCD / UCD를 통해 송신)
할당 시작 시간(Allocation start time)	삭제 (DCD / UCD를 통해 송신)
프레임 번호(Frame number)	하위 비트 일부만 송신
DCD/UCD 번호(DCD / UCD Conut)	하위 비트 일부만 송신
CID	RCID 사용
CRC	16비트로 감소
IE 정렬을 위한 예약 필드 (Reserved fields for alignment within IEs)	삭제

상기 <표 1>에서, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor)는 단말이 무선채널을 통해 접속하기 위한 물리적인 하향링크 및 상향링크 채널 정보를 알리기 위한 메시지이다. 상기 DCD/UCD는 방송 메시지의 형태를 지니고 있으며, 하향링크 트래픽 영역을 통해 송신된다. 일반적으로, 상기 DCD/UCD는 수 초 간격으로, 즉, 상기 맵에 비해 매우 긴 주기로 송신된다.

상기 <표 1>에 나타난 맵 변경 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, '하향링크 자원할당 정보'에 대해 살펴보면, 기존의 맵에 포함된 하향링크 자원할당 정보는 2차원적 영역 정보로 구성된다. 즉, 상기 하향링크 자원할당 정보는 시간축의 시간지점, 주파수축의 시작지점, 시간축의 길이, 주파수축의 길이를 포함한다. 따라서, 본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하향링크 자원영역을 일정 크기로 분할하고, 분할된 영역들을 1차원적으로 인덱스를 부여하여 상기 인덱스 번호 및 길이를 이용하여 하향링크 자원할당 정보를 나타낸다. 이로 인해, 본 발명에 따른 맵은 1차원 자원할당 정보를 포함함으로써, 상기 하향링크 자원할당 정보로 인한 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 인덱스는 상기 도 2의 (a)와 같이 가로로 부여되거나, 상기 도 2의 (b)와 같이 세로로 부여될 수 있다. 상기 도 2에 도시된 방식 외에, 인덱스 부여 방식은 다른 어떤 형태로든지 가능하며, 기지국과 단말들 간 서로 약속된 규칙에 의해 실시된다면, 본 발명에 따른 1차원 하향링크 자원할당 정보가 사용될 수 있다.

다음으로, 본 발명은 '기지국 식별 정보(예 : Operation ID, Sector ID)', '프레임 길이(Frame duartion)', '할당 시작 시간(Allocation start time)'을 맵에서 삭제하고 DCD/UCD를 통해 송신하도록 한다. 상기 기지국 식별 정보는 단말에게 통신 중인 기지국을 확인시키기 위한 것이나, 상기 단말은 이미 프리앰블을 통해 기지국을 식별한 후에 맵에 포함된 기지국 식별 정보를 확인하게 된다. 따라서, 상기 기지국 식별 정보는 맵에 포함되어 매 프레임 송신될 필요없이, 긴 주기로 송신되는 DCD/UCD를 통해 송신되어도 무방하다.

그리고, 상기 할당 시작 시간은 현 프레임에 포함된 상향링크 맵으로 인해 지시되는 프레임까지의 오프셋을 나타내는 정보이다. 따라서, 상기 할당 시작 시간은 단말이 상향링크 통신을 수행하기 위해 반드시 알아야하는 정보이다, 그리고, 상기 프레임 길이 역시 단말이 통신을 수행하기 위해 반드시 알아야하는 정보이다. 하지만, 상기 단말은 DCD/UCD를 확인한 후에야 비로소 상향링크 통신을 시작한다. 그리고, 상기 단말은 상기 할당 시작 시간 및 상기 프레임 길이 정보없이도 DCD/UCD를 수신할 수 있다. 이는, 상기 프래임 길이는 프리앰블 동기 획득을 통해 알려질 수 있고, DCD/UCD는 하향링크로 전송되기 때문이다. 따라서, 상기 단말은 DCD/UCD를 수신하기 전에 미리 맵을 통해 상기 프레임 길이 및 할당 시작 시간 정보를 수신할 필요가 없으므로, 본 발명에 따른 기지국은 상기 프레임 길이를 DCD/UCD를 통해 송신한다.

상기 '프레임 번호' 및 'DCD/UCD 번호'는 프레임 및 DCD/UCD의 올바른 수신 여부를 확인하기 위해 매 프레임마다 맵을 통해 송신되는 것이 바람직하다. 하지만, 상기 DCD/UCD 번호는 긴 시간 주기로 갱신되기 때문에 상기 프레임 번호 및 DCD/UCD 번호를 전부 송신하지 않고 하위 비트(LSB : Least Significant Bit) 일부만 송신하여도, 단말은 프레임 및 DCD/UCD의 올바른 수신 여부를 확인할 수 있다. 단, 상기 DCD/UCD에서는 상기 DCD/UCD 번호의 모든 비트가 송신된다. 그리고, 본 발명은 상기 프레임 번호의 모든 비트를 주기적으로 송신되도록 하거나 별도의 메시지를 통해 송신되도록 한다. 상기 프레임 번호의 모든 비트가 주기적으로 송신되는 경우, 본 발명은 한 비트의 지시자를 사용하여 프레임 번호의 모든 비트가 송신되는지 또는 일부 하위비트가 송신되는지를 나타내도록 한다.

상기 'CID(Connection ID)'의 크기는, 규격에 명시된 RCID(Reduced CID)를 이용할 경우, 16비트에서 4비트까지 감소 될 수 있다. 하지만, 기존의 맵에서, 상기 RCID를 사용함을 나타내는 RCID type 필드의 위치가 각 IE(Information Element)마다 다르게 설정되어 있기 때문에, 맵 내의 모든 CID에 대해 상기 RCID가 동일하게 적용될 수 없다. 따라서, 본 발명은 상기 RCID type 필드의 위치를 맵의 시작 부분에 위치시킴으로써, 하향링크 맵 및 상향링크 맵 내의 모든 CID를 RCID로 사용한다.

상기 'CRC(Cyclic Redundancy Check)'는 기존에 맵에서 32비트로 설정되어 있으나, 이는 불필요할 정도로 큰 크기이다. 따라서, 본 발명은 CRC에 16비트를 할당하여 오버헤드를 감소시킨다. 상기 'IE 정렬을 위한 예약 필드'는 기존의 맵에서 IE를 바이트 또는 니블(Nibble) 단위로 정렬하기 위해서 추가된 필드이다. 하지만, 현재 단말이나 기지국의 성능 증가로 인해, 상기 IE의 정렬은 필수적 요소가 아니므로, 본 발명은 상기 IE 정렬을 위한 예약 필드를 삭제하여 오버헤드를 감소시킨다.

상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 본 발명은 맵의 일부 정보를 변경함으로써 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 하지만, 상술한 바와 같은 변경이 적용된 맵은 기존 규격에 따르는 단말이 해석할 수 없는 맵이다. 따라서, 본 발명에 따른 맵은 맵 버전 정보를 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 기지국은 맵에 포함된 필드 중 하나를 사용되지 않는 특정 값으로 설정함으로써, 본 발명의 따른 새로운 맵임을 단말에게 알릴 수 있다.

상기 <표 1>을 참조하여 설명한 변경방식이 적용된 맵의 구성 예는 <표 2> 내지 <표 6>에 나타난 바와 같다. <표 2> 내지 <표 6>에서, 본 발명이 적용된 필드들은 'Notes' 열에 별도 설명을 추가하여 표시하였다.

Syntax	Size (bits)	Notes
Revised_DL-UL-MAP()
Revision MAP indicator	2	기존 MAP과 구분하기위해 0b10으로 시작
MAP version index	2	최대 4개의 MAP 구조 지원
Map message length	11
Frame number type	1	0: LSB 8bits, 1: 24 full bits
if(Frame number type == 0){
LSB of Frame number	8	프레임 번호의 하위비트 일부
} else{
Full frame number	24
}
LSB of DCD count	4	full DCD count는 DCD를 통해 전송
LSB of UCD count	4	full UCD count는 UCD를 통해 전송
RCID type	2	기존 맵과 다르게 맵 시작에 위치 CID size type : 16, 12, 8, 4bits
DL IE count	8
for(i=1; i<=DL ID count; i++){
DL-MAP IE
}
while(MAP data remains){
UL-MAP IE
}
if!(byte boundary){
padding nibble	variable
}
}
CRC	16	기존에는 32bits

상기 <표 2>에서, 상기 'Revision MAP indicator' 필드는 기존 규격에서 '0b10'으로 설정되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국은 상기 'Revision MAP indicator' 필드를 '0b10'으로 설정하여 본 발명에 따른 새로운 맵임을 단말에게 알린다. 그리고, 상기 'MAP version index' 필드는 기존 규격과 다른 맵일 경우, 버전을 나타내는 필드로, 기지국은 이를 이용하여 4가지 버전의 서로 다른 맵을 사용할 수 있다. 상기 'Frame number type' 필드는 프레임 번호가 모든 비트인지 하위 비트 일부인지를 나타내는 지시자이다. 따라서, 상기 'Frame number type' 필드가 '1'로 설정된 경우, 'Full frame number' 필드가 사용되고, 상기 'Frame number type' 필드가 '1'로 설정된 경우, '상기 LSB of Frame number' 필드가 사용된다. 상기 'LSB of DCD count'는 DCD 번호의 하위 비트 일부를 포함하며, 상기 'LSB of UCD count'는 UCD 번호의 하위 비트 일부를 포함한다. 상기 'CRC' 필드는 맵의 오류 검사를 위한 16비트의 CRC 코드를 포함한다.

Syntax	Size (bits)	Notes
DL-MAP_IE(){
DIUC	4
if(DIUC == 14){
Extended-2 DIUC dependent IE	variable
} else if(DIUC ==15){
Extended DIUC dependent IE	variable
} else {
if(INC_CID == 1){
N_CID	8
for(n=0; n<N_CID; n++){
RCID_IE()	variable	RCID : 16, 12, 8, 4bits
}
}
Starting offset	10	1차원 할당 자원 시작 인덱스
Duration	10	1차원 할당 자원 길이
Repetition coding indication	2
}
}

상기 <표 3>에서, 상기 'RCID_IE()' 필드는 상기 <표 2>에 나타난 'RCID type' 필드의 설정 값과 대응되는 비트 수의 RCID로 설정된다. 상기 'Starting offset' 필드는 상기 도 2와 같은 1차원 하향링크 자원 구조에서 시작 인덱스 정보를 포함하며, 상기 'Duration; 필드는 해당 단말에게 할당된 1차원 하향링크 자원의 길이 정보를 포함한다.

Syntax	Size (bits)	Notes
HARQ_DL-MAP_IE(){
Extended-2 DIUC	4
Length	8
while(data remains){
Starting offset	10	1차원 할당 자원 시작 인덱스
Mode	4
Sub-burst IE length	8
if(Mode == 0b0000){
DL HARQ Chase sub-burst IE()	8
} else if(Mode == 0b0001){
DL HARQ IR CTC sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b0010){
DL HARQ CC sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b0011){
MIMO DL Chase HARQ sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b0100){
MIMO DL IR HARQ sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b0101){
MIMO DL IR HARQ for CC sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b0110){
MIMO DL STC HARQ sub-burst IE()	variable
}
}
Padding
}

상기 <표 4>에서, 상기 'Starting offset' 필드는 상기 도 2와 같은 1차원 하향링크 자원 구조에서 시작 인덱스 정보를 포함한다. 그리고, 할당된 1차원 하향링크 자원 길이 정보는 상기 각 'sub-burst IE()' 내부에 포함되어 있으며, 이에 대한 구체적인 예는 생략한다.

Syntax	Size (bits)	Notes
UL-MAP_IE(){
RCID IE()	variable	RCID : 16, 12, 8, 4bits
UIUC	4
Duration	10
Repetition coding indication	2
if(AAS of AMC UL Zone){
Slot offset
}
}

상기 <표 5>에서, 상기 'RCID_IE()' 필드는 상기 <표 2>에 나타난 'RCID type' 필드의 설정 값과 대응되는 비트 수의 RCID로 설정된다.

Syntax	Size (bits)	Notes
HARQ_UL-MAP_IE(){
RCID IE()	variable	RCID : 16, 12, 8, 4bits
UIUC	4
Extended-2 UIUC	4
Length	8
while(data remains){
Mode	3
Allocation start indication	1
if(Allocation start indication == 1){
OFDMA symbol offset	8
Subchannel offset	7
}
N Sub-Burst	4
for(i=0; i<N sub-burst; i++){
if(Mode == 0b000){
UL HARQ Chase sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b001){
UL HARQ IR CTC sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b010){
UL HARQ CC sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b011){
MIMO UL Chase HARQ sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b100){
MIMO UL IR HARQ sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b101){
MIMO UL IR HARQ for CC sub-burst IE()	variable
} else if(Mode == 0b110){
MIMO UL STC HARQ sub-burst IE()	variable
}
}
}
Padding
}

상기 <표 6>에서, 상기 'RCID_IE()' 필드는 상기 <표 2>에 나타난 'RCID type' 필드의 설정 값과 대응되는 비트 수의 RCID로 설정된다.

이하 본 발명은 상술한 구조의 맵 및 DCD/UCD를 사용하는 기지국과 단말의 구성 및 동작 절차를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 제어기(302), DCD/UCD 생성기(308), 맵 생성기(310), 부호화 및 변조기(312), 부반송파 매핑기(314), OFDM 변조기(316), RF(Radio Frequency) 송신기(318)를 포함하여 구성된다.

상기 제어기(302)는 통신을 수행하기 위한 전반적인 기능을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어기(302)는 DCD/UCD 송신트리거(Trigger)(304)를 이용하여 상기 DCD/UCD 생성기(308)의 DCD/UCD 출력을 제어한다. 또한, 상기 제어기(302)는 맵 송신트리거(306)를 이용하여 상기 맵 생성기(310)의 맵 출력을 제어한다.

상기 DCD/UCD 생성기(308)는 상기 제어기(302)의 제어에 따라 DCD/UCD를 생성하여 출력한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 DCD/UCD 생성기(308)는 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간 정보를 포함하는 DCD/UCD를 생성한다. 여기서, 상기 기지국 식별 정보는 Operator ID, Secter ID를 의미하며, 상기 할당 시작 시간 정보는 맵이 포함된 프레임과 상기 맵 내의 상향링크 자원할당 정보가 지시하는 프레임 간의 프레임 오프셋 정보를 의미한다.

상기 맵 생성기(310)는 상기 제어기(302)의 제어에 따라 맵을 생성하여 출력한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 맵 생성기(310)는 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD 번호의 하위비트 일부, 16비트 크기의 CRC를 포함하는 맵을 생성한다. 상기 1차원 하향링크 자원할당 정보는 할당 시작 인덱스 및 할당 길이의 두 가지 정보로 이루어진 하향링크 자원할당 정보이다. 그리고, 상기 프레임 번호의 하위비트 일부는 주기적으로 프레임 번호의 모든 비트로 변경될 수 있다. 이 경우, 상기 맵 생성기(310)는 상기 프레임 번호가 하위비트 일부인지 모든 비트인지 나타내기 위해 지시자 비트를 추가하여 상기 프레임 번호 정보를 구성한다. 그리고, 본 발명에 따른 맵은 각 단말과의 연결을 식별하기 위한CID를 RCID 형태로 사용하므로, 상기 맵 생성기(310)는 맵 시작 부분에 맵 내의 모든 CID에 대한 RCID 타입을 정의한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 맵은 상기 <표 2> 내지 상기 <표 6>와 같이 구성된다.

상기 부호화 및 변조기(312)는 제공되는 정보 비트열을 부호화 및 변조하여 복소 심벌(Complex Symbol)로 변환한다. 상기 부반송파 매핑기(314)는 상기 부호화 및 변조기(312)로부터 제공되는 복소 심벌들을 대응되는 부반송파에 매핑한다. 상기 OFDM 변조기(316)는 상기 부반송파 매핑기(314)로부터 제공되는 주파수 축에 매핑된 신호들을 IFFT(Inverser Fast Fourier Transform) 연산을 통해 시간영역 OFDM 심벌로 변환한다. 상기 RF 송신기(318)는 상기 OFDM 변조기(316)로부터 제공되는 신호를 아날로그 RF 대역 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF 수신기(402), OFDM 복조기(404), 부반송파 디매핑기(406), 복조 및 복호기(408), 데이터 분류기(410), DCD/UCD 확인기(412), 맵 확인기(414), 제어기(416)를 포함하여 구성된다.

상기 RF 수신기(402)는 안테나를 통해 수신되는 아날로그 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환하고, 디지털 OFDM 심벌로 변환한다. 상기 OFDM 복조기(404)는 상기 RF 수신기(402)로부터 제공되는 OFDM 심벌을 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파별 신호들로 변환한다. 상기 부반송파 디매핑기(406)는 상기 OFDM 복조기(404)로부터 부반송파별로 제공되는 신호들 중 수신해야할 신호들을 추출한다. 상기 복조 및 복호기(408)는 상기 부반송파 디매핑기(406)으로부터 제공되는 신호들을 복조 및 복호하여 정보 비트열로 복원한다. 상기 데이터 분류기(410)는 상기 복조 및 복호기(408)로부터 제공되는 정보 비트열을 프로세스에 따라 분류한다. 예를 들어, 상기 데이터 분류기(410)는 DCD/UCD와 맵을 분류하여 대응되는 경로로 출력한다.

상기 DCD/UCD 확인기(412)는 기지국으로부터 수신되는 DCD/UCD을 해석하고, 상기 DCD/UCD에 포함된 정보를 상기 제어기(416)로 제공한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 DCD/UCD 확인기(412)는 상기 DCD/UCD를 통해 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간 정보를 확인한다. 여기서, 상기 기지국 식별 정보는 Operator ID, Secter ID를 의미하며, 상기 할당 시작 시간 정보는 맵이 포함된 프레임과 상기 맵 내의 상향링크 자원할당 정보가 지시하는 프레임 간의 프레임 오프셋 정보를 의미한다.

상기 맵 확인기(414)는 기지국으로부터 수신되는 맵을 해석하고, 상기 맵에 포함된 정보를 상기 제어기(416)로 제공한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 맵 확인기(414)는 16비트 크기의 CRC를 이용하여 맵의 오류 여부를 검사한다. 그리고, 상기 맵 확인기(414)는 상기 맵을 통해 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD 번호의 하위비트 일부를 확인한다. 여기서, 상기 1차원 하향링크 자원할당 정보는 할당 시작 인덱스 및 할당 길이의 두 가지 정보로 이루어진 하향링크 자원할당 정보이다. 그리고, 상기 프레임 번호의 하위비트 일부는 주기적으로 프레임 번호의 모든 비트로 대체되어 수신될 수 있다. 이 경우, 상기 맵 확인기(414)는 상기 프레임 번호 정보에 포함된 지시자 비트를 통해 상기 프레임 번호가 하위비트 일부인지 모든 비트인지를 먼저 확인한다. 그리고, 본 발명에 따른 맵에서, 기지국과의 연결을 식별하기 위한 CID는 RCID 형태로 포함되어 있으므로, 상기 맵 확인기(414)는 맵의 시작 부분에 정의된 RCID 타입에 따라 맵 내의 모든 CID를 해석한다.

상기 제어기(416)는 통신을 수행하기 위한 전반적인 기능을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어기(416)는 상기 DCD/UCD 확인기(412) 및 상기 맵 확인기(414)로부터 제공되는 정보들에 따라 원활한 통신을 수행하도록 상기 RF 수신기(402), 상기 OFDM 복조기(404), 상기 부반송파 디매핑기(406), 상기 복조 및 복호기(408) 등을 제어한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵, DCD/UCD 송신 절차를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 기지국은 501단계에서 맵 송신 시점인지 확인한다. 일반적으로, 상기 맵은 프레임의 시작 부분, 정확히 말하면, 프리앰블에 이어 송신된다.

상기 맵 송신 시점이면, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 1차원 하향링크 자원할당 정보를 생성한다. 상기 1차원 하향링크 자원할당 정보는 할당 시작 인덱스 및 할당 길이의 두 가지 정보로 이루어진 하향링크 자원할당 정보이다. 이때, 각 단말과의 연결을 식별하기 위한 CID는 RCID 형태로 사용된다. 따라서, 상기 기지국은 맵의 시작 부분에 맵 내의 모든 CID에 대한 RCID 타입 정보를 정의한다.

이어, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 프레임 번호 및 DCD/UCD 번호의 하위비트 일부를 추출한다. 여기서, 상기 기지국은 경우에 따라 주기적으로 상기 프레임 번호의 모든 비트를 송신할 수도 있다. 이 경우, 상기 기지국은 상기 프레임 번호가 하위비트 일부인지 모든 비트인지 나타내기 위한 지시자 비트를 추가한다.

이후, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 16비트 크기의 CRC를 생성한다. 상기 CRC는 단말의 맵 오류 발생 여부 확인을 위해 사용되는 정보이다.

상기 CRC를 생성한 후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 503단계 내지 상기 507단계에서 생성된 정보들을 포함하는 맵을 송신한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 맵은 상기 <표 2> 내지 상기 <표 6>과 같이 구성된다.

이후, 상기 기지국은 511단계로 진행하여 DCD/UCD를 송신할 프레임인지 확인한다. 일반적으로, 상기 DCD/UCD는 수 초 간격으로 송신된다.

상기 DCD/UCD 송신 프레임이면, 상기 기지국은 513단계로 진행하여 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간 정보를 생성한다. 여기서, 상기 기지국 식별 정보는 Operator ID, Secter ID를 의미하며, 상기 할당 시작 시간 정보는 맵이 포함된 프레임과 상기 맵 내의 상향링크 자원할당 정보가 지시하는 프레임 간의 프레임 오프셋 정보를 의미한다.

이어, 상기 기지국은 515단계로 진행하여 상기 513단계에서 생성된 정보들을 포함하는 DCD/UCD를 송신한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 맵, DCD, UCD 수신 절차를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 단말은 601단계에서 맵이 수신되는지 확인한다. 일반적으로, 상기 맵은 프레임 시작 부분, 정확히 말하면, 프리앰블에 이어 수신된다.

상기 맵이 수신되면, 상기 단말은 603단계로 진행하여 맵에 포함된 16비트 크기의 CRC를 이용하여 상기 맵의 오류 발생 여부를 검사한다.

이후, 상기 단말은 605단계로 진행하여 1차원 하향링크 자원할당 정보를 통해 자신에게 할당된 하향링크 자원영역을 확인한다. 상기 1차원 하향링크 자원할당 정보는 할당 시작 인덱스 및 할당 길이의 두 가지 정보로 이루어진 하향링크 자원할당 정보이다. 이때, 기지국과의 연결을 식별하기 위한 CID는 RCID 형태로 포함되어 있다. 따라서, 상기 단말은 맵의 시작 부분에 정의된 RCID 타입에 따라 맵 내의 모든 CID를 해석한다.

이어, 상기 단말은 607단계로 진행하여 프레임 번호 및 DCD/UCD 번호의 하위비트 일부를 확인함으로써, 프레임을 올바로 수신했는지 확인하여 기 수신한 DCD/UCD 정보를 현재 프레임에 적용 가능한지 확인한다. 여기서, 상기 프레임 번호의 하위비트 일부는 주기적으로 프레임 번호의 모든 비트로 대체되어 수신될 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 상기 프레임 번호 정보에 포함된 지시자 비트를 통해 상기 프레임 번호가 하위비트 일부인지 모든 비트인지를 먼저 확인한다.

맵에 포함된 정보를 모두 확인한 후, 상기 단말은 609단계로 진행하여 DCD/UCD가 수신되는지 확인한다. 일반적으로, 상기 DCD/UCD는 수 초 간격으로 수신된다.

상기 DCD/UCD가 수신되면, 상기 단말은 상기 DCD/UCD를 통해 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 샹향링크 할당 오프셋 정보를 확인한다. 여기서, 상기 기지국 식별 정보는 Operator ID, Secter ID를 의미하며, 상기 할당 시작 시간 정보는 맵이 포함된 프레임과 상기 맵 내의 상향링크 자원할당 정보가 지시하는 프레임 간의 프레임 오프셋 정보를 의미한다.

여기서, 상기 DCD/UCD는 단말이 통신을 수행하기 위해 최소 한번은 수신해야 하며, 상기 단말은 상기 맵 및 상기 DCD/UCD를 통해 획득한 정보들에 따라 기지국과 통신을 수행한다.

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, 광대역 무선통신 시스템에서 맵(MAP)에 포함된 일부 정보를 DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor)로 송신하고, 일부 정보를 삭제 또는 감소시킴으로써, 상기 맵으로 인한 오버헤드(Overhead)를 줄이고 트래픽(Traffic) 전송을 위한 무선 자원을 더 많이 확보할 수 있다.

Claims

광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,

할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트(LSB : Least Significant Bits) 일부, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor) 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 포함하는 맵(MAP)을 생성하는 제1생성기와,

매 프레임마다 상기 맵이 송신되도록 제어하는 제어기와,

상기 맵을 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,

기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간(Allocation Start Time) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 DCD/UCD를 생성하는 제2생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 2항에 있어서,

상기 기지국 식별 정보는,

Operation ID(IDentifier), Sector ID 중 적어도 하나를 포함하는 의미인 것 을 특징으로 하는 장치.
제 2항에 있어서,

상기 제어기는, 수 초 간격으로 상기 DCD/UCD가 송신되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1생성기는,

주기적으로 상기 프레임 번호의 하위비트 일부를 프레임 번호의 모든 비트로 대체하며, 상기 프레임 번호가 하위비트 일부인지 모든 비트인지를 나타내는 지시자 비트를 삽입하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5항에 있어서,

상기 제1생성기는,

상기 맵의 시작 부분에 RCID 타입(Reduced Connection ID Type)을 정의함으로써, 상기 맵에 포함된 모든 CID(Connection ID)들을 RCID 형태로 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제1생성기는,

상기 맵의 오류 검사를 위해 16비트 크기의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 삽입하는 것을 특징으로 하는 장치.

제 7항에 있어서,

상기 제1생성기는, 하기 표와 같은 구성의 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치,

Syntax

Size
(bits)

Notes Revised_DL-UL-MAP() Revision MAP indicator 2 MAP version index 2 최대 4개의 MAP 구조 지원 Map message length 11 Frame number type 1 0: LSB 8bits, 1: 24 full bits if(Frame number type == 0){ LSB of Frame number 8 프레임 번호의 하위비트 일부 } else{ Full frame number 24 } LSB of DCD count 4 LSB of UCD count 4 RCID type 2 CID size type : 16, 12, 8, 4bits DL IE count 8 for(i=1; i<=DL ID count; i++){ DL-MAP IE } while(MAP data remains){ UL-MAP IE } if!(byte boundary){ padding nibble variable } } CRC 16

제 8항에 있어서,

상기 제1생성기는, 하기 표와 같은 구성의 하향링크 맵 정보 요소(DL-MAP_IE : DL MAP Information Element)를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치,

제 8항에 있어서,

상기 제1생성기는, 하기 표와 같은 구성의 HARQ(Hybrid Automatic Reapeat reQuest) 하향링크 맵 정보요소(HARQ_DL-MAP_IE)를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치,

제 8항에 있어서,

상기 제1생성기는, 하기 표와 같은 구성의 상향링크 맵 정보요소(UL-MAP_IE : Uplink MAP Information Element)을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치,

제 8항에 있어서,

상기 제1생성기는, 하기 표와 같은 구성의 HARQ 상향링크 맵 정보요소(HARQ-UL-MAP_IE)을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치,

광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,

기지국으로부터 맵(MAP)을 수신하는 수신기와,

상기 맵을 통하여, 할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor) 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 확인하는 제1확인기와,

상기 제1확인기에서 확인된 정보에 따라 통신을 수행하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 13항에 있어서,

기지국으로부터 수신되는 DCD/UCD를 통하여, 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간(Allocation Start Time) 정보 중 적어도 하나를 확인하는 제2확인기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 14항에 있어서,

상기 기지국 식별 정보는,

Operation ID(IDentifier), Sector ID 중 적어도 하나를 포함하는 의미인 것을 특징으로 하는 장치.
제 13항에 있어서,

상기 제1확인기는,

프레임 번호 정보에 포함된 지시자 비트를 이용하여, 상기 프레임 번호 정보가 하위비트 일부인지 모든 비트인지 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 16항에 있어서,

상기 제1확인기는,

상기 맵 시작 부분에 정의된 RCID 타입(Reduced Connection ID Type)에 따라상기 맵에 포함된 모든 CID(Connection ID)들을 해석하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17항에 있어서,

상기 제1확인기는,

16비트 크기의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용하여 상기 맵의 오류 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 맵(MAP) 송신 방법에 있어서,

할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트(LSB : Least Significant Bits) 일부, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor) 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 포함하는 맵을 생성하는 과정과,

매 프레임마다 상기 맵을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19항에 있어서,

상기 맵을 송신한 후, 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간(Allocation Start Time) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 DCD/UCD를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20항에 있어서,

상기 기지국 식별 정보는,

Operation ID(IDentifier), Sector ID 중 적어도 하나를 포함하는 의미인 것을 특징으로 하는 방법.
제 20항에 있어서,

상기 DCD/UCD는, 수 초 간격으로 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19항에 있어서,

상기 맵을 생성하는 과정은,

상기 프레임 번호의 하위비트 일부를 프레임 번호의 모든 비트로 대체하는 과정과,

상기 프레임 번호가 하위비트 일부인지 모든 비트인지를 나타내는 지시자 비트를 삽입하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23항에 있어서,

상기 맵을 생성하는 과정은,

상기 맵에 포함된 모든 CID(Connection ID)들을 RCID(Reduced CID) 형태로 사용하기 위하여, 상기 맵의 시작 부분에 RCID 타입(RCID Type)을 정의하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 24항에 있어서,

상기 맵을 생성하는 과정은,

상기 맵의 오류 검사를 위해 16비트 크기의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 삽입하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

제 25항에 있어서,

상기 맵은, 하기 표와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 방법,

제 26항에 있어서,

상기 맵에 포함되는 하향링크 맵 정보 요소(DL-MAP_IE : DL MAP Information Element)는, 하기 표와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 방법,

제 26항에 있어서,

상기 맵에 포함되는 HARQ(Hybrid Automatic Reapeat reQuest) 하향링크 맵 정보요소(HARQ_DL-MAP_IE)는, 하기 표와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 방법,

제 26항에 있어서,

상기 맵에 포함되는 상향링크 맵 정보요소(UL-MAP_IE : Uplink MAP Information Element)는, 하기 표와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 방법,

제 26항에 있어서,

상기 맵에 포함되는 HARQ 상향링크 맵 정보요소(HARQ-UL-MAP_IE)는, 하기 표와 같이 구성되는 것을 특징으로 하는 방법,

광대역 무선통신 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서,

기지국으로부터, 할당 시작위치 및 할당길이로 구성된 1차원 하향링크 자원할당 정보, 프레임 번호의 하위비트 일부, DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor/Uplink Channel Descriptor) 번호의 하위비트 일부 중 적어도 하나를 포함하는 맵(MAP)을 수신하는 과정과,

상기 맵을 통하여 확인된 정보에 따라 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 31항에 있어서,

상기 맵을 통하여 확인된 정보에 따라 통신을 수행하는 과정은,

기지국으로부터 수신되는 DCD/UCD를 통하여, 기지국 식별 정보, 프레임 길이 정보, 할당 시작 시간(Allocation Start Time) 정보 중 적어도 하나를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 32항에 있어서,

상기 기지국 식별 정보는,

Operation ID(IDentifier), Sector ID 중 적어도 하나를 포함하는 의미인 것을 특징으로 하는 방법.
제 31항에 있어서,

상기 맵을 통하여 확인된 정보에 따라 통신을 수행하는 과정은,

프레임 번호 정보에 포함된 지시자 비트를 이용하여, 상기 프레임 번호 정보가 하위비트 일부인지 모든 비트인지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 34항에 있어서,

상기 맵을 통하여 확인된 정보에 따라 통신을 수행하는 과정은,

상기 맵 시작 부분에 정의된 RCID 타입(Reduced Connection ID Type)을 확인하는 과정과,

상기 RCID 타입에 따라 상기 맵에 포함된 모든 CID(Connection ID)들을 해석하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서,

상기 맵을 수신한 후, 16비트 크기의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용하여 상기 맵의 오류 검사를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.