3GPP2 TSG-C WG3에서는 지난 7월 회의에서 3G 진화 시스템의 기본틀이 합의되었고, 이에 기반한 많은 요소 기술 개선 방안들이 2007년 1월 회의에서 결정되었다. 요소 기술 개선 방안으로 논의된 기술들은 다중 안테나 기술, 부분 주파수 재사용(FFR:Fractional Freqeuncy Reuse), 방송 지원, VoIP의 효율적 지원을 위한 그룹 자원 할당, 제어채널 상세 설계와 같은 부분들이다. 그 중 이번 회의에서 Huawei, Motorola, Nortel, Qualcomm, RITT, Samsung, ZTE 7개사가 합의하여 기고문을 발표하고 채택된 VoIP의 효율적 지원을 위한 그룹 자원 할당에 대해 설명하고자 한다.

그룹자원할당(GRA)

그룹자원할당(GRA:Group Resource Allocation)은 시간과 주파수를 공유하는 VoIP 단말들의 그룹을 효율적으로 관리하기 위하여 비트맵(bitmap)을 사용하여 제어채널을 구성한다. 한 그룹의 단말들은 하나의 제어채널에 의해 자원을 할당 받으므로 기지국으로부터 경로손실이 유사한 단말들을 하나의 그룹으로 설정한다. 그림 1은 그루핑의 예제로 12개의 단말들이 경로 손실에 따라 3개의 그룹으로 나누었다.

<그림 1> 단말 그룹핑 예

기지국은 각 그룹에 시간 주파수 자원을 할당하고, 할당된 시간 주파수 자원은 GRA 비트맵 제어채널을 사용하여 그룹내 사용자들에게 배분된다. 그림 2는 시간영역에서 본 그룹 자원 할당의 예이다. Super frame내에 24개의 프레임이 존재하고 VoIP 프레임이 2개의 프레임으로 구성된다고 가정할 때 푸른색으로 그룹에 할당된 자원이 표시되었고, 그룹은 3개의 부그룹(sub group)으로 나누어졌다. HARQ 전송중 첫번째 sub-packet이 전송되는 위치에 따라 부그룹을 구별하였다.

<그림 2> 그룹 자원할당의 예

비트맵 제어채널은 2개의 비트맵으로 구성된다.

- 단말 존재 여부 비트맵

- 자원할당량 또는 패킷 포맷 비트맵

단말 존재 비트맵은 각 VoIP 프레임 내에 어떤 단말들이 서비스 되는지를 알려준다. 비트맵의 각 비트 위치는 각 단말에 맵핑되어 있어 비트가 1이면 해당 단말이 active 상태이고 0이면 inactive상태인지를 알려준다. 비트가 1인 단말들은 그룹에 할당된 자원의 시작부분부터 순서대로 자원을 할당 받은 것으로 해석한다.

자원할당량 또는 패킷 포맷이 변경될 수 있으므로 두번째 비트맵을 이용하여 알려준다. 예를 들면 패킷 포맷으로는 QPSK or 16QAM을 사용하는 경우를 들 수 있으며 0인 경우 QPSK, 1인 경우 16QAM을 나타낸다. 두번째 비트맵은 첫번째 비트맵(단말존재 비트맵)중 1의 비트수 만큼만 할당하면 된다.

결론

음성 서비스 지원은 3G 진화 표준에 있어서도 여전히 가장 중요한 서비스의 하나로, 그룹자원할당(GRA:Group Resource Allocation)은 VoIP 단말을 비트맵을 사용하여 효과적으로 제어한다. 앞서 소개한 그룹내 할당된 자원을 비트맵을 사용하여 효율적으로 관리하는 기술외에도 그룹간에 할당된 자원을 효율적으로 공유하는 기술, 지속적인 자원할당(persistent resource allocation) 시 inactive 구간을 다른 단말에게 중첩 할당하는 기술 등이 합의안에 포함되었고, 2007년 1월 회의에서 채택되었다.