KR100551858B1 - 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호송수신방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법은, 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,

상기 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터가 각각의 특성에 따르는 제어 신호를 가지면서 전송될 때, 상기 제어 신호의 수에 해당하는 하향 제어신호 전송 채널들을 통해 상기 제어 신호가 각각 전송되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, MIMO 시스템에서 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드에 대한 정보가 다를 경우 이를 단말기에 전송하는 방법을 제안함으로써, 효율적인 송수신이 가능하도록 하며, 또한, 기존의 HSDPA에서 사용하는 제어 채널과 유사하게 함으로써 기존 기술과의 호환성(backward compatibility)를 만족시킬 수 있으며, 각 안테나로 전송되는 데이터가 하나의 패킷으로 이루어져 있을 때나 여러 개의 패킷으로 이루어져 있을 때나 제한없이 적용될 수 있다.

Description

다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송수신방법{Method for transmitting and receiving data signal in MIMO system}

도 1은 다중 입출력 이동 통신 시스템의 종래 기술의 하나인 Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) 시스템의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 일반적인 HSDPA 시스템의 채널구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 MIMO시스템의 하향 제어 신호 전송 채널을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

22 : HS-DSCH 23 : HS-SSCH

24 : 단말기 ID

본 발명은 다수의 안테나를 송신단과 수신단에서 공히 사용하는 다중 입출력 이동 통신 시스템의 송신단에서 신호를 전송하는 방법에 관한 것이다.

본 기술 분야에서는 다중 입출력 이동 통신 시스템이 단일 안테나 시스템, 즉 단일 안테나 대 단일 안테나 또는 단일 안테나 대 다수 안테나 시스템에 비해 크게 개선된 능력을 달성할 수 있다고 잘 알려져 있으나, 이러한 개선을 달성하기 위해서는 풍부한 산란 환경이 존재하여 다수의 수신 안테나에 도달하는 여러 신호들이 별반 상관되지 않는 것이 바람직하며, 상기 신호들이 어느 정도 상관을 가짐에도 그러한 상관이 무시되는 경우에는 그 성능이 저하되고 능력이 감소된다.

이하 종래의 다중 입출력 이동 통신 시스템(MIMO 시스템)의 일 실시예를 살펴보도록 한다.

도 1은 다중 입출력 이동 통신 시스템의 종래 기술의 하나인 Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하여 다중 입출력 이동 통신 시스템의 종래 기술의 하나인 Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) 시스템의 구성을 살펴보면 다음과 같다.우선 V-BLAST 도 다수의 송/수신 안테나를 포함하는 기술인 다중 입출력 이동 통신 시스템의 일종이므로, 송신단에서 M개의 안테나를 사용하며, 수신단에서 N개의 안테나를 사용한다. 단 이 경우 때 N≥M 이라는 제한이 전제된다.

상기 송신단에서는 송신될 데이터들에 대해 순차적으로 발생하는 데이터들을 각 송신 안테나에서 각각 따로 전송하기 위하여 송신 데이터(11)들에 대해 Vector Encoder(10)를 거치며 (즉 Vector Encoder는 순차적으로 발생되는 데이터들을 각 안테나에서 병렬적으로 전송하기 위해 Serial-to-Parallel 회로를 거치는 것이다) 각 안테나에서 다른 신호들이 전송되도록 한다.

여기서, 상기 각 안테나로 전송되는 데이터의 변조(modulation) 방식 및 채널화 코드의 수는 각각 다르게 설정할 수 있다. 이 때, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드를 말한다.

이것은 다수의 송신 안테나(12)를 사용하는 경우에 별도의 신호 처리나 Space-Time Code를 사용하지 않고 단순히 입력되는 데이터에 대해 다른 안테나에서 각각 다른 신호가 송신되도록 하는 것으로, 다시 말하면 송신단에서는 송신 품질 향상을 위해서 안테나 간의 상관성을 이용하는 별도의 신호처리를 거치지 않는 것이 된다.

즉, 송신단에서는 다수의 안테나를 사용하여 각각 다른 안테나에서 다른 신호를 송신하도록 하고 수신단에서 별도의 알고리즘을 사용해 송신단에서 전송된 신호를 수신단에서 여러 안테나로 수신하여 송신단의 각각 다른 안테나에서 다르게 전송된 신호를 적절히 검출하는 것이다.

도 1에 도시된 수신단의 V-BLAST 수신단의 신호처리기(18)는 바로 M개의 안테나에서 각각 다르게 송신된 신호를 수신단에서 검출하기 위한 신호 처리부를 도시한 것이다.

한편, 상기 V-BLAST 시스템의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. V-BLAST 시스템의 송신단에서는 송신 각 안테나에서 안테나 간의 상관성을 이용하는 별도의 신호 처리나 Space-Time Code 같은 다이버시티 전송 기법을 사용하지 않고 단순히 입력되는 데이터에 대해 다른 안테나에서 각각 다른 신호가 송신되도록 한다.

이 때, 각 안테나마다 변조 또는 OVSF 코드와 같은 채널화 코드의 수 등은 다르게 설정할 수 있다,

즉, 송신단 안테나에서 전송되는 하향 링크(down link)의 채널 상태를 알고 있다면, 채널 상태가 좋은 안테나에 대해서는 QAM 변조방식과 높은 코딩율(coding rate)의 데이터를 보내기 위하여 많은 OVSF 코드를 사용하여 전송할 수 있으며, 이에 반해 채널 상태가 좋지 않다면, QPSK 변조방식과 낮은 코딩율의 데이터를 적은 수의 OVSF 코드를 사용하여 전송하게 된다.
상기 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Function) 코드는 트리 구조의 직교코드들의 세트로부터 유도된 확산 코드들의 세트로 IMT-2000/ULTRA 시스템을 채널화하기 위해 사용되는 코드이다.

결국, 상기 송신단에서는 앞서 설명한 바와 같이 단순히 각각 다른 안테나에서 각각의 다른 신호가 각각의 변조 또는 OVSF 코드 수를 다르게 하여 전송되도록 처리 하며, 수신단에서 각각 송신 안테나에서 다르게 전송된 신호를 적절한 신호처리를 통해 검출한다.

또한, 상기 수신단에서의 적절한 신호처리를 설명하면, 특정 송신 안테나에서 송신된 신호를 검출할 때 다른 송신 안테나에서 송신된 신호를 간섭 신호로 취급하여 수신단의 수신 어레이 안테나의 웨이트 벡터를 각 송신 안테나에서 송신된 신호 각각에 대해서 계산함과 동시에 먼저 검출된 신호의 수신단에서의 영향을 제거하는 벙법을 사용한다. 이와 아울러 각 송신 안테나에서 송신된 신호들 중 신호 대 간섭 잡음비가 큰 순서대로 검출하도록 하는 방법도 사용한다.

상기와 같이 각 송신 안테나마다 변조 및 코딩율, OVSF 수가 다를 경우에는 이에 대한 정보를 하향 링크를 통해서 단말기에 전송해야 한다.

기존의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 시스템에서는 HS-SCCH(HSDPA-Shared Control Channel)를 통하여 상기 정보를 전송한다. 그러나, 상기 HSDPA의 경우, MIMO시스템과 같이 다수의 송수신 안테나 시스템 구성을 가정하 지 않기 때문에 안테나 하나에 대한 정보만 하나의 HS-SCCH를 통하여 전송하면 된다.

이에 반해 MIMO시스템의 경우에는 다수의 송신 안테나마다 변조, 코딩율, OVSF 코드 수 등을 다르게 설정할 수 있기 때문에 각 안테나에 대한 각각의 제어 신호가 필요하게 된다.

본 발명은 MIMO시스템에 있어서, 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드 등에 대한 정보가 다를 경우 이에 대한 각각의 제어 신호를 다수의 제어 채널을 통해 단말기에 전송하는 방법을 제안함으로써, 효율적인 송수신이 가능하도록 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어 신호 전송방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법은, 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,

상기 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터가 각각의 특성에 따르는 제어 신호를 가지면서 전송될 때, 상기 제어 신호의 수에 해당하는 하향 제어신호 전송 채널들을 통해 상기 제어 신호가 각각 전송되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하향 제어신호 전송 채널들은 각 채널에 특정의 단말기 ID가 동일하게 스크램블링되어 전송됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 특정의 단말기는 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 소정의 데이터를 수신하도록 지정된 특정의 수신단 임을 특징으로 한다.

또한, 상기 각각의 하향 제어신호 전송 채널들에 있어 상기 특정의 단말기 ID가 스크램블링된 부분을 포함한 필드에 대해 필요한 정보만을 새로 조합하여 각각의 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 신호는 각 송신 안테나에서의 서로 다른 변조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수, 재전송에 대한 제어 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드임을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 수신방법은, 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,

서로 다른 2 이상의 제어신호가 하향 제어신호 전송 채널들에 의해 상기 다수의 수신 안테나를 통해 수신되어 데이터 신호에 대한 제어 정보를 인코딩하는 단계; 상기 다수의 수신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터 신호를 수신하는 단계와; 상기 제어 신호 채널에 대응되는 상기 데이터 신호를 해당 제어 정보를 가지고 디코딩하는 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하향 제어신호 전송 채널들을 통하여 수신되는 제어신호는 동일한 코드를 사용하여 스크램블을 푸는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동일한 코드는 상기 수신장치의 특정한 단말기 ID이며, 상기 제어 신호는 각 수신 안테나에서의 서로 다른 복조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수, 재전송에 대한 제어 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드임을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 종래의 고속 순방향 패킷 접속 방식 (High Speed Downlink Packet Access : 이하 'HSDPA') 시스템 및 상기 시스템의 채널 구조를 살펴보도록 한다.

상기 HSDPA는, 차세대 비동식 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System, 이하 'UMTS')통신시스템에서 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 순방향 데이터 채널인 HSDPA 하향 공유 채널(HSDPA-Downlink Shared Channel : 이하 'HS-DSCH')과 이와 관련된 제어 채널 즉, HSDPA 공유 제어 채널(HSDPA-Shared Control Channel : 이하 'HS-SCCH')들을 포함한 데이터 전송방식을 총칭한다.

이러한 상기 HSDPA는 기존의 패킷 데이터(packet data) 서비스를 빠르게 제공할 뿐만 아니라, 음성을 인터넷 프로토콜 패킷으로 변경하여 제공하는 서비스에 대해서도 빠르게 제공할 수 있으며, 이를 위해서는 여러 기능 즉, 적응적 변조방식 및 코딩(Adaptive Modulation and coding : 이하 'AMC'), 혼합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission Request : 이하 'HARQ') 등이 요구되는데 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 AMC는 단말기에서 수신된 신호특성(Signal Quality)과 채널 조건(Channel Condition) 등에 따라 전송되는 신호의 변조(modulation)와 코딩율(coding rate)을 변경하는 방법이다. 즉, 기지국과 가까운 단말기에 대해서 는 보다 높은 변조 및 코딩율을 할당하고, 기지국과 거리가 먼 단말기에 대해서는 보다 낮은 변조 및 코딩율을 할당하는 방법이다. 이는 전송하고자 하는 데이터 양과 무선 환경에 따라 송신측에서 데이터의 변조와 코딩 방식을 변화하는 방식으로, 현재 사용하고 있는 변조방식은 4, 16 QAM이다.

또한, 상기 HARQ에는 두 가지 방식이 있다. 하나는 Chase combining 방식이고, 다른 하나는 IR(Incremental Redundancy) 방식이다. 이는 수신 데이터에 오류가 있을 경우 재전송하는 ARQ 기능에 FEC(Forward Error Correction) 기능을 포함한 방식으로 HSDPA에서 고려하고 있는 ARQ 방식은 IR 방식이다.

상기 이러한 기술들을 적용하기 위하여 HSDPA 시스템은 HS-DSCH 채널 외에 추가적으로 제어 채널(Control Channel)들을 고려할 수 있으며, 이러한 제어채널 들로는 HSDPA의 제어 메시지를 전달하기 위한 채널 즉, HS-SCCH 채널을 포함하여야 한다.

도 2는 일반적인 HSDPA 시스템의 채널구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 참조번호 21은 순방향 공통채널(Downlink Shared Channel : 이하 'DSCH')의 타임 슬롯 포맷(time slot format)에서 한 타임 슬롯을 나타낸다.

일반적인 HSDPA 시스템의 채널구조는 HSDPA 하향 공유 채널인 HS-DSCH(22)과 이와 관련된 제어 채널 즉, HSDPA 공유 제어 채널인 HS-SCCH(23)로 구성된다. 이러한 순방향 채널 HS-DSCH(22)와 HS-SCCH(23)는 slot boundary가 맞추어진 상태로 전송되지 않고, 상기 HS-SCCH(23)는 항상 HS-DSCH(22)와 1 slot 만 겹쳐서 전송 이 이루어진다. 따라서, 상기 HS-SCCH(23) 3 slot 중 뒤의 1 slot과 상기 HS-DSCH(22) 3 slot 중 앞의 1 slot 만이 중첩되어 전송되는 것이며, 결국 항상 HS-SCCH(23)가 HS-DSCH(22)보다 먼저 전송된다.

또한, 상기 HS-DSCH(22)는 현재 비동기 부호분할 다중 접속 시스템에서 사용되는 DSCH가 그대로, 또는 변형되어 사용될 수 있으며, 상기 HSDPA 서비스 데이터를 전송하기 위해 사용되는 채널이다. 상기 HS-DSCH(22)을 통해서는 순수한 데이터들만 전송되며 반면에 상기 HS-SCCH(23)는 상기 HS-DSCH(22)에 대한 제어 신호를 전송하는 채널이다.

결국, 상기와 같은 HSDPA 시스템에서는 상기 AMC 방식 적용에 의해 결정되는 변조 및 코딩율에 대한 정보 즉, 상기 제어 신호를 HS-SCCH(23) 채널을 통하여 전송한다.

여기서, 상기 제어 신호는 채널화 코드, 변조 방식, 전송되는 패킷의 크기, 수신 오류시의 재전송에 대한 정보, 각 단말기의 구분을 위한 정보 등을 의미하며, 이는 상기 HS-SCCH(23)에 실려서 하향 링크로 전송된다.

상기 기지국이 특정의 단말기에 대해 상기 제어 신호를 HS-SCCH(23)를 통해 전송하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 기지국은 각 HSDPA시스템의 사용자 즉, 단말기에게 다수개의 HS-SCCH(23)를 할당하고, 상기 각 단말기는 상기 할당된 다수개의 HS-SCCH(23)를 모니터링 한다. 일반적으로 종래의 HSDPA시스템에 있어서 각각의 단말기에 대해 4개 이하의 HS-SCCH(23)를 할당한다.

이후 기지국에서 특정의 단말기에게 데이터 전송이 필요하면 먼저 상기 데이터에 대한 제어 신호를 상기 할당된 다수개의 HS-SCCH 중의 하나의 HS-SCCH에 상기 특정의 단말기에 대한 단말기 ID(24)를 스크램블링하여 전송한다.

이에 상기 특정 단말기는 자신의 단말기 ID(24)를 확인하여 자신에게 할당된 1개의 HS-SCCH(23)의 제어 신호를 받게 되는 것이다.

결국 상기와 같이 상기 특정 단말기가 자신에게 할당된 1개의 HS-SCCH(23)의 제어 신호를 받게 되면, 이에 대응되어 HS-DSCH(22)를 통해 상기 HS-SCCH(23) 보다 2 slot 늦게 전송되는 데이터를 전송 받게 되는 것이다.

그러나, 상기 HSDPA의 경우, MIMO시스템과 같이 다수의 송수신 안테나 시스템 구성을 가정하지 않기 때문에 안테나 하나에 대한 정보만 HS-SCCH(23)를 통하여 전송하면 되는 것이므로, 이는 상기 MIMO시스템에는 적용될 수 없는 것이다.

이에 대해 본 발명은 다수의 안테나를 송신단과 수신단에서 공히 사용하는 다중 입출력 이동 통신 시스템 즉, MIMO 시스템에 관한 것으로 다수의 송신 안테나에서 각각 전송되는 데이터에 대해 개별적으로 적용되는 변조 및 코딩율 등의 제어정보를 하나 또는 다수개의 채널을 통해 송부하는 방식에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 있어서 우선 M개의 송신 안테나, N개의 수신 안테나(단, M≤N)를 가진 MIMO 시스템을 가정한다.

아울러 본 발명에서 가정하는 시스템은 신호를 송신단에서 전송하는데 있어 서 각 안테나마다 전송되는 패킷에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙여서 각각 전송되거나, 하나의 CRC가 있는 패킷이 여러 개의 안테나로 나뉘어 전송되는 경우를 고려한다. 여기서, CRC는 데이터전송 과정에서 발생하는 오류를 검출하기 위하여 순환 2진 부호를 사용하는 방식을 말한다.

본 발명에 의한 MIMO 시스템의 장치는 도 1에 도시된 MIMO 시스템 장치와 거의 같은 구성을 하고 있으며, 종래의 MIMO 시스템과 구별되는 점은 다수의 송신 안테나마다 변조방식, 코딩율(coding rate), OVSF 코드 수 등의 제어 신호를 다르게 설정하여 전송하는 경우 이를 위해 특정한 제어 채널을 이용한다는 점이다.
즉, 각각의 송신 안테나가 변조방식과 코딩율, OVSF 코드의 수를 달리하여 신호를 송신하고, 각각의 송신 안테나가 송신하는 신호에 따라 서로 다른 제어 신호를 전송하기 위하여 제어 채널을 이용한다는 점이다.
상기 제어 신호란, 채널화 코드, 변조 방식, 전송되는 패킷의 크기, 수신 오류시의 재전송에 대한 정보, 각 단말기의 구분을 위한 정보 등을 포함하는 것으로, 송신 안테나의 신호 성질에 따라 다른 내용의 제어신호가 제어 채널을 통해 전송되어야 수신 안테나가 이를 이용하여 수신되는 신호의 처리를 할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 MIMO시스템의 하향 제어 신호 전송 채널을 도시한 도면이다.

상기 MIMO 시스템에 있어 소정의 데이터를 전송하기 위해 M개의 송신 안테나와, N개의 수신 안테나를 사용하는 경우, 상기 송신단에서는 송신될 데이터 즉, 순차적으로 발생하는 데이터들을 각 송신 안테나에서 각각 따로 전송하기 위하여 상기 송신 데이터들에 대해 Vector Encoder를 거쳐 M개의 데이터로 나누며 이를 각각의 안테나를 통해 전송하게 된다.

여기서, 상기 각 송신 안테나로 전송되는 데이터의 변조(modulation) 방식 및 채널화 코드의 수, 오류 전송시의 재전송 등의 제어 신호는 각각 다르게 할당할 수 있으며, 상기 제어 신호를 하향 링크를 통해 전송함에 있어서 하나 또는 여러 개의 제어 채널이 필요하게 된다.

즉, 각각의 송신 안테나를 통해 전송되는 상기 제어 신호가 모두 동일한 경 우에는 하나의 제어 채널을 통해 이를 전송할 수 있지만, 그렇지 않은 경우에는 여러 개의 제어 채널이 필요한 것이다.

이 때 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드를 말한다.

또한, 상기 송신 안테나마다 변조방식 및 OVSF 코드 수는 기지국의 스케줄러에서 결정된다. 여기서, 상기 각 송신 안테나는 서로 다른 변조 방식 및 OVSF 코드 수를 가질 수 있으며, 각 송신 안테나에 의해 전송되는 데이터에 각각의 상기 CRC를 붙여서 전송할 경우에는 수신단에서 제어신호에 포함되는 수신 오류시의 재전송에 대한 정보를 이용하여 오류 여부를 확인하고 각 송신 안테나 별로 재전송 여부를 달리 적용 한다.

즉, 상기 송신 안테나 별로 변조방식 정보 및 OVSF 코드 수, 송신 블록의 크기, 재전송 정보 등과 같은 제어 신호를 단말기로 전송하는 것이 필요하다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에서는 상기 HSDPA시스템의 하향 제어 신호 전송을 위해 사용하는 HS-SCCH를 이용하는 것과 유사하게 전송하며, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 하나 또는 다수개의 하향 제어신호 전송 채널(이하 HS-SCCH )(23)를 이용하여 전송하게 된다.

즉, 이는 종래의 HSDPA시스템의 하향 제어 신호 전송에서 모니터링 하는 다수개의 HS-SCCH(23) 중에서 1개를 사용하던 방식에서 안테나 별로 전송해야 할 데이터가 더 필요한 경우 즉, 다수개의 송신 안테나를 사용하는 MIMO시스템의 경우 한 사용자에게 모니터링 중인 나머지 HS-SCCH(23) 중 필요한 수 만큼 더 사용하는 것이며, 이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

MIMO시스템에 있어서 데이터 전송시 앞서 설명한 바와 같이 상기 데이터들을 각 송신 안테나에서 각각 따로 전송하기 위하여 상기 데이터들에 대해 Vector Encoder를 거쳐 M개의 데이터로 나누며 이를 각각의 안테나를 통해 전송하게 된다.

이에 따라 각각의 송신 안테나에서 전송되는 각각의 데이터에 의해 그 제어정보가 다르게 할당될 수 있게 되는 것이며, 결국 상기 데이터 전송에 따른 제어 신호를 단말기에 전송함에 있어 다수개의 HS-SCCH(23) 중에서 1개에만 단말기 ID를 스크램블링해서 보내는 HSDPA시스템과는 달리 본 발명에 있어서는 각기 구별되는 제어 신호를 전송해야 하는 만큼의 HS-SCCH(23)가 필요하게 되는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 종래의 HSDPA시스템에서 모니터링 하고 있던 HS-SCCH(23) 중 상기 구별되는 제어 신호의 숫자 만큼의 HS-SCCH(23)를 더 사용하는 것이며, 상기 모니터링 하고 있던 HS-SCCH를 더 사용하기 위해서 단말기 ID를 다수의 HS-SCCH(23)에 동일하게 스크램블링하여 전송하게 되는 것이다.

즉, 1개의 HS-SCCH(23)를 통해 제어 신호를 전송하는 경우는 종래의 HSDPA 방식과 같은 코드 구조로 전송하며, 2개 이상의 HS-SCCH(23)을 통해 각기 다른 제어 신호를 전송하는 경우에도 상기 2개 이상의 HS-SCCH(23)에 동일한 단말기 ID를 스크램블링하여 전송하는 것 이외에는 종래의 HSDPA 방식과 같은 코드 구조로 전송한다.

다만, 상기 2개 이상의 HS-SCCH(23)를 통해 각기 다른 제어 신호를 전송하는 경우에는 단말기 ID(24)가 스크램블링되는 부분을 포함한 채널의 영역에 대해 필요한 정보를 새로 조합해서 상기 각각의 제어 신호를 보낼 수도 있는 것이다.
즉, 앞서 언급한 제어신호에 포함되는 다양한 정보중에서 필요한 내용만을 조합하여 단말기 ID(24)가 스크램블링되는 부분에 포함하여 제어신호로 보낼 수 있는 것이다.

MIMO시스템에서 본 발명에 의해 기지국이 특정의 단말기에 대해 상기 제어 신호를 HS-SCCH를 통해 전송하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 기지국은 각 단말기에게 다수개의 HS-SCCH(23)를 할당하고, 상기 각 단말기는 상기 할당된 다수개의 HS-SCCH(23)를 모니터링 한다. 일반적으로 종래의 HSDPA시스템에 있어서 각각의 단말기에 대해 4개 이하의 HS-SCCH(23)를 할당한다. 그러나, 이것은 하나의 실시예로서 상기 단말기가 모니터링하는 HS-SCCH(23)의 숫자가 4개로 한정되는 것은 아니다.

이후 기지국에서 특정의 단말기에게 데이터 전송이 필요하면, 먼저 상기 데이터에 대한 제어 신호를 전송하게 된다. 이 때 상기 데이터의 전송은 다수개의 송신 안테나를 통해 이루어 지며, 앞서 설명한 바와 같이 이 경우 각각의 송신 안테나별로 이에 대한 제어 신호가 다르게 할당될 수 있는 것이다.

예컨데 상기 송신 안테나 별로 2개 이상의 구별된 제어 신호를 전송해야 할 경우에는 상기 단말기가 모니터링하고 있는 다수개의 HS-SCCH(23) 중 그에 해당하는 숫자 만큼 즉, 구별된 제어 신호의 개수 만큼의 HS-SCCH(23)를 선택하여, 상기 선택된 HS-SCCH(23)에 상기 특정의 단말기에 대한 단말기 ID(24)를 스크램블링하여 전송하게 된다.

즉, 2개 이상의 HS-SCCH(23)을 통해 각기 다른 제어 신호를 전송하는 경우에도 상기 2개 이상의 HS-SCCH(23)에 상기 특정 단말기에 대한 동일한 단말기 ID(24)를 스크램블링하여 전송하는 것 이외에는 종래의 HSDPA 방식과 같은 코드 구조로 전송하는 것이다.

다만, 이 경우 동일한 단말기 ID(24)가 스크램블링되는 부분을 포함한 채널의 영역에 대해 필요한 정보를 새로 조합해서 상기 각각의 제어 신호를 보낼 수도 있다.

이를 통해 결국 상기와 같이 상기 특정 단말기가 자신에게 할당된 다수개의 HS-SCCH(23)의 제어 신호를 받게 되면, 이에 대응되어 다수개의 송신 안테나로 HS-DSCH(22)를 통해 상기 HS-SCCH(23) 보다 2 slot 늦게 전송되는 데이터를 전송 받게 되는 것이다.

또한, 다수개의 송신 안테나를 이용하더라도 1개의 제어 신호만 필요한 경우에는 1개의 HS-SCCH(23)를 통해 제어 신호를 전송하게 되고, 이 때는 종래의 HSDPA 방식과 같은 코드 구조로 전송함으로써 기존 기술과의 호환성(backward compatibility)를 완전히 만족시킬 수 있게 되어, 결국 이 경우는 도 2에 도시된 HS-SCCH와 동일한 형태가 되는 것이다.

다음으로는 본 발명에 의한 MIMO시스템에서의 데이터 수신 방법을 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 MIMO 시스템의 수신단은 다수의 수신 안테나 및 데이터 신호를 디코딩(decoding)하는 디코딩부와, 멀티플렉서 등으로 구성되어 있으며 이를 통해 최초 전송된 데이터를 검출하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 경우에는 상기 데이터 신호를 수신하기 전에 이에 따른 제어 신호를 미리 수신하게 되는데 그 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다. 즉, 상기 수신단에서는 모니터링 하고 있는 기지국에서 송신된 HS-SCCH들을 각 수신단에 할당된 특정의 단말기 ID로 각각 디스크램블링 하며, 이때 얻게 되는 각 HS-SCCH의 패스 메트릭(path metric)을 검사하여 일정 수준의 문턱값 이하일 경우 이를 자신의 ID로 스크램블링되어 전송된 HS-SCCH로 인식한다. 이때 자신의 ID로 전송된 HS-SCCH로 인식된 HS-SCCH는 송신측과 약속된 조합의 제어신호를 디코딩하는 것이다.

이하 본 발명에 의한 데이터 수신 방법을 좀 더 상세히 설명하면, 이는 서로 다른 2 이상의 제어신호가 하향 제어신호 전송 채널들에 의해 상기 다수의 수신 안테나를 통해 수신되어 데이터 신호에 대한 제어 정보가 입력되는 단계와, 상기 다수의 수신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터 신호를 수신하는 단계와, 상기 제어 신호 채널에 대응되는 상기 데이터 신호를 해당 제어 정보를 가지고 디코딩하는 단계를 포함하여 이루어 진다.

이 때, 상기 제어신호 채널들 즉, HS-SCCH를 통하여 수신되는 제어신호는 동일한 코드를 사용하여 스크램블을 푸는데, 여기서 상기 동일한 코드는 상기 수신장치의 특정한 단말기 ID이다.

또한, 상기 제어 신호는 각 수신 안테나에서의 서로 다른 복조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수, 재전송에 대한 제어 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어 신호 전송방법에 의하면, MIMO 시스템에서 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드에 대한 정보가 다를 경우 이를 단말기에 전송하는 방법을 제안 함으로써, 효율적인 송수신이 가능하도록 한다.

또한, 기존의 HSDPA에서 사용하는 제어 채널과 유사하게 함으로써 기존 기술과의 호환성(backward compatibility)를 만족시킬 수 있으며, 각 안테나로 전송되는 데이터가 하나의 패킷으로 이루어져 있을 때나 여러 개의 패킷으로 이루어져 있을 때나 제한 없이 적용될 수 있다.

Claims (9)

1. 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,

   상기 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터가 각각의 특성에 따르는 제어 신호를 가지면서 전송될 때, 상기 제어 신호의 수에 해당하는 하향 제어신호 전송 채널들을 통해 상기 제어 신호가 각각 전송되는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하향 제어신호 전송 채널들은 각 채널에 특정의 단말기 ID가 동일하게 스크램블링되어 전송됨을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 특정의 단말기는 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 소정의 데이터를 수신하도록 지정된 특정의 수신단 임을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 각각의 하향 제어신호 전송 채널들에 있어 상기 특정의 단말기 ID가 스크램블링된 부분을 포함한 필드에 대해 필요한 정보만을 새로 조합하여 각각의 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어 신호는 각 송신 안테나에서의 서로 다른 변조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수, 재전송에 대한 제어 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드임을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 송신방법.
6. 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,

   서로 다른 2 이상의 제어신호가 하향 제어신호 전송 채널들에 의해 상기 다수의 수신 안테나를 통해 수신되어 데이터 신호에 대한 제어 정보를 인코딩하는 단계;

   상기 다수의 수신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터 신호를 수신하는 단계와;

   상기 제어 신호 채널에 대응되는 상기 데이터 신호를 해당 제어 정보를 가지고 디코딩하는 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 수신방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 하향 제어신호 전송 채널들을 통하여 수신되는 제어신호는 동일한 코드를 사용하여 스크램블을 푸는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 수신방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 동일한 코드는 상기 수신장치의 특정한 단말기 ID인 것을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 수신방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 제어 신호는 각 수신 안테나에서의 서로 다른 복조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수, 재전송에 대한 제어 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드임을 특징으로 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 데이터 신호 수신방법.

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