KR100643740B1 - 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서기지국 구분을 위한 파일럿 코드 패턴 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서기지국 구분을 위한 파일럿 코드 패턴 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신시스템에서 기지국 구분을 위한 파일럿 코드 패턴 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기지국 장치는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 코드 세트를 결정하는 파일럿 코드 패턴 결정기와, 소정 프레임 셀에 매핑된 파일럿 심볼을 상기 결정된 코드 세트에 따라 해당 확산코드로 확산하고, 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하여 출력하는 제1확산기와, 상기 소정 프레임 셀에 매핑된 데이터 심볼들을 상기 확산코드들중 상기 파일럿 확산에 사용된 상기 확산코드를 제외한 나머지 확산코드들로 확산하여 출력하는 제2확산기와, 상기 제1확산기로부터의 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 매핑기와, 상기 매핑기로부터의 신호들을 역 고속 푸리에 변환하는 IFFT(Fast Fourier Transform)기를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 파일럿에 대해서도 데이터와 동일하게 확산을 하기 때문에 송신 장치의 구현이 용이하다. 또한, 파일럿 도약(hopping) 패턴뿐만 아니라, 상기 파일럿의 확산 코드에 따른 기지국 구별이 가능한 이점이 있다.
파일럿 패턴 세트, 직교 코드, 코드 분할 다중화

Description

직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서 기지국 구분을 위한 파일럿 코드 패턴 송수신 장치 및 방법{APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING PILOT CODE PATTERN FOR DISTINGUISH BASE STATION IN COMMUNICATION SYSTEM USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SCHEME AND METHOD THEREOF}
도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에 따른 생성 가능한 모든 파일럿 패턴을 도시하는 도면.
도 2는 OFDMA-CDM 시스템에서 시간-주파수 자원 분할 방법을 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일럿 매핑 규칙을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파일럿 매핑 규칙을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파일럿 매핑 규칙을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 송신 장치의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 수신 장치의 구조를 도시하는 도면.
도 8은 상기 도 7의 기지국 검출기의 상세 구성을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 기지국 장치의 송신 절차를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 단말 장치의 수신 절차를 도시하고 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 기지국 장치가 파일럿을 매핑하기 위한 절차를 보여주는 도면.
도 12는 본 발명의 실제 적용예 따른 파일럿 매핑 절차를 보여주는 도면.
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국 구분을 위한 파일럿 패턴을 송수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적인 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하, 'OFDM'이라 한다) 통신 시스템에서 송신기, 즉 기지국(BS; Base Station)은 수신기, 즉 단말기로 파일럿 서브 캐리어(이하 '파일럿 채널'이라 칭하기로 한다) 신호들을 송신한다. 상기 기지국은 데이터 서브 캐리어(이하 '데이 터 채널'이라 칭하기로 한다) 신호들을 송신함과 동시에 상기 파일럿 채널 신호들을 동시에 송신한다. 여기서, 상기 파일럿 채널 신호들을 송신하는 이유는 동기 획득(synchronization acquisition)과 채널 추정(channel estimation) 및 기지국 구분을 위해서이다.
최근 유무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 사용되고 있는 상기 OFDM 방식은 복수 반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 채널(sub-channel)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조(MCM; Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.
이와 같은 다중 반송파 변조 방식을 적용하는 시스템은 1950년대 후반 군용 고주파 라디오(HF radio)에 처음 적용되었으며, 다수의 직교하는 서브 캐리어를 중첩시키는 상기 OFDM 방식은 1970년대부터 발전하기 시작하였으나, 다중 반송파간의 직교 변조 구현의 난해함으로 인해 실제 시스템 적용에는 한계가 있었다.
그러나, 1971년 Weinstein 등이 상기 OFDM 방식을 사용하는 변복조는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 효율적으로 처리가 가능함을 발표하면서 OFDM 방식에 대한 기술개발이 급속히 발전했다. 또한, 보호구간(guard interval)의 사용과 시클릭 프레픽스(cyclic prefix) 보호구간 삽입 방식이 알려지면서 다중경로 및 지연 확산(delay spread)에 대한 시스템의 문제점을 다소 해소시키게 되었다.
이에 따라, 상기 OFDM 방식 기술은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting; DAB)과 디지털 텔레비젼, 무선 근거리 통신망(WLAN; Wireless Local Area Network) 그리고 무선 비동기 전송 모드(WATM; Wireless Asynchronous Transfer Mode) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되어지고 있다. 즉, 상기 OFDM 방식은 하드웨어적인 복잡도(Complexity)로 인하여 널리 사용되지 못하다가 최근 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)과 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform; 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)을 포함한 각종 디지털 신호 처리 기술이 발전함으로써 실현 가능해졌다.
상기 OFDM 방식은 종래의 주파수 분할 다중(FDM; Frequency Division Multiplexing) 방식과 유사하나 무엇보다도 다수개의 서브 캐리어들간의 직교성(Orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있으며, 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi-path fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가진다.
또한, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 강하며, 다중경로 페이딩에 강하다는 장점이 있다. 아울러, 보호구간을 이용하여 심볼간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference) 영향을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하며, 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 통신시스템 구조에 적극 활용되고 있는 추세이다.
한편, 상기 파일럿 채널 신호들은 일종의 트레이닝 시퀀스(training sequence)로서 동작하여 송신기와 수신기간 채널 추정을 수행할 수 있도록 한다. 또한 단말기는 상기 파일럿 채널 신호들을 이용하여 자신이 속한 기지국을 구분한다. 상기 파일럿 채널 신호들이 송신되는 위치는 송신기와 수신기간에 미리 규약되어 있다. 결과적으로, 상기 파일럿 채널 신호들은 일종의 기준 신호(reference signal)로서 동작하게 된다.
이때, 기지국에서 송신하는 파일럿 채널 신호의 송신 규칙을 파일럿 패턴이라 한다. 기존의 OFDM 시스템에서 파일럿 패턴은 상기 파일럿 채널 신호들의 기울기(slope)와 상기 파일럿 채널 신호들이 송신되기 시작하는 시작점(start point)에 의해 구별된다. 따라서, 상기 OFDM 통신 시스템은 상기 OFDM 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각을 구분하기 위해서 상기 기지국들 각각이 상이한 파일럿 패턴을 가지도록 설계해야만 한다.
또한, 상기 파일럿 패턴은 코히어런스 대역폭(coherence bandwidth)과 코히어런스 시간(coherence time)을 고려해서 생성된다. 상기 코히어런스 대역폭은 주파수 영역(frequency domain)에서 채널(channel)이 동일하다고 가정(즉, 채널이 변하지 않는다고 가정)할 수 있는 최대 대역폭을 나타낸다. 상기 코히어런스 시간은 시간 영역(time domain)에서 채널이 동일하다고, 즉 채널이 변하지 않는다고 가정할 수 있는 최대 시간을 나타낸다.
이와 같이, 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에서는 채널이 동일하다고 가정할 수 있기 때문에 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에서는 한 개의 파일럿 채널 신호만을 송신해도 동기 획득, 채널 추정 및 기지국 구분 등에 전혀 문제가 발생되지 않으며, 데이터 채널 신호들의 송신을 최대화할 수 있어 시스템 전체 성능을 향상시키게 된다. 즉, 파일럿 채널 신호들을 송신하는 최소 주파수 간격은 코히어런스 대역폭이고, 상기 파일럿 채널 신호들을 송신하는 최소 시간 간격, 즉 최소 OFDM 심볼 시간 간격은 코히어런스 시간이다.
한편, 상기 OFDM 통신 시스템을 구성하는 기지국들의 수는 상기 OFDM 통신 시스템의 크기에 따라 가변적이고, 상기 OFDM 통신 시스템의 크기가 커질수록 증가하게 된다. 그러므로 상기 기지국들 각각을 구분하기 위해서는 서로 다른 기울기와 시작점을 가지는 파일럿 패턴들이 상기 기지국들 수만큼 존재해야만 한다.
도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에 따른 생성 가능한 모든 파일럿 패턴을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 생성 가능한 파일럿 패턴의 수(즉, 파일럿 채널 신호 송신에 따른 기울기들과 그 수)는 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에 따라 제한된다. 만약 코히어런스 대역폭이 6이고, 코히어런스 시간이 1일 때, 파일럿 패턴의 기울기가 정수라고 가정하면, 상기 조건에서 발생 가능한 파일럿 패턴의 기울기는 s=0부터 s=5까지 6개가 된다. 즉, 상기 조건에서 발생 가능한 파일럿 패턴의 기울기는 0부터 5까지 정수중의 어느 한 값이 된다. 상기와 같이 발생 가능한 파일럿 패턴의 기울기가 6개라는 것은 상기 조건을 만족하는 OFDM 통신 시스템에서 상기 파일럿 패턴을 사용하여 구분할 수 있는 기지국들의 수가 6개라는 것을 의미한다.
한편, 상기 파일럿 패턴의 기울기 s=6인 경우를 살펴보면, 실제로 파일럿 패턴의 기울기 s=0인 경우와 구분되지 않으므로, 상기 s=0인 경우와 s=6인 경우 둘 중 하나의 기울기만 사용할 수 있다. 다시말해, 파일럿 패턴의 기울기 s=6인 경우는 코히어런스 대역폭만큼 이격된 다른 파일럿 패턴에서의 기울기 s=0인 경우와 패턴이 동일하므로, 상기 기울기 s=0인 경우와 s=6인 경우는 구별될 수 없다. 이와 같이, 파일럿 서브 캐리어의 기울기는 코히런스 대역폭으로 제한된다. 상기 도 1에서 사선 처리된 원은 코히어런스 대역폭만큼 이격되어 있는 다른 파일럿 패턴의 파일럿 채널 신호를 나타낸 것이다.
다음으로 본 발명에 적용되는 직교 주파수 분할 다중 접속-코드 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiple Access-Code Division Multiplexing; 이하, 'OFDMA-CDM'이라 한다) 방식 시스템에 대해 간략히 설명한다.
도 2는 상기 OFDMA-CDM 시스템에서 시간-주파수 자원 분할 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 단위 사각형은 미리 설정된 개수(예컨대, 8개)의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된 주파수 영역(ΔfTFC)을 가지고 미리 설정된 개수(예컨대, 1개)의 OFDM 심볼 구간(Symbol Interval)과 동일한 지속시간(ΔtTFC)을 갖는 시간-주파수 셀(time-frequency cell; 이하, 'TFC'라 한다)이다. 여기서 상기 TFC에 구성되는 부반송파들의 개수는 시스템에서 상황에 따라 가변적으로 설정할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 TFC가 차지하는 주파수 영역을 "TFC 주파수 구간"이라 정의하기로 하며, 상기 TFC가 차지하는 시간 영역을 "TFC 시간 구간"이라 칭하기로 한다.
또한, 프레임 셀 (frame cell; 이하, 'FC'라 한다)은 상기 시간-주파수 셀의 정수배(예컨대, 256배)에 해당하는 대역폭과 정수배(예컨대, 8배)에 해당하는 지속시간(즉, 심볼 지속 구간)을 갖는 시간-주파수 영역으로 정의된다. 여기서, 상기 FC는 최대 전체 대역폭을 가질 수 있다. 이때, 상기 FC가 차지하는 주파수 영역을 "FC 주파수 구간"이라 정의하기로 하며, 상기 FC가 차지하는 시간 영역을 "FC 시간 구간"이라 칭하기로 한다.
한편, 상기와 같이 분할된 M개의 FC들중 첫 번째 FC부터 M-1번째 FC 까지는 패킷 데이터 송신을 위해서 사용되고, M번째 FC는 제어 정보(control information) 송신을 위해서 사용될 수 있다. 여기서, 상기 패킷 데이터 송신을 위해 사용되는 FC들의 개수 및 제어 정보 송신을 위해 사용되는 FC들의 개수는 시스템 상황에 따라 가변적으로 설정될 수 있음은 물론이며, 다만 상기 제어 정보 송신을 위해 사용되는 FC들의 개수가 증가할수록 패킷 데이터 송신을 위해 사용되는 FC들의 개수가 감소하여 데이터 전송율이 저하된다는 문제점을 고려해서 상기 패킷 데이터 송신 및 제어 정보 송신을 위한 FC들의 개수가 결정된다. 이하 설명의 편의상 상기 패킷 데이터 송신을 위해서 사용되는 FC를 "데이터 프레임 셀(이하 "데이터 FC"라 칭하기로 한다)"라고 정의하고, 상기 제어 정보 송신을 위해서 사용되는 FC를 "제어 프레임 셀(이하 "제어 FC"라 칭하기로 한다)라고 정의하기로 한다.
또한, 상기 도 2에는 하나의 FC 내에서 서로 다른 두 개의 서브 채널들(sub- channels), 즉 서브 채널 A와 서브 채널 B가 도시되어 있다. 여기서, 상기 서브 채널이라 함은 미리 설정된 설정 개수의 TFC들이 시간의 변화에 따라 미리 설정된 설정 주파수 도약 패턴(frequency hopping pattern)에 따라 주파수 도약되어 전송되는 채널을 의미한다. 상기 서브 채널을 구성하는 TFC들의 개수와 주파수 도약 패턴은 시스템 상황에 따라 가변적으로 설정될 수 있음은 물론이며, 상기 도 2에서는 4개의 TFC들이 하나의 서브 채널을 구성하는 경우를 나타내고 있다.
상기 도 2를 참조하여 OFDMA-CDM 방식을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 OFDMA-CDM 방식은 상기에서 설명한 바와 같이 OFDM 방식과, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 특성들을 접목하여 성능 이득을 최대화하는 방식이다. 일반적으로, 상기 TFC에 할당된 부반송파들의 각각에 대응하는 데이터들을 CDMA 방식에 의해 처리하고, 이후 상기 CDMA처리된 신호를 OFDM 방식에 의해 처리한다. 여기서, 상기 CDMA 방식에 의한 처리는 상기 부반송파별로 미리 설정되어 있는 채널화 코드(channelization code)로 데이터를 확산하는 과정 및/또는 상기 확산된 데이터를 다시 미리 설정되어 있는 스크램블링 코드(scrambling code)에 의해 스크램블링하는 과정을 포함한다.
종래기술에 따른 OFDMA-CDM 시스템은, 데이터는 확산을 하고 파일럿은 확산을 하지 않는다. 이와 같이, 데이터는 확산을 하고 파일럿은 확산하지 않을 경우 데이터와 파일럿을 멀티플렉싱하는 과정이 번거롭게 된다. 또한, 기지국 구별 가능한 개수를 늘리기 위해서는 주파수 영역에서 인접 파일럿간의 간격이 큰 것부터 작 은 것까지 매우 다양해야 하는데, 데이터만 확산을 하게 되면 파일럿간의 간격이 코히어런스 밴드 간격(Coherence Bandwidth)보다 커지는 경우가 발생할수 있다. 일반적으로, 파일럿을 이용하여 기지국 구별뿐만 아니라 채널 추정을 하게 되는데, 이와 같이 파일럿간의 간격이 코히어런스 밴드 간격보다 커지게 되면 채널 추정의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 OFDMA-CDM 통신 시스템에서 기지국 구분을 위한 파일럿 패턴을 효율적으로 송수신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 OFDMA-CDM 통신 시스템에서 파일럿 확산에 사용되는 확산코드의 패턴을 이용해 기지국을 구별하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 OFDMA-CDM 통신 시스템에서 기지국 구분을 위한 파일럿 패턴 개수를 최대화하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 전체 주파수 대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 기지국 장치는, 상기 기지국의 고유 번호에 따른 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 코드 세트를 저장하며, 소정 시간에 동기되어 프레임셀 주기로 상기 확산코드들을 순차로 발생하는 파일럿코드패턴 발생기와, 소정 프레임 셀에 매핑된 파일럿 심볼을 상기 발생되는 확산코드로 확산하고, 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하여 출력하는 제1확산기와, 상기 소정 프레임 셀에 매핑된 데이터 심볼들을 상기 코드세트를 구성하는 확산코드들중 상기 발생되는 확산코드를 제외한 나머지 확산코드들로 확산하여 출력하는 제2확산기와, 상기 제1확산기로부터의 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 매핑기와, 상기 매핑기로부터의 신호들을 역 고속 푸리에 변환하는 IFFT(Fast Fourier Transform)기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2견지에 따르면, 소정의 주파수 대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 단말기 장치는, 수신신호를 고속 푸리에 변환하여 출력하는 FFT(Fast Fourier Transform)기와, 수신데이터를 프레임셀 단위로 처리하기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 상기 FFT기의 출력에서 프레임 셀을 검출하고, 상기 검출된 프레임셀에 구성되는 TFC들을 미리 약속된 확산코드들로 역확산하여 피크가 검출되는 확산코드를 파일럿용 확산코드로 결정하며, 미리 정해진 개수의 프레임셀들에 대한 파일럿용 확산코드들 결정시 상기 결정된 파일럿용 확산코드들의 열을 미리 저장된 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국의 고유번호를 검출하는 기지국 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 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 설명되는 본 발명은 OFDMA-CDM 시스템에서 파일럿 패턴(pilot pattern)을 효율적으로 생성하는 방안을 제안한다.
앞서 언급한 바와 같이, 종래 OFDMA-CDM 시스템에서는 데이터는 각 TFC 단위로 확산하였으나, 파일럿은 확산하지 않았기 때문에 시스템 구현상의 어려움이 있었다. 그러나, 본 발명에 의하면 상기 파일럿에 대해서도 데이터와 동일하게 확산할 수 있게 되어 송신 장치의 구현이 용이하다. 또한, 상기와 같이 구현함에 따라 파일럿 도약(hopping) 패턴뿐만 아니라, 상기 파일럿의 확산 코드에 따른 기지국 구별이 가능하므로, 보다 많은 기지국들을 용이하게 구별하는 것이 가능하다.
이하, 후술되는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면들(예컨대, 도 3 내지 도 5)에 도시된 OFDMA-CDM 시스템의 프레임셀 구조는 상기 도 2에서 설명한 프레임셀 구조와 유사하다.
먼저, 상기 도 3 내지 도 5를 설명하기 위한 용어들을 정의하면 다음과 같다.
앞서 설명한 바와 같이, 시간-주파수 셀(TFC)이란, 적어도 한 개의 OFDM 심볼 시간 간격과 ΔfTFC 만큼의 주파수 간격으로 이루어진 할당 자원을 가리키는 것으로 데이터가 전송되는 최소 단위를 가리킨다. 다음으로 프레임 셀(FC)이란, 하나 이상의 OFDM 심볼 시간 간격과 하나 이상의 ΔfTFC만큼 (=ΔfFC)의 주파수 간격으로 이루어진 할당 자원을 가리킨다. 여기서, 상기 프레임셀의 주파수대역에 의해 서브 대역이 결정되며, 전체 대역이 FC의 주파수 대역이 될 수도 있다. 즉, ΔfFC이 주파수 서브 대역의 크기를 가리키게 된다. 마지막으로 서브 채널이란 연속적인 데이터가 매핑되는 소정 개수의 TFC들의 단위를 의미하는 것으로 하나의 FC에 다수개의 서브 채널이 할당될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일럿 매핑 규칙을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 주파수-시간 영역은 소정의 프레임셀 주파수 구간(ΔfFC)과 프레임셀 시간구간(frame duration)에 의해 다수의 FC들을 형성한다. 상기 FC는 다수의 TFC들을 포함하고, 상기 TFC는 하나 이상의 OFDM 심볼 구간(OFDM symbol interval)과 확산 값(NSF) 개수의 부반송파(sub-carrier)로 이루어진 주파수 구간으로 구성된다. 예컨대, 확산 계수(Spreading Factor)가 8이라고 할 경우, 상기 하나의 TFC는 8개의 부반송파들로 구성된다. 한편, 파일럿은 본 발명에 따라 상기 NSF값 만큼 확산된 후 각 FC의 소정 TFC에 매핑된다. 이때, 상기 파일럿이 FC에 매핑되는 규칙은 하기 정의되는 NFI, NTI 및 S 값에 의해 결정된다.
상기 NFI는 인접 파일럿과의 주파수 간격(frequency interval)을 의미하며, 단위는 ΔfTFC이다. 또한, 상기 NTI는 인접 파일럿과의 시간 간격(time interval)을 의미하고 단위는 OFDM 심볼 구간이다. 마지막으로 기울기(slope) S는 인접 파일럿과의 주파수 간격과 시간 간격간의 비를 의미한다. 상기 도 3a에서는 NSF=8, NFI=1, NTI=2인 경우를 도시한 것으로, 이때의 상기 기울기 S는 NFI/NTI=1/2이 된다.
따라서, 각 FC에 매핑되는 파일럿에 사용되는 확산 코드로는
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중의 하나가 사용될 수 있으며, 각 FC마다 서로 다른 확산 코드를 사용할 수 있다. 여기서 상기 확산 코드끼리는 반드시 직교성을 만족해야 하며, 예컨대, 상기 직교 코드로 왈쉬 코드(walsh code)를 사용할 수 있다. 즉, 0번째 FC에 대하여 NSF 개수의 확산 코드들 중 하나를 선택하여 파일럿을 확산한 후 TFC에 매핑하고, 나머지 FC들도 동일하게 상기 확산코드들중 하나를 선택하여 파일럿을 확산한후 TFC에 매핑한다.
따라서, 가능한 파일럿 코드 패턴의 개수는 파일럿 코드 패턴을 결정하기 위한 프레임셀(FC)의 개수가 NFC라 할 때,
Figure 112005022655717-pat00002
가 된다. 예를 들어, FC의 개수 NFC=5이고, 확산 코드의 개수 NSF=8인 경우 가능한 확산 코드 사용 방법은
Figure 112005022655717-pat00003
개가 된다. 만약 각 기지국이 고유의 ID번호를 부여받는다면 이를 이용하여 기지국별로 서로 다른 파일럿 코드 패턴을 선택할 수 있다. 이는 후술되는 도 11 및 도 12에서 상세히 살펴보기로 한다.
정리하면, 상기 각 FC마다 소정의 기울기에 따라 파일럿이 매핑되는 패턴을 정의할 수 있으며, 모든 FC에 대해서 동일한 기울기에 따라 파일럿을 매핑할 수도 있다. 아울러, 상기 파일럿이 해당 FC내의 소정 위치에 매핑되는 각 TFC에서 코드 다중화될 경우, 상기 파일럿에 할당하게 되는 직교 코드를 각 FC별로 다르게 설정할 수 있다. 이렇게 함으로써, 각 FC별 파일럿 도약(hopping) 패턴 및 직교 코드에 의해 보다 많은 수의 기지국 구별을 용이하게 할 수 있다.
도 3b는 상기 도 3a에서 타원으로 표현된 TFC(301)를 상세히 보여주는 도면이다.
도시된 바와 같이, TFC(301)는 파일럿(사선으로 표시된 부분)을 포함하고 있다. 일례로 확산 코드의 개수가 8인 경우로, 파일럿을 위해 하나의 직교코드가 할당되고, 데이터들을 위해 나머지 7개의 직교 코드들이 할당된다. 즉, 파일럿을 포함하는 TFC에서 파일럿에 직교 코드 C0가 할당된다면 데이터에는 나머지 직교 코드 C1 ~ C7이 할당된다. 한편, 파일럿이 포함되지 않는 TFC에는 데이터들 모두에 8개의 직교 코드들이 할당된다. 상기와 같은 방법으로 각 FC별로 서로 다른 직교코드가 파일럿에 할당될수 있으며, 소정 개수의 FC들에 할당된 파일럿용 직교코드들의 조합으로 기지국들을 구별할 수가 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파일럿 매핑 규칙을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 4는 상기 NFI과 NTI을 1로 하였을 때, 모든 TFC에 파일럿이 매핑되는 것을 도시한 것이다. 이 경우는 기울기를 이용하여 기지국을 구분하지 않는다.
도시된 바와 같이, 주파수-시간 영역은 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 소정의 프레임셀 주파수 구간(ΔfFC)과 프레임셀 시간구간(frame duration)에 의해 다수의 프레임 셀(FC)들로 분할된다. 도 3과 마찬가지로, 상기 FC는 여러 개의 시간-주파수 셀 (TFC)로 구성되고, 상기 TFC은 OFDM 심볼 구간(OFDM symbol interval)과 확산 값(NSF) 개수의 부반송파들로 이루어진 주파수 구간으로 구성된다.
여기서, 상기 파일럿은 NSF값 만큼 확산된 후 NFI, NTI 값에 의해 각 FC에 매핑된다. 상기 NFI는 상술한 바와 같이 주파수 구간에서 인접 파일럿과의 간격을 의미하고, 단위는 ΔfTFC이다. 또한, 상기 NTI는 시간 구간에서 인접 파일럿과의 간격을 의미하고 단위는 OFDM 심볼 구간이다.
상기 도 4는 NSF=8, NFI=1, NTI=1인 경우로, 파일럿이 모든 TFC에 매핑되는 것을 특징으로 한다. 각 FC에 매핑되는 파일럿은 C0, ..., C7중 하나의 확산코드를 사용할 수 있으며, 각 FC마다 서로 다른 확산 코드를 사용할 수 있다. 이때, 상기 확산 코드끼리는 반드시 직교성을 만족해야 하며, 예컨대 상기 직교 코드로 왈쉬 코드를 사용할 수 있다. 즉, 0번째 FC에 8개의 확산 코드들 중 하나를 선택하여 파일럿을 확산한 후 TFC에 매핑하고, 나머지 FC들도 동일하게 상기 확산코드들중 하나를 선택하여 파일럿을 확산한후 TFC에 매핑한다.
따라서 가능한 파일럿 코드 패턴의 개수는 파일럿 코드 패턴을 결정하기 위한 프레임셀(FC) 개수가 5일 때 85개가 된다. 만약 각 기지국이 고유의 ID번호를 부여받는 다면 이를 이용하여 서로 다른 확산 코드 방법을 선택할 수 있다. 이는 후술되는 도 11 및 도 12에서 상세히 살펴보기로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 프레임 셀(FC)은 소정의 프레임셀 주파수구간( fFC)과 프레임셀 시간구간(frame duration)에 의해 결정된다. 일 예로, 도 3a 및 도 4는 프레임셀이 주파수 전체 대역을 사용하는 경우로, 시간구간만 분할하여 프레임셀을 정의하는 것을 특징으로 한다. 다른 예로, 시간구간뿐만 아니라 주파수 구간도 분할하여 프레임셀을 정의할수 있다. 상기 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파일럿 매핑 규칙을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 도 3a 및 도 4와 달리 시간구간뿐만 아니라 주파수 구간도 분할하여 프레임셀을 정의하는 것을 특징으로 한다.
도 5와 같은 프레임셀 구성에 상기 도 4에서 설명한 파일럿 매핑 방식을 적용하면, 먼저 상기 파일럿은 NSF값만큼 확산된 후 NFI, NTI 값에 의해 각 FC에 매핑된다. 상기 도 4와 같이 NSF=8, NFI=1 및 NTI=1이기 때문에, 도시된 바와 같이 파일럿이 모든 TFC에 매핑된다. 이때,각 FC에 매핑되는 파일럿은 C0, ..., CN_SF-1중 하나의 확산 코드를 사용할 수 있으며, 각 FC마다 서로 다른 확산 코드를 사용할 수 있다. 역시, 상기 확산 코드끼리는 반드시 직교성을 만족해야 하며, 예컨대 상기 직교 코드로 왈쉬 코드를 사용할 수 있다. 즉, 0번째 FC에 NSF개의 확산 코드들 중 하나를 선택하여 파일럿을 확산한 후 TFC에 매핑하고, 나머지 FC들도 동일하게 상기 확산코드들중 하나를 선택하여 파일럿을 확산한후 TFC에 매핑한다.
따라서 가능한 확산 코드 조합 개수는 파일럿 코드 패턴을 결정하기 위한 프레임셀의 개수가 10라 할 경우 가능한 파일럿 코드 패턴은 810 개가 된다. 만약 각 기지국이 고유의 ID번호를 부여받는 다면 이를 이용하여 기지국별로 서로 다른 파일럿 코드 패턴을 적용할 수 있다.
이하, 도 4와 같이 프레임 셀이 전체 주파수 대역과 소정 시간 구간의 자원으로 구성되고, 파일럿이 모든 TFC에 할당되는 것을 가정하여 설명할 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 기지국 송신 장치의 구조를 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 먼저, 변조기(601)는 입력되는 전송 데이터를 주어진 부호율에 따라 부호화(coding)하고, 주어진 차수에 따라 변조(modulation)하여 출력한다. 즉, 상기 변조기(601)는 채널부호장치(channel coder) 및 변조장치(modulator)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 채널부호장치는 일 예로, 터보부호기, 길쌈부호기 등을 사용할 수 있고, 상기 변조장치는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(8ray PSK), 16QAM(16ary Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM(64ary QAM) 등을 사용할 수 있다.
프레임셀 시간구간&주파수 대역 제어기(602)는 상기 변조기(601) 및 변조기(605)의 출력 데이터를 프레임 셀에 매핑하기 위한(또는 프레임 단위로 처리하기 위한) 제어신호(주파수 대역정보 및 시간구간 정보)를 프레임 셀 분배기(603)로 출력한다. 여기서, 상기 프레임셀 시간구간&주파수대역 제어기(602)는 프레임셀 매핑뿐만 아니라 TFC 매핑을 제어할 수 있다.
상기 프레임 셀 분배기(603)는 상기 제어기(602)의 제어하에 상기 변조기(601)로부터의 출력 데이터를 해당 프레임 셀에 매핑하여 출력한다. 한편, 상기 도 4에 도시된 프레임셀 구조를 가정하였기 때문에, 상기 프레임 셀 분배기(603)는 전체 대역을 사용하는 프레임 셀들의 데이터들을 시간 순차적으로 발생하게 된다.
파일럿 변조기(605)는 입력되는 파일럿 데이터를 주어진 차수에 따라 변조하여 출력한다. 프레임 셀 분배기(607)는 상기 파일럿 변조기(605)의 출력 데이터를 상기 제어기(602)의 제어하에 해당 프레임 셀에 매핑하여 출력한다.
한편, 파일럿 코드 패턴 세트 발생기(609)는 기지국 번호(Base Station IDentification; 이하, 'BSID'라 한다)를 이용하여 파일럿 코드 패턴
Figure 112005022655717-pat00004
를 생성하여 저장하고, 상기 제어기(602)의 제어하여 소정 시간(예 : 프레임(frame) 시작 시간)에 동기되어 프레임셀 시간주기로 상기 파일럿 코드패턴(또는 파일럿 코드 세트)을 구성하는 확산코드들을 순차로 발생한다. 여기서, Bi는 i번째 FC에서 사용하는 코드의 번호를 가리킨다.
데이터용 프레임셀 확산기(611)는 상기 프레임셀 분배기(603)로부터의 데이터를 상기 파일럿 코드 패턴 세트 발생기(609)로부터 발생되는 확산코드(예 : 왈시코드)를 제외한 나머지 확산코드들을 가지고 확산해서 출력한다. 만일, 상기 데이터용 프레임셀 확산기(611)에서 i번째 프레임셀(FC)의 데이터를 확산한다면 Bi가 가리키는 코드를 제외한 나머지 코드들을 이용하여 데이터를 확산한다. 여기서, 확산계수가 '8'이라고 가정할 경우, TFC를 구성하는 부반송파의 개수는 8이 되며, 상기 8개의 확산코드들중 하나는 파일럿 채널을 위해 사용하고 나머지 7개의 코드들은 데이터 채널을 위해 사용하게 된다. 즉, 상기 데이터용 프레임셀 확산기(611)는 상기 프레임셀분배기(603)의 출력들을 7개씩 그룹핑해서 상기 7개의 코드들을 이용해 확산을 수행하여 출력한다.
한편, 상기 파일럿용 프레임셀 확산기(615)는 상기 프레임셀 분배기(607)로부터의 데이터를 상기 파일럿 코드 패턴 세트 발생기(609)로부터 발생되는 확산코드로 확산하고, 상기 확산신호를 데이터가 실린 확산신호보다 크게 이득조정하여 출력한다. 이와 같이, 이득조정하는 이유는 수신단에서의 파일럿 검출이 중요하기 때문이다. 만일, 파일럿용 프레임셀 확산기(615)에서 i번째 FC의 파일럿을 확산한다면 Bi가 가리키는 코드를 이용하여 파일럿 심볼을 확산하여 출력한다.
다음으로, 매핑기(619)는 상기 데이터용 프레임셀 확산기(611)로부터 출력되는 확산신호들과 상기 파일럿용 프레임셀 확산기(615)로부터 출력되는 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력한다. 상기 TFC 단위로 그룹화하는 동작은, TFC에 매핑되는 파일럿 확산신호와 데이터 확산신호들을 칩레벨 가산하여 8개의 칩데이터를 획득하는 것으로 설명될 수 있다. 여기서, 하나의 프레임셀내에서 파일럿들은 동일한 확산코드로 확산되기 때문에 상기 파일럿용 프레임셀 확산기(615)는 프레임셀 당 하나의 파일럿 확산신호를 발생할 수 있다. 또한, 상기 매핑기(619)는 상기 TFC 단위로 그룹화할 때 파일럿 확산신호가 해당 프레임셀의 모든 TFC들에 할당되도록 혹은 도 3a와 같이 미리 정해진 도약 패턴에 따라 특정 TFC들에 할당되도록 그룹화할수 있다.
그러면, IFFT기(623)는 상기 매핑기(619)로부터의 데이터를 N-포인트 역 고속 푸리에 변환하여 OFDM 변조를 수행한다. 여기서, 상기 N은 전체대역의 부반송파 개수로 결정되는 값이다. 병렬/직렬 변환기(625)는 상기 IFFT기(623)로부터의 병렬 데이터를 직렬데이터로 변환해서 출력한다. 디지털/아날로그 변화 및 RF부(627)는 상기 병렬/직렬 변환기(625)로부터의 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 기저대역 아날로그 신호를 래디오 주파수(RF :Radio Frequency) 신호로 변환해서 안테나를 통해 송신한다.
상술한 실시 예에서, 파일럿 도약(hopping)에 대해서는 구체적으로 언급하고 있지 않지만, 도 3a에 도시된 바와 같이 파일럿 도약과 상기 파일럿 코드 패턴을 조합하여 사용하면 보다 많은 기지국을 구분할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 수신 장치의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명되는 수신 장치는 상술한 도 6의 송신장치에 대응하는 구성을 갖는다.
도 7을 참조하면, 먼저 아날로그-디지털 변환 및 RF부(701)는 안테나를 통해 수신되는 래디오 주파수 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역 아날로 그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 직렬/병렬 변환기(703)는 상기 아날로그-디지털 변환 및 RF부(701)로부터의 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하여 FFT기(705)로 출력한다. 상기 FFT기(705)는 상기 직렬/병렬 변환기(703)로부터의 데이터를 N-포인트 고속 푸리에 변환해서 상기 OFDM복조된 데이터를 데이터용 프레임셀 역확산기(709)와 기지국검출기(707)로 동시에 출력한다. 전체 대역이 2048개의 부반송파들로 구성된다고 가정할 때, 상기 FFT기(705)의 2048개의 출력들이 상기 데이터용 프레임셀 역확산기(709)와 기지국 검출기(707)로 동시에 입력된다.
프레임셀 시간구간 및 주파수대역 제어기(711)는 수신데이터를 프레임셀 단위로 처리하기 위한 제어신호를 프레임 셀 합성기(713) 및 기지국 검출기(707)로 발생한다.
상기 기지국 검출기(707)는 상기 제어기(711)의 제어하여 프레임셀단위로 상기 FFT기(705)로부터의 데이터를 역확산하고, 가장 높은 역확산 레벨을 갖는 신호에 사용된 확산코드를 검출한다. 그리고 상기 검출된 확산코드를 파일럿 채널의 확산코드로 결정한다. 이와 같은 방식으로, 각 프레임셀(FC)의 파일럿채널에 사용된 확산코드를 검출해서 파일럿 코드 패턴
Figure 112005022655717-pat00005
를 결정한다. 상기 결정된 파일럿 코드 패턴은 상기 데이터용 프레임셀 역확산기(709)를 제공되고, 만일 데이터 통신중이라면 상기 데이터용 프레임셀 역확산기(709)는 상기 파일럿 코드 패턴을 참조하여 수신데이터를 역확산하게 된다. 상기 기지국 검출기(707)에서 수행하는 구체적인 과정은 하기 도 8에서 설명하기로 한다.
한편, 상기 데이터용 프레임셀 역확산기(709)는 상기 FFT기(705)로부터의 데이터를 상기 기지국 검출기(707)로부터 제공된 파일럿 코드 패턴을 이용해서 해당 파일럿채널의 확산코드를 제외한 나머지 확산코드들로 역확산하여 프레임셀 합성기(713)로 출력한다. 상기 프레임셀 합성기(713)는 상기 제어기(711)의 제어하여 상기 역확산기(709)로부터의 데이터를 프레임셀 단위로 처리해서 원래의 심볼열을 복조기(715)로 출력한다. 상기 복조기(715)는 상기 프레임셀 합성기(713)로부터의 데이터를 미리 약속된 변조차수에 따라 복조하고, 상기 복조된 데이터를 미리 약속된 부호율로 복호해서 데이터를 복원한다.
도 8은 상술한 도 7에서 기지국 검출기(707)의 상세 구성을 보여준다.
도 8을 참조하면, 먼저 프레임셀 시간구간 및 주파수대역 카운터(809)는 상기 프레임셀 시간구간 및 주파수대역 제어기(711)의 제어신호에 따라 프레임 셀 수를 카운팅한다. 또한, 상기 카운터(809)는 상기 FFT기(705)로부터의 데이터를 프레임셀 단위로 TFC들을 순차로 역확산기들(801,803)에 입력한다. 즉, 상기 프레임셀 시간구간 및 주파수대역 카운터(809)는 프레임셀 단위로 데이터 및 파일럿을 처리할 수 있게 한다. 여기서, 상기 역확산기들(801,803)의 개수는 TFC에 구성되는 부반송파의 개수(또는 확산코드의 개수)에 대응한다.
0번째 FC의 데이터가 수신되었다고 가정하면, 상기 0번째 FC를 구성하는 TFC들의 데이터들이 순차로 C0 역확산기(801)와
Figure 112004014611225-pat00006
역확산기(803)로 전달된다. 여기서, 상기 0번째 프레임셀의 시작점은 소정 프리앰블 신호를 획득함으로서 검출할수 있다. 예를들어, 하나의 FC를 구성하는 TFC의 개수가 160개라 가정할 때, 가장 먼저 1번째 TFC 데이터(8칩 데이터)가 상기 역확산기들(801,803)로 제공되고, 이후 2번째, 3번째 ...160번째 TFC 데이터가 순차로 상기 역확산기들(801,803)로 제공된다. 상기 역확산기들(801,803)은 각각 입력되는 TFC 데이터를 주어진 확산코드로 역확산하여 출력한다. 이때 0번째 역확산기(801)는 0번째 확산코드(C0)로 역확산된 심볼을 출력하게 되고, 7번째 역확산기(803)는 7번째 확산코드(CN_SF-1)로 역확산된 심볼을 출력하게 된다.
이후, 최대값 검출기(805)는 상기 역확산기(801,803)로부터 출력되는 심볼들을 확산코드별로 누적하고, 하나의 FC에 대한 역확산을 완료한 시점에서 8개의 심볼 누적값들중 가장 큰 심볼누적값을 검출한다. 그리고 상기 가장 큰 심볼누적값에 해당하는 확산코드(해당 역확산기가 역확산에 사용한 확산코드)를 파일럿용 확산코드로 결정하여 메모리(807)에 저장한다. 이와 같이, 심볼누적값이 가장 큰 것을 파일럿 심볼로 결정하는 이유는, 앞서 송신장치에서 설명한 바와 같이, 파일럿이 데이터보다 보다 높은 신호레벨로 전송되었기 때문이다. 한편, 상기 메모리(807)에 저장되는 확산코드를 B0라 가정한다.
상기와 같은 방식으로, 각 FC에서 구한 파일럿채널의 확산코드 값을 메모리(807)에 저장한다. 상기 프레임셀 시간구간 및 주파수대역 카운터(809)가 마지막 FC의 인덱스를 카운트하면, 상기 메모리(807)는 상기 저장된
Figure 112005022655717-pat00007
을 비교기(811)로 출력한다. 그러면, 상기 비교기(811)는 상기 메모리(807)로부터 출력되는 파일럿 코드 패턴
Figure 112005022655717-pat00008
을 미리 저장하고 있는 모든 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국을 식별한다. 그리고 상기 비교기(811)는 식별된 기지국 정보를 상위 제어기(도시하지 않음)로 전달한다. 또한 상기 기지국 정보(파일럿 코드 패턴)를 데이터용 프레임셀 역확산기(709)에 전달한다.
상기 데이터용 프레임셀 역확산기(709)는 상기 기지국 정보(파일럿 코드 패턴)에 근거해서 프레임셀 각각에 대한 데이터용 확산코드들을 결정하고, 상기 결정된 확산코드들을 이용해 상기 FFT기(705)로부터의 데이터를 역확산한다. 한편, 상기 최대값 검출기(805)를 통해 알아낸 파일럿 확산코드 정보를 상기 데이터용 프레임셀 역확산기에 곧바로 제공할 수 있다. 이처럼 기지국 검출기(707)가 데이터용 프레임셀 역확산기(709)에 정보를 제공하는 시점은 상술한 바와 같이 실시예에 따라 달라질 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 기지국 장치의 송신 절차를 도시하고 있다.
도 9를 참조하면, 먼저 기지국 장치는 901단계에서 기지국 번호(BSID)를 이용하여 파일럿 코드 패턴(또는 파일럿 코드 세트)을 결정한다. 단말 장치는 상기 파일럿 코드 패턴을 이용해 기지국을 식별하므로, 상기 파일럿 코드 패턴은 기지국마다 서로 다른 형태로 설정된다. 단말 장치는 데이터 통신이 이루어지기 전에 파일럿 코드 패턴을 검출하여 기지국을 구별하고, 데이터 통신중에는 검출된 파일럿용 확산코드를 제외한 나머지 확산코드들을 이용해 데이터를 역확산한다.
상기 파일럿 코드 패턴을 결정한후, 상기 기지국 장치는 903단계에서 프레임 셀 번호를 나타내는 변수 N을 '0'으로 초기화한다. 여기서, 파일럿 코드 패턴을 결정하기 위한 프레임 셀의 개수(또는 파일럿 코드 세트 길이)는 '5'로 가정하고 확산코드의 개수(확산코드의 길이)는 8로 가정한다. 따라서 데이터 심볼 및 파일럿 심볼은 길이 8인 확산부호로 확산되고, TFC의 부반송파의 개수는 8로 정해진다.
상기와 같이 변수를 초기화한후, 상기 기지국 장치는 905단계에서 N번째 프레임 셀로 전송되는 파일럿 심볼(변조 심볼)들을 N번째 확산코드 BN로 확산한다. 동시에 상기 기지국 장치는 907단계에서 N번째 프레임 셀로 전송되는 데이터 심볼들을 상기 확산코드 BN 를 제외한 나머지 확산코드들로 확산한다.
이후, 상기 기지국 장치는 909단계에서 N번째 프레임 셀에 대한 확산된 파일럿 신호와 확산된 데이터 신호들을 IFFT 입력에 맞게 매핑하고, 911단계에서 상기 매핑된 확산데이터들을 역 고속 푸리에 변환하여 OFDM변조를 수행한다. 이후, 상기 기지국 장치는 913단계에서 상기 OFDM 변조된 데이터를 직렬데이터로 변환하고, 상기 직렬데이터를 아날로그 신호로 변환한 후 래디오 주파수 신호로 변환하여 단말 장치로 송신한다.
이와 같이, N번째 프레임 셀을 전송한후, 상기 기지국 장치는 915단계에서 상기 변수 N을 '1'만큼 증가하고, 917단계에서 상기 변수 N 값이 상기 파일럿 코드 세트 길이보다 크거나 같은지 검사한다. 상기 변수 N 값이 상기 파일럿 코드 세트 길이보다 작으면, 상기 기지국 장치는 상기 905단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 상기 다음 프레임 셀의 파일럿은 상기 파일럿 코드 세트에서 가장 최근 사용한 확산코드의 다음 확산코드로 확산된다. 한편, 상기 변수 N 값이 상기 파일럿 코드 세트 길이보다 크거나 같으면 상기 기지국 장치는 파일럿 코드세트 길이만큼의 프레임셀들을 송신한 것으로 판단하여 종료한다. 실제로 기지국 장치는 지속적으로 파일럿 및 데이터 신호를 지속적으로 송신하기 때문에 상기와 같이 종료하지 않고 상기 903단계로 돌아가 상기 903단계부터 재수행한다. 그러나 기지국을 구분할 수 있는 신호의 1회 전송은 상기 도 9와 같은 절차로 수행된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 단말 장치의 수신 절차를 도시하고 있다. 특히, 도 10의 알고리즘은 단말 장치가 파일럿 코드 패턴(또는 파일럿 코드 세트)을 검출해서 기지국을 구별하는 절차를 설명한 것이다.
도 10을 참조하면, 먼저 단말 장치는 1001단계에서 소정 프리앰블 신호를 검출해서 0번째 프레임 셀(파일럿 코드 패턴을 검출하기 위한 시작 프레임셀)이 수신되는지 검사한다. 만일 상기 0번째 프레임 셀이 수신되지 않으면 상기 단말 장치는 1019단계로 진행하여 해당 모드를 수행한다. 만일 상기 0번째 프레임 셀이 수신되면, 상기 단말 장치는 1003단계로 진행하여 프레임 셀의 번호를 나타내는 변수 N을 '0'으로 초기화한다.
이후, 상기 단말 장치는 1005단계에서 상기 수신된 N번째 프레임 셀을 고속 푸리에 변환하여 OFDM 복조를 수행한다. 그리고 상기 단말 장치는 1007단계에서 상기 OFDM복조 데이터를 TFC단위로 역확산하여 역확산에 사용된 확산코드별로 누적하고, 1009단계에서 8개의 심볼 누적 값들중 가장 큰 심볼 누적값에 해당하는 확산코드를 검출해서 파일럿용 확산코드로 결정한다. 그리고 상기 단말 장치는 1011단계 에서 상기 검출된 확산코드를 N번째 파일럿용 확산코드로 메모리에 저장한다.
한편, 상기 단말장치는 1013단계에서 상기 변수 N을 '1'만큼 증가하고, 1015단계에서 상기 증가된 변수 N 값이 상기 파일럿 코드세트 길이보다 크거나 같은지 검사한다. 만일, 상기 변수 N 값이 상기 파일럿 코드세트 길이보다 작으면, 상기 단말 장치는 다음 프레임 셀을 복조하기 위해 상기 1005단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 만일 상기 변수 N 값이 상기 파일럿 코드세트 길이보다 크거나 같으면, 상기 단말 장치는 1017단계로 진행하여 상기 메모리에 저장된 상기 코드세트 길이 개의 파일롯용 확산코드열(0 내지 N-1 번째까지의 파일럿용 확산코드열)을 미리 저장하고 있는 모든 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국을 식별한후 종료한다.
상술한 도 10의 실시예는 데이터 통신전 기지국을 구별하기 위한 절차를 나타낸 것이다. 한편, 데이터 통신을 위해 상기 검출된 파일럿용 확산코드는 데이터용 프레임셀 역확산기(709)로 바로 제공되고, 상기 데이터용 프레임셀 역확산기(709)는 상기 파일럿용 확산코드를 제외한 나머지 확산코드들로 OFDM복조된 데이터를 역확산하게 된다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA-CDM 시스템에서 기지국 장치가 파일럿을 TFC에 매핑하기 위한 절차를 보여준다.
도 11을 참조하면, 먼저 기지국 장치는 1101단계에서 각 프레임 셀에 사용할 확산코드를 결정할수 있도록 기지국 고유 번호 (BSID)를 총 FC 개수(NFC) 자리 수를 갖는 NSF 진수로 하기 <수학식 1>과 같이 표현한다.
Figure 112004014611225-pat00009
상기 <수학식 1>에서 Bi는 0, 1, ..., NSF-1 값 중의 하나이고 i는 0, 1, ..., NFC-1의 값을 갖는다. 상기 Bi는 정해진 패턴에 의해 미리 결정될 수도 있고, 해당 프레임 셀이 구성될 때마다 발생될 수도 있다.
이후, 상기 기지국 장치는 1102단계에서 상기 Bi(i=0, 1, ..., NFC-1) 값을 이용하여 각 프레임 셀에서 사용할 확산코드를 결정한다. 가령, Bi=3 이면 i번째 FC에서 파일럿은 C3코드로 확산된다. 상기 도 3a에서는 0번째 FC에 C0, 1번째 FC에 C1, (NFC-1)번째 FC에
Figure 112004014611225-pat00010
를 사용하고 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 각 프레임 셀에서 사용할 파일럿용 확산코드를 결정한후, 상기 기지국 장치는 1103단계에서 파일럿을 상기 결정된 확산코드로 확산하고, 주어진 파일럿 주파수 간격(NFI)과 파일럿 시간 간격(NTI)에 따라 상기 파일럿 확산데이터를 해당 TFC에 매핑한다. 여기서, 상기 매핑된 파일럿을 이용하여 일반적인 채널 추정도 이루어지기 때문에, 코히어런스 밴드간격을 고려하여 파일럿 주파수 간격을 정하여야 하며, 코히어런스 시간 간격을 고려하여 파일럿 시간 간격을 정해야 한다.
예를들어, 파일럿 주파수 간격(NFI)과 파일럿 시간 간격(NTI)을 모두 '1'로 하여 모든 TFC에 파일럿을 매핑할수도 있고, 도 3a와 같이 기울기 S를 고려하여 파일럿을 배치할수도 있다.
본 발명의 보다 나은 이해를 돕기 위한 실제 적용예를 살펴보면 다음과 같다.
도 12는 파일럿 코드 패턴을 전송하기 위해 사용되는 프레임 셀의 개수가 '5'이고, 확산코드 길이가 '8'일 때 파일럿을 매핑하기 위한 절차를 보여준다.
도 12를 참조하면, 먼저 기지국 장치는 1201단계에서 5개의 프레임 셀들의 각각에 사용할 확산 코드를 결정할 수 있도록 기지국 고유 번호(BSID)를 총 프레임 셀의 개수(5) 자리 수를 갖는 8진수로 하기 <수학식 2>와 같이 표현한다.
Figure 112004014611225-pat00011
여기서, B0=0, B1=1, B2=2, B3=6, B4=7이 된다.
이후, 상기 기지국 장치는 1202단계에서 상기 Bi(i=0, 1, 2, 3, 4)를 이용하여 각 프레임 셀에서 사용할 확산코드를 결정한다. 즉, 0번째 프레임 셀(FC)은 C0, 1번째 프레임 셀은 C1, 2번째 프레임 셀은 C2, 3번째 프레임 셀은 C6, 4번째 프레임 셀은 C7로 결정한다.
그런 다음, 상기 기지국 장치는 1203단계에서 각 프레임 셀의 파일럿을 상기 결정된 확산코드로 확산하고, 미리 결정된 파일럿 주파수 간격(NFI=1) 및 파일럿 시간 간격(NTI=1)에 따라 파일럿 확산데이터를 해당 TFC에 매핑한다.
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 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 파일럿에 대해서도 데이터와 동일하게 확산을 하기 때문에 송신 장치의 구현이 용이하다. 또한, 파일럿 도약(hopping) 패턴뿐만 아니라, 상기 파일럿의 확산 코드에 따른 기지국 구별이 가능하므로, 보다 많은 기지국들을 용이하게 구별할수 있는 이점이 있다. 결과적으로, 한정된 무선 자원, 즉 한정된 파일럿 패턴 자원을 세트(set)화시켜 효율적으로 사용함으로써 시스템 전체 성능을 향상시킬수 있는 이점이 있다.

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  22. 전체 주파수 대역을 적어도 하나의 서브대역(들)로 분할하고, 하나의 서브대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    코드 세트를 구성하는 확산코드의 개수는 적어도 하나의 프레임 셀 구간으로 이루어진 미리 결정된 구간에 대응되며, 상기 기지국의 고유 번호에 따라 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 상기 코드세트를 결정하는 파일럿 패턴 결정기와,
    프레임 셀에 매핑된 파일럿 심볼을 상기 결정된 코드 세트에 따라 해당 확산코드로 확산하고, 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하여 출력하는 제1확산기와,
    상기 프레임 셀에 매핑된 데이터 심볼들을 상기 확산코드들 중 상기 파일럿 확산에 사용된 상기 확산코드를 제외한 확산코드들로 확산하여 출력하는 제2확산기와,
    상기 제1확산기로부터의 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 매핑기와,
    상기 매핑기로부터의 신호들을 역 고속 푸리에 변환하는 IFFT(Fast Fourier Transform)기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 IFFT기는 상기 미리 결정된 구간동안 상기 매핑기로부터의 신호들을 처리함으로써 상기 고유번호의 1회 전송을 완료하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 매핑기는, 상기 파일럿 심볼이 상기 프레임셀의 모든 TFC들에 할당되도록 상기 제1확산기로부터의 파일럿 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호를 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 매핑기는, 상기 파일럿 심볼이 미리 정해진 도약 패턴에 따라 특정 TFC들에 할당되도록 상기 제1확산기로부터의 파일럿 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 확산코드는 왈시코드(Walsh code)인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 확산코드의 길이는 상기 TFC를 구성하는 부반송파의 개수에 대응하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제22항에 있어서,
    전송 데이터를 프레임셀 단위로 처리하기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와,
    입력되는 전송 데이터를 미리 결정된 부호율에 따라 부호화하고, 상기 부호화된 데이터를 미리 결정된 변조차수에 따라 변조하여 출력하는 제1변조기와,
    상기 제1변조기로부터의 데이터 심볼들을 상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 해당 프레임셀에 매핑하여 상기 제1확산기로 출력하는 제1프레임셀 분배기와,
    파일럿 데이터를 미리 결정된 변조차수에 따라 변조하여 출력하는 제2변조기와,
    상기 제2변조기로부터의 파일럿 심볼들을 상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 해당 프레임셀에 매핑하여 상기 제2확산기로 출력하는 제2프레임셀 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 전체 주파수 대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    상기 기지국의 고유 번호에 따른 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 코드 세트를 저장하며, 소정 시간에 동기되어 프레임셀 주기로 상기 확산코드들을 순차로 발생하는 파일럿코드패턴 발생기와,
    프레임 셀에 매핑된 파일럿 심볼을 상기 발생되는 확산코드로 확산하고, 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하여 출력하는 제1확산기와,
    상기 프레임 셀에 매핑된 데이터 심볼들을 상기 코드세트를 구성하는 확산코드들중 상기 발생되는 확산코드를 제외한 확산코드들로 확산하여 출력하는 제2확산기와,
    상기 제1확산기로부터의 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 매핑기와,
    상기 매핑기로부터의 신호들을 역 고속 푸리에 변환하는 IFFT(Fast Fourier Transform)기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 코드 세트를 구성하는 확산코드의 개수는 적어도 하나의 프레임 셀 시간 구간으로 이루어진 미리 결정된 구간에 대응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 매핑기는, 상기 파일럿 심볼이 상기 프레임셀의 모든 TFC들에 할당되도록 상기 제1확산기로부터의 파일럿 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호를 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 매핑기는, 상기 파일럿 심볼이 미리 정해진 도약 패턴에 따라 특정 TFC들에 할당되도록 상기 제1확산기로부터의 파일럿 확산신호와 상기 제2확산기로부터의 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파 위치로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 확산코드는 왈시코드(Walsh code)인 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제29항에 있어서,
    전송 데이터를 프레임셀 단위로 처리하기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와,
    입력되는 전송 데이터를 미리 결정된 부호율에 따라 부호화하고, 상기 부호화된 데이터를 미리 결정된 변조차수에 따라 변조하여 출력하는 제1변조기와,
    상기 제1변조기로부터의 데이터 심볼들을 상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 해당 프레임셀에 매핑하여 상기 제1확산기로 출력하는 제1프레임셀 분배기와,
    파일럿 데이터를 미리 결정된 변조차수에 따라 변조하여 출력하는 제2변조기와,
    상기 제2변조기로부터의 파일럿 심볼들을 상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 해당 프레임셀에 매핑하여 상기 제2확산기로 출력하는 제2프레임셀 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 소정의 주파수 대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 단말기 장치에 있어서,
    수신신호를 고속 푸리에 변환하여 출력하는 FFT(Fast Fourier Transform)기와,
    수신데이터를 프레임셀 단위로 처리하기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와,
    상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 상기 FFT기의 출력에서 프레임 셀을 검출하고, 상기 검출된 프레임셀에 구성되는 TFC들을 미리 약속된 확산코드들로 역확산하여 피크가 검출되는 확산코드를 파일럿용 확산코드로 결정하며, 미리 정해진 개수의 프레임셀들에 대한 파일럿용 확산코드들 결정시 상기 결정된 파일럿용 확산코드들의 열을 미리 저장된 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국의 고유번호를 검출하는 기지국 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 기지국 검출기는,
    상기 제어기로부터의 제어신호에 근거해서 프레임셀의 수를 카운팅하며, TFC들을 프레임셀 단위로 처리하도록 제어하는 카운터와,
    상기 프레임셀 단위로 입력되는 TFC들을 각각 상기 미리 약속된 확산코드들로 역확산하여 심볼들을 출력하는 복수의 역확산기들과,
    상기 복수의 역확산기들로부터 출력되는 심볼들을 확산코드별로 누적하고, 상기 누적값들중 가장 큰 값에 대응하는 확산코드를 해당 프레임셀의 파일럿용 확산코드로 결정하여 출력하는 최대값 검출기와,
    상기 최대값 검출기로부터의 파일럿용 확산코드를 저장하며, 상기 카운터에 의해 상기 미리 정해진 개수의 프레임셀들에 대한 파일럿용 확산코드들의 열을 출력하는 메모리와,
    상기 메모리로부터의 파일럿용 확산코드들의 열을 미리 저장된 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국의 고유번호를 검출하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 기지국 검출기에서 검출된 상기 기지국 고유번호에 근거해서 매 수신 프레임셀에 대한 데이터용 확산코드들을 결정하며, 상기 FFT기로부터의 프레임셀을 상기 결정된 데이터용 확산코드들로 역확산하여 출력하는 데이터용 프레임셀 역확산기와,
    상기 데이터용 프레임셀 역확산기로부터의 출력을 상기 제어기의 제어신호에 따라 프레임셀 단위로 처리하여 원래의 심볼열을 출력하는 프레임 셀 합성기와,
    상기 프레임셀 합성기로부터의 심볼열을 복조(modulation) 및 복호(decoding)하는 복조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 데이터용 확산코드들은 상기 파일럿용 확산코드들중 해당 수신 프레임셀의 파일럿 확산에 사용된 확산코드를 제외한 확산코드들로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제35항에 있어서,
    상기 프레임셀은 전체 주파수 대역과 소정의 시간대역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 전체 주파수 대역을 적어도 하나의 서브대역들로 분할하고, 하나의 서브대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM(Orthogonal frequency Division Multiplexing)심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 기지국의 송신 방법에 있어서,
    상기 기지국의 고유 번호에 따라 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 코드 세트를 결정하는 과정과,
    프레임 셀에 매핑된 파일럿 심볼을 상기 결정된 코드 세트에 따라 해당 확산코드로 확산하여 파일럿 확산신호를 생성하는 과정과,
    상기 프레임 셀에 매핑된 복수의 데이터 심볼들을 상기 소정 개수의 확산코드들중 상기 파일럿 확산에 사용된 확산코드를 제외한 확산코드들로 확산하여 데이터 확산신호들을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 파일럿 확산신호와 상기 데이터 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파에 매핑하는 과정과,
    상기 부반송파에 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제40항에 있어서,
    상기 코드 세트를 구성하는 확산코드의 개수는 적어도 하나의 프레임 셀 시간 구간으로 이루어진 미리 결정된 구간에 대응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제40항에 있어서,
    상기 파일럿 확산신호를 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제40항에 있어서,
    상기 확산코드의 길이는 상기 TFC를 구성하는 부반송파의 개수에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 전체 주파수 대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 기지국의 송신 방법에 있어서,
    상기 기지국의 고유 번호에 따른 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 코드 세트를 저장하며, 소정 시간에 동기되어 프레임셀 주기로 상기 확산코드들을 순차로 발생하는 과정과,
    소정 프레임 셀에 매핑된 파일럿 심볼을 상기 발생되는 확산코드로 확산하고, 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하여 파일럿 확산신호를 생성하는 과정과,
    상기 소정 프레임 셀에 매핑된 데이터 심볼들을 상기 코드세트를 구성하는 확산코드들중 상기 발생되는 확산코드를 제외한 나머지 확산코드들로 확산하여 데이터 확산신호들을 생성하는 과정과,
    상기 파일럿 확산신호와 상기 데이터 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호들 각각을 미리 정해진 부반송파에 매핑하는 과정과,
    상기 부반송파 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 파일럿 확산신호는 상기 소정 프레임셀을 구성하는 모든 TFC들에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 파일럿 확산신호는 미리 정해진 도약 패턴에 따라 상기 소정 프레임셀을 구성하는 TFC들중 일부 특정 TFC들에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제45항에 있어서,
    상기 확산코드는 왈시코드(Walsh code)인 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제45항에 있어서,
    전송 데이터를 프레임셀 단위로 처리하기 위한 제어신호를 발생하는 과정과,
    전송 데이터를 미리 결정된 부호율에 따라 부호화하고, 상기 부호화된 데이터를 미리 결정된 변조차수에 따라 변조하여 상기 데이터 심볼들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 데이터 심볼들을 상기 제어신호에 따라 해당 프레임셀에 매핑하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 소정의 주파수 대역과 소정 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 단말기의 수신 방법에 있어서,
    수신신호를 고속 푸리에 변환해서 OFDM 복조하는 과정과,
    상기 OFDM복조된 데이터에서 프레임 셀을 검출하는 과정과,
    상기 검출되는 프레임셀에 구성되는 TFC들의 일부 또는 전부를 미리 약속된 확산코드들로 역확산하여 확산코드별로 누적하는 과정과,
    상기 확산코드들의 각각에 대응하는 심볼 누적값들을 비교하여 파일럿용 확산코드를 결정하는 과정과,
    미리 정해진 개수의 프레임 셀들에 대한 파일럿용 확산코드들 결정시, 상기 결정된 파일럿용 확산코드들의 열을 미리 저장된 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국의 고유번호를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 검출된 기지국 고유번호에 근거해서 매 수신 프레임셀에 대한 데이터용 확산코드들을 결정하는 과정과,
    수신신호를 OFDM복조하는 과정과,
    상기 OFDM복조된 프레임셀을 상기 결정된 데이터용 확산코드들로 역확산하는 과정과,
    상기 역확산 데이터를 복조 및 복호하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 데이터용 확산코드들은 상기 파일럿용 확산코드들중 해당 수신 프레임셀의 파일럿 확산에 사용된 확산코드를 제외한 확산코드들로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 제50항에 있어서,
    상기 프레임셀은 전체 주파수 대역과 소정의 시간대역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 소정의 주파수 대역과 소정의 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 기지국의 송신 방법에 있어서,
    상기 기지국의 고유 번호에 따라 소정 개수의 확산코드들로 구성되는 코드 세트를 결정하는 과정과,
    프레임셀 번호를 나타내는 변수 N을 '0'으로 초기화하는 과정과,
    상기 N번째 프레임 셀에 매핑되는 파일럿 심볼을 상기 확산코드들중 상기 N번째 확산코드로 확산하고, 데이터보다 높은 신호크기로 송신되도록 이득 조정하여 파일럿 확산신호를 생성하는 과정과,
    상기 N번째 프레임 셀에 매핑되는 복수의 데이터 심볼들을 상기 확산코드들중 상기 N번째 확산코드를 제외한 확산코드들로 확산하여 데이터 확산신호들을 생성하는 과정과,
    상기 파일럿 확산신호와 상기 데이터 확산신호들을 TFC 단위로 그룹화하고, 각각의 TFC를 구성하는 신호를 각각을 미리 정해진 부반송파에 매핑하는 과정과,
    상기 부반송파 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환하여 OFDM 변조하여 송신하는 과정과,
    상기 N 값을 '1'만큼 증가하고, 상기 N 값이 상기 코드세트의 길이보다 크거나 같은지 검사하는 과정과,
    상기 코드세트 길이보다 작은 경우, 상기 N값을 '1'만큼 증가한후 상기 파일럿 확산신호 생성 과정으로 되돌아가는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 기지국 고유 번호는, 상기 코드세트 길이의 자리수를 갖는 상기 확산코드 길이 진수로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제54항에 있어서,
    상기 프레임셀은 전체 주파수 대역과 소정의 시간대역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 소정의 주파수 대역과 소정의 시간대역으로 프레임 셀(Frame Cell)을 구성하며, 상기 프레임 셀 내 적어도 하나의 OFDM심볼구간과 적어도 하나의 부반송파로 구성되는 TFC(Time-frequency cell)가 복수개 구성되는 광대역 무선통신시스템에서 단말기의 수신 방법에 있어서,
    소정 프리앰블 신호를 검출해서 0번째 프레임셀이 수신되는지 검사하는 과정과,
    상기 0번째 프레임셀 수신시, 프레임셀 번호를 나타내는 변수 N을 '0'으로 초기화하는 과정과,
    상기 N번째 프레임셀을 고속 푸리에 변환하여 OFDM복조하는 과정과,
    상기 OFDM복조된 상기 N번째 프레임셀에 구성되는 TFC들의 일부 또는 전부를 미리 약속된 확산코드들로 역확산하여 확산코드별로 누적하는 과정과,
    상기 확산코드들의 각각에 대응하는 심볼 누적값들을 비교하여 상기 N번째 프레임셀에 대한 파일럿용 확산코드를 결정하여 저장하는 과정과,
    상기 변수 N 값을 '1'만큼 증가하고, 상기 N 값이 상기 코드세트의 길이보다 크거나 같은지 검사하는 과정과,
    상기 코드세트 길이보다 작으면, 상기 OFDM복조 과정으로 되돌아가는 과정과,
    상기 코드세트 길이보다 크거나 같으면, 상기 저장된 상기 코드세트 길이 개의 파일럿용 확산코드들의 열을 미리 저장된 파일럿 코드 패턴들과 비교하여 기지국의 고유번호를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 프레임셀은 전체 주파수 대역과 소정의 시간대역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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