KR100651536B1

KR100651536B1 - 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보 송수신방법

Info

Publication number: KR100651536B1
Application number: KR20050053744A
Authority: KR
Inventors: 장지호; 전재호; 맹승주; 이익범; 이재혁; 윤순영; 주판유
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2006-11-29
Also published as: JP2006014321A; US20050281316A1; KR20060046498A

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송수신하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은, 미리 결정된 프리앰블 패턴을 동작 모드와 매핑하고, 동작 모드가 변경되면 상기 동작 모드에 해당하는 프리앰블 패턴을 송신한다. 그리고 상기 프리앰블 패턴을 수신하고 상기 프리앰블 패턴에 매핑된 동작 모드 및 프리앰블 코드를 검출하여 상기 동작 모드에 따라 수신한 프레임 구간으로부터 정보를 획득한다.

OFDMA, 광대역 무선 접속 통신 시스템, 프리앰블, 동작 모드, 주파수 순환, 시간 지연.

Description

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보 송수신 방법{METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING MODE OF PROCESSING IN A BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING OFDMA}

도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 하향 링크 프레임의 동작 모드를 일예로 도시한 도면

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 하향 링크 프레임의 동작 모드를 일예로 도시한 도면

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 초기 동작 모드 검출 및 이후 심볼들에 대한 데이터 복호를 개략적으로 도시한 순서도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 시간 및 주파수영역을 사용하여 프리앰블을 구성한 경우 동작 모드를 검출하기 위한 순서도

도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 캐리어에 프리앰블 신호가 매핑 되는 경우를 일예로 도시한 도면

도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면

도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 캐리어에 프리앰블 신호가 매핑되는 경우를 일예로 도시한 도면

도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블 패턴의 위상을 변환하여 프리앰블 패턴을 구성하는 경우 동작 모드를 검출하기 위한 순서도

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 의사 랜덤 시퀀스를 사용하는 경우 동작 모드를 검출하기 위한 순서도

본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드를 결정 및 검출하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송수신하기 위한 방법에 관한 것 이다.

일반적으로 무선 통신 시스템의 대표적인 시스템으로는 셀룰라 통신 방식을 이용하는 이동통신 시스템이 대표적이다. 이러한 이동통신 시스템들은 다수의 사용자들과 동시에 통신을 수행하기 위해 다중 접속 방식을 사용하고 있다. 이와 같이 이동통신 시스템들에서 사용하는 다중 접속 방식은 시분할 다중 접속(TDMA) 방식과, 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식이 대표적으로 사용되고 있다. 상기 코드 분할 다중 접속 방식의 시스템은 기술의 비약적인 발전에 따라 음성 통신을 주로 제공하는 시스템에서 고속의 패킷 데이터를 전송할 수 있는 형태로 발전하고 있다.

그러나, 상기 코드 분할 다중접속 방식에서 자원인 코드의 사용 한계에 다다르면서 보다 많은 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있는데 어려움을 겪고 있다. 따라서 보다 많은 사용자들을 구분하고, 각 구분된 사용자들에게 보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 하는 시스템이 OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이다. 상기 OFDMA 방식은 다수의 직교성을 유지하는 부반송파(sub-carrier) 즉, 서브 캐리어 또는 상기 서브 캐리어를 적어도 하나 이상 포함하는 서브 채널(Sub-channel)을 이용하여 고속으로 데이터를 송수신하는 방식이다.

이와 같이 고속의 데이터를 전송하기 위해 상기 OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템을 제안하기에 이르렀다. 상기 OFDMA 방식을 사용하여 고속 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 많은 연구와 노력이 끊임없이 이루어지고 있다. 이에 상기 OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서는 여러 가지의 다양한 동작 모드를 제시하고 있다. 이러한 동작 모드를 살펴보면 하기와 같다.

먼저 서브 채널(Sub-channel) 구성 방식들을 살펴보면 하기와 같다. 첫째로, 부분 서브 채널 활용(Partial Usage of Sub-Channel, 이하 'PUSC'이라 칭하기로 한다) 방법이 있으며, 둘째로, 전체 서브 채널 활용(Full Usage of Sub-Channel, 이하 'FUSC'라 칭하기로 한다) 방법이 있고, 셋째로, 선택형 FUSC(Otional FUSC) 방법이 있고, 마지막으로 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방법이 있다.

또한 채널 부호화 방식으로 하기와 같은 방법들이 있다. 첫째, 컨볼루셔널(길쌈) 코딩(Convolutional Coding, 이하 'CC'라 칭하기로 한다) 방법이 있고, 둘째 컨볼루셔녈 터보 코딩(Convolutional Turbo Coding, 이하 'CTC'이라 칭하기로 한다) 방법이 있고, 셋째, 블록 터보 코딩(Block Turbo Coding, 이하 'BTC'라 칭하기로 한다) 방법이 있으며, 마지막으로 제로 테일 컨볼루셔녈 코딩(Zero Tail Convolutional Coding, 이하 'ZTCC'라 칭하기로 한다) 방법이 있다.

상기한 서브 채널 구성 방식들에 대하여 간략히 살펴보면 하기와 같다.

(a) PUSC 방법 : 전체 주파수 대역에서 데이터용으로 할당된 서브 캐리어(subcarrier)들 중 일부만을 사용하여 서브 채널을 구성하는 방법

(b) FUSC 방법 : 전체 주파수 대역에서 데이터용으로 할당된 서브 캐리어들 전체를 사용하여 서브 채널을 구성하는 방법

(c) Optional FUSC 방법 : FUSC와 유사하나 서브 채널을 구성하는 수학식이 상이한 방법

(d) AMC 방법 : 전체 주파수 대역에서 이웃한 대역을 나누어 서브 채널을 구성하는 방법

그러면 하향링크에서 상기한 방법들로 데이터가 전송되는 방법을 하기에 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.

상기 도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 하향 링크 프레임의 동작 모드를 일예로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 하향 링크에서는 프리앰블과 상기 프리앰블(preamble) 이후에 프레임 제어 헤더(Frame Control Header, 이하 'FCH'라 칭하기로 한다)가 포함된다. 상기 FCH에는 이후 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 형태의 서브 채널 구성 방식이 함께 실려 전송된다. 상기 도 1에서는 서브 채널 구성 방식으로 PUSC(부분 서브 캐리어 활용) 방법과, FUSC(전체 서브 캐리어 활용) 방법과 선택적 FUSC 방법 및 AMC 방법을 사용하고 있는 것을 도시하였다.

상기 프레임 제어 정보는 하향/상향 맵의 위치와 맵을 구성하는 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식 등이 전달된다. 따라서 상기 FCH를 복호하기 전에는 이후 전송되는 심볼에 대한 정보 획득을 할 수 없으므로, 데이터를 복호할 수 없다. 그러므로 상기 FCH는 미리 약속된 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 이용한다. 그리고 이러한 규칙에 따라 상기 FCH를 복호한 다음 이후 전달되는 하향/상향 링크의 맵 정보를 복호하게 된다.

일반적으로 데이터 통신을 하는 경우 즉, 초기 전송이 이루어지는 상기 FCH를 전송하는 경우 상술한 방법들 중에서 특정한 방법을 선택하여 사용된다. 실제로 상술한 바와 같이 여러 가지 다양한 동작 모드 중에서 프리앰블 이후 하향링크의 시작점에서는 고정된 한 가지의 동작 모드만 가능하도록 규정하고 있다. 즉, 프레임 제어 정보가 전달되는 하향링크의 처음 몇 개의 심볼에 대해서는 고정된 한 가지의 동작 모드만 운용 가능하도록 되어 있다.

이에 현재의 광대역 무선 접속 통신 시스템에서는 FCH 및 하향/상향 맵에 대해 상기 서브 채널 구성 방식 중 PUSC 방식으로 서브 채널을 구성하고 채널 부호화 방식으로 컨볼루셔널 코드(convolutional code)를 사용할 것을 규정하고 있다.

상술한 프리앰블 이후 하향링크의 시작점에서 상기한 바와 같이 고정된 동작 모드의 제한으로 인해서 시스템 설계나 운용에 있어서 비효율적인 요소로 작용하였다. 만약, 사업자 또는 개발자가 특정 시스템에서 초기 방식의 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 사용하지 못하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 하지만 현재 광대역 무선 접속 통신 시스템에서는 상술한 동작 모드의 제한으로 인해서 불필요한 자원의 낭비가 발생한다는 문제점이 있었다.

한편, 프레임 제어 헤더에 대한 초기 동작 모드가 정해져 있지 않거나 상기 초기 동작 모드를 알 수 없으면, 상기 프레임 제어 헤더의 심볼에 대한 복호가 불가능하게 되고, 이후 전송되는 데이터 심볼에 대한 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 알 수 없다. 따라서 데이터 심볼에 대한 복호 또한 불가능하다는 문제점이 있었다. 따라서 상술한 동작 모드로 인한 시스템의 운용상의 자원의 낭비를 막고 동작 모드를 결정 및 검출하는 방법을 필요로 하였다.

따라서 본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드를 다양하게 사용할 수 있는 동작 모드 정보 송수신 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 설계 및 운용에 있어서 유연하게 적용가능한 동작 모드 정보 송수신 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자원의 낭비를 막는 동작 모드 정보 송수신 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 미리 결정된 프리앰블 패턴을 동작 모드와 매핑하고, 동작 모드가 변경되면 상기 동작 모드에 해당하는 프리앰블 패턴을 송신하는 과정과, 상기 프리앰블 패턴을 수신하고 상기 프리앰블 패턴에 매핑된 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 검출하여 상기 동작 모드에 따라 수신한 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서, 프리앰블 신호를 시간 영역을 기준으로 순환시켜 프리앰블 패턴들을 미리 결정하는 과정과, 동작 모드에 따라 상기 미리 결정된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과, 상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과, 상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서, 프리앰블을 수신하고 고속 푸리에 변환을 수행하는 과정과, 프리앰블 패턴의 시간 순환에 따른 프리앰블 코드로부터 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하는 과정과, 프리앰블 코드를 검출하고, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서, 프리앰블 신호를 주파수 영역을 기준으로 순환시켜 프리앰블 패턴들을 미리 결정하는 과정과, 동작 모드에 따라 상기 미리 결정된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과, 상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과, 상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서, 프리앰블을 수신하고 고속 푸리에 변환을 수행하는 과정과, 프리앰블 패턴의 주파수 순환에 따른 프리앰블 코드로부터 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하는 과정과, 프리앰블 코드를 검출하고, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서, 위상 변환하 여 프리앰블 패턴들을 미리 결정하는 과정과, 동작 모드에 따라 상기 미리 결정된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과, 상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과, 상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서, 프리앰블을 수신하고 프리앰블 패턴의 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하는 과정과, 상기 프리앰블 패턴의 위상을 복원하는 과정과, 위상 복원된 상기 프리앰블 패턴을 고속 푸리에 변환하여 프리앰블 코드를 검출하고, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서, 주파수 영역에서 구성한 의사 랜덤 시퀀스를 역 고속 푸리에 변환하여 프리앰블 패턴들을 생성하는 과정과, 동작 모드에 따라 상기 생성된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과, 상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과, 상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서, 프리앰블을 수신하고 고속 푸리에 변환을 수행하는 과정과, 프리앰블 패턴을 구성하는 의사 랜덤 시퀀스 추출하여 프리앰블 코드 및 동작 모드를 검출하는 과정과, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 상기 동작 모드에 따라 수신한 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 또한 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명에서는 고정된 초기 동작 모드 없이 몇 가지의 선택적인 동작 모드 중에서 한 가지에 대한 정보를 각 하향링크의 처음에 전송되는 프리앰블에 실어 전송하는 방법을 설명한다. 이를 통해 필수 동작 모드를 지정하지 않고도, 기본적인 시스템 파라미터를 획득할 수 있는 기법을 제시한다.

이를 위해 본 발명에 따른 시스템의 초기 동작 모드는 프리앰블을 사용한다. 이러한 동작 모드에 대한 정보 비트는 기존 광대역 무선 접속 통신 시스템에서의 프리앰블에 대한 변화나 조작을 하지 않도록 한다. 따라서 동작 모드에 대한 정보 비트는 현재의 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 사용되는 코드에 다수의 정보를 덧씌우는 형태로 추가 전송 가능하다.

예를 들면, 각각의 프리앰블 신호를 시간 영역(시간 축)에서 일정 지연시간만큼 순환하거나 주파수 영역(주파수 축)에서 일정 간격만큼 순환하여 추가 정보 전달이 가능하다. 또는 각각의 주파수 영역(주파수 축) 프리앰블 신호를 역 고속 푸리에(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform) 변환을 통해 시간 축으로 변환하였을 때, 나타나는 시간 영역 프리앰블 패턴을 위상 변환을 통해 추가 정보 전달이 가능하다. 또는 주파수 영역(주파수 축)에서 구성된 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)를 역 고속 푸리에 변환을 통해 프리앰블 신호로 이용하여 추가 정보 전달이 가능하다.

본 발명에서는 초기에 전송되는 프리앰블을 통해 OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 초기 동작 모드를 전송해 줌으로써 현재의 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 필수 사항으로 규정된 초기 동작 모드 PUSC(partial usage subcarriers)를 반드시 이용하지 않아도 되며, 사업자 또는 개발자의 요구에 따라 다양한 초기 동작 모드를 가변적으로 운용할 수 있게 한다. 이처럼 초기 동작 모드의 운용을 보다 유연하게 하여 상기 필수 동작 모드를 이용함에 따른 비효율성 내지 낭비 요소를 줄일 수 있으며, 시스템을 보다 효율적으로 운용할 수 있다. 그러면 여기서 본 발명에 따른 하향 링크 프레임의 동작 모드를 하기에 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 하향 링크 프레임의 동작 모드를 일예로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 기존의 하향 링크 프레임의 동작 모드에 비해서 다른 부분은 초기 동작 모드 설정을 위한 부분이다. 그리하여 상기 도 2에서는 프리앰블을 이용한 프레임 제어 헤더(Frame 이하 "FCH"라 함)의 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 지시할 수 있도록 하고 있다. 부가적으로, 상기 프리앰블을 이용한 상기 FCH의 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 지시하는 본 발명의 실시예에 따른 방안을 살펴보기로 한다.

이에 본 발명에서는 프리앰블을 사용하여 서브 채널 구성 방식만을 변경하도록 하거나 또는 채널 부호화 방식만을 변경하도록 하거나 또는 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 모두 변경할 수 있도록 한다. 따라서 본 발명에서는 종래 기술에서 사용하고 있는 바와 같이 서브 채널 구성 방식으로 PUSC 방법만을 사용하지 않고, 프리앰블의 패턴에 따라 서브 채널 구성 방식을 변경할 수 있다. 또한 프리앰블을 매핑하는 방법에 따라 서브 채널 구성 방식만을 변경하거나 또는 채널 부호화 방식만을 변경하거나 또는 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식 모두를 변경하도록 구성할 수 있다.

이러한 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식의 둘 중 하나 또는 둘 모두를 변경하기 위한 프리앰블 패턴(각 서브캐리어를 통해 전송되는 프리앰블 코드)에 대하여는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

이를 통해 본 발명에서는 FCH 및 하향/상향 맵에 이용되는 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식을 모든 하향 프레임에 규칙적으로 전송되는 프리앰블을 통해 전달한다. 이로써 기존의 고정된 동작 모드로 규정된 초기 동작 모드의 필요 성을 제거할 수 있다. 따라서 초기 동작 모드는 프리앰블을 통해 전송하고, FCH 및 하향/상향 맵은 프리앰블로부터 검출된 초기 동작 모드를 사용하여 복호한다. 이후 전송되는 OFDMA 심볼에 대한 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식은 FCH 및 하향/상향 링크 맵을 통해 전송되므로 이를 이용하여 데이터 복호가 가능하다. 그러면 여기서 초기 동작 모드 검출 및 이후 심볼들에 대한 데이터 복호 동작을 하기에 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 초기 동작 모드 검출 및 이후 심볼들에 대한 데이터 복호를 개략적으로 도시한 순서도이다.

상기 도 3을 참조하면, 300단계에서 단말은 프리앰블을 수신하고 302단계로 진행한다. 이때 상기 단말이 프리앰블을 수신하면, 상기 단말은 상기 기지국에서 전송하고자 하는 FCH의 채널 부호화 방식 또는/및 서브 채널 구성 방식에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 302단계에서 상기 단말은 초기 동작 모드를 검출하고 304단계로 진행한다. 상기 304단계에서 상기 단말은 시스템 정보를 추출하고 306단계로 진행한다. 여기서 상기 시스템 정보는 상기 FCH를 복조 및 복호함으로써 얻을 수 있다.

상기 306단계에서 상기 단말은 하향 및 상향 링크에 할당된 정보를 추출하고 308단계로 진행한다. 여기서 상기 상향링크 및 하향링크의 정보는 FCH에 포함되어 있는 맵(MAP) 정보를 이용하여 추출할 수 있다. 상기 308단계에서 상기 단말은 상기한 바와 같이 상향 및 하향 정보를 추출한 이후 상향 링크를 통하여 데이터를 송 신하고, 하향 링크로 수신되는 데이터를 복호할 수 있다.

본 발명에서는 상술한 바와 같이 프리앰블을 통해 초기 동작 모드 정보를 전송하는 방법에 대해서 크게 3가지 방안을 제안한다. 첫 번째로 프리앰블 신호를 시간 영역과 주파수 영역에서 일정 시간지연 또는 일정 간격만큼 순환하여 초기 동작 모드 정보를 전송하는 방법을 제안한다. 그리고 두 번째로 각각의 주파수 영역의 프리앰블 신호를 역 고속 푸리에 변환하여 시간축으로 변환 하였을 때, 나타나는 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상 변환을 통해 초기 동작 모드 정보를 전송하는 방법을 제안한다. 그리고 마지막으로 주파수 영역에서 구성된 의사 랜덤 시퀀스를 역 고속 푸리에 변환을 통해서 초기 동작 모드 정보를 전송하는 방법을 제안한다.

(제 1 방법)

이하에서는 시간 영역과 주파수 영역에 기반한 실시예로 구분하여 설명하기로 한다.

상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 4를 참조하기에 앞서, 보호 구간은 본 발명과 상관이 없으므로 생략하였고, 초기 동작 모드는 4가지로 가정하여 설명하기로 한다. 이러한 예는 단지 가정일 뿐 이보다 많은 모드가 존재할 수도 있고, 이보다 적은 모드가 존재할 수도 있다.

상기 도 4를 참조하면, 초기 동작 모드에 따라 프리앰블 신호를 시간 축으로 순환 시켜 4가지의 동작 모드들을 구분한다. 원래의 프리앰블 신호가 시간 축 상에서 'A -> B -> C -> D'의 패턴을 가진다고 가정한다. 이와 같이 원래의 프리앰블 신호에 따른 모드를 이하의 설명에서 "초기 동작 모드 1"로 설정하기로 한다. 또한 상기 시간 축 패턴을 순환 또는 지연시키면 하기와 같이 2번째, 3번째, 그리고 4번째 초기 동작 모드를 얻을 수 있다.

초기 동작 모드 2 : B -> C -> D -> A

초기 동작 모드 3 : C -> D -> A -> B

초기 동작 모드 4 : D -> A -> B -> C

이와 같이 하나의 기본 시간 영역 프리앰블 패턴에 대해 4가지의 초기 동작 모드 설정이 가능하다. 이는 상기 OFDM 심볼 구간을 4가지로 가정하여 구분한 경우이므로 이 보다 많은 양의 패턴들이 존재할 수 있음은 물론이다. 즉, 상기한 4가지 패턴을 단지 시간적으로만 순환시키지 않고 랜덤한 방식으로 섞을 경우 최대 24가지 패턴이 존재할 수도 있다. 이하의 설명에서는 랜덤한 방식을 고려할 경우 설명이 복잡해지므로 시간적으로 순환하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.

상기와 같이 시간 축의 프리앰블 패턴에 대해 순환시키면 주파수 축 상의 프리앰블 패턴은 각 서브 캐리어 인덱스에 비례한다. 그리고, 순환된 시간에 비례하는 양만큼 위상이 변하게 된다. 이를 수학식으로 표현하면 하기 <수학식 1>과 같이 표현할 수 있다.

상기 <수학식 1>에서

는 순환된 후 k번째 서브 캐리어의 프리앰블 코드이고, ck는 본래 k번째 서브 캐리어의 프리앰블 코드이며, k는 서브 캐리어 인덱스이고, n은 순환된 샘플 다시 말해, 지연된 샘플 시간이다. 그리고,

는 OFDMA 심볼을 생성하기 위한 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)의 크기를 나타낸다. 상기에서는 시간 영역에서 시간 순환한 프리앰블 패턴을 사용하여 초기 동작 모드를 설정하는 프리앰블을 구성하는 방법에 대해서 설명하였으며, 주파수 영역을 이용하여 프리앰블을 구성하는 방법을 하기에 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하기에 앞서, 상기 도 5는 상술한 도 4와 마찬가지로 보호 구간은 생략하였으며, 초기 동작 모드가 4가지로 설정된 예를 나타내었다. 여기에서도 상술한 바와 같이 이러한 예는 단지 가정일 뿐 이보다 많은 모드가 존재할 수도 있고, 이보다 적은 모드가 존재할 수도 있다.

상기 도 5를 참조하면, 초기 동작 모드에 따라 프리앰블 신호를 주파수 축으로 순환하여 4가지의 동작 모드들을 구분한다. 원래의 프리앰블 신호가 주파수 축 상에서 'F1, F2, F3, F4'의 패턴을 가진다고 가정한다. 이와 같이 원래의 프리앰블 신호에 따른 모드 즉, "모드 1"로 설정하고, 또한 상기 주파수축 패턴을 순환하여 'F2, F3, F4, F1'와 같은 패턴으로 변형시켜, "모드 2"로 설정한다. 마찬가지로 'F3, F4, F1, F2'와 같은 패턴으로 순환하여 프리앰블 신호를 구성하여 "모드 3"으로 설정하고, 'F4, F1, F2, F3'의 패턴은 "모드 4"로 설정하면 이와 같이 하나의 주파수축 프리앰블 패턴에 대해 4가지의 초기 동작 모드 설정이 가능하다. 여기서도 상기 도 4에서와 같이 랜덤하게 주파수 축을 이용하여 혼합할 수 있음은 물론이다.

따라서 상술한 본 발명의 실시 예에 따라 4가지의 초기 동작 모드 설정의 예를 들었다. 하지만, 이는 일예에 불과하고 초기 동작 모드 가지 수 만큼 설정 가능하다.

그리고, 이러한 프리앰블을 전송함으로써 초기 동작 모드에 대한 정보 전송이 가능하다. 따라서 단말은 매 프레임마다 첫 심볼에 전송되는 하향링크 프리앰블을 통해 이러한 초기 동작 모드를 검출하는 것이 가능하고, 이를 이용하여 FCH 및 하향/상향 링크 맵에 대한 정보를 복호한다.

상술한 내용은 프리앰블의 구분 방법에 관한 것이다. 그리고 이러한 상기 프리앰블의 구분 방법들에 맞춰 FCH의 서브 채널 구성 방식 또는 채널 부호화 방식들을 매핑하여 미리 시스템 정보로 저장하도록 할 수 있다. 그러면 특별히 FCH의 고정된 전송 방법을 사용하지 않더라도 데이터를 효율적으로 전송할 수 있게 된다.

상기와 같이 프리앰블에 미리 설정된 몇 개의 초기 동작 모드 중 한 가지에 대한 정보를 실어 전송하게 되면, 단말에서는 이를 검출하여 시스템 정보를 획득해 야 한다. 도 4와 같이 순환 시간 지연을 통한 초기 동작 모드 정보 전송 내지는 도 5와 같이 주파수 순환을 통한 초기 동작 모드 정보 전송 시, 단말은 이에 대한 검출 알고리즘으로서 도 6과 같은 동작을 수행해야 한다. 그러면 여기서 상기 단말의 동작을 하기에 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 시간 및 주파수 영역을 사용하여 프리앰블을 구성한 경우 동작 모드를 검출하기 위한 순서도이다.

도 6을 참조하면, 600단계에서 상기 단말은 프리앰블을 수신하고 602단계로 진행한다. 상기 602단계에서 상기 단말은 초기 동기를 획득하고 604단계로 진행한다. 여기서 상기 초기 동기 획득이란 프레임 동기, 샘플링 타이밍 동기, 주파수 동기 등을 획득하는 것이다. 상기 604단계에서 상기 단말은 고속 푸리에 변환을 수행하고 606단계로 진행한다.

상기 606단계에서 상기 단말은 시간 영역 순환인 경우에는 각 프리앰블 패턴에 대한 시간 순환 즉, 시간 지연에 따른 프리앰블 패턴의 위상 변화를 추출한다. 하지만 주파수 영역 순환인 경우에는 각 프리앰블 패턴에 대해서 주파수 순환에 따른 프리앰블 패턴의 위상 변화를 검출한다. 이에 상기 단말은 상기 프리앰블 패턴의 위상 변화를 검출하고 608단계로 진행한다. 상기 608단계에서 상기 단말은 시간 영역 또는 주파수 영역의 순환을 인지하여 상기 프리앰블 패턴에 매핑된 동작 모드를 검출하고 610단계로 진행한다. 상기 610단계에서 상기 단말은 프리앰블 코드를 검출하고 610단계로 진행한다. 상기 610단계에서 상기 단말은 프리앰블 코드를 검 출하고 612단계로 진행한다.

상기 612단계에서 상기 단말은 셀 및 섹터 검색을 완료하고 614단계로 진행한다. 상기 614단계에서 상기 단말은 시스템 정보를 추출하고 616단계로 진행한다. 상기 616단계에서 상기 단말은 하향 및 상향 링크에 할당된 정보를 추출하고 618단계로 진행한다. 여기서 상기 상향링크 및 하향링크의 정보는 FCH에 포함되어 있는 맵 정보를 이용하여 추출할 수 있다. 상기 618단계에서 상기 단말은 상기한 바와 같이 하향 및 상향 링크 정보를 추출한 이후 상향 링크를 통하여 데이터를 송신하고, 하향링크로 수신되는 데이터를 복호한다.

상기 도 6에서는 상술한 시간 영역 및 주파수 영역의 순환을 사용하여 다양한 프리앰블 패턴을 적용하는 방법을 설명하였다. 따라서 상기 도 6에서는 상기 시간 영역 및 주파수 영역에서의 순환에 따른 각각의 동작을 하나의 도면에 도시하였다.

또한 상기 도 6 에서 나타난 바와 같이 기본적으로 프리앰블은 셀 또는 섹터를 구분할 수 있도록 여러 개의 패턴(주파수 축 상의 코드) 중에서 각 셀 또는 섹터 식별자에 따라 선택하여 전송하도록 되어있다. 이는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 이동통신 시스템의 의사 랜덤 잡음(Pseudo-random Noise, 이하 'PN'이라 칭하기로 한다) 시퀀스가 매 기지국마다 다르게 설정되는 것과 같이 OFDMA 시스템의 각 기지국들도 프리앰블이 매 기지국마다 다르게 설정되어 있기 때문에 가능하다. 따라서 추가로 초기 동작 모드를 전송하기 위해 시간 순환 내지 주파수 순환 방법을 이용하면 결국 프리앰블 패 턴은 초기 동작 모드 전송 가지 수배만큼 증가하게 되는 셈이고 단말은 이러한 모든 가지수의 프리앰블 패턴을 구분해야 한다. 이러한 프리앰블 패턴의 구분은 종래의 프리앰블 검출 방법으로 가능하며 본 발명과는 연관성이 크지 않으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

(제 2 방법)

이하에서는 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상 변환을 통해 초기 동작 모드 정보를 전송하는 방법을 설명하기로 한다.

그러면 여기서 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상을 0도 또는 180도로 변환하여 프리앰블을 구성하는 방법을 하기에 도 7a와 도 7b를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 7a와 도 7b를 참조하기에 앞서, 보호구간은 본 발명의 의도와 상관이 없으므로 상술한 바와 같이 생략하였고, 초기 동작 모드는 4가지로 가정하여 설명하기로 한다. 이러한 예는 단지 가정일 뿐 이보다 많은 모드가 존재할 수도 있고 이보다 적은 모드가 존재할 수도 있다.

상기 도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 캐리어에 프리앰블 신호가 매핑되는 경우를 일예로 도시한 도면이다.

상기 도 7a를 참조하면, 프리앰블 코드를 전송하는데 이용되는 서브 캐리어에 프리앰블 코드가 매핑 되는 것을 도시하였다. 그러면 상기 도 7a를 참조하여 프리앰블 패턴의 위상 변환하는 것을 하기에서 도 7b를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 7b를 참조하면, 상기 도 7a와 같은 방식으로 서브 캐리어에서 프리앰블 코드가 매핑되는 경우 시간 영역에서는 동일한 패턴이 세 번 반복되는 형태로 나타나게 된다. 따라서 이러한 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상을 0도 또는 180도로 변환 시켜줌으로서 하나의 기본 시간 영역 프리앰블 패턴에 대해서 4가지의 프리앰블 패턴을 얻을 수 있다. 그리하여 초기 동작 모드에 따라 세 번 반복되는 시간 축 프리앰블 신호를 서로 다른 모드로 설정한 것이 도시되어 있다.

상기 시간 축 프리앰블 신호의 패턴들은 초기 동작 모드에 따라서 세 번 반복되고 있으며, 각각 (0도, 0도, 0도), (0도, 0도, 180도), (0도, 180도, 0도) 내지 (0도, 180도, 180도)로 위상을 변환하여 4가지의 동작 모드를 구분하도록 한다.

원래의 프리앰블 신호가 시간 축으로 "(A) -> (A) -> (A)"와 같이 세 번 반복되는 패턴을 가진다고 가정한다. 이와 같이 원래의 프리앰블 신호에 따른 모드 즉, "모드 1"로 설정하기로 한다. 또한 상기 시간 축 패턴을 예시한 바와 같이 위상 변환 시키면, 하기와 같이 2 번째, 3 번째, 그리고 4번째 초기 동작 모드를 얻을 수 있다.

초기 동작 모드 2 : (A) -> (A) -> (-A)

초기 동작 모드 3 : (A) -> (-A) -> (A)

초기 동작 모드 4 : (A) -> (-A) -> (-A)

이와 같이 하나의 기본 시간 축 프리앰블 패턴에 대해 4가지의 초기 동작 모 드 설정이 가능하다. 프리앰블 패턴이 3번 반복되는 경우를 가정하였고, 위상의 변환을 180도로 가정한 것이다. 따라서 이보다 많은 위상의 변환과 패턴의 반복 횟수를 가정하면, 보다 많은 양의 패턴이 존재할 수 있다. 즉, 상기한 4가지 패턴을 단지 0도와 180도로 위상 변환하지 않고 다양한 위상 값으로 변환 시킬 경우, 예를 들어 위상을 45도, 90도 등으로 다양하게 변환하는 경우에는 더욱 많은 수의 조합을 얻을 수 있다.

상기 도 7a와 도 7b에서는 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상을 0도 또는 180도로 변환하여 프리앰블을 구성하는 방법을 설명하였다. 그러면 여기서 상기 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상을 0도, 90도, 180도 그리고 270도로 변환하는 것을 하기에 도 8a와 도 8b를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 8a와 도 8b를 참조하기에 앞서, 보호구간은 본 발명의 의도와 상관이 없으므로 상술한 바와 같이 생략하였고, 초기 동작 모드는 4가지로 가정하여 설명하기로 한다. 이러한 예는 단지 가정일 뿐 이보다 많은 모드가 존재할 수도 있고 이보다 적은 모드가 존재할 수도 있다.

상기 도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 캐리어에 프리앰블 신호가 매핑되는 경우를 일예로 도시한 도면이다.

상기 도 8a를 참조하면, 프리앰블 코드를 전송하는데 이용되는 서브 캐리어에 프리앰블 코드가 매핑 되는 것을 도시하였다. 그러면 상기 도 7a를 참조하여 프리앰블 패턴의 위상 변환을 수행하는 것을 하기에서 도 8b를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블을 구성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 8b를 참조하면, 상기 도 8a와 같은 방식으로 서브 캐리어에서 프리앰블 코드가 매핑되는 경우 시간 영역에서는 동일한 패턴이 두 번 반복되는 형태로 나타나게 된다. 따라서 이러한 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상을 0도, 90도, 180도 그리고 270도로 변환 시켜줌으로서 하나의 기본 시간 영역 프리앰블 패턴에 대해서 4가지의 프리앰블 패턴을 얻을 수 있다. 그리하여 초기 동작 모드에 따라 두 번 반복되는 시간 축 프리앰블 신호를 서로 다른 모드로 설정한 것이 도시되어 있다.

상기 시간 축 프리앰블 신호의 패턴은 초기 동작 모드에 따라서 두 번 반복 되고 있으며, 각각 (0도, 0도), (0도, 90도), (0도, 180도) 및 (0도, 270도)로 위상을 변형시켜 4가지의 동작 모드를 구분하게 한다. 원래의 프리앰블 신호가 시간 축으로 '(A) -> (A)'와 같이 두 번 반복되는 패턴을 가진다고 가정한다. 이와 같이 원래의 프리앰블 신호에 따른 모드 즉, "모드 1"로 설정하기로 한다. 또한 상기 시간 축 패턴을 예시한 바와 같이 위상 변환 시키면, 하기와 같이 2 번째, 3 번째, 그리고 4번째 초기 동작 모드를 얻을 수 있다.

초기 동작 모드 2 : (A) -> (jxA)

초기 동작 모드 3 : (A) -> (-A)

초기 동작 모드 4 : (A) -> (-jxA)

여기서, j는 허수를 나타내는 기호이며, -1의 거듭제곱근을 의미한다.

여기서도 도 7에서 상술한 바와 같은 유사한 방법을 사용하여 하나의 기본 시간 축 프리앰블 패턴에 대해서 다수의 초기 동작 모드를 표현할 수 있음은 물론이다.

따라서 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따라 4가지 초기 동작 모드 설정의 예를 들었다. 하지만 이는 일예에 불과하고 초기 동작 모드 가지 수 만큼 설정 가능하다.

그리고 이러한 프리앰블을 전송함으로서 초기 동작 모드에 대한 정보 전송이 가능하다. 단말에서는 매 프레임마다 첫 심볼에 전송되는 하향링크 프리앰블을 통해 이러한 초기 동작 모드를 검출하는 것이 가능하고, 이를 이용하여 FCH 및 하향/상향 링크 맵에 대한 정보를 복호 가능하게 된다.

상기 도 7a에서 도 8b까지 상술한 내용은 프리앰블의 구분 방법에 관한 것이다. 그리고 이러한 상기 프리앰블의 구분 방법들에 맞춰 FCH의 서브 채널 구성 방식 또는 채널 부호화 방식들을 매핑하여 미리 시스템 정보로 저장하도록 할 수 있다. 그러면 특별히 FCH의 고정된 전송 방법에 맞춰 전송하지 않고도 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

상기와 같이 프리앰블에 미리 설정된 몇 개의 초기 동작 모드 중 한 가지에 대한 정보를 실어 전송하게 되면, 단말에서는 이를 검출하여 시스템 정보를 획득하여야 한다. 도 7과 도 8과 같이 프리앰블 패턴의 위상 변환을 통한 초기 동작 모드 전송 시, 상기 단말은 이에 대한 검출 알고리즘으로서 도 9와 같은 동작을 수행하여야 한다.

상기 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프리앰블 패턴의 위상을 변환하여 프리앰블 패턴을 구성하는 경우 동작 모드를 검출하기 위한 순서도이다.

상기 도 9를 참조하면, 900단계에서 상기 단말은 프리앰블을 수신하고 902단계로 진행한다. 상기 902단계에서 상기 단말은 초기 동기를 획득하고 904단계로 진행한다. 여기서 상기 초기 동기 획득이란 프레임 동기, 샘플링 타이밍 동기, 주파수 동기 등을 획득하는 것이다. 상기 904단계에서 상기 단말은 프리앰블 패턴에 대한 위상 변화를 추출하고 906단계로 진행한다.

상기 906단계에서 상기 단말은 프리앰블 생성시 변환한 위상의 위상 변화를 인지하여 동작 모드를 검출하고 908단계로 진행한다. 상기 908단계에서 상기 단말은 시간 영역 프리앰블 패턴에 대한 위상을 복원하고 910단계로 진행한다. 상기 910단계에서 상기 단말은 고속 푸리에 변환을 수행하고 912단계로 진행한다. 상기 912단계에서 상기 단말은 프리앰블 코드를 검출하고 914단계로 진행한다.

상기 914단계에서 상기 단말은 셀 및 섹터 검색을 완료하고 916단계로 진행한다. 상기 916단계에서 상기 단말은 시스템 정보를 추출하고 918단계로 진행한다. 그리고 상기 918단계에서 상기 단말은 상기한 바와 같이 하향 및 상향 링크 정보를 추출하고 920단계로 진행한다. 상기 920단계에서 상기 단말은 상향 링크를 통하여 데이터를 송신하고, 하향링크로 수신되는 데이터를 복호한다.

상기 도 9에 나타난 바와 같이 기본적으로 프리앰블은 셀 또는 섹터를 구분할 수 있도록 여러개의 패턴(주파수 축 상의 코드) 중에서 각 셀 또는 섹터 식별자 에 따라 선택하여 전송하도록 되어 있었다. 이는 CDMA 이동통신 시스템의 PN 시퀀스가 매 기지국마다 다르게 설정되는 바와 같이 OFDMA 시스템의 각 기지국들도 프리앰블이 매 기지국 마다 다르게 설정되어 있기 때문에 가능하다.

따라서 상기 두 번째 방법에서는 초기 동작 모드를 전송하기 위해 시간 영역에서 반복되는 프리앰블 패턴에 위상 변환을 수행하였다. 이와 같은 경우에는 결국 프리앰블 패턴이 시간 영역에서 초기 동작 모드 전송 가지 수 만큼 위상 변환된 조합만 검출하면 초기 동작 모드를 검출할 수 있다.

이러한 방법을 통해서 상기 셀 및 섹터의 검출을 수행하면 상기 단말은 복잡도를 크게 높이지 않고도 초기 동작 모드와 셀 및 섹터를 검출할 수 있다.

(제 3 방법)

이하에서는 의사 랜덤 시퀀스를 사용하여 초기 동작 모드 정보를 전송하는 방법을 설명하기로 한다.

본 발명에서는 주파수 영역에서 구성한 의사 랜덤 시퀀스를 역 고속 푸리에 변환하여 프리앰블 신호를 생성하며, 이러한 상기 프리앰블 신호에 이용되는 의사 랜덤 시퀀스를 각 초기 동작 모드에 따라 다르게 구성한다.

상세한 설명을 위해서 이하에서는 초기 동작 모드를 4가지로 가정하여 설명하기로 한다. 이러한 예는 단지 가정일 뿐 이보다 많은 모드가 존재할 수도 있고 이보다 적은 모드가 존재할 수도 있다.

이때 구분해야할 초기 동작 모드가 4가지인 경우 4가지의 의사 랜덤 시퀀스 를 이용하여 상기 프리앰블을 구성하고 초기 동작 모드를 표현한다. 이때 각각의 초기 동작 모드에 따라 선택된 의사 랜덤 시퀀스를 역 고속 푸리에 변환하여 이를 프리앰블 신호로 이용하는 것이다.

이와 같은 초기 동작 모드에 따른 프리앰블 신호의 구성을 설명하면, 아래와 같이 4가지의 의사 랜덤 시퀀스들을 선택하였다고 가정한다.

의사 랜덤 시퀀스 1 = 1, -1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, ...

의사 랜덤 시퀀스 2 = 1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, 1, ...

의사 랜덤 시퀀스 3 = -1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, -1, ...

의사 랜덤 시퀀스 4 = 1, -1, -1, -1, 1, -1, 1, -1, ...

이때 구분해야할 초기 동작 모드가 4가지인 경우에는 초기 동작 모드에 따른 의사 랜덤 시퀀스를 일대일로 매핑한다.

다시 말해, "초기 동작 모드 1"에는 "의사 랜덤 시퀀스 1"을, "초기 동작 모드 2"에는 "의사 랜덤 시퀀스 2"를, "초기 동작 모드 3"에는 "의사 랜덤 시퀀스 3"을, "초기 동작 모드 4"에는 "의사 랜덤 시퀀스 4 "를 매핑하면 각각의 초기 동작 모드를 얻을 수 있으며, 각각의 초기 동작 모드에 따른 서로 다른 프리앰블 시퀀스를 선택하고 매핑하여 프리앰블 패턴을 구성할 수 있다.

따라서 상술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서브 채널 구성 방식을 구분하기 위한 4가지의 초기 동작 모드 설정의 예를 들었다. 하지만 이는 일예에 불과하고 상기 의사 랜덤 시퀀스를 매핑하여 프리앰블 패턴을 구성하여, 즉, 프리앰블을 구성함으로서 초기 동작 모드 가지 수 만큼 설정 가능하다. 상술한 프리앰블 을 구성하는 방법은 일예에 불과하고 본 발명의 예시로 사용한 의사 랜덤 시퀀스 또한 일예로서 다른 의사 랜덤 시퀀스를 이용하여도 무방하다. 또한 각 채널 부호화 방식까지도 고려하여 프리앰블을 구성하는 것이 가능하고, 이 경우 4가지의 서브 채널 구성 방식 및 4가지의 채널 부호화 방식이 존재하면, 16가지의 프리앰블 시퀀스를 상기 의사 랜덤 시퀀스를 이용하면 모두 구분하는 것이 가능하다.

그리고 이러한 프리앰블 신호를 전송함으로서 초기 동작 모드에 대한 정보 전송이 가능하다. 단말에서는 매 프레임마다 첫 심볼에 전송되는 하향링크 프리앰블을 통해 이러한 초기 동작 모드를 검출하는 것이 가능하고, 이를 이용하여 FCH 및 하향/상향 링크 맵에 대한 정보를 복호 가능하게 된다.

상기 의사 랜덤 시퀀스를 사용하는 경우 상기 단말은 이에 대한 검출 알고리즘으로서 도 10와 같은 동작을 수행하여야 한다.

상기 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 의사 랜덤 시퀀스를 사용하는 경우 동작 모드를 검출하기 위한 순서도이다.

상기 도 10을 참조하면, 1000단계에서 상기 단말은 프리앰블을 수신하고 1002단계로 진행한다. 상기 1002단계에서 상기 단말은 초기 동기를 획득하고 1004단계로 진행한다. 여기서 상기 초기 동기 획득이란 프레임 동기, 샘플링 타이밍 동기, 주파수 동기 등을 획득하는 것이다. 상기 1004단계에서 상기 단말은 고속 푸리에 변환을 수행하고 1006단계로 진행한다. 상기 1006단계에서 상기 단말은 동작 모드 및 기지국 구분을 위한 프리앰블 코드 및 동작 모드 검출하고 1008단계로 진행한다. 즉, 상기 프리앰블 코드의 검출은 동작 모드 구분을 위한 의사 랜덤 시퀀스 를 추출하고 상기 의사 랜덤 시퀀스에 매핑되어 있는 동작 모드를 검출해 내는 것을 의미한다.

상기 1008단계에서 상기 단말은 셀 및 섹터 검색을 완료하고 1010단계로 진행한다. 상기 1010단계에서 상기 단말은 시스템 정보를 추출하고 1012단계로 진행한다. 그리고 상기 1012계에서 상기 단말은 상기한 바와 같이 하향 및 상향 링크 정보를 추출하고 1014단계로 진행한다. 상기 1014단계에서 상기 단말은 상향 링크를 통하여 데이터를 송신하고, 하향링크로 수신되는 데이터를 복호한다.

상기 도 10에 나타난 바와 같이 기본적으로 프리앰블은 셀 또는 섹터를 구분할 수 있도록 여러 개의 패턴(주파수 축 상의 코드) 중에서 각 셀 또는 섹터 식별자에 따라 선택하여 전송하도록 되어 있었다. 이는 CDMA 이동통신 시스템의 PN 시퀀스가 매 기지국마다 다르게 설정되는 바와 같이 OFDMA 시스템의 각 기지국들도 프리앰블이 매 기지국 마다 다르게 설정되어 있기 때문에 가능하다.

따라서 상기 세 번째 방법에서는 초기 동작 모드를 전송하기 위해서 주파수 영역에서 구성된 의사 랜덤 시퀀스를 사용하였다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기에서는 각 프리앰블 신호를 사용하여 초기 동작 모드를 결정하는 세가지 방안을 설명하였으며, 상술한 각 실시 예들은 본 발명의 설명의 편의를 위해 설명한 것으로 상기한 실시예들에 한정되지 아니한다. 상기 동작 모드 또한 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식 및 채널 부호화 방식으로만 한정되지 아니한다.

따라서 상술한 3가지 방법들은 프리앰블 패턴들을 미리 결정하며, 상기 프리 앰블 패턴들 중에서 프리앰블 패턴을 선택한다. 그리하여 이를 동작 모드와 매핑하고 상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 구성한다. 결국 상기 프리앰블을 송수신함으로서 동작 모드를 구분하는 것이 가능하다. 또한 상기 프리앰블을 수신하는 수신측에서는 상기 동작 모드 검출을 위한 정보를 사전에 저장하고 있어야 한다.

또한 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 시스템의 초기 동작 모드를 고정하지 않고 프리앰블을 사용하여 단말로 전송함으로서 동작 모드의 설계 및 운용을 유연하게 구현할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한 이를 통해서 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 다양한 동작 모드를 가능하게 한다는 이점을 갖는다.

Claims

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송수신하기 위한 방법에 있어서,

미리 결정된 프리앰블 패턴을 동작 모드와 매핑하고, 동작 모드가 변경되면 상기 동작 모드에 해당하는 프리앰블 패턴을 송신하는 과정과,

상기 프리앰블 패턴을 수신하고 상기 프리앰블 패턴에 매핑된 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 검출하여 상기 동작 모드에 따라 수신한 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리앰블 패턴은 상기 동작 모드에 따라 소정 개수의 프리앰블 신호을 시간 영역을 기준으로 순환하여 생성한 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리앰블 패턴은 상기 동작 모드에 따라 소정 개수의 프리앰블 신호을 주파수 영역을 기준으로 순환하여 생성한 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리앰블 패턴은 상기 동작 모드에 따라 소정 개수의 프리앰블 신호을 랜덤하게 구성하여 생성한 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리앰블 패턴은 시간 영역 프리앰블 패턴의 위상을 변환하여 생성한 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리앰블 패턴은 주파수 영역에서 구성된 의사 랜덤 시퀀스를 역 고속 푸리에 변환하여 생성한 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 동작 모드 및 프리앰블 코드의 검출은 프리앰블 패턴을 고속 푸리에 변환하고 시간 순환에 따른 프리앰블 코드의 위상 변화를 검출하여 동작 모드 및 프리앰블 코드를 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 동작 모드 및 프리앰블 코드의 검출은 프리앰블 패턴을 고속 푸리에 변환하고 주파수 순환에 따른 프리앰블 코드의 위상 변화를 검출하여 동작 모드 및 프리앰블 코드를 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 동작 모드 및 프리앰블 코드의 검출은 시간 영역 프리앰블 패턴에 대한 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하고, 프리앰블 패턴을 위상 복원 후 푸리에 변환하여 프리앰블 코드를 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서,

상기 동작 모드 및 프리앰블 코드의 검출은 프리앰블 패턴을 고속 푸리에 변환하여 위상 시퀀스를 복원하고 동작 모드 및 프리앰블 코드를 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,

프리앰블 신호를 시간 영역을 기준으로 순환시켜 프리앰블 패턴들을 미리 결정하는 과정과,

동작 모드에 따라 상기 미리 결정된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과,

상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과,

상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 12항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서,

프리앰블을 수신하고 고속 푸리에 변환을 수행하는 과정과,

프리앰블 패턴의 시간 순환에 따른 프리앰블 코드로부터 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하는 과정과,

프리앰블 코드를 검출하고, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 14항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,

프리앰블 신호를 주파수 영역을 기준으로 순환시켜 프리앰블 패턴들을 미리 결정하는 과정과,

동작 모드에 따라 상기 미리 결정된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과,

상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과,

상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 16항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서,

프리앰블을 수신하고 고속 푸리에 변환을 수행하는 과정과,

프리앰블 패턴의 주파수 순환에 따른 프리앰블 코드로부터 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하는 과정과,

프리앰블 코드를 검출하고, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 18항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,

위상 변환하여 프리앰블 패턴들을 미리 결정하는 과정과,

동작 모드에 따라 상기 미리 결정된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과,

상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과,

상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 20항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 20항에 있어서,

상기 위상 변환은 프리앰블 신호들 각각에 하나 이상의 설정된 각도로 위상 변환하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서,

프리앰블을 수신하고 프리앰블 패턴의 위상 변화를 추출하여 동작 모드를 검출하는 과정과,

상기 프리앰블 패턴의 위상을 복원하는 과정과,

위상 복원된 상기 프리앰블 패턴을 고속 푸리에 변환하여 프리앰블 코드를 검출하고, 상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 23항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,

주파수 영역에서 구성한 의사 랜덤 시퀀스를 역 고속 푸리에 변환하여 프리앰블 패턴들을 생성하는 과정과,

동작 모드에 따라 상기 생성된 프리앰블 패턴들 중에서 하나를 선택하고 상기 동작 모드와 매핑하는 과정과,

상기 선택된 프리앰블 패턴을 사용하여 프리앰블을 생성하는 과정과,

상기 프리앰블을 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 25항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
광대역 무선 접속 통신 시스템에서 동작 모드 정보를 수신하기 위한 방법에 있어서,

프리앰블을 수신하고 고속 푸리에 변환을 수행하는 과정과,

프리앰블 패턴을 구성하는 의사 랜덤 시퀀스 추출하여 프리앰블 코드 및 동작 모드를 검출하는 과정과,

상기 동작 모드 및 프리앰블 코드를 사용하여 상기 동작 모드에 따라 수신한 프레임 구간으로부터 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 27항에 있어서,

상기 동작 모드는 하향 링크 프레임 구간에서 전송하는 프레임의 서브 채널 구성 방식과 채널 부호화 방식 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.