KR100810350B1 - 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중의 송/수신 안테나를 포함하는 이동 통신 시스템을 이용하여 공간적인 다중 전송을 구현할 때, 전송하고자 하는 데이터의 수신 신뢰도를 향상시키는 새로운 방법들과 장치들을 제공한다. 기지국은 전송하고자 하는 전체 데이터를 수신기의 성능에 영향을 미치는 정도에 따라 중요도를 결정하고, 중요도에 따라 다수 개의 데이터 그룹으로 분리하는데 이때 데이터를 분류하는 대표적인 방법은 채널 코딩의 출력에서 정보비트들과 잉여비트들로 나누는 것이다. 이중 정보비트들은 중요한 데이터로, 잉여비트들은 정보비트들보다 중요도가 떨어지는 데이터로 분류한다. 이때 기지국은 안테나 어레이를 구성하는 각 전송 안테나의 전송 상태에 관한 정보를 결정/획득하여 전송 안테나들의 전송 상태(혹은 채널 상태, 전송 신뢰도)를 결정하거나, 전송 상태에 관한 정보를 이동국으로부터 수신하고 기지국은 중요도에 의해 분리된 다수의 데이터 그룹들을 전송 상태에 의해 구분된 전송 안테나에 할당한다. 할당하는 방법은 시스템의 성능을 높이는 중요한 데이터 그룹은 전송 상태가 좋은 전송 안테나를 이용해 전송하고, 시스템의 성능에 영향이 적어 중요도가 낮은 데이터 그룹은 전송 상태가 좋지 않은 전송 안테나를 이용해 송신한다.

고속패킷통신, 이동통신시스템, 터보 부/복호화, 변/복조, MIMO, HARQ, AMCS

Description

안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS ACCORDING TO THE TIME VARIANT CHANNEL FOR DATA TRANSPORTING TRANSMITTING/ANDRECEIVING DATA USING IN MOBILE SYSTEM WITH ANTENNA ARRAY}

도 1은 다중 전송을 위한 안테나 어레이를 포함하는 고속 패킷 전송을 위한 부호분할다중 접속 이동통신시스템의 일반적인 송신기 구조의 일례를 도시하고 있는 도면.

도 2는 다중 전송을 위한 안테나 어레이를 포함하는 고속 패킷 전송을 위한 부호분할다중 접속 이동통신시스템의 일반적인 수신기 구조의 일례를 도시하고 있는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 전송을 위한 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 송신장치 구조를 도시하고 있는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 전송을 위한 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 수신장치의 구조를 도시하고 있는 도면.

도 5는 도 3의 분배기의 상세 구성을 보이고 있는 도면.

도 6은 도 3의 다중화기 및 변조기의 상세 구성을 보이고 있는 도면.

도 7은 도 4의 복조기 및 역다중화기의 상세 구성을 보이고 있는 도면.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 송신장치에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수신장치에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면.

본 발명은 어레이 안테나를 사용하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서의 데이터 송/수신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 적응 변조 및 코딩기법을 요구하는 고속 데이터 전송에 적합한 데이터 송/수신장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 등을 제공하는 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 통신시스템으로 발전하고 있다. 현재 3GPP를 중심으로 진행되고 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)와 3GPP2를 중심으로 진행되고 있는 1xEV-DV에 대한 표준화는 3세대 이동통신시스템에서 2Mbps 이상의 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 전송 서비스에 대한 해법을 찾기 위한 노력의 대표적인 반증이라 볼 수 있다. 한편, 4세대 이동통신시스템은 그 이상의 고속, 고품질의 멀티미디어 서비스 제공을 근간으로 하고 있다.

무선통신에서 고속, 고품질의 데이터 서비스를 저해하는 요인은 대체적으로 채널 환경에 기인한다. 상기 무선통신을 위한 채널은 백색잡음 외에도 페이딩으로 인한 수신된 신호전력의 변화, 샤도윙(Shadowing), 단말기의 이동 및 빈번한 속도 변화에 따른 도플러 효과, 타 사용자 및 다중경로 신호에 의한 간섭 등으로 인해 채널 환경이 자주 변하게 된다. 따라서, 상기의 고속 무선 데이터 패킷 서비스를 제공하기 위해서는 기존 2세대 혹은 3세대 이동통신시스템에서 제공되던 일반적인 기술 외에 채널 변화에 대한 적응 능력을 높일 수 있는 다른 진보된 기술이 필요하다. 기존 시스템에서 채택하고 있는 고속 전력제어방식도 채널 변화에 대한 적응력을 높여주지만, 고속 데이터 패킷 전송시스템 표준을 진행하고 있는 3GPP, 3GPP2에서는 적응변복조/부호화 기법 및 복합재전송 기법(HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request)이 공통적으로 언급되고 있다.

상기 적응변복조/부호화 기법은 하향링크 채널의 변화에 따라 변조방식과 채널 부호기의 부호율을 변화 시켜주는 방법이다. 상기 하향링크의 채널품질정보는 대개 단말수신기에서 신호 대 잡음 비를 측정하여 얻을 수 있다. 한편, 단말은 상기 하향링크의 채널품질정보를 상향링크를 통해 기지국으로 전송한다. 상기 기지국은 상기 하향링크의 채널품질정보를 바탕으로 하여 상기 하향링크의 채널 상태를 예측하고, 그 예측된 값을 바탕으로 적절한 변조방식과 채널 부호기의 부호율을 지정하게 되는 것이다. 현재 HSDPA와 1X-EVDV에서 논의되는 변조방식으로는 QPSK, 8PSK, 16QAM 및 64QAM 등이 고려되고 있다. 채널 부호기의 부호율(Coding Rate)로는 1/2 및 3/4 등이 고려되고 있다. 따라서 적응변복조/부호화(AMCS) 기법을 사용하고 있는 시스템에서는 좋은 채널을 가지는 단말에 대해서는 고차 변조방식(16QAM, 64QAM)과 고 부호율(3/4)을 적용한다. 하지만, 상대적으로 좋지 않은 채널을 가지는 단말에 대해서는 저차 변조방식(QPSK, 8PSK)과 저 부호율(1/2)을 적용한다. 통상적으로 좋은 채널을 가지는 단말은 기지국 근처에 위치하는 단말이 될 수 있으며, 상대적으로 좋지 않은 채널을 가지는 단말은 셀의 경계에 위치하는 단말이 될 수 있다. 이와 같은 AMCS 기법은 고속전력제어에 의존하던 기존방식에 비해 간섭신호를 줄여줌으로써 평균적으로 시스템의 성능을 향상시켜주게 된다.

상기 복합재전송 기법은 초기에 전송된 데이터 패킷에 오류가 발생했을 경우, 상기 오류가 발생한 패킷을 보상해 주기 위해 재전송이 요구되는데, 이 때 사용되는 소정의 링크제어 기법을 의미한다. 상기 복합재전송 기법은 체이스 컴바이닝 기법(Chase Combining, 이하 "CC"로 약함), 전체 리던던시 증가 기법(Full Incremental Redundancy, 이하 "FIR"로 약함) 및 부분적 리던던시 증가 기법(Partial Incremental Redundancy, 이하 "PIR"로 약함)으로 구분할 수 있다. 상기 CC는 재전송 시 초기 전송과 동일한 전체 패킷을 전송하는 방식이다. 이때, 수신 단에서는 재 전송된 패킷과 초기 전송된 패킷을 컴바이닝함으로써 복호기로 입력되는 부호화 비트의 신뢰도를 향상시켜 전체적인 시스템 성능이득을 얻을 수 있다. 이 때, 동일한 두 개의 패킷들을 컴바이닝 하는 것은 반복 부호화와 유사한 효과가 발생하므로 평균적으로 약 3dB 정도의 성능이득 효과를 얻을 수 있다. 상기 FIR은 동일한 패킷 대신에 채널 부호기에서 발생하는 잉여비트들로만 이루어진 패킷을 재 전송시켜 줌으로써 수신 단에 있는 복호기의 부호화 이득(Coding gain)을 개선시켜 주는 방법이다. 즉, 상기 복호기는 복호 시 초기 전송된 정보뿐만 아니라 새로운 잉여비트들을 이용함으로써 결과적으로 부호화 이득을 증가시킨다. 이는 복호기의 성능을 증대시켜주게 된다. 일반적으로 낮은 부호율에 의한 성능 이득이 반복 부호화에 의한 성능 이득보다 더 크다는 것은 부호이론에서 이미 잘 알려진 사실이다. 따라서 성능 이득만을 고려할 경우, 상기 FIR은 상기 CC에 비해 더 좋은 성능을 나타낸다. 상기 FIR과는 달리 상기 PIR은 재전송 시 정보비트들과 새로운 잉여비트들의 조합으로 이루어진 데이터 패킷을 전송하는 방법이다. 이는 복호 시에 정보비트들에 대해서는 초기 전송된 정보비트들과 조합(Combining) 함으로써 상기 CC와 유사한 효과를 얻게 된다. 또한, 잉여비트들을 사용하여 복호화함으로써 상기 IR과도 유사한 효과를 얻게 된다. 상기 PIR은 상기 FIR보다는 부호화 율이 다소 높게 되어 일반적으로 상기 FIR과 상기 CC의 중간 정도의 성능을 보여주게 된다. 하지만, 상기 복합재전송 기법은 성능 이외에도 수신기의 버퍼크기 및 시그널링 등 시스템의 복잡도 측면에서 고려되어야 할 사항이 많으므로 어느 한 가지를 결정하는 것은 용이한 일이 아니다.

상기 적응변복조/부호화 방식과 상기 복합재전송 방식은 채널의 변화에 대한 적응능력을 높여주기 위한 독립적인 기술이다. 하지만 상기 두 방식들을 결합해서 사용하면 시스템의 성능을 크게 개선시켜 줄 수 있다. 즉, 상기 적응변복조/부호화 방식에 의해 하향채널 상황에 적합한 변조방식 및 채널 부호기의 부호율이 결정되면 이에 대응하는 데이터 패킷이 전송된다.

도 1은 기존의 고속 패킷 데이터 전송을 위한 송신기 구조의 일 예를 도시한 것이다.

상기 도 1을 참조하면, 채널 부호기(10)는 제어부(18)로부터의 제어를 받아 상기의 다양한 적응변복조/부호화 방식과 복합재전송 방식을 구현할 수 있다. 상기 채널 부호기(10)는 부호기와 천공기로 이루어진다. 상기 채널 부호기(10)의 입력 단에 데이터 전송속도에 알맞은 소정의 데이터가 입력되면 전송 에러율을 줄여주기 위해 상기 부호기에서 부호화를 진행한 후, 상기 부호화를 통한 부호화 비트들을 채널 인터리버(14)로 직렬 출력시킨다. 상기 채널 인터리버(14)의 기능은 페이딩 채널에 대응하기 위한 장치로 한 정보(예: 음성신호의 한 단어)를 이루는 비트들을 서로 멀리 떨어지게 함으로써 동시에 한 정보를 잃는 확률을 낮출 수 있다. 상기 인터리빙된 신호는 변조기(16)에서 심벌로 변조되어 전송된다. 이후 수신단에서 수신된 패킷의 오류 판정 과정을 거친 후 오류 판정 결과를 송신단으로 알려준다. 상기 송신단에서는 오류가 없을 경우 새로운 패킷을 전송하게 되고, 오류가 있을 경우에는 기 전송된 데이터를 재 전송하게 된다. 상기 재 전송은 상기 기술된 복합 재전송 기법에 따라 처음 전송한 데이터와 동일한 전송 데이터를 전송(CC의 경우)하든지 혹은 새로 채널 코딩된 데이터를 전송(FIR 혹은 PIR 경우)할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성 있는 전송을 위해 더욱 강력한 채널 코딩기법이 요구된다. 상기 채널 부호기(10)를 구현하는 일 예로 터보 부호기를 들 수 있다. 상기 터보 부호기를 이용하는 채널 코딩 기법은 낮은 신호대 잡음비에서도 비트 에러율(BER) 관점에서 샤논 한계(Shannon limit)에 가장 근접하는 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 이는 현재 3GPP 와 3GPP2에서 진행 중인 상기 HSDPA 및 1xEV-DV 표준화에도 채택되고 있는 방식이다.

상기 터보 부호기의 출력은 정보비트들(Systematic Bits)과 잉여비트들(Parity Bits)로 구별될 수 있다. 상기 정보비트들(Systematic Bits)은 보내고자 하는 데이터 그 자체를 의미한다. 상기 잉여비트들(Parity Bits)은 수신기에서 전송 중 발생된 에러를 보정하기 위해 추가되는 잉여 신호이다. 상기 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 부호분할다중접속 이동통신시스템에는 상기 채널 부호기(10)내에 천공기가 포함되어 있다. 상기 천공기는 천공 패턴 선택기에서 선택된 천공 패턴에 따라 상기 채널 부호기(10)의 출력 중 상기 정보 비트 혹은 잉여 비트를 선별적으로 천공, 출력시킴으로써 결정된 부호율 및 복조율을 만족시킬 수 있다.

상기 채널 부호기의 상세 동작을 설명하면, 상기 채널 부호기(10)에 입력된 신호는 그대로 정보비트들(Systematic Bits)의 열(X)로써 출력된다. 첫 번째 내부 부호기를 통해서는 상기 입력된 신호에 대해 부호화를 수행함으로써 두 개의 서로 다른 잉여비트들(Parity Bits)의 열들(Y1,Y2)을 출력한다. 상기 입력 신호는 상기 채널 부호기(10)의 내부 인터리버로 입력된다. 상기 내부 인터리버에 의해 인터리빙된 신호는 그대로 인터리빙된 정보 비트들의 열(X')로써 출력됨과 동시에 두 번째 부호기로 입력되어 부호화를 통해 두 개의 서로 다른 잉여비트들(Parity Bits)의 열들(Z1,Z2)로써 출력된다. 상기 정보비트들(Systematic Bits)의 열들(X, X') 및 상기 잉여비트들(Parity Bits)의 열들(Y1, Y2, Z1, Z2)은 채널 부호기 내부의 천공기로 입력된다. 상기 천공기는 상기 제어부(18)로부터의 제어신호에 의해 선택된 천공 패턴(Puncturing Pattern)을 이용하여, 상기 정보비트들(Systematic Bits)의 열(X), 상기 인터리빙된 정보비트들(Systematic Bits)의 열(X') 및 상기 네 개의 서로 다른 잉여비트들(Parity Bits)의 열들(Y1,Y2,Z1,Z2)을 천공함으로써 원하는 정보비트들과 잉여비트들만을 출력한다. 상기 천공기에서의 천공 패턴은 천공 패턴 발생기에서 공급받게 된다. 상기 천공패턴은 부호율과 복합재전송 방식에 따라 달라지게 된다. 즉, 상기 복합재전송 방식이 CC의 경우, 소정의 부호율에 따라 정보비트들과 잉여비트들의 고정된 조합을 갖도록 상기 부호화 비트를 천공함으로써 매 전송 시 동일한 패킷을 보낼 수 있다. 하지만, 상기 복합재전송 기법이 IR의 경우, 초기전송 시는 정보비트들과 잉여비트들의 조합으로 천공하고, 상기 IR이 PIR인지 FIR인지에 따라 재전송 시 정보비트들의 포함 여부가 결정된다. 하지만, 상기 PIR과 상기 FIR 모두 다양한 잉여비트들의 조합으로 천공해줌으로써 전체적으로 부호화 이득을 높이는 효과를 가질 수 있다.
상기 채널 부호기(10)로부터 출력되는 정보비트들과 잉여비트들은 인터리버(14)로 입력된다. 상기 인터리버(14)는 상기 정보비트들과 잉여비트들로 이루어진 부호화 비트들에 대해 인터리빙을 수행한다. 따라서 상기 정보비트들과 잉여비트들은 혼합되어 하나의 비트 열로써 출력된다. 상기 인터리빙이 이루어진 부호화 비트들의 열은 변조기(16)로 입력된다. 상기 변조기(16)는 상기 제어기(18)의 제어에 의해 주어진 변조방식에 의해 상기 부호화 비트들의 열을 변조하여 변조 심벌들을 출력한다. 상기 변조기(16)로부터 출력되는 변조심벌들은 전송 안테나 할당기(20)에 의해 안테나 어레이를 구성하는 복수의 안테나들 각각에 대응하여 분배된다. 상기 각 안테나별로 분배된 변조심벌들은 할당된 안테나들을 통해 전송된다.
도 2는 상기 도 1을 참조하여 살펴본 송신기에 대응한 수신기의 구성을 보이고 있는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 하나의 안테나 어레이를 구성하는 복수의 수신 안테나들을 통해 변조심벌들이 수신되며, 상기 수신 안테나별로 수신된 변조 심벌들은 안테나별 데이터 결합기(48)로 입력된다. 상기 안테나별 데이터 결합기(48)는 상기 수신 안테나별로 수신되는 변조심벌들을 하나의 변조 심벌들의 열로 다중화하여 출력한다. 상기 하나의 변조 심벌들의 열은 복조기(50)로 제공되어 송신기에서 사용된 변조방식에 대응한 복조방식에 의해 복조되어 부호화 비트들의 열로써 출력된다. 상기 부호화 비트들의 열은 디인터리버(54)로 입력되어 상기 송신기에서 사용된 인터리빙 패턴에 의해 디인터리빙이 이루어진다. 상기 디인터리빙된 부호화 비트들의 열은 채널 디코더(56)로 입력되어 상기 제어기(58)의 제어에 의해 복호되고, 상기 복호된 데이터 열은 수신 데이터로써 출력된다.

통상적으로 고속 패킷 데이터 전송을 위한 송신기 및 수신기에서는 전송하는 데이터가 소정 비율로 에러가 발생할 경우 정보비트들에서 발생한 에러가 잉여비트들에서 발생한 에러보다 전체 이동통신시스템의 성능에서 상대적으로 더 큰 영향을 미친다. 따라서, 전체적으로는 동일한 에러율을 유지한다고 가정하면, 잉여비트들에서 발생하는 에러가 정보비트들에서 발생하는 에러보다 상대적으로 더 많으면 수신기는 반대의 경우보다 더 정확하게 디코딩을 수행할 수 있음을 알 수 있다. 이는 정보비트들이 실질적으로 디코더에 큰 영향을 주는데 반하여 잉여비트들로 인한 영향은 상대적으로 작다고 할 수 있다. 그 이유는 상기 잉여비트들이 전송 중 발생한 에러를 디코딩 시에 보정하기 위해 추가되는 여분의 부호화 비트들이기 때문일 것이다.

기존의 이동통신시스템의 송신기를 구성하는 인터리버(14)는 정보비트들과 잉여비트들의 중요도에 상관없이 심벌 인터리빙을 한다. 다시 말해, 종래의 송신기는 정보비트들과 잉여비트들을 구별하지 않고 섞어서 안테나 어레이의 각 전송 안테나별로 데이터를 분할하여 실어 보낸다. 이 경우 다수의 전송 안테나들의 전송 능력이 모두 동일하지 않아 특정 전송 안테나의 송신 능력이 나쁘면 정보비트들과 잉여비트들에서 비슷한 비율로 에러가 발생하여, 전체 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 이는 시스템의 성능이 잉여비트들에서만 에러가 발생할 때보다 더 나빠진다는 것을 의미한다. 따라서, 각 전송 안테나들에서 송신된 신호들의 채널 상태를 고려하여 정보비트들에서 에러가 발생할 확률을 줄여 줌으로써 전체적인 시스템 성능을 높일 수 있는 기술도 필요하다.

또한 다중 안테나를 이용하여 데이터의 송/수신을 수행하는 이동통신시스템에서 다수의 전송 안테나들간 전송상태가 비슷할 경우에는 상기와 같이 정보비트들과 잉여비트들로 전송 데이터를 분리하여 데이터를 전송해도 성능이득이 발생하지 않을 수 있다. 이 경우에는 변조할 때 정보비트들은 심벌을 구성하는 비트 중에서 에러에 강한 위치에 해당되는 비트에 할당하고, 잉여비트들은 에러에 상대적으로 민감한 위치에 할당함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

하지만 이동통신시스템의 성능을 향상시키기 위한 상기의 기술들은 별도로만 사용되어 왔다. 즉, 다중 안테나를 사용하는 이동통신시스템에서 전송 안테나별 채널의 상태는 상기의 두 기술들 각각에만 적용되는 형태로 발생하지 않는다. 오히려 두 기술들이 동시에 사용될 때 극복이 가능한 채널의 상태를 가지게 된다. 따라서 상기의 두 기술을 혼용하여 사용하는 것이 필요하다.

상기 설명된 기존의 복합재전송 기술과 적응변복조/부호화 기술은 고속 패킷 통신에 있어서 시스템 전반에 큰 성능 향상을 가져왔다. 또한 현재도 이들 기술에 대해 더 발전된 방법을 고안하기 위한 많은 노력이 이루어지고 있다. 이에 일 예로 재 전송을 할 때 수신 채널의 상태가 변화할 경우 적응변복조/부호화(AMCS)의 정도를 변동하자는 방식이 제안되고 있다. 즉, 초기전송과 재전송에서 채널의 상태에 따른 최적의 전송방법을 선택하는 것이 필수적이 되고 있다.

또한 기지국과 이동국에 사용하는 송/수신안테나의 수를 다수 개로 하여 전송속도를 높이는 방법까지 제안되고 있다. 이는 다수의 전송 안테나들이 서로 다른 전송특성을 가지고 있기 때문에 이를 고려한 전송 방법에 관한 연구도 요구되고 있다.

상기 다수의 송/수신안테나들을 사용하여 전송할 때 각 안테나들의 채널상태들은 시간에 따라 변한다. 상기 각 안테나들간 채널특성 혹은 채널상태의 차이는 다양한 형태를 가질 수 있다. 이에 따라 각 안테나들의 전송을 위해 채널들의 상태를 이용하는 방법 또한 한 가지만 가지고는 이루어질 수 없게 되었다. 상황에 따라서는 다수의 송/수신안테나들의 전송상태가 단순히 정보비트들과 잉여비트들만을 구분하여 전송할 수 있도록 이루어질 수 있다. 하지만, 때에 따라서는 각 송/수신안테나들의 전송상태가 서로 비슷하여 송/수신안테나들간 중요도를 판단할 수 없게 될 수도 있다. 이런 경우에는 심벌을 구성하는 비트들간의 중요도만을 구분하여 중요도가 높은 정보비트들과 상기 정보비트들에 비해 상대적으로 중요도가 떨어지는 잉여비트들로 나누어 한 심벌에 할당하는 방법을 통해 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

따라서 다수의 송/수신안테나들의 전송상태가 다양하게 발생하는 경우를 예측하여, 각 경우에 대해 유연하게 적응할 수 있는 시스템의 연구가 요구된다.

따라서, 상기한 바와 같은 요구를 만족하기 위한 본 발명의 목적은 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 전체 시스템 성능을 향상시키는 새로운 데이터 송/수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 채널의 전송상태가 상이함을 이용하여 데이터 수신 성능에 영향을 미치는 정도에 따라 전송 데이터를 분류하여 다중의 전송 안테나별로 다른 데이터를 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송하고자 하는 데이터 비트들을 중요도에 따라 서로 다른 채널 환경을 가지는 안테나를 통해 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송하고자 하는 데이터 비트들 중 중요도가 높은 부호화 비트들은 채널 상태가 양호한 안테나를 통해 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송하고자 하는 데이터 비트들 중 중요도가 상대적으로 낮은 부호화 비트들은 채널 상태가 상대적으로 양호하지 않는 안테나를 통해 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송하고자 하는 데이터 비트들의 중요도에 따라 심벌의 서로 다른 신뢰도를 가지는 위치에 매핑하고, 이를 서로 다른 채널 상태를 가지는 안테나들에 적절하게 분산하여 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에 있어서 데이터 전송을 시간에 따라 변하는 채널 환경에 최적으로 적응시키면서 변조할 때 심벌에 할당되는 데이터 비트의 위치를 이용하는 데이터 송/수신장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 있어, 본 발명은 전송하고자 하는 데이터 열을 주어진 부호화 율에 따라 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열을 발생하는 부호화기와, 상기 제1 및 제2비트 열 각각을 인터리빙하여 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 발생하는 인터리버와, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 주어진 변조방식에 의해 변조하는 변조기를 포함하는 이동통신 송신장치에서, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 적어도 두 개의 안테나들을 통해 전송하기 위해 상기 변조기로 제공하는 방법에 있어, 각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 제1인터리빙된 비트 열로부터의 비트들의 조합을 나타내는 제1조합 비트 열들 또는 상기 제2인터리빙된 비트 열로부터의 비트들의 조합을 나타내는 제2조합 비트 열들 또는 상기 제1인터리빙된 비트 열과 상기 제2인터리빙된 비트 열로부터의 비트들의 조합을 나타내는 제3조합 비트 열들의 조합을 발생하고, 상기 제1 조합 비트열 또는 제2 조합 비트열 또는 제3 조합 비트열들의 각각의 비트 수는 상기 변조방식에 의해 정해짐을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제2견지에 있어, 본 발명은 전송하고자 하는 데이터 열을 주어진 부호화 율에 따라 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열을 발생하는 부호화기와, 상기 제1 및 제2비트 열을 각각 인터리빙하여 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 발생하는 인터리버와, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 주어진 변조방식에 의해 변조하는 변조기를 포함하는 이동통신 송신장치에서, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 적어도 두 개의 안테나들을 통해 전송하기 위해 상기 변조기로 제공하는 방법에 있어서, 각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 제1인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제1할당 비트 열들로 분배하고, 상기 제2인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제2할당 비트 열들로 분배하는 과정과, 상기 각각의 안테나별로 분배한 상기 제1할당 비트 열들과 상기 제2할당 비트 열들을 조합하여 조합 비트 열들을 생성하여 상기 변조기로 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제3견지에 있어, 본 발명은 전송하고자 하는 데이터 열을 주어진 부호화 율에 따라 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열을 발생하는 부호화기와, 상기 제1 및 제2비트 열을 각각 인터리빙하여 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 발생하는 인터리버와, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 주어진 변조방식에 의해 변조하는 변조기를 포함하는 이동통신 송신장치에서, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 적어도 두 개의 안테나들을 통해 전송하기 위해 상기 변조기로 제공하는 장치에 있어서, 각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 제1인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제1할당 비트 열들로 분배하고, 상기 제2인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제2할당 비트 열들로 분배하는 분배기와, 상기 각각의 안테나별로 분배한 상기 제1할당 비트 열들과 상기 제2할당 비트 열들을 조합하여 조합 비트 열들을 생성하여 상기 변조기로 제공하는 다중화기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제4견지에 있어, 본 발명은 적어도 두 개의 안테나들을 통해 변조된 조합 비트 열들을 수신하고, 상기 변조된 조합 비트 열들을 상기 안테나별로 복조하여 조합 비트 열들을 출력하는 복조기와, 상기 조합 비트 열로부터의 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 디인터리빙하여 제1 및 제2비트 열을 발생하는 디인터리버와, 상기 디인터리빙되어 출력되는 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열로부터 데이어 열을 복호하는 복호화기를 포함하는 이동통신 수신장치에서, 상기 조합 비트 열들로부터 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 분리하는 방법에 있어서, 각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 안테나별로 복조된 상기 조합 비트 열들 각각으로부터 제1할당 비트 열과 제2할당 비트 열을 분리하는 과정과, 상기 안테나별로 분리한 제1할당 비트 열들을 상기 제1인터리빙된 비트 열로 다중화하고, 상기 안테나별로 분리한 제2할당 비트 열들을 상기 제2인터리빙된 비트 열로 다중화하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제5견지에 있어, 본 발명은 적어도 두 개의 안테나들을 통해 변조된 조합 비트 열들을 수신하고, 상기 변조된 조합 비트 열들을 상기 안테나별로 복조하여 조합 비트 열들을 출력하는 복조기와, 상기 조합 비트 열로부터의 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 디인터리빙하여 제1 및 제2비트 열을 발생하는 디인터리버와, 상기 디인터리빙되어 출력되는 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열로부터 데이어 열을 복호하는 복호화기를 포함하는 이동통신 수신장치에서, 상기 제3조합 비트 열들로부터 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 분리하는 장치에 있어서, 각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 안테나별로 복조된 상기 조합 비트 열들 각각으로부터 제1할당 비트 열과 제2할당 비트 열을 분리하는 역다중화기와, 상기 안테나별로 분리한 제1할당 비트 열들을 상기 제1인터리빙된 비트 열로 다중화하고, 상기 안테나별로 분리한 제2할당 비트 열들을 상기 제2인터리빙된 비트 열로 다중화하는 다중화기를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다. 상기의 실시 예에서 공통적으로 기지국은 전송할 데이터에 대해 채널 코딩을 실시하고, 수신기에서의 수신성능에 영향을 미칠 수 있는 데이터를 정보비트들과 잉여비트들로 구분하여 전송 안테나별로 할당되거나, 다중화하여 할당되기도 한다. 즉, 전송 안테나별로 할당될 때 데이터들은 채널 부호화율, 각 전송 안테나별 전송상태, 그리고 전송 안테나들간 전송상태의 관계에 따라 정보비트들만 전송되거나 혹은 잉여비트들만 전송되기도 한다. 그리고 정보비트들과 잉여비트들이 함께 변조되어 전송되기도 한다. 또한 이러한 데이터 전송은 복합재전송에서의 초기 전송과 재전송에서 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 전송 데이터를 상기와 같이 여러 개의 데이터 그룹으로 분할할 때, 전체 전송 데이터 중에서 수신기의 성능에 영향을 많이 미치면 중요도가 높은 데이터로 분류하고, 상대적으로 수신기의 성능에 크게 영향을 미치지 않으면 상대적으로 중요도가 낮은 데이터로 분류한다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 전에 본 발명의 구현에서 가정되고 있는 것들 을 정리한다. 이러한 가정은 설명의 편의를 위하여 가정한 것이며, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 구체적인 값들은 변경이 가능하고 본 발명의 사상을 이용하여 변경된 값에 따라 응용하는 것도 가능하다.

채널 부호기는 부호화율 1/2와 3/4로 동작이 가능하며, 변조방식으로는 QPSK, 8PSK, 16QAM, 64QAM을 모두 또는 일부 지원한다고 가정한다. 따라서 부호화 동작은 하기 <표 1>과 같이 구분된다.

부호화율	변조방식
1/2	QPSK
	8PSK
	16QAM
	64QAM
3/4	QPSK
	8PSK
	16QAM
	64QAM

본 발명에서는 전체 이동통신시스템의 성능을 향상시키는 두 가지의 방식을 혼용함으로써 각각 별도로 사용할 때보다 채널의 변화에 더 잘 적응하고, 수신성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 상기 두 가지 방식에 대해 각각 적용되는 방식을 살펴보고, 본 발명에서 제안하고 있는 시스템에 대해서 설명한다.

첫 번째 방법

상기에서 언급된 두 가지의 방법들 중에서 첫 번째 방법은 중요도에 따라 구분된 정보비트들(Systematic Bits)과 잉여비트들(Parity Bits)을 전송 안테나별로 분리하여 전송하는 방법이다.

상기 첫 번째 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 부호화율이 대칭인 1/2인 경우 채널 부호기는 1 비트를 입력으로 받아 2 비트의 부호화 비트들을 출력한다. 이 경우 상기 2 비트의 부호화 비트들 중 1 비트는 정보비트이고, 나머지 1 비트는 잉여비트이다. 상기 부호화율이 비대칭으로 3/4인 경우의 채널 부호기는 3 비트를 입력으로 받아 4 비트의 부호화 비트들을 출력한다. 상기 부호화 비트들은 3 비트의 정보비트들과 1 비트의 잉여비트로 이루어진다.

앞에서도 설명이 되었듯이 본 발명은 다중 전송 안테나, 즉 안테나 어레이를 포함하는 이동통신시스템이며 안테나 어레이는 전송해야 할 데이터를 여러 개의 전송 안테나들을 동시에 사용하여 전송한다. 또한 각각의 전송 안테나들은 서로 다른 무선 채널을 통과하기 때문에 각 무선 채널의 상태에 따라 서로 다른 전송 상태를 가진다. 만약 2 개의 전송 안테나들을 사용한다면, 전송 안테나의 채널 패턴은 [H,L]와 같거나 역의 패턴을 가질 수 있다. 여기에서 H는 전송 안테나를 통해 송신되는 데이터가 겪는 채널 상태가 양호하여, 전송되는 데이터에서 에러가 발생할 확률이 낮음을 의미한다. 이를, 전송 상태가 좋거나 전송 신뢰도가 높다고 정의한다. 그리고, L이면 전송 안테나를 통해 송신되는 데이터가 겪는 채널 상태가 상대적으로 나빠 채널 상태가 H인 전송 안테나보다 전송되는 데이터에서 에러가 발생할 확률이 높다. 이는, 전송상태가 나쁘거나 혹은 전송 신뢰도가 낮다고 정의한다. 이 경우 부호화 비트들 중에서 정보비트들은 전송상태가 좋은 전송 안테나에 할당하여 송신하고 상대적으로 중요도가 떨어지는 잉여비트들은 전송상태가 안 좋은 전송 안테나에 할당하여 전송함으로써 시스템 성능을 높인다. 부호화율과 전송 안테나의 전송 상태에 따라 각각의 데이터 비트/심벌들이 전송 안테나에 할당되는 예를 보면 다음과 같다.

만약, 부호화율이 1/2이고 전송 안테나의 수가 4개일 때는 다음과 같다.

전송 안테나를 4개 사용할 때 전송 안테나들의 전송상태 패턴은 [H, M, M, L], [H, M, L, L], [H, L, L, L], [H, L, x, x] 또는 [1, 2, 3, 4] 등처럼 정해질 수 있다. 상기의 패턴에서 "M"은 전송상태가 중간 정도인 것을 의미하며, "L"은 전송상태가 낮은 것을 의미하며, "x"는 전송하기가 힘들 정도로 전송 상태가 나쁘다는 것을 나타낸다. 또한, 1, 2, 3, 4는 전송상태의 상대적 순서를 나타낸다. H, L로 표현하든 1, 2 ,3, 4등 순서를 나타내든 간에 전송상태가 좋은 상위 2개의 전송 안테나들은 중요도가 높은 정보비트들을 전송하고, 나머지 2개의 전송 안테나들을 통해서는 중요도가 상대적으로 낮은 잉여비트들을 송신한다. 상기 전송 상태가 [H, x, x, L]이면 정보비트들은 전송 안테나의 전송 상태가 H인 전송 안테나들을 통해 송신하고, 잉여비트들은 전송 상태가 L인 전송 안테나들을 통해 송신한다. 또한 중요도에 의해 나누어진 전송 안테나별 데이터들은 동일한 채널 인터리빙 패턴 규칙과 변조방식을 적용할 수 있으며, 수신측에서 미리 알 수 있으면 서로 다른 채널 인터리빙이나 변조방식을 적용할 수도 있다.

다음으로, 전송 안테나별로 중요도가 다른 데이터를 분류하는 방법에서 부호화율이 3/4인 경우에 대해 살펴보면 다음과 같다.

부호화율이 3/4이면 3비트의 입력 정보 비트들에 대하여 3비트의 정보비트들과 1비트의 잉여비트를 생성한다. 이때 4개의 전송 안테나들의 전송상태 패턴이 [H, M, M, L]이면 상기 정보비트들은 전송상태가 "H", "M", "M"인 전송 안테나를 이용하여 전송하고, 상기 1개의 잉여비트는 전송상태가 "L"인 전송 안테나를 통해서 전송한다. 나머지에 대한 설명은 전술한 바와 유사하며, 전송 안테나 수가 증가하여도 각 안테나들의 전송 상태에 따라 정보비트들과 잉여비트들을 구별하여 전송하는 것이 가능하다.

두 번째 방법

수신단에서의 이동통신시스템의 성능을 높이는 기존의 두 가지 방법들 중에서 두 번째 방법은 부호화 비트들을 소정 변조방식에 의해 심벌 매핑을 수행함에 있어, 상기 부호화 비트들의 중요도에 의해 차별적으로 심벌 매핑이 이루어지도록 하는 것이다. 즉, 상기 부호화 비트들 중 중요도가 높은 부호화 비트들은 신뢰도가 높은 비트 위치에 매핑시키며, 상대적으로 중요도가 낮은 부호화 비트들은 상대적으로 신뢰도가 낮은 비트 위치에 매핑시키는 것이다.

상기 두 번째 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 부호화율이 대칭인 1/2인 경우 채널 부호기는 1비트의 정보비트와 1비트의 잉여비트를 출력한다. 상기 부호화율이 비대칭인 3/4인 경우 채널 부호기는 3비트를 입력받아 4비트의 부호화 비트들을 출력한다. 상기 부호화 비트들은 3비트의 정보비트들과 1비트의 잉여비트로 이루어진다. 한편, 상기 <표 1>의 변조 방식들 중 하나인 16QAM에서 하나의 심벌은 [H, H, L, L]와 같이 4개의 비트 위치로 표현될 수 있으며, 64QAM에서는 [H, H, M, M, L, L]과 같이 6개의 비트 위치로써 표현될 수 있다. 상기에서 H, M, 그리고 L은 심벌을 구성하는 다수의 비트들이 심벌 내에서의 위치에 따라 결정되는 신뢰도에 해당된다. 따라서 상대적으로 중요한 전송 데이터 비트는 신뢰도가 높은 비트 위치에 매핑시키고, 상대적으로 덜 중요한 전송 데이터 비트는 신뢰도가 낮은 비트 위치에 매핑 시킴으로써 전체 이동통신시스템의 시스템 성능을 향상시킨다. 이하 상기 각각의 부호화 율과 상기 16QAM, 64QAM 변조 방식에 의한 심벌 매핑을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째로, 1/2 부호화율과 16QAM 변조 방식을 사용하는 경우, 송신기에서는 2비트의 정보비트들을 신뢰도가 높은 두 개의 비트 위치 "H"에 매핑하고, 2비트의 잉여비트들은 상대적으로 신뢰도가 낮은 두 개의 비트 위치 "L"에 매핑한다. 이때는 길이가 고정된 인터리버를 사용하는 것이 바람직하다.

두 번째로, 3/4 부호화 율과 16QAM 변조 방식을 사용하는 경우에는 송신기에서는 고정 길이를 가지는 인터리버를 사용하거나 변동 길이를 가지는 인터리버를 사용할 수 있다. 상기 고정 길이를 가지는 인터리버를 사용하는 경우에 있어 정보비트들을 인터리빙하기 위한 인터리버 길이와 잉여비트들을 인터리빙 하기 위한 인터리버 길이는 동일하다. 하지만, 상기 변동 길이를 가지는 인터리버를 사용하는 경우에 있어 상기 정보비트들을 인터리빙 하기 위한 인터리버 길이와 상기 잉여비트들을 인터리빙 하기 위한 인터리버 길이는 서로 상이할 수 있다.

먼저, 상기 고정 길이를 가지는 인터리버를 사용하는 경우에는 2비트의 정보비트들을 인터리빙 하여 신뢰도가 높은 두 개의 비트 위치 "H"에 매핑하고, 나머지 1비트의 정보비트와 1비트의 잉여비트는 인터리빙 하여 상대적으로 신뢰도가 낮은 "L"에 매핑한다. 따라서, 상기 인터리버의 길이를 고정하는 경우에는 복수의 인터리버들로 동일한 수의 부호화 비트들이 입력되도록 상기 부호화 비트들을 분배하기 위한 구성이 요구된다. 하지만, 변동 길이를 가지는 인터리버를 사용하는 경우에는 입력되는 정보비트들의 수와 잉여비트들의 수에 의해 인터리버의 길이를 가변한다. 즉, 3비트의 정보비트들을 인터리빙하여 두 개의 "H" 비트 위치들과 하나의 "L" 비트 위치에 매핑하고, 1비트의 잉여비트는 나머지 하나의 "L"비트 위치에 매핑한다.

세 번째로, 1/2 부호화 율과 64QAM 변조 방식을 사용하는 경우의 송신기에서는 2비트의 정보비트들을 신뢰도가 높은 두 개의 비트 위치 "H"에 매핑하고, 나머지 1비트의 정보비트는 중간 신뢰도를 가지는 두 개의 비트 위치들 중 하나의 비트 위치 "M"에 매핑한다. 2비트의 잉여비트들은 낮은 신뢰도의 두 개의 비트 위치 "L"에 매핑하고, 나머지 1비트는 중간 신뢰도를 가지는 두 개의 비트 위치들 중 나머지 하나의 비트 위치 "M"에 매핑한다. 이때는 길이가 고정된 인터리버를 사용하는 것이 바람직하다.
네 번째로 3/4 부호화 율과 64QAM 변조 방식을 사용하는 경우, 송신기에서는 고정 길이를 가지는 인터리버를 사용하거나 변동 길이를 가지는 인터리버를 사용할 수 있다. 상기 고정 길이를 가지는 인터리버를 사용하는 경우에는 정보비트들을 상기 심벌 패턴들 중 신뢰도가 높은 심벌들에 최대로 매핑될 수 있도록 상기 정보비트들과 상기 잉여비트들의 전송 비율을 결정하여 전송한다.

첫 번째 방법과 두 번째 방법의 결합

본 발명은 상기의 두 방식들을 결합함으로써 이동통신시스템의 성능을 추가적으로 높일 수 있는 방식을 제안한다. 채널의 상태는 상기의 첫 번째 방식과 두 번째 방식에 알맞게 발생하지 않기 때문에 두 방식의 혼합으로 인해 채널의 상태가 다양할 때에도 시스템의 성능을 안정적으로 증가시킬 수 있다.

본 발명에서 제안하고 있는 이동통신시스템은 안테나 어레이를 포함하는 기지국 및 이동국으로 구성된다. 상기 다중 안테나를 포함하는 이동통신시스템은 시스템의 성능에 영향을 미치는 정도에 따라 전송 데이터를 여러 개의 그룹으로 분류한다. 예를 들어 상기 전송 데이터는 중요한 데이터 그룹과 중요하지 않은 데이터 그룹으로 분류할 수 있다. 이와 같이 분류된 전송 데이터는 전송채널의 상태에 따라 전송 안테나별로 보내주는 데이터의 종류가 다르다. 먼저, 전송 안테나별 전송상태가 좋은 것과 나쁜 것으로 구분될 때에는 전송 안테나별로 중요도가 다른 데이터를 전송한다. 이때 전송상태가 좋은 전송 안테나를 통해서는 중요한 데이터를 보내고, 반대로 전송상태가 좋지 않은 전송 안테나를 이용해서는 중요도가 떨어지는 데이터를 전송한다. 다음으로 전송 안테나별로 전송상태가 비슷하거나 그 차이가 크지 않을 때에는 다수의 데이터 비트들을 한 심벌로 변조할 때 전송 신뢰도가 높은 비트 위치에는 중요한 데이터 비트를 할당하고, 상대적으로 전송 신뢰도가 낮은 비트 위치에는 중요도가 떨어지는 데이터를 전송한다.

상기와 같이 두 가지 방식을 함께 사용할 수 있는 채널의 전송상태 패턴은 [H, M, M, L], [H, H, H, L], [H, L, L, L], [H, H, H, H], [L, L, L, L] 등과 같이 전송 안테나들의 전송상태가 좋은 것과 나쁜 것의 비가 일정하지 않을 경우이다. 또한 전체 전송 안테나들의 전송상태가 모두 좋거나 모두 나쁠 경우 역시 전송 안테나별로 중요도가 다른 데이터를 구별하여 전송한다고 해서 전체 이동통신시스템의 성능을 향상시킬 수 없다. 반대로 전송 안테나들의 전송상태가 좋고 나쁜 것으로 구별이 될 경우는 데이터 비트의 변조를 위해 심벌을 구성하는 비트의 위치에 따른 전송 데이터 비트의 할당을 달리하는 방법은 이득이 발생하지 않을 수 있다. 따라서 이와 같은 경우에는 전송 안테나별 전송 데이터를 구분하여 전송하는 방법과 임의의 전송 안테나를 통해 전송하는 데이터 비트를 구별하여 심벌에 할당하는 방법을 함께 사용하여 이동통신시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

예를 들어 채널의 전송상태 패턴이 [H M M L]인 경우에는 첫 번째 전송 안테나와 네 번째 전송 안테나의 전송상태가 각각 H와 L이기 때문에 정보비트들은 첫 번째 전송 안테나를 통해서 전송하고, 잉여비트들은 네 번째 전송 안테나를 통해서 전송한다. 또한, 두 번째 전송 안테나와 세 번째 전송 안테나는 동일한 전송상태를 가지기 때문에 한 심벌 내에서 신뢰도가 높은 비트 위치에는 정보비트들을 할당하고, 신뢰도가 낮은 비트 위치에는 잉여비트들을 할당한다. 상기의 경우는 부호화율이 1/2일 때 적용하기 쉬운 방식이다. 만약 부호화율이 3/4와 같다면 상기와 같이 두 가지 방식들을 혼용하는 것도 가능하다. 즉, 세 개의 정보비트들은 첫 번째, 두 번째, 그리고 세 번째 전송 안테나를 통해서 전송하고, 네 번째 전송 안테나를 통해서는 잉여비트를 전송할 수 있다. 이와 같이 본 방식은 다수의 전송 안테나들이 가질 수 있는 무선 채널에 대한 전송상태에 제한을 두지 않고 적용가능하기 때문에 항상 최적의 성능을 가지도록 해준다.

그리고 전송 안테나들의 전송상태가 모두 좋거나 혹은 모두 나쁠 경우에는 전송 안테나별로 전송하는 데이터를 구별하지 않고, 변조를 위한 심벌 생성 시에 심벌을 구성하는 비트의 위치에 따라 다른 전송 데이터를 할당함으로써 전송 효율 을 높이는 방식을 선택하여 전송한다. 앞에서도 설명했듯이 본 발명이 제안하는 기술은 부호화율과 각 전송 안테나별 변조 방식에 따라 그리고 채널의 다양한 전송상태에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

본 발명에서 제안하는 방식으로 기지국이 데이터를 전송하면 이동국은 수신안테나 어레이 또는 하나의 수신안테나를 이용하여 기지국으로부터 송신된 신호를 수신한다. 이때, 전송 안테나 어레이의 각 전송 안테나에 대한 전송상태는 기지국에서 측정을 하거나 이동국이 측정하여 기지국으로 형성되는 역방향 채널을 통해 귀환된다. 기지국은 측정한 혹은 귀환된 정보를 이용하여 각 전송 안테나들의 전송상태들을 정하고, 상기 전송상태들을 기준으로 순위도 결정한다. 상기 결정된 안테나별 전송상태는 데이터 전송 방식을 결정하는 기준이 된다.
한편, 상기 기지국은 이동국으로부터 전송상태를 제공받기 위해서는 상기 이동국이 안테나별 전송상태를 측정할 수 있도록 파일럿 신호를 전송하여 주어야 한다. 따라서 기지국은 전송 안테나별로 할당된 데이터 그룹과 함께 공통 파일럿 채널을 통한 파일럿 신호를 상기 이동국으로 송신한다. 상기 이동국은 상기 파일럿 신호를 이용하여 다수의 전송 안테나들을 통해 수신된 신호들의 전송상태를 얻는다. 상기 이동국은 전술한 바에 의해 획득한 전송상태를 알리는 정보를 기지국으로 전송한다. 상기 기지국은 상기 정보를 수신하여 각 안테나별 전송상태를 판단하여 다음 전송 프레임의 코딩된 데이터 비트들을 중요도에 따라 안테나를 할당하거나 심벌 매핑을 수행한다. 한편, 상기 이동국은 자신이 상기 기지국으로 전송한 정보에 의해 다음 전송 프레임의 비트들이 어느 안테나 또는 어떠한 매핑 룰에 의해 심벌 매핑되어 수신될 것인지 알 수 있으므로 각 안테나별로 수신된 신호들을 복조 및 역 다중화하여 디코딩할 수 있다.

이하 본 발명에 의해, 송신 데이터를 다수의 데이터 그룹들로 분리하고, 나누어진 데이터 그룹들을 각 전송 안테나 별로 할당하거나 심벌 매핑에 있어 비트 위치를 구분하여 할당하는 것을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 후술될 본 발명에서는 기지국과 이동국에서 송/수신안테나 어레이를 이용하여 데이터를 송/수신함에 있어 각 안테나별 전송 상태에 관한 정보를 이용하는 것에 대해서도 설명될 것이다. 그러나 본 발명에서는 각 전송 안테나별 전송상태를 결정하는 주체에 관한 정의와 각 주체에 따라 전송상태에 관한 정보의 궤환 여부는 도시하지 않는다. 이는 MIMO 시스템에서 전송 안테나별로 전송하는 데이터의 중요도를 구분하여 전송하는 기술에서 이미 자세히 설명되어 있기 때문이다.

송신기의 구성 및 동작

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템의 송신기 구조를 보이고 있는 도면이다. 즉, 상기 도 3은 입력된 전송 데이터를 이동통신시스템의 전송 안테나 어레이(72, 74, 76, 78)를 통해 전송하기 위한 송신기의 구조를 보여준다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 <표 1>에서 보이고 있는 다양한 부호화율과 변조방식들 중에서 설명의 편의를 위해 부호화율은 1/2을 그리고 변조방식은 16QAM를 대표적인 예로써 설명한다.

채널 인코더(60)는 무선 채널을 통해 전송할 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 데이터를 소정 코드를 이용하여 부호화함으로서 부호화 비트들을 출력한다. 상기 소정 코드는 상기 입력되는 데이터를 부호화함으로써 전송하고자 하는 데이터 비트들과 상기 데이터 비트들의 에러 제어 비트들을 출력하도록 하는 코드를 통칭한다. 일 예로써 상기 부호화 비트들은 정보비트들과 잉여비트들로 구성된다. 상기 정보비트들과 잉여비트들을 생성하는 소정 코드로는 터보 코드, 시스터메틱 컨벌루셔널 코드 등이 있다. 상기 채널 인코더(60)는 부호화율에 따라 부호화 비트들을 생성하는데, 상기 부호화율은 제어기(70)에 의해 정해진다. 상기 부호화율이 1/2임을 가정하면 상기 채널 인코더(60)에서 생성되는 정보비트들과 잉여비트들의 비는 1:1이다. 즉, 1 비트의 데이터 비트가 입력되면 1비트의 정보비트와 1비트의 잉여비트가 출력됨을 알 수 있다. 상기 채널 인코더(60)의 출력은 시간에 대한 다이버시티 이득을 부여하는 인터리버(64)로 입력된다. 상기 인터리버(64)는 독립된 다수의 인터리버(64-1, 64-2)로 구성되어 있다. 제1인터리버(64-1)는 상기 정보비트들을 인터리빙하며, 제2인터리버(64-2)는 잉여비트들을 인터리빙 한다. 다수 개의 인터리버(64-1, 64-2)에 의해 인터리빙 된 정보비트들과 잉여비트들은 분배부(66)로 입력된다. 상기 분배부(66)는 상기 인터리버(64)와 같이 내부에 독립적인 다수의 분배부(66-1, 66-2)로 구성된다. 상기 분배기들(66-1, 66-2) 각각은 상기 인터리빙된 정보비트들(S)과 상기 인터리빙된 잉여비트들(P)을 제어부(80)의 제어에 의해 전송 안테나별로 할당된 만큼씩 분배하여 출력한다. 상기 전송 안테나별로 할당되는 총 부호화 비트들의 수는 상기 채널 인코더(60)의 부호화율과 변조방식에 의해 결정된다. 상기 분배부(66)가 상기 인터리빙된 부호화 비트들을 각 전송 안테나 별로 할당하는 경우의 수는 3가지가 존재한다. 상기 3가지 경우는 하나의 전송 안테나에 대해 상기 인터리빙된 부호화 비트들 중 인터리빙된 정보비트들 또는 인터리빙된 잉여비트들만을 분배하는 경우와 상기 인터리빙된 정보비트들과 상기 인터리빙된 잉여비트들이 혼합하여 분배하는 경우이다. 한편, 상기 3가지 경우들이 적용되는 것은 상기 전송 안테나들의 전송상태에 의해 결정된다. 즉, 전송상태가 양호한 전송 안테나에 대해서는 인터리빙된 정보비트들만을 분배하고, 전송상태가 양호하지 않는 전송 안테나에 대해서는 인터리빙된 잉여비트들만을 분배한다. 그리고 전송상태가 평이한 전송 안테나에 대해서는 인터리빙된 정보비트들과 인터리빙된 잉여비트들을 혼합하여 분배한다. 이를 위해 인터리빙된 정보비트들을 분배하는 분배기(66-1)는 각 전송 안테나별로 상기 총 부호화 비트들의 수 또는 상기 총 부호화 비트들의 수의 반만큼의 정보비트들을 분배하거나 아예 분배를 하지 않을 수도 있다. 상기 도 3에서는 상기 분배기(66-1)로부터 각 안테나별로 분배되는 정보비트들을 “S for Ant.#n”으로 표시하고 있으며, 상기 "#n"은 대상 전송 안테나를 지정하는 인덱스 값이다. 또한, 인터리빙된 잉여비트들을 분배하는 분배기(66-2)는 각 전송 안테나별로 상기 총 부호화 비트들의 수 또는 상기 총 부호화 비트들의 수의 반만큼의 잉여비트들을 분배하거나 아예 분배하지 않을 수도 있다. 상기 도 3에서는 상기 분배기(66-2)로부터 각 안테나별로 분배되는 잉여비트들을 “P for Ant.#n”으로 표시하고 있으며, 상기 "#n"은 대상 전송 안테나를 지정하는 인덱스 값이다.
예컨대, 부호화율이 1/2이고 변조방식이 16QAM이라고 할 때 상기 분배부(66)는 상기 인터리빙된 부호화 비트들을 각 전송 안테나별로 4 비트씩 분배한다. 상기 분배되는 4 비트는 인터리빙된 정보비트들, 인터리빙된 잉여비트들 또는 2비트의 인터리빙된 정보비트들과 2비트의 인터리빙된 잉여비트들이 혼합된 부호화 비트들이 될 수 있다. 이를 좀더 구체적으로 설명하면, 전송 안테나 어레이(72, 74, 76, 78)의 전송상태가 [H L M M]과 같은 경우 제1전송 안테나(72)를 통해서는 정보비트들만이 전송되도록 하고, 제2전송 안테나(74)를 통해서는 잉여비트들만이 전송되도록 하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 제3 및 제4전송 안테나들(76,78)을 통해서는 정보비트들과 잉여비트들을 혼합하여 전송하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 분배기(66-1)는 S for Ant.1에 대해 4비트의 인터리빙된 정보비트들을 분배하고, S for Ant.2에 대해서는 인터리빙된 정보비트를 분배하지 않으며, S for Ant.3과 S for Ant.4에 대해서는 2비트의 인터리빙된 정보비트들을 분배한다. 한편, 분배기(66-2)는 P for Ant.1에 대해 인터리빙된 잉여비트를 분배하지 않고, P for Ant.2에 대해서는 4비트의 인터리빙된 잉여비트들을 분배하며, P for Ant.3과 P for Ant.4에 대해서는 2비트의 인터리빙된 잉여비트들을 분배한다.
상기와 같은 분배는 제어기(80)에 의해 결정된다. 상기 제어기(80)는 전송 안테나 어레이(72, 74, 76, 78)의 전송상태에 관한 정보와 각 전송 안테나별로 사용할 변조방식에 따라 분배기(66)에서의 전송 데이터 입출력을 변화시킨다. 본 발명의 실시 예에서는 모든 전송 안테나들(72, 74, 76, 78)의 변조방식이 16QAM으로 설정했기 때문에 각 전송 안테나별로 4비트의 전송 데이터 비트를 할당하게 된다. 또한, 부호화율이 1/2이기 때문에 정보비트들과 잉여비트들이 동일한 비율로 발생하기 때문에 전송 안테나 어레이에서의 총 전송 비트의 1/2이 정보비트들이고, 나머지 1/2은 잉여비트들에 해당하도록 제어된다. 상기 분배기(66)에서 출력된 각 전송 안테나별로 전송할 정보비트들과 잉여비트들은 다중화기 및 변조기(68)로 입력된다. 상기 다중화기 및 변조기(68)는 상기 분배기(66)로부터 입력받은 각 전송 안테나별 정보비트들과 각 안테나별 잉여비트들, 8개를 입력으로 받아 4개의 전송 안테나들에 해당하는 출력들을 만든 후에 각 안테나별로 변조를 수행한다. 앞에서 부호화율이 1/2이고 변조방식이 16QAM일 경우에 대한 분배기(66)의 동작 설명을 연결하면 다음과 같다. 전송 안테나별로 발생한 정보비트들과 잉여비트들은 상기 다중화기 및 변조기(68)에서 다중화된다. 이때, 제1 및 제2전송 안테나(72, 74)에는 각각 정보비트들과 잉여비트들이 4비트 할당되어 있기 때문에 S for Ant.1과 P for Ant.1을 다중화하면 정보비트들 4비트만 첫 번째 전송 안테나(72)에 할당되어 S/P/S&P for Ant.1의 출력단자로 출력되고, S for Ant.2와 P for Ant.2를 다중화하면 잉여비트들 4비트만 두 번째 전송 안테나(74)에 할당되어 S/P/S&P for Ant.2의 출력단자로 출력된다. 제3 전송 안테나(76)와 제4 전송 안테나(78)에는 정보비트들과 잉여비트들이 각각 2비트 할당되어 각 전송 안테나에 4비트의 S&P(Systematic Bits & Parity Bits)가 할당된다. 좀더 상세히 설명하면, S for Ant.3과 P for Ant.3에는 각각 2비트의 정보비트들과 잉여비트들이 존재하는데, 상기 두 입력이 상기 다중화기 및 변조기(68)에 입력되면 상기 다중화기 및 변조기(68)에 의해 2비트의 정보비트들과 2비트의 잉여비트들이 섞여 4비트의 S&P가 S/P/S&P for Ant.3의 출력단자로 내보내진다. 마지막으로 제4전송 안테나(78) 역시 제3전송 안테나(76)와 동일한 과정을 거쳐 2 비트의 정보비트들과 2비트의 잉여비트들을 다중화하고, 상기 다중화에 따른 4비트가 매핑된 하나의 심볼로써 S/P/S&P for Ant.4의 출력단자로 내보낸다. 또한 도 6을 참조하여 다시 설명하겠지만, 각 전송 안테나별로 다중화된 출력 데이터는 상기 다중화기 및 변조기(68) 내부에서 변조되어 전송 안테나 할당기(70)로 입력시킨다. 상기 전송 안테나 할당기(70)는 입력된 각 전송 안테나별 전송 데이터 비트들을 전송 안테나 어레이(72, 74, 76, 78)로 출력하여 이동국으로 송신한다.

도 5는 도 3에서 보이고 있는 송신기의 구성들 중 분배기(66)의 상세 구성을 보이고 있는 도면이다. 상기 도 5에서 보여지고 있는 바와 같이 분배기(66)는 정보비트들을 분배하는 제1분배기(66-1)와 잉여비트들을 분배하는 제2분배기(66-2)로 이루어진다.

상기 도 5를 참조하면, 제1인터리버(64-1)로부터의 인터리빙된 정보비트들(S)은 제1분배기(66-1)의 입력으로 제공되어 전송 안테나 별로 각각 분배된다. 제2인터리버(64-2)로부터의 인터리빙된 잉여비트들(P)은 제2분배기(66-2)의 입력으로 제공되어 전송 안테나 별로 각각 분배된다.

먼저, 상기 제1분배기(66-1)로 입력되는 상기 정보비트들(S)은 제어기(80)에 의해 제어되는 스위치(66-3)를 통해 4개의 전송 안테나들 각각에 대응하여 분배된다. 즉, 상기 정보비트들은 제1전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.1), 제2전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.2), 제3전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.3) 및 제4전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.4)로 분배된다. 한편, 상기 제1전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.1)은 제1버퍼(66-1-1)에 임시 저장되며, 상기 제2전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.2)은 제2버퍼(66-1-2)에 임시 저장된다. 상기 제3전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.3)은 제3버퍼(66-1-3)에 임시 저장되며, 상기 제4전송 안테나를 통해 전송할 정보비트들(S for Ant.4)은 제4버퍼(66-1-4)에 임시 저장된다. 상기 제1버퍼(66-1-1) 내지 상기 제4버퍼(66-1-4)에 각각 저장되는 정보비트들의 수는 상기 전송 안테나들의 수와 상기 입력되는 정보비트들의 수 및 상기 전송 안테나별 전송상태에 의해 결정된다.

다음으로, 상기 제2분배기(66-2)로 입력되는 상기 잉여비트들(P)은 상기 제어기(80)에 의해 제어되는 스위치(66-4)를 통해 4개의 전송 안테나들 각각에 대응하여 분배된다. 즉, 상기 잉여비트들은 제1전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.1), 제2전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.2), 제3전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.3) 및 제4전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.4)로 분배된다. 한편, 상기 제1전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.1)은 제5버퍼(66-2-1)에 임시 저장되며, 상기 제2전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.2)은 제6버퍼(66-2-2)에 임시 저장된다. 상기 제3전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.3)은 제7버퍼(66-2-3)에 임시 저장되며, 상기 제4전송 안테나를 통해 전송할 잉여비트들(P for Ant.4)은 제8버퍼(66-2-4)에 임시 저장된다. 상기 제5버퍼(66-2-1) 내지 상기 제8버퍼(66-2-4)에 각각 저장되는 정보비트들의 수는 상기 전송 안테나들의 수와 상기 입력되는 정보비트들의 수 및 상기 전송 안테나별 전송상태에 의해 결정된다.

전술한 바에 의해 생성된 8개의 출력은 전송 안테나별로 전송할 데이터로 만들기 위해 상기 도 3에서 보이고 있는 다중화기 및 변조기(68)에 의해 다중화된 후 변조되어 출력된다.

상기 다중화기 및 변조기(68)의 상세 구성은 도 7에서 보이고 있는 바와 같다. 상기 다중화기 및 변조기(68)는 상기 도 5에서 보여준 분배기(66)로부터 나온 8개의 데이터를 입력으로 받는다. 상기 8개의 데이터는 전송 안테나별로 2개씩 대응된다. 다시 말해, 첫 번째 전송 안테나(72)에 해당되는 정보비트들과 잉여비트들이 각각 하나씩 있으며, 나머지 전송 안테나들(74, 76, 78)에 대해서도 동일하게 정보비트들과 잉여비트들이 각각 하나씩 할당되어 있다. 한편, 상기 8개의 데이터 입력에는 정보비트들과 잉여비트들이 경우에 따라서는 존재하지 않을 수도 있다. 이에 대한 설명은 전술한 도 3의 설명에서 논의되었다. 따라서 다중화기 및 변조기(68)는 첫 번째 전송 안테나(72)를 통해 전송할 정보비트들과 잉여비트들을 섞는 제1다중화기(68-1)와 두 번째, 세 번째, 그리고 네 번째 전송 안테나(74, 76, 78)를 통해 전송할 데이터를 만들어주는 제2다중화기(68-2), 제3다중화기(68-3), 제4다중화기(68-4)로 구성되어 있다. 상기와 같이 수행된 다중화를 통해 다중화기 및 변조기(68)는 내부에 각 전송 안테나에 해당되는 출력인 S/P/S&P for Ant.1, S/P/S&P for Ant.2, S/P/S&P for Ant.3, S/P/S&P for Ant.4를 내부적으로 만들어, 이들 각각을 변조기(68-5, 68-6, 68-7, 68-8)를 통과시켜 정해진 변조방식에 따라 변조를 수행하여 출력한다. 상기 S/P/S&P for Ant.1, S/P/S&P for Ant.2, S/P/S&P for Ant.3, S/P/S&P for Ant.4는 정보비트들과 잉여비트들이 다중화된 비트들을 의미한다.

수신기의 구성 및 동작

도 4는 도 3에서 제안하는 이동통신시스템의 송신기에 대응되는 수신기의 구조를 도시한다. 상기 도 4에서 도시하고 있는 수신기의 동작은 전술한 도 3의 송신 기에서의 데이터 전송을 위한 동작의 역 과정으로 이루어진다. 상기 수신기는 수신안테나 어레이(100, 102, 104, 106), 채널 예측 및 안테나별 데이터 분류기(108), 복조기 및 역다중화기(110), 다중화기(112), 디인터리버(114) 그리고 채널 디코더(118)로 구성된다.

상기 도 4를 참조하여 수신기의 구성 요소들을 자세히 살펴보면, 송신기의 다수의 전송 안테나(72, 74, 76, 78)를 통해 전송된 데이터는 수신기의 안테나 어레이(100, 102, 104, 106)를 통해 수신된다. 상기 수신안테나 어레이(100, 102, 104, 106)에서 수신된 신호는 채널 예측 및 전송 안테나별 데이터 분류기(108)에 의해 수신 신호를 전송 안테나별로 구분되어 복조기 및 역다중화기(110)로 출력된다. 상기 복조기 및 역다중화기(110)는 송신기의 다중화기 및 변조기(68)에 대응되는 동작을 수행한다. 상기 복조기 및 역다중화기(110)는 상기 전송 안테나 어레이(72, 74, 76, 78)의 각 전송 안테나로부터 전송된 데이터가 전송 안테나별로 분리된 4개의 수신 데이터(S/P/S&P for Ant.1, S/P/S&P for Ant.2, S/P/S&P for Ant.3, S/P/S&P for Ant.4)를 입력으로 받아 복조 시키고, 각 안테나별 수신 데이터를 정보비트들과 잉여비트들로 분리하여 8개의 출력을 생성한다. 상기에서 S/P/S&P for Ant.1의 정보비트들은 S for Ant.1 출력단자로 내보내고, 잉여비트들은 P for Ant.1 출력단자로 내보낸다. 나머지도 동일한 과정을 거쳐 출력되기 때문에 모두 8개의 출력들이 발생한다. 상기 복조기 및 역다중화기(110)에서 발생한 8개의 출력들은 다중화기(112)로 입력된다. 상기 다중화기(112)는 내부에 정보비트들과 잉여비트들만을 따로 입력으로 받아, 다중화하는 다수의 다중화기들(112-1, 112-2)로 구성되어 있다. 상기 정보비트들을 위한 다중화기(112-1)는 S for Ant.1, S for Ant.2, S for Ant.3, S for Ant.4로 이루어진 4개를 입력으로 받아 다중화한 후 정보비트들만 존재하는 하나의 출력을 내보낸다. 또한, 잉여비트들을 위한 다중화기(112-2)는 P for Ant.1, P for Ant.2, P for Ant.3, P for Ant.4로 이루어진 4개를 입력으로 받아 다중화한 후에 잉여비트들만 존재하는 하나의 출력을 내보낸다. 상기 다중화기(112)로부터 출력된 정보비트들과 잉여비트들은 디인터리버(114)로 각각 입력된다. 상기 디인터리버(114) 역시 정보비트들과 잉여비트들을 각각 디인터리빙 하도록 다수의 디인터리버들(114-1, 114-2)로 구성되어 있다. 상기 각 디인터리버(114-1, 114-2)는 입력되는 수신 데이터들을 디인터리빙 하여 채널 디코더(118)로 입력시킨다. 상기 채널 디코더(118)는 정보비트들과 잉여비트들을 구분하여 입력받아 채널 디코딩을 수행한다. 상기 채널 디코더(118)를 거치면 전송 데이터의 복원이 이루어진다.

도 6은 도 4에 도시 된 수신기의 구성들 중 복조기 및 역다중화기(110)의 내부 구성을 도시하고 있는 도면이다. 상기 복조기 및 역다중화기(110)는 전송 안테나별로 수신된 데이터를 각각 안테나별로 정해진 변조방식에 대응되는 복조방식으로 복조를 수행한다. 복조기는 전술한 도 7의 변조기에 대응되는 구조를 가진다. 상기 변조기에 4개의 변조기들(68-5, 68-6, 68-7, 68-8)이 사용되었듯이 상기 복조기에서는 4개의 복조기들(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)로 구성되어 있다. 복조된 전송 안테나별 수신 데이터는 S/P/S&P for Ant.1, S/P/S&P for Ant.2, S/P/S&P for Ant.3, S/P/S&P for Ant.4와 같으며, 이들은 역다중화기들(110-5, 110-6, 110-7, 110-8)로 각각 입력된다. 상기 역다중화기들(110-5, 110-6, 110-7, 110-8)에 입력된 수신 데이터들은 각각 정보비트들과 잉여비트들로 분리하여 출력한다. 상기와 같이 역다중화 되면 4개의 전송 안테나별 수신 데이터는 4개의 전송 안테나별 정보비트들과 잉여비트들로 나누어져서 출력된다. 상기 역다중화기들(110-5, 110-6, 110-7, 110-8) 각각으로부터 출력되는 정보비트들과 잉여비트들의 비율은 대응하는 전송 안테나들의 전송상태에 의해 결정된다. 예컨대, 정보비트들 또는 잉여비트들만이 출력되거나 정보비트들과 잉여비트들이 일정 비율을 가지고 출력될 수 있다. 본 발명의 대표적인 실시 예에 대한 설명은 도 3부터 도 7까지의 설명에서 자세히 제시되었다. 상기의 설명에서 부호화율과 변조방식을 고정시킨 상태에서의 설명까지 포함되어 있어서 본 발명에 대한 설명으로 충분하다.

추가적으로 본 발명에서 각 전송 안테나별 채널의 전송상태를 측정하는 방법을 설명한다. 다중 안테나를 사용하는 MIMO 시스템에서는 전송 안테나와 수신안테나간 전송 경로가 16개 발생하며, 수학식 1과 같은 채널의 특성 정보

를 얻을 수 있다.

상기 <수학식 1>에서 채널의 하향 특성을 나타내는 H_DL는 이동국의 채널 예측 및 안테나별 데이터 분류기(108)에서 측정된다. 측정된 채널정보는 전송 안테나별 전송상태를 나타내는 정보로 변경하는데, 이 경우 안테나 어레이를 포함하는 시스템의 송/수신 단을 모델링하면 하기 <수학식 2>와 같다.

Y(t)= H(t) * X(t) + (N(t)

여기서, "*"는 컨벌루션을 수행하고, Y(t)=(y₁(t)y₂(t)...y_mR(t))', X(t)=(x₁(t)x₂(t)...x_nT(t))', N(t)는 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 벡터이다.

전송 안테나의 전송상태를 나타내는 정보는 "Water pouring"을 이용해 생성된다. 이것은 송/수신기 모두가 채널의 상태를 알고 있다는 것이며, 이를 이용하여 송신기는 채널의 용량을 높이는 동작을 할 수 있다. 상기의 동작은 MIMO 시스템을 선형적인 변환을 통해 등가적인 여러 개의 SISO(Single Input Single Output) 시스템으로 변환시킨다. 송/수신 안테나 어레이를 포함하는 본 발명은 Water pouring을 사용하여 MIMO 시스템을 다중의 SISO 시스템으로 변환하고, 각각의 단일 전송 안테나의 전송 전력을 계산한다. 그리고, 각 전송 안테나의 전송상태를 결정한다. 계산된 전송상태는 각각의 전송 안테나(74, 76, 78, 80)가 보낼 데이터 그룹을 결정하는데 사용된다.

이를 위해 먼저, MIMO 시스템을 다수의 SISO 시스템으로 변환하는 동작(SVD: Singular Value Decomposition)은 하기 <수학식 3>과 같이 수행한다.

H = UDV"

여기에서, U와 V는 단일 매트릭스이고, D는 대각 성분을 제외하고는 모두 "0"인 행렬이다. 단일 매트릭스는 역행렬이 항상 존재하기 때문에 송/수신 단에 각각 V와 U^H를 곱하면 MIMO 채널은 전송 안테나(74, 76, 78, 80) 수와 수신안테나(100, 102, 104, 106) 수 중 작은 수에 해당하는 SISO 채널로 분리된다. 송/수신 단의 관계식은 하기 <수학식 4>와 같다.

여기에서, D의 대각 성분은 H^HH의 고유치의 제곱근이다. 잡음 성분이 들어 있는 항은 AWGN과 같은 분포를 가진다. 상기 과정을 거치게 되면 다수의 SISO 시스템이 되며, 다중 안테나 시스템의 채널용량은 각각의 SISO 시스템의 용량의 총합이 되며 하기 <수학식 5>와 같이 계산된다.

여기에서, λ₁, λ₂,...,λ_n,m는 H^HH의 고유치들이고, ρ_k는 각 전송 안테나(74, 76, 78, 80)에서 사용할 수 있는 전송전력의 크기이다. n,m은 각각 전송 안테나들(74, 76, 78, 80)의 수와 수신 안테나(100, 102, 104, 106)의 수를 나타내며, 두 개 중에서 작은 수에 해당되는 만큼의 고유치가 발생하고 고유치만큼의 전송전력 값을 구할 수 있다. 주어진 채널에서 안테나 어레이 시스템의 채널용량을 최대화하는 전송 전력 할당은 Water pouring을 이용하며 채널용량을 최대로 하는 Water pouring 전력 할당은 하기 <수학식 6>과 같다.

상기 <수학식 6>은 λ_k > λ₀의 조건을 만족할 경우이며, 그렇지 않으면 0으로 할당된다. 여기에서, λ₀는 총 평균 전력 제한으로 구해지는 값이다. 상기 Water pouring은 좋은 채널에 더 많은 전송전력을 할당하여 채널의 용량을 늘린다. 상기 <수학식 6>과 같이 각각의 전송 안테나(74, 76, 78, 80)의 전송전력이 계산되면, 전송상태가 결정되고 이 정보는 기지국으로 보내진다.

이와 같이 정해진 전송 안테나별 전송상태는 기지국이 데이터를 이동국으로 보낼 때 전송 안테나별 데이터 할당을 위해, 그리고 변조를 위한 심벌의 생성 시 심벌을 구성하는 비트별 할당하는 데이터 비트를 구분하는데 사용된다.

본 발명의 실시 예에 따른 동작

도 8은 도 3에서 도시 된 본 발명을 위한 이동통신시스템의 송신기에서 수행되는 이동통신방법의 실시 예를 설명하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면이다. 상기 도 8에서 보이고 있는 처리 과정은 다음과 같이 구성된다.

먼저 이동통신이 시작되면 데이터를 송신할 기지국은 수신기인 이동국으로 보내줄 하나의 데이터 스트림(Data stream)을 생성하는 단계(140)를 수행한다. 상기 전송할 데이터는 소정의 부호화율로 채널 인코더(60)에 의해 인코딩 되는 단계(142)를 거쳐, 부호화된 전송 데이터 스트림(Data stream)을 생성한다. 상기 부호화된 데이터 스트림(Data stream)은 수신기의 성능에 영향을 미치는 정도에 따라서 중요도가 다른 정보비트들과 잉여비트들로 나누어져 2개의 데이터 스트림(Data stream)을 생성하는 단계(144)를 거친다. 상기의 단계(144)를 거친 부호화된 2개의 데이터 스트림(Data stream)은 각각 채널 인터리빙을 수행하는 단계(146-1, 146-2)를 통과한다. 또한 인터리빙 된 각각의 전송 데이터 스트림(Data stream)은 제어기(80)의 명령에 따라서 다수의 전송 안테나들(72, 74, 76, 78) 각각에 할당된 만큼 나누어져 전송 안테나별 전송 데이터 스트림(Data stream)으로 나눠지는 단계(148-1, 148-2)를 거친다. 전송 안테나별 전송 데이터 스트림(Data stream)으로 나눠지면, 정보비트들과 잉여비트들의 각 데이터 스트림(Data stream)은 4개의 서브-스트림들(Sub-stream)로 분리된다. 이것은 정보비트들이 전송 안테나별로 할당될 때, 첫 번째 전송 안테나(72)부터 네 번째 전송 안테나(78)까지 모두를 고려하기 때문에 상기 4개의 서브-스트림들(Sub-stream)로 분리되는 것이다. 상기 잉여비트들 역시 동일하게 4개의 서브-스트림들(Sub-stream)로 분리된다. 상기 총 8개의 서브-스트림들(Sub-stream)은 전송 안테나별로 다중화되어, 4개의 서브-스트림들(Sub-stream)로 간략화된다. 이것은 전송 안테나별로 정보비트들을 위한 하나의 서브-스트림(Sub-stream)과 잉여비트들(Parity Bits)을 위한 하나의 서브-스트림(Sub-stream)을 할당받기 때문에 전송 안테나별로 두 개의 서브-스트림들(Sub-stream)을 할당받게 된다. 다시 말하면, 이들을 다중화하여 새로운 하나의 다중화된 서브-스트림(Sub-stream)(1 sub-stream for Systematic Bits와 1 sub-stream for Parity Bits로 구성), 즉 하나의 데이터 스트림(Data stream)을 형성한다. 전술한 바에 의해 모두 4개의 데이터 스트림들(Data-stream)의 출력을 만드는 단계(150)를 통과한다. 상기 4개의 데이터 스트림들(Data stream)을 발생하는 단계(150) 후에는 상기 데이터 스트림들 각각을 변조하는 단계(152)를 거치고, 상기 변조된 데이터 스트림들(Data stream)은 물리적인 전송 안테나에 할당하는 단계(154)와 전송 안테나들을 통해 전송하는 단계(156)를 거쳐 데이터 전송이 완료된다.

도 9는 도 4에 도시 된 본 발명을 위한 이동통신시스템의 수신기에서 수행되는 이동통신방법의 실시 예를 설명하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면이다. 상기 도 9에서 보이고 있는 단계들은 다음과 같다.

상기 도 9를 참조하여 설명하면, 기지국으로부터 전송된 다수 개의 데이터 스트림들(Data stream)은 다수 개의 수신안테나 어레이(100, 102, 104, 106)를 통해서 수신하는 단계(160)와 각 전송 안테나별 데이터 스트림들(Data stream)로 분리하고, 복조하는 단계(162)를 거친다. 상기 복조된 각 전송 안테나별 데이터 스트림들(Data stream)은 정보비트들(Systematic Bits)이 포함된 서브-스트림(Sub-stream)과 잉여비트들이 포함된 서브-스트림(Sub-stream)으로 나누는 단계(164)를 거친다. 따라서, 4개의 데이터 스트림들(Data stream)이 8개의 서브-스트림들(Sub-steam)로 분리되어 출력되고, 이들 서브-스트림들(Sub-stream)은 정보비트들을 포함하는 4개의 서브-스트림들(Sub-stream)과 잉여비트들로 이루어진 4개의 서브-스트림들(Sub-stream)로 구성되어 있다. 상기 8개의 서브-스트림들(Sub-stream)은 동일한 종류의 데이터 성분끼리, 즉 정보비트들을 포함하는 서브-스트림들(Sub-stream)끼리 그리고 잉여비트들을 포함하는 서브-스트림들(Sub-stream)끼리 다중화하는 단계(166-1, 166-2)를 통과하여 두 개의 데이터 스트림들(Data stream)을 생성한다. 상기 두 개의 데이터 스트림들(Data stream)은 각각 디인터리빙 되는 단계(168-1, 168-2)와 정보비트들과 잉여비트들을 이용한 채널 디코딩을 수행하는 단계(170), 그리고 채널 디코딩 된 수신 데이터를 출력하는 단계(172)를 거치면 기지국에서 전송한 데이터를 복구함으로써 데이터 수신이 완료된다.

전술한 바와 같이 본 발명은 다수의 송/수신안테나를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 각각의 전송 안테나를 통해 데이터를 전송할 때 전송상태가 서로 다를 경우, 그리고 전송상태가 기존의 특정 기술만으로 이동통신시스템의 성능을 향상시키기가 어려울 때 적용할 수 있는 기술을 제안한다.

앞에서도 설명을 했지만, 다수의 송/수신안테나들의 전송상태가 모두 동일하다면, 데이터를 중요도에 의해 구분하여 전송할 필요가 없다. 특히 이 경우에는 변조를 위한 심벌을 만들 때 정보비트들(Systematic Bits)은 심벌을 구성하는 비트들 중에서 에러에 강한 위치에 있는 비트들에 할당하고 잉여비트들(Parity Bits)은 심벌을 구성하는 비트들 중에서 에러에 민감한 위치에 있는 비트들에 할당함으로써 이동통신시스템의 전체 성능을 향상할 수 있다. 그리고 전송상태가 좋은 것과 나쁜 것이 항상 구별될 때에는 전송 데이터를 정보비트들과 잉여비트들만으로 구분하여 전송할 수 있다. 전송 데이터를 정보비트들과 잉여비트들만으로 구분하여 전송상태가 좋은 전송 안테나를 통해서 정보비트들을 전송하고 전송상태가 나쁜 전송 안테나를 통해서는 잉여비트들을 전송함으로써 이동통신 시스템의 성능을 높일 수 있다.

본 발명은 다중의 송/수신안테나들간의 채널의 상태가 서로 비슷하거나 대조적으로 구별되는 경우 뿐 아니라 상기 두 경우가 섞여 있는 경우에도 전체 이동통신시스템의 성능을 개선시킬 수 있는 새로운 방식을 제안한다. 상기 제안을 통해 다수의 송/수신안테나들간의 채널상태가 어떠한 형태로 이루어지더라도 의도된 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있게 한다.

Claims (25)

1. 전송하고자 하는 데이터 열을 주어진 부호화 율에 따라 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열을 발생하는 부호화기와, 상기 제1 및 제2비트 열 각각을 인터리빙하여 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 발생하는 인터리버와, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 주어진 변조방식에 의해 변조하는 변조기를 포함하는 이동통신 송신장치에서, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 적어도 두 개의 안테나들을 통해 전송하기 위해 상기 변조기로 제공하는 방법에 있어서,

   각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 제1인터리빙된 비트 열로부터의 비트들의 조합을 나타내는 제1조합 비트 열들 또는 상기 제2인터리빙된 비트 열로부터의 비트들의 조합을 나타내는 제2조합 비트 열들 또는 상기 제1인터리빙된 비트 열과 상기 제2인터리빙된 비트 열로부터의 비트들의 조합을 나타내는 제3조합 비트 열들의 조합을 발생하고, 상기 제1 조합 비트열 또는 제2 조합 비트열 또는 제3 조합 비트열들의 각각의 비트 수는 상기 변조방식에 의해 정해짐을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋은 안테나에 대해서는 제1조합 비트 열을 발생하고, 상기 전송상태정보에 따른 전송상태가 좋지 않은 안테나에 대해서는 상기 제2조합 비트 열을 발생하며, 상기 전력상태정보에 따른 중간 정도의 전송상태를 가지는 안테나에 대해서는 상기 제3조합 비트 열을 발생함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1조합 비트 열들과 상기 제2조합 비트 열들 및 상기 제3조합 비트 열들의 조합에 의한 비트 열들의 수는 상기 안테나들의 수에 대응함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
4. 전송하고자 하는 데이터 열을 주어진 부호화 율에 따라 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열을 발생하는 부호화기와, 상기 제1 및 제2비트 열을 각각 인터리빙하여 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 발생하는 인터리버와, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 주어진 변조방식에 의해 변조하는 변조기를 포함하는 이동통신 송신장치에서, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 적어도 두 개의 안테나들을 통해 전송하기 위해 상기 변조기로 제공하는 방법에 있어서,

   각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 제1인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제1할당 비트 열들로 분배하고, 상기 제2인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제2할당 비트 열들로 분배하는 과정과,

   상기 각각의 안테나별로 분배한 상기 제1할당 비트 열들과 상기 제2할당 비트 열들을 조합하여 조합 비트 열들을 생성하여 상기 변조기로 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 조합 비트 열들 각각의 비트 수는 상기 변조방식에 의해 정해짐을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋은 안테나에 대해서는 상기 제1인터리빙된 비트 열로부터 상기 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제1인터리빙된 비트들을 상기 제1할당 비트 열로 분배하고, 상기 제2할당 비트 열은 분배하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋지 않은 안테나에 대해서는 상기 제2인터리빙된 비트 열로부터 상기 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제2인터리빙된 비트들을 상기 제2할당 비트 열로 분배하고, 상기 제1할당 비트 열은 분배하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 중간정도인 안테나에 대해서는 상기 부호화 율의 비율에 의해 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열로부터 상기 제1 및 제2할당 비트 열을 분배함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 변조기에서 상기 조합 비트 열을 상기 주어진 변조방식에 의해 변조함에 있어 상기 조합 비트 열을 구성하는 제1인터리빙된 비트들은 하나의 변조 심벌을 구성하는 비트 위치들 중 전송 상태에 따라 상대적으로 에러 발생 확률이 낮은 비트 위치에 매핑하며, 상기 조합 비트 열을 구성하는 제2인터리빙된 비트들은 상기 비트 위치들 중 상대적으로 전송 상태에 따라 상대적으로 에러 발생 확률이 높은 비트 위치에 매핑함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
10. 전송하고자 하는 데이터 열을 주어진 부호화 율에 따라 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열을 발생하는 부호화기와, 상기 제1 및 제2비트 열을 각각 인터리빙하여 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 발생하는 인터리버와, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 주어진 변조방식에 의해 변조하는 변조기를 포함하는 이동통신 송신장치에서, 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 적어도 두 개의 안테나들을 통해 전송하기 위해 상기 변조기로 제공하는 장치에 있어서,

    각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 제1인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제1할당 비트 열들로 분배하고, 상기 제2인터리빙된 비트 열을 상기 각각의 안테나별 제2할당 비트 열들로 분배하는 분배기와,

    상기 각각의 안테나별로 분배한 상기 제1할당 비트 열들과 상기 제2할당 비트 열들을 조합하여 조합 비트 열들을 생성하여 상기 변조기로 제공하는 다중화기를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 조합 비트 열들 각각의 비트 수는 상기 변조방식에 의해 정해짐을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 분배기는, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋은 안테나에 대해서는 상기 제1인터리빙된 비트 열로부터 상기 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제1인터리빙된 비트들을 상기 제1할당 비트 열로 분배하고, 상기 제2할당 비트 열은 분배하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 분배기는, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋지 않은 안테나에 대해서는 상기 제2인터리빙된 비트 열로부터 상기 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제2인터리빙된 비트들을 상기 제2할당 비트 열로 분배하고, 상기 제1할당 비트 열은 분배하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 분배기는, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 중간정도인 안테나에 대해서는 상기 부호화 율의 비율에 의해 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열로부터 상기 제1 및 제2할당 비트 열을 분배함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 변조기에서 상기 조합 비트 열을 상기 주어진 변조방식에 의해 변조함에 있어 상기 조합 비트 열을 구성하는 제1인터리빙된 비트들은 하나의 변조 심벌을 구성하는 비트 위치들 중 전송 상태에 따라 상대적으로 에러 발생 확률이 낮은 비트 위치에 매핑하며, 상기 조합 비트 열을 구성하는 제2인터리빙된 비트들은 상기 비트 위치들 중 전송 상태에 따라 상대적으로 에러 발생 확률이 높은 비트 위치에 매핑함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
16. 적어도 두 개의 안테나들을 통해 변조된 조합 비트 열들을 수신하고, 상기 변조된 조합 비트 열들을 상기 안테나별로 복조하여 조합 비트 열들을 출력하는 복조기와, 상기 조합 비트 열로부터의 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 디인터리빙하여 제1 및 제2비트 열을 발생하는 디인터리버와, 상기 디인터리빙되어 출력되는 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열로부터 데이어 열을 복호하는 복호화기를 포함하는 이동통신 수신장치에서, 상기 조합 비트 열들로부터 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 분리하는 방법에 있어서,

    각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 안테나별로 복조된 상기 조합 비트 열들 각각으로부터 제1할당 비트 열과 제2할당 비트 열을 분리하는 과정과,

    상기 안테나별로 분리한 제1할당 비트 열들을 상기 제1인터리빙된 비트 열로 다중화하고, 상기 안테나별로 분리한 제2할당 비트 열들을 상기 제2인터리빙된 비트 열로 다중화하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 제1 할당 비트 열과 상기 제2 할당 비트 열들을 조합하여 생성한 조합 비트 열들 각각의 비트 수는 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해짐을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋은 안테나에 대해 복조된 조합 비트 열로부터 분리되는 제1인터리빙된 비트 열은 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제1인터리빙된 비트들을 가지며, 제2인터리빙된 비트 열은 존재하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋지 않은 안테나에 대해 복조된 조합 비트 열로부터 분리되는 제2인터리빙된 비트 열은 상기 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제2인터리빙된 비트들을 가지며, 제1인터리빙된 비트 열은 존재하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 중간정도인 안테나에 대해 상기 부호화 율의 비율에 의해 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열로부터 상기 제1 및 제2할당 비트 열을 분배함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 방법.
21. 적어도 두 개의 안테나들을 통해 변조된 조합 비트 열들을 수신하고, 상기 변조된 조합 비트 열들을 상기 안테나별로 복조하여 조합 비트 열들을 출력하는 복조기와, 상기 조합 비트 열로부터의 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 디인터리빙하여 제1 및 제2비트 열을 발생하는 디인터리버와, 상기 디인터리빙되어 출력되는 제1중요도를 가지는 제1비트 열과 상기 제1중요도보다 상대적으로 낮은 제2중요도를 가지는 제2비트 열로부터 데이어 열을 복호하는 복호화기를 포함하는 이동통신 수신장치에서, 상기 제3조합 비트 열들로부터 상기 제1 및 제2인터리빙된 비트 열을 분리하는 장치에 있어서,

    각각의 안테나들의 전력상태정보에 따라 상기 안테나별로 복조된 상기 조합 비트 열들 각각으로부터 제1할당 비트 열과 제2할당 비트 열을 분리하는 역다중화기와,

    상기 안테나별로 분리한 제1할당 비트 열들을 상기 제1인터리빙된 비트 열로 다중화하고, 상기 안테나별로 분리한 제2할당 비트 열들을 상기 제2인터리빙된 비트 열로 다중화하는 다중화기를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 제1 할당 비트 열과 상기 제2 할당 비트 열들을 조합하여 생성한 조합 비트 열들 각각의 비트 수는 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해짐을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
23. 제21항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋은 안테나에 대해 복조된 조합 비트 열로부터 분리되는 제1인터리빙된 비트 열은 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제1인터리빙된 비트들을 가지며, 제2인터리빙된 비트 열은 존재하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 좋지 않은 안테나에 대해 복조된 조합 비트 열로부터 분리되는 제2인터리빙된 비트 열은 상기 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제2인터리빙된 비트들을 가지며, 제1인터리빙된 비트 열은 존재하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 전력상태정보에 따른 전송상태가 중간정도인 안테나에 대해 복조된 조합 비트 열로부터 분리되는 제2인터리빙된 비트 열은 상기 송신장치에서 사용한 변조방식에 의해 정해진 비트 수만큼의 제2인터리빙된 비트들을 가지며, 제1인터리빙된 비트 열은 존재하지 않음을 특징으로 하는 안테나 어레이를 포함하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 다양한 채널상태에 따른 데이터 송/수신 장치.

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