KR100891772B1 - 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트호핑 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트호핑 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하기 위한 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법은, 소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 타일 개수에 따라, 또는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 서브 캐리어의 개수에 따라 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 호핑 영역들의 시작점들을 이용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트를 상기 호핑 영역들에서 호핑하면서 상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 과정을 포함한다.
OFDM, CDMA, CDMA Control Segment, Hopping

Description

이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HOPPING CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS CONTROL SEGMENT IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 역방향으로 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 방식으로 전송하는 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 OFDMA 기반 역방향 시스템에서 제어 정보(Control Information)(102)를 전송하는 데 사용되는 송신기(100) 블록도이다. 상기에서 제어 정보라 함은 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator : 이하 "CQI"라 함), Access Prove, 다중 입력 다중 출력(Multi Input Multi Output : 이하 "MIMO"라 함) 관련 빔 포밍 인덱스(Beamforming index) 등을 의미한다.
상기 도 1을 참조하면 상기와 같은 제어 정보(102)는 월시 코드 매핑기(104)에서 소정의 월시 코드(walsh code)로 매핑되고, 칩 반복기(106)에서 칩 반복(Chip Repetition)과정을 거친 후, I/Q 매핑(Mapping)기(108)에서 I/Q 매핑이 수행된 후에 스크램블링기(110)에서 스크램블링(Scrambling) 과정 등을 거치게 된다. 상기 도 1 의 출력 A (112)는 역방향으로 전송될 제어 정보(102)가 참조번호 104 내지 110 를 거친 것으로 아래에서 설명하는 도 2의 방법으로 전송된다.
도 2는 종래 기술에 있어 상기 도 1의 출력 A가 물리채널에서 전송되는 방법을 설명하는 도면이다. 즉, 제어 정보(102)가 월시 코드 매핑되고, 칩 반복된 후 I/Q 매핑되고 스크램블링된 출력 A(112)가 도 2와 같은 방식으로 전송된다. 상기 도 2 를 참조하면, 세로 축은 주파수 축, 가로 축은 시간 축을 나타낸다. 도 2 에서 하나의 작은 직사각형(200)은 하나의 타일(tile)을 나타내다. 통상적으로 상기 타일은 16 개의 연속된 서브 캐리어들 및 8 개의 연속된 OFDMA 심볼 등이 묶여져 구성된다. 상기 특정 숫자는 시스템에 따라 달라질 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 시스템 내에 가용한 서브 캐리어들의 개수가 480 이라면 상기 예와 같은 타일 크기를 갖는 경우 30 개 (480 = 30 x 16) 의 타일이 필요하게 된다.
또한, 통상적으로 시스템의 전체 대역은 도 2 에서 도시한 바와 같이 복수 개의 서브 대역(sub-band)들로 나뉘게 된다. 상기 서브 대역은 주파수 선택적 스케쥴링 등의 용도로 사용된다. 상기 도 2 에서는 6 개의 서브 대역들(서브대역 0~서브대역 5)이 존재함을 알 수 있다. 상기 도 2 에서 참조번호 202로 표시된 큰 사각형은 CDMA 제어 세그먼트(control segment)라 불리 우며 상기 CDMA 제어 세그먼트 는 복수 개의 타일들 및 복수 개의 OFDM 심볼들로 구성된다. 상기 참조번호 202로 표시된 사각형이 CDMA 제어 세그먼트라 불리는 이유는 상기 도 1의 출력 A(112) 가 상기 참조번호 202에 매핑되어 전송되기 때문이다. 상술한 CDMA 제어 세그먼트(202)는 도 2 에서 도시한 바와 같이 시간에 따라 주파수 호핑(Hopping)을 한다. 이는 채널 및 간섭의 다이버시티를 최대한 얻기 위함이다. 상기 CDMA 제어 세그먼트의 호핑 규칙은 상기 CDMA 제어 세그먼트가 서브 대역 단위로 호핑을 하도록 하는 것이다. 상기와 같은 규칙은 상기 도 2의 예에서처럼 상기 CDMA 제어 세그먼트의 크기와 서브 대역의 크기가 일치할 경우 바람직한 호핑 방법이 될 수 있다.
도 3은 도 2와는 달리 상기 CDMA 제어 세그먼트 크기와 서브 대역의 크기가 다른 경우, 상기 CDMA 제어 세그먼트의 호핑 규칙을 그대로 서브 대역(sub-band) 단위로 하는 경우에 발생되는 현상을 보여 주는 도면이다.
상기 도 3을 살펴보면, CDMA 제어 세그먼트의 호핑 시 CDMA 제어 세그먼트들이 주파수 축에서 서로 겹치는 부분이 많음을 알 수 있고 이는 채널 및 간섭에 대한 다이버시티 효과를 극대화한다는 관점에서는 바람직하지 않게 됨을 알 수 있다. 통상적으로 CDMA 제어 세그먼트 크기는 제어 정보(102)의 크기 등에 의해 결정되고 상기 서브 대역의 크기는 주파수 선택적 스케쥴링의 이득의 양 등에 의해 결정되기 때문에 CDMA 제어 세그먼트 크기와 서브 대역의 크기는 각기 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 목적은 OFDMA 시스템에서 역방향으로 전송할 제어 정보를 CDMA 방식으로 전송할 때 특히, CDMA 제어 세그먼트 크기와 서브 대역의 크기가 다른 경우, CDMA 제어 세그먼트에 대한 보다 효율적인 호핑 규칙을 제공하고 상기 호핑 규칙에 따라 제어 정보를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 제어 세그먼트를 호핑하는 방법은, 소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 타일 개수에 따라, 또는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수에 따라 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 호핑 영역들의 시작점들을 이용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트를 상기 호핑 영역들에서 호핑하면서 상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속 제어(Code Division Multiple Access : CDMA) 세그먼트를 호핑하는 장치는, 소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일 개수를 사용하거나 또는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수를 사용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하고, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 계산하는 호핑 영역 결정기와, 상기 제어 정보가 전송될 상기 CDMA 제어 세그먼트를 상기 호핑 영역 결정기에 의해 결정된 호핑 영역에 해당하는 서브 캐리어들로 매핑하거나 디매핑하여 상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 제어 정보를 송신 또는 수신하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 제어 세그먼트를 호핑하는 방법은, 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 서브 캐리어들의 총 개수를 고려하여 계산된 시작점들을 미리 저장하고 있는 메모리로부터 매 호핑 시점에 해당하는 시작점을 독출하는 과정과, 상기 독출된 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 상기 제어 정 보를 송신하거나 수신하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속 제어(Code Division Multiple Access : CDMA) 세그먼트 호핑하는 장치는, 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수를 사용하여 계산된 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 호핑 영역의 시작점들을 저장하는 메모리와, 상기 메모리에 미리 저장되어 있는 시작점들 중 호핑 시점에 해당하는 시작점을 독출하는 호핑 영역 결정기와, 상기 호핑 영역 결정기가 독출한 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 수단을 포함한다.
본 발명은 역방향 OFDMA 시스템에서 역방향으로 제어 정보를 CDMA 방식으로 전송할 때 CDMA 제어 세그먼트 크기와 서브 대역의 크기가 다른 경우, CDMA 제어 세그먼트에 대한 보다 효율적인 호핑 규칙을 제공한다. 따라서 본 발명에서 제공하는 호핑 규칙에 따라 채널 및 간섭에 대한 다이버시티 효과를 극대화할 수 있고 이는 역방향 링크 성능 향상에 도움을 준다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면 및 수학식 등을 참조 하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저 본 발명의 구체적인 실시 예들을 설명하기에 앞서 본 발명의 특징을 요약하면 아래와 같다.
본 발명에서 제안하는 CDMA 제어 세그먼트 호핑 규칙은 다음과 같다.
첫 째, 시스템의 전체 가용한 타일들의 개수 및 CDMA 제어 세그먼트 크기 (즉, 하나의 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일의 개수) 등을 고려하여 CDMA 제어 세그먼트의 호핑 영역(Hopping zone)의 개수를 결정한다.
둘 째, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 사용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑할 각 호핑 영역(Hopping zone)들의 시작 점들을 타일 크기 단위로 소정의 규칙에 의해 결정하는 것이다. 만일 상기에서 결정된 호핑 영역들 중 마지막 타일 인덱스를 갖는 호핑 영역의 끝 부분이 전체 시스템 대역을 벗어나는 경우에는 상기 벗어난 호핑 영역 만큼을 상기 시스템 대역의 안쪽으로 밀어 넣도록 한다.
셋 째, 상기와 같이 결정된 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역의 개수에 해당하는 각각의 CDMA 제어 세그먼트 영역(zone)의 시작점들 중 PN 시퀀스(sequence) 등을 이용해 매 호핑 시점마다 제어 정보가 전송되기 위해 매핑된 CDMA 제어 세그먼트가 호핑할 호핑 영역의 시작점을 결정하고, 그 결정된 시작점에 따라 실제 호핑(hopping)이 이루어진다.
본 발명의 다른 실시 예로서 CDMA 제어 세그먼트 호핑 규칙은 다음과 같다.
첫 째, 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 서브 캐리어들의 총 개수를 고려하여 계산된 시작점들의 위치를 미리 저장하고 있는 메모리로부터 호핑 시점에 해당하는 시작점을 독출한다.
둘 째, 상기 독출된 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신한다.
아래의 <수학식 1a>와 <수학식 1b>는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 상술한 바와 같이 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역의 개수를 결정하는 규칙을 나타낸다. CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역(CDMA Control Segment hopping zone)의 개수는 다음 <수학식 1a> 또는 <수학식 1b>를 통해 계산된다.
Figure 112007076539911-pat00001
상기 <수학식 1a>에서 number of tiles in entire BW는 전체 밴드 폭에 해당하는 타일의 총 개수(상기 제어 정보가 전송될 OFDM 시스템에서 사용 가능한 전체 총 타일 개수)를 의미하고, number of tiles in a CDMA segment는 한 개의 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 타일들의 총 개수를 의미하고,
Figure 112009002120840-pat00002
는 x 이상의 최소 정수를 나타낸다.
Figure 112007076539911-pat00003
상기 <수학식 1b>에서 Number of useful sub-carriers in entire BW는 전체 밴드 폭에 해당하는 서브 캐리어들의 총 개수(상기 제어 정보가 전송될 OFDM 시스템에서 사용 가능한 전체 총 서브 캐리어들의 개수)를 의미하고, number of sub carriers in a CDMA segment는 한 개의 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 서브 캐리어들의 총 개수를 의미하고,
Figure 112009002120840-pat00004
는 x 이상의 최소 정수를 나타낸다.
Figure 112007076539911-pat00005
상기 <수학식 2> 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 상기 <수학식 1a> 과 같이 결정된 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역(Hopping zone)의 개수를 이용해서 각 호핑 영역의 시작점을 결정하는 데 사용되는 수학식이다.
상기 <수학식 2>에서 number of tiles in entire BW는 전체 대역 폭(상기 제어 정보가 전송될 OFDM 시스템에서 사용가능한)에 해당되는 타일들의 총 개수를, number of hopping zones는 상기 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역들의 개수를, k는 상기 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역들의 개수만큼을 번호를 부여한 인덱스이다.
그리고, 상기 <수학식 2>에서
Figure 112007076539911-pat00006
는 x 이하의 최대 정수를 의미한다. 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 시작점은 그 단위가 타일 인덱스(Tile Index)임을 특징으로 한다. 즉 계산된 값이 '3'이라면 3번째 tile이 시작점임을 의미한다.
이하에서 상기 <수학식 1a> 와 <수학식 2>를 이용한 CDMA 제어 세그먼트 호핑 규칙에 대한 구체적인 예를 보이기로 한다. 만일, 시스템 내 전체 타일들의 총 개수(Number of tiles in entire BW)가 30 이고, 하나의 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일들의 총 수(number of tiles in a CDMA segment)가 8 인 경우, 상기 <수학식 1a>에 의하면, CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역(control segment hopping zone)의 총 개수는 4 가 된다. 만약 <수학식 1b>가 사용된다면, 타일의 개수 대신에 서브 캐리어들의 개수가 사용될 것이다.
상기 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역의 개수와 상기 <수학식 2>를 통해 상기 4 개의 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역 각각의 시작점들의 위치를 계산하면, 시작점들 위치는 각각 타일 인덱스 0, 7, 15, 22 가 된다. 이 후, 매 호핑 시점에서, 특정 랜덤 방법, 예를 들면, 미리 정해진 PN 시퀀스 등을 이용해 상기 네 개의 시작점들 중에서 하나의 시작점을 결정하고, 상기 결정된 시작점에 해당하는 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역을 통해 CDMA 제어 세그먼트를 호핑하여 제어 정보를 전송한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 CDMA 제어 세그먼트가 호핑 하는 것을 보여 주는 도면이다. 상기 도 4는 상기 구체적 예제에서와 같이 시스템 내 전 체 타일의 수가 30(Tile index는 0~29)이고, 하나의 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일들의 개수가 8 이어서 시작점이 0, 7, 15, 22 와 같이 결정되는 경우이다. 상기 도 4를 참조하면 상기 시작점들 이용해서 CDMA 제어 세그먼트가 호핑 영역에서 호핑하고 있음을 알 수 있다. 상기 도 4에서 시스템 내 전체 타일들의 총 개수(Number of tiles in entire BW)가 30 이고, 하나의 CDMA 제어 세그먼트(400) 내에 포함되는 타일들의 총 개수(number of tiles in a CDMA segment)가 8 인 경우, 상기 <수학식 1a> 또는 <수학식 1b>에 의하면, CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역들(control segment hopping zone)의 개수는 4(402 내지 408)가 된다.
상기 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역의 개수와 상기 <수학식 2>를 통해 상기 계산된 4 개의 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역의 시작점의 위치를 계산하면, 시작점의 위치는 타일 인덱스 0(410a), 7(410b), 15(410c), 22(410d)가 됨을 알 수 있다.
지금까지 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역의 개수를 결정하는 방법과 시작점의 위치를 결정하는 방법을 <수학식 1a>, <수학식 2>와 구체적인 실시 예를 통하여 타일 단위의 인덱스로 설명하였으나, 하나의 타일은 복수 개의 서브 캐리어들로 구성된 단위임을 감안할 때, 상기 <수학식 1a>와 <수학식 2>의 계산은 타일 단위 대신 서브 캐리어 단위로 계산될 수 있음은 자명하다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 제어 세그먼트에 대한 단말 송신기(500) 블록도를 나타내는 도면이다.
상기 제어 정보(501)는 월시 코드 매퍼(502)로 입력되어 월시 코드 매핑 과정을 거친다. 상기 월시 코드 매핑은 미리 정해진 제어 정보과 월시 코드 간의 매 핑 관계를 따른다. 그리고 칩 반복기(503)에서 소정의 칩 반복 과정을 거친 후 I/Q 매퍼(504)에서 I/Q 매핑을 거쳐 스크램블러(505)로 입력된다. 상기 스크램블러(505)에서는 상기 I/Q 매핑된 제어 정보에 대해 소정의 스크램블링 과정을 거치게 된다.
상기 스크램블러(505)의 출력은 도 4에서 참조번호 400으로 도시된 CDMA 제어 세그먼트로 매핑되게 되는데, 이 과정은 호핑 영역 결정기(Hopping Zeone Decider)(507)의 제어에 따른다. 상기 호핑 영역 결정기(507)는 상술한 바와 같이 참조번호 508의 입력들 즉, 상기 시스템에서 사용 가능한 전체 타일들의 총 개수, 하나의 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 타일들의 총 개수, 호핑 시퀀스 결정을 위한 매 호핑 시점에 해당하는 시간에 대한 인덱스 등을 입력으로 받아 상술한 바와 같이 계산된 시작점들 중에서 호핑 영역이 시작되는 특정 시작점을 결정하는 기능을 수행한다. 특정 시작점을 결정하는 기능이란 호핑 영역이 본 발명의 실시 예에 의해 계산된 타일 인덱스 0, 7, 15, 22의 시작점들 중에서 매 호핑 시점에서 호핑을 하므로, 매 호핑 시점에 해당하는 시간 인덱스에 따라 4개의 시작점들 중 하나의 시작점을 선택한다는 의미이다. 또한 앞서 서술한 바와 같이 타일 단위 대신에 서브 캐리어들의 단위로 시작점들이 계산될 수도 있다. 그리고 상기 호핑 영역 결정기(507)는 도시되지 않은 제어기 내부의 구성으로 이루어질 수 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 상기 결정된 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 CDMA 제어 세그먼트가 전송될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 호핑 영역 결정기(507)는 소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일 개수를 사용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하고, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 계산한다.
반면, 본 발명의 다른 실시 예에서는 메모리(511)에는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수를 사용하여 계산된 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 시작점들이 미리 저장되어 있다. 그리고 호핑 영역 결정기(507)는 호핑 시퀀스와 같이 미리 정해진 규칙에 의해 상기 메모리(511)에 미리 저장되어 있는 상기 시작점들 중 매 호핑 시점에 해당하는 시작점을 독출한다. 그러면, 서브 캐리어 매퍼(506)는 상기 호핑 영역 결정기(507)에 의해 상기 독출된 시작점에 해당하는 호핑 영역에 해당하는 서브 캐리어들에 상기 제어 정보를 매핑시킨다.
이때 본 발명의 다른 실시 예에서 상기 호핑 영역 결정기(507)가 상기 메모리(511)로부터 시작점을 독출하여 시작점을 선택하는 방법의 일 예는 다음과 같다.
첫 째로, 호핑 영역 결정기(507)는 상기 메모리(511)로부터 미리 저장된 시작점들을 독출하고, 그 중 매 호핑 시점마다 미리 정해진 규칙에 따라 상기 독출된 시작점들 중 하나의 시작점을 선택하면, 서브 캐리어 매퍼(506)는 상기 시작점을 이용하여 제어 정보를 전송한다.
둘 째로, 호핑 영역 결정기(507)는 상기 메모리(511)로부터 미리 저장된 시작점들 중 현재 호핑 시점에 해당하는 하나의 시작점을 독출하고, 상기 독출된 시작점을 서브 캐리어 매퍼(506)로 출력하며, 서브 캐리어 매퍼(506)는 상기 시작점을 이용하여 제어 정보를 전송한다.
서브 캐리어 매퍼(Sub-carrier mapper)(506)의 출력은 통상의 OFDM 심볼 구성기(509) 즉, FFT(Fast Fourier Transform), CP 애더(Cyclic Prefix Adder) 등의 동작을 거쳐 Tx 데이터(510)로 송신된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 제어 세그먼트에 대한 기지국 수신기(600) 블록도를 나타내는 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 수신된 신호 Rx는 CP 제거기(601)에서 CP가 제거되어 IFFT(602)로 입력되고, IFFT(602)에서 시간 영역의 신호로 변환된 후 서브 캐리어 디매퍼(603)로 입력되어 서브 캐리어 디매핑(Sub-carrier demapping)과정을 거치게 된다. 상기 서브 캐리어 디매퍼(603)는 상기 도 5의 서브 캐리어 매퍼(506)에서 수행된 과정의 역 과정을 수행하게 되며, 상기 역 과정은 호핑 영역 결정기(Hopping Zone Decider)(604)의 제어에 따른다.
상기 호핑 영역 결정기(604)는 도 5의 송신기(500)에서 입력받았던 것과 같이 참조번호 605 즉, 상기 OFDMA 시스템에서 사용 가능한 전체 타일들의 개수, 상기 CDMA 제어 세그먼트 내의 타일의 총 개수, 호핑 시퀀스 결정을 위한 매 호핑 시점에 해당하는 시간에 대한 인덱스 등을 입력으로 받아 상술한 바와 같이 계산된 시작점 들 중에서 상기 호핑 영역이 시작될 특정 시작점을 결정하는 기능을 수행한 다. 상기 특정 시작점을 결정하는 기능은 앞서 도 5에서 설명한 호핑(hopping) 규칙으로써 송신기(500)와 동일한 규칙을 따른다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따라 호핑 영역 결정기(604)는 소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일 개수를 사용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하고, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 계산한다.
반면, 본 발명의 다른 실시 예에서는 메모리(612)에는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수를 사용하여 계산된 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 시작점들이 미리 저장되어 있다. 그리고 호핑 영역 결정기(604)는 호핑 시퀀스와 같이 미리 정해진 규칙에 의해 상기 메모리(612)에 미리 저장되어 있는 상기 시작점들 중 매 호핑 시점에 해당하는 하나의 시작점을 독출한다. 그러면, 서브 캐리어 디매퍼(603)는 IFFT(602)로부터 출력된 서브 캐리어들 중 상기 호핑 영역 결정기(604)에 의해 상기 독출된 시작점에 해당하는 호핑 영역에 해당하는 서브 캐리어들로부터 제어 정보를 추출한다.
이때 본 발명의 다른 실시 예에서 상기 호핑 영역 결정기(604)가 상기 메모리(612)로부터 시작점을 독출하여 시작점을 선택하는 방법의 일 예는 다음과 같다.
첫 째로, 호핑 영역 결정기(604)는 상기 메모리(612)로부터 미리 저장된 시작점들을 독출하고, 그 중 매 호핑 시점마다 미리 정해진 규칙에 따라 상기 독출된 시작점들 중 하나의 시작점을 선택하면, 서브 캐리어 디매퍼(603)는 상기 시작점을 이용하여 제어 정보를 추출한다.
둘 째로, 호핑 영역 결정기(604)는 상기 메모리(612)로부터 미리 저장된 시작점들 중 현재 호핑 시점에 해당하는 하나의 시작점을 독출하고, 상기 독출된 시작점을 서브 캐리어 디매퍼(603)로 출력하며, 서브 캐리어 디매퍼(603)는 상기 시작점을 이용하여 제어 정보를 추출한다.
서브 캐리어 디매퍼(603)는 상기 호핑 영역 결정기(604)를 통해 전달된 시작점을 입력 받아, 시스템의 전체 대역 폭 중 시작점으로부터 한 CDMA 세그먼트에 포함되는 타일 수 만큼의 주파수 영역 신호를 출력한다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 수신기(600)는 해당 주파수 영역에 해당하는 CDMA 제어 세그먼트 호핑 영역을 통해 CDMA 제어 세그먼트를 통해 전송된 제어 정보를 수신한다.
상기 서브 캐리어 디매퍼(603)를 통해 출력된 디매핑된 신호는 디스크램블러(606)에서 소정의 디스크램블링(descrambling)과정을 거치고, I/Q 디매퍼(607)에서 I/Q 디매핑(demapping) 등의 과정을 거친후, 컴바이너(608)로 입력되는 데 상기 컴바이너(608)는 상기 도 5에서의 칩 반복기(503)가 수행한 과정의 역과정으로 반복된 수 만큼 컴바이닝을 수행한다. 컴바이너(608)에 의해 컴바이닝된 신호는 월시 코드 결정기(609)로 입력되고, 상기 월시 코드 결정기(609)의 결정에 따라 제어 정보(610)가 출력된다.
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 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 OFDMA 기반 역방향 시스템에서 제어 정보(Control Information)를 전송하는 데 사용되는 송신기 블록도,
도 2는 종래 기술에 있어 상기 도 1의 제어 정보가 전송되는 방법을 설명하는 도면,
도 3은 상기 CDMA 제어 세그먼트크기와 서브 대역의 크기가 다른 경우, 상기 CDMA 제어 세그먼트의 호핑 규칙을 그대로 서브 대역(sub-band) 단위로 하는 경우의 현상을 보여 주는 도면,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 CDMA 제어 세그먼트가 호핑 하는 것을 보여 주는 도면,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 제어 세그먼트에 대한 단말 송신기 블록도를 나타내는 도면,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 제어 세그먼트에 대한 기지국 수신기 블록도.

Claims (14)

  1. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 제어 세그먼트를 호핑하는 방법에 있어서,
    소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 타일 개수에 따라, 또는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수에 따라 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 호핑 영역들의 시작점들을 이용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트를 상기 호핑 영역들에서 호핑하면서 상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 호핑 영역들의 개수와 시작점에 의해 결정된 상기 호핑 영역들은 주파수 영역상에서 최소한으로 중첩되도록 결정됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 호핑 영역들의 개수는, 아래의 <수학식>을 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법,
    Figure 112009002120840-pat00007
    상기 <수학식>에서 number of tiles in entire BW는 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수를 의미하고, number of tiles in a CDMA segment는 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 타일 개수를 의미하고,
    Figure 112009002120840-pat00008
    는 x 이상의 최소 정수를 나타냄.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 호핑 영역들의 개수는, 아래의 <수학식>을 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법,
    Figure 112009002120840-pat00009
    상기 <수학식>에서 Number of useful sub-carriers in entire BW는 전체 밴드 폭에 해당하는 서브 캐리어들의 총 개수를 의미하고, number of sub carriers in a CDMA segment는 한 개의 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 서브 캐리어들의 총 개수를 의미하고,
    Figure 112009002120840-pat00010
    는 x 이상의 최소 정수를 나타냄.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 호핑 영역들의 시작점들은,
    아래의 <수학식>을 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법,
    Figure 112007076539911-pat00011
    상기 <수학식>에서 number of tiles in entire BW는 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수를, number of hopping zones는 상기 호핑 영역들의 개수를, k는 상기 <수학식>을 사용하여 계산되는 시작점을 가지는 호핑 영역의 인덱스,
    Figure 112007076539911-pat00012
    는 x 이하의 최대 정수를 의미하고, 상기 시작점은 상기 k번째 호핑 영역에 해 당하는 타일들 중에서 가장 첫번째 타일 인덱스(Tile Index)임.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 과정은,
    매 호핑 시점마다 미리 정해진 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 이용하거나 혹은 미리 정해진 규칙에 의해 상기 시작점들 중 하나의 시작점을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법.
  7. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속 제어(Code Division Multiple Access : CDMA) 세그먼트 호핑하는 장치에 있어서,
    소정 개수의 서브 캐리어들로 각각 이루어지는, 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 타일 개수를 사용하거나 또는 상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수를 사용하여 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 주파수 구간들을 나타내는 호핑 영역들의 개수를 결정하고, 상기 결정된 호핑 영역들의 개수를 이용하여 상기 호핑 영역들의 시작점들을 계산하는 호핑 영역 결정기와,
    상기 제어 정보가 전송될 상기 CDMA 제어 세그먼트를 상기 호핑 영역 결정기에 의해 결정된 호핑 영역에 해당하는 서브 캐리어들로 매핑하거나 디매핑하여 상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 제어 정보를 송신 또는 수신하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 호핑 영역들의 개수와 시작점에 의해 결정된 상기 상기 호핑 영역들이 주파수 영역상에서 최소한으로 중첩되도록 결정됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 호핑 영역 결정기는,
    아래의 <수학식>을 사용하여 상기 호핑 영역들의 개수를 계산함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치,
    Figure 112009002120840-pat00013
    상기 <수학식>에서 number of tiles in entire BW는 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수를 의미하고, number of tiles in a CDMA segment는 상기 CDMA 제어 세그먼트내에 포함된는 타일 개수를 의미하고,
    Figure 112009002120840-pat00014
    는 x 이상의 최소 정수를 나타냄.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 호핑 영역 결정기는,
    아래의 <수학식>을 사용하여 상기 호핑 영역들의 개수를 계산함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치,
    Figure 112009002120840-pat00015
    상기 <수학식>에서 Number of useful sub-carriers in entire BW는 전체 밴드 폭에 해당하는 서브 캐리어들의 총 개수(상기 제어 정보가 전송될 OFDM 시스템에서 사용 가능한 전체 총 서브 캐리어들의 개수)를 의미하고, number of sub carriers in a CDMA segment는 한 개의 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 서브 캐리어들의 총 개수를 의미하고,
    Figure 112009002120840-pat00016
    는 x 이상의 최소 정수를 나타냄.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 호핑 영역 결정기는
    아래의 <수학식>을 사용하여 상기 호핑 영역들의 시작점을 계산함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치,
    Figure 112007076539911-pat00017
    상기 <수학식>에서 number of tiles in entire BW는 상기 시스템에서 사용 가능한 타일들의 총 개수를, number of hopping zones는 상기 호핑 영역들의 개수를, k는 상기 <수학식>을 사용하여 계산되는 시작점을 가지는 호핑 영역의 인덱스,
    Figure 112007076539911-pat00018
    는 x 이하의 최대 정수를 의미하고, 상기 시작점은 상기 k번째 호핑 영역에 해당하는 타일들 중에서 가장 첫 번째 인덱스(Tile Index)임.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 호핑 영역 결정기는,
    매 호핑 시점마다 미리 정해진 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 이용하거나 혹은 미리 정해진 규칙에 의해 상기 호핑 영역들의 시작점들 중 하나의 시작점을 선택하고, 상기 선택된 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 호핑하는 상기 CDMA 제어 세그먼트를 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하게 상기 수단으로 호핑 영역을 알려줌을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치.
  13. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 제어 세그먼트를 호핑하는 방법에 있어서,
    상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트에 포함되는 서브 캐리어들의 총 개수를 고려하여 계산된 시작점들을 미리 저장하고 있는 메모리로부터 매 호핑 시점에 해당하는 시작점을 독출하는 과정과,
    상기 독출된 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 방법.
  14. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 기반의 패킷 데이터 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 코드 분할 다중 접속 제어(Code Division Multiple Access : CDMA) 세그먼트 호핑하는 장치에 있어서,
    상기 시스템에서 사용 가능한 서브 캐리어들의 총 개수와 상기 CDMA 제어 세그먼트 내에 포함되는 서브 캐리어들의 개수를 사용하여 계산된 상기 CDMA 제어 세그먼트가 호핑되기 위한 호핑 영역의 시작점들을 저장하는 메모리와,
    상기 메모리에 미리 저장되어 있는 시작점들 중 호핑 시점에 해당하는 시작점을 독출하는 호핑 영역 결정기와,
    상기 호핑 영역 결정기가 독출한 시작점에 해당하는 호핑 영역을 통해 상기 제어 정보를 송신하거나 수신하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 코드 분할 다중 접속 제어 세그먼트 호핑 장치.
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