KR100899758B1 - 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널노드 트리 구성 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 직교주파수분할다중 방식의 무선 통신 시스템에서 다이버시티 채널과 AMC 채널에 대하여 단일 채널 노드 트리를 구성하고 이를 자원 할당 시그널링 등에 활용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 채널 노드 트리 구성 방법은 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법에 있어서, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 DRCH 노드를 구성하고, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 선택되지 않은 BRCH에 매핑하여 BRCH 노드를 구성하는 과정과, 상기 DRCH 노드와 BRCH 노드로 구성된 베이스 노드를 이용하여 상위 노드를 구성하는 과정을 포함한다.
트리, 베이스 노드, OFDM, 자원 할당, DRCH, BRCH

Description

직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING CHANNEL NODE TREE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING ACCESS}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 직교주파수분할다중 방식의 무선 통신 시스템에서 자원을 할당하기 위한 채널 노드 트리 구성 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신 시스템에서는 직교주파수분할다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 칭하기로 함) 방식이 활발하게 연구 및 활용되고 있으며, 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(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 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(Multi Carrier Modulation, MCM) 방식의 일종이다.
도 1은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 시간 및 주파수 영역에서의 자원의 예를 보여 주는 도면이다.
통상의 OFDM 시스템에서 하나의 변조 심볼(예를 들면, QPSK 혹은 16 QAM 등)은 하나의 서브 캐리어를 통해 전송되는 것이 일반적이므로, 상기 서브 캐리어들이 기본적인 자원이라고 할 수 있다.
도 1에서 가로 축은 시간 축을 나타내며, 세로 축은 주파수 축을 나타낸다. 상기 도 1에서 참조 부호 101은 하나의 서브 캐리어를 나타내며, 참조 부호 102는 하나의 OFDM 심볼을 나타낸다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 하나의 OFDM 심볼은 복수 개의 서브 캐리어들로 구성되어 있다. 상기 도 1에 도시된 서브 캐리어들은 실제로 데이터 전송에 사용되는 서브 캐리어들을 나타내며 통상의 OFDM 시스템에서 보여지는 가드 서브 캐리어(guard subcarrier)들은 나타내고 있지 않다고 가정한다. 또한, 통상의 OFDM 시스템은 참조 부호 103에 도시된 바와 같이, 복수 개의 OFDM 심볼을 하나로 묶어서 이를 패킷 데이터 전송의 기본 단위로 구성한다. 하기에서 상기 여러 OFDM 심볼로 구성되는 패킷 데이터 전송의 기본 단위를 '프레임(frame)'이라 칭하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 프레임은 복수 개의 OFDM 심볼들로 구성되며, 상기에서 하나의 OFDM 심볼은 복수 개의 서브 캐리어들로 이루어지는 것이다. 상기 도 1에 도시된 하나의 직사각형, 즉, 특정 OFDM 심볼에 있는 하나의 서브 캐리어를 '시간 및 주파수 영역에서의 자원'이라 칭하기로 한다.
한편, 통상의 OFDM 시스템에서 상기 하나의 프레임은 복수 개의 물리 채널들 로 구성되는 것이 일반적이다. 예를 들면, 상기 하나의 프레임에서 시간 및 주파수 영역에서의 일부 자원은 페이징 채널(Paging Channel)을 위해 사용되고, 일부 자원은 시스템 정보 등을 제공하기 위한 공통 제어 채널(Common Control Channel)로 사용되고, 일부 자원은 사용자 데이터를 전송하기 위한 패킷 데이터 채널(Packet Data Channel)로 사용되고, 일부 자원은 상기 패킷 데이터 채널의 복조를 위한 제어 정보를 전송하기 위한 패킷 데이터 제어 채널(Packet Data Control Channel)로 사용되기도 한다. 상기에서는 언급하진 않았지만, 기타 다른 목적에 따라 또 다른 물리 채널들이 존재할 수 있다.
전술한 바와 같이 통상의 OFDM 방식의 무선 통신 시스템은 시간 및 주파수 영역에서의 2 차원적인 자원을 가지며, 또한 서로 다른 자원의 양을 요구하는 복수 개의 물리 채널들로 구성되기 때문에 각각의 물리 채널에 사용된 서브 캐리어들이 어떠한 것들인지 송수신기간에 효율적으로 약속되고, 지시할 수 있어야 한다. 이를 위하여 통상의 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서는 자원 할당의 기본 단위를 정의하여 각 물리 채널에 대한 자원 할당을 상기 기본 자원 할당 단위 별로 수행하며 상기 자원 할당 단위들에 대한 지시자를 이용하여 송수신기간 자원의 위치를 약속하게 된다. 이하에서는 상기 자원 할당의 기본 단위를 '자원 채널(Resource Channel)'이라 칭하기로 한다.
통상적의 OFDMA 시스템에서 상기 자원 채널에는 DRCH(Distributed Resource Channel)와 BRCH(Block Resource Channel)의 두 가지 종류가 있다.
상기 DRCH는 하나의 자원 채널에 포함되는 서브 캐리어들이 시간 및 주파수 영역에서 흩어 뿌려진 형태를 갖도록 정의된 자원 채널이고, 상기 BRCH는 하나의 자원 채널에 포함되는 서브 캐리어들이 서로 뭉쳐진 형태를 갖도록 정의된 자원 채널이다.
상기 DRCH는 통상 다이버시티(Diversity)를 최대한 얻을 수 있고자 할 때 사용되는 자원 채널이고, 상기 BRCH는 채널 선택적 스케쥴링(Channel selective resource scheduling) 이득을 최대한 얻고자 하는 경우 사용되는 자원 채널이다.
도 2는 DRCH에 대한 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
상기 도 2 에서 DRCH(D, k)의 의미는 하나의 OFDM 심볼 내에서 가용한 전체 서브 캐리어들을 D 개의 자원 채널로 나눴을 때, k 번째 자원 채널이라는 것을 의미한다. 상기 도 2 에서 도시된 바와 같이, 하나의 DRCH에 포함되는 자원들은 서로 멀리 떨어져 있고 전술한 바와 같이 다이버시티 전송에 적합한 형태를 가지고 있다. OFDMA 시스템에서 DRCH을 이용하여 자원을 할당하는 경우 상기 DRCH(D, k) 지시자 등을 통해 서로 다른 사용자에게 서로 다른 자원 채널을 할당하는 것이다.
도 3은 BRCH에 대한 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
상기 도 3에서 하나의 BRCH에는 16 개의 연속된 서브 캐리어와 8 개의 연속된 OFDM 심볼들이 묶어져 총 128 개의 시간 및 주파수 자원이 포함되어 있다. 상기와 같이 구성되는 BRCH가 자원 할당의 기본 단위가 된다.
한편 상기 BRCH 역시 DRCH와 유사하게 BRCH(B, k) 형태로 나타낼 수 있으며 이는 하나의 OFDM 심볼 내에서 전체 가용한 서브 캐리어들을 B 개로 나누었을 때 k 번째 자원 채널을 의미하게 된다.
도 4는 DRCH 및 BRCH가 하나의 프레임 내에서 서로 섞여져 있는 자원 할당의 예를 도시한 도면이다.
상기와 같은 다중화(multiplexing) 방법에서는 DRCH 할당과 BRCH 할당이 동시에 이루어지고, 각 자원 할당에 해당하는 자원들이 서로 겹치는 경우, BRCH에 포함되는 자원이 DRCH 자원들에 의해 천공(puncturing)되게 된다. 상기와 같은 다중화 방법은 하나의 프레임에서 다이버시티 이득과 채널 선택적 스케쥴링 이득을 동시에 얻고 싶을 때 유용한 방법이다.
한편, 상기 DRCH 및 BRCH 할당은 통상적으로 채널 노드 트리(Channel node tree)를 구성하고, 상기 채널 노드 트리에서 하나의 노드를 할당함으로써 이루어진다.
도 5는 일반적인 채널 노드 트리의 일례를 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 가장 하위 노드들을 베이스 노드(base node)(510)라 칭하며, 복수 개의 베이스 노드를 두 개씩 묶어서 차 상위 노드(520)가 구성된다. 도 5에 도시된 바와 같이 이를 '노드 레벨(node level)'이라 칭하며, 상기 도 5의 예에서는 총 6 개의 노드 레벨이 존재한다.
상기 도 5에서 베이스 노드(510)의 개수는 총 30 개이며, 이는 상기 DRCH(D, k) 및 BRCH(B, k)에서 D 및 B의 값이 30인 경우에 해당된다. 즉, DRCH(30, 0) ~ DRCH(30, 29)가 상기 도 5에서 베이스 노드(510)들에 매핑되고, DRCH 자원 할당은 상기 채널 노드 트리에서 하나의 노드를 할당함으로써 DRCH 자원이 할당된다. 상기 BRCH도 같은 방법으로 자원 할당이 이루어진다.
도 4에서 설명한 DRCH 및 BRCH 다중화 방법이 사용되는 경우, 상기 도 5와 같은 채널 노드 트리는 DRCH 채널 노드 트리 및 BRCH 채널 노드 트리가 따로 구성되어 자원 할당할 경우, DRCH 또는 BRCH를 가리키는 식별자(node id)와 함께 각 채널 노드 트리에서 하나의 노드를 할당하는 방식을 취하게 된다. 이 경우, BRCH 자원을 할당받은 사용자는 해당 노드에 해당하는 BRCH 자원에서 해당 프레임에서 할당되는 DRCH 자원을 제외하고 남은 자원을 할당받게 된다.
상기와 같은 DRCH 및 BRCH 채널 노드 트리 구성 및 이를 통한 자원 할당은 노드 트리가 두 개가 존재하게 되어 이를 지시하는데 보다 많은 시그널링 비트가 존재할 뿐 아니라, 순방향 복합 재전송 방식(Hybrid Automatic Repeat reQuest : HARQ)을 지원하기 위해 역방향 ACK/NACK 전송을 위한 자원도 많이 필요하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 DRCH와 BRCH를 효율적으로 할당하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 하나의 프레임 내에서 DRCH 및 BRCH가 다중화되는 경우, 보다 적은 자원 할당 지시 오버헤드를 제공하도록 물리 채널을 구성하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 하나의 프레임 내에서 DRCH 및 BRCH가 다중화되는 경우, 보다 적은 역방향 ACK/NACK 자원을 필요로 하도록 한 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 송신 방법은, 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법에 있어서, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 DRCH 노드를 구성하고, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수 중에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 나머지 BRCH로 BRCH 노드를 구성하는 과정과, 상기 DRCH 노드와 BRCH 노드로 구성된 베이스 노드를 이 용하여 상위 노드를 구성하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 선택된 BRCH들을 결정하는 방법은, 선택된 BRCH들을 결정하는 방법에 있어서, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누는 과정과, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하는 과정과, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 선택된 BRCH로 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 장치에 있어서, 전송할 데이터를 채널 소정의 채널 부호화 및 레이트 매칭하여 출력하는 채널 부호화 및 레이트 매칭기와, 상기 채널 부호화 및 레이트 매칭기의 출력을 소정의 변조 과정을 거쳐 변조 심볼을 출력하는 변조기와, 상기 변조 심볼을 미리 결정된 규칙에 의해 서브 캐리어들에 매핑하는 서브 캐리어 매퍼와, 상기 서브 캐리어에 매핑된 변조 심볼을 OFDM 심볼을 생성하는 OFDM 신호 생성기와, 상기 서브 캐리어 매핑 시, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 DRCH 노드를 구성하고, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하여 BRCH 노드를 구성하고, 상기 DRCH 노드와 BRCH 노드로 구성된 베이스 노드를 이용하여 상위 노드를 구성하도록 제어하는 제어기를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 선택된 BRCH들을 결정하는 장치는, 선택된 BRCH들을 결정하는 장치에 있어서, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누고, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하고, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 선택된 BRCH로 결정하는 제어기를 포함한다.
본 발명의 수신 방법은, 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 방법에 있어서, 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 과정과, 상기 OFDM 신호로부터 변조 심볼을 추출하는 과정과, 상기 변조 심볼을 부호화 심볼로 변환하는 과정과, 상기 부호화 심볼을 소정의 디-레이트 매칭 및 채널 복호화하는 과정을 포함하고, 상기 변조 심볼 추출시, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 구성된 DRCH 노드와, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하여 구성된 BRCH 노드를 포함하는 베이스 노드를 추출함을 포함한다.
본 발명의 수신 장치는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 장치에 있어서, 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 OFDM 수신부와, 상기 OFDM 신호로부터 변조 심볼을 추출하는 서브 캐리어 디매퍼와, 상기 변조 심볼을 부호화 심볼로 변환하는 복조기와, 상기 부호화 심볼을 소정의 디-레이트 매칭 및 채널 복호화하는 디-레이트 매칭 및 채널 복호화기를 포함하고, 상기 변조 심볼 추출시, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼으로 구성된 DRCH 노드와, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하여 구성된 BRCH 노드를 포함하는 베이스 노드를 추출하도록 제어하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 다양한 길이를 갖는 물리 채널을 구성함에 있어서 트리 구조를 갖는 채널 구성 및 인덱싱 방법을 사용함으로써, 송수신기 간에 각 물리 채널에 어떠한 자원들이 사용되었는지, 즉, 어떠한 서브 캐리어들로 각 물리 채널이 구성되었는지에 대한 약속이 용이해진다. 이를 통해 효율적인 스케쥴링 및 자원 활용이 가능해진다.
또한 본 발명은, OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 하나의 프레임 내에서 DRCH 및 BRCH가 다중화되는 경우, 보다 적은 자원 할당 지시 오버헤드를 제공함으로써 효율적으로 자원 할당할 수 있다.
또한 본 발명은, OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 하나의 프레임 내에서 DRCH 및 BRCH가 다중화되는 경우, 보다 적은 역방향 ACK/NACK 자원을 필요로 함으로써 효율적으로 자원 할당할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면 또는 수식을 참조하여 상기 본 발명을 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.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 기지국은 601 단계에서 DRCH(D, k) 및 BRCH(B, k)를 구성한다. 다시 말해서 D 개의 DRCH와 B 개의 BRCH를 구성한다. 상기 기지국은 603 단계에서 상기 D 개의 DRCH 중에서 매 프레임마다 실제 사용되는 DRCH 개수를 'P'로 정의하고, 상기 BRCH에 해당하는 자원은 상기 사용되는 P 개의 DRCH에 해당하는 자원들이 제외된 부분들이고, 이는 'N-P'로 정의한다. 상기에서 P 값은 매 프레임마다 정해지기도 하고, 소정 개수의 프레임 단위로 정해지기도 한다.
이후, 605 단계에서 기지국은 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 P 개의 DRCH 및 N-P 개의 BRCH를 위한 총 N 개의 베이스 노드(710)를 구성한다. 상기 605 단계에서, 총 N 개의 베이스 노드를 0 부터 N-1까지 인덱싱(indexing)할 때, 우선 낮은 인덱스부터 상기 P 개의 DRCH로 채운다. 그러나 높은 인덱스부터 채울 수도 있음을 유의해야 한다. 하기에서는 낮은 인덱스부터 채우는 경우에 대해 설명하기로 한다.
즉, 0 부터 P-1까지의 베이스 노드(702)는 DRCH로 채워지게 된다. 이후, 남은 N-P 개의 베이스 노드(704)를 BRCH로 채운다. 이때, 상기 B 개의 BRCH들 중에서 B-(N-P) 개를 선택하는 방법을 통해 상기 N-P 개의 BRCH 베이스 노드를 구성한다. 상기에서 B-(N-P)개를 선택하는 방법은 균일(uniform)하게 선택하는 방법이 사용될 수 있다. 상기와 같은 과정으로 선택된 B-(N-P) 개의 BRCH는 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007076216003-pat00001
상기 <수학식 1>에서 B는 BRCH의 개수, P는 D개의 DRCH 중에서 매 프레임마다 실제 사용되는 DRCH의 개수, N은 베이스 노드의 개수를 나타내고,
Figure 112007076216003-pat00002
는 x 이상의 정수들 중 최소 정수를 나타내는 기호이다.
상기 <수학식 1>에 의해, 상기 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누고, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하고, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 상기 선택된 BRCH로 결정함을 알 수 있다.
상기 <수학식 1>은 B 개에서 B-(N-P) 개를 골고루 선택하는 방법의 일 예이며 골고루 선택하는 방법에는 다른 유사한 방법이 있을 수 있음에 유의하여야 한다. 상기와 같이 선택된 BRCH들은 바로 인접한 BRCH와 묶어져 하나의 베이스 노드에 할당된다. 상기 선택된 BRCH는 윗 인접 BRCH에 묶어질 수도 있고, 아래 인접 BRCH에 묶어질 수도 있다. 예를 들어 BRCH(B, x)가 선택되고, BRCH(B, x+1)이 살아 남은 경우 상기 선택된 BRCH(B, x)는 상기 BRCH(B, x+1)에 해당하는 노드가 할당될 때 같이 할당되는 것이다. 상기는 반대로 BRCH(B, x)가 선택되고, BRCH(B, x-1)이 살아남은 경우 상기 선택된 BRCH(B, x)는 상기 BRCH(B, x-1)에 해당하는 노드가 할당될 때 같이 할당된다. 하기에서는 살아남은 BRCH 중에서 자원 채널 순서가 높은 BRCH가 선택된 BRCH와 묶어지는 것으로 설명하기로 한다.
상술한 과정에 대한 이해를 돕기 위해 보다 구체적인 실례를 설명하기로 한다.
예컨대, D = 30, B = 30, P = 8, N = 30 이라고 가정한다. 즉, 도 6의 601 단계에서와 같이, 최초 30 개의 DRCH 즉, DRCH(30, k)(k는 0 ~ 29)가 정의되고, 30 개의 BRCH 즉, BRCH(30, k)(k는 0~ 29)가 정의되고, 어떤 특정 주어진 프레임에서 실제 사용되는 DRCH의 개수 P는 8이다. 즉, 다시 말해서, DRCH(30, 0) ~ DRCH(30, 7)이 매핑되는 것이다. 따라서, 603 단계에 따라 BRCH(30, k)(k는 0 ~ 29)의 BRCH 자원들 중에서 DRCH(30, 0) ~ DRCH(30, 7) 자원에 해당하는 자원은 선택된다. 기지국은 605 단계에서 구성하고자 하는 채널 노드 트리의 베이스 노드 N = 30 개를 구성한다. 이때, 30개의 베이스 노드에는 DRCH와 BRCH를 모두 포함한다. 이를 위해서 우선 상기에서 설명한 바와 같이 8(= P) 개의 베이스 노드 0 부터 7 까지는 DRCH(30, 0) ~ DRCH(30, 7)로 매핑한다. 이제 N-P, 즉, 30-8 = 22 개의 베이스 노드를 BRCH로 채우면 된다. 즉, 30(= B) 개의 BRCH 중에서 8(= B-(N-P)) 개를 선택하고 남은 22(= N-P) 개의 BRCH로 남은 베이스 노드(704)를 구성하는 것이다. 상기에서 30 개 중 8 개를 상기 <수학식 1>과 같이 골고루 선택하는 것이다. 상기 <수학식 1>에 따라 선택된 BRCH들은 하기 <표 1>에 도시된 바와 같이, BRCH(30, 0), BRCH(30, 4), BRCH(30, 8), BRCH(30, 12), BRCH(30, 15), BRCH(30, 19), BRCH(30, 23), BRCH(30, 27)이 된다. 상기 선택된 BRCH들은 살아 남은 BRCH 들 중에서 윗 방향으로 바로 인접한 BRCH(BRCH(30, 1), BRCH(30, 5), BRCH(30, 9), BRCH(30, 13), BRCH(30, 16), BRCH(30, 20), BRCH(30, 24), BRCH(30, 28))들에 묶어져서 자원 할 당이 이루어진다. 상기 실시 예를 종합하여 상기에서 30 개의 베이스 노드 각각이 지칭하는 자원을 하기 <표 1>에 도시하였다. 하기 <표 1>은 본 발명의 바림직한 실시 예에 따른 단일 채널 노드 트리 구성에서 베이스 노드 구성 실시 예를 도시한 표이다.
Figure 112007076216003-pat00003
상기와 같이 기지국은 605 단계에서 DRCH 및 BRCH에 대한 단일 채널 노드 트리의 베이스 노드를 구성한 후, 607 단계에서 상기 베이스 노드를 이용하여 상위 노드들을 구성하되 DRCH 노드들은 DRCH 노드들 끼리, BRCH 노드들은 BRCH 노드들끼리 묶어서 상위 노드들을 구성한다.
도 7은 본 발명이 적용된 최종 채널 노드 트리를 구성한 실시 예를 도시한 도면이다.
상기 도 7에서 가장 아래 부분의 30 개의 베이스 노드들은 상기 <표 1>과 같이 구성되어 있다. 상기에서 8 개의 DRCH 베이스 노드(702)들을 이용하여 DRCH 상위 노드(704)들이 구성되며, 22 개의 BRCH 베이스 노드(704)들을 이용하여 BRCH의 상위 노드들이 구성된다.
이후, 기지국은 609 단계에서 상기와 같이 구성된 채널 노드 트리를 이용하여 하나의 노드를 할당하는 방식으로 자원 할당을 수행한 후, 상기 할당된 노드 값을 단말에게 시그널링한다. 그러면, 단말은 상기 노드 값을 수신하여 상기 노드에 해당하는 자원을 할당받은 것으로 인식하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 노드 구성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 도 6의 605 단계를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 기지국은 801 단계에서 해당하는 프레임에서 사용되는 DRCH 개수 만큼 노드를 베이스 노드에 채운다.이후, 상기 기지국은 803 단계에서 상기 DRCH를 채운 노드를 제외한 나머지 노드들은 BRCH로 구성한다. 이때 기지국은 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하기 위해서 BRCH들 중에서 해당 프레임에서 사용되는 DRCH 사용 개수 만큼을 선택한다.
상기 기지국은 805 단계에서 선택된 BRCH를 살아남은 윗 인접 BRCH에 묶음으로써 자원 할당시 인덱싱되도록 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 동작을 도시한 흐름도이다.
901 단계에서 수신기는 송신기로부터 OFDM 신호를 수신한다. 상기 수신기는 903 단계에서 수신된 OFDM 신호에서 변조 심볼을 추출한다. 입력 파라미터 값을 상기 <수학식 1>에 적용하여 변조 심볼을 추출한다. 이때, 상기 입력 파라미터 값으로 B, P, D 값이 있다. 이후 수신기는 905 단계에서 추출된 변조 심볼을 부호화 심볼로 변환하여 출력한다. 그리고 수신기는 907 단계에서 상기 부호화된 심볼을 소정의 디-레이트 매칭 및 채널 복호화 과정을 거쳐 데이터를 복원한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 전송하고자 하는 데이터 열(1001)은 채널 부호화 및 레이트 매칭기(1002)로 입력된다. 상기 채널 부호화 및 레이트 매칭(channel encoding & rate matching)기(1002)는 상기 데이터 열을 터보 부호화, LDPC(Low Density Parity Check) 부호화 등 소정의 채널 부호화 과정을 거친 후, 소정의 레이트 매칭을 거쳐 출력한다. 상기 레이트 매칭은 시스템에서 정의하고 있는 개수의 부호화 심볼의 수를 달성하기 위한 과정이고, 통상의 이동통신 시스템의 데이터 전송 시 사용되는 과정으로 그 상세에 대한 설명은 생략하기로 한다. 상기 채널 부호화 및 레이트 매칭기(1002)의 출력은 변조기(modulator)(1003)로 입력된다. 상기 변조기(1003)는 QPSK, 16QAM 등의 변조 심볼을 출력한다. 상기 변조 심볼들은 서브 캐리어 매퍼(sub-carrier mapper)(1004)로 입력된다. 상기 서브 캐리어 매퍼(1004)는 상기 변조 심볼을 정해진 규칙에 의해 서브 캐리어들에 매핑한다.
한편, 제어기(1004)는 상기 서브 캐리어 매퍼(1004)의 동작을 제어한다. 상기 제어기(1005)의 상세 동작은 도 6 ~ 도 8에서 설명한 방법과 같으며, 따라서 상기 <수학식 1>을 통해 설명한 바와 같이 상기 제어기(1005)의 입력으로 B, P, D 값 등이 필요하다. 상기와 같이 서브 캐리어에 매핑된 변조 심볼들은 통상의 OFDM 신호 생성기(OFDM signal generator)(1007)를 통해 OFDM 신호를 생성 출력한다. 상기 OFDM 신호 생성기(1007)는 통상적으로 도면에 도시되지 않은 FFT(Fast Fourier Transform), CP(Cyclic Prefix) 추가기 등을 포함한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기 블록 구성도이다.
상기 도 11을 참조하면, 참조 부호 1101은 통상의 OFDM 신호 수신기이며, 이는 도면에 도시되지 않은 CP 제거기, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 등으로 구성된다. 상기 OFDM 신호 수신기(OFDM receiver)(1101)의 출력은 서브 캐리어 디매퍼(sub-carrier demapper)(1102)로 입력된다. 상기 서브 캐리어 디매퍼(1102)는 데이터가 수신되기로 약속되어져 있는 서브 캐리어들로부터 변조 심볼들을 추출한다.
한편, 제어기(1103)는 상기 서브 캐리어 디매퍼(1102)의 동작을 제어한다. 상기 제어기(1103)의 상세 동작은 도 6 ~ 도8 에서 설명한 방법을 구현하는 것이며, 따라서 상기 <수학식 1>을 통해 설명한 바와 같이 상기 제어기(1103)의 입력으로 B, P, D 값 등이 필요하다. 상기 서브 캐리어 디매퍼(1002)의 출력은 복조기(demodulator)(1005)로 입력된다. 상기 복조기(1005)는 QPSK, 16QAM 등의 변조 심볼들을 부호화 심볼들로 변환하여 출력한다. 상기 복조기(1005)의 출력은 채널 복호화 및 디-레이트 매칭(channel decoding & de-rate matching)기(1006)로 입력된다. 상기 채널 복호화 및 디-레이트 매칭기(1006)는 상기 복조기(1005)의 출력을 소정의 디-레이트 매칭 및 채널 복호 과정을 거쳐 데이터를 복원한다.
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 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 시간 및 주파수 영역에서의 자원의 예를 보여 주는 도면,
도 2는 일반적인 DRCH에 대한 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 일반적인 BRCH에 대한 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 일반적인 DRCH 및 BRCH가 하나의 프레임 내에서 서로 섞여져 있는 자원 할당의 예를 도시한 도면,
도 5는 일반적인 채널 노드 트리의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 채널 노드 트리를 구성한 실시 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 노드 구성 방법을 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 동작을 도시한 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기 블록 구성도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기 블록 구성도.

Claims (13)

  1. 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법에 있어서,
    베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 DRCH 노드를 구성하고, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 선택되지 않은 BRCH에 매핑하여 BRCH 노드를 구성하는 과정과,
    상기 DRCH 노드와 BRCH 노드로 구성된 베이스 노드를 이용하여 상위 노드를 구성하는 과정을 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누고, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하고, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 상기 선택된 BRCH로 결정하는 과정을 더 포함하고, 상기 선택된 BRCH들 각각은 상기 선택된 BRCH에 인접한 BRCH에 묶어짐을 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 노드와 상기 상위 노드로 구성된 채널 노드 트리를 이용하여 하나의 노드를 단말에 할당하는 과정을 더 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상위 노드를 구성하는 과정은,
    상기 DRCH 노드들은 DRCH 노드들끼리, 상기 BRCH 노드들은 BRCH 노드들끼리 묶어서 상위 노드들을 구성하는 과정을 더 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 방법.
  5. 선택된 BRCH들을 결정하는 방법에 있어서,
    소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누는 과정과,
    상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하는 과정과,
    상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 상기 선택된 BRCH로 결정하는 과정을 포함하는 선택된 BRCH들을 결정하는 방법.
  6. 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 장치에 있어서,
    전송할 데이터를 채널 소정의 채널 부호화 및 레이트 매칭하여 출력하는 채널 부호화 및 레이트 매칭기와,
    상기 채널 부호화 및 레이트 매칭기의 출력을 소정의 변조 과정을 거쳐 변조 심볼을 출력하는 변조기와,
    상기 변조 심볼을 미리 결정된 규칙에 의해 서브 캐리어들에 매핑하는 서브 캐리어 매퍼와,
    상기 서브 캐리어에 매핑된 변조 심볼을 OFDM 심볼을 생성하는 OFDM 신호 생성기와,
    상기 서브 캐리어 매핑 시, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 DRCH 노드를 구성하고, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하여 BRCH 노드를 구성하고, 상기 DRCH 노드와 BRCH 노드로 구성된 베이스 노드를 이용하여 상위 노드를 구성하도록 제어하는 제어기를 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누고, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하고, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 상기 선택된 BRCH로 결정하고, 상기 선택된 BRCH들 각각은 상기 선택된 BRCH에 인접한 BRCH에 묶어짐을 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 베이스 노드와 상기 상위 노드로 구성된 채널 노드 트리를 이용하여 하나의 노드를 단말에 할당하도록 제어함을 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 DRCH 노드들은 DRCH 노드들끼리, 상기 BRCH 노드들은 BRCH 노드들끼리 묶어서 상위 노드들을 구성하도록 제어하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 구성 장치.
  10. 선택된 BRCH들을 결정하는 장치에 있어서,
    소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누고, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하고, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 상기 선택된 BRCH로 결정하는 제어기를 포함하는 선택된 BRCH들을 결정하는 장치.
  11. 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 방법에 있어서,
    송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 과정과,
    상기 OFDM 신호로부터 변조 심볼을 추출하는 과정과,
    상기 변조 심볼을 부호화 심볼로 변환하는 과정과,
    상기 부호화 심볼을 소정의 디-레이트 매칭 및 채널 복호화하는 과정을 포함하고,
    상기 변조 심볼 추출시, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼 구성된 DRCH 노드와, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하여 구성된 BRCH 노드를 포함하는 베이스 노드를 추출함을 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 방법.
  12. 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 장치에 있어서,
    송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 OFDM 수신부와,
    상기 OFDM 신호로부터 변조 심볼을 추출하는 서브 캐리어 디매퍼와,
    상기 변조 심볼을 부호화 심볼로 변환하는 복조기와,
    상기 부호화 심볼을 소정의 디-레이트 매칭 및 채널 복호화하는 디-레이트 매칭 및 채널 복호화기를 포함하고,
    상기 변조 심볼 추출시, 베이스 노드에 소정의 프레임에서 사용되는 DRCH의 개수 만큼으로 구성된 DRCH 노드와, 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH를 상기 베이스 노드에서 상기 DRCH의 개수 만큼을 선택하고 남은 BRCH에 매핑하여 구성된 BRCH 노드를 포함하는 베이스 노드를 추출하도록 제어하는 제어기를 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 소정의 프레임에서 사용되는 BRCH 개수에서 선택된 BRCH 개수를 나누고, 상기 나누어진 몫에 0부터 상기 선택된 BRCH 개수 미만의 자연수까지 각각 곱하고, 상기 곱한 결과값 별로 해당 결과값 이상의 정수들 중 최소 정수를 상기 선택된 BRCH로 결정하고, 상기 선택된 BRCH들 각각은 상기 선택된 BRCH에 인접한 BRCH에 묶어짐을 포함하는 직교주파수분할다중접속 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 노드 트리 수신 장치.
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