KR100987327B1 - 통신 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 주파수 도약을 다중화하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 순방향 공동채널 중 하나인 F-SBCCH(Forward Link Secondary Broadcast Control Channel)을 통하여 송신측으로부터 제공되는 DRCH의 개수 정보를 이용하여, 역방향에서 글로벌 호핑 및 로컬 호핑 방식을 시분할 다중화하기 위하여 글로벌 호핑용 및 로컬 호핑용 슬롯의 개수 및 위치를 각각 지시하고 이를 이용하여 글로벌 호핑 및 로컬 호핑에 대한 시분할 다중화를 효율적으로 지시하는 주파수 도약 다중화 방법 및 장치를 제공한다.
Figure R1020080011988
FDMA, HARQ, DRCH, BRCH, 주파수 선택적 자원 할당, 주파수 도약

Description

통신 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MULTIPLEXTING FREQUENCY HOPING IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 광 대역 주파수 도약 및 서브 대역 주파수 도약에 대한 시분할 다중화를 효율적으로 지시하는 주파수 도약 다중화 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 이동 통신 시스템에서는 유무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 칭함) 방식이 활발하게 연구되고 있다. 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(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(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.
상기 OFDM 을 기본적인 전송 방식으로 취하면서 상기 복수의 서브 캐리어들을 통해 여러 사용자를 구분하는 시스템, 다시 말해 서로 다른 사용자에게 서로 다른 서브 캐리어를 할당하는 방식으로 여러 사용자를 지원하는 시스템을 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplex Access, 이하 "OFDMA"이라 칭함) 방식이라 한다.
도 1은 통상의 OFDMA 시스템에서 단말이 임의의 할당된 자원을 통해 데이터를 전송하는 일례를 보인 도면이다. 상기 도 1은 주파수 영역에서 하나 혹은 복수 개의 서브 캐리어들로 구성되고, 시간 영역에서 하나 혹은 여러 개의 OFDM 심볼들로 구성된다. 상기 도 1 에서 참조번호 101은 단말 1 이 데이터를 전송하는데 사용하는 자원을 가리키고, 참조번호 103은 단말 2 가 데이터를 전송하는 데 사용하는 자원을 가리킨다. 이하, 본 명세서에서 자원이라 함은, 시간 및 주파수 영역에서의 자원을 가리키는 말로써, 시간 축에서 OFDMA 심볼, 주파수 축에서 서브 캐리어를 가리킨다.
상기 도 1을 참조하면, 단말 1 및 단말 2 가 데이터를 전송하는 데 사용하는 자원(101, 103)은 일정 주파수 대역을 시간적으로 연속하여 사용하고 있다. 상기와 같은 자원 할당 방식 혹은 데이터 전송 방식은 각 단말에게 채널 상태가 좋은 주파수 영역을 골라 자원을 할당함으로써 제한된 시스템 자원을 통해 시스템 성능을 극대화하고자 하는 경우에 널리 사용된다.
예를 들면, 상기 도 1에서 단말 1이 겪는 무선 채널은 주파수 영역에서 참조 번호 101로 표시된 부분이 다른 주파수 영역에 비해 상대적으로 좋고, 반면 단말 2가 겪는 무선 채널은 주파수 영역에서 참조번호 103으로 표시된 부분이 다른 주파수 영역에 비해 상대적으로 좋은 경우라 할 수 있다. 상기와 같이 주파수 영역에서 채널 응답이 우수한 주파수 영역을 골라 선택적으로 자원을 할당하는 방식을 통상적으로 주파수 선택적 자원 할당 혹은 주파수 선택적 스케쥴링(Frequency selective scheduling) 이라 한다.
상술한 설명에서는 설명의 편의를 위해 상향 링크, 즉, 단말로부터 기지국으로의 데이터 전송을 예를 들었으나, 하향 링크, 즉, 기지국으로부터 단말로의 데이터 전송에도 동일하게 적용될 수 있다. 하향 링크의 경우, 상기 도 1에서 참조번호 101 및 102로 표시된 부분들은 기지국이 단말 1에게 데이터를 전송할 때 사용하는 자원과 기지국이 단말 2에게 데이터를 전송할 때 사용하는 자원을 각각 가리킨다.
한편, 상기 도 1에 도시된 바와 같은 주파수 선택적 스케쥴링이 언제나 용이한 것은 아니다. 예를 들면 고속으로 움직이는 단말의 경우 채널 상태가 빠르게 변화하기 때문에 상기 주파수 선택적 스케쥴링이 용이하지 않다. 왜냐하면, 기지국 스케쥴러가 특정 단말에게 채널 상태가 상대적으로 좋은 주파수 영역을 선택하여 자원을 할당하면, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 자원 할당 정보를 수신하고 상기 할당된 자원을 통해 실제로 데이터를 전송하게 된다. 그런데, 실제 데이터 전송 시점에서는 이미 채널 환경이 많이 변해서 상기 선택된 주파수 영역이 상대적으로 좋은 채널 상태이란 것을 보장할 수 없기 때문이다. 이러한 경우, 사용될 수 있는 방식으로 주파수 도약 방식이 있다. 물론, 상기 주파수 도약이 사용되는 경우가 상 술한 주파수 선택적 스케쥴링이 용이하지 않은 경우만으로 제한되는 것은 아님에 유의하자.
도 2는 통상의 OFDMA 시스템에서 주파수 도약(frequency hopping) 방식이 사용되는 일례를 보인 도면이다. 상기 도 2를 참조하면, 하나의 단말이 데이터를 전송하는데 사용되는 자원이 시간적으로 계속해서 변화되고 있음을 알 수 있다. 상기와 같은 주파수 도약 방식은 데이터 전송이 겪는 간섭(interference) 및 채널 품질(channel quality)을 랜덤(random)하게 해 주는 효과가 있다.
한편, 통상의 무선 통신 시스템에서 데이터 전송의 신뢰도 및 데이터 수율(throughput)을 높이는데 사용되는 주요 기술 중의 하나로 HARQ(Hybrid ARQ) 기술이 있다. HARQ란, ARQ(Automatic Repeat Request) 기술과 FEC(Forward Error Correction)을 합친 기술을 말한다. ARQ는 유 무선 데이터 통신 시스템에서 널리 사용되고 있는 기술로써 송신기는 소정의 약속된 방식에 따라 데이터 패킷에 일련의 번호를 부여하여 전송하고, 수신기는 상기 번호를 이용하여 수신된 데이터 패킷 중 빠진 번호를 갖는 데이터 패킷를 송신기에게 재전송할 것을 요청함으로써 신뢰성 있는 데이터 전송을 달성하는 기술을 말한다. 상기 FEC는 길쌈 부호화 또는 터보 부호화 등과 같이, 전송되는 데이터에 소정 규칙에 따라 리던던트 비트(redundant bit)를 추가하여 전송함으로써 데이터 송수신 과정에서 발생하는 잡음(noise)이나 페이딩(Fading) 등 환경에서 발생하는 오류를 극복하여 원래 전송된 데이터를 복조해 내는 기술을 말한다.
상기 두 기술, 즉, ARQ 및 FEC 를 결합한 HARQ 를 사용하는 시스템에서는 데 이터 수신기가 수신된 데이터에 대해 소정의 FEC 역과정을 거쳐 복호된 데이터에 대해 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사를 통해 오류가 있는지 없는지를 판단한다. 상기 CRC 검사 결과, 오류가 없는 경우에는 상기 수신기는 송신기에게 ACK(Acknowledgement)를 피드백 함으로써 송신기가 다음 데이터 패킷을 전송하도록 하고, 수신된 데이터에 오류가 있다라고 판단되면, 송신기에게 NACK(Non-Acknowledgement)를 피드백 함으로써 이전 전송된 패킷을 재전송하도록 한다. 상기 재전송 과정에서 수신기는 재전송된 패킷을 이전 전송된 패킷과 컴바이닝(combining) 함으로써 에너지 및 코딩(coding) 이득을 얻는다. 따라서, 상기 HARQ를 통해, 컴바이닝 과정이 없는 종래의 ARQ 와 비교하여 통신 시스템은 훨씬 더 개선된 성능을 얻게 된다.
상술한 HARQ를 적용하는 통신 시스템에서는, 기본적으로 순방향 및 역방향 전송에 있어서 다이버시티(Diversity) 효과를 얻기 위해 주파수 도약 방식을 적용하고 있다. 상기 다이버시티 효과를 얻기 위해 순방향에서는 DRCH를 사용하고, 역방향에서는 광 대역 주파수 도약 방식을 사용한다. 상기 역방향에서 다이버시티 효과를 최대화하기 위해서는 광 대역 주파수 도약방식을 사용하는 슬롯과 서브 대역 주파수 도약방식을 사용하는 슬롯의 다중화 비율이 매우 중요하다. 그러나 현재의 OFDMA 시스템에서는 상기 다이버시티 효과를 최대화할 수 있도록 광 대역 주파수 도약 및 서브 대역 주파수 도약을 추가적인 오버헤드 없이 효율적으로 다중화하는 방안이 제안된 바가 없다. 따라서, 통신 시스템에서 순방향 및 역방향에서의 주파수 도약 다중화를 효율적으로 운용하기 위한 방안이 요망된다.
따라서 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 효율적으로 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제안함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 효율적으로 데이터를 다중화하는 방법 및 장치를 제안함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 직교 주파수 다중 접속 시스템에서 효율적으로 주파수 도약을 다중화하는 방법 및 장치를 제안함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 방법은, 송신기가 DRCH의 채널 정보를 F-SBCCH에 포함시켜 수신기에게 전송하는 과정; 및 수신기가 상기 F-SBCCH에 포함된 DRCH의 채널 정보를 근거로 DRCH 개수를 계산하고, 상기 계산된 DRCH개수를 이용하여 글로벌 호핑용 및 로컬 호핑용 슬롯의 개수 및 위치를 추출하여, 상기 추출한 슬롯의 개수 및 위치를 근거로 역방향 채널을 상기 글로벌 호핑용 슬롯 및 로컬 호핑용 슬롯에 주파수 도약 및 시간 다중화하여 상기 송신기로 전송하는 과정;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 장치는, DRCH 의 채널 정보를 F-SBCCH에 포함시켜 수신기에게 전송하는 송신기; 및 상기 F-SBCCH에 포함된 DRCH의 채널 정보를 근거로 DRCH 개수를 계산하고, 상기 계산된 DRCH 개수를 이용하여 글로벌 호핑용 및 로컬 호핑용 슬롯의 개수 및 위치를 추출하여, 상기 추출한 슬롯의 개수 및 위치를 근거로 역방향 채널을 상기 글로벌 호핑용 슬롯 및 로컬 호핑용 슬롯에 주파수 도약 및 시간 다중화하여 상기 송신기로 전송하는 수신기;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 방법은, 기지국으로부터 수신한 F-SDCCH에서 DRCH의 채널 정보를 추출하는 과정; 상기 추출된 DRCH의 채널 정보로부터 DRCH의 개수 정보를 계산하는 과정; 상기 계산된 DRCH의 개수 정보를 이용하여 역방향 채널에서 사용할 글로벌 호핑용 슬롯 개수를 계산하는 과정; 상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯 개수를 이용하여 상기 글로벌 호핑용 슬롯 위치 및 로컬 호핑용 슬롯 위치를 계산하는 과정; 및 상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 글로벌 호핑용 슬롯 및 로컬 호핑용 슬롯을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 방법은, 시스템 정보로부터 DRCH의 채널 정보를 추출하는 과정; 상기 추출된 DRCH의 채널 정보로부터 DRCH의 개수 정보를 계산하는 과정; 상기 계산된 DRCH의 개수 정보로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 개수 정보를 계산하는 과정; 상기 계산 된 글로벌 호핑용 슬롯 개수로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 위치 정보 및 로컬 호핑용 슬롯 개수 정보를 계산하는 과정; 및 상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 각 슬롯에 사용된 주파수 도약방법에 대응하여 역방향 채널을 추출하는 과정;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 장치는, 기지국으로부터 수신되는 F-SBCCH를 수신하는 F-SBCCH수신기; 상기 수신한 F-SBCCH로부터 DRCH 채널 정보를 추출하는 다중화 정보 생성기; 상기 추출된 DRCH 채널 정보를 이용하여 DRCH 개수 정보를 계산하고, 상기 계산된 DRCH 개수 정보를 이용하여 글로벌 호핑용 슬롯의 개수를 계산하여, 상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯의 개수를 이용하여 상기 글로벌 호핑용 슬롯 위치 및 로컬 호핑용 슬롯 위치를 계산하는 다중화 제어기; 상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 데이터를 상기 글로벌 호핑용 슬롯 및 상기 로컬 호피용 슬롯에 주파수 도약하여, 상기 글로벌 호핑된 역방향 채널과 상기 로컬 호핑된 역방향 채널을 시간 다중화하는 시간 다중화기 및 주파수 도약 제어기; 및 상기 시간 다중화된 역방향 채널들을 기지국으로 송신하는 역방향 채널 송신부;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 장치는, 시스템 정보로부터 DRCH 채널 정보를 추출하는 다중화 정보 생성기; 역방향 채널을 수신하는 역방향 채널 수신부; 상기 추출한 DRCH 채널 정보로부터 DRCH 개수 정보를 계산하고, 상기 DRCH 개수 정보로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 개수를 계산하여, 상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯 개수로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 위치 정보 및 로컬 호핑용 슬롯 개수를 계산하는 역다중화 제어기; 및 상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 각 슬롯에 사용된 주파수 도약방법을 사용하여 역방향 채널을 추출하는 시간 역다중화기 및 주파수 도약분배기;를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 순방향 공동채널 중 하나인 F-SBCCH(Forward Link Secondary Broadcast Control Channel)을 통하여 송신측으로부터 제공되는 DRCH의 개수 정보를 이용하여, 역방향에서 글로벌 호핑 및 로컬 호핑 방식을 시분할 다중화하기 위하여 글로벌 호핑용 및 로컬 호핑용 슬롯의 개수 및 위치를 각각 지시하고 이를 이용함으로써, 글로벌 호핑 및 로컬 호핑에 대한 시분할 다중화를 효율적으로 지시하는 주파수 도약 다중화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 역방향의 주파수 도약 다중화를 위해 순방향으로 제공되는 기존의 제어 정보를 이용함으로써, 불필요한 오버헤드 없이 역방향에서 광 대역 및 서브 대역 주파수 도약 다중화를 효율적으로 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 역방향의 주파수 도약을 효율적으로 다중화함으로써 다이버시티 효과를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 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. 특히, 하기의 설명에서는 설명을 용이하게 하기 위해 OFDMA 시스템을 예를 들 것이나, 본 발명에서 제안하는 바는 반드시 OFDMA 시스템으로 제한되는 것이 아니라 임의의 주파수 분할 다중 접속 방식(FDMA, Frequency Division Multiple Access)에도 적용될 수 있음에 유의해야 한다. 또한, 하기 설명에서는 설명을 용이하게 하기 위하여 기지국이 단말에게 자원을 할당한다는 표현을 사용한다.
본 발명은 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 역방향 광 대역 및 서브 대역 주파수 도약 방식의 다중화 위한 운용 방법 및 송수신 장치에 관한 것이다.
먼저 본 발명의 이해를 돕기 위해 HARQ가 적용되는 통상적인 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법을 살펴보기로 한다.
도 3은 통상의 HARQ 가 적용된 데이터 전송의 일례를 보인 도면으로서, 가로 축은 시간 축을 나타내고, 사각형은 전송되는 하나의 서브 패킷(sub-packet)을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 통상의 HARQ 시스템은 하나의 패킷을 성공적으로 전송하기 위해 여러 개의 서브 패킷이 전송된다. 사각형 안에 표시된 숫자는 전 송되는 서브 패킷에 대한 식별자를 나타낸다.
예를 들어, 상기 도 3 에서 '0' 으로 표시된 서브 패킷은 하나의 패킷을 전송함에 있어 초기 전송 패킷이다. 처음 '0' 으로 표시된 서브 패킷이 전송된 후, 수신기는 상기 서브 패킷을 수신한 후 복조를 시도한다. 상기 수신기는 상기 데이터 복조가 실패한 경우, 즉, 상기 데이터 전송에 오류가 있다고 판단되는 경우, NACK 을 피드백한다. 상기 NACK 을 수신한 송신기는 다음 서브 패킷 즉, 서브 패킷 식별자 '1' 로 표시되는 서브 패킷을 전송한다. 상기 '1' 번 서브 패킷을 수신한 수신기는 상기 '0' 번 서브 패킷과 '1' 번 서브 패킷을 컴바이닝 한 후 다시 복조를 시도한다. 상기 복조 과정에서도 데이터 복조가 실패한 경우, 즉, 상기 데이터 전송에 오류가 있다라고 판단되는 경우 다시 NACK 을 피드백한다. 상기 재전송 과정은 전송되는 패킷이 수신기에서 성공적으로 복조될 때까지 반복되거나 임의의 최대 재전송 회수까지 반복된다.
이하, 본 발명에 따른 주파수 선택적 자원 운용, 주파수 도약 및 복합 재전송 방식의 혼합 운용 방법 및 송수신 장치에 대한 설명의 용이를 위하여 다음과 같이 용어를 정의한다.
서브 대역(sub-band)은 주파수 선택적 자원 할당 또는 주파수 선택적 스케쥴링이 이루어지는 주파수 대역의 단위. 즉, 주파수 선택적 자원 할당이 용이한 경우, 자원 할당 주체(스케쥴러)는 주파수 영역에서 상기 서브 대역 단위로 채널 품질에 대한 상대적인 우위를 판단할 수 있다라고 가정한다. 예를 들면, 전체 시스템 대역이 10 MHz 이고, 서브 대역이 625 KHz 인 경우, 자원 할당 주체는 상기 10 MHz 대역에 존재하는 16 개의 서브 대역 중 어느 서브의 채널이 우수한 지를 판단할 수 있다고 가정한다.
광 대역(wide-band)은 전체 시스템 대역 혹은 독립적인 자원 할당 방식이 운용되는 대역. 예를 들어 전체 시스템 대역이 10 MHz 인 경우, 상기 10 MHz 에 대해 자원 할당이 운용되는 경우 상기 광대역은 10 MHz 이나, 상기 상기 10 MHz 를 두 개의 5 MHz 대역으로 나누고 상기 두 개의 5 MHz 대역에 대해 각각 독립적으로 자원 할당이 운용되는 경우, 상기 광대역은 5 MHz 가 된다.
서브 채널(sub-channel)은 특정 단말에게 자원이 할당되는 기본 단위. 상기 서브 채널은 주파수 축에서 하나 혹은 복수 개의 서브 캐리어와 시간 축에서 하나 혹은 복수 개의 OFDM 심볼로 구성된다. 상기 서브 채널의 실제 물리적 매핑은 시간적으로 다를 수 있다. 즉, 서브 채널의 실제 물리적 매핑은 시간적으로 변화(hopping) 할 수도 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명은 특정 상세 서브 채널 구성 방법에 국한되지 않음에 유의하자.
슬롯(slot)은 하나의 서브 패킷이 전송되는 시간 축 단위. 하나의 슬롯은 하나의 서브 채널 혹은 복수 개의 서브 채널에 해당하는 OFDM 심볼에 걸쳐 정의된다.
DRCH(Distributed Resource Channel)은 주파수 도메인에서 최대의 다이버시티를 얻기 위해 주파수상에 균등한 거리로 흩뿌려진 채널을 나타낸다.
BRCH(Bock Resource channel)은 서브 대역 스케줄링의 이점을 이용하기 위해 주파수 도메인에서 작은 대역의 모든 서브 캐리어를 차지하는 채널을 나타낸다.
상기에서 정의된 용어를 기반으로, 본 발명에 따른 주파수 선택적 자원 운용, 주파수 도약 및 복합 재전송 방식의 혼합 운용 방법의 특징을 요약하면 다음과 같다.
첫째, 송수신 기간에는 서브 대역이 얼마인지가 약속된다. 상기 약속은 기지국이 상기 서브 대역이 얼마인지를 시스템 내의 모든 단말에게 알려 주는 방식을 취한다. 예를 들면, 전체 시스템 대역이 10 MHz 이고, 서브 대역이 625 KHz 이라고 약속되면, 상기 전체 시스템 대역에는 16 개의 서브 대역이 존재한다.
둘째, 슬롯들은 광 대역 주파수 도약 복합 재전송(이하, "글로벌 호핑"으로 약칭함) 용으로만 사용되는 슬롯과 서브 대역 주파수 도약 복합 재전송(이하, "로컬 호핑"으로 약칭함) 용으로만 사용되는 슬롯으로 나뉜다.
셋째, 기지국은 각 단말에게 글로벌 호핑(Global hopping) 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 혹은 전 대역을 할당하거나, 로컬 호핑(Local hopping) 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 혹은 전 대역을 할당한다. 상기에서 하나의 단말에게 상기 글로벌 호핑 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 혹은 전 대역과 로컬 호핑 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 혹은 전 대역이 모두 할당될 수도 있다.
넷째, 상기에서 글로벌 호핑 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 혹은 전 대역을 할당받은 단말은 상기 글로벌 호핑 용으로만 사용되는 슬롯에 한정하여 광 대역에 걸쳐 복합 재전송 동작을 수행하고, 상기 할당 받은 대역에 한정하여 주파수 도약을 수행하면서 데이터를 전송한다. 한편, 상기에서 로컬 호핑 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 대역 혹은 전 대역을 할당받은 단말은 상기 로컬 호핑 용으로만 사용 되는 슬롯에 한정하여 복합 재전송 동작을 수행하고, 상기 할당 받은 대역에 해당하는 서브 대역에 한정하여 주파수 도약을 수행한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예로서, 서브 대역 및 광 대역 주파수 도약 방법을 시분할 다중화하는 것을 보인 도면으로서, 로컬 용으로 할당된 슬롯과 글로벌 호핑 용으로 할당된 슬롯에 따른 서브 대역 주파수 도약 및 광 대역 주파수 도약 방법을 나타낸 것이다. 상기 도 4를 참조하면, 가로 축은 시간 축을 나타내고, 세로 축은 주파수 축을 나타낸다. 참조번호 401로 표시되는 작은 사각형은 하나의 서브 채널을 가리킨다. 참조번호 402로 표시된 주파수 축의 숫자들은 주파수 영역에서의 서브 채널들에 대한 인덱싱을 나타내는 숫자들이다. 참조번호 403으로 표시된 시간 축의 숫자들은 시간 영역에서의 슬롯들에 대한 인덱싱을 나타내는 숫자들이다.
상기 도 4 에 나타난 실시 예에서 하나의 서브 대역은 네 개의 서브 채널들로 구성된다. 즉, 서브 채널 0 ~ 3 이 모여 서브 대역 0 을 구성하고, 서브 채널 4 ~ 7 이 모여 서브 대역 1을 구성하며, 서브 채널 8 ~ 11 이 모여 서브 대역 2를 구성하고, 서브 채널 12 ~ 15 가 모여 서브 대역3을 구성한다. 도시된 바와 같이 전체 대역은 4 개의 서브 대역들로 구성되고 각 서브 대역은 주파수 선택적 자원 할당이 이루어지는 단위이다. 도 4에 도시된 슬롯들 중에서 굵은 선으로 표시된 슬롯 인덱스 1, 5, 9, 13, … (405)은 글로벌 호핑 방식이 사용되는 슬롯들이다.
도 4를 참조하여 기지국이 단말에게 자원을 할당하는 방식을 설명하면, 먼저 슬롯 0 에서 기지국은 단말 1(MS1, 406) 내지 4(MS4, 409)에게 서브 채널들을 할당 한다. 상기 단말 1(406) 내지 4(409)는 로컬 호핑 용으로만 사용되는 슬롯들이 할당된다. 따라서, 상기 기지국은 슬롯 0 에서 단말 1(MS1, 406)에게 서브 채널 15를 할당하고, 단말 2(MS2, 407)에게 서브 채널 14를 할당하며, 단말 3(MS3, 408) 에게 서브 채널 13을 할당하고, 단말 4(MS4, 409)에게 서브 채널 12를 할당한다. 즉, 상기 네 단말에게 로컬 호핑 방식이 사용되는 슬롯의 일부 서브 채널들을 할당한 것이다. 따라서, 상기 네 단말은 자신이 할당 받은 서브 채널이 포함되는 서브 대역(상기 예에서는 모두 서브 대역 3에 해당함) 내에서 로컬 호핑 방식이 사용되는 슬롯들을 통해 주파수 도약 및 복합 재전송 방식을 수행하면서 데이터를 전송한다.
한편, 상기 기지국은 슬롯 1 에서 단말 5(MS5, 410) 내지 단말 8(MS8, 413)에게 서브 채널들을 할당한다. 상기 단말 5(410) 내지 4(413)는 글로벌 호핑 용으로만 사용되는 슬롯들이 할당된다. 따라서, 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 슬롯 1 에서, 단말 5(MS5, 410) 에게 서브 채널 14를 할당하고, 단말 6(MS6, 411)에게 서브 채널 12를 할당하며, 단말 7(MS7, 412)에게 서브 채널 9를 할당하고, 단말 8(MS8, 413)에게 서브 채널 4 를 할당한다. 즉, 상기 네 단말에게 글로벌 호핑 방식이 사용되는 슬롯의 일부 서브 채널들을 할당한 것이다. 따라서, 상기 네 단말은 글로벌 호핑 방식이 사용되는 슬롯들을 통해 광 대역 주파수 도약 및 복합 재전송 방식을 수행하면서 데이터를 전송한다. 도 4의 참조번호404는 데이터 패킷 수신 시, 수신측(여기서는 기지국)이 송신측(여기서는 단말)에게 피드백하는 응답신호로서, 이 응답신호에 따라 송신측은 다음 데이터 패킷을 전송하거나 이전에 전송한 데이터 패킷을 재전송한다. 인덱스가 8인 슬롯을 살펴보면, 단말 3(408)에 할당된 서브 채널14를 통해 슬롯 인덱스0에서 전송되었던 첫 번째 데이터 패킷이 재전송됨을 알 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수 도약 및 복합 재전송 방식은, 로컬 호핑 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 대역 혹은 전 대역을 할당 받은 단말은 상기 로컬 호핑 용으로만 사용되는 슬롯에 한정하여 복합 재전송 동작을 수행하고, 상기 할당 받은 대역에 해당하는 서브 대역에 한정하여 서브 채널을 할당받아 주파수 도약을 수행한다. 또한, 글로벌 호핑 용으로만 사용되는 슬롯의 일부 혹은 전 대역을 할당 받은 단말은 상기 글로벌 호핑 용으로만 사용되는 슬롯에 한정하여 광 대역에 걸쳐 복합 재전송 동작을 수행하고, 상기 할당 받은 대역에 한정하여 서브 채널을 할당받아 주파수 도약을 수행하면서 데이터를 전송한다.
도 5는 본 발명에 적용되는 순방향에서의 DRCH 및 BRCH의 다중화 방식을 보인 도면으로서, 두 가지의 다중화 모드가 있다.
도 5의 (a)는 제1 다중화 모드로서 DRCH 와 BRCH 가 다중화된 형태를 도시한 것이다. DRCH는 최대의 주파수 다이버시티를 얻을 수 있도록 전 대역에서 서브 캐리어 자원이 할당된다. DRCH 이 사용하는 서브 캐리어는 BRCH 가 사용할 수 없고 DRCH 가 사용하고 남은 자원을 서브 대역별로 BRCH 가 사용한다.
도 5의 (b)는 제2 다중화 모드로서, DRCH 와 BRCH 는 서로 다른 서브 대역에 할당되고 BRCH 는 할당된 서브 대역을 동일한 채널들과 함께 모두 사용하고 DRCH 는 할당된 서브 대역을 동일한 채널들과 함께 주파수 다이버시티를 최대화하는 방법으로 주어진 서브 대역 내에서 최대한 흩뿌려지게 채널이 할당된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 기지국은 순방향 공동채널 중 하나인 F-SBCCH(Forward Link Secondary Broadcast Control Channel)을 이용하여 DRCH의 개수와 관련된 정보를 단말에게 알려주고, 단말은 기지국으로부터 수신한 DRCH의 개수와 관련된 정보를 이용하여 글로벌 호핑 및 로컬 호핑을 다중화 한다.
상기 기지국이 상기 단말에게 알려주는 상기 DRCH의 개수와 관련된 정보는 하나의 서브 대역(이하 "Subzone"이라 함)에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수를 포함한다. 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 DRCH의 개수와 관련된 정보로부터 DRCH의 개수를 산출한다. 그리고, 단말은 상기 산출한 DRCH의 개수를 이용하여 글로벌 호핑 및 로컬 호핑을 시분할 다중화한다.
이하에서는 상술한 본 발명에 따른 다중화 방법을 효율적으로 수행하는 역방향 주파수 도약 다중화 방법 및 장치를 실시 예를 들어 상세히 설명한다.
먼저, DRCH 채널을 사용하는 톤의 개수는 다음의 수학식을 통하여 기지국이 단말에게 알려준다.
NDRCH= NumDRCHSubzones x NSUBZONE , MAX
상기 수학식 1에서 NSUBZONE , MAX 는 한 개의 Subzone에 존재하는 톤의 개수를 나타내고, NumDRCHSubzones 는 DRCH 를 가지고 있는 Subzones의 개수를 나타낸다. 상기 NumDRCHSubzones 정보는 SBCCH 를 통해 기지국에서 단말로 전달되고 상기 NSUBZONE,MAX 값은 FLSubzoneSize 의 형태로 SBCCH 를 통해 전달된다.
상기 수학식 1을 사용하여 DRCH의 개수를 계산하는 일례로서, 순방향에서 다중화를 위한 Subzone당 DRCH 톤의 개수, 즉 NSUBZONE , MAX 를 64개라고 가정한다. 이는 한 DRCH 가 한 개의 OFDM 심볼에서 16개의 톤을 가지고 있으므로 4개의 DRCH 에 해당하는 값이다.
전체 주파수 대역을 5MHz라고 할 때, 5MHz 의 주파수 대역을 가지는 통신 시스템에서는 32개의 자원을 할당 할 수 있으므로, 다중화를 위해 하나의 Subzone에 할당한 DRCH 개수 4 로 상기 자원의 전체 개수를 나누면 8개의 NumDRCHSubzones 를 표현할 수 있다. 즉, 0,1,2,3,4,5,6,7 을 이용해 순방향에서 다중화를 위해 할당한 DRCH의 개수를 지시할 수 있다. 상기 NumDRCHSubzones을 다중화 지시자라 한다. 즉, 순방향에서 다중화를 위한 다중화 지시자가 3 이라 함은 순방향에서 다중화를 위해서 할당한 DRCH의 개수가 12개임을 의미한다.
상기 다중화 지시자는 역방향에서 주파수 도약 다중화에서도 사용된다. 본 발명에서는 순방향에서 사용된 DRCH의 퍼센티지를 역방향에서 시간영역에서의 글로벌 호핑의 퍼센티지와 동일하게 사용한다고 가정한다. 순방향에서의 DRCH의 퍼센티지와 역방향에서 광 대역 주파수 도약 방식의 퍼센티지를 동일하게 가정하는 이유는, 순방향에서의 DRCH와 역방향에서의 글로벌 호핑이 동일하게 주파수 다이버시티를 최대화하는 방식이기 때문이다. 따라서, 순방향에서 주파수 다이버시티를 최대화 시키는 DRCH을 사용하는 단말은 역방향에서도 주파수 다이버시티를 최대화 시키 는 글로벌 호핑방식을 따르는 것이 자연스럽다. 일례로서, 고속단말이나, VoIP 를 사용하는 단말은 주파수 다이버시티를 최대화하기 위해 순방향에서 DRCH을 사용하고 역방향에서 글로벌 호핑방식을 사용할 수 있다.
이하에서, 상기 다중화 지시자를 역방향 글로벌 호핑 방식에 사용하는 방법을 상세히 설명한다. 상기 다중화 지시자는 순방향에서 DRCH이 몇 개인지를 지시함과 동시에 역방향에서 몇 개의 슬롯을 글로벌 호핑 방식으로 사용하는지 계산하는데 사용한다. 하기의 수학식 2는 상기 수학식 1을 다중화 지시자 M 을 계산하는 형태로 변형한 것이다.
M= NumDRCHSubzones = NDRCH / NSUBZONE , MAX
이때, 전술한 일례로부터 NSUBZONE , MAX 가 64이고 NDRCH , TONE 이 16일 경우에는 하기와 같이 상기 수학식 2 를 수학식 3으로 표현할 수 있다.
M= (NDRCH/NDRCH , TONE)/ (NSUBZONE , MAX/ NDRCH , TONE)
= # of DRCH channels/4
여기서, M은 다중화 지시자로서 순방향 DRCH을 사용하는 Subzones의 개수(4 DRCH 채널단위로)를 의미한다.그리고 NDRCH , TONE 는 하나의 DRCH에서 사용하는 톤의 개수를 나타낸다.
상기 수학식 1로부터 계산된 DRCH의 개수를 이용하여 역방향에서 글로벌 호핑을 사용하는 슬롯의 개수를 하기의 수학식 4를 통해 구할 수 있다.
NGLOBAL _ HOPPING=round(NHARQ x NDRCH /(NFFT-NGUARD))
상기 수학식 4에서 NHARQ 는 HARQ 을 사용하는 인터레이스 개수를 의미하며, NFFT 는 FFT 의 사용으로 인한 톤의 개수를 의미하고, NGUARD 는 GUARD 로 사용하는 톤의 개수를 의미한다. 따라서, 상기 수학식 4는 전체 HARQ 인터레이스에서 전체 채널 중 DRCH 가 사용하는 채널의 퍼센티지만큼을 글로벌 호핑으로 사용함을 의미한다.
상기 수학식 4 의 일 예로 채널의 개수를 사용하여 5MHz 대역에서 32개의 전체 채널을 사용하고 8개의 인터레이스를 가진다고 가정하고 계산하면 하기의 수학식 5 와 같이 나타낼 수 있으며 이는 상기의 수학식 3 의 다중화 지시자 M과 같음을 알 수 있다.
NGLOBAL _ HOPPING =round(NHARQ x NDRCH/ NDRCH , TONE) /((NFFT-NGUARD) / NDRCH , TONE))
= round(NHARQ x #of DRCH channel/(#of all channel))
= round(8 x #of DRCH channel/32)
= #of DRCH channel/4
역방향 글로벌 호핑을 위해 할당된 슬롯의 위치를 계산하는 방법으로 하기의 수학식 6를 사용한다. 하기의 수학식 6와 같은 방법을 사용하여 글로벌 호핑 방식을 사용하는 슬롯의 위치를 정확하게 지정한다.
Floor(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
본 발명의 바람직한 실시 예로서, 상기 다중화 지시자가 4이면, 전체를 8개의 HARQ 인터레이스(interlace)들을 가지는 시스템이라 할 때, 상기 수학식 6를 이용하면 짝수 번째 슬롯에서는 광 대역 주파수 도약 방식을 사용하고 홀수 번째 슬롯에서는 서브 대역 주파수 도약 방식을 사용함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다중화 지시자에 따라 순방향에서의 DRCH의 개수 정보로부터 역방향에서의 글로벌 호핑 방식의 자원 사용 퍼센티지를 정할 수 있다.
글로벌 호핑을 사용하는 슬롯의 위치를 지정하는 수학식으로 하기의 수학식 7을 사용할 수 있다.
roundup(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
이하, 도 6 내지 도 9을 참조하여 본 발명에 따른 순방향에서 DRCH 및 BRCH를 다중화하기 위한 송수신 장치 및 송수신 방법을 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 순방향에서 DRCH 및 BRCH를 다중화하기 위한 송신 장치를 보인 도면이다. 도 6을 참조하면, DRCHs(601) 및 BRCHs(602)은 주파수-시간 다중화기(605)로 전송된다. 한편, 다중화 정보 생성기(603)를 통해 하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보가 생성되고, 상기 생성된 정보는 F-SBCCH 생성기(607)에서 생성된 F-SBCCH에 실려서 순방향 제어채널 송신부(608)를 통해 전송된다. 한편, 상기 하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보는 다중화 제어기(604)로도 전송되어 DRCH과 BRCH을 다중화 하는데 필요한 다중화 정보로서도 사용된다. 상기 다중화 정보에 따라 주파수-시간 다중화기(605)에서 다중화된 DRCHs 및 BRCHs 은 순방향 데이터 채널 송신부(606)를 통해 전송된다.
도 7은 본 발명에 따른 순방향에서 DRCH 및 BRCH를 다중화하기 위한 수신 장치를 보인 도면이다. 도 7을 참조하면, 상기 도 6의 송신 장치에서 전송한 제어 신 호 및 데이터 신호는 순방향 데이터 채널 수신부(706)와 순방향 제어채널 수신부(708)를 통해 수신된다. 상기 순방향 제어채널 수신부(708)를 통해 수신된 제어채널은 F-SBCCH 수신기(707)를 거쳐 다중화 정보 수신기(703)에 인가된다. 상기 다중화 정보 수신기(703)는 하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보를 수신한다. 상기 수신된 개수 정보는 다중화 제어기(704)에 인가되어 주파수-시간 역다중화기(705)의 제어에 사용된다. 상기 순방향 데이터 채널 수신부(706)를 통해 수신된 데이터 채널은 상기 다중화 제어기(704)의 제어에 따라 주파수-시간 역다중화기(705)에서 DRCHs 및 BRCHs로 분리된다.
도 8은 도 6의 송신 장치에서 수행되는 순방향 DRCH 및 BRCH 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도이다. 도 8을 참조하면, 801단계에서 도 6의 다중화 정보 생성기(603)는 시스템정보로부터 다중화 정보로서 하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보를 생성하고, 802단계에서 상기 생성한 다중화 정보로부터 순방향 데이터 채널에서 사용될 DRCH 개수 정보를 추출한다. 상기 추출된 DRCH 개수 정보는 도 6의 다중화 제어기(604)로 인가되어 803단계에서 순방향 데이터 채널 다중화에 사용된다. 상기 803단계의 순방향 데이터 채널 다중화 동작은 상기 다중화 제어기(604)의 제어에 따라 도 6의 주파수-시간 다중화기(605)에서 수행되며, 상기 다중화된 순방향 데이터 채널은 도 6의 순방향 데이터 채널 송신부(606)을 통해 단말로 전송된다. 또한, 상기 다중화 정보는 804단계에서 도 6의 F-SBCCH 생성기(607)에서 F-SBCCH를 통해 도 6의 순방향 제어 채널 송신부(608)를 거쳐 단말로 전송된다.
도 9는 도 7의 수신 장치에서 수행되는 순방향 DRCH 및 BRCH 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도이다. 도 9를 참조하면, 901 단계에서 도 7의 F-SBCCH 수신기(707)는 F-SBCCH 채널로부터 다중화 정보를 디코딩한다. 이후 902단계에서 도 7의 다중화 정보 수신기(703)은 상기 디코딩된 다중화 정보로부터 순방향 데이터 채널에서 사용된 DRCH 개수 정보를 추출한다. 상기 추출된 DRCH 개수 정보는 도 7의 다중화 제어기(704)로 인가되고, 903단계에서 상기 추출된 DRCH 개수 정보를 이용하여 순방향 데이터 채널을 역다중화하여 DRCHs과 BRCHs을 추출한다. 상기 DRCHs 및 BRCHs의 추출은 상기 다중화 제어기(704)의 제어에 따라 도 7의 주파수-시간 역다중화기(705)에서 수행된다.
이하, 도 10 내지 도 13을 참조하여 역방향에서 글로벌 호핑 및 로컬 호핑을 다중화하기 위한 송수신 장치 및 송수신 방법을 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 역방향에서 주파수 도약을 다중화하기 위한 송신 장치를 보인 도면이다. 도 10을 참조하면, 역방향에서는 단지 BRCHs(1001)만 존재하고 각 슬롯에 따라 다른 주파수 도약 방법을 사용한다. 본 발명에서는 상기에서 언급된 글로벌 호핑 방법과 로컬 호핑 방법을 모두 사용한다. 상기 생성된 BRCHs(1001)은 시간 다중화기 및 주파수 도약 제어기(1003)로 전송된다. 한편, 다중화 정보 생성기(1002)는 F-SBCCH 수신기(1005)를 통해 기지국으로부터 수신된 하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보를 이용해 다중화 정보를 추출한다. 상기 추출된 다중화 정보는 다중화 제어기(1004)로 인가되고, 상기 다중화 제어기(1004)의 제어에 따라 상기 시간 다중화기 및 주파수 도약 제어기(1003)에서 각 슬롯마다의 주파수 도약 방법 및 시간 다중화에 사용된다.
도 11은 본 발명에 따른 역방향에서 주파수 도약을 다중화하기 위한 수신 장치를 보인 도면이다. 도 11을 참조하면, 역방향 데이터 채널 수신부(1106)는 수신된 데이터 채널을 시간 역다중화기 및 주파수 도약 분배기(1103)로 전송한다, 한편, 다중화 정보 생성기(1102)는 기지국의 시스템 정보로부터 다중화 정보를 생성하고, 이를 역다중화 제어기(1104)에게 제공한다. 상기 역다중화 제어기(1104)는 상기 다중화 정보에 따라 상기 시간 역다중화기 및 주파수 도약 분배기(1103)를 제어하여 수신된 역방향 데이터 채널에서 각 단말의 BRCH(1101)을 추출하도록 한다.
도 12는 도 10의 송신 장치에서 수행되는 역방향 주파수 도약 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도이다. 도 12를 참조하면, 1201단계에서 단말은 기지국으로부터 수신한 F-SBCCH 로부터 하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보를 디코딩하여 다중화 정보를 추출한다. 이어, 단말은 1202단계에서 상기 추출된 다중화 정보로부터 역방향 데이터 채널에 사용될 글로벌 호핑용 슬롯 개수 정보를 추출한다. 이후 1203단계로 진행하여 해당 단말이 글로벌 호핑 방식을 해야 하는지 로컬 호핑 방식을 해야 하는지를 판단한다. 만약 글로벌 호핑 방식을 사용해야 하면 1205단계로 진행하여 해당 슬롯에서 글로벌 호핑 방식을 사용하여 슬롯에 데이터를 전송한다. 만약 로컬 호핑 방식을 사용해야 하면 1204단계로 진행하여 로컬 호핑 방식을 사용하여 해당 슬롯을 통해 데이터를 전송한다.
도 13은 도 11의 수신 장치에서 수행되는 역방향 주파수 도약 다중화 방법 을 나타낸 제어흐름도이다. 도 13을 참조하면, 1301 단계에서 기지국은 시스템 정보로부터 다중화 정보를 가지고 온다. 이어, 1302단계에서 상기 다중화 정보로부터 역방향 데이터 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 개수 정보를 추출한다. 그리고, 상기 추출된 글로벌 호핑용 슬롯 개수 정보를 기반으로 1303단계에서 각 슬롯의 주파수 도약 방법(글로벌 호핑 또는 로컬 호핑 방법)을 사용하여 데이터 채널을 추출한다.
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 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
도 1 은 통상의 OFDMA 시스템에서 단말이 임의의 할당된 자원을 통해 데이터를 전송하는 일례를 보인 도면,
도 2는 통상의 OFDMA 시스템에서 주파수 도약 방식이 사용되는 일례를 보인 도면,
도 3은 통상의 HARQ 가 적용된 데이터 전송의 일례를 보인 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예로서, 슬롯에 따라 수행되는 서브 대역 및 광 대역 주파수 도약 방법을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예로서, 순방향에서 수행되는 DRCH과 BRCH의 다중화 방식을 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 순방향에서 DRCH 및 BRCH를 다중화하기 위한 송신 장치를 보인 도면,
도 7은 본 발명에 따른 순방향에서 DRCH 및 BRCH를 다중화하기 위한 수신 장치를 보인 도면,
도 8은 도 6의 송신 장치에서 수행되는 순방향 DRCH 및 BRCH 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도,
도 9는 도 7의 수신 장치에서 수행되는 순방향 DRCH 및 BRCH 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도,
도 10은 본 발명에 따른 역방향에서 주파수 도약을 다중화하기 위한 송신 장치를 보인 도면,
도 11은 본 발명에 따른 역방향에서 주파수 도약을 다중화하기 위한 수신장치를 보인 도면,
도 12는 도 10의 송신 장치에서 수행되는 역방향 주파수 도약 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도,
도 13은 도 11의 수신 장치에서 수행되는 역방향 주파수 도약 다중화 방법을 나타낸 제어흐름도.

Claims (34)

  1. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 방법에 있어서,
    송신기가 DRCH의 채널 정보를 F-SBCCH에 포함시켜 수신기에게 전송하는 과정; 및
    수신기가 상기 F-SBCCH에 포함된 DRCH의 채널 정보를 근거로 DRCH 개수를 계산하고, 상기 계산된 DRCH개수를 이용하여 글로벌 호핑용 및 로컬 호핑용 슬롯의 개수 및 위치를 추출하여, 상기 추출한 슬롯의 개수 및 위치를 근거로 역방향 채널을 상기 글로벌 호핑용 슬롯 및 로컬 호핑용 슬롯에 주파수 도약 및 시간 다중화하여 상기 송신기로 전송하는 과정;을 포함하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 DRCH의 채널 정보는,
    하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 DRCH의 개수는,
    하기의 수학식 8에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    NDRCH= NumDRCHSubzones x NSUBZONE , MAX
    여기서, 상기 NSUBZONE , MAX 는 하나의 Subzone에 존재하는 채널의 개수, 상기 NumDRCHSubzones 는 DRCH 를 가지고 있는 Subzones의 개수임.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 개수는,
    하기의 수학식 9에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    NGLOBAL _ HOPPING=round(NHARQ x NDRCH/(NFFT-NGUARD))
    여기서, 상기 NHARQ 는 HARQ 을 사용하는 인터레이스 개수, 상기 NFFT 는 FFT 의 사용으로 인한 톤의 개수, 상기 NGUARD 는 GUARD 로 사용하는 톤의 개수임.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 10에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    Floor(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  6. 제 5항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 10에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 11에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    roundup(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  8. 제 7항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 11에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  9. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 장치에 있어서,
    DRCH의 채널 정보를 F-SBCCH에 포함시켜 수신기에게 전송하는 송신기; 및
    상기 F-SBCCH에 포함된 DRCH의 채널 정보를 근거로 DRCH 개수를 계산하고, 상기 계산된 DRCH 개수를 이용하여 글로벌 호핑용 및 로컬 호핑용 슬롯의 개수 및 위치를 추출하여, 상기 추출한 슬롯의 개수 및 위치를 근거로 역방향 채널을 상기 글로벌 호핑용 슬롯 및 로컬 호핑용 슬롯에 주파수 도약 및 시간 다중화하여 상기 송신기로 전송하는 수신기;를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 DRCH의 채널 정보는,
    하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중 화 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 DRCH의 개수는,
    하기의 수학식 12에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    NDRCH= NumDRCHSubzones x NSUBZONE , MAX
    여기서, 상기 NSUBZONE , MAX 는 하나의 Subzone에 존재하는 채널의 개수, 상기 NumDRCHSubzones 는 DRCH 를 가지고 있는 Subzones의 개수임.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 개수는,
    하기의 수학식 13에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    NGLOBAL _ HOPPING=round(NHARQ x NDRCH/(NFFT-NGUARD))
    여기서, 상기 NHARQ 는 HARQ 을 사용하는 인터레이스 개수, 상기 NFFT 는 FFT 의 사용으로 인한 톤의 개수, 상기 NGUARD 는 GUARD 로 사용하는 톤의 개수임.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 14에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    Floor(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  14. 제 13항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 14에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 15에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    roundup(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  16. 제 15항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 15에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  17. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수신한 F-SDCCH에서 DRCH의 채널 정보를 추출하는 과정;
    상기 추출된 DRCH의 채널 정보로부터 DRCH의 개수 정보를 계산하는 과정;
    상기 계산된 DRCH의 개수 정보를 이용하여 역방향 채널에서 사용할 글로벌 호핑용 슬롯 개수를 계산하는 과정;
    상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯 개수를 이용하여 상기 글로벌 호핑용 슬롯 위치 및 로컬 호핑용 슬롯 위치를 계산하는 과정; 및
    상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 글로벌 호핑용 슬롯 및 로컬 호핑용 슬롯을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정;을 포함하는 직교 주파 수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 DRCH의 채널 정보는,
    하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 DRCH의 개수는,
    하기의 수학식 16에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법
    NDRCH= NumDRCHSubzones x NSUBZONE , MAX
    여기서, 상기 NSUBZONE , MAX 는 하나의 Subzone에 존재하는 채널의 개수, 상기 NumDRCHSubzones 는 DRCH 를 가지고 있는 Subzones의 개수임.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 개수는,
    하기의 수학식 17에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    NGLOBAL _ HOPPING=round(NHARQ x NDRCH/(NFFT-NGUARD))
    여기서, 상기 NHARQ 는 HARQ 을 사용하는 인터레이스 개수, 상기 NFFT 는 FFT 의 사용으로 인한 톤의 개수, 상기 NGUARD 는 GUARD 로 사용하는 톤의 개수임.
  21. 제 18항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 18에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    Floor(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  22. 제 21항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 18에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  23. 제 18항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 19에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
    roundup(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  24. 제 23항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 19에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  25. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 방법에 있어서,
    시스템 정보로부터 DRCH의 채널 정보를 추출하는 과정;
    상기 추출된 DRCH의 채널 정보로부터 DRCH의 개수 정보를 계산하는 과정;
    상기 계산된 DRCH의 개수 정보로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 개수 정보를 계산하는 과정;
    상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯 개수로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 위치 정보 및 로컬 호핑용 슬롯 개수 정보를 계산하는 과정; 및
    상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 각 슬롯에 사용된 주파수 도약방법에 대응하여 역방향 채널을 추출하는 과정;을 포함하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 방법.
  26. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 장치에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 F-SBCCH를 수신하는 F-SBCCH수신기;
    상기 수신한 F-SBCCH로부터 DRCH 채널 정보를 추출하는 다중화 정보 생성기;
    상기 추출된 DRCH 채널 정보를 이용하여 DRCH 개수 정보를 계산하고, 상기 계산된 DRCH 개수 정보를 이용하여 글로벌 호핑용 슬롯의 개수를 계산하여, 상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯의 개수를 이용하여 상기 글로벌 호핑용 슬롯 위치 및 로컬 호핑용 슬롯 위치를 계산하는 다중화 제어기;
    상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 데이터를 상기 글로벌 호핑용 슬롯 및 상기 로컬 호피용 슬롯에 주파수 도약하여, 상기 글로벌 호핑된 역방향 채널과 상기 로컬 호핑된 역방향 채널을 시간 다중화하는 시간 다중화기 및 주파수 도약 제어기; 및
    상기 시간 다중화된 역방향 채널들을 기지국으로 송신하는 역방향 채널 송신부;를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 DRCH의 채널 정보는,
    하나의 Subzone에 할당된 DRCH의 개수와 DRCH가 할당된 Subzones의 개수 정보임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 DRCH의 개수는,
    하기의 수학식 20에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    NDRCH= NumDRCHSubzones x NSUBZONE , MAX
    여기서, 상기 NSUBZONE , MAX 는 하나의 Subzone에 존재하는 채널의 개수, 상기 NumDRCHSubzones 는 DRCH 를 가지고 있는 Subzones의 개수임.
  29. 제 27항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 개수는,
    하기의 수학식 21에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    NGLOBAL _ HOPPING=round(NHARQ x NDRCH/(NFFT-NGUARD))
    여기서, 상기 NHARQ 는 HARQ 을 사용하는 인터레이스 개수, 상기 NFFT 는 FFT 의 사용으로 인한 톤의 개수, 상기 NGUARD 는 GUARD 로 사용하는 톤의 개수임.
  30. 제 27항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 22에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    Floor(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  31. 제 30항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 22에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  32. 제 27항에 있어서, 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치는,
    하기의 수학식 23에 의해 계산됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
    roundup(k x NHARQ/ NGLOBAL _ HOPPING), k=0,1,…,NGLOBAL _ HOPPING-1
  33. 제 32항에 있어서, 상기 로컬 호핑용 슬롯의 위치는,
    상기 수학식 23에 의해 계산된 상기 글로벌 호핑용 슬롯의 위치를 제외한 나머지 슬롯의 위치임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
  34. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access : OFDMA) 시스템에서 주파수 도약 다중화 장치에 있어서,
    시스템 정보로부터 DRCH 채널 정보를 추출하는 다중화 정보 생성기;
    역방향 채널을 수신하는 역방향 채널 수신부;
    상기 추출한 DRCH 채널 정보로부터 DRCH 개수 정보를 계산하고, 상기 DRCH 개수 정보로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 개수를 계산하여, 상기 계산된 글로벌 호핑용 슬롯 개수로부터 역방향 채널에 사용된 글로벌 호핑용 슬롯 위치 정보 및 로컬 호핑용 슬롯 개수를 계산하는 역다중화 제어기; 및
    상기 계산된 슬롯 개수 및 슬롯 위치에 따라 각 슬롯에 사용된 주파수 도약방법을 사용하여 역방향 채널을 추출하는 시간 역다중화기 및 주파수 도약분배기;를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 주파수 도약 다중화 장치.
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