KR101079102B1 - Ofdm/ofdma 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 및 채널정보 추정 방법 - Google Patents

Ofdm/ofdma 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 및 채널정보 추정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에서 채널 정보를 피드백하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 있어서 송신측은 수신측에서 채널 정보를 추정하기 위한 신호 영역인 신호 측정 영역을 지시한다. 상기 수신측은 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호에 기초하여 채널 정보를 측정 또는 추정한다. 상기 송신측의 요구에 따라 추정된 채널 정보가상기 송신측으로 피드백된다. 상기 채널 품질 측정 영역은 프리앰블 영역의 일부나 전부 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역의 일부나 전부 또는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역일 수 있다.

Description

OFDM/OFDMA 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 및 채널 정보 추정 방법{METHOD OF TRANSMITTING DATA AND ESTIMATING CHANNEL INFORMATION IN OFDM/OFDMA MOBILE COMMUNICATIONS SYSTEM}
본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에서 채널 정보를 피드백하는 방법에 관한 것이다.
OFDM 또는 OFDMA 방식(이하 'OFDM 방식'이라 함.)은 유무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 최근 활발히 연구되고 있다. OFDM 방식에서는 상호 직교성을 갖는 다수의 반송파를 사용하므로 주파수 이용 효율이 높아지고, 송수신단에서 이러한 다수의 반송파를 변복조하는 과정은 각각 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)와 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행한 것과 같은 결과가 되어 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)와 FFT(Fast Fourier Transform)를 사용하여 고속으로 구현할 수 있다.
OFDM의 원리는 고속의 데이터 스트림을 다수의 저속 데이터 스트림으로 분할하여 다수의 부반송파(subcarrier)를 사용하여 동시에 전송함으로써 심벌 구간 (symbol duration)을 증가시켜 다중 경로 지연 확산(multi-path delay spread)에 의한 시간 영역에서 상대적인 분산(dispersion)을 감소시키는 것이다. OFDM 방식에 의한 데이터의 전송은 전송 심벌 단위로 한다.
OFDM 방식에 있어서의 변복조는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 모든 부반송파에 대해 일괄적으로 처리할 수 있기 때문에 개별 부반송파 각각에 대해 변복조기를 설계할 필요가 없다.
도1은 OFDM 방식 변복조기의 개념적 구성을 도시한 것이다. 도1에 도시된 바와 같이, 직렬로 입력되는 데이터 스트림을 부반송파 수만큼의 병렬 데이터 스트림으로 전환하여 각각의 병렬 데이터 스트림을 역이산 퓨리에 변환한다. 고속의 데이터 처리를 위해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)가 사용된다. 역이산 퓨리에 변환된 데이터는 다시 직렬 데이터로 전환되어 주파수 변환을 거쳐 송신되고, 수신측에서는 신호를 수신하여 역과정을 거쳐 복조한다.
종래 OFDM 무선 통신 시스템은 기지국과 이동단말의 시간 동기 및 주파수 동기를 맞추기 위한 수단으로서 데이터 프레임에 일정한 주기로 삽입된 프리앰블(preamble) 신호를 사용하고 있다.
도2는 종래의 OFDMA 무선 통신 시스템에서의 데이터 프레임의 일례를 도시한 것이다. 도2에서 가로축은 시간 축으로서 심벌 단위로 표시한 것이고, 세로축은 주파수 축으로서 서브채널(subchannel) 단위로 표시한 것이다. 상기 서브채널은 다수의 부반송파의 묶음을 의미한다.
도2에 도시된 것처럼, 프리앰블에는 전체 부반송파가 할당되어 변조되고, 일 정 간격으로 삽입되어 있어서 전체 시간의 기준점이 된다. 기지국과 이동단말이 주고 받는 모든 신호는 프리앰블을 기준으로 삽입되기 때문에 프리앰블의 획득은 데이터를 주고 받기 위한 가장 기초적이면서도 중요한 작업이다. 도2에서, MIMO 미드앰블(midamble)은 데이터 전송을 위해 다수의 안테나를 이용하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 시스템에서 사용되는 데이터 프레임의 중간에 삽입되어 프리앰블과 유사한 기능을 한다.
MIMO 기술은 송신측과 수신측에 각각 다수의 안테나를 사용하여 주파수 효율 및 망 링크 용량의 획기적인 개선을 기대할 수 있는 기술로서 고속 데이터 전송을 요구하는 이동통신 시스템의 주요 기술로 최근 주목받고 있다. 대표적인 MIMO 시스템으로 BLAST(Bell Laboratory Layered Space-Time) 방식이 있으며 송신부의 전송 방식에 따라 V-BLAST(Vertical-BLAST), H-BLAST(Horizontal-BLAST), D-BLAST(Diagonal-BLAST)등으로 나눌 수 있다.
MIMO 시스템에서 송신측이 수신측으로 다수의 안테나를 통하여 데이터를 전송하면, 상기 수신측은 전송된 데이터를 수신하는 한편 각 채널 별 채널 정보를 추정하고, 추정된 채널 정보를 이용하여 가중치(weight)를 구하여 상기 송신측으로 피드백한다. 상기 송신측은 피드백된 가중치를 입력 데이터에 적용함으로써 보다 정확하게 입력 데이터를 상기 수신측으로 전송할 수 있다.
한편, OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템의 종래기술에서 기지국은 이동단말에게 송신할 데이터가 존재할 경우, DL-MAP(Download-MAP)을 통해서 송신할 데이터 영역을 할당한다. 할당된 영역(도2에서 'A' 부분)을 통해서 이동단말은 데이터를 수신하게 되고, 기지국은 이동단말로부터 하향 링크 채널 상태에 대한 측정값을 피드백 받기 위한 영역(도2에서 'B' 부분)을 할당하고 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel)을 지정한다. 다중 송신 안테나를 사용하는 기지국의 경우는 각 안테나 별 채널 품질, 안테나 가중치, 다중 안테나 모드 선택과 퍼뮤테이션(permutation) 선택 등 피드백 받을 정보를 지정한다.
종래기술에 있어서는 상기 수신측이 채널 정보를 추정하기 위해서 여러 가지 기준 신호가 존재할 뿐만 아니라 상기 수신측이 채널 정보를 추정할 수 있도록 일정 영역마다 파일롯(pilot) 신호를 두어, 상기 송신측이 상기 수신측에 데이터를 전송하면 상기 수신측은 자신이 할당받은 데이터 영역의 파일롯을 이용하여 채널 정보를 추정하였다. 상기한 바와 같은 종래기술에서는 채널 정보를 추정할 수 있는 여러 가지 기준 신호, 즉 프리앰블(preamble), 파일롯(pilot), 데이터 서브캐리어(data subcarrier) 등을 제공하고 있을 뿐 어떤 기준신호를 측정하고 어느 영역을 측정하는 지에 관한 정보가 불분명한 문제점이 있다. 다양한 부스팅(boosting) 레벨, 셀의 로딩, 주파수 재사용 인자로 인하여 어떤 기준신호를 측정하느냐에 따라 채널추정 값이 달라질 수 있다. 또한, MIMO를 적용한 시스템인 경우 MIMO 미드앰블(midamble)이 추가되면서 수신측은 자신에게 할당된 데이터 영역뿐만 아니라 미드앰블의 채널 측정도 가능하게 되었지만 종래기술에서는 이 부분에 대해 고려하고 있지 않은 문제점이 있다.
또한, 기지국은 이동단말에게 송신할 데이터를 이동단말의 채널 상태를 고려하지 않고, 단지 할당되지 않은 하향 링크 영역을 통해 우선 송신하기 때문에 채널 상태가 나쁜 경우에 데이터 양(throughput)이 떨어지게 되며, 다시 여러 번의 피드백을 통해서 데이터 영역을(도2에서 'A" 부분) 다시 선택하여 전송해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 송신측에서 하향링크 채널 상태를 측정할 영역을 지시하고, 수신측으로부터 OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에서의 채널 정보를 피드백 받는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 채널 정보 추정을 위한 영역이 가변됨에 따라서 영향을 받을 수 있는 안테나를 적용한 시스템(예를 들어, MIMO 시스템, 적응적 빔형성(Adaptive beamforming) 시스템 등)에 있어서 상황에 따라 유연하게 신호 측정 영역을 지정할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 추정된 채널 정보의 정확도를 높여 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에서의 채널 정보 피드백 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템에서 기지국이 데이터를 전송할 데이터 전송 대역의 채널 상태를 데이터 전송 전에 미리 이동단말로부터 피드백 받아 데이터 전송 여부를 결정함으로써 전송할 데이터의 수신 품질을 높일 수 있는 OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에서의 채널 정보 피드백 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서 송신측은 수신측에서 하향 링크 채널 추정을 위한 신호 측정 영역을 지시한다. 상기 수신측은 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호에 기초하여 채널 정보를 측정 또는 추정한다. 상기 송신측의 요구에 따라 추정된 채널 정보가상기 송신측으로 피드백된다. 상기 채널 품질 측정 영역은 프리앰블 영역의 일부나 전부 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역의 일부나 전부 또는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역일 수 있다. 상기한 바와 같은 기술적 구성에 의해 상기 수신측에 할당된 채널 영역이 없는 경우에도 프리앰블 또는 미드앰블을 상기 신호 측정 영역으로 지시함으로써 상기 수신측에서 채널 정보를 추정하여 상기 송신측으로 피드백 해 줄 수 있다.
본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 채널 정보 피드백 방법은, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서, 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보를 수신측으로 전송하는 단계; 및 상기 지시 정보에 의해 지시되는 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호에 의해 추정된 채널 정보를 상기 수신측으로부터 수신하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 채널 정보 피드백 방법은, OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서, 송신측으로부터 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보를 수신하는 단계; 상기 지시 정보에 의해 지시되는 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호로부터 채널 정보를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 채널 정보를 상기 송신측으로 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 채널 정보 피드백 방법은, OFDM 또는 OFDMA 방식 광대역 무선 접속 시스템에 있어서, 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보 및 피드백 타입을 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information Channel) 지시 정보 요소(IE: Information Element)에 포함시켜 무선단말(MSS: Mobile Subscriber Station)로 전송하는 단계; 및 상기 지시 정보에 의해 지시되는 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호를 기초로 피드백 타입에 따라서 추정된 채널 정보를 상기 무선단말로부터 수신하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 채널 정보 피드백 방법은, OFDM 또는 OFDMA 방식 광대역 무선 접속 시스템에 있어서, 기지국으로부터 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보 및 피드백 타입을 포함하는 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information Channel) 지시 정보 요소(IE: Information Element)를 수신하는 단계; 상기 지시 정보에 의해 지시되는 신호 측정 영역에 포함되는 신호를 기초로 상기 피드백 타입에 따른 채널 정보를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 채널 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 채널 정보 피드백 방법은, OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서, 수신측으로 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 프리앰블 영역 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역을 지시하는 지시 정보를 전송하는 단계; 및 상기 수신측으로부터 상기 지시 정보에 의해 지시되는 프리앰블 영역 또는 미드앰블 영역에 포함되는 신호의 품질에 기초하여 추정된 채널 정보를 수신하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 채널 정보 피드백 방법은, OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서, 송신측으로부터 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 프리앰블 영역 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역을 지시하는 지시 정보를 수신하는 단계; 상기 수신측으로부터 상기 지시 정보에 의해 지시되는 프리앰블 영역 또는 미드앰블 영역에 포함되는 신호에 기초하여 채널 정보를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 채널 정보를 상기 송신측으로 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
도1은 종래기술에 따른 OFDM 또는 OFDMA 방식 변복조기의 개념적 구성도임.
도2는 종래의 OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템에서의 데이터 프레임의 일례를 도시한 것임.
도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템에서의 데이터 프레임의 일례를 도시한 것임.
도4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템에서의 데이터 프레임의 일례를 도시한 것임.
이하에서 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용, 효과 및 다른 특징들이 더욱 명확해 질 수 있을 것이다.
이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명에 따른 기술적 특징들이 OFDM 또는 OFDMA 광대역 무선 접속 시스템(Broadband Wireless Access System)에 적용된 예들이다.
기지국(BS: Base Station)은 이동단말(MSS: Mobile Subscriber Station)로 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보를 전송한다. 도2에 도시된 바와 같이, OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템의 데이터 프레임은 프리앰블 영역, MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역 또는 상기 수신측에 데이터 전송을 위해 할당된 데이터 영역 등의 다수의 영역으로 구분될 수 있다. 상기 지시 정보는 상기 다수의 영역들 중에서 적어도 어느 하나 이상을 상기 신호 측정 영역으로 지시한다. 다시 말해서, 상기 기지국은 상기 이동단말로 신호 품질을 측정할 수 있는 영역으로서 상기 프리앰블, 미드앰블 또는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역 중에서 적어도 어느 하나 이상을 지정할 수 있다.
상기 신호 측정 영역으로서 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역을 지정하는 경우 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역 전체 대역을 상기 신호 측정 영역으로서 지정하는 것도 가능하고, 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역의 전체 대역 중 일부 대역만을 상기 신호 측정 영역으로 지정하는 것도 가능하다. 바람직하게는, 상기 일부 대역은 상기 기지국이 상기 이동단말로 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 부분이다.
상기 기지국이 상기 신호 측정 영역으로서 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역의 일부 대역만을 지정하는 경우 상기 일부 대역의 범위를 지정하기 위한 정보를 추가적으로 상기 이동단말로 전송하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 CQICH(Channel Quality Information CHannel)를 할당하는 정보요소(IE: Information Element)에 상기 지시 정보를 포함시켜 상기 단말에 전송한다. 상기 CQICH는 OFDM 또는 OFDMA 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 이동단말로부터 하향 링크 채널 상태에 대한 측정값을 피드백 받기 위해 할당하는 채널이다. 상기 CQICH는 "Feedback type" 필드가 포함되어 상기 기지국이 상기 이동단말로부터 피드백 받고자 하는 채널 정보 유형을 상기 이동단말에 지시한다.
표1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 정보요소(IE)의 데이터 포맷(format)의 일예이다.
[표 1]
Figure 112007017749908-pct00001
Figure 112007017749908-pct00002
Figure 112007017749908-pct00003
표1은 MIMO 시스템에서 CQICH 할당 IE에 1비트 크기의 'Signal for MIMO estimation' 필드를 추가하여 이동단말이 상기 이동단말에 할당된 데이터 영역의 신호(예를 들어, 파일롯 신호)를 측정할지 또는 MIMO 미드앰블 영역을 측정할지를 지시하는 예이다. 다른 예로서, 상기 CQICH 할당 IE에 1비트 크기의 'Signal for estimation' 필드를 추가하여 상기 이동단말에 할당된 데이터 영역의 신호를 측정 추정할지 또는 프리앰블 영역을 측정할지를 지시하는 것도 가능하다. 또 다른 예로서, 상기 CQICH 할당 IE에 2비트 크기의 'Signal for estimation' 필드를 추가하여 상기 이동단말에 할당된 데이터 영역의 신호를 측정할지, 프리앰블 영역을 측정할 지 또는 미드앰블 영역을 측정할지 지시하는 것도 가능하다.
상기 기지국이 상기 신호 측정 영역으로서 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역의 일부 대역을 지정하는 경우 상기 일부 대역의 범위를 지정하기 위한 정보의 일례로서 표1의 상기 CQICH를 지정하기 위한 IE 포맷에 'Subchannel offset'과 'No.Subchannels' 필드를 추가할 수 있다. 'Subchannel offset' 필드는 상기 기지국이 데이터를 전송할 전송 대역에 해당되는 서브채널들과 같은 프리앰블 또는 미드앰블의 서브채널들 중에서 가장 낮은 서브채널을 지시하는 정보로서, 예를 들면, 상기 가장 낮은 서브채널의 인덱스(index)이다. 'No.Subchannels' 필드는 상기 전송 대역에 해당되는 서브채널들의 개수를 의미한다. 상기 기지국이 상기 신호 측정 영역으로서 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역의 일부 대역을 지정하는 경우에는 상기 일부 대역을 상기 이동단말에 할당된 데이터 전송 영역에 대응하는 프리앰블 또는 미드앰블 영역으로 하는 것이 바람직하다. 도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 OFDM 또는 OFDMA 무선 통신 시스템에서의 데이터 프레임의 일례를 도시한 것으로서, 이동단말에 할당된 데이터 전송 영역(도3에서 'A' 부분)에 대응하는 미드앰블 영역(도3에서 'B'부분)을 상기 일부 대역으로 지정하는 예이다.
상기 기지국이 상기 단말로 상기 지시 정보를 전송하는 방법은 상기 CQICH 할당 IE에 포함시켜 전송하는 방법 이외에도 다른 다양한 방법을 고려할 수 있음은 자명하다. 한편, 상기 기지국이 상기 지시 정보를 전송하지 않고 미리 이동단말이 상기 신호 측정 영역을 상기 이동단말에 할당된 데이터 영역, 프리앰블 영역 또는 미드앰블 영역 중에서 어느 하나로 결정해 놓고 필요시에 결정된 영역에서 신호 품 질을 측정하여 채널 정보를 추정하는 것도 가능하다.
상기 지시 정보를 수신한 단말은 상기 지시 정보가 지시하는 상기 신호 측정 영역의 내용에 따라 프리앰블 영역(전체 또는 일부), 미드앰블 영역(전체 또는 일부) 또는 상기 단말에 할당된 데이터 전송 영역에 포함되는 신호를 기초로 하여 상기 기지국에 의해 표1의 'Feedback type'에 의해 요구되는 채널 정보를 추정한다. 예를 들어, 표1에서 'Feedback type' 필드가 '000'으로 지시가 되면 상기 'Signal for estimation' 필드에 의해 지시되는 신호 측정 영역의 채널 측정값(channel measurement)인 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 계산하여 지정된 CQICH 영역에 피드백 하게 되며, 'Feedback type' 필드가 '010' 인 경우는 지시한 신호 측정 영역의 채널 추정 값인 신호의 진폭 및 위상을 메트릭스 형태로 피드백한다. 또한, MIMO 시스템의 경우는 상기 'Feedback type'이 '001' 일 때 프리앰블 또는 미드앰블 영역을 측정하여 각각의 안테나의 가중치를 구하여 피드백하게 된다. 상기한 바와 같은 피드백 타입은 예시적인 것으로서 상기에서 열거된 것들 이외의 피드백 타입을 상기 기지국의 요구에 따라 상기 이동단말에서 측정 또는 추정하여 상기 기지국으로 피드백 할 수 있다.
상기 기지국이 상기 이동단말로부터 CINR을 피드백 받은 경우에는 상기 CINR 값에 따라 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 정할 수 있다. 상기 MCS 레벨에 따라 상기 이동단말에 전송되는 데이터의 양이 결정될 수 있다.
상기한 바와 같은 실시예에 따라서 채널 정보 추정을 위한 영역을 상황에 따라 유연하게 가변시킬 수 있기 때문에 채널 추정을 위한 영역이 변경됨에 따라서 영향을 받을 수 있는 안테나를 적용한 시스템(예를 들어, MIMO 시스템, 적응적 빔형성(Adaptive beamforming) 시스템 등)에 효과적으로 적응 가능하다.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기 단말이 상기 단말에 할당된 데이터 영역의 파일롯 신호, 상기 프리앰블 영역 및 상기 미드앰블 영역에 포함된 신호 품질 측정값들 중 적어도 둘 이상의 조합에 의해 채널 정보를 추정하는 방법을 고려할 수 있다. 즉, 상기 단말이 상기 단말에 할당된 데이터 영역의 파일롯 신호, 상기 프리앰브 및 상기 미드앰블 영역의 신호의 특징을 모두 측정한 후 그 값과 미리 알고 있는 파일롯 신호, 상기 프리앰블 및 상기 미드앰블 영역의 신호의 특징값과의 비교 결과를 조합하여 채널 정보를 추정하는 것이다.
도4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 OFDM 광대역 무선 접속 시스템에서의 데이터 프레임의 일례를 도시한 것이다. 도4를 참조하면, 기지국은 이동단말에게 전송할 데이터가 있을 경우, 데이터 전송 전에 미리 상기 이동단말에게 할당할 데이터 전송 대역의 채널 상태를 파악하기 위해서 상기 이동단말에게 상기 할당할 전송 대역을 지시하는 지시 정보를 전송한다.
상기 이동단말에게 할당할 전송 대역을 지시하는 지시 정보는 CQICH 할당 IE에 포함시켜 상기 이동단말로 전송할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 CQICH 할당 IE에 상기 이동단말에게 할당할 전송 대역에 해당하는 서브채널(subchannel) 영역에 대응하는 프리앰블 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블의 서브채널(도4에서 'A' 부분) 영역을 지시하는 지시 정보를 포함시켜 상기 이동단말로 전송하는 것이다. 표2는 상기 CQICH 할당 IE의 포맷(format)의 일례이다.
[표 2]
Figure 112007017749908-pct00004
Figure 112007017749908-pct00005
전술한 바와 같이, 기지국은 이동단말로부터 지정된 영역의 하향 링크 채널 상태에 대한 측정값을 피드백 받기 위해서 상기 IE를 통해서 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information CHannel)을 지정한다. 본 실시예에서, 상기 기지국이 데이터 전송 전에 미리 데이터를 전송하려고 하는 데이터 전송 대역에 대응하는 프리앰블 또는 미드앰블 영역을 상기 이동단말로 알려주면, 상기 이동단말은 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역에 포함되는 신호 품질의 측정에 의해 채널의 상태를 측정하여 기지국으로 피드백 해 준다.
상기 기지국이 상기 데이터 전송 대역을 상기 이동단말로 알려주기 위해, 표2에서는 상기 CQICH를 지정하기 위한 IE 포맷에 'Subchannel offset'과 'No.Subchannels' 필드를 추가하였다.'Subchannel offset' 필드는 상기 기지국이 데이터를 전송할 전송 대역에 해당되는 서브채널들과 같은 프리앰블 또는 미드앰블의 서브채널들 중에서 가장 낮은 서브채널을 지시하는 정보로서, 일례로서, 상기 가장 낮은 서브채널의 인덱스(index)일 수 있다. 'No.Subchannels' 필드는 상기 전송 대역에 해당되는 서브채널들의 개수를 의미한다. 상기 'Subchannel offset'과 'No.Subchannels' 필드에 의해 상기 기지국은 데이터를 전송할 전송 대역에 해당하는 서브채널들과 같은 프리앰블 또는 미드앰블의 서브채널들을 지정할 수 있다. 다만, 상기 기지국이 데이터를 전송할 전송 대역을 상기 이동단말로 알려주는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 이동단말은 프리앰블(preamble) 또는 미드앰블(midamble)을 통해서 데이터가 전송될 전송 대역의 채널 상태를 측정하고 상기 기지국에게 피드백 해준다. 상기 표2에서 'Feedback type' 필드에 포함된 항목이 이동단말로부터 기지국으로 피드백되는 값들이다. 기지국은 피드백 받은 값에 따라서 상기 데이터 전송 대역으로 데이터를 전송할지를 결정한다. 예를 들어, 상기 기지국이 피드백 받은 값이 이전에 이동단말로부터 받은 채널 정보와 비교하여 더 나은 경우 다음 프레임의 데이터 전송 영역(도4에서 'A" 부분)에 적용하여 전송하고, 더 나쁜 경우에는 다른 데이터 전송 대역을 할당하고 동일한 과정을 거쳐 데이터 전송 대역을 결정 한다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 OFDM 또는 OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 시스템 등과 같은 무선 이동 통신 시스템에 적용 가능하다.

Claims (41)

  1. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식 무선 통신 시스템에 있어서,
    데이터 프레임(data frame) 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보를 수신측으로 전송하는 단계; 및
    상기 지시 정보에 의해 지시되는 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호에 의해 추정된 채널 정보를 상기 수신측으로부터 수신하는 단계를 포함하는 채널 정보 피드백 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블(preamble) 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지시 정보는 MIMO(Multi-Input Multi Output) 시스템에서 미드앰블(midamble) 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지시 정보는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역, MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역 및 상기 수신측에 할당된 데이터 영역 중 적어도 둘 이상의 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 송신측으로부터 전송되는 피드백 타입에 따른 채널 정보인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지시 정보 및 상기 피드백 타입은 CQICH(Channel Quality Information CHannel)의 IE(Information Element)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역에 속하는 신호의 CINR(Carrier to Interference and Noise ratio)인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역에 속하는 파일롯 신호로부터 추정된 채널 정보인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 채널 정보는 MIMO 시스템에서 상기 채널 정보로부터 산출된 가중치(weight)인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역의 일부를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역 전체를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 지시 정보는 미드앰블 영역의 일부를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 지시 정보는 미드앰블 영역 전체를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  15. 제11항 또는 제13항에 있어서,
    상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역의 일부는 상기 수신측으로 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 프리앰블 또는 미드앰블 영역인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  16. OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서,
    송신측으로부터 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보를 수신하는 단계;
    상기 지시 정보에 의해 지시되는 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호로부터 채널 정보를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 채널 정보를 상기 송신측으로 전송하는 단계를 포함하는 채널 정보 피드백 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 지시 정보는 MIMO 시스템에서 미드앰블 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 지시 정보는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역, MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역 및 상기 수신측에 할당된 데이터 영역 중 적어도 둘 이상의 영역을 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 송신측으로부터 전송되는 피드백 타입에 따른 채널 정보인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 지시 정보 및 상기 피드백 타입은 CQICH 할당 IE에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  23. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역에 속하는 신호의 CINR(Carrier to Interference and Noise ratio)인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 신호 품질과 관련된 정보는 상기 수신측에 할당된 데이터 영역에 속하는 파일롯 신호로부터 추정된 채널 정보인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 채널 정보는 MIMO 시스템에서 상기 채널 정보로부터 산출된 채널별 가중치(weight)인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역의 일부를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  27. 제17항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역 전체를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  28. 제18항에 있어서,
    상기 지시 정보는 미드앰블 영역의 일부를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  29. 제18항에 있어서,
    상기 지시 정보는 미드앰블 영역 전체를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  30. 제26항 또는 제28항에 있어서,
    상기 프리앰블 또는 미드앰블 영역의 일부는 상기 수신측으로 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 프리앰블 또는 미드앰블 영역인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  31. OFDM 또는 OFDMA 방식 광대역 무선 접속 시스템에 있어서,
    데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보 및 피드백 타입을 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information Channel) 지시 정보 요소(IE: Information Element)에 포함시켜 무선단말(MSS: Mobile Subscriber Station)로 전송하는 단계; 및
    상기 지시 정보에 의해 지시되는 상기 신호 측정 영역에 포함되는 신호를 기초로 피드백 타입에 따라서 추정된 채널 정보를 상기 무선단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 채널 정보 피드백 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들은 프리앰블 영역 및 상기 무선단말에 할당된 데이터 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  33. OFDM 또는 OFDMA 방식 광대역 무선 접속 시스템의 단말(MSS)에서의 채널 정보 피드백 방법에 있어서,
    기지국으로부터 데이터 프레임 내의 적어도 둘 이상의 영역들 중에서 적어도 하나 이상의 영역을 신호 측정 영역으로 지시하는 지시 정보 및 피드백 타입을 포함하는 채널 품질 정보 채널(CQICH: Channel Quality Information Channel) 지시 정보 요소(IE: Information Element)를 수신하는 단계;
    상기 지시 정보에 의해 지시되는 신호 측정 영역에 포함되는 신호를 기초로 상기 피드백 타입에 따른 채널 정보를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 채널 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 채널 정보 피드백 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 지시 정보는 프리앰블 영역 및 상기 무선단말에 할당된 데이터 영역 중 어느 하나를 상기 신호 측정 영역으로 지시하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  35. OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서,
    수신측으로 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 프리앰블 영역 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역을 지시하는 지시 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 수신측으로부터 상기 지시 정보에 의해 지시되는 프리앰블 영역 또는 미드앰블 영역에 포함되는 신호의 품질에 기초하여 추정된 채널 정보를 수신하는 단계를 포함하는 채널 정보 피드백 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 수신된 채널 정보에 따라 상기 채널 대역으로 데이터를 전송할지 또는 다른 채널 대역을 할당할지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 지시 정보는 서브채널 옵셋(subchannel offset) 및 서브채널의 개수에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 지시 정보는 CQICH 할당 IE에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  39. OFDM 또는 OFDMA 방식 무선 통신 시스템에 있어서,
    송신측으로부터 데이터를 전송할 채널 대역에 대응하는 프리앰블 영역 또는 MIMO 시스템에서의 미드앰블 영역을 지시하는 지시 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신측으로부터 상기 지시 정보에 의해 지시되는 프리앰블 영역 또는 미드앰블 영역에 포함되는 신호에 기초하여 채널 정보를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 채널 정보를 상기 송신측으로 전송하는 단계를 포함하는 채널 정보 피드백 방법.
  40. 제40항에 있어서,
    상기 지시 정보는 서브채널 옵셋 및 서브채널의 개수에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 지시 정보는 CQICH 할당 IE에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
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