KR101222998B1 - 송신장치 및 송신방법 - Google Patents

Abstract

송신장치는, 1 이상의 캐리어 주파수를 포함하는 주파수 블록을 하나 이상 이용하여, 보다 좋은 채널 상태의 통신 상대에게 우선적으로 데이터채널을 송신한다. 송신장치는, 복수의 통신 상대 각각에 대해 주파수 블록마다 채널 상태를 평가하고, 상기 복수의 통신 상대 중에서 1 이상의 통신 상대를 선택하는 선택수단과, 평가된 채널 상태에 따라 적어도 변조방법을 결정하는 결정수단과, 선택된 통신 상대가 데이터를 수신하는데 이용가능한 1 이상의 주파수 블록 및 결정된 변조방법을 나타내는 제어채널을 작성하는 수단과, 상기 제어채널 및 상기 변조방법으로 변조된 데이터채널을 상기 선택된 통신 상대에게 송신하는 송신수단을 구비한다.

주파수 블록, 채널 상태, 변조 방법

Description

송신장치 및 송신방법{TRANSMITTING APPARATUS AND TRANSMITTING METHOD}

본 발명은 무선통신 기술분야에 관한 것으로, 특히 하향링크에서 패킷 스케줄링을 수행하는 통신시스템에 사용되는 송신장치 및 송신방법에 관한 것이다.

IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)으로 대표되는 제3세대 통신 방식에서는 하향링크에서 5MHz의 주파수대역을 이용하여 2Mbps 이상의 정보 전송 레이트를 실현하고 있다. IMT-2000에서는 싱글 캐리어 방식의 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA: Wideband-CDMA) 방식이 채용되고 있다. 또한, 고속 하향 링크 패킷 접속(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access)은, 적응 변복조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and channel Coding) 방식, MAC 레이어(layer)에서의 패킷의 자동 재송 요구(ARQ:Automatic Repeat Request) 방식, 고속 패킷 스케줄링(fast packet scheduling) 등을 채용함으로써, 전송 레이트(transmission rate)의 고속화와 고품질화를 도모하고 있다. AMC에 대해서는 예를 들면 비특허문헌 1에 기재되어 있다. 또, ARQ에 대해서는 예를 들면 비특허문헌 2에 기재되어 있다.

도 1은 AMC 방식을 설명하기 위한 개념도이다. 일반적으로, 기지국으로부터의 송신전력이 일정하다고 하면, 기지국(10)(base station)에 가까운 단 말(11)(terminal)은 기지국(10)으로부터 먼 단말(12)보다도 큰 전력으로 신호를 수신할 수 있음이 예상된다. 따라서, 단말(11)에 대한 채널 상태가 좋다는 것이 추정되므로, 변조다치수(變調多値數) 및 부호화율(coding rate)에 큰 값이 채용된다. 이에 대해, 단말(12)은 단말(11)보다도 작은 전력으로 신호를 수신할 수밖에 없다. 따라서, 단말(12)에 대한 채널 상태는 좋지 않다는 것이 예상되므로, 변조다치수 및 부호화율에 작은 값이 채용된다.

도 2는 변조방식(변조다치수)과 채널 부호화율의 조합 예를 나타낸다. 도표 중에서 맨 오른쪽 열은, 변조방식(M)이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)방식이고 채널 부호화율(R)이 1/3일 때의 비트 레이트를 1로 한 경우의 상대적인 비트 레이트를 나타낸다. 예를 들면, M=QPSK, R=1/2이면, 1.5배의 비트 레이트가 얻어진다. 일반적으로, 비트 레이트가 커지면 수신한 신호의 신뢰도는 낮아지는 경향이 있다. 채널 상태를 나타내는 양과, 변조방식 및 부호화율과의 조합(MCS 번호)은, 도시된 바와 같이 테이블로 미리 정해져 있으며, 채널 상태에 따라 적절한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 번호가 적절히 선택된다. 도시된 예에서는 비트 레이트가 커질수록 큰 MCS 번호가 되도록 번호가 붙여져 있다. 채널 상태를 나타내는 양은 일반적으로는 채널 상태 정보(CQI: Channel Quality Indicator)로서 관리된다. 채널 상태 정보 CQI는, 예를 들면 희망신호와 비 희망신호의 전력비로 표현되어도 좋으며, 전형적으로는 수신신호의 SIR(Signal to Interference power Ratio)이나 SINR 등으로 표현되어도 좋다.

도 3은 ARQ(더 정확하게는 하이브리드 ARQ) 방식을 설명하기 위한 개념도이 다. 하이브리드 ARQ 방식은, 오류 검출(CRC: Cyclic Redundancy Check) 결과에 따라 패킷의 재송을 요구하는 ARQ방식과, 오류 정정을 수행하는 오류 정정 부호화(또는 채널 부호화라고도 함) 방식과의 조합에 의한 기술이다. 도시된 바와 같이, 송신 데이터 계열에 CRC 비트가 부가되고(S1), 그것은 오류 정정 부호화(S2)된 후에 송신된다. 이 신호가 수신되면 오류 정정 복호화(채널 복호라고도 함)가 수행되고(S3), 오류 검출이 수행된다(S4). 오류가 검출되면 그 패킷의 재송이 송신측에 요구된다(S5). 도 4에 나타낸 바와 같이, 재송을 어떻게 수행하는지에 대해서는 몇 가지 방법이 있다.

도 4(a)에 도시된 방법에서는 송신측으로부터 수신측에 패킷 P1이 송신되고, 수신측에서 오류가 검출되면, 패킷 P1은 파기되며 재송이 요구된다. 재송 요구에 따라 송신측은 패킷 P1과 동일한 내용의 패킷(P2로 나타냄)을 재송한다.

도 4(b)에 도시된 방법에서는 송신측으로부터 수신측에 패킷 P1이 송신되고, 수신측에서 오류가 검출되어도, 패킷 P1은 파기되지 않고 유지된다. 재송 요구에 따라 송신측은 패킷 P1과 동일한 내용의 패킷(P2로 나타냄)을 재송한다. 수신측은 이전에 수신한 패킷과 이번에 수신한 패킷을 합성하여 패킷 P3를 생성한다. 패킷 P3는 패킷 P1의 내용이 2배의 전력으로 송신된 것에 상당하므로 복조 정밀도(demodulation accuracy)가 향상한다.

도 4(c)에 도시된 방법에서도 송신측으로부터 수신측에 패킷 P1이 송신되고, 수신측에서 오류가 검출되어도, 패킷 P1은 파기되지 않고 유지된다. 재송 요구에 따라 송신측은 패킷 P1에 어떤 연산을 실시함으로써 도출되는 리던던시 데이 터(redundancy data)를 패킷 P2로서 송신한다. 예를 들어, 패킷 P1을 부호화함으로써 P1, P1', P1'', ...과 같은 복수의 계열이 도출된다고 하자. 어떠한 계열이 도출될지는, '펑크추어 패턴(puncture pattern)'으로서 사전에 정해져 있으며, 사용되는 부호화의 알고리즘에 따라 다르다. 도시된 예에서 송신측은 재송 요구를 수신하면 P1'을 패킷 P2로서 송신한다. 수신측은 이전에 수신한 패킷과 이번에 수신한 패킷을 합성하여 패킷 P3를 생성한다. 패킷 P3에서는 리던던시(redundancy)가 증가하였으므로 복조 정밀도는 보다 확실한 것이 된다. 예를 들어, 패킷 P1의 부호화율이 1/2이었다면, 패킷 P3의 부호화율은 1/4이 되므로, 보다 신뢰도(reliability)가 높아진다. 단, 부호화 알고리즘이 무엇이며, 어떠한 리던던시 데이터가 송신되는지(펑크추어 패턴) 등의 정보를 수신측이 미리 알고 있을 것이 요구된다.

고속 패킷 스케줄링 방식은, 하향링크에서의 주파수 이용효율을 높이고자 하는 기술이다. 이동통신 환경에서는 이동국(유저) 및 기지국 간의 채널 상태가 시간과 함께 변화한다. 이 경우, 채널 상태가 나쁜 유저에게 많은 데이터를 송신하려고 해도 스루풋(throughput)을 향상시키는 것이 곤란한 반면, 채널 상태가 좋은 유저에 대해서는 스루풋을 높일 수 있다. 이러한 관점에서, 채널 상태의 좋고 나쁨을 유저마다 판별하고, 채널 상태가 좋은 유저에게 우선적으로 공유 데이터 패킷(shared data packet)을 할당함으로써, 주파수의 이용효율을 높일 수 있다.

도 5는 고속 패킷 스케줄링 방식을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 각 타임 슬롯(time slot)에서 채널 상태(channel condition)가 좋은 유저(SINR이 큰 값에 관련된 유저)에게 공유 데이터 패킷이 할당된다. 또한, 도 6 에 도시된 바와 같이, 공유 데이터 패킷의 할당에 있어서, 복수의 부호를 이용하고, 1개의 타임슬롯(프레임) 내에서 수신처가 다른 유저인 데이터가 다중화되어도 좋다. 도시된 예에서는, 부호 #1~#8이 이용되고, 5개의 프레임 중 제3 프레임에서, 유저 #1과 유저 #2에 대한 2종류의 데이터가 다중화되어 있다.

비특허문헌 1: T.Ue,S.Aampei,N.Morinaga and K.Hamaguchi,"Symbol Rate and Modulation Level-Controlled Adaptive Modulation/TDMA/TDD System for High-Bit-Rate Wireless Data Transmission",IEEE Trans.VT,pp.1134-1147,vol.47,No.4, Nov.1998

비특허문헌 2: S.Lin,Costello,Jr.and M.Miller,"Automatic-Repeat-Request Error Control Schemes",IEEE Communication Magazine,vol.12,No.12,pp.5-17,Dec.1984

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

이러한 종류의 기술분야에서는 무선전송의 보다 나은 고속화 및 대용량화가 요구되고 있으며, 장래 시스템에서는 현재 시스템에서 사용되고 있는 것보다도 더 넓은 주파수 대역을 이용할 필요가 있다. 그러나, 무선전송에 사용되는 주파수대역이 넓어지면, 멀티패스 페이딩(multipath fading)에 기인하는 주파수 선택성 페이딩의 영향도 커지게 된다. 도 19는, 주파수 선택성 페이딩의 영향을 받은 신호의 수신 레벨을 모식적으로 나타낸다. 도 19(A)에 도시된 바와 같이, 무선전송에 사용되는 주파수대역이 비교적 협대역(narrow frequency)이면 그 대역 내에서의 수신 레벨은 일정한 것으로 취급할 수 있다. 그러나, 도 19(B)에 도시된 바와 같이, 그것이 광대역(wider frequency)이 되면 수신 레벨의 주파수 의존성이 현저해진다. 따라서 전(全) 무선대역을 복수의 주파수 블록으로 분할하고, 각각의 주파수 블록 단위에서, 적응 변복조 부호화, ARQ, 패킷 스케줄링을 적용하는 것이 고속 및 대용량화에 유효할지도 모른다. 그러나 그러한 제어가 모두 최소 데이터 단위로 수행될 경우에는, 많은 제어신호가 필요해지고 데이터 전송 효율을 오히려 악화시켜 버릴 것도 우려된다.

본 발명의 과제는 보다 좋은 채널 상태의 통신 상대에게 우선적으로 데이터 전송을 수행하는 통신시스템에 있어서, 주파수 이용효율을 향상시키기 위해서 필요한 제어신호를 효율적으로 전송하는 송신장치 및 송신방법을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에서는 1 이상의 캐리어 주파수를 포함하는 주파수 블록을 1개 이상 이용하여, 보다 좋은 채널 상태의 통신 상대에게 우선적으로 데이터를 송신하는 송신장치가 사용된다. 송신장치는, 복수의 통신상대 각각에 대해 주파수 블록마다 채널 상태를 평가하고, 상기 복수의 통신상대 중에서 1 이상의 통신상대를 선택하는 선택수단과, 평가된 채널 상태에 따라 적어도 변조방법을 결정하는 결정수단과, 선택된 통신상대가 데이터를 수신하는데 이용가능한 1 이상의 주파수 블록 및 결정된 변조방법을 나타내는 제어채널을 작성하는 수단과, 상기 제어채널 및 상기 변조방법으로 변조된 데이터채널을 상기 선택된 통신 상대에게 송신하는 송신수단을 구비한다.

발명의 효과

본 발명에 따르면, 보다 좋은 채널 상태의 통신 상대에게 우선적으로 데이터 전송을 수행하는 통신시스템에 있어서, 주파수의 이용효율을 더 향상시킬 수 있다.

도 1은, AMC 방식을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는, 변조방식 및 채널 부호화율의 조합 예를 나타내는 도이다.

도 3은, 하이브리드 ARQ 방식을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4는, 재송 방식의 구체적인 예를 나타내는 도이다.

도 5는, 시간과 함께 변화하는 수신품질을 나타내는 도이다.

도 6은, 복수의 유저가 코드 다중되는 상태를 나타내는 도이다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기의 블록도이다.

도 8은, 무선 리소스 할당부에서 시간 다중이 수행되는 상태를 나타내는 도이다.

도 9는, 무선 리소스 할당부에서 주파수 다중이 수행되는 상태를 나타내는 도이다.

도 10은, 무선 리소스 할당부에서 부호 다중이 수행되는 상태를 나타내는 도이다.

도 11은, 복수의 주파수 블록을 이용하여 무선 리소스를 할당하는 상태를 나타내는 도이다.

도 12a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 송신 순서를 나타내는 도이다.

도 12b는, 송신 순서를 보다 상세히 설명하기 위한 흐름도(1)이다.

도 12c는, 송신 순서를 보다 상세히 설명하기 위한 흐름도(2)이다.

도 12d는, 송신 순서를 보다 상세히 설명하기 위한 흐름도(3)이다.

도 13은, 제어정보의 내용을 열거한 도표이다.

도 14는, 하향링크의 물리채널에서 제어정보와 그 이외의 정보를 맵핑하는 몇개의 예를 나타내는 도이다.

도 15a는, 하향링크의 물리채널에서 제어정보를 주파수 블록마다 맵핑하는 예를 나타내는 도이다.

도 15b는, 국부적 주파수 다중(localized FDM)의 일 예를 나타내는 도이다.

도 15c는, 분산 주파수 다중(distributed FDM)의 일 예를 나타내는 도이다.

도 16은, 제어정보에 오류 검출 부호화를 실시하는 상태를 나타내는 도이다.

도 17은, 제어정보에 오류 정정 부호화를 실시하는 상태를 나타내는 도이다.

도 18은, 다양한 전송방법을 비교하는 도표를 나타낸다.

도 19는, 주파수 선택성 페이딩의 상태를 모식적으로 나타내는 도이다.

도 20은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(1)이다.

도 21은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(1)'이다.

도 22는, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(2)이다.

도 23은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(2)'이다.

도 24는, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(2)''이다.

도 25는, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(3)이다.

도 26은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(1)이다.

도 27은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(2)이다.

도 28은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(3)이다.

도 29는, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(1)이다.

도 30은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(2)이다.

도 31은, 주요한 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(3)이다.

도 32는, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기의 블록도이다.

도 33은, 변조방식 및 송신전력의 대응관계를 예시하는 도이다.

도 34는, MCS 번호 및 송신전력의 대응관계를 예시하는 도이다.

도 35a는, 종래의 AMC 제어가 수행되는 경우의 각 리소스 블록에 대한 송신전력을 나타내는 도이다.

도 35b는, 본 실시예에 따라 AMC 제어 및 송신전력 제어가 수행되는 경우의 각 리소스 블록에 대한 송신전력을 나타내는 도이다.

도 36은, MCS 1,2,3에 대해 달성가능한 스루풋 및 신호잡음비의 관계를 모식적으로 나타내는 도이다.

도 37은, 리소스 블록의 모식적인 할당 예를 나타내는 도이다.

도 38은, 각 리소스 블록에 대한 송신전력 예를 나타내는 도이다.

도 39는, 각 리소스 블록에 대한 다른 송신전력 예를 나타내는 도이다.

부호의 설명

10 기지국

11, 12 단말

702 무선 리소스 할당부

704 고속 역 푸리에 변환부

706 가드 인터벌(guard interval) 삽입부

720 공통 제어 채널 처리부

740 공유 제어 채널 처리부

760 공유 데이터 채널 처리부

761 패킷 스케줄링부

722, 742, 762 채널 부호화부

724, 744, 764 데이터 변조부

726, 746, 747, 766 확산부

745 제어정보 분할부

768 전력제어부

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

본 발명의 일 실시형태에서는, 복수의 통신상대 각각에 대해 주파수 블록마다 채널상태가 평가되고, 평가결과에 기초하여 1 이상의 통신상대가 선택되고, 평가된 채널 상태에 따라 적어도 변조방법이 결정되고, 선택된 통신상대가 데이터를 수신하는데 이용가능한 1 이상의 주파수 블록과, 결정된 변조방법을 나타내는 제어 채널이 작성되고, 상기 제어채널 및 상기 변조방법으로 변조된 데이터채널이 상기 선택된 통신 상대에게 송신된다. 적은 비트수로 특정할 수 있는 변조방법은 데이터 전송 효율에 상당히 크게 영향을 미치므로, 광범위한 주파수대역을 이용하면서 패킷 스케줄링 및 AMC의 제어를 수행하는 통신시스템에서, 제어정보를 이동국에 효율적으로 전송하고, 주파수의 이용효율을 더 향상시킬 수 있다.

주파수 블록(frequency block)마다의 채널 상태에 따라 채널 부호화율도 결정되어도 좋다. 또, 그 변조방법으로 변조되고 또한 그 채널 부호화율로 부호화된 데이터 채널과 제어채널이 송신되어도 좋다. 채널 부호화율은 주파수 블록마다 결정된다. 이에 따라, 주파수 블록마다 적응 변조 부호화를 수행할 수 있다.

채널 부호화율은 제어의 간이화를 도모하는 관점에서는, 복수의 주파수 블록에 대해 동일한 값으로 설정되어도 좋다. 채널 부호화율은 데이터의 전송효율 등에 대해 변조다치수 만큼은 크게 영향을 미치지 않기 때문이다.

통신상대로부터 데이터의 재송 요구를 수신하는 수단이 송신장치에 구비되고, 재송 요구에 따라, 송신수단이 데이터를 재송해도 좋다. 재송 요구에 따른 데이터의 재송은 주파수 블록마다 수행되어도 좋다. 이에 따라, 재송 제어를 주파수 블록마다 수행할 수 있다.

하이브리드 ARQ를 수행하기 위해, 제어채널을 오류 정정 부호화하는 오류 정정 부호화 수단이, 송신장치에 구비되어도 좋다. 오류 정정 부호화 수단은, 오류의 발생을 적게 하는 관점에서는, 제어채널을 주파수 블록마다 오류 정정 부호화하여도 좋다. 또, 제어채널 중, 물리 레이어의 제어정보와 물리 레이어보다 상위레이어 의 제어정보가 각각 오류 정정 부호화되어도 좋다.

통신상대가 잘못해서 부적절한 처리를 수행해버리는 등의 문제에 대처하는 관점에서는, 송신수단으로부터 송신하는 데이터에, 제어정보에 대한 오류 검출 부호가 포함되어도 좋다. 물리 레이어 및 물리 레이어보다 상위레이어에 대한 2종류의 제어정보에 오류 검출 부호가 각각 부가되어도 좋다.

실시예 1

이하의 실시예에서는, 하향링크에 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하는 시스템이 설명되지만, 다른 멀티캐리어 방식의 시스템에 본 발명이 적용되어도 좋다. 하향링크의 광범위한 주파수대역은, 복수의 주파수 블록으로 나뉘어 사용된다. 일반적으로, 1개의 주파수 블록은 1 이상의 캐리어 주파수를 포함하지만, 본 실시예에서는 주파수 블록 각각에 복수의 서브 캐리어가 포함되는 것으로 한다. 또한, 이와 같은 주파수 블록은 리소스 블록 또는 청크(chunk)라고도 불린다. 주파수 블록 또는 청크는, 무선 리소스를 할당하는 단위로 사용되어도 좋다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기(700)를 나타낸다. 송신기(700)는 본 실시예와 같이 전형적으로는 이동통신시스템의 기지국에 마련되지만, 다른 장치에 마련될 수도 있다. 이하 설명에서는, 특별한 언급이 없으면 기지국과 송신기는 동의적으로 사용된다. 송신기(700)의 일부를 나타내는 도 7에는, 공통 제어 채널 처리부(702), 공유 제어 채널 처리부(740), 공유 데이터 채널 처리부(760), 무선 리소스 할당부(702), 역 푸리에 변환부(704), 가드 인터벌(guard interval) 삽입 부(706)가 도시되어 있다.

공통 제어 채널 처리부(720)는, 공통 제어 채널(common control channel)을 송신하기 위한 채널 부호화, 변조, 및 확산을 수행한다. 공통 제어 채널은 기지국의 스크램블 코드(scramble code)와 같은 일정한 정보를 포함한다.

공유 제어 채널 처리부(740)는, 공유 제어 채널(shared control channel)을 송신하기 위한 부호화, 변조, 및 확산을 수행한다. 공유 제어 채널은, 이동국이 공유 데이터 채널을 복조하는데 필요한 스케줄링 정보 등을 포함한다.

공통 제어 채널 처리부(720)는 채널 부호화부(722), 데이터 변조부(724), 확산부(726)를 갖는다. 공유 제어 채널 처리부(740)도 채널 부호화부(742), 데이터 변조부(744), 확산부(746)를 갖는다.

채널 부호화부(722, 742)는 그곳에 입력된 신호를 어떠한 부호화 알고리즘에 따라 부호화하여 출력한다. 채널 부호화부에서는 예를 들면 컨볼루션 부호화(convolution encoding)가 수행되어도 좋다.

데이터 변조부(724, 744)는, 그곳에 입력된 신호를 변조하여 출력한다. 데이터 변조부에서는 예를 들면 QPSK와 같은 변조가 수행되어도 좋다.

확산부(726,746)는 그곳에 입력된 신호를 확산하여 출력한다.

공유 데이터 채널 처리부(760)는, 공유 데이터 채널(송신 데이터)의 채널 부호화, 변조, 및 확산에 더하여, 패킷 스케줄링도 수행한다. 공유 데이터 채널 처리부(760)는 패킷 스케줄링부(761), 채널 부호화부(762), 데이터 변조부(764), 확산부(766)를 갖는다.

패킷 스케줄링부(761)는 1 이상의 이동국에 송신할 데이터를 각각 수신하고, 각 이동국으로부터의 피드백 정보 등에 기초하여, 데이터 전송의 스케줄링을 수행한다. 이동국에 송신할 데이터는, 기지국보다도 상위의 장치 또는 네트워크로부터 수신되고, 이동국마다 송신 버퍼(미도시)에 각각 저장된다. 피드백 정보에는, 이동국에서 측정된 채널 상태 정보(CQI)가 포함되며, 본 실시예에서는 CQI는 SIR로 표현된다. 패킷 스케줄링부(761)는 각 이동국으로부터 보고된 채널 상태 정보(CQI)에 기초하여, 전파로의 상태를 이동국마다 평가하고, 보다 양호한 채널 상태의 이동국을 선택한다. 또한, 후술하는 바와 같이 이동국으로부터의 채널 상태 정보(CQI)는, 주파수 블록(또는 청크)마다 보고된다. 패킷 스케줄링부(761)는 각 이동국으로부터의 채널 상태 정보(CQI)에 기초하여, 하향링크의 데이터 전송에 상응하는 변조방식 및 부호화율의 조합(MCS 번호)을 결정한다. MCS 번호는, 도 2에 도시된 바와 같은 테이블에 따라 결정된다. 또, 패킷 스케줄링부(761)는 피드백 정보에 기초하여, 패킷 재송에 관한 처리도 수행한다. 선택된 이동국, MCS 번호, 재송 제어 정보 등의 정보는, 제어정보로서 출력되고, 제어정보는 공유 제어 채널 처리부(740)에 주어진다. 선택된 이동국에 송신할 데이터는, 송신 데이터로서 채널 부호화부(762)에 주어진다.

채널 부호화부(762)는 그곳에 입력된 신호를 어떠한 부호화 알고리즘에 따라 부호화하여 출력한다. 채널 부호화부에서는 예를 들면 터보 부호화(turbo encoding)가 수행되어도 좋다.

데이터 변조부(764)는 그곳에 입력된 신호를 변조하여 출력한다. 데이터 변 조부에서는 예를 들면 QPSK, 16QAM, 64QAM과 같은 다양한 변조가 수행되어도 좋다.

확산부(766)는 그곳에 입력된 신호를 확산하여 출력한다.

무선 리소스 할당부(702)는 공통 제어 채널, 공유 제어 채널, 및 공유 데이터 채널의 확산 후의 신호를 적절히 다중화하여 출력한다. 다중화는, 시간 다중, 주파수 다중, 또는 부호 다중의 어느 수법으로 이루어져도 좋으며, 2 이상의 수법이 조합되어도 좋다. 도 8은 2개의 신호가 시간 다중되는 경우의 상태를 나타낸다. 도면 중에서 채널 #1, 채널 #2는, 공통 제어 채널, 공유 제어 채널, 및 공유 데이터 채널 중 어느 2개를 나타낸다. 도시의 간명화를 위해, 2개의 신호의 다중화의 상태가 나타나 있으나, 3개의 신호가 시간 다중화되어도 좋다. 도 9는 2개의 신호가 주파수 다중되는 상태를 나타내며, 도 10은 2개의 신호가 부호 다중되는 상태를 나타낸다. 도 7의 무선 리소스 할당부(702)에서 어떠한 다중화가 수행됨으로써, 공통 제어 채널, 공유 제어 채널, 및 공유 데이터 채널에 적절한 무선 리소스(타임슬롯, 주파수, 및/또는 부호)가 할당된다.

역 푸리에 변환부(704)는, 그곳에 입력된 신호를 고속 역 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)함으로써, OFDM 방식의 변조를 수행하고, 변조 후의 신호를 출력한다.

가드 인터벌 삽입부(706)는, 그곳에 입력된 신호에 가드 인터벌을 부가하고, OFDM 방식의 심볼(OFDM 심볼)을 작성하여 출력한다. OFDM 심볼은, 도시하지 않은 무선부에 입력되어 무선 송신된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기의 동작 예를 설명하기 위한 개 념도를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 하향링크의 광범위한 주파수대역은 복수의 주파수 블록 또는 청크로 분할되며, 본 실시예에서는 주파수 블록 각각에 복수의 서브 캐리어가 포함된다. 본 실시예에서는 무선 리소스의 할당은, 시간 슬롯(도에서는 송신슬롯으로 나타냄)마다 수행될 뿐만 아니라, 주파수 블록마다도 수행된다. 후술하는 바와 같이, 이 시간 슬롯은 1개의 송신 시간 간격(TTI: transmission time interval)이어도 좋고, 어떠한 패킷의 지속시간이어도 좋다. 도시된 예에서는, 하향링크의 주파수대역 전체가 8개의 주파수 블록으로 분할되고, 어떤 주파수 블록도 동일한 수의 서브 캐리어를 포함한다. 이들 8개의 주파수 블록 각각에 대해 채널 상태가 감시되고, 보다 양호한 채널 상태의 이동국에 대해 주파수 블록이 할당된다.

도 12a는, 기지국에서 수행되는 송신 순서를 나타내는 흐름도이다. 단계 121에서 기지국은, 1 이상의 이동국으로부터 채널 상태 정보(CQI)를 수신하고, 그들의 내용을 분석한다. 예를 들면, 수신 SIR인 채널 상태 정보(CQI)는, 주파수 블록마다 보고된다. 즉, 이 흐름이 시작되기 전에, 이동국은 예를 들면 파일럿 신호(pilot signal)의 수신신호 품질을 측정하고, 하향링크의 채널상태를 주파수 블록마다 측정한다.

단계 122에서는, 보고된 주파수 블록마다의 수신 SIR에 기초하여, 보다 양호한 채널 상태인 이동국을 주파수 블록마다 판별하고, 각 주파수 블록에 대해 최량의 수신 SIR을 보고한 이동국이 각각 선택된다. 또한, 수신 SIR에 대응하는 변조방식 및 부호화율의 조합(MCS 번호)도 결정된다. 이 조합의 결정도, 주파수 블록마다 수행된다. 단계 121 및 122에서의 처리는, 주로 도 7의 패킷 스케줄링부(761)에서 수행된다. 또한, 후술되는 바와 같이, 변조방식은 주파수 블록마다 결정되지만, 채널 부호화율에 대해서는 복수의 주파수 블록에 동일한 값이 사용되어도 좋다.

도 12a의 단계 123에서는, 공통 제어 채널, 공유 제어 채널, 및 공유 데이터 채널이 작성된다. 이들의 처리는, 도 7의 각 처리부(720,740,760)에서 수행된다. 단, 각 채널은 반드시 이 단계에서 동시에 작성될 필요는 없다. 공유 제어 채널은 도 7의 패킷 스케줄링부(761)로부터 출력된 제어정보에 기초하여 작성된다. 이 제어정보는, 공유 데이터 채널을 복조하는데 필요한 정보(MCS 번호 등)를 포함한다. 제어정보의 상세 및 그 송신방법에 대해서는 후술한다.

도 12a의 단계 124에서는, OFDM 심볼이 작성된다. 이 처리는 주로 도 7의 무선 리소스 할당부(702), IFFT부(704), 및 가드 인터벌 삽입부(706) 등에서 수행된다.

도 12a의 단계 125에서는, 단계 122에서 선택된 이동국에 대해, 결정된 MCS 번호에 따라, 1 이상의 주파수 블록으로 하향링크의 데이터 전송이 수행된다.

도 12b는 도 12a의 단계 123, 124에서 수행되는 동작 예를 설명하기 위한 흐름도를 나타내다. 단계 S1에서 송신 데이터 계열에 오류 검출용 비트가 부가된다. 도시된 예에서는 순환 리던던시 검사(CRC: Cyclic Redundancy Check) 비트가 부가되어 있으나, 다른 오류 검출 비트가 부가되어도 좋다.

단계 S2에서는 채널 부호화가 수행된다. 상술한 바와 같이 채널 부호화는 도7의 채널 부호화부(722,742,762)에서 수행되는데, 특히 데이터 채널에 대한 채널 부호화는 채널 부호화부(762)에서 수행된다.

단계 S3에서는 하이브리드 ARQ에 관한 처리가 수행된다. 보다 구체적으로는, 송신되는 패킷이 재송 대상 패킷인지 신규 패킷인지를 나타내는 정보의 작성, 재송 패킷의 리던던시 버전(redundancy version)을 지정하는 정보의 작성 등이 수행된다. 리던던시 버전은 펑크추어링(puncturing)이나 리피티션(repetition)에 의해 변경 가능하다. 또, 이 단계에서 채널 부호화율이 변경되어도 좋다.

단계 S4에서는 물리 채널로의 할당이 수행되고, 부호화 후의 심볼이 각 주파수 블록에 할당된다. 이 처리는 주로 도 7의 무선 리소스 할당부(702)에서 수행된다. 어느 유저의 심볼을 어느 주파수 블록에 할당할지에 대해서는 주파수 스케줄링에 의해 결정된다.

단계 S5-1~N에서는 주파수 블록마다 데이터 변조가 수행되고, 송신 심볼이 작성된다. 단, N은 주파수 블록 총수이다. 이후, 송신 심볼을 무선 송신하기 위한 도시하지 않은 처리가 수행된다.

도 12b에 도시된 예에서는 주파수 블록마다 변조방식이 결정되므로, 각 주파수 블록에 상응하는 전송 레이트가 각각 설정된다. 따라서 도시된 동작 예는 송신 스루풋을 높이는 관점에서는 바람직하다.

도 12c에 도시된 예는, 단계 S1~S4까지는 도 12b와 동일하지만, 단계 S5'의 처리는 각 주파수 블록에 공통으로 수행된다. 단계 S5'에서는 모든 주파수 블록에 공통의 변조방식이 결정되도록 도시되어 있다. 보다 일반적으로는 복수의 주파수 블록에 공통으로 변조방식이 결정되어도 좋다. 복수의 주파수 블록에 공통의 변조 방식이 사용됨으로써, 변조방식을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수(정보량)를 도 12b의 경우보다 적게 할 수 있다.

또한, 도 12d에 도시된 바와 같이, 변조방식뿐만 아니라 채널 부호화율도 주파수 블록마다 결정되어도 좋다. 단, 연산의 간이화 및 주파수 블록마다 같은 정도의 정확성으로 데이터의 복호를 수행하는 관점에서는 도 12b,c에 도시된 수법으로 신호가 송신되는 것이 바람직하다.

도 11의 예에서는, 가장 낮은 서브 캐리어를 포함하는 주파수 블록 #1에 대해, 어느 송신 슬롯에서는 유저 #1이 선택되고, 다음 송신 슬롯에서는 유저 #2가 선택된다. 이것은, 최초의 송신 슬롯에서는 그 주파수 블록에서 유저 #1이 최량의 채널 상태이고, 다음 송신 슬롯에서는 유저 #2가 최량의 채널 상태임을 의미한다. 이처럼, 각 주파수 블록에서 최량의 채널 상태인 이동국을 송신 슬롯마다 판정하고, 그 이동국에 상응하는 적응 변조방식으로 데이터 전송을 수행함으로써, 광범위한 주파수대역을 매우 효율적으로 사용할 수 있다.

도 13은 도 7의 패킷 스케줄링부(761)가 공유 제어 채널 처리부(740)에 부여하는 주요 제어정보의 상세를 나타낸다. 도표 맨 왼쪽 열의 '필드명'에 도시된 바와 같이, 제어정보에는 청크 할당 정보, 변조방식 정보, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 패킷 상태 정보, 및 UE 신원(identity) 정보가 포함된다.

청크 할당 정보(Chunk allocation information)는, 어느 이동국(유저)에 어느 주파수 블록이 할당되어 있는지를 나타낸다. 어느 이동국(유저)에 할당되는 주 파수 블록 수는, 요구되는 데이터 레이트에 따라 결정되며, 일반적으로는 1 이상의 수치이어도 좋다. 도 11의 예에서는, 최초의 송신 슬롯에서 2개의 주파수 블록 #1, #4에 유저 #1이 할당되고, 나머지 유저 #2~6, 8에 1개씩 주파수 블록이 할당되어 있다. 그 후의 송신 슬롯에서는 각 유저에게 주파수 블록이 1개씩 할당되어 있다. 이와 같은 주파수 블록의 할당 상태가, 청크 할당 정보에 나타난다. 이 정보는 물리 레이어의 제어정보에 속한다. 이 정보는, 복수의 주파수 블록이 어떻게 할당되는지를 나타내므로, 주파수 블록마다 이동국에 통지될 필요는 없다.

변조 방식 정보(Modulation scheme information)는, 하향링크에서의 데이터 전송에 사용되는 변조방식을 나타내며, MCS 번호로 특정된다. 예를 들면, QPSK, 16QAM, 64QAM, 128QAM 등과 같은 다양한 다치 변조방식(multilevel modulation scheme)이 사용되어도 좋다. 이 정보는 물리 레이어의 제어정보에 속한다. 이 정보는 주파수 블록마다 이동국에 통지되는 것이 바람직하지만, 복수의 주파수 블록에 공통으로 통지되어도 좋다.

부호화율 정보(Coding rate information)는, 하향링크의 데이터 전송에 사용되는 채널 부호화율을 나타내며, MCS 번호로 특정되어도 좋다. 예를 들면, 1/8=0.125의 배수로 규정되는 채널 부호화율이 사용되어도 좋다. 이 정보는 물리 레이어보다 상위인 레이어 2의 제어정보에 속한다. 채널 부호화율은, 변조방식과 함께 주파수 블록마다 관리되고 이동국에 주파수 블록마다 통지되어도 좋고, 변조방식과는 별도로 관리되고 복수의 주파수 블록에 대해 동일한 값이 사용되어도 좋다. 도 13의 맨 오른쪽 열의 '유'는 전자의 경우에 대응하고, '무'는 후자의 경우 에 대응한다.

하이브리드 ARQ 프로세스 정보(Hybrid-ARQ process information)는, 재송 제어에 관한 패킷 번호를 나타낸다. 이 정보는 레이어 2의 제어정보에 속한다. 하이브리드 ARQ에서의 패킷 재송은, 주파수 블록마다 수행되어도 좋고, 주파수 블록을 구별하지 않고 송신 슬롯마다 수행되어도 좋다. 도 13의 맨 오른쪽 열의 '유'는 전자의 경우에 대응하고, '무'는 후자의 경우에 대응한다.

리던던시 버전(Redundancy version)은, 재송 제어에 사용되는 펑크추어 패턴이 무엇인지를 나타낸다. 이 정보는 레이어 2의 제어정보에 속한다. 하이브리드 ARQ 프로세스 정보와 마찬가지로, 리던던시 데이터의 송신은, 주파수 블록마다 수행되어도 좋고, 주파수 블록을 구별하지 않고 송신 슬롯마다 수행되어도 좋다. 도 13의 맨 오른쪽 열의 '유'는 전자의 경우에 대응하고, '무'는 후자의 경우에 대응한다.

패킷 상태 정보(Packet status information)는, 기지국으로부터 이동국으로 송신한 패킷이, 처음으로 송신한 패킷(신규 패킷)인지, 재송한 패킷(재송 패킷)인지를 구별한다. 이 정보는 레이어 2의 제어정보에 속한다. 하이브리드 ARQ에서의 패킷 재송은, 주파수 블록마다 수행되어도 좋고, 주파수 블록을 구별하지 않고 송신 슬롯마다 수행되어도 좋다. 도 13의 맨 오른쪽 열의 '유'는 전자의 경우에 대응하고, '무'는 후자의 경우에 대응한다.

UE 신원정보(UE identity)는, 하향링크에서 송신되는 데이터를 수신하는 이동국 또는 유저를 구별하며, 유저 식별자 또는 식별정보라고도 불린다. 이 정보는 물리 레이어의 제어정보에 속한다. 이 정보는, 청크 할당 정보와 마찬가지로, 주파수 블록마다 이동국에 통지될 필요는 없다.

도 14는, 하향링크의 물리채널에서 제어채널과 그 이외의 채널을 맵핑하는 몇 개의 예를 나타낸다. 구성예 1에서는, 어느 주파수 범위 및 전 지속시간에 걸쳐 제어채널이 맵핑 또는 다중화된다. 주파수 범위는 주파수 블록의 범위와 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 구성예 2에서는 주파수 전역 및 어느 기간에 걸쳐 제어채널이 맵핑된다. 구성예 3은 구성예 1 및 구성예 2에 나타난 맵핑 조합의 일 예를 나타낸다. 즉, 구성예 3에서는 어느 주파수 범위 및 어느 기간에 걸쳐 제어채널이 맵핑된다. 대체로 제어채널을 주파수 방향으로 넓게 맵핑하면, 주파수 다이버시티 효과가 커지게 되고, 그것은 수신신호 품질을 향상시키는 관점에서는 바람직하다.

구성예 4는 하향링크의 물리채널에서 제어채널을 주파수 블록마다 맵핑하는 예이다. 제어채널에는 유저 수나 주파수 블록에 의존하여 데이터 사이즈가 변하는 것도 포함되므로, 모든 제어채널을 구성예 2의 방법으로 맵핑하면, 제어채널이 점유하는 기간은 시간적으로 일정하지 않게 되고, 복조 처리가 복잡해질 우려가 있다. 구성예 2와 구성예 4를 조합하면, 예를 들어 전 주파수 블록에 관련된 제어채널(불특정 제어채널)은 구성예 2와 같이 주파수 전역에 맵핑되고, 어느 주파수 블록에 고유한 제어채널(특정 제어채널)은 그 주파수 블록에만 맵핑할 수 있다. 이에 따라 제어채널의 복조 처리의 효율화 및 고품질화를 도모할 수 있다. 주파수 블록마다 제어채널을 맵핑하기 위해서는, 도 15a에 도시된 바와 같이, 제어정보 분할부(745)를 마련하고, 특정 주파수 블록에 관련된 제어채널과 그 이외의 제어채널을 분리하는 것이 바람직하다.

도 14에 도시된 맵핑의 구성 예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 제어채널과 그 이외의 채널은, 시간, 주파수, 또는 부호의 단독의 수법 또는 조합에 의한 수법에 의해 다양하게 다중화되어도 좋다. 또한, 다중화의 대상은 제어채널과 그 이외의 채널에 한정되지 않고, 어떠한 채널이 다중화되어도 좋다. 예를 들면, 각 유저의 데이터 채널을 다중화하는 경우에 다양한 다중화 수법이 사용되어도 좋다. 일 예로 복수의 유저 각각에 1 이상의 주파수 블록이 할당되고, 주파수 블록마다 도 12b에 도시된 바와 같은 방법으로 변조방식이 결정되어도 좋다. 도 15b에 도시된 예에서는, 4명의 유저 각각에 주파수 블록이 할당되고, 이들 주파수 블록 각각에 변조방식이 각각 설정되어도 좋다. 혹은, 도 12c에 도시된 바와 같이 복수의 주파수 블록에 공통하는 변조방식이 결정되어도 좋다. 도 15b에 도시된 바와 같은 주파수 방향의 다중화는, 특정 대역이 특정 유저에게 점유되는 것에 기인하여 국부적 주파수 다중(localized FDM) 방식이라 불린다. 이에 대해, 특정 유저에게 관한 채널이 광대역에 걸쳐 분산되는 방식도 있으며, 그것은 분산 주파수 다중(distributed FDM) 방식이라 불린다. 이 방식에서는, 각 채널은 주파수 축 상에서 등간격 또는 부등간격으로 분산하여 할당된 복수의 주파수 성분(서브 캐리어 성분)을 가지며, 다른 채널은 주파수 영역에서 서로 직교한다. 도 15c는 각 유저의 채널이 시스템 대역 전체에 걸쳐 분산되어 있으며, 또한 각 유저의 채널은 주파수 영역에서 서로 직교하고 있다.

변조방식 및 채널 부호화율의 적어도 하나는 주파수 블록마다 또는 복수의 주파수 블록에 공통으로 결정되어도 좋을 뿐만 아니라, 더 작은 주파수 단위로 결정되어도 좋다. 이론상, 다수의 서브 캐리어 각각에 대해 그것들이 개개로 결정되어도 좋다. 따라서, 도 15c에 도시된 바와 같은 다중화가 수행되는 경우에, 각 서브 캐리어마다 변조방식 등이 결정되어도 좋다. 그러나, 변조방식 등이 그와 같은 작은 단위로 결정되었다고 하더라도 그만큼 큰 스루풋의 개선효과는 얻을 수 없다는 것이 예상될 뿐만 아니라, 그것들 모두를 지정하는 제어채널이 필요해져, 처리부담 및 제어 정보량의 증대를 초래할 우려가 있다. 한편, 분산 주파수 다중화가 수행되는 경우에는, 주파수 다이버시티 효과가 커지게 되어, 신호의 고품질화를 기대할 수 있다. 따라서, 분산 주파수 다중화가 수행되는 경우에는, 오히려 변조방식 및 채널 부호화율을 전 서브 캐리어에서 공통화하고, 제어 정보량을 저감하는 것이 바람직하다.

도 16은 제어채널에 오류 검출 부호화를 실시하는 상태를 나타낸다. 오류 검출 부호화는, 예를 들면 순환 리던던시 검사(CRC) 부호를 이용함으로써 수행되어도 좋다. 오류 검출 부호화를 수행함으로써, 예를 들면 어느 유저가 다른 유저의 데이터를 복조해버리거나, 잘못된 재송 제어를 수행해버리는 등의 문제에 대처할 수 있다. 도 16(A)에 도시된 예에서는, 물리 레이어의 제어정보와, 그보다 상위인 레이어 2의 제어정보가 각각 오류 검출 부호화된다. 제어정보의 종별에 따라 오류 검출 부호화를 수행하는 것은, 도 14의 구성예 4와 같은 주파수 블록마다의 맵핑에 유리하다. 도 16(B)에 도시된 예에서는, 물리 레이어의 제어정보와, 그보다 상위인 레이어 2의 제어정보가 함께 오류 검출 부호화된다. 그것이 각각 수행되는 경우에 비 해, 이 수법은 오버헤드(overhead)를 적게 할 수 있다는 점에서 유리하다. 단, 오류를 검출하는 능력을 높이거나, 재송 단위를 작게하는 관점에서는, 도 16(A)에 도시된 바와 같이, 각각 오류 검출 부호를 부가하는 것이 바람직하다.

도 17은 제어정보에 오류 정정 부호화를 실시하는 상태를 나타낸다. 오류 정정 부호화는, 예를 들면 컨볼루션 부호화를 이용함으로써 수행되어도 좋다. 오류 정정 부호화를 수행함으로써, 예를 들면 멀티패스 페이딩에 대한 내성을 높일 수 있다. 도 17(A)에 도시된 예에서는, 물리 레이어의 제어정보와, 그보다 상위인 레이어 2의 제어정보가 각각 오류 정정 부호화된다. 도 17(B)에 도시된 예에서는, 물리 레이어의 제어정보와, 그보다 상위인 레이어 2의 제어정보가 함께 오류 정정 부호화된다. 즉, 제어정보 전체에 대해, 오류 정정 부호화가 수행된다. 이것은 오버헤드를 적게하는 관점에서는 바람직하다. 또, 오류를 정정하는 능력(부호화 이득)은, 부호화의 단위가 긴 편(B)이 유리하다. 그러나, 부호화의 단위가 길어지면, 어떤 비트 오류가 후속의 비트에 연쇄할 우려도 있다. 즉, 오류가 발생할 확률은, 부호화의 단위가 길수록 커지는 경향이 있다. 따라서, 실제로는 이들 특성을 비교 고려하여 부호화의 단위가 결정되어도 좋다.

도 18은 주파수영역에서의 패킷 스케줄링, 적응 변조 부호화(AMC), 및 하이브리드 ARQ 중 1 이상을 주파수 블록마다 수행하는 다양한 방법을 열거한 도표를 나타낸다. 하나의 방법의 내용은 하나의 행 중에 나타내어진다.

방법 1은, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링, 데이터 변조, 채널 부호화율, 및 하이브리드 ARQ를 모두 주파수 블록마다 제어한다. 이와 같이 하면, 주파수 리 소스를 가장 효율적으로 이용할 수 있어, 데이터 전송효율은 극히 좋다. 그러나, 도 13에 열거된 많은 제어정보를 주파수 블록마다 관리해야하므로, 오버헤드도 상당히 많아져 버린다. 구체적으로는, 변조방식 정보, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보가 모두 주파수 블록마다 이동국에 통지된다.

도표 중에서, '특성' 열에 도시된 이중 원 표시(◎)는 데이터 전송효율이 극히 좋음을 나타내고, 원 표시(○)는 상당히 좋음을 나타내며, 삼각 표시(△)는 좋음을 나타내고, 가위 표시(×)는 좋지 않음을 나타낸다. 또, '오버헤드' 열에 도시되는 이중 원 표시(◎)는 오버헤드의 양이 상당히 적음을 나타내고, 원 표시(○)는 적음을 나타내며, 삼각 표시(△)는 많음을 나타내고, 가위 표시(×)는 상당히 많음을 나타낸다. 또한, 여기서 사용되는 기호는 상대적인 우열의 경향을 나타내는데 불과하며, 사용의 가부를 단정하는 것이 아니라는 데 유의를 요한다.

방법 2는, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링, 데이터 변조, 및 하이브리드 ARQ를 주파수 블록마다 제어하고, 채널 부호화율을 송신 시간 간격(TTI)마다 제어한다. 송신 시간 간격(TTI)은 시스템 고유의 일정한 단위시간이다. 방법 2에서는, 채널 부호화율만이 전 주파수 블록에 공통의 값으로 설정된다. 따라서, 방법 2는 채널 부호화율을 주파수 블록마다 관리하지 않아도 된다는 점에서, 방법 1보다 오버헤드를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 부호화율 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다.

방법 3은, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링, 데이터 변조, 및 하이브리드 ARQ를 주파수 블록마다 제어하고, 채널 부호화율을 패킷마다 제어한다. 패킷의 길이(지속시간)는 예를 들면 상위 네트워크에서 정해지는 상대적인 양이며, 시스템 고유의 절대적인 단위시간(TTI)과 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 방법 3에서는, 채널 부호화율만이 전 주파수 블록에 공통의 값으로 설정된다. 따라서, 방법 3도 채널 부호화율을 주파수 블록마다 관리하지 않아도 된다는 점에서, 방법 1보다 오버헤드를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 부호화율 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 부호화율 정보는 패킷마다 통지되는 것을 요한다.

방법 4는, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링, 데이터 변조, 및 채널 부호화를 주파수 블록마다 제어하고, 하이브리드 ARQ를 패킷마다 제어한다. 즉, 재송 제어는 주파수 블록을 구별하지 않고 수행되며, 그만큼 오버헤드를 적게 할 수 있다. 또, 패킷의 길이는 실제로 통신되는 정보 1개의 단위이며, 그 패킷마다 재송이 수행되므로, 이것은 스루풋을 양호하게 하는 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 변조방식 정보 및 부호화율 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 재송 제어에 관한 정보는 패킷마다 통지되는 것을 요한다.

방법 5는, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링 및 데이터 변조를 주파수 블록마다 제어하고, 채널 부호화를 송신 시간 간격(TTI)마다 제어하며, 하이브리드 ARQ를 패킷마다 제어한다. 즉, 채널 부호화율의 제어 및 재송 제어는, 주파수 블록을 구별하지 않고 수행되며, 그만큼 오버헤드를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 재송 제어에 관한 정보는 패킷마다 통지되는 것을 요한다.

방법 6은, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링 및 데이터 변조를 주파수 블록마다 제어하고, 채널 부호화율 및 하이브리드 ARQ를 패킷마다 제어한다. 즉, 채널 부호화율의 제어 및 재송 제어는, 주파수 블록을 구별하지 않고 수행되며, 그만큼 오버헤드를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 부호화율 정보 및 재송 제어에 관한 정보는 패킷마다 통지되는 것을 요한다.

방법 7은, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링, 데이터 변조, 및 채널 부호화를 주파수 블록마다 제어하고, 하이브리드 ARQ를 송신 시간 간격(TTI)마다 제어한다. 즉, 재송 제어만은 주파수 블록을 구별하지 않고 수행된다. 방법 7은 재송 제어를 주파수 블록마다 하지 않아도 된다는 점에서 오버헤드를 적게 할 수 있다. 또, 패킷의 길이에 관계없이 송신 시간 간격(TTI)마다 재송이 수행되므로, 재송 제어의 간이화를 도모할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보 및 부호화율 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 재송 제어에 관한 정보는 송신 시간 간격(TTI)마다 통지되는 것을 요한다.

방법 8은, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링 및 데이터 변조를 주파수 블록마다 제어하고, 채널 부호화 및 하이브리드 ARQ를 송신 시간 간격(TTI)마다 제어한다. 즉, 채널 부호화율의 제어 및 재송 제어는 주파수 블록을 구별하지 않고 수행되며, 그만큼 오버헤드를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 부호화율 정보 및 재송 제어에 관한 정보는 송신 시간 간격(TTI)마다 통지되는 것을 요한다.

방법 9는, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링 및 데이터 변조를 주파수 블록마다 제어하고, 채널 부호화를 패킷마다 제어하고, 하이브리드 ARQ를 송신 시간 간격(TTI)마다 제어한다. 즉, 채널 부호화율의 제어 및 재송 제어는 주파수 블록을 구별하지 않고 수행되며, 그만큼 오버헤드를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보가 주파수 블록마다 이동국에 통지되고, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보는 전 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 부호화율 정보는 패킷마다 통지되고, 재송 제어에 관한 정보는 송신 시간 간격(TTI)마다 통지되는 것을 요한다.

방법 10은, 주파수영역에서의 패킷 스케줄링을 주파수 블록마다 제어하고, 데이터 변조, 채널 부호화, 및 하이브리드 ARQ를 송신 시간 간격(TTI)마다 제어한다. 즉, 데이터 변조, 채널 부호화율의 제어 및 재송 제어는 주파수 블록을 구별하 지 않고 수행되며, 오버헤드를 극히 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 변조방식 정보, 부호화율 정보, 하이브리드 ARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전, 및 패킷 상태 정보가 주파수 블록에 공통으로 통지된다. 단, 이들은 송신 시간 간격(TTI)마다 통지되는 것을 요한다.

방법 1~10에 관해, 변조방식(변조다치수)의 제어는 데이터의 전송효율, 스루풋, 또는 주파수의 이용효율에 크게 영향을 미치지만, 변조방식을 특정하는 정보량은 재송 제어 정보 등에 비교하여 상당히 적어도 된다. 따라서, 데이터 변조는 주파수 블록마다 제어되어야 한다. 한편, 각 방법을 비교하면, 채널 부호화율의 제어는, 데이터 전송효율(특성)이나 오버헤드 양에 그다지 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 신호 처리의 간이화의 관점에서는 채널 부호화율은 송신 시간 간격(TTI)마다 수행하는 것이 효과적이다. 재송 제어 ARQ의 재송 단위는, 오버 헤드 양에 크게 영향을 미치고, 오버헤드 양이 많을수록 데이터 전송효율도 좋다는 것을 알 수 있다. 한편, 재송 효율 관점에서는 송신 시간 간격(TTI)을 기준으로 수행하는 것보다도 실제로 통신되는 정보 단위를 기준으로 수행(패킷마다 수행)하는 것이 바람직하다. 단, 재송 제어의 간이화의 관점에서는 송신 시간 간격(TTI)마다 수행하는 것이 바람직하다.

실시예 2

제1 실시예에서는 CRC 비트 부여(attachment), 채널 부호화, 및 재송 제어가 1개의 데이터 계열(data sequence)에 관해서만 수행되었다. 본 발명의 제2 실시예에서는 CRC 비트 부여, 채널 부호화, 및 재송 제어가 복수의 데이터 계열 각각에 대해 수행된다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 송신 순서를 나타내는 흐름도(1)이다. 단계 S1에서는 송신 데이터 계열이 복수의 계열로 분할된다. 분할 후의 처리는 도 12b의 흐름도(1)와 동일하다. 데이터 계열의 분할은 예를 들면 직병렬 변환부(S/P)에서 수행되어도 좋다. 분할은, 세분화, 구분, 세그먼테이션(segmentation) 등으로 불리어도 좋다. 어느쪽이든 분할된 데이터의 크기가 재송시의 최소 단위가 되어도 좋다. 필요 최소한의 정보를 재송하는 관점에서는 분할 후의 데이터 사이즈는 작은 것이 바람직하지만, 재송에 관한 오버헤드를 적게 하는 관점에서는 분할 후의 데이터 사이즈는 큰 것이 바람직하다. 그러나, 후자의 경우에 분할 후의 데이터 사이즈가 너무 크면, 약간의 오류 때문에 많은 데이터가 재송되게 된다. 따라서, 후자의 경우에는 데이터 사이즈가 어떠한 상한치(소정의 임계값)를 초과하는 경우에 분할이 수행되도록 하는 것이 바람직하다. 도 20에서는 설명의 간이화를 위해 송신 데이터 계열을 2계열로 분할하는 상태가 도시되어 있으나, 송신 데이터 계열은 2보다 많은 계열로 분할되어도 좋다. 또, 데이터 사이즈가 임계값을 초과하는 경우에 분할이 수행되는 경우에는, 도 20의 2계통의 흐름은 반드시 동시에 수행되지 않아도 좋다(데이터 사이즈가 작으면, 좌측 또는 우측의 흐름만이 실행되어도 좋다.).

단계 S12, 22에서는 분할된 송신 데이터 계열 각각에 오류 검출용 비트가 부가된다. 또한, 분할 후의 데이터 사이즈가 복수의 계열에서 동일해도 좋으며, 계열마다 상이해도 좋다.

단계 S13, 23에서는 분할된 송신 데이터 계열 각각에 채널 부호화가 수행된다. 단계 S13에서의 채널 부호화율 R1 및 단계 S23에서의 채널 부호화율 R2는 독립적으로 결정되며, 다른 값으로 설정되어도 좋고 같은 값으로 설정되어도 좋다.

단계 S14, 24에서는 분할된 송신 데이터 계열 각각에 하이브리드 ARQ에 관한 처리가 수행된다. 보다 구체적으로는, 송신되는 패킷이 재송 대상 패킷인지 신규 패킷인지를 나타내는 정보의 작성, 재송 패킷의 리던던시 버전을 지정하는 정보의 작성 등이 수행된다. 단계 S14에서의 리던던시 버전 및 단계 S24에서의 리던던시 버전도 독립적으로 결정되며, 그것들은 상이해도 좋으며 동일해도 좋다.

단계 S15, 25에서는 분할된 송신 데이터 계열 각각에 물리채널로의 할당이 수행되고, 부호화 후의 심볼이 각 주파수 블록에 할당된다. 이 처리는 주로 도 7의 무선 리소스 할당부(702)에서 수행된다. 어느 유저의 심볼을 어느 주파수 블록으로 할당할지에 대해서는, 주파수 스케줄링에 의해 결정된다.

단계 S16-1~K, S26-1~L에서는 주파수 블록마다 데이터 변조가 수행되며, 송신 심볼이 작성된다. 단, K,L은 각 계열에서의 주파수 블록의 총 수이다. 이후, 송신 심볼을 무선 송신하기 위한 도시하지 않은 처리가 수행된다.

도 20에 도시된 예에서는 분할된 계열마다 및 주파수 블록마다 변조방식이 결정되므로, 각 주파수 블록에 상응하는 전송 레이트가 각각 설정된다. 따라서, 도시된 동작 예는 송신 스루풋을 높이는 관점에서는 바람직하다.

도 21은 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(1)'이다. 이것은 대체로 도 20의 흐름과 동일하지만, 단계 S3이 상이하다. 도시된 예에서는 2개로 분할 된 송신 데이터 계열 각각에 대해 채널 부호화가 따로따로 이루어지지만, 채널 부호화율은 동일하게 설정된다(R1=R2). 각 계열에 관한 채널 부호화율이 동일하므로, 채널 부호화율을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수를 절약할 수 있다.

도 22는 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(2)이다. 단계 S1에서 분할된 후의 처리는 도 12c의 흐름도(2)와 동일하다. 또, 본 흐름은 대체로 도 20의 흐름과 동일하지만, 단계 S16', S26'이 상이하다. 도시된 예에서는 2개로 분할된 송신 데이터 계열 각각에 독립적으로 변조방식이 결정되지만, 동일 계열의 데이터에 적용되는 변조방식은 동일하다. 도 20의 예에서는 변조방식이 주파수 블록마다 상이해도 좋다. 복수의 주파수 블록에 동일한 변조방식이 적용되므로, 변조방식을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수를 절약할 수 있다.

도 23은 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(2)'이다. 이것은 대체로 도 22의 흐름과 동일하지만, 단계 S3이 상이하다. 도시된 예에서는 2개로 분할된 송신 데이터 계열 각각에 대해 채널 부호화가 따로따로 이루어지지만, 채널 부호화율은 동일하게 설정된다(R1=R2). 또한, 동일 계열의 데이터에 적용되는 변조방식은 동일한다. 각 계열에 관한 채널 부호화율이 동일하고 또한 복수의 주파수 블록에 동일한 변조방식이 적용되므로, 채널 부호화율 및 변조방식을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수를 절약할 수 있다.

도 24는 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(2)''이다. 이것은 대체로 도 23의 흐름과 동일하지만, 단계 S6이 상이하다. 도시된 예에서는 2개로 분할된 송신 데이터 계열 각각에 대해 채널 부호화가 따로따로 이루어지지만, 채널 부호화율은 동일하게 설정된다(R1=R2). 또한, 쌍방의 데이터 계열에 적용되는 변조방식은 동일하다. 각 계열에 관한 채널 부호화율이 동일하고 또한 모든 주파수 블록에 동일한 변조방식이 적용되므로, 채널 부호화율 및 변조방식을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수를 더 절약할 수 있다.

도 25는 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(3)이다. 단계 S1에서 분할된 후의 처리는 도 12d의 흐름도(3)와 동일하다. 또, 본 흐름은 대체로 도 20의 흐름과 동일하지만, 단계 S13-1~K, 23-1~L이 상이하다. 도시된 예에서는 주파수 블록마다 채널 부호화를 수행할 수 있다. 단, 연산의 간이화 및 주파수 블록마다 같은 정도의 정확성으로 데이터의 복호를 수행하는 관점에서는, 도 20~24에 도시된 수법으로 신호가 송신되는 것이 바람직하다.

실시예 3

송신대상인 데이터 계열을 복수의 계열로 분할하는 것은, 다양한 제품용도 및 처리환경에서 이루어져도 좋다. 본 발명의 제3 실시예에서는 송신대상인 데이터 계열이, 복수의 송신 안테나에 맞추어 분할된다.

도 26은 제3 실시예에 따른 주요 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(1)이다. 대체로 도 20에 도시된 예와 동일하다. 그러나, 도 20에서는 송신 데이터 계열이 최종적으로는 1개의 송신 안테나로부터 송신되는 것이 일반적이며, 도 26에서는 분할된 각 계열의 데이터가 각각의 송신 안테나 #1, #2로부터 송신된다. 도 20의 경우와 마찬가지로 분할되는 계열 수는 몇 개여도 좋으며, 즉 송신 안테나 수는 몇 개여도 좋다. 또한, 도 26의 1개의 송신 안테나(예를 들면, #1)에 관한 처리가, 도 20 내지 도 25에서 설명된 처리 중 어느 것으로 치환되어도 좋다. 즉, 1개의 송신 안테나로부터 송신되는 데이터 계열이 복수로 분할되어도 좋다. 이 경우, 송신대상인 데이터 계열은 송신 안테나 총 수보다 많은 계열 수로 분할된다. 제3 실시예에 따르면, 복수의 송신 안테나를 사용하는 멀티 안테나 장치에 의해 MIMO 다중 방식으로 데이터 전송이 수행되는 경우에, 송신 안테나마다 채널 부호화율이 설정되고, 주파수 블록마다 변조방식이 설정되므로, 이 수법은 고(高)스루풋화를 도모하는 관점에서는 바람직하다.

도 27은 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(2)이다. 분할된 각 계열의 데이터는 각각의 송신 안테나 #1, #2로부터 송신되는 점을 제외하고, 도 22에 도시된 예와 동일하다. 도시된 예에 따르면 동일한 송신 안테나로부터 송신되는 데이터에 대해서는 복수의(도시된 예에서는 모든) 주파수 블록에 동일한 변조방식이 사용된다. 따라서 변조방식을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수를 절약할 수 있다. 이 절약효과는 송신 안테나 수에 비례하여 커지므로, 제어 비트수의 절약효과는 제2 실시예의 경우보다 크다.

도 28은, 주요 송신 순서를 설명하기 위한 다른 흐름도(3)이다. 분할된 각 계열의 데이터는 각각의 송신 안테나 #1, #2로부터 송신되는 점을 제외하고, 도 25에 도시된 예와 동일하다.

실시예 4

본 발명의 제4 실시예도 제3 실시예와 마찬가지로 멀티 안테나 방식에 관련한다.

도 29는 주요 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(1)이다. 개개의 단계에서 수행되는 처리내용에 대해서는 이미 설명하였으므로 중복적인 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 데이터 계열이 각 송신 안테나용으로 분할되기 전에, 전 송신 안테나에 공통으로 CRC 비트 부가, 채널 부호화, 및 재송 제어에 관한 처리가 수행된다. 따라서 비교적 큰 데이터 사이즈의 패킷에 CRC 비트가 부가되고 또한 채널 부호화가 수행된다. 이후 이 패킷은 분할되고, 복수의 송신 안테나로부터 각각 송신된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 채널 부호화율을 수신측에 통지하거나 CRC 비트의 제공에 필요한 제어 비트수를 절약할 수 있다.

도 30은 주요 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(2)이다. 이것은 대체로 도 29의 예와 마찬가지로 전 송신 안테나에 공통으로 CRC 비트 부가, 채널 부호화, 및 재송 제어에 관한 처리가 수행된다. 그러나, 동일한 송신 안테나로부터 송신되는 데이터에 적용되는 변조방식은 주파수 블록에 관계없이 동일하다. 복수의 주파수 블록에 동일한 변조방식이 적용되므로, 변조방식을 수신측에 통지하는데 필요한 제어 비트수를 절약할 수 있다.

도 31은 주요 송신 순서를 설명하기 위한 흐름도(3)이다. 이것도 대체로 도 29의 예와 마찬가지로 전 송신 안테나에 공통으로 CRC 비트 부가, 채널 부호화, 및 재송 제어에 관한 처리가 수행된다. 도시된 예에서는 주파수 블록마다 변조방식이 결정되는 것에 더해, 주파수 블록마다 채널 부호화율도 각각 결정된다.

실시예 5

상술한 바와 같이 공유 데이터 채널의 전송에는 적응 변조 부호화(AMC) 제어 가 수행된다. 도 1에 도시된 바와 같이 AMC 제어에서는 송신전력이 일정하게 유지되고, 채널 상태에 상응하는 변조방식 및 부호화방식의 조합(MCS)으로 통신을 수행함으로써, 신호품질을 확보하는 것이 의도되어 있다. 따라서 다양한 채널 상태에서도 신호품질을 양호하게 유지하는 관점에서는 도 2에 도시된 바와 같은 MCS를 다양하게 마련하는 것이 바람직하다. MCS의 조합 수가 부족한 경우에는, 특히 MCS의 절환이 수행되는 영역의 조건에서, 달성가능한 데이터 전송효율(스루풋)이 낮아져 버린다.

한편, 변조방식 및 부호화방식의 조합 내용이 다르면, 송신측 및 수신측에서의 신호 처리(부호화, 복호화, 변조, 및 복조 등) 방법도 다르다. 따라서 MCS 수가 많으면 신호 처리 방식의 변경횟수나 연산부담도 증가해버린다. 이것은 신호 처리의 간이화를 도모하는 관점에서는 바람직하지 않다(간이한 통신단말에서는 특히 그렇다). 본 발명의 제5 실시예는 이와 같은 문제에도 대처할 수 있다.

도 32는 본 실시예에 따른 송신기의 블록도를 나타낸다. 이 송신기는 대체로 도 7에서 설명한 송신기와 동일하지만, 도 32에는 공유 데이터 채널 처리부(760)에 전력제어부(768)가 도시되어 있다는 점이 주로 다르다. 공통 제어 채널 및 공유 제어 채널에 대해서도 어떠한 송신전력을 설정하는 요소가 존재하지만, 그것들은 본 발명에 직접적으로는 관련되지 않으므로 도시하지 않았다. 덧붙여서, 공통 제어 채널에 대한 채널 부호화율, 변조방식, 및 송신전력에는 고정값이 사용된다. 공유 제어 채널에 대한 채널 부호화율 및 변조방식에도 고정값이 사용되는 것이 일반적이다. 공유 제어 채널의 송신전력 제어에는 오픈 루프(open loop) 또는 클로즈드 루 프(closed loop)의 송신전력 제어로 제어되어도 좋고, 또한 이동국으로부터 보고된 하향 파일럿 채널의 수신품질(CQI 정보)에 기초한 전력제어가 수행되어도 좋다.

전력제어부(768)는, 데이터 채널의 송신전력을 패킷 스케줄링부(761)로부터의 전력 제어 정보에 기초하여 조정한다. 본 실시예에서는 AMC 제어에 의해 데이터 채널의 변조방식 및 부호화방식의 조합이 적절히 변경되는 것에 더하여, 데이터 채널의 송신전력도 제어된다. 전력 제어 정보는, 공유 데이터 채널의 송신전력을 리소스 블록(주파수 블록)마다 지정하는 정보를 포함한다. 전력 제어 정보는 패킷 스케줄링부(761)에 의해 결정된다. 전력 제어 정보는, 변조방식(또는 MCS)과 송신전력과의 사전에 결정된 대응관계에 기초하여 도출되어도 좋고, 그와 같은 사전 대응관계에 의하지 않고 산출되어도 좋다. 전력 제어 정보의 갱신빈도는 서브 프레임(또는 TTI)마다여도 좋으며, 그보다 높은 빈도여도 낮은 빈도여도 좋다.

도 33은 전력제어 정보가 소정의 대응관계에 기초하여 산출되는 경우에 사용될 수 있는 대응관계 예를 나타낸다. 도시된 예에서는 변조방식이 QPSK의 경우에는 송신전력 P1이 사용되고, 16QAM의 경우에는 송신전력 P2가 사용되고, 64QAM의 경우에는 송신전력 P3가 사용된다. 송신전력 P1, P2, P3 사이에 어떠한 관계가 성립해도 좋고 성립하지 않아도 좋다. 예를 들면, P2=2P1, P3=3P1과 같은 비율이 설정되어 있어도 좋다. 물론, 데이터 변조방식이나 송신 전력값의 종류는 3으로 한정되지 않고, 그것보다 많거나 또는 적은 종류의 값이어도 좋다. 또한, 변조방식과 송신전력은 1대1로 대응해도 좋으며 하지 않아도 좋다. 예를 들면, QPSK와 16QAM에 동일한 송신전력 P1이 사용되어도 좋다. 도 34는 MCS와 송신전력의 대응관계 예를 나타 낸다. 도 33, 34에 한정되지 않고 다양한 대응관계가 사전에 설정되어 있어도 좋다. 어느 쪽이든, 변조방식 등으로부터 송신전력을 도출할 수 있으면 된다.

도 35a, 35b는 각 리소스 블록에 대한 송신전력을 나타낸다. 도 35a는 모든 리소스 블록에 대해 동일한 송신전력이 설정되어 있으며, 이것은 기존의 AMC 제어에서의 송신전력 상태에 대응한다. 도 35b는 리소스 블록마다의 AMC 제어에 더해 송신전력이 리소스 블록마다 설정되어 있는 상태를 나타낸다. MCS 뿐만 아니라, 송신전력도 적응적으로 바뀌므로, AMC 제어만 수행하는 경우에 비해, 더욱더 높은 스루풋화를 도모할 수 있다.

도 36은 주어진 MCS로 달성가능한 스루풋과 신호잡음비(SNR)의 관계를 모식적으로 나타낸다. MCS1은 MCS2보다 상대적인 비트 레이트가 작고, MCS2는 MCS3보다 상대적인 비트 레이트가 작은 것으로 한다. MCS1, MCS2, MCS3에서 달성가능한 최대 스루풋은 각각 Tph1, Tph2, Tph3 인 것으로 한다. 그리고, 어느 송신전력에서의 신호잡음비가 도에서 'E'로 표시되는 값이었다고 하자. 이 경우, MCS1에서 달성가능한 스루풋은 Tph1 정도이지만, MCS2가 사용된다면 Thp1보다 큰 스루풋이 달성가능하다. 그러나 MCS2가 시스템에 마련되어 있지 않고, 시스템에 MCS1과 MCS3만 마련되어 있었다고 하자. 이 경우에 종래의 AMC 제어에서는 신호잡음비가 E일 때, MCS1밖에 채용할 수 없다. 그러나 본 실시예에서는, 송신전력을 늘일 수 있으며, 예를 들면 신호잡음비를 E에서 F로 늘일 수 있다. 신호잡음비가 F가 되면, MCS1 뿐만 아니라 MCS3도 선택 가능해지며, MCS3를 사용함으로써 보다 큰 스루풋을 달성할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 3종류의 MCS 1,2,3이 마련되어 있지 않고, MCS1, MCS3의 2종류밖에 시스템에 마련되어 있지 않았다고 하더라도, 높은 스루풋을 달성할 수 있다. 다시 말해, 송신전력 값을 가변으로 함으로써, 높은 스루풋을 달성하면서 MCS의 종류를 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 송신전력 값은, 변조방식 등과 송신전력과의 소정의 대응관계로부터 도출되어도 좋고, 그와 같은 사전의 대응관계에 의하지 않고 산출되어도 좋다. 전자의 경우, 소정의 대응관계를 나타내는 전력정보는 기지국 및 이동국 간의 공통의 정보로서, 각자의 메모리에 기억된다. 이동국은, 기지국으로부터 통지된 MCS에 관해, 대응관계를 참조함으로써 송신전력이 무엇이었는지를 알 수 있다. 따라서 이 예의 경우, 기지국은, 송신전력이 무엇인지를 나타내는 정보를 공유 제어 채널 등으로 전송하지 않아도 된다. 소정의 대응관계는, 알림 정보와 같은 공통 제어 채널로 이동국에 통지되어도 좋고, 레이어 3 정보로서 호 설정(call setting)시에 이동국에 통지되어도 좋으며, 혹은 시스템 고유의 정보로서 ROM에 기록되어 있어도 좋다.

한편, 소정의 대응관계가 사용되지 않는 경우, 기지국은 개개의 리소스 블록을 유저에게 할당할 때, 스루풋이 최량이 되도록 송신전력이 개별적으로 도출된다. MCS 뿐만 아니라 송신전력도 최적화되므로, 이 방법은 달성가능한 스루풋을 향상시키는 관점에서 특히 유리하다. 단, 어느 리소스 블록에서 어느 정도 큰 송신전력으로 데이터 채널이 송신되었는지를 나타내는 정보가 공유 제어 채널로 이동국에 통지되는 것을 요한다.

다른 한편, 소정의 대응관계가 사용되지 않는 경우에, 기지국이 공유 제어 채널로 이동국에 송신전력을 통지하는 것은 필수는 아니다. 예를 들면, 이동국이 자국에 할당되어 있는 리소스 블록 각각에 대해 수신품질을 측정하고, 송신전력을 추정해도 좋다.

그런데, 리소스 블록의 할당상황(어느 리소스 블록이 어느 유저에게 할당되는지를 나타내는 정보)를 이동국에 통지하는 빈도는, 1서브 프레임(1TTI)마다여도 좋고, 그보다 적은 빈도여도 좋다. 보다 일반적으로는, 리소스 블록의 할당상황, MCS 번호, 및 송신전력 각각을 이동국에 통지하는 빈도는, 그것들의 전부 또는 일부에서 동일해도 좋으며 전부 상이해도 좋다. 통지에 사용되는 채널은 공유 제어 채널이어도 좋다.

도 37은 리소스 블록의 모식적인 할당 예를 나타낸다. 도에서, 어둡게 표시되어 있는 리소스 블록은, 어느 유저에게 할당되어 있는 것을 나타낸다. 도시된 예에서는, 3서브 프레임마다 리소스 블록의 할당 상황이 이동국에 통지되고(리소스 할당통지), 필요에 따라 할당내용이 변한다. 다시 말하면 리소스 블록의 할당 상황은 3서브 프레임 동안은 변하지 않고 유지된다. 리소스 블록은 채널 상태가 좋다고 추정되는 유저에게 우선적으로 할당되지만, 상기 3서브 프레임 동안, 리소스 블록 전부가 양호한 채널 상태를 유지한다는 보증은 없다. 경우에 따라서는 채널 상태가 나빠질 수도 있다. 도에서 '×' 표로 표시된 리소스 블록은 그와 같이 채널상태가 나빠진 것을 나타낸다. ×표로 표시된 리소스 블록은 데이터 채널 전송에 사용해서는 안 된다. 그래서 본 실시예에서는, 그와 같은 리소스 블록의 사용을 금지하기 위해, 그것들에 대해 송신전력이 제로로 설정된다. 리소스 블록의 갱신 빈도가 낮 다고 하더라도, 채널 상태가 나쁜 리소스 블록에 대한 송신전력을 제로로 설정함으로써, 헛된 데이터 전송을 회피할 수 있다.

필요에 따라 송신전력을 제로로 설정하는 것은, 통신 리소스의 유효한 이용에 더하여, 이동국에도 유리해진다. 이를 설명하기 위해 도 38, 도 39를 참조한다. 도 38(A)는 어느 유저에게 할당된 8개의 리소스 블록 전부에서 어떠한 데이터가 동일한 송신전력으로 송신되고 있는 상태를 모식적으로 나타낸다. 이것은 종래의 AMC 제어의 상태에 상당하며, 도 35A에 도시된 상태와 동일하다. 도 38(B)는 리소스 블록 RB3, RB5에 대한 송신전력이 제로로 설정된 상태를 나타낸다. 이 경우에, 기지국은 리소스 블록 RB3, RB5 이외의 리소스 블록에 관한 송신전력을 늘여, 기지국의 총 송신전력을 가능한 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 전력증폭기의 동작의 안정화의 관점에서는 기지국의 총 송신전력 레벨은 가능한 일정하게 유지되어야 하기 때문이다. 그 결과, 송신전력은 P1으로 표시되는 양에서 P1'으로 표시되는 양으로 늘어난다. 이동국의 관점에서는, 리소스 블록 RB3, RB5 이외의 리소스 블록에 관한 수신품질이 향상되는 것을 기대할 수 있다. 도 39(A),(B)도 리소스 블록 RB3, RB5에 대한 송신전력이 제로로 설정되는 전후의 상태를 나타내며, 도 35b의 경우와 마찬가지로 송신전력 제어도 수행되고 있다. 도 39(B)에 도시된 바와 같이, 각 리소스 블록에 관한 송신전력은 늘어나 있다.

어느 리소스 블록의 송신전력을 제로로 설정할지에 대한 정보는, 리소스 블록의 할당 상황을 나타내는 공유 제어 채널과는 별도의 공유 제어 채널로 이동국에 통지되어도 좋다. 단, 그와 같은 공유 제어 채널을 마련하는 것은 필수는 아니다. 예를 들면 이동국이 자국에 할당되어 있는 리소스 블록 전부를 수신하려고, 소요(所要)의 수신품질 미만의 리소스 블록(상기 예에서는 RB3 및 RB5)의 신호가 무시되어도 좋다. 단, 송신전력이 제로인 리소스 블록이 무엇인지를 나타내는 정보가 이동국에 통지되면, 이동국은 그 정보, 해당 이동국에 관한 총 송신전력 및 수신전력에 기초하여 각 리소스 블록에 대해 수신품질을 고 정밀도로 측정할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 요지 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 설명의 편의상, 본 발명이 몇 개의 실시예로 나뉘어 설명되었으나, 각 실시예의 구분은 본 발명에 본질적이지 않으며, 1 이상의 실시예가 필요에 따라 사용되어도 좋다.

본 국제출원은 2005년 4월 1일에 출원한 일본국 특허출원 제2005-106908호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 2005-106908호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

본 국제출원은 2006년 1월 17일에 출원한 일본국 특허출원 제2006-9299호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 2006-9299호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

본 국제출원은 2006년 2월 8일에 출원한 일본국 특허출원 제2006-31750호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 2006-31750호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims (28)

1 이상의 캐리어 주파수(carrier frequency)를 포함하는 주파수 블록(frequency block)을 하나 이상 이용하여 통신 상대(communicating opponent)에게 데이터채널을 송신하는 송신장치로,

복수의 통신 상대 각각에 대해 주파수 블록마다 채널 상태를 평가(evaluate)하고, 상기 복수의 통신 상대 중에서 1 이상의 통신 상대를 선택하는 선택수단;

평가된 채널 상태에 따라 적어도 변조방법을 결정하는 결정수단;

선택된 통신 상대에 할당된 1 이상의 주파수 블록 및 결정된 변조방법을 나타내는 제어채널을 작성하는 수단; 및

상기 제어채널과 상기 변조방법으로 변조된 데이터채널을 상기 선택된 통신 상대에게 송신하는 송신수단;을 구비하고,

주파수 영역 스케줄링, 데이터 변조 및 채널 부호화가 주파수 블록 단위, 송신 시간 간격(TTI) 단위 또는 패킷 단위로 실행되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항에 있어서,

상기 결정수단은, 주파수 블록마다의 채널 상태에 따라 채널 부호화율(channel coding rate)도 결정하고,

상기 송신수단은, 상기 변조방법으로 변조되고 또한 상기 채널 부호화율로 부호화된 데이터채널과 상기 제어채널을 포함하는 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 2항에 있어서,

상기 채널 부호화율은, 복수의 주파수 블록에 대해 동일한 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변조방법은, 주파수 블록마다 결정되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변조방법은, 복수의 주파수 블록에 공통으로 결정되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변조방법은, 주파수 축 상에서 분산하여 배열된 복수의 서브 캐리어(subcarrier) 성분에 공통으로 결정되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항에 있어서,

통신 상대로부터 데이터의 재송 요구를 수신하는 수단이 마련되고,

재송 요구에 따라, 상기 송신수단이 데이터를 재송하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 7항에 있어서,

재송 요구에 따른 데이터의 재송은, 주파수 블록마다 수행되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항에 있어서,

상기 제어채널을 오류 정정 부호화(error correction coding)하는 오류 정정 부호화 수단;이 마련되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 9항에 있어서,

상기 오류 정정 부호화 수단은, 제어채널을 주파수 블록마다 오류 정정 부호화하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항에 있어서,

상기 송신수단이 송신하는 데이터에, 상기 제어채널에 대한 오류 검출 부호도 포함되는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

송신대상인 데이터 계열을 복수의 계열로 분할하는 분할수단이 마련되고,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열 각각에 대해 적어도 변조방법을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열 각각에 대해, 주파수 블록마다 변조방법을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열 각각에 대해, 복수의 주파수 블록에 공통으로 변조방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열에 공통하는 변조방법을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열 각각에 대해, 주파수 축 상에서 분산하여 배열된 복수의 서브 캐리어 성분에 공통하는 변조방법을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열 각각에 대해 채널 부호화율도 결정하 는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할된 복수의 계열에 공통하는 채널 부호화율을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 결정수단은, 분할 전의 상기 데이터 계열에 적용되는 채널 부호화율을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 분할수단은, 복수의 송신 안테나 수에 따라 데이터 계열을 분할하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 12항에 있어서,

상기 분할수단은, 상기 송신대상인 데이터 계열을 송신 안테나 총수보다 많은 계열 수로 분할하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 4항에 있어서,

상기 결정수단은, 데이터 채널의 송신전력을 주파수 블록마다 결정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 22항에 있어서,

데이터 채널의 변조방식 및 송신전력의 소정의 대응관계를 기억하는 기억수단;을 더 갖는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 22항에 있어서,

상기 제어채널은, 데이터 채널의 송신전력을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

제 22항에 있어서,

선택된 통신 상대용 주파수 블록의 할당내용을 나타내는 어느 제어채널과 다른 제어채널의 송신 타이밍 사이에, 적어도 하나의 주파수 블록에 대한 송신전력이 제로임을 나타내는 제어채널을 상기 통신 상대에게 송신하는 것을 특징으로 하는 송신장치.

1 이상의 캐리어 주파수를 포함하는 주파수 블록을 하나 이상 이용하여 통신 상대에게 데이터를 송신하는 송신방법으로서,

복수의 통신 상대 각각에 대해 주파수 블록마다 채널 상태를 평가하고,

상기 복수의 통신 상대 중에서 1 이상의 통신 상대를 선택하고,

평가된 채널 상태에 따라 적어도 변조방법을 결정하고,

선택된 통신 상대에 할당된 1 이상의 주파수 블록 및 결정된 변조방법을 나타내는 제어채널을 작성하고,

상기 제어 채널 및 상기 변조방법으로 변조된 데이터채널을 상기 선택된 통신 상대에게 송신하고,

주파수 영역 스케줄링, 데이터 변조 및 채널 부호화가 주파수 블록 단위, 송신 시간 간격(TTI) 단위 또는 패킷 단위로 실행되는 것을 특징으로 하는 송신방법.

서브 프레임마다 복수의 리소스 블록 각각의 채널 상태를 평가하고, 평가한 결과에 따라, 통신 상대가 사용하는 리소스 블록을 결정하는 수단;

상기 평가한 결과에 따라, 상기 통신 상대에 대한 데이터 변조방법 및 채널 부호화율을 결정하는 수단;

상기 통신 상대가 사용하는 리소스 블록, 데이터 변조 방법 및 채널 부호화율을 나타내는 제어채널을 작성하는 수단;

상기 채널 부호화율로 부호화되고 상기 데이터 변조방법으로 변조된 데이터채널을 상기 제어채널과 함께 상기 통신 상대에게 송신하는 수단;을 가지며,

데이터 변조 방식 및 채널 부호화율은, 단위 전송 기간마다, 통신 상대가 사용하는 리소스 블록 모두에게 공통으로 설정되도록 한 송신장치.

제27항에 있어서,

어느 서브 프레임의 어느 리소스 블록에서 통신 상대에게 데이터가 송신된 경우, 상기 통신 상대로부터의 재소 요구에 따라, 상기 어느 리소스 블록에 포함되어 있던 데이터가 모두 재송되도록 한 송신장치.

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