KR101549004B1 - 무선 통신 시스템에서 신호 전송 모드 결정 기법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호 전송 모드 결정 기법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 전송 모드를 결정하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서의 전송 모드 결정 방법에 있어서, 채널 상태에 관한 피드백 정보를 수신하는 단계와, 상기 피드백 정보에 기초하여 전송신호를 부반송파 별로 또는 확산 시퀀스를 적용하여 소정 개수의 부반송파 별로 전송할지를 결정하는 단계를 포함하는 전송 모드 결정 방법에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 전송 모드 결정 기법{METHOD OF SELECTING SIGNAL TRANSMISSION MODE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 전송 모드를 결정하는 방법에 관한 것이다.
셀룰러 무선 통신 시스템은 무선자원을 인접한 셀과 공유해서 사용한다. 따라서, 셀룰러 무선 환경에서는 인접 셀에 존재하는 서로 다른 단말간에 간섭이 발생한다. 이러한 간섭은 셀 경계에 있는 단말의 성능을 급격히 저하시킨다. 채널 이득(gain)이 동일하더라도 인접 셀의 단말이 동일한 자원을 사용하고 있는지 여부에 따라 셀 경계 단말에 대한 채널 용량(capacity)은 급격하게 변화된다. 일반적으로 채널 용량은 다음과 같이 결정된다.
C = log2(1+|h|2×SINR)
여기에서, C는 채널 용량이고, |h|는 채널 이득을 나타내며, SINR은 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal to interference and noise ratio)를 나타낸다.
즉, 채널이 아무리 좋은 상황이라 해도, 단말이 실제로 얻을 수 있는 용량은 기지국이 수신한 신호의 SINR에 의해서 결정된다. 이러한 관계는 상향링크 뿐만 아니라 하향링크에도 유사하게 적용된다. 예를 들어, 기지국이 신호를 셀 경계에 있는 단말에게 전송하는 경우 기지국과 단말의 채널이 좋아도 인접 셀에 의해 발생되는 간섭(interference)으로 인해 총 용량이 상기 수학식 1과 같이 제한된다.
이러한 문제를 피하기 위해, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법은 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse), 고정 재사용(fixed reuse) 등을 통해서 인접 셀간에 사용되는 무선자원이 겹치지 않도록 하고 있다. 즉, 특정 셀의 경계에 있는 단말이 사용하고 있는 무선자원이 인접 셀에서 사용되지 않는 환경을 조성한다. 무선자원에 대해서 사용을 규제하는 방법과 달리 파워 조절만으로 같은 효과를 내는 소프트 주파수 재사용(soft frequency reuse)도 고려되고 있다. 소프트 주파수 재사용은 부분 주파수 재사용과 비슷하나, 인접 셀과 겹치는 주파수 영역을 아예 안쓰기보다 파워를 작게 조절함으로써 셀 내부에 존재하는 단말에게 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 평균적으로 셀 내 단말의 평균 용량을 증가시킬 수 있다. 하지만, 주파수 자원을 셀 마다 분할하여 사용하면 시스템이 사용할 수 있는 총 대역폭이 줄어들게 된다. 따라서, 인접 셀의 실제 상황과 관계 없이 시스템이 얻을 수 있는 최대 쓰루풋(throughput)이 제한된다. 다른 방법으로서, 다중안테나(multiple antenna)를 이용한 SDMA (spatial division multiple access)가 고려되고 있다. SDMA는 단말 위치에 따라 빔형성(beamforming)을 함으로써 인접 셀에서 전달되는 간섭을 최대한 배제한 상태에서 타겟 신호를 수신하여 간섭을 작게할 수 있다. 그러나, 복잡한 시그널링과 완벽하지 않은 협조(coordination)는 전체적인 성능 저하로 이어질 수 있다. 가장 소극적으로 인접 셀의 간섭에 대해 대처하는 방법은 각 셀에서 사용하는 무선자원의 구성을 모두 셀-특정(cell-specific) 구조로 디자인하는 것이다. 하지만, 이런 방법은 셀에서 사용되는 트래픽의 양이 적을 경우에만 효과가 발휘되며 셀간 간섭에 대한 근본적인 해결책을 제시하지는 못한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 효과적으로 감소시켜 단말에 대한 쓰루풋을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 능동적으로 해소시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 셀간 간섭을 능동적으로 해소하기 위해 필요한 제어 정보를 효율적으로 전송하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상으로서, 무선 통신 시스템에서의 전송 모드 결정 방법에 있어서, 채널 상태에 관한 피드백 정보를 수신하는 단계와, 상기 피드백 정보에 기초하여 전송신호를 부반송파 별로 또는 확산 시퀀스를 적용하여 소정 개수의 부반송파 별로 전송할지를 결정하는 단계를 포함하는 전송 모드 결정 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로서, 무선 통신 시스템에서의 채널 상태 보고 방법에 있어서, 복수의 부반송파를 수신하는 단계와, 소정 개수의 부반송파 별로 확산 시 퀀스를 적용하여 채널 상태를 결정하는 단계와, 상기 채널 상태에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함하는 채널 상태 보고 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 효과적으로 감소시켜 단말에 대한 쓰루풋을 증가시킬 수 있다.
둘째, 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 능동적으로 해소시킬 수 있다.
셋째, 셀간 간섭을 능동적으로 해소하기 위해 필요한 제어 정보를 효율적으로 전송할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
첨부 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징이 직교주파수 분할 다중접속(orthogonal frequency division multiple access; OFDMA) 시스템에 적용된 예들이다.
도 1은 다중 셀 환경에서 특정 단말이 셀 내의 위치에 따라 적어도 하나 이상의 기지국으로부터 서비스를 제공받는 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, UE a는 셀 A의 경계에 속한 단말로서 셀 A로부터 서비스를 제공받지만, 셀 B의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 B의 영향을 받을 수 있다. 마찬가지로, UE b는 셀 B의 경계에 속한 단말로서 셀 B로부터 서비스를 제공받지만, 셀 A의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 A의 영향을 받을 수 있다. 또한, UE c1은 셀 C의 경계에 속한 단말로서 셀 C로부터 서비스를 제공받지만, 셀 B의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 B의 영향을 받을 수 있다. UE c2는 셀 C의 경계에 속한 단말로서 셀 C로부터 서비스를 제공받지만, 도시하지 않은 다른 셀의 경계에도 속해 있기 때문에 인접 셀의 영향을 받을 수 있다. UE d는 셀 D의 경계에 속한 단말로서 셀 D로부터 서비스를 제공받지만, 셀 B 및 셀 C의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 B 및 셀 C의 영향을 받을 수 있다. 즉, UE a, b, c1, c2 및 d는 적어도 두 셀의 경계에 속한 단말로서 인접 셀에 의해 동시에 영향받는다. 따라서, 상기 단말들은 인접 셀에 의한 공동-채널 간섭(co-channel interference)으로 수신한 서비스의 데이터 처리량이 감소할 수 있다. 반면, 도 1에 도시한 내부 사용자들은 인접 셀에 의해 영향을 받지 않는다.
인접 셀의 간섭을 제거하기 위하여, 부분 주파수 재사용, 고정 재사용, 소프트 주파수 재사용, 다중안테나를 이용한 SDMA 등이 고려되고 있다. 하지만, 이러한 소극적인 방법은 트래픽의 양이 적을 경우에만 효과가 발휘되며 셀간 간섭에 대한 근본적인 해결책을 제시하지는 못한다. 따라서, 인접 셀에서 발생하는 간섭을 능동적을 해소시킬 수 있는 방법이 필요하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따라 셀간 간섭을 능동적으로 해소하기 위한 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 전송신호가 길이 P의 확산 시퀀스를 이용하여 확산된 뒤, 채널 응답이 유사한 P개의 부반송파에 실려 전송된다고 가정한다. 상술한 바와 같이, 확산된 전송신호를 소정 개수의 부반송파 별로 전송하는 것을 본 발명에서는 부반송파 어그리게이션(subcarrier aggregation) 또는 간단히 어그리게이션이라고 칭한다. 이 경우, P개의 부반송파로 구성된 부반송파 집단에 대해 아무 처리도 하지 않은 경우와 간섭이 제거된 경우에 채널 용량은 다음과 같은 관계를 가질 수 있다.
P×log2(1+|h|2×SINR) < log2(1+P×|h|2×SNR)
여기에서, |h|는 채널 이득을 나타내고, SINR은 신호 대 간섭 및 잡음 비를 나타내며, SNR은 신호 대 잡음 비(signal to noise ratio)를 나타낸다.
상기 식을 SINR을 기준으로 정리하면 다음과 같이 표현될 수 있다.
SINR < 1/|h|2×(1+P×|h|2×SNR)1/P
여기에서, |h|, SINR 및 SNR은 앞에서 설명한 것과 동일하다.
도 2에 상기 수학식 3을 만족하는 최대 SIR (signal to interference ratio)을 나타냈다. 도 2를 참조하여, 부반송파 어그리게이션을 통해특정 SNR에서 얻을 수 있는 최대 SIR 이득을 알 수 있다.
도 2를 참조하면, 2개나 3개의 부반송파 어그리게이션 (P 부반송파)으로 간섭을 제거할 수 있다면, 거의 모든 동작 범위에서 용량 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 하지만, 어그리게이션을 위한 부반송파의 개수(P)가 많아질수록 용량 이득을 얻기 위해서는 SIR이 더욱 작아지는 즉 간섭이 매우 심각한 영역에서만 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 2 셀 모델에서 두 단말이 셀 경계에 있다고 가정한다. 도 2를 참조하면, P=2인 경우 모든 SNR 영역에서 이득을 얻고, P=3인 경우는 SNR=-10dB 정도, P=4인 경우는 SNR=1dB 정도, P=5인 경우는 SNR=6dB 정도, P=6인 경우는 SNR=10dB 정도인 경우에 이득을 얻을 수 있다. 상술한 용량 분석에 의하면, 부반송파 어그리게이션을 통해서 간섭을 제거할 수 있다면, 주파수 재사용율이 1이더라도 FFR을 사용하는 경우와 같은 시스템 성능을 얻게 된다.
도 3에 본 발명의 일 실시예에 따라 부반송파 어그리게이션을 도 1에 적용하는 일 예를 나타낸다. 기본적인 통신 환경은 도 1과 같다고 가정한다. 도 1과 다른 점은 각각의 셀에 UE가 하나씩만 있다고 가정한 점이다. 이와 관련하여, 셀 C에는UE c1 만이 존재한다고 가정한다.
도 3을 참조하면, 셀 A 내지 D와 관련하여 표시한 직사각형은 각 셀에 할당된 총 주파수 대역을 표시한다. 도 3의 실시예에서, 셀 A 내지 D는 할당된 총 주파수 대역을 모두 사용할 수 있다. 즉, 셀 A 내지 D는 주파수 재사용율이 1이다. 셀 A 내지 D에 할당된 주파수 대역 내에서 해칭된 부분은 각각 UE a, UE b, UE c1 및 UE d를 서비스하는데 사용되는 주파수 자원을 의미한다. 도 1과 함께 참조하면, 셀 A 및 셀 B의 경계에는 UE a와 UE b가 존재하고, UE a와 UE b는 동일한 주파수 자원을 이용하여 서비스를 제공받고 있다. 따라서, 셀 A와 셀 B의 기지국은 UE a와 UE b를 위해 사용하는 자원 중 공통되는 주파수 자원에 대하여 부반송파 어그리게이션 을 사용한다(312, 322). 위와 같이, 셀 A와 셀 B의 기지국이 서로 중복되는 주파수 자원에 대해 부반송파 어그리게이션을 사용하여 서비스를 제공함으로써, UE a 및 UE b는 용량 이득을 얻을 수 있다. 유사하게, 셀 B 및 셀 C의 경계에는 UE b와 UE c1이 존재하고, UE b와 UE c1은 동일한 주파수 자원을 이용하여 서비스를 제공받고 있다. 따라서, 셀 B와 셀 C의 기지국은 UE b와 UE c1을 위해 사용하는 자원 중 공통되는 주파수 자원에 대하여 부반송파 어그리게이션을 사용한다(323, 332). 그러나, 셀 B가 UE b에게 서비스를 제공하기 위해 사용하는 주파수 대역 중 일부는 UE a 및 UE c1과 무관하다. 따라서, 셀 B의 기지국은 UE b를 위해 사용하는 자원 중 일부에 대해서는 부반송파 어그리게이션을 사용하지 않는다(330). 셀 D의 경우, UE d에게 서비스를 제공하기 위해 사용하는 주파수 자원이 인접 셀이 현재 사용하고 있는 주파수 자원과 공통되지 않는다. 따라서, 셀 D의 기지국은 UE d를 위해 사용하는 주파수 자원 전부에 대해 부반송파 어그리게이션을 사용하지 않는다.
이하, 이와 같이 간섭에 의한 효과를 감쇄시키면서 FFR의 단점인 최대 쓰루풋을 개선시킬 수 있는 메카니즘을 제안한다. 구체적으로, 본 발명의 일 양상으로서, 무선 통신 시스템에서의 전송 모드 결정 방법에 있어서, 채널 상태에 관한 피드백 정보를 수신하는 단계와, 상기 피드백 정보에 기초하여, 전송신호를 부반송파 별로 또는 확산 시퀀스를 적용하여 소정 개수의 부반송파 별로 전송할지를 결정하는 단계를 포함하는 전송 모드 결정 방법이 제공된다. 상기 피드백 정보는 상기 소정 개수의 부반송파에 상기 확산 시퀀스를 적용하여 결정된 채널 상태와 관련된 정보일 수 있다. 또한, 상기 피드백 정보는 CQI (channel quality indicator), SINR (signal to interference and noise ratio), SIR (signal to interference ratio), SNR (signal to noise ratio) 및 MCS (modulation and coding scheme) 테이블 인덱스 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 MCS 테이블은 기존의 변조 차수(modulation order), 채널 코딩에 관한 정보를 포함하는 것 외에 어그리게이션에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, MCS 테이블은 어그리게이션되는 부반송파의 개수에 관한 정보(예, P=1,2,3 등)를 더 포함할 수 있다. 새로 구성된 MCS 테이블은 모든 변조/코딩 조합에 대하여 어그리게이션에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 그러나, 실제로 문제가 생기는 것은 단말이 셀-가장자리에 있는 경우이다. 이 경우, 높은 변조 차수(high modulation order)와 높은 코드 레이트(high code rate)를 사용할 수 없는 경우가 많으므로, 낮은 변조 차수 및 낮은 코드 레이트를 가지는 경우에 대해서만 어그리게이션에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, MCS 테이블 중에서 낮은 변조 차수/낮은 코드 레이트를 가지는 일부 조합에 대해서만 어그리게이션에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 단말은 CQI를 측정함에 있어서 MCS 테이블 인덱스를 전송함으로써 항상 어그리게이션에 대한 측정을 가능하게 할 수 있다. 즉, 인접 셀에서 어그리게이션을 사용하고 있고 간섭을 많이 받는 경우라면 단말은 어그리게이션을 적용하여 CQI를 측정함으로써 더 높은 채널 용량을 얻을 수 있다.
상기 피드백 정보를 산출하기 위하여, 단말 또는 기지국은 전송신호 품질을 파악할 수 있다. 상기 전송신호 품질은 간섭에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 단말 또는 기지국은 간섭 측정을 통해 SIR과 노이즈 레벨 측정을 통해 SNR을 계산 할 수 있다. 상기 피드백 정보는 부반송파 별 프로세싱을 통해 측정한 전송신호 품질에 대한 정보를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 피드백 정보는 소정 개수의 부반송파 별로 확산 시퀀스를 적용하여 측정한 전송신호 품질에 대한 정보를 포함할 수 있다('어그리게이션 기반 방법'). 여기에서, 상기 소정 개수의 부반송파는 주파수 영역에서 인접하거나 분산될 수 있다. 바람직하게, 상기 소정 개수의 부반송파는 주파수 영역에서 인접한다. 상기 소정 개수의 부반송파 별로 확산 시퀀스를 적용하여 측정한 전송신호 품질에 대한 정보는 전송 모드 결정시에 어그리게이션을 통한 간섭 완화를 활용할지에 대한 정보를 제공한다. 따라서, 단말 또는 기지국에서 주파수 대역에 대한 CQI를 측정할 때, 기존의 방법처럼 단순하게 CQI를 측정하는 방법(즉, SINR을 기반으로 적절한 MCS 레벨을 결정)에만 의존하지 않고, 어그리게이션에 기반하여 CQI를 측정할 수 있다. 별도로, 전송 모드 제어를 담당하는 쪽에서 어그리게이션 기반의 주파수 대역 CQI 추정을 추가로 수행할 수 있다. CQI를 측정할 때, 전체 측정 대역에 대해서 어그리게이션을 일괄적으로 적용하거나 적용하지 않는 방법을 적용할 수 있다. 그러나, 셀 별로 사용하는 대역이 사전에 일정한 규칙에 의해서 나누어져 있고, 특정 대역에 대해서는 특정 셀이 독자적으로 사용할 수 있으면, 상기 특정 대역에 대해서는 어그리게이션을 적용할 필요가 없다. 반면, 다른 셀에서 사용하고 있을 가능성이 있는 대역에 대해서는 어그리게이션 을 수행할 수 있다. 이를 고려하면, CQI를 측정하는 대역 중에 특정 대역에 대해서는 어그리게이션을 적용하지만, 그 외의 대역에 대해서는 어그리게이션을 적용하지 않는 경우를 고려할 수 있다.
예를 들어, 하나의 측정 주파수 대역에 n개의 부반송파들이 있다고 가정하면, CQI 측정을 위한 기본 값은 아래와 같이 계산할 수 있다.
Figure 112008090966013-pat00001
여기에서, S는 부반송파의 신호 세기이고, I는 부반송파에 대한 간섭 세기이며, N는 부반송파에 대한 잡음 세기이고, k는 부반송파 인덱스를 나타낸다.
또한, 어그리게이션을 통해서 측정할 경우에는 다음과 같이 마스킹 시퀀스 'c'를 곱해서 값을 추정할 수 있다.
Figure 112008090966013-pat00002
여기에서, c는 길이가 p인 마스킹 시퀀스이고, S는 부반송파의 신호 세기이며, I는 부반송파에 대한 간섭 세기이고, N는 부반송파에 대한 잡음 세기이며, p는 어그리게이션된 부반송파의 개수이고, k는 어그리게이션된 소정 개수의 부반송파로 이루어진 부반송파 그룹을 지시하는 인덱스이고, j는 0 내지 p-1의 정수이다.
상기 마스킹 시퀀스는 일종의 확산 시퀀스이다. 마스킹 시퀀스는 서로 간에 직교성을 가지는 시퀀스일 수 있다. 그러나, 더 많은 단말을 수용하기 위해 완전히 직교하지는 않지만 상호-상관성(cross-correlation)이 작은 시퀀스일 수 있다. 예를 들어, 마스킹 시퀀스는 완전한 직교 시퀀스인 ZC(Zadoff-Chu), CAZAC(Constant amplitude zero autocorrelation waveform), 왈쉬(walsh), DFT(discrete fourier transform) 등의 시퀀스일 수 있다. 또한, 상호-상관성이 작은 PN (pseudo noise) 시퀀스 계열일 수 있다. 하지만, 상호-상관성이 작은 시퀀스는 일반적으로 큰 P 값을 갖기 어려우므로 직교 시퀀스를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 시퀀스 중에 부반송파의 사용여부를 설정할 수 있는 형태를 정의할 수 있다. 예를 들어, 시퀀스 코드 비트 값이 0이 아닌 경우 신호를 전송하고 0인 경우에는 신호를 전송하지 않는 형태의 마스킹 시퀀스를 정의할 수 있다. 예를 들어, P=2인 경우에는 {1,0},{0,1}과 같이 정의할 수 있고, P=3인 경우에는 {1,0,0},{0,1,0},{0,0,1}과 같이 정의할 수 있다. 0이 아닌 값을 갖는 부반송파 위치에서는 해당 부반송파에 대한 세기(amplitude)와 위상 변조(phase modulation)를 모두 허용할 수 있다.
ZC 시퀀스는 직교 시퀀스인 CAZAC 시퀀스의 일종으로서 각각의 ZC 시퀀스(u)에서 각각의 위치(k)에 해당하는 복소수 값은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008090966013-pat00003
여기에서, 0≤k≤NZC-1이고, NZC는 시퀀스 길이이다.
왈시 시퀀스의 예는 다음과 같다. 길이 2인 왈쉬 시퀀스는 {1, 1}, {1,-1}이고, 길이 4인 왈쉬 시퀀스는 {1, 1, 1, 1}, {1,-1, 1,-1}, {1, 1,-1,-1}, {1,-1,-1, 1}일 수 있다. 보다 긴 길이를 갖는 왈쉬 시퀀스도 유사하게 정의될 수 있다.
기지국간에 통신을 통해서 마스킹 시퀀스에 대한 설정을 조정(coordination) 하는 것이 가능한 경우에, 기지국은 해당 마스킹 시퀀스에 관한 정보를 단말에게 제어채널을 통해서 알려줄 수 있다. 예를 들어, 상기 마스킹 시퀀스에 대한 정보는 마스킹 시퀀스 식별자(id) 또는 마스킹 시퀀스 세트에 관한 정보일 수 있다. 그러나, 이 경우, 기지국은 단말에게 마스킹 시퀀스에 대한 정보를 전송하여야만 한다. 따라서, 시스템 운영을 간단히 하기 위해, 셀-특정(cell-specific) 마스킹 시퀀스를 정의할 수 있다. 예를 들어, 셀 식별자(cell id), 섹터 식별자(sector id) 등과 같이 인접 셀과 구분될 수 있는 식별자 정보를 이용해서 각 셀에서 사용할 수 있는 마스킹 시퀀스 식별자(들)이 결정될 수 있게 할 수 있다.
또한, 기지국간에 통신이 불가한 경우에는 단말은 가지고 있는 마스킹 시퀀스 세트 CP {C⊃c0, c1, c2, …, cM}에 속한 마스킹 시퀀스의 전부 또는 적어도 일부에 대해 수학식 5에 예시된 작업을 수행할 수 있다. 여기에서, 'c'는 길이 P의 마스킹 시퀀스를 나타내고, P는 2 이상의 정수이며, M은 1 이상의 정수이다. 상기 마스킹 시퀀스 집합 CP는 P에 따라 여러 개가 존재할 수 있다. 즉, P=2인 마스킹 시퀀스 집합, P=3인 마스킹 시퀀스 등이 함께 존재할 수 있다. 단말이 마스킹 시퀀스를 이용하여 수학식 5에 예시된 작업을 수행하는 경우, 단말이 자율적으로 가장 좋은 성능을 나타내는 마스킹 시퀀스를 선택하는 것이 가능하다. 이 경우, 단말은 가장 좋은 마스킹 시퀀스를 적용했을 때의 SINR 값과 해당 마스킹 시퀀스에 관한 정보를 함께 피드백하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 단말이 마스킹 시퀀스를 사용하여 CQI를 계산하면, 기지 국은 단순 CQI (즉, P=1)와 어그리게이션을 통해서 얻어진 CQI (즉, P>1)를 비교해서 더 높은 용량을 얻을 수 있는 전송 모드를 구성할 수 있다. 이와 관련하여, 인접 셀도 마스킹 시퀀스를 사용하는 경우, 인접 셀간에 직교한 마스킹 시퀀스를 사용하게 되면 가장 좋은 SINR 비율을 얻을 수 있다. 따라서, 수학식 2에서와 같이 채널 용량을 증대시킬 수 있다. 또한, 시스템 입장에서는 주파수 재사용율을 1로 설정하면서도 필요에 따라서 특정 대역에 대해서 어그리게이션을 사용하는 전송 모드를 사용함으로써 셀-가장자리의 성능을 증대시킬 수 있다. 반면, 어그리게이션을 안하는 경우(즉, P=1), 각 셀은 부반송파 단위로 정보를 전송할 수 있다.
어그리게이션을 통한 채널 측정을 하기 위해서는 시스템에서 사용하는 무선자원에 일정한 사용 규칙이 있어야 한다. 예를 들어, 서빙 셀에서 사용하는 주파수 자원은 P개로 묶여진 단위로 자원이 할당되는 특징을 가져야 한다. 이하, 도 4 내지 6을 참조하여 무선자원 의 사용 규칙에 대해 구체적으로 예시한다.
도 4는 OFDMA 시스템에서 사용하는 무선자원 및 상기 무선자원에 어그리게이션을 적용한 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 주파수를 나타낸다. 각각의 작은 박스는 시간/주파수로 이루어진 자원요소를 나타낸다. 굵은 선으로 표시된 박스는 소정 개수의 부반송파 및 소정 개수의 OFDMA 심볼로 이루어진 자원할당 단위를 나타낸다. 자원할당 단위는 시스템에 따라 다르다. 예를 들어, 3GPP LTE (3rd generation partnership project Long term evolution) 시스템에서 자원할당 단위는 12개의 부반송파로 구성된다. 또한, IEEE 802.16 시스템에서 자원할당 단위 는 3, 6 또는 18개의 부반송파로 구성된다. 따라서, 3GPP LTE 또는 IEEE 802.16 시스템에 어그리게이션을 적용하는 경우, 각 자원할당 단위 내에서 어그리게이션 단위를 정의하는 것이 좋다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 자원할당 단위는 12개의 부반송파로 구성되므로, 2개의 부반송파 별로 어그리게이션을 수행하여 6개의 전송신호를 전송하거나, 3개의 부반송파 별로 어그리게이션을 수행하여 4개의 전송신호를 전송하거나. IEEE 802.16 시스템에서 자원할당 단위가 18개의 부반송파로 구성된다면, 2 또는 3개의 부반송파 별로 어그리게이션을 수행하여 9개 또는 6개의 전송신호를 전송할 수 있다.
도 5(a)(b)에 어그리게이션을 사용한 경우의 무선자원의 구조를 예시했다. 상기 도면에서 채널 측정 단위(channel measurement unit)는 12개의 부반송파이다.
도 5(a)를 참조하면, P=2인 경우에 상기 채널 측정 단위 내의 가용한 부반송파를 2개씩 짝지워서 전송신호를 할당한다. 유사하게, P=3인 경우에 상기 채널 측정 단위 내의 가용한 부반송파를 3개씩 짝지워서 전송신호를 할당한다. P가 4이상인 경우에도 유사하다. P개씩 짝지워진 복수의 부반송파에는 마스킹 시퀀스가 적용된 전송신호가 실린다. 도 5(a)에서, 어그리게이션된 P개의 부반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하여 배치된다(동일한 해칭 패턴으로 표시된 부분).
도 5(b)는 P=3인 경우에 어그리게이션된 P개의 부반송파가 주파수 영역에서 분산 배치되는 것을 예시하고 있다. 상기 도면에서, a2-a1-a0, b2-b1-b0, c2-c1-c0, d2-d1-d0는 별개의 전송신호가 실리는 3개의 어그리게이션된 부반송파를 나타낸다. 상기 도면을 참조하면, 어그리게이션된 3개의 부반송파가 주파수 영역에서 4개의 부반송파 간격을 갖도록 분산된 것을 알 수 있다. 상기 도면에는 어그리게이션된 부반송파로 이루어진 부반송파 그룹들이 주파수 영역에서 모두 분산되는 것으로 예시되었지만, 일부 부반송파 그룹은 어그리게이션된 부반송파가 인접하도록 배치되고, 나머지 부반송파 그룹은 어그리게이션된 부반송파가 분산되도록 배치될 수 있다. 어그리게이션된 부반송파가 분산되는 경우에 일부 부반송파는 인접하고 나머지 부반송파는 분산될 수 있다. 예를 들어, 어그리게이션된 부반송파 사이에 다른 묶음의 어그리게이션된 부반송파가 배치될 수 있다(예, a2-a1-b2-b1-b0-a0).
상술한 바와 같이, 서빙 셀에서 셀간 간섭을 감소/제거시키기 위해 부반송파 어그리게이션을 사용하는 경우, 적어도 하나의 인접 셀도 부반송파 어그리게이션을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 서빙 셀에서 P개의 부반송파에 대해 어그리게이션을 수행하였으면, 적어도 하나의 인접 셀은 어그리게이션된 P개의 부반송파 단위로 무선자원을 할당하는 것이 바람직하다. 이 경우, 서빙 셀과 적어도 하나의 인접 셀은 서로 다른 마스킹 시퀀스를 사용하여야 한다. 이와 같이, P개의 부반송파를 묶어 사용함으로써, 인접 셀간에 어그리게이션을 통한 채널 측정이 가능하다.
도 5(a)(b)에서 예시한 경우는 국소형 자원 할당(localized resource allocation)의 경우에는 쉽게 적용이 가능하다. 그러나, 분산형 자원 할당(distributed resource allocation)을 활용하는 경우, 자원할당 단위를 정의할 때 부반송파들을 P개씩 묶어서 주파수 대역에 분산시키는 것이 적절한 선택이다.
도 6에 분산형 자원 할당 방식을 사용한 경우에 어그리게이션을 적용하기 위한 무선자원의 구조를 예시했다. 상기 도면에서 동일한 해칭 패턴으로 표시된 부분은 어그리게이션된 부반송파를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 자원할당 단위가 12개의 부반송파로 구성되고 P=2인 경우에 12개의 부반송파가 2개씩 묶여 주파수 대역에 분산된 것을 확인할 수 있다. 유사하게, 18개의 부반송파를 주파수 대역에 퍼트리는 경우 2 또는 3개의 인접한 부반송파로 구성된 9 또는 6개의 부반송파 그룹이 주파수 대역에 퍼져있는 형상을 가질 수 있다.
무선 자원에 대해서 어그리게이션을 고려한 부반송파 묶음을 정의할 때, 상기 부반송파 묶음은 전체 시스템 대역폭 중에서 일부 특정 영역에 대해서만 정의할 수 있다. 예를 들어, 국소형 할당(Localized allocation)의 경우 다른 셀과 공유될 수 있는 대역에 대해서만 어그리게이션에 대한 정의를 사용하고, 분산형 할당(distributed allocation)에 대해서도 해당 자원이 인접 셀과 공유될 수 있는 경우에 대해서 부반송파 어그리게이션을 정의할 수 있다. 여기에서, 인접 셀은 하나의 이상의 셀을 지칭하며, 인접 셀은 매크로 셀 내에 존재하는 중계기나 펨토 셀과 같은 작은 셀을 지칭할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 송신측에서 전송 모드를 결정하는 과정을 예시하는 흐름도이다. 신호 전송 모드를 제어하는 쪽은 측정된 CQI 정보들을 이용해서 전송 모드를 결정해야 한다. 시스템에 사용하는 주파수 재사용율이 1인 경우, 스케줄러는 단말과 무선자원의 할당 이외에 전송모드에 대한 고려도 포함한다.
도 7을 참조하면, 단말은 부반송파 단위로 측정한 단순 CQI (normal CQI)를 기지국으로 전송한다(S710). 상기 도면에서는 피드백 정보로서 CQI를 예시하고 있지만, 단말은 SINR, SIR, SNR 및 MCS 테이블 인덱스 중에서 적어도 하나를 CQI와 함께 전송하거나 CQI 대신 전송할 수 있다. 기지국은 수신한 CQI 정보와 도 2에 예시한 정보를 참조하여 전송신호를 부반송파 별로 또는 확산 시퀀스를 적용하여 소정 개수의 부반송파 별로 전송할지를 결정할 수 있다. 도 2를 다시 참조하면, 예를 들어, P=2인 경우 모든 SNR 영역에서 이득을 얻고, P=3인 경우는 SNR=-10dB 정도, P=4인 경우는 SNR=1dB 정도, P=5인 경우는 SNR=6dB 정도, P=6인 경우는 SNR=10dB 정도인 경우에 이득을 얻을 수 있다. 상술한 용량 분석을 이용하여 어그리게이션을 사용할지 여부를 결정할 수 있다.
그러나, 채널 용량을 증가시키기 위한 전송 모드를 보다 정확히 결정하기 위해서, 어그리게이션을 적용하여 측정한 CQI (이하, 어그리게이션 CQI)를 단말로부터 피드백 받는 것이 필요할 수 있다. 따라서, 기지국은 어그리게이션 CQI를 피드백할 것을 지시하는 메시지를 단말에게 전송할 수 있다(S720). 별도의 실시예로서, 단말이 어그리게이션 CQI를 측정함에 있어서, 단말 스스로 필요에 따라 어그리게이션 CQI를 자동으로 측정할 수도 있다. 이 경우, 상기 단계 S720은 생략될 수 있다.
단말은 기지국으로부터 어그리게이션 CQI를 측정하라고 지시하는 메시지를 수신하면, 소정 개수의 부반송파에 마스킹 시퀀스를 적용하여 CQI를 측정한 뒤 기지국으로 피드백한다(S730). 또는, 단말은 기지국의 명령과 무관하게 자율적으로 어그리게이션 CQI를 측정하여 기지국으로 피드백할 수 있다. 만약, 단계 S710에서 피드백 받은 단순 CQI 만으로도 어그리게이션을 적용할지 여부를 판단할 수 있다면 단계 S730은 생략될 수 있다. 다른 예로서, 단말이 어그리게이션을 적용하여 채널 상태를 항상 측정할 수 있다면 단말이 피드백하는 CQI는 항상 어그리게이션 결과를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 경우에도 단계 S730은 생략될 수 있다. 어그리게이션 CQI를 측정하기 위해서, 단말은 CQI 측정에 사용할 마스킹 시퀀스 또는 마스킹 시퀀스 세트를 알고 있어야 한다. 일 예로, 마스킹 시퀀스 또는 마스킹 시퀀스 세트는 미리 정해진 기준에 따라 단말이 자동으로 설정할 수 있다. 또한, 기지국이 백본 등으로 인접 셀과 협력(coordination)을 수행한 후에 단말에게 마스킹 시퀀스 또는 마스킹 시퀀스 세트를 알려줄 수 있다. 단말은 마스킹 시퀀스가 여러 개 있는 경우 각각의 마스킹 시퀀스를 적용하여 CQI를 측정하고, 가장 좋은 결과를 나타내는 마스킹 시퀀스에 해당하는 CQI 값을 보고할 수 있다. 단말이 두 개 이상의 마스킹 시퀀스를 적용하여 CQI를 측정하였다면, 단말은 피드백하는 CQI와 연관된 마스킹 시퀀스에 관한 정보를 기지국에게 피드백해줘야 한다. 마스킹 시퀀스에 관한 정보는 마스킹 시퀀스 식별자(id)를 포함할 수 있다.
그 후, 기지국은 단말로부터 얻은 피드백 정보에 기초하여 어그리게이션을 수행할지 또는 마스킹 시퀀스를 변경할지에 대한 판단을 내릴 수 있다(S740). 상기 피드백 정보는 단순 CQI 및 어그리게이션 CQI 중에서 적어도 하나를 포함한다. 즉, 기지국은 피드백 정보를 이용하여 하향링크 전송 모드를 결정하고, 결정된 전송 모드를 이용하여 하향링크 전송을 수행한다(S750). 전송 모드의 결정은 기지국간의 협력(coordination)하에 수행될 수 있다. 또한, 전송 모드의 결정은 기지국간에 협력 없이 수행될 수 있다. 즉, 각 셀에서 독립적으로 어그리게이션에 대한 측정과 변경을 수행할 수 있다. 이 경우, 특정 기지국에서 어그리게이션을 특정 단말 또는 주파수 대역에 대해서 적용하거나 해제하는 경우, 이의 변경 후 효과는 다른 기지국에 실시간으로 적용되지 않게 된다. 따라서, 기지국간의 협력이 없는 경우에 어그리게이션에 대한 CQI 정보는 인접 셀에서 해당 주파수 대역에서의 어그리게이션 정보에 대한 수정(adaptation)이 완료된 후에 사용하는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 기지국의 블록도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 기지국은 일반적으로 제어 시스템(802), 기저대역 프로세서(804), 전송 회로(806), 수신 회로(808), 다중안테나(810) 및 네트워크 인터페이스(812)를 포함한다. 수신 회로(808)는 단말로부터 전송된 무선 신호를 다중안테나(810)를 통해 수신한다. 바람직하게는, 저잡음 증폭기 및 필터(미도시)가 신호를 증폭하고 광대역 간섭을 제거한다. 하향변환(downconversioin) 및 디지털화 회로(미도시)는 필터링된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향변환하고, 이를 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화 한다.
기저대역 프로세서(804)는 디지털화된 수신 신호를 처리하여 수신 신호로부터 정보 또는 데이터 비트를 추출한다. 상기 처리는 복조, 디코딩, 에러 정정 등을 포함한다. 기저대역 프로세서(804)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 처리기(DSP)로 구현된다. 그 후, 수신 정보는 네트워크 인터페이스를 경유하여 무선네트워크를 통해 전송되거나 기지국이 서비스하는 다른 단말로 전송된다. 네트워크 인터페이스(812)는 중앙 네트워크 제어기 및 공중 교환 전화망(PSTN)에 연결될 수 있는 무선 네트워크의 일부를 형성하는 회선 교환망과 상호작용한다.
전송 측에서, 기저대역 프로세서(804)는 음성, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 제어 시스템(802)의 통제 하에 네트워크 인터페이스(812)로부터 수신하고 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(806)로 입력된다. 전송 회로(806)에서, 인코딩된 데이터는 희망 전송 주파수 또는 주파수들을 가지는 반송파에 의해 변조된다. 전력 증폭기(미도시)는 변조된 반송파 신호를 전송에 적절한 수준으로 증폭한다. 증폭된 신호는 다중안테나(810)로 전달된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 단말의 블록도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 단말은 제어 시스템(902), 기저대역 프로세서(904), 전송 회로(906), 수신 회로(908), 다중 안테나(910) 및 사용자 인터페이스 회로(912)를 포함할 수 있다. 수신 회로(908)는 정보를 포함하는 무선 신호를 하나 이상의 기지국으로부터 다중안테나(910)를 통해 수신한다. 바람직하게는 저잡음 증폭기 및 필터(미도시)가 신호를 증폭하고 광대역 간섭을 제거한다. 그 후, 하향변환 및 디지털화 회로(미도시)는 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 필터링된 수신 신호를 하향변환한다. 그 후, 상기 신호는 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화된다. 기저대역 프로세서(904)는 수신 신호로부터 정보 또는 데이터 비트를 추출하기 위해서 디지털화된 수신 신호를 처리한다. 상기 처리는 복조, 디코딩, 에러 정정 동작을 포함한다. 기저대역 프로세서(904)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 처리기(DSP) 및 주문형 집적 회로(ASIC)로 구현된다.
전송 측에서, 기저대역 프로세서(904)는 음성, 데이터 또는 제어 정보를 나 타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 제어 시스템(902)의 통제 하에 사용자 인터페이스(812)로부터 수신하고 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(906)로 입력된다. 전송 회로(906)에서, 인코딩된 데이터는 희망 전송 주파수 또는 주파수들을 가지는 반송파에 의해 변조된다. 전력 증폭기(미도시)는 변조된 반송파 신호를 전송에 적절한 수준으로 증폭한다. 증폭된 신호는 다중안테나(910)로 전달된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 송신기의 블록도를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 송신기 구조는 기지국을 기준으로 설명되었지만, 당업자는 상향 및 하향 전송을 위해 도시된 구조를 사용할 수 있음을 알 것이다. 또한, 전송 구조는 이에 한정되지는 않지만 코드 분할 다중 접속(CDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시간 분할 다중 접속(TDMA), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 포함하는 다양한 다중 접속 구조를 나타내도록 의도되었다.
초기에, 네트워크는 단말로 전송할 데이터를 기지국으로 전송한다. 비트 스트림인 스케쥴링된 데이터는 데이터 스크램블 모듈(1004)을 사용하여 데이터와 연관된 피크 대 평균 전력 비를 감소시키는 방식으로 스크램블된다. 스크램블된 데이터에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 CRC 부가 모듈(1006)로 결정하고 스크램블된 데이터에 첨부한다. 단말에서 데이터의 복구 및 에러 정정을 용이하게 하기 위해, 채널 인코더 모듈(1008)을 사용하여 채널 코딩을 수행한다. 채널 코딩에 의해 데이터에 효과적으로 리던던시를 더할 수 있다. 채널 인코더 모듈(1008)은 터보 인코딩 기술을 사용할 수 있다.
처리된 데이터 비트는 선택된 기저대역 변조에 의존하여 매핑 모듈(1014)에 의해 해당 심볼로 체계적으로 매핑된다. 직교 진폭 변조(QAM) 또는 직교 위상 쉬프트 키(QPSK) 변조 형태가 사용될 수 있다. 비트 그룹은 진폭및 위상 컨스텔레이션에서의 위치를 나타내는 심볼로 매핑된다. 그 후, 심볼 블럭은 공간 시간 코드(STC) 인코더 모듈(1018)에 의해 처리된다. STC 인코더 모듈(1018)은 선택된 STC 인코딩 모드에 따라 심볼을 처리하고, 기지국의 다중 송신 안테나(810)의 수에 해당하는 N개의 출력을 제공할 것이다. STC 인코더 모듈(1018)로부터 출력된 심볼 스트림은 IFFT 처리 모듈(1020)에 의해 역푸리에 변환된다. 그 후, 프리픽스(prefix) 및 RS 부가 모듈(1022)은 역푸리에 변환된 신호에 CP (cyclic prefix) 및 RS를 부가한다. 그 후, 디지털 상향변환(DUC) 모듈 및 디지털 대 아날로그(D/A) 변환 모듈(1024)은 앞에서 처리된 신호를 중간 주파수로 디지털 영역에서 상향변환하고 아날로그 신호로 변환한다. 그 후, 상기 아날로그 신호는 RF 모듈(1026) 및 다중안테나(810)를 통해 희망 RF 주파수에서 동시에 변조, 증폭 및 전송된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 수신기의 블록도를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 수신기 구조는 단말을 기준으로 설명되었지만, 당업자는 상향 및 하향 전송을 위해 도시된 구조를 사용할 수 있음을 알 것이다. 전송신호가 다중 송신 안테나(910)에 도착하면, 각각의 신호는 해당 RF 모듈(1102)에 의해 복조 및 증폭된다. 편의상, 수신기에 있는 다중 수신 경로 중 한 경로만을 도시하였다. 아날로그 대 디지털(A/D) 변환 및 하향변환 모듈(DCC)(1104)은 디지털 처리를 위해 아날로그 신호를 디지털화하고 하향변환한다. 디지털화된 신호는 수신 신호 수준에 기초하여 RF 모듈(1102)에서 증폭기 이득을 제어하기 위해 자동 이득 제어 모듈(AGC)(1106)에 사용될 수 있다.
또한, 디지털화된 신호는 동기화 모듈(1108)에 공급된다. 동기화 모듈(1108)은 대략적인 동기를 수행하는 "Coarse Sync." 모듈(1110), 미세 동기를 수행하는 "Fine Sync." 모듈(1112) 및 주파수 오프셋이나 도플로 효과를 추정하는 모듈(1120)을 포함할 수 있다. 동기화 모듈(1108)에서 출력된 결과는 프레임 정렬 모듈(1114), 주파수 오프셋/도플러 보정 모듈(1118)에 공급된다. 정렬된 프레임은 프리픽스 제거 모듈(1116)에 의해 CP가 제거된다. 그 후, CP가 제거된 데이터는 FFT 모듈(1122)에 의해 푸리에 변환된다. RS 추출 모듈(1130)은 프레임 내에 분산되어 있는 RS 신호를 추출하여 채널 추정 모듈(1128)로 공급한다. 그 후, 채널 재구성 모듈(1126)은 채널 추정 결과를 이용하여 무선 채널을 재구성한다. 채널 추정은 기지국이 사용하는 STC 인코딩에 따라 STC 디코더(1132)가 심볼을 디코딩하고 전송 비트에 해당하는 추정을 복구할 수 있는 충분한 채널 응답 정보를 제공한다. 수신한 신호에서 얻은 심볼 및 각 수신 경로에 대한 채널 추정 결과는 STC 디코더(1132)에 제공되고, 전송된 심볼을 복구하기 위해 각 수신 경로에 STC 디코딩을 수행한다. STC 디코더(1132)는 BLAST 기반 전송을 위한 최대 유사 디코딩(MLD)을 구현할 수 있다. STC 디코더(1132)의 출력은 전송 비트 각각을 위한 로그 유사비(LLR)일 수 있다. STC 디코딩된 심볼은 심볼 디-인터리버 모듈(1134)을 통해 원래 순서의 심볼로 정렬된다. 그 후, 디-매핑 모듈(1136) 및 비트 디-인터리버 모듈(1138)은 심볼을 비트 스트림을 매핑한 후에 디-인터리빙을 수행한다. 레이트 디 -매칭 모듈(1140)에 의해 처리된 비트 스트림은 스크램블된 데이터 및 CRC 체크섬을 복구하기 위해서 채널 디코더 모듈(1142)로 제공된다. 채널 디코더 모듈(1142)은 터보 디코딩을 사용할 수 있다. CRC 모듈(1144)은 종래의 방식으로 CRC 체크섬을 제거하고 스크램블된 데이터를 체크한다. 그 후, CRC 체크된 데이터는 역스크램블링 모듈(1146)에 의해 원래의 데이터(1148)로 복구된다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주파수 재사용율을 1로 하더라도 셀 가장자리의 쓰루풋을 증대시킬 수 있다. 또한, 어그리게이션을 통해 인접 셀로 인한 간섭을 능동적으로 해소할 수 있다. 또한, 주파수 재사용율 1인 경우를 지원하기 위한 MCS 테이블 구조를 제공할 수 있다. 또한, 어그리게이션을 적용하기 위해 정보를 제어 채널을 통해 전송하는데 소요되는 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 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 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 전송 모드를 결정하는 방법에 적용될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 다중 셀 환경에서 특정 단말이 셀 내의 위치에 따라 적어도 하나 이상의 기지국으로부터 서비스를 수신하는 일 예를 나타낸다.
도 2는 특정 SNR에서 어그리게이션을 통해서 이득을 얻을 수 있는 최대 SIR값을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 부반송파 어그리게이션을 도 1에 적용하는 일 예를 나타낸다.
도 4는 OFDMA 시스템에서 사용하는 무선자원 및 상기 무선자원에 어그리게이션을 적용한 예를 나타낸다.
도 5는 어그리게이션을 사용한 경우에 무선자원의 구조를 예시한다.
도 6는 분산형 자원 할당 방식을 사용한 경우에 어그리게이션을 적용하기 위한 무선자원의 구조를 예시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 송신측에서 전송 모드를 결정하는 과정을 예시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국의 블록도의 예다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 단말의 블록도의 예다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 송신기의 블록도의 예다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 수신기의 블록도의 예다.

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  13. 무선 통신 시스템에서의 채널 상태 보고 방법에 있어서,
    복수의 부반송파에 대한 하향링크 신호를 수신하는 단계;
    Figure 112015014962349-pat00015
    를 이용하여 하향링크 신호에 대한 제 1 채널 상태를 결정하는 단계;
    Figure 112015014962349-pat00016
    를 이용하여 하향링크 신호에 대한 제 2 채널 상태를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 채널 상태 정보 및 상기 제 2 채널 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 전송하는 단계를 포함하되,
    Sx는 X 부반송파의 신호 세기이고, Ix는 X 부반송파에 대한 간섭 세기이고, Nx는 X 부반송파에 대한 잡음 세기이고, k는 0 이상의 정수이고, cj 는 길이가 p인 마스킹 시퀀스의 j번째 엘레멘트이고, p는 2 이상의 정수이고, j는 0부터 p-1까지의 정수인, 채널 상태 보고 방법.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    소정 개수의 상기 부반송파는 셀들이 공통으로 사용하고 있거나, 공통으로 사용할 가능성이 있는 특정 주파수 대역에 속해 있는 것을 특징으로 하되,
    상기 소정 개수는 p인, 채널 상태 보고 방법.
  16. 삭제
  17. 제13항에 있어서,
    상기 p는 2 내지 6인 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    p개의 상기 부반송파는 부반송파 그룹을 이루고, 동일한 자원할당 단위에 속하는 적어도 두개의 상기 부반송파 그룹은 주파수 영역에서 인접하거나 분산된 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    길이가 p인 상기 마스킹 시퀀스는 직교 시퀀스 및 의사 잡음 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    길이가 p인 상기 마스킹 시퀀스는 셀-특정 시퀀스(cell-specific sequence)인 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 제 2 채널 상태 정보는 적어도 두 개 이상의 길이가 P인 마스킹 시퀀스를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 제 1 채널 상태 정보 및 상기 제 2 채널 상태 정보 각각은
    CQI (channel quality indicator), SINR (signal to interference and noise ratio), SIR (signal to interference ratio), SNR (signal to noise ratio) 및 MCS (modulation and coding scheme) 테이블 인덱스 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
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