KR101667423B1 - 무선 통신 시스템에서 미드앰블 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 미드앰블(midamble) 전송 방법 및 장치가 제공된다. 복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스(midamble sequence)가 생성되고, 상기 생성된 미드앰블 시퀀스가 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑되고, 상기 맵핑된 미드앰블 시퀀스가 상기 각 안테나 별로 단말로 전송된다. 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션(frequency partition) 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력(transmission power)이 적용되며, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 다중화(multiplexing)된다.

Description

무선 통신 시스템에서 미드앰블 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF TRANSMITTING MIDAMBLE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 미드앰블(midamble) 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 규격은 2007년 ITU(International Telecommunication Union) 산하의 ITU-R(ITU-Radiocommunication Sector)에서 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000을 위한 여섯 번째 규격으로 'WMAN-OFDMA TDD'라는 이름으로 채택된 바 있다. ITU-R은 IMT-2000 이후의 차세대 4G 이동통신 규격으로 IMT-Advanced 시스템을 준비하고 있다. IEEE 802.16 WG(Working Group)은 2006년 말 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격으로 기존 IEEE 802.16e의 수정(amendment) 규격을 작성하는 것을 목표로 IEEE 802.16m 프로젝트의 추진을 결정하였다. 상기 목표에서 알 수 있듯이, IEEE 802.16m 규격은 IEEE 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두 가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, IEEE 802.16m 규격은 IEEE 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
광대역 무선 통신 시스템의 경우 한정된 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위하여 효과적인 송수신 기법 및 활용 방안들이 제안되어 왔다. 차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 이에 따라 수신단에서의 복잡도가 감소하고 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다.
직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다. OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다.
신뢰할 수 있는 고속의 데이터 서비스를 지원하기 위한 기술로 MIMO(Multiple Input Multiple Output)가 고려될 수 있다. MIMO 기술은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시킨다. MIMO 기술에는 공간 다중화(spatial multiplexing), 전송 다이버시티(transmit diversity), 빔포밍(beamforming) 등이 있다. 수신 안테나 수와 송신 안테나 수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있다. 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어의 개수는 랭크(rank)라 한다.
하향링크를 통해 기지국으로부터 단말로 파일럿(pilot)이 전송될 수 있다. 파일럿은 무선 통신 시스템에 따라서 참조 신호(reference signal) 등의 명칭으로 불릴 수 있다. 파일럿을 이용하여 채널 추정이 수행될 수 있고, 또는 CQI(Channel Quality Indicator)가 측정될 수 있다. CQI는 SINR, 주파수 오프셋 추정(frequency offset estimation) 등을 포함할 수 있다. 각기 다른 전송 환경에서 시스템의 성능을 최적화하기 위하여, 802.16m 시스템은 공용 파일럿 구조(common pilot structure) 및 전용 파일럿 구조(dedicated pilot structure)를 제공한다. 공용 파일럿 구조와 전용 파일럿 구조는 사용되는 자원에 따라 구분될 수 있다. 공용 파일럿은 모든 단말에 의해서 사용될 수 있다. 전용 파일럿은 특정한 자원이 할당된 단말에 의해서 사용될 수 있다. 따라서 전용 파일럿은 데이터 부반송파(subcarrier)과 같은 방법으로 프리코딩(precoding)되거나 빔포밍(beamforming)될 수 있다. 파일럿 구조는 8개의 전송 스트림까지 정의될 수 있으며, 공용 파일럿과 전용 파일럿에 따라 통일된 파일럿 구조를 가질 수 있다.
미드앰블(midamble)은 단말이 직접 채널 상태를 측정하게 하기 위하여 기지국이 전송하는 신호이다. 기지국이 복수의 안테나를 통한 MIMO 기술을 이용하여 신호를 전송하는 경우 각 안테나 별로 다른 신호를 전송하거나 자원 영역에서 위치를 달리하여 전송하고, 단말은 미드앰블을 수신하여 기지국의 각 안테나 별 채널 상태를 측정하여 서빙 셀(serving cell)의 채널 상태 또는 인접 셀(neighbor cell)의 간섭 수준(interference level) 등을 추정할 수 있다. 기지국은 단말이 추정한 채널 상태를 피드백받아 적응적으로 자원을 스케쥴링(scheduling)할 수 있다.
각 안테나 별로 미드앰블을 전송함에 있어서, 주파수 파티션(frequency partition) 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려하여야 하며, 이때 각 안테나에서 전송되는 미드앰블이 다양한 방식으로 다중화(multiplexing)될 수 있다. 주파수 파티션 또는 재사용 계수를 고려한 미드앰블의 다중화 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 미드앰블(midamble) 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서 무선 통신 시스템에서 미드앰블 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스(midamble sequence)를 생성하고, 상기 생성된 미드앰블 시퀀스를 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑하고, 상기 맵핑된 미드앰블 시퀀스를 상기 각 안테나 별로 단말로 전송하는 것을 포함하되, 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션(frequency partition) 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력(transmission power)이 적용되며, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 다중화(multiplexing)되는 것을 특징으로 한다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 FDM(Frequency Division Multiplexing)/CDM(Code Division Multiplexig)/TDM(Time Division Multiplexing) 중 적어도 하나의 다중화 방식을 기반으로 다중화될 수 있다. 상기 복수의 안테나의 개수는 2개, 4개 및 8개 중 어느 하나일 수 있다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드(subband)를 단위로 하여 생성될 수 있다. 상기 자원 영역의 재사용 계수(reuse factor)가 3인 경우, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 12부반송파 간격으로 맵핑될 수 있다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 시간 영역에서 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임에서 2번째 하향링크 서브프레임에서 전송될 수 있다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 2번째 하향링크 서브프레임의 제1 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌에 맵핑될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 미드앰블 전송 장치가 제공된다. 상기 장치는 복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스를 상기 복수의 안테나를 통해 각각 단말로 전송하는 전송 회로, 상기 미드앰블 시퀀스를 생성하는 미드앰블 시퀀스 생성부, 및 상기 미드앰블 시퀀스를 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑하는 부반송파 맵퍼(subcarrier mapper)를 포함하되, 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력이 적용되며, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 다중화되는 것을 특징으로 한다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 FDM/CDM/TDM 중 적어도 하나의 다중화 방식을 기반으로 다중화될 수 있다. 상기 복수의 안테나의 개수는 2개, 4개 및 8개 중 어느 하나일 수 있다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드를 단위로 하여 생성될 수 있다. 상기 자원 영역의 재사용 계수(reuse factor)가 3인 경우, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 12부반송파 간격으로 맵핑될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 미드앰블 수신 장치가 제공된다. 상기 장치는 기지국에서 전송되는 복수의 미드앰블 시퀀스와 무선 신호를 수신하는 수신 회로, 상기 복수의 미드앰블 시퀀스를 기반으로 각 안테나 별로 채널 상태를 측정하는 채널 추정부, 및 상기 측정한 채널 상태를 기반으로 상기 무선 신호를 처리하는 프로세서를 포함하되, 상기 복수의 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 복수의 부반송파에 맵핑되며, 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력이 적용되며, 상기 복수의 미드앰블 시퀀스 각각은 자원 영역에서 다중화되는 것을 특징으로 한다. 상기 복수의 미드앰블 시퀀스는 각각 FDM/CDM/TDM 중 적어도 하나의 다중화 방식을 기반으로 다중화될 수 있다. 상기 복수의 미드앰블 시퀀스 각각은 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드를 단위로 하여 생성될 수 있다.
미드앰블에 각 주파수 파티션의 전송 전력을 적용하여 전송함으로써 서빙 셀(serving cell) 또는 인접 셀(neighbor cell)의 간섭 수준을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
(추후 작성)
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(SF; Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(SFH; Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임 내 각 프레임의 길이는 모두 동일할 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(Cyclic Prepix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
슈퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나를 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임 내 첫 번째 서브프레임 안에 위치할 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 1차 SFH(P-SFH; primary-SFH) 및 2차 SFH(S-SFH; secondary-SFH)로 분류될 수 있다. P-SFH와 S-SFH는 매 슈퍼프레임마다 전송될 수 있다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 서브프레임은 5, 6, 7 또는 9개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 제한되지 않는다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임이 포함하는 OFDM 심볼의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDM 심볼, 타입-2 서브프레임은 7 OFDM 심볼, 타입-3 서브프레임은 5 OFDM 심볼, 타입-4 서브프레임은 9 OFDM 심볼을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 또는 하나의 프레임은 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내 각 서브프레임마다 포함하는 OFDM 심볼의 개수는 모두 동일하거나, 각각 다를 수 있다. 또는, 하나의 프레임 내 적어도 하나의 서브프레임의 OFDM 심볼의 개수는 상기 프레임 내 나머지 서브프레임의 OFDM 심볼의 개수와 다를 수 있다.
프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식이 적용될 수 있다. TDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, TDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 시간 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 시간의 서로 다른 주파수에서 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, FDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
서브프레임은 주파수 영역으로 복수의 물리 자원 유닛(PRU; Physical Resource Unit)을 포함한다. PRU는 자원 할당을 위한 기본 물리적 단위로, 시간 영역에서 연속적인(consecutive) 복수의 OFDM 심볼, 주파수 영역에서 연속적인 복수의 부반송파로 구성된다. PRU에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, PRU 내 OFDM 심볼의 수는 서브프레임의 타입에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브프레임이 6 OFDM 심볼로 구성될 때, PRU는 18 부반송파 및 6 OFDM 심볼로 정의될 수 있다.
논리 자원 유닛(LRU; Logical Resource Unit)은 분산적(distributed) 자원 할당 및 연속적(contiguous) 자원 할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 복수의 OFDM 심볼과 복수의 부반송파로 정의되고, PRU에서 사용되는 파일럿들을 포함한다. 따라서, 하나의 LRU에서의 적절한 부반송파의 개수는 할당된 파일럿의 수에 의존한다.
분산적 논리 자원 유닛(DLRU; Distributed Logical Resource Unit)은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. DRU는 하나의 주파수 파티션 내에 분산된 부반송파 그룹을 포함한다. DRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. DRU를 형성하는 최소 단위는 하나의 부반송파이다.
연속적 논리 자원 유닛(CLRU; Contiguous Logical Resource Unit)은 주파수 선택적 스케줄링 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. CRU는 국부적 부반송파 그룹을 포함한다. CRU의 크기는 PRU의 크기와 같다.
한편, 다중 셀(multi-cell)이 존재하는 셀룰러 시스템에서 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse) 기법이 사용될 수 있다. FFR 기법은 전체 주파수 대역을 복수의 주파수 파티션(FP; Frequency Partition)으로 분할하고, 각각의 셀에게 주파수 파티션을 할당하는 기법이다. FFR 기법을 통해 인접한 셀 간에는 서로 다른 주파수 파티션이 할당되고, 멀리 떨어진 셀 간에는 동일한 주파수 파티션이 할당될 수 있다. 따라서, 셀 간 간섭(ICI; Inter-Cell Interference)이 줄어들 수 있고, 셀 가장자리 단말의 성능을 높일 수 있다.
도 3은 전체 주파수 대역을 복수의 주파수 파티션으로 분할하는 방법의 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 전체 주파수 대역은 제1 주파수 파티션(FP0), 제2 주파수 파티션(FP1), 제3 주파수 파티션(FP2) 및 제4 주파수 파티션(FP3)으로 분할된다. 각 주파수 파티션은 전체 주파수 대역으로부터 논리적(logical) 및/또는 물리적(physical)으로 분할될 수 있다.
도 4는 FFR 기법이 사용되는 셀룰러 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 각 셀은 셀 내부(inner cell) 및 셀 가장자리(cell edge)로 구분된다. 또한 각 셀은 3개의 섹터로 나누어진다. 전체 주파수 대역은 4개의 주파수 파티션(FP0, FP1, FP2, FP3)으로 분할된다.
셀 내부에는 제1 주파수 파티션(FP0)을 할당한다. 셀 가장자리의 각 섹터에는 제2 주파수 파티션(FP1) 내지 제4 주파수 파티션(FP3) 중 어느 하나를 할당한다. 이때, 인접한 셀 간에는 서로 다른 주파수 파티션이 할당되도록 한다. 이하, 할당된 주파수 파티션을 활성(active) 주파수 파티션, 할당 받지 못한 주파수 파티션을 비활성(inactive) 주파수 파티션이라 한다. 예를 들어, 제2 주파수 파티션(FP1)이 할당된 경우, 제2 주파수 파티션은 활성 주파수 파티션이고, 제3 주파수 파티션(FP2) 및 제4 주파수 파티션(FP3)은 비활성 주파수 파티션이 된다.
주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)는 전체 주파수 대역을 몇 개의 셀(또는 섹터)로 나눌 수 있는지로 정의될 수 있다. 이 경우, 셀 내부의 주파수 재사용 계수는 1이고, 셀 가장자리의 각 섹터의 주파수 재사용 계수는 3일 수 있다.
도 5는 하향링크 자원 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 하향링크 서브프레임은 적어도 하나의 주파수 파티션으로 나뉠 수 있다. 여기서, 서브프레임이 2개의 주파수 파티션(FP1, FP2)으로 나뉘는 것을 예시적으로 기술하나, 서브프레임 내 주파수 파티션의 수가 이에 제한되는 것은 아니다. 하향링크 서브프레임은 최대 4개의 주파수 파티션으로 나뉠 수 있다. 각 주파수 파티션은 FFR 또는 MBS(multicast Broadcast Service)와 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.
각 주파수 파티션은 적어도 하나의 PRU로 구성된다. 각 주파수 파티션은 분산된 자원 할당(distributed resource allocation) 및/또는 연속된 자원 할당(contiguous resource allocation)을 포함할 수 있다. 상기 분산된 자원 할당은 DLRU일 수 있으며, 상기 연속된 자원 할당은 CLRU일 수 있다. 여기서, 제2 주파수 파티션(FP2)은 분산된 자원 할당 및 연속된 자원 할당을 포함한다. 'Sc'는 부반송파를 의미한다.
복수의 셀이 존재할 때 하향링크 자원은 서브밴드 파티셔닝(subband partitioning), 미니밴드 퍼뮤테이션(miniband permutation), 주파수 파티셔닝(frequency partitioning) 등의 과정을 거쳐 맵핑될 수 있다.
먼저 서브밴드 파티셔닝 과정을 설명한다.
도 6은 서브밴드 파티셔닝 과정의 일 예를 나타낸다. 도 6은 대역폭이 10Mhz인 경우의 서브밴드 파티셔닝 과정을 나타낸다.
복수의 PRU는 서브밴드(SB; subband)와 미니밴드(MB; miniband)로 나뉜다. 도 6-(a)에서 복수의 PRU가 서브밴드로 할당되며, 도 6-(b)에서 복수의 PRU가 미니밴드로 할당된다. 서브밴드는 N1개의 인접한 PRU를 포함하고, 미니밴드는 N2개의 인접한 PRU를 포함한다. N1=4, N2=1일 수 있다. 서브밴드는 주파수 영역에서 연속된 PRU가 할당되므로 주파수 선택적 자원 할당에 적합하다. 미니밴드는 주파수 분산적 자원 할당에 적합하며, 주파수 영역에서 퍼뮤테이션될 수 있다.
서브밴드의 개수는 KSB로 나타낼 수 있다. 서브밴드에 할당되는 PRU의 개수는 LSB로 나타낼 수 있으며, LSB=N1*KSB이다. KSB는 대역폭에 변할 수 있다. KSB는 하향링크 서브밴드 할당 카운트(DSAC; Downlink Subband Allocation Count)에 의해서 결정될 수 있다. DSAC의 길이는 3비트 내지 5비트일 수 있으며, SFH 등을 통하여 브로드캐스트(broadcast)될 수 있다. 서브밴드로 할당되고 남은 PRU는 미니밴드로 할당된다. 미니밴드의 개수는 KMB로 나타낼 수 있다. 미니밴드에 할당되는 PRU의 개수는 LMB로 나타낼 수 있으며, LMB=N2*KMB이다. PRU의 총 개수 NPRU=LSB+LMB이다.
복수의 PRU는 서브밴드와 미니밴드로 나뉘고 서브밴드 PRU(PRUSB)와 미니밴드 PRU(PRUMB) 내에서 재배열된다. PRUSB 내의 PRU들은 각각 0~(LSB-1) 중 어느 하나로 인덱싱되고, PRUMB 내의 PRU들은 각각 0~(LMB-1)로 중 어느 하나로 인덱싱된다.
도 7은 미니밴드 퍼뮤테이션 과정의 일 예를 나타낸다. 미니밴드 퍼뮤테이션 과정에서 PRUMB는 퍼뮤테이션 PRU(PPRUMB)로 맵핑된다. 이는 각 주파수 파티션에서 주파수 다이버시티를 보장하기 위함이다. 도 7은 대역폭이 10MHz일 때 상기 도 6의 서브밴드 파티셔닝 과정에 이어서 수행될 수 있다. PRUMB 내의 PRU들은 퍼뮤테이션되어 PPRUMB에 맵핑된다.
도 8은 주파수 파티셔닝 과정의 일 예를 나타낸다. 도 8은 대역폭이 5MHz일 때 상기 도 6의 서브밴드 파티셔닝 과정과 상기 도 7의 미니밴드 퍼뮤테이션 과정에 이어서 수행될 수 있다. PRUSB와 PPRUMB의 PRU들은 적어도 하나의 주파수 파티션으로 할당된다. 주파수 파티션의 개수는 최대 4개일 수 있다. 주파수 파티션 구성 정보는 하향링크 주파수 파티션 구성(DFPC; Downlink Frequency Partition Configuration)에 의해서 결정될 수 있다. DFPC는 대역폭에 따라서 구성이 달라질 수 있으며, S-SFH 등을 통해 브로드캐스트 될 수 있다. DFPC는 주파수 파티션의 크기, 주파수 파티션의 개수 등을 지시할 수 있다. 주파수 파티션 카운트(FPCT; Frequency Partition Count)는 주파수 파티션의 개수를 나타낸다. FPSi는 i번째 주파수 파티션(FPi)에 할당되는 PRU의 개수를 나타낸다. 또한, 상향링크 주파수 파티션 서브밴드 카운트(DFPSC; Downlink Frequency Partition Subband Count)는 FPi(i>0)에 할당되는 서브밴드의 개수를 정의한다. DFPSC는 1비트 내지 3비트의 길이를 가질 수 있다.
도 9는 전송기에서의 하향링크 MIMO의 구조를 나타낸다. 하향링크 MIMO를 수행하기 위하여 전송기는 MIMO 인코더(51), 프리코더(52; precoder), 부반송파 맵퍼(53; subcarrier mapper)를 포함할 수 있다. MIMO 인코더(51)는 L(L≥1)개의 MIMO 계층을 Mt(Mt≥L)개의 MIMO 스트림(MIMO stream)으로 맵핑한다. 단일 사용자 MIMO(SU-MIMO; Single User MIMO)에서 공간 다중화(spatial multiplexing)의 경우, 랭크(rank)는 자원 유닛에 할당된 사용자가 사용할 스트림의 개수로 정의된다. SU-MIMO에서 하나의 자원 유닛은 하나의 사용자에게만 할당되며, 하나의 FEC(Forward Error Correction) 블록만이 MIMO 인코더(51)의 입력으로 존재한다. 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO; Multi User MIMO)의 경우, 복수의 사용자가 하나의 자원 유닛에 할당될 수 있다. 따라서 복수의 FEC 블록이 MIMO 인코더(51)의 입력으로 존재할 수 있다. 상기 Mt개의 MIMO 스트림은 프리코더(52)의 입력이 된다. 프리코더(52)는 선택된 MIMO 모드에 따라 복수의 안테나 특정(antenna-specific) 데이터 심벌을 생성하여 Mt개의 MIMO 스트림을 각 안테나로 맵핑한다. 부반송파 맵퍼(53)는 상기 각 안테나 특정 데이터 심벌을 OFDM 심벌로 맵핑한다.
MIMO 미드앰블(이하 미드앰블)을 통하여 각 안테나 별로 채널 상태를 측정할 수 있다. 단말은 각 안테나로부터 미드앰블을 수신하여 채널 상태, 인접 셀로부터의 간섭 정도를 측정할 수 있다. 기지국은 단말이 측정한 채널 상태를 피드백받아 자원을 적응적으로 스케쥴링할 수 있다. 폐루프(closed-loop) MIMO의 경우 미드앰블은 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 선택하는 데 사용될 수 있다. 개루프(open-loo) MIMO의 경우 미드앰블은 CQI(Channel Quality Indicator)를 측정하는 데 사용될 수 있다. 또한 미드앰블은 각 프레임의 2번째 하향링크 서브프레임에서 전송될 수 있다. 미드앰블은 상기 2번째 하향링크 서브프레임에서 하나의 OFDM 심벌을 차지할 수 있다. 서브프레임이 6개의 OFDM 심벌로 구성될 때(타입 1 서브프레임) 나머지 5개의 OFDM 심벌로 서브프레임이 구성될 수 있다(타입 3 서브프레임). 또한 서브프레임이 7개의 OFDM 심벌로 구성될 때(타입 2 서브프레임) 나머지 6개의 OFDM 심벌로 서브프레임이 구성될 수 있다(타입 1 서브프레임).
미드앰블은 시퀀스의 형태로 전송된다. 미드앰블 시퀀스로 다양한 종류의 시퀀스가 사용될 수 있으며, 특히 미드앰블 시퀀스로 Golay 시퀀스가 사용될 수 있다. 표 1은 길이가 2048비트인 Golay 시퀀스의 일 예를 나타낸다.
0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2
0x121D 0x12E2 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D
0x121D 0x12E2 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2
0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2 0x121D 0x12E2 0xEDE2 0x12E2
0x121D 0x12E2 0x121D 0xED1D 0x121D 0x12E2 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2
0x121D 0x12E2 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D
0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2 0x121D 0x12E2 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2
0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D 0x121D 0x12E2 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D
0x121D 0x12E2 0x121D 0xED1D 0x121D 0x12E2 0xEDE2 0x12E2 0x121D 0x12E2 0x121D 0xED1D
0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0xEDE2 0x12E2 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D
0x121D 0x12E2 0x121D 0xED1D 0xEDE2 0xED1D 0x121D 0xED1D
각 안테나에서 전송되는 미드앰블 신호 s(t)는 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112010022363001-pat00001
k는 부반송파 인덱스, Nused는 미드앰블 시퀀스가 맵핑되는 부반송파의 개수, fc는 반송파의 주파수, Δf는 부반송파 간격(spacing), Tg는 가드 타임(guard time)을 나타낸다. bk는 미드앰블이 맵핑되는 OFDM 심벌 내에서 부반송파들을 변조(modulation)하는 복소 계수이다.
한편, 미드앰블을 전송할 때 주파수 파티션을 고려할 필요가 있다. 각 셀 별로 주파수 파티션의 구성이 다를 수 있고, 각 주파수 파티션은 각각의 전송 전력을 다르게 설정할 수 있다. 각 주파수 파티션에서 전송되는 데이터는 각 주파수 파티션의 전송 전력에 따라 전송되며, 채널 상태를 측정하기 위하여 사용되는 미드앰블 역시 각 주파수 파티션의 전송 전력이 적용되어 전송된다. 따라서 각 주파수 파티션의 전송 전력을 고려하지 않는 경우 서빙 셀의 채널 상태 또는 인접 셀의 간섭 정도를 정확하게 측정할 수 없다. 따라서 각 주파수 파티션의 전송 전력을 고려한 미드앰블 구성 방법이 제안될 필요가 있다.
도 10은 제안된 미드앰블 전송 방법의 일 실시예이다.
단계 S100에서 기지국은 복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스(midamble sequence)를 생성한다. 단계 S110에서 기지국은 상기 생성된 미드앰블 시퀀스를 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑한다. 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력(transmission power)이 적용된다. 단계 S120에서 상기 맵핑된 미드앰블 시퀀스를 상기 각 안테나 별로 단말로 전송한다.
도 11은 제안된 미드앰블 전송 방법에 따른 자원 영역에서의 미드앰블 구성의 일 예이다. 전체 자원 영역은 복수의 서브밴드로 구분된다. 미드앰블은 서브밴드 단위로 하나의 OFDM 심벌에 맵핑된다. 그러나 제안된 발명은 이에 제한되지 않으며, 미드앰블은 2개 이상의 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 주파수 파티션은 복수의 분산된 서브밴드로 구성되며, 각각의 전송 전력으로 데이터를 전송한다. 제1 주파수 파티션(FP0)은 제1 전송 전력(Tx power 0)으로, 제2 주파수 파티션(FP1)은 제2 전송 전력(Tx power 1)으로 데이터를 전송한다. 이에 따라 제1 주파수 파티션에서 전송되는 미드앰블은 제1 전송 전력으로, 제2 주파수 파티션에서 전송되는 미드앰블은 제2 전송 전력으로 전송된다.
또한, 미드앰블이 전송될 때 모든 자원 영역을 전부 사용하지 않고 일부만 사용할 수 있다. 예를 들어 재사용 계수 등을 고려하여 셀 별로 부반송파를 나누어 미드앰블을 맵핑하여 전송할 수 있다. 예를 들어 재사용 계수가 3이라면, 각 셀은 미드앰블에 할당된 부반송파의 분산된 또는 인접한 부반송파 중 1/3만큼만 사용하고 나머지 부반송파는 다른 셀의 미드앰블을 위하여 유보(reserve)한다. 이 경우 각 셀의 미드앰블에 할당되는 부반송파는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어 제1 셀은 전체 부반송파 중 3k번째 부반송파, 제2 셀은 전체 부반송파 중 (3k+1)번째 부반송파, 제3 셀은 전체 부반송파 중 (3k+2)번째(단, k=0,1,…) 부반송파를 미드앰블에 할당할 수 있다.
또한 각 셀의 미드앰블을 전송하는 안테나의 개수가 N개인 경우, 각 셀은 인접한 N개의 부반송파를 미드앰블에 할당할 수 있다. 예를 들어 재사용 계수가 3이고 미드앰블을 전송하는 안테나의 개수가 N개라면, 제1 셀은 인접한 N개의 부반송파를 미드앰블에 할당하고, 제2 셀과 제3 셀의 미드앰블을 위하여 2N개의 부반송파를 유보한다. 제2 셀과 제3 셀의 미드앰블에 부반송파를 할당하고, 또 다시 인접한 N개의 부반송파를 미드앰블에 할당한다. 이후의 실시예에서는 FFR 기법을 적용하지 않는 것으로 가정하나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 재사용 계수를 적용한 후의 각 셀에서의 미드앰블의 구성을 나타낸다고 생각할 수 있다.
미드앰블은 시퀀스의 형태로 전송될 수 있으며, 미드앰블 시퀀스는 다양한 다중화 방식을 적용하여 부반송파에 맵핑될 수 있다.
도 12는 제안된 미드앰블 전송 방법에 따른 미드앰블 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
미드앰블 시퀀스는 전 대역폭에 걸쳐서 구성된다. 미드앰블을 구성하는 모든부반송파는 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화되어 각 안테나에 할당되고, 각 안테나의 부반송파에 미드앰블 시퀀스가 맵핑된다. 즉, 자원 영역을 구성하는 부반송파는 복수의 안테나에 차례대로 할당되고, 각 안테나에 할당된 부반송파에 미드앰블 시퀀스가 FDM 방식으로 다중화되어 맵핑된다. 본 예에서는 FDM 방식으로 다중화되는 것을 가정하나 다양한 종류의 다중화 방식이 적용될 수 있으며, CDM(Code Division Multiplexing), 또는 CDM/FDM 하이브리드(hybrid) 등의 다중화 방식이 적용될 수 있다. 전 대역에 걸쳐 미드앰블을 전송하는 경우 미드앰블 시퀀스의 길이가 길어져 단말의 미드앰블 검출(detection) 성능이 향상될 수 있다. 반면에 하나의 미드앰블 시퀀스를 구성하는 부반송파가 각 주파수 파티션에 따라 전송 전력을 달리 하므로, 그에 따라 검출 성능이 감소할 수도 있다.
도 13은 제안된 미드앰블 전송 방법에 따른 미드앰블 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
미드앰블 시퀀스는 전체 자원 영역이 아닌 서브밴드 단위로 구성된다. 하나의 서브밴드는 4개의 인접한 PRU를 포함하고, 하나의 PRU는 18개의 부반송파를 포함할 수 있으므로, 미드앰블 시퀀스의 길이는 72일 수 있다. 길이가 72인 미드앰블 시퀀스는 72개의 인접한 부반송파에 맵핑되며, 각 안테나는 CDM 방식으로 다중화된다. 즉, 미드앰블 시퀀스의 개수가 N개이고 단말이 미드앰블을 전송하는 안테나의 개수가 A개라면, 각 안테나는 N/A개의 미드앰블 시퀀스를 사용할 수 있으며, 각 셀 별로 미리 정해진 미드앰블 시퀀스를 전송할 수 있다. 단말은 각 안테나에서 CDM 방식으로 다중화된 미드앰블 시퀀스를 수신한다.
도 14는 제안된 미드앰블 전송 방법에 따른 미드앰블 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
미드앰블 시퀀스는 전체 자원 영역이 아닌 서브밴드 단위로 구성된다. 길이가 72인 미드앰블 시퀀스는 72개의 인접한 부반송파에 맵핑되며, 각 안테나는 FDM 방식으로 다중화된다. 미드앰블을 전송하는 안테나의 개수가 A개라면, 각 안테나의 미드앰블 시퀀스는 72/A의 길이로 구성된다. 예를 들어 안테나의 개수가 8개라면, 각 안테나의 미드앰블 시퀀스는 9개의 부반송파에 맵핑된다. 즉, 안테나의 개수가 많아질수록 미드앰블 시퀀스의 길이가 짧아지므로 단말의 미드앰블 검출 성능이 감소할 수 있다.
도 15는 제안된 미드앰블 전송 방법에 따른 미드앰블 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
미드앰블 시퀀스는 전체 자원 영역이 아닌 서브밴드 단위로 구성된다. 길이가 72인 미드앰블 시퀀스는 72개의 인접한 부반송파에 맵핑되며, 각 안테나는 CDM/FDM 하이브리드 방식으로 다중화된다. 즉, 일부 안테나는 FDM 방식으로 다중화되고 나머지 안테나는 CDM 방식으로 다중화된다. 예를 들어, 홀수 번째 안테나는 서브밴드 내의 홀수 번째 부반송파에 CDM 방식으로 다중화되고, 짝수 번째 안테나는 서브밴드 내의 짝수 번째 부반송파에 CDM 방식으로 다중화되며, 홀수 번째 안테나와 짝수 번째 안테나는 FDM 방식으로 다중화될 수 있다.
도 13 내지 15와 같이 미드앰블 시퀀스가 서브밴드 단위로 할당되는 경우, 각 미드앰블 시퀀스는 각 셀의 주파수 파티션의 전송 전력과 같은 전송 전력으로 전송된다. 단말은 각 셀 별로 주파수 파티션의 전송 전력이 적용된 미드앰블 시퀀스를 수신할 수 있다. 재사용 계수가 3이라면 각 서브밴드 별로 72/3=24개의 부반송파에 미드앰블 시퀀스가 맵핑된다. 서브밴드 단위로 미드앰블 시퀀스를 할당하는 경우 시퀀스의 길이가 미드앰블 시퀀스를 전 대역에 할당하는 경우보다 짧아 검출 성능이 감소할 수 있으나, 같은 전송 전력 내에서 미드앰블 시퀀스를 검출할 수 있다는 장점이 있다.
또는 미드앰블 시퀀스를 동일 주파수 파티션을 구성하는 서브밴드들의 단위로 구성하고, 주파수 파티션에 따른 전송 전력을 적용할 수 있다. 하나의 주파수 파티션을 구성하는 서브밴드의 개수를 n개라 하면, 하나의 주파수 파티션을 구성하는 총 부반송파의 개수는 72n개이다. 72n개의 부반송파를 이용하여 미드앰블 시퀀스를 구성하며, 미드앰블 시퀀스가 각 안테나 별로 할당되는 방법은 도 13 내지 도 15의 다중화 방식을 이용할 수 있다. 재사용 계수가 3이라면 각 서브밴드 별로 72n/3=24n개의 부반송파에 미드앰블 시퀀스가 맵핑된다. 하나의 주파수 파티션 내의 서브밴드들을 단위로 미드앰블 시퀀스를 구성하는 경우 서브밴드 별로 채널 상태가 다르기 때문에 직교성(orthogonality)가 깨질 수 있으나, 시퀀스의 길이를 길게 할 수 있으므로 단말의 미드앰블 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
도 16은 재사용 계수 3을 적용한 경우 제안된 미드앰블 전송 방법에 따른 미드앰블 구조의 일 예를 나타낸다. 재사용 계수 3을 사용함으로써 인접 셀에서의 신호를 각각 구별할 수 있으며, 셀간 간섭(ICI; Inter-Cell Interference)을 줄일 수 있다. 도 16의 미드앰블 구조는 도 14와 같이 미드앰블 시퀀스가 서브밴드 단위로 구성되며 각 미드앰블 시퀀스는 FDM 방식으로 다중화되는 경우를 나타낸다. 재사용 계수가 3이므로 각 셀은 A, B 및 C 중 어느 하나의 패턴을 기반으로 하여 미드앰블 시퀀스를 전송한다. 도 16-(a)와 도 16-(b)는 각각 주파수 영역의 1/2 서브밴드에 할당된 미드앰블 시퀀스를 나타낸다. 도 16-(a)는 안테나가 4개인 경우의 미드앰블 구조의 예를 나타내며, 도 16-(b)는 안테나가 2개인 경우의 미드앰블 구조의 예를 나타낸다. 여기서 서브밴드 별로 안테나의 위치는 달라질 수 있다. 즉, 서브밴드 인덱스에 따라서 각 패턴 내에서 안테나의 위치가 순환 쉬프트(cyclic shift)될 수 있다. 도 16의 미드앰블 구성은 수학식 2에 의해서 표현될 수 있다. 수학식 2는 수학식 1의 계수인 bk를 구체화한 것으로, 미드앰블 시퀀스가 맵핑되는 부반송파의 인덱스 k가 결정될 수 있다.
Figure 112010022363001-pat00002
k는 부반송파의 인덱스(0≤k≤Nused-1), Nused는 미드앰블 시퀀스가 맵핑되는 부반송파의 개수, Nt는 전송 안테나의 개수, G(x)는 표 1의 길이가 2048비트인 Golay 시퀀스(0≤x<2047), fft는 FFT의 크기, BSID는 셀 ID를 나타낸다. u는 쉬프트 값(0≤u≤127)으로 u=mod(BSID, 128)에 의해서 결정될 수 있다.
offsetD(fft)는 FFT 크기에 따라 달라지는 오프셋 값이다. 표 2는 FFT 크기에 따른 오프셋 값을 나타낸다.
FFT size Offset
2048 30
1024 60
512 40
또한, g는 전송 안테나의 인덱스, s는 k에 따라 변화하는 파라미터로 k≤(Nused-1)/2일 때 s=0, k>(Nused-1)/2일 때 s=1이다.
도 17은 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말의 블록도이다.
전송기(800)는 미드앰블 시퀀스 생성부(810; midamble sequence generating unit), 부반송파 맵퍼(820; subcarrier mapper) 및 전송 회로(830; transmit circuitry)를 포함한다. 미드앰블 시퀀스 생성부(810)는 미드앰블 시퀀스를 생성한다. 부반송파 맵퍼(820)는 상기 미드앰블 시퀀스를 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑한다. 전송 회로(830)는 복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스를 상기 복수의 안테나(890-1,...,890-N)를 통해 각각 단말로 전송한다. 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력이 적용되며, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 다중화된다. 상기 각 미드앰블 시퀀스는 FDM/CDM/TDM중 적어도 하나의 다중화 방식을 기반으로 다중화될 수 있고, 상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드를 단위로 하여 생성될 수 있다. 이에 따라 도 11 내지 도 16의 미드앰블 시퀀스가 구성될 수 있다.
수신기(900)는 프로세서(910), 채널 추정부(920) 및 수신 회로(930)를 포함한다. 수신 회로(930)는 기지국에서 전송되는 복수의 미드앰블 시퀀스와 무선 신호를 수신한다. 채널 추정부(920)는 상기 복수의 미드앰블 시퀀스를 기반으로 각 안테나 별로 채널 상태를 측정한다. 프로세서(910)는 상기 측정한 채널 상태를 기반으로 상기 무선 신호를 처리한다. 상기 복수의 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 복수의 부반송파에 맵핑되며, 상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력이 적용되며, 상기 복수의 미드앰블 시퀀스 각각은 자원 영역에서 다중화될 수 있다. 상기 다중화 방식으로 FDM/CDM/TDM중 적어도 하나의 다중화 방식이 사용될 수 있으며, 상기 복수의 미드앰블 시퀀스 각각은 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드(subband)를 단위로 하여 생성될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 미드앰블(midamble) 전송 방법에 있어서,
    복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스(midamble sequence)를 생성하고,
    상기 생성된 미드앰블 시퀀스를 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑하고,
    상기 맵핑된 미드앰블 시퀀스를 상기 각 안테나 별로 단말로 전송하는 것을 포함하되,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드(subband)를 단위로 하여 생성되고,
    상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션(frequency partition) 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력(transmission power)이 적용되며,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 FDM(Frequency Division Multiplexing) 및 CDM(Code Division Multiplexing) 하이브리드 방식을 기반으로 다중화(multiplexing)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 중 홀수 번째 안테나는 상기 서브밴드 내의 홀수 번째 부반송파에 CDM 방식으로 다중화되고,
    상기 복수의 안테나 중 짝수 번째 안테나는 상기 서브밴드 내의 짝수 번째 부반송파에 CDM 방식으로 다중화되며,
    상기 홀수 번째 안테나와 상기 짝수 번째 안테나는 FDM 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나의 개수는 2개, 4개 및 8개 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 영역의 재사용 계수(reuse factor)가 3인 경우,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 12부반송파 간격으로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 시간 영역에서 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임에서 2번째 하향링크 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 2번째 하향링크 서브프레임의 제1 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 미드앰블(midamble) 전송 장치에 있어서,
    복수의 안테나 각각에 대한 미드앰블 시퀀스(midamble sequence)를 상기 복수의 안테나를 통해 각각 단말로 전송하는 전송 회로; 및
    상기 미드앰블 시퀀스를 생성하는 미드앰블 시퀀스 생성부; 및
    상기 미드앰블 시퀀스를 자원 영역에 포함되는 복수의 부반송파에 맵핑하는 부반송파 맵퍼(subcarrier mapper)를 포함하되,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드(subband)를 단위로 하여 생성되고,
    상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션(frequency partition) 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력(transmission power)이 적용되며,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 FDM(Frequency Division Multiplexing) 및 CDM(Code Division Multiplexing) 하이브리드 방식을 기반으로 다중화(multiplexing)되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 중 홀수 번째 안테나는 상기 서브밴드 내의 홀수 번째 부반송파에 CDM 방식으로 다중화되고,
    상기 복수의 안테나 중 짝수 번째 안테나는 상기 서브밴드 내의 짝수 번째 부반송파에 CDM 방식으로 다중화되며,
    상기 홀수 번째 안테나와 상기 짝수 번째 안테나는 FDM 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나의 개수는 2개, 4개 및 8개 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 삭제
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 자원 영역의 재사용 계수(reuse factor)가 3인 경우,
    상기 각 미드앰블 시퀀스는 12부반송파 간격으로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 무선 통신 시스템에서 미드앰블(midamble) 수신 장치에 있어서,
    기지국에서 전송되는 복수의 미드앰블 시퀀스와 무선 신호를 수신하는 수신 회로;
    상기 복수의 미드앰블 시퀀스를 기반으로 각 안테나 별로 채널 상태를 측정하는 채널 추정부; 및
    상기 측정한 채널 상태를 기반으로 상기 무선 신호를 처리하는 프로세서를 포함하되,
    상기 복수의 미드앰블 시퀀스는 자원 영역에서 복수의 부반송파에 맵핑되며,
    상기 복수의 미드앰블 시퀀스 각각은 상기 자원 영역에서 72개의 인접한 부반송파를 포함하는 하나의 서브밴드(subband)를 단위로 하여 생성되고,
    상기 복수의 부반송파는 복수의 주파수 파티션(frequency partition) 중 어느 하나에 포함되고, 상기 각 주파수 파티션은 서로 다른 전송 전력(transmission power)이 적용되며,
    상기 복수의 미드앰블 시퀀스 각각은 자원 영역에서 FDM(Frequency Division Multiplexing) 및 CDM(Code Division Multiplexing) 하이브리드 방식을 기반으로 다중화(multiplexing)되는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 삭제
  15. 삭제
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