KR101761408B1

KR101761408B1 - 무선 통신 시스템에서 하향링크 부채널화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101761408B1
Application number: KR1020100104670A
Authority: KR
Inventors: 이욱봉; 천진영; 조한규; 최진수; 임빈철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2017-07-26
Also published as: CN102598744A; KR20110049680A; MY154212A; CN102598744B

Abstract

무선 통신 시스템에서 하향링크 부채널화 방법을 제공한다. 상기 방법은 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 전송하는 단계; 및 상기 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i번째 주파수 구획(FP; Frequency Partition)에 대하여 물리적 자원 유닛(PRU: physical resource unit)을 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit) 또는 분산적 자원 유닛(DRU: distributed resource unit)에 맵핑하는 단계를 포함하되, 상기 i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 상기 시드(SEED)값은 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값에 따라 특정한 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 하향링크 부채널화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF DOWNLINK SUBCHANNELIZATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 하향링크 부채널화 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 802.16m 프로젝트의 추진을 결정하였다. 상기 목표에서 알 수 있듯이, 802.16m 규격은 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두 가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, 802.16m 규격은 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.

차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심볼간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼간 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.

한편, 무선 자원은 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast and Broadcast Services)와 같은 서비스를 제공할 때에 다수의 주파수 구획(FP; Frequency Partition)으로 나뉠 수 있다. 이를 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)이라 하며, 각 주파수 구획은 서로 다른 용도로 사용될 수 있다. 각 주파수 구획 내에서는 분산(distributed) 부채널(subchannel) 및 인접(localized) 부채널이 주파수 분할 다중(FDM; Frequency Division Multiplexing) 방식으로 공존할 수 있다. 또한, 각 주파수 구획은 크기가 다른 자원 단위(granularity)를 바탕으로 부채널을 할당할 수 있다.

기지국은 개방 루프 영역(open loop region, OL region)을 사용할 수 있다. 개방 루프 영역은 동일한 개수의 파일럿 패턴과 주어진 개방 루프 MIMO(multi input multi output) 모드를 사용하는 시간 주파수 자원 영역이다. 개방 루프 영역은 안정적인 간섭 환경을 제공하기 위해 사용된다. 그런데, 이러한 OL 영역은 지원되는 퍼뮤테이션(permutation)의 종류, 적용되는 MIMO 피드백 모드 등에 따라 몇 가지 타입으로 구분된다. 기지국이 개방 루프 영역을 사용하기 위해서는 각 셀들의 자원 단위들이 정렬되어야 한다. 그런데, 기존의 부채널화 방법에 의하면 OL 영역 중 일부 타입은 해당 자원 단위를 정렬하기 어려운 문제가 있었다.

모든 타입의 OL 영역을 지원하기 위한 하향링크 부채널화 방법이 필요하다.

본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 하향링크의 부채널화 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 무선통신 시스템에서 하향링크 부채널화 방법은 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 전송하는 단계; 및 상기 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i번째 주파수 구획(FP; Frequency Partition)에 대하여 물리적 자원 유닛(PRU: physical resource unit)을 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit) 또는 분산적 자원 유닛(DRU: distributed resource unit)에 맵핑하는 단계를 포함하되, 상기 i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 상기 시드(SEED)값은 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값에 따라 특정한 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 단말은 프로세서; 및 상기 프로세서와 연결되는 RF부를 포함하되, 상기 프로세서는 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 수신하고, 상기 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i번째 주파수 구획(FP; Frequency Partition)에 대하여 물리적 자원 유닛(PRU: physical resource unit)의 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit) 또는 분산적 자원 유닛(DRU: distributed resource unit)에 대한 맵핑 관계에 따라 하향링크 신호를 수신하되, 상기 i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 상기 시드(SEED)값은 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값에 따라 특정한 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

OL 영역 타입 0 및 OL 영역 타입 1 미니밴드 모드에 대해서도 OL 영역의 자원 단위를 정렬할 수 있다. 따라서, OL 영역을 타입에 관계없이 사용할 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 슈퍼프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 전체 주파수 대역을 복수의 주파수 구획으로 분할하는 방법의 예를 나타낸다.
도 4는 FFR 기법이 사용되는 셀룰러 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 5는 하향링크 자원 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6은 부채널화 과정의 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 단말이 OL 영역 동작을 수행하기 위한 시그널링 과정을 나타낸다.
도 8은 제1 실시예에 대한 부채널화 과정을 나타낸다.
도 9는 제1 실시예에 대한 부채널화 과정을 나타낸 다른 예이다.
도 10은 본 발명의 실시예가 구현되는 단말을 나타낸 블록도이다.

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 무선통신 시스템을 나타낸다. 무선통신 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), ABS(advanced MS), 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, ABS(advanced BS), 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 슈퍼프레임 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. 예컨대, 슈퍼프레임 헤더는 상기 첫 번째 서브프레임의 마지막 5개의 OFDMA 심벌을 차지할 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. S-SFH는 2개의 연속한 슈퍼프레임에서 전송될 수 있다. S-SFH로 전송되는 정보는 S-SFH SP1, S-SFH SP2, S-SFH SP3의 3개의 서브패킷(sub-packet)으로 나뉠 수 있다. 각 서브패킷은 서로 다른 주기를 가지고 주기적으로 전송될 수 있다. S-SFH SP1, S-SFH SP2 및 S-SFH SP3을 통해 전송되는 정보의 중요도는 서로 다를 수 있으며, S-SFH SP1이 가장 짧은 주기로, S-SFH SP3이 가장 긴 주기로 전송될 수 있다. S-SFH SP1은 네트워크 재진입(network re-entry)에 관한 정보를 포함한다. S-SFH SP2는 초기 네트워크 진입(initial network entry) 및 네트워크 발견(network discovery)에 관한 정보를 포함한다. S-SFH SP3는 나머지 중요한 시스템 정보를 포함한다.

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 물리적 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.

논리적 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 자원 유닛(DRU; Distributed Resource Unit)은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. DRU는 하나의 주파수 구획 내에 분산된 부반송파 그룹을 포함한다. DRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. DRU를 형성하는 최소 단위는 하나의 부반송파이다. 분산적 논리 자원 유닛(DLRU; Distributed Logical Resource Unit)은 상기 DRU를 서브캐리어 퍼뮤테이션(subcarrier permutation)을 수행하여 얻을 수 있다.

연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit)은 주파수 선택적 스케줄링 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. CRU는 국부적 부반송파 그룹을 포함한다. CRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. 연속적 논리 자원 유닛(CLRU; Contiguous Logical Resource Unit)은 상기 CRU를 직접 맵핑(direct mapping)시켜 얻을 수 있다.

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 구획(FP; Frequency Partition)으로 분할하고, 각각의 셀에게 주파수 구획을 할당하는 기법이다. FFR 기법을 통해 인접한 셀 간에는 서로 다른 주파수 구획이 할당되고, 멀리 떨어진 셀 간에는 동일한 주파수 구획이 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 구획으로 분할하는 방법의 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 전체 주파수 대역은 제1 주파수 구획(FP0), 제2 주파수 구획(FP1), 제3 주파수 구획(FP2) 및 제4 주파수 구획(FP3)으로 분할된다. 각 주파수 구획은 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 3개의 주파수 구획(FP1, FP2, FP3)으로 분할되고, 제1 주파수 구획(FP0)은 제2 주파수 구획(FP1), 제3 주파수 구획(FP2) 및 제4 주파수 구획(FP3)을 모두 합친 주파수 구획이라 가정한다. 즉, 제1 주파수 구획(FP0)는 전체 주파수 대역과 동일하다.

셀 내부에는 제1 주파수 구획(FP0)을 할당한다. 셀 가장자리의 각 섹터에는 제2 주파수 구획(FP1) 내지 제4 주파수 구획(FP3) 중 어느 하나를 할당한다. 이때, 인접한 셀 간에는 서로 다른 주파수 구획이 할당되도록 한다. 이하, 할당된 주파수 구획을 활성(active) 주파수 구획, 할당 받지 못한 주파수 구획을 비활성(inactive) 주파수 구획이라 한다. 예를 들어, 제2 주파수 구획(FP1)이 할당된 경우, 제2 주파수 구획은 활성 주파수 구획이고, 제3 주파수 구획(FP2) 및 제4 주파수 구획(FP3)은 비활성 주파수 구획이 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 구획으로 나뉠 수 있다. 여기서, 서브프레임이 2개의 주파수 구획(FP1, FP2)으로 나뉘는 것을 예시적으로 기술하나, 서브프레임 내 주파수 구획의 수가 이에 제한되는 것은 아니다. 각 주파수 구획은 FFR과 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.

각 주파수 구획은 적어도 하나의 PRU로 구성된다. 각 주파수 구획은 분산된 자원 할당(distributed resource allocation) 및/또는 연속된 자원 할당(contiguous resource allocation)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 주파수 구획(FP2)은 분산된 자원 할당 및 연속된 자원 할당을 포함한다. 'Sc'는 부반송파를 의미한다.

한편, 무선 자원은 부채널화(subchannelization)되어 필요에 따라 여러 개의 부채널로 분할될 수 있다. 상기 부채널은 분산(distributed) 부채널과 연속(contiguous) 부채널을 포함할 수 있다. 상기 분산 부채널은 상기 DLRU일 수 있으며, 상기 연속 부채널은 상기 CLRU일 수 있다. 부채널화에 의해서 LRU의 부반송파가 전 대역폭에 걸쳐 퍼질 수 있다.

부채널화를 적용할 때에는 다음과 같은 사항을 고려하여야 한다.

1) DLRU와 CLRU의 성능(performance)

2) 시그널링 오버헤드와 CQI(Channel Quality Indicator) 오버헤드 감소

3) 분산 자원과 국부 자원 간의 유연성(flexibility)

4) 대역폭에 따른 확장의 용이성

5) 할당 시퀀스(allocation sequence) 디자인의 간단성

6) FFR 구성에 따른 유연성

도 6은 부채널화 과정의 일 예를 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면 부채널화는 다음과 같은 과정을 거친다.

1) PRU에 외부 퍼뮤테이션(outer permutation)이 수행된다. 외부 퍼뮤테이션은 PRU와 각 주파수 구획을 매칭하는 것을 말한다. 외부 퍼뮤테이션은 적어도 하나 이상의 PRU 단위(granularity)로 적용된다. 외부 퍼뮤테이션은 N₁ 또는 N₂개의 PRU 단위로 수행될 수 있으며(단, N₁>N₂), 상기 N₁과 N₂는 대역폭에 따라 변화할 수 있다. 다만, 효율적인 외부 퍼뮤테이션을 위하여 N₁이 N₂의 정수 배가 되어야 할 필요가 있다. 외부 퍼뮤테이션은 서브밴드 분할(partitioning), 미니밴드 퍼뮤테이션과 같이 PRU를 서브밴드(SB; subband) PRU(이하, PRU_SB)와 미니밴드(MB; miniband) PRU(이하, PRU_MB)로 구분하고, 미니밴드 PRU에 대해 PRU 단위의 퍼뮤테이션을 수행하는 과정을 의미할 수 있다. PRU_SB는 서브밴드로 할당될 PRU이며, PRU_MB는 미니밴드로 할당될 PRU이다. 서브밴드는 4개의 연속하는 PRU로 구성될 수 있고, 미니밴드는 하나의 PRU로 구성될 수 있다. 서브밴드는 주파수 상의 연속적인 PRU를 이용하므로 주파수 선택적 할당(frequency selective allocation)에 적합하며, 미니밴드는 주파수 분산적 할당(frequency diversity allocation)에 적합하다.

또한, 전체 무선 자원에서 N₁의 그래뉼리티(granularity)를 가지는 서브밴드의 개수를 K_SB라 할 수 있다. FFR을 고려할 때 상기 K_SB에 관한 정보는 셀 간에 동일한 값을 가질 필요가 있다. 이때에 셀 간에 시그널링을 통해서 상기 K_SB에 관한 정보를 공유할 수도 있고, 대역폭에 따라 미리 값을 정해놓을 수도 있다. 또한, 외부 퍼뮤테이션을 수행할 때 FFR을 고려할 때에는 셀 별로 동일하게 무선 자원이 할당될 수 있도록 하고, FFR을 고려하지 않을 때에는 셀 별로 다르게 무선 자원이 할당되도록 할 수도 있다. 상기 K_SB에 관한 정보는 기지국으로부터 단말로 브로드캐스트(broadcast) 될 수 있으며, 브로드캐스트 될 때에는 브로드캐스트 채널(BCH; Broadcast Channel) 또는 SFH(Super Frame Header)를 통해서 전송될 수 있다.

2) 재배열된 PRU를 하나 이상의 주파수 구획으로 분산시킨다. 본 단계는 1)의 외부 퍼뮤테이션에 포함되어 생략될 수 있으며, 브로드캐스트 되는 주파수 구획 정보에 의해서 수행될 수도 있다. 하나의 주파수 구획은 N₁, N₂의 그래뉼리티(granularity)를 모두 포함하며, 재사용 영역(reuse region)이 주파수 구획과 같은 의미를 가질 수 있다. 또는 하나의 주파수 구획은 하나의 그래뉼리티만을 포함하며, 각각의 재사용 영역은 서로 다른 N₁, N₂의 그래뉼리티를 갖는 다수의 주파수 구획을 포함할 수도 있다.

3) 상기 주파수 구획은 각 자원에 대하여 CRU 및 DRU로 분할된다. 상기 분할시 N₁ 또는 N₂의 그래뉼리티 단위로 분할될 수 있다. 즉, 각 주파수 구획이 하나의 그래뉼리티를 포함한다면 상기 각 주파수 구획 별로 분할될 수 있고, 각 주파수 구획 내에 서로 다른 그래뉼리티를 포함한다면 각각의 그래뉼리티 단위로 분할될 수 있다. 또한, 섹터 특정 퍼뮤테이션(sector specific permutation)이 지원될 수 있고, 자원의 직접적인 맵핑이 연속적 자원에 대하여 지원될 수 있다. 분산적/연속적 자원의 크기는 섹터별로 유연하게 설정될 수 있다.

4) 연속적 그룹 및 분산적 그룹들은 LRU로 맵핑된다.

하나의 주파수 구획 내의 분산적 자원 할당에 대하여 정의된 내부 퍼뮤테이션(inner permutation)(또는 서브캐리어 퍼뮤테이션)은 전체 분산적 자원 내에 분산적 자원 유닛의 부반송파를 퍼지게 한다. 상기 내부 퍼뮤테이션은 부반송파 또는 타일을 기반으로 수행될 수 있다. 내부 퍼뮤테이션의 단위(granularity)는 분산적 자원 유닛을 형성하는 최소 단위와 동일하다. 분산적 자원을 위한 부채널화는 전체 분산적 자원의 LRU의 부반송파를 퍼지게 한다.

연속적 자원 할당에 대한 내부 퍼뮤테이션은 없다. PRU는 각 주파수 구획 내에서 연속적 자원유닛으로 직접 맵핑된다.

기지국은 단말에게 다음 표와 같은 6가지의 하향링크 MIMO(multi-input multi-output) 모드를 제공할 수 있다.

상기 표 1에서 ‘OL’은 개방 루프(open loop)를 의미하고, ‘CL’은 페루프(closed loop)를 의미한다. SU는 단일 단말, MU는 복수의 단말을 의미한다. 표 1에 표시한 바와 같이 MIMO 모드 중에서 모드 0, 1, 3, 5는 개방 루프 MIMO에 해당한다.

기지국은 OL MIMO 전송과 관련하여 OL 영역(OL region)을 설정할 수 있다. OL 영역이란 동일한 개수의 파일럿 패턴과 주어진 OL MIMO 모드를 사용하는 시간-주파수 자원을 의미한다. OL 영역은 프리코더와 MIMO 스트림의 개수가 시간적으로 변하지 않는 안정적인 간섭 환경을 제공하기 위해 기지국이 OL MIMO 전송을 조절할 수 있게 한다. OL 영역은 다음 표 2와 같이 3가지 종류가 있다.

OL 영역 타입 0은 DRU를 자원 단위로 하는 퍼뮤테이션을 지원하고, OL 영역 타입 1은 미니밴드를 기반으로 하는 CRU 또는 서브밴드를 기반으로 하는 CRU를 자원 단위로 하는 퍼뮤테이션을 지원한다. 이하에서 편의상 전자를 OL 영역 타입 1 미니밴드 모드라 칭하고, 후자를 OL 영역 타입 1 서브밴드 모드라 칭한다. OL 영역 타입 2는 서브밴드를 기반으로 하는 CRU를 자원 단위로 하는 퍼뮤테이션을 지원한다.

OL 영역을 사용하기 위해서는 OL 영역에 할당된 자원 단위들이 셀들간에 정렬되어 있어야 한다. 서브밴드는 이미 셀들에 걸쳐 정렬되어 있기 때문에 OL 영역 타입 1 서브밴드 모드와 OL 영역 타입 2에 OL 영역을 사용하는데 문제가 없다. 그러나, 현재의 부채널화 방법에 의하면 OL 영역 타입 0 및 OL 영역 타입 1 미니밴드 모드에 대해서는 셀들에 걸쳐 자원 단위를 정렬하기 어렵다. 왜냐하면, 서로 다른 셀들이 서로 다른 개수의 서브밴드, 미니밴드 또는 DRU를 가질 수 있기 때문이다. 또한, 각 셀들이 동일한 개수의 서브밴드, 미니밴드 또는 DRU를 가지는 경우라 하더라도, 미니밴드와 DRU의 위치는 미니밴드 및 DRU 맵핑에 적용되는 섹터 또는 셀 특정적인 CRU/DRU 할당 시퀀스로 인해 정렬되기 어렵다.

먼저, 기존의 CRU/DRU 할당 방법에 대해 살펴본다. 이는 IEEE P802.16m/D2-October 2009 “Part16: Interface for fixed and mobile broadband wireless access system”의 15.3.5.3.1절을 참고할 수 있다.

주파수 구획 i(FP_i)의 DRU의 개수는 L_DRU,FPi로 나타낸다. 그러면, L_DRU,FPi는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.

상기 식에서, FPS_i는 FP_i에 할당된 PRU의 개수를 나타낸다. FPCT는 주파수 구획의 개수를 의미한다.

PRU_FPi를 CRU_FPi (0≤i≤FPCT)에 맵핑하는 방법은 다음 식과 같다.

상기 식에서, k=s[j - L_SB-CRU,FPi ]이다. L_SB-CRU,FPi는 주파수 구획 i에 할당된 서브밴브 CRU의 개수를 의미한다.

s[]는 다음 식 3과 같이 정의되는 CRU/DRU 할당 시퀀스를 나타낸다.

(0≤s[j] ≤FPS_i - L_SB-CRU,FPi )

식 3에서, PermSeq(j)는 길이 (FPS_i - L_SB-CRU,FPi)인 퍼뮤테이션 시퀀스이고, SEED={IDcell*343}mod 2¹⁰에 의해 결정된다. 퍼뮤테이션 시퀀스는 랜덤 시퀀스 생성 알고리즘에 의해 생성된다. DL_PermBase는 프리앰블 ‘IDcell’로 설정된다. 여기서, IDCell은 셀 별로 결정되는 ID를 의미한다.

PRU_FPi[j]를 DRU_FPi로 맵핑하는 방법은 다음 식과 같다.

여기서, k = s[j + L_CRU,FPi - L_SB-CRU,FPi ]이다. L_DRU,FPi는 주파수 구획(FP) i의 DRU의 개수이다. 상기 식 3에서 상술한 바와 같이 CRU/DRU 할당 시퀀스는 셀(또는 섹터) 특정적이기 때문에 미니밴드 및 DRU 맵핑 시 자원 단위의 정렬이 어려울 수 있다.

이하에서, OL 영역 타입 0, OL 영역 타입 1 미니밴드 모드에 대해서도 OL 영역의 자원 단위를 정렬할 수 있는 방법에 대해 설명한다.

도 7은 단말이 OL 영역 동작을 수행하기 위한 시그널링 과정을 나타낸다.

먼저, 기지국은 단말에게 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보(initial network entry and network discovery information)를 전송한다(S100). 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보는 예를 들어, S-SFH의 SP2를 통해 전송될 수 있다. 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보는 ‘OL 영역(OL region)’ 파라미터를 포함한다(다음 표 3 참조). 다음 표 3은 S-SFH SP2 IE(information element) 포맷의 일 예를 나타낸다.

syntax	Size (bits)	Notes
S-SFH SP2 IE format(){
AAI MAC version	4	An unsigned 4-bit quantity equal to the value of the MAC version TLV, minus 10
If(Duplexing mode == FDD) {		The duplexing mode is obtained from the frame configuration index set in S-SFH SP1 IE
UL to DL carrier frequency separation	6
UL bandwidth	3	The frequency spacing for UL channel is same with DL channel
}
MSB of 48 bit ABS MAC ID	36	Remaining bits of ABS MAC ID except LSB of 48 bit ABS MAC ID in S-SFH SP1
Network configuration	1	Indicates configuration of the ABS network
OL region	1	Provides indication about the structure of the MIMO OL region.
DSAC	5/4/3	Indicate the number of subbands K_SB For 2048 FFT size, 5 bits For 1024 FFT size, 4 bits For 512 FFT size, 3 bits
DFPC	4/3/3	Indicate the frequency partition configuration For 2048 FFT size, 4 bits For 1024 FFT size, 3bits For 512 FFT size, 3bits
DFPSC	3/2/1	Indicate the number of subbands allocated to FPi(i>0) For 2048 FFT size, 3 bits For 1024 FFT size, 2 bits For 512 FFT size, 1 bit
USAC	5/4/3	Indicate the number of subbands KSB For 2048 FFT size, 5 bits For 1024 FFT size, 4 bits For 512 FFT size, 3 bit For support of wirelessMAN-OFDMA with FDM-based UL PUSC zone, all bits shall be set to zero
UFPC	4/3/3	Indicate the frequency partition configuration For 2048 FFT size, 4 bits For 1024 FFT size, 3 bits For 512 FFT size, 3 bit For support of wirelessMAN-OFDMA with FDM-based UL PUSC zone, all bits shall be set to zero
UFPSC	3/2/1	Indicate the number of subbands allocated to FPi(i>0) For 2048 FFT size, 4 bits For 1024 FFT size, 3 bits For 512 FFT size, 3 bit For support of wirelessMAN-OFDMA with FDM-based UL PUSC zone, all bits shall be set to zero
AMS transmit power limitation level	5	Unsigned 5-bit integer. Specifies the maximum allowed AMS transmit power. Values indicate power levels in 1 dB steps starting from 0 dBm
EIRxP_IR,min	5	Unsigned integer from -133 to -102 in units of 1 dBm, where 0b00000 = -133 dBm and 0b11111 = -102 dBm
reserved
}

기지국은 OL 영역에 대하여 부채널화를 수행한다(S200).

본 발명에 따른 부채널화의 방법은 상술한 기존의 CRU/DRU 할당 방법을 변경함으로써 구현할 수 있으며, 후술하는 다양한 방법이 가능하다.

제1 실시예로, 기지국은 상기 표 3의 ‘OL 영역(OL region)’ 파라미터를 ‘1’로 설정(즉, OL region enable)하는 경우, 상기 식 3을 결정하는 SEED의 값을 특정 값(예를 들어, ‘0’)으로 설정할 수 있다.

도 8은 제1 실시예에 대한 부채널화 과정을 나타낸 일 예이다.

기지국은 상술한 표 3의 ‘OL region’파라미터 값을 이진수 1로 설정할 것인지 여부를 결정한다(S810). 기지국은 ‘OL region’파라미터 값을 1로 설정한 경우, PRU를 CRU 또는 DRU로 맵핑하는 퍼뮤테이션 시퀀스를 결정하는 시드(SEED) 값을 셀 또는 섹터에 공통적인 값으로 설정한다(S820). 예를 들어, 상기 식 3의 퍼뮤테이션 시퀀스를 결정하는 시드(SEED) 값을 결정할 때, SEED = {PermBase_OLRegion*343} mod 2¹⁰과 같은 식을 이용할 수 있으며 이 때, ‘PermBase_OLRegion’의 값을 ‘0’과 같은 특정 값으로 셀들간에 공통적으로 사용하여 시드 값을 특정 값(예컨대, ‘0’)으로 설정할 수 있다. 이 경우, 주파수 구획 i(FP_i)에서 i는 0일 수 있다. 이 때, 상기 식 3에서 FP₀에 대해 시드 값 및 ‘DL_PermBase’가 모두 특정값 예컨대, ‘0’이 될 수 있다.

또는 기지국은 수퍼프레임 헤더를 통해 브로드캐스트하는 값을 사용하여 시드 값을 특정 값으로 설정할 수 있다. 그리고 기지국은 상기 시드값을 이용한 부채널화를 통해 셀들의 DRU 또는 미니밴드를 정렬한다(S830). 만약, 기지국이 ‘OL region’파라미터 값을 이진수‘0’으로 설정하는 경우에는 상술한 기존의 CRU/DRU 할당 방법을 이용하여 부채널화를 수행할 수 있다(S840).

도 9는 제1 실시예에 대한 부채널화 과정을 나타낸 다른 예이다.

기지국은 적용할 OL 영역의 타입이 OL 영역 타입 0 또는 OL 영역 타입 1의 미니밴드 모드인지 여부를 판단한다(S910). OL 영역 타입 0 또는 OL 영역 타입 1의 미니밴드 모드에 해당하는 경우, 기지국은 상술한 표 3의 ‘OL region’파라미터 값을 이진수 1로 설정한다(S920). 도 8과 비교하여, 기지국이 적용할 OL 영역의 타입을 판단하여 특정 타입 예컨대, OL 영역 타입 0 또는 OL 영역 타입 1의 미니밴드 모드인 경우에 한하여 ‘OL region’파라미터를 ‘1’로 설정하는 차이가 있다. 도 9는 도 8에 대해 더 구체적인 예를 나타낸다. 즉, 기지국은 다양한 이유에서 ‘OL region’파라미터를 ‘1’로 설정할 수 있는데, 도 9에서는 OL 영역의 타입이 특정 타입인 경우 ‘OL region’파라미터를 ‘1’로 설정하는 예를 나타낸다. 그 이외의 과정은 이미 도 8을 참조하여 설명한 바 있다.

제1 실시예에서 OL 영역 타입 0 또는 OL 영역 타입 1에 대한 OL 영역 관련 파라미터들은 SFH SP1을 통해서도 전송될 수 있다. 예컨대, 기지국은 SFH SP1에서 1비트의 정보를 시그널링 할 수 있는데, 이 정보에 기반하여 상기 SEED의 ‘PermBase_OLRegion’값은 기존의 식 3과 같이 ‘IDCell’이 되거나, 고정된 값(예컨대, 0)이 될 수 있다.

제2 실시예로, CRU/DRU 할당을 다음 식과 같이 수행할 수 있다.

제2 실시예에서, OL 영역 타입 0 또는 OL 영역 타입 1에 대한 OL 영역 관련 파라미터들은 SFH SP1을 통해 전송될 수 있다.

제3 실시예로, 각 주파수 구획의 CRU 할당을 다음 식과 같이 수행할 수 있다.

또한, s[]는 상기 식 3과 동일하나 차이는 s[j]의 범위가 0≤s[j]≤FPS_i -L_SB-CRU,FPi - L_{MB-CRU,FPi,OLRegion}인 점이다.

또한, 주파수 구획 i의 미니밴드 CRU는 다음 식과 같이 결정될 수 있다.

여기서, L_{MB-CRU,FPi,OLRegion}은 주파수 구획 i(FPi)에 OL 영역을 위해 할당된 PRU(또는 미니밴드 CRU)의 개수를 의미한다(이하 동일). 상기 제3 실시예는 OL 영역 타입 1 미니밴드 모드 또는 OL 영역 타입 1의 미니밴드 및 서브밴드 믹스 모드에 적용될 수 있다.

제4 실시예로, 주파수 구획 i의 CRU는 다음 식과 같이 결정될 수 있다.

또한, 식 8에서, s[]는 상기 식 3과 동일하나, 차이는 s[j]의 범위가 0≤s[j]≤FPS_i - L_SB-CRU,FPi - L_{MB-CRU,FPi,OLRegion} 인 점이다.

제5 실시예로, 주파수 구획 i의 CRU는 다음 식과 같이 결정될 수 있다.

여기서, s[]는 상기 식 3과 동일하나, 차이는 s[j]의 범위가 0≤s[j]≤FPS_i -L_SB-CRU,FPi - L_{MB-CRU,FPi,OLRegion} 이다.

상기 제5 실시예는 OL 영역 타입 1 미니밴드 모드에 적용할 수 있다.

제6 실시예로, 주파수 구획 i의 CRU는 다음 식과 같이 결정될 수 있다.

여기서, s[]는 상기 식 3과 동일하나, 차이는 s[j]의 범위가 0≤s[j]≤FPS_i - L_SB-CRU,FPi - L_{DRU,FPi,OLRegion}이다. L_{DRU,FPi,OLRegion}은 주파수 구획 i(FPi)에 OL 영역을 위해 할당된 PRU(또는 DRU)의 개수를 의미한다. 또한, 주파수 구획 i의 DRU는 다음 식과 같이 결정될 수 있다.

제6 실시예는 OL 영역 타입 0 모드에 적용될 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 기지국은 OL 영역에 대한 파라미터들을 포함하는 시스템 설정 정보를 전송한다(S300). 시스템 설정 정보는 예를 들어, AAI_SCD(system configuration descriptor) 메시지를 통해 전송할 수 있다.

다음 표 4는 AAI_SCD 메시지의 일부를 예시한다.

상기 표 4에 나타낸 바와 같이 기지국은 AAI_SCD 메시지를 통해 OL 영역에 대한 파라미터들을 단말에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, OL 영역 타입 0의 온/오프 여부를 알려줄 수 있다. 또는 OL 영역 타입 1에 대한 NLRU(미니밴드 LRU)의 사이즈를 알려줄 수 있다. 또는 OL 영역 타입 1에 대한 SLRU(서브밴드 LRU)의 사이즈를 알려줄 수 있다.

기지국은 단말에게 피드백 할당 A-MAP IE를 전송한다(S400). A-MAP IE(Advanced-MAP Information Element)는 유니캐스트 서비스 제어의 기본 요소로 정의될 수 있다.

복수의 A-MAP IE 중 피드백 채널의 동적 할당 또는 해제를 위한 피드백 할당 A-MAP IE가 단말로 전송될 수 있다. 피드백 할당 A-MAP IE에 의해 할당 또는 해제될 수 있는 피드백 채널은 PFBCH와 SFBCH를 포함한다. 단말이 하향링크 반송파(carrier)에 대하여 이미 할당 받은 피드백 채널이 존재하고 해당 하향링크 반송파에 대하여 새로운 피드백 채널이 또 할당되는 경우, 원래 존재하던 피드백 채널은 자동적으로 해제될 수 있다.

표 5는 피드백 채널의 할당을 위한 피드백 할당 A-MAP IE의 일 예이다.

Syntax	Size in bits	Description/Notes
Feedback-Allocation-MAP_IE() {	-	-
A-MAP IE Type	[4]	Feedback Allocation A-MAP IE = 0b0010

Channel Index	Variable	Feedback channel index within the UL fast feedback control resource region
Short-term Feedback Period (p)	[3]	A feedback is transmitted on the FBCH every 2^p frames
Long-term Feedback Period (q)	[2]	A long-term feedback is transmitted on the FBCH every 2^q short-term feedback opportunity If q = 0b00, long-term feedback is not used.
Frame offset	[3]	The AMS starts reporting at the frame of which the number has the same 3 LSB as the specified frame offset. If the current frame is specified, the AMS should start reporting in eight frames
Allocation Duration(d)	[3]	A FBCH is transmitted on the FBCH channels indexed by Channel Index for 8*2^d frames. If d = 0b000, the FBCH is deallocated. If d=0b111, the AMS should report until the ABS command for the AMS to stop.
ACK Allocation Flag	[1]	Indicate if one ACK channel is allocated
If (ACK Allocation Flag == 0b1){
HFA	[3]	HARQ feedback channel allocation for Feedback Channel De-allocation confirmation
}
MaxMt	Variable [1-2]	Variable number of bits - depends on number of transmit antenna Nt If Nt=2 (SU-MIMO and MU-MIMO): 0b0: 1, 0b1: 2 If Nt=4 (SU-MIMO and MU-MIMO): 0b00: 1, 0b01: 2, 0b10: 3, 0b11: 4 If Nt=8 (SU-MIMO): 0b000: 1, 0b001: 2, 0b011: 4, 0b111: 8 If Nt=8: (MU-MIMO): 0b00: 1, 0b01: 2, 0b10: 3, 0b11: 4
MFM	[3]	MIMO Feedback Mode as defined in Table 691
If (MFM = 2, 3, 5, 6) {
Feedback Format	[2]
}
If(MFM=0,1,4,7){
FPI	[2]	Frequency partition indication: ABS indicate AMS to send wideband CQI and STC rate of the frequency partition and reuse factor in the future: 0b00: Frequency partition index 0 0b01: Frequency partition index 1 0b10: Frequency partition index 2 0b11: Frequency partition index 3
}
If (MFM = 0,1 ＆ Long-term Feedback Period != 0b00)
{
Long term FPI	[2]	Frequency partition indication: ABS indicate AMS to send wideband CQI and STC rate for the second frequency partition using long term feedback: 0b00: Frequency partition index 0 0b01: Frequency partition index 1 0b10: Frequency partition index 2 0b11: Frequency partition index 3
}
If (MFM == 3,4,6,7) {		CL SU and MU MIMO
CM	[2]	Codebook Feedback Mode and Codebook Coordination Enable 0b00: standard with CCE disabled 0b01: adaptive with CCE disabled 0b10: differential with CCE disabled 0b11: standard with CCE enabled
CS	[1]	Codebook subset
}
If(MFM=0, 1, 5){
Measurement Method Indication	[1]	0b0: Use the midamble for CQI measurements 0b1: Use pilots in OL region with MaxMt streams for CQI measurements
}
Padding	Variable	Padding to reach byte boundary
MCRC	[16]	16 bit CRC masked by Station ID
}	-	-

표 5의 피드백 할당 A-MAP IE를 구성하는 각 필드의 정의는 다음과 같다.

- 채널 인덱스(channel index): 단말이 피드백 정보를 전송하는 피드백 채널의 상향링크 자원 상의 인덱스를 정의한다. 이때 해당 단말과 채널 인덱스 간 1대1 대응 관계가 형성된다. 즉, 각 단말에 할당되는 피드백 채널은 서로 겹치지 않는다.

- 단기 피드백 주기(short-term feedback period): 피드백 정보 중 채널 환경에 따라 비교적 자주 변화하는 단기 피드백 정보가 전송되는 주기를 정의한다. 단기 피드백 정보는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator) 등을 포함할 수 이다. 단기 피드백 주기에 의해서 단기 피드백 정보가 매 2^p 프레임마다 전송된다.

- 장기 피드백 주기(long-term feedback period): 피드백 정보 중 자주 변화하지 않는 장기 피드백 정보가 전송되는 주기를 정의한다. 장기 피드백 정보는 서브밴드 인덱스, MIMO 피드백 모드 등을 포함할 수 이다. 장기 피드백 주기에 의해서 장기 피드백 정보가 매 2^q 프레임마다 전송되며, q=0일 때 장기 피드백 정보는 전송되지 않는다.

- 할당 기간(allocation duration): 피드백 채널의 할당 기간을 정의하며, 할당 기간을 지시하는 필드의 값을 d라 할 때 8*2^d 프레임만큼 피드백 채널이 할당된다. d=0b000일 때 피드백 채널은 해제되며, d=0b111일 때 기지국으로부터 해제 명령을 수신할 때까지 피드백 채널은 존속한다.

- ACK 할당 플래그: 피드백 채널의 해제를 확인하는 메시지가 전송되는 ACK 채널의 할당을 위한 필드이다. 상기 할당 기간을 지시하는 d=0b000일 때 ACK 할당 플래그의 값이 0b1이 되며, d=0b000이 아닐 때에도 새로 할당된 피드백 채널의 채널 인덱스가 해제된 피드백 채널의 채널 인덱스와 동일할 때 ACK 할당 플래그의 값이 0b1로 설정된다.

- MFM: MIMO 피드백 모드를 정의한다.

- 피드백 포맷(feedback format): 피드백 채널을 통해 피드백 정보를 전송할 때 피드백 포맷 인덱스를 정의하며, 전송되는 피드백 정보의 종류 등을 지시할 수 있다. 각각 다른 MIMO 피드백 모드에 따른 피드백 포맷이 정의될 수 있다.

- FPI(Frequency Partition Indication): 단기 피드백 주기로 전송될 피드백 정보를 측정하는 주파수 파티션의 정보를 지시한다. 주파수 파티션의 개수가 1개일 때에 FPI 필드는 존재하지 않을 수 있다.

- 장기 FPI(Long term FPI): 장기 피드백 주기로 전송될 피드백 정보를 측정하는 또 다른 주파수 파티션의 정보를 지시한다. 주파수 파티션의 개수가 1개일 때에 장기 FPI 필드는 존재하지 않으며, 주파수 파티션의 개수가 2개일 때 FPI 필드에 의해서 암묵적으로(implicitly) 시그널링 된다.

- MaxMt: MIMO 피드백 모드에 따라 랭크의 최대 개수 또는 스케줄링 된 최대 사용자 수를 지시한다.

- CM(Codebook Mode): 코드북 피드백 모드를 지시한다.

- 측정 방법 지시자(measurement method indication): CQI 측정을 위한 미드앰블(midamble) 또는 파일럿을 지시한다.

단말은 기지국과의 채널을 측정한다(S500). 단말은 상기 측정 방법 지시자의 값이 ‘1’이면 단말은 OL 영역의 파일럿을 사용하여 CQI(channel quality indication) 측정을 수행하고, ‘0’이면 미드앰블을 사용하여 CQI 측정을 수행한다. 이후 단말은 기지국으로 OL 영역을 통해 피드백 정보를 전송할 수 있다.

도 10는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.

기지국(910)은 프로세서(911) 및 RF부(912)를 포함할 수 있다. 프로세서(911)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(911)는 예를 들어, 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 전송하고, 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i번째 주파수 구획(FP; Frequency Partition)에 대하여 물리적 자원 유닛(PRU: physical resource unit)을 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit) 또는 분산적 자원 유닛(DRU: distributed resource unit)에 맵핑한다. i의 값은 0일 수 있다. 이 경우, 상술한 바와 같이 i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 이 시드(SEED)값은 개방 루프 영역 파라미터의 값에 따라 특정한 값으로 설정된다. RF부(912)는 프로세서(911)와 연결되고, 안테나(913)를 통해 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

단말(920)은 프로세서(921) 및 RF부(922)을 포함한다. 프로세서(921)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(921)는 예를 들어, 기지국으로부터 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 수신한다. 그리고, 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i번째 주파수 구획(FP)에 대하여, 물리적 자원 유닛(PRU)의 연속적 자원 유닛(CRU) 또는 분산적 자원 유닛(DRU)에 대한 맵핑 관계를 이용하여 하향링크 신호를 수신한다. 이 경우, i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 상기 시드(SEED)값은 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값에 따라 특정한 값으로 설정된다. RF부(922)는 프로세서(921)와 연결되고, 안테나(923)를 통해 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

프로세서(911, 921)은 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. RF부(912,922)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 프로세서(911, 921)에 의해 실행될 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

무선 통신 시스템에서,
개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 최초 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 전송하는 단계; 및
상기 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i(i는 0 또는 양의 정수)번째 주파수 구획(FP; Frequency Partition)에 대하여 물리적 자원 유닛(PRU: physical resource unit)을 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit) 또는 분산적 자원 유닛(DRU: distributed resource unit)에 맵핑하는 단계를 포함하되,
상기 개방 루프 영역 파라미터는 1비트 사이즈를 가지며 개방 루프 영역의 구조에 대하여 지시하고,
상기 i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값이 1일 때, 상기 시드(SEED)값은 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법.
제1 항에 있어서,
상기 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 최초 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보는 수퍼프레임 헤더(superframe header)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 i번째 주파수 구획의 CRU(CRU_FPi)는 다음 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법,

여기서, j는 0 또는 자연수이고, k는 s[j - L_SB-CRU,FPi ]이고, L_SB-CRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 서브밴브 CRU의 개수를 의미하며, L_CRU,FPi는 i번째 주파수 구획의 CRU의 개수이며,
상기 s[]는 다음 식과 같이 정의되는 시퀀스이며,
s[j] = {PermSeq(j) + DL_PermBase} mod(FPS_i - L_SB-CRU,FPi), (0≤s[j]≤FPS_i-L_SB-CRU,FPi),
여기서, PermSeq(j)는 길이가 (FPS_i - L_SB-CRU,FPi)인 퍼뮤테이션 시퀀스이고, 상기 시드값에 의해 결정되고, 또한, 상기 식에서 'DL_PermBase'는 프리앰블의 셀 아이디로 설정되고, FPS_i는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 PRU의 개수를 나타낸다.
삭제
제 3 항에 있어서, 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값이 1 인 경우, 0번째 주파수 구획에 대해 상기 시드값 및 상기 'DL_PermBase'는 둘 다 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 i번째 주파수 구획의 DRU(DRU_FPi)는 다음 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법,

여기서, j는 0 또는 자연수이며, k = s[j + L_CRU,FPi - L_SB-CRU,FPi ]이고, L_DRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획의 DRU의 개수이며,
L_SB-CRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 서브밴브 CRU의 개수를 의미하며, L_CRU,FPi는 i번째 주파수 구획의 CRU의 개수이며,
상기 s[]는 다음 식과 같이 정의되는 시퀀스이며,
s[j] = {PermSeq(j) + DL_PermBase} mod(FPS_i - L_SB-CRU,FPi), (0≤s[j]≤FPS_i-L_SB-CRU,FPi),
여기서, PermSeq(j)는 길이가 (FPS_i - L_SB-CRU,FPi)인 퍼뮤테이션 시퀀스이고, 상기 시드값에 의해 결정되고, 또한, 상기 식에서 'DL_PermBase'는 프리앰블의 셀 아이디로 설정되고, FPS_i는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 PRU의 개수를 나타낸다.
삭제
제 1 항에 있어서,
개방 루프 영역에 대한 정보를 포함하는 시스템 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되,
상기 개방 루프 영역에 대한 정보는 개방 루프 영역의 타입에 대한 정보또는 개방 루프 영역의 타입에 적용되는 자원 단위의 사이즈에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 시스템 설정 정보에서 지시하는 개방 루프 영역의 타입이 DRU 또는 미니밴드를 퍼뮤테이션의 자원 단위로 하는 개방 루프 영역인 경우에만, 상기 시드 값을 특정 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법.
제 8 항에 있어서,
피드백 할당 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 피드백 할당 정보는 측정 방법 지시자를 포함하고, 상기 측정 방법 지시자의 값에 따라 단말이 CQI 측정에 사용하는 기준 신호가 결정되는 것을 특징으로 하는 하향링크 부채널화 방법.
프로세서; 및
상기 프로세서와 연결되는 RF(radio frequency)부를 포함하되,
상기 프로세서는 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 최초 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보를 수신하고, 상기 개방 루프 영역 파라미터에 기반하여 i번째 주파수 구획(FP; Frequency Partition)에 대하여 물리적 자원 유닛(PRU: physical resource unit)의 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit) 또는 분산적 자원 유닛(DRU: distributed resource unit)에 대한 맵핑 관계에 따라 하향링크 신호를 수신하되,
상기 개방 루프 영역 파라미터는 1비트 사이즈를 가지며 개방 루프 영역의 구조에 대하여 지시하고,
상기 i 번째 주파수 구획의 PRU(PRU_FPi)를 CRU(CRU_FPi) 또는 DRU(DRU_FPi)로 맵핑하는데 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 시드(SEED) 값에 의해 결정되고, 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값이 1일 때, 상기 시드(SEED)값은 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
제11 항에 있어서,
상기 개방 루프 영역(OL region) 파라미터를 포함하는 최초 네트워크 엔트리 및 네트워크 발견 정보는 수퍼프레임 헤더(superframe header)를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서, 상기 i번째 주파수 구획의 CRU(CRU_FPi)는 다음 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.

여기서, j는 0 또는 자연수이고, k는 s[j - L_SB-CRU,FPi ]이고, L_SB-CRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 서브밴브 CRU의 개수를 의미하고, L_CRU,FPi는 i번째 주파수 구획의 CRU의 개수이며,
상기 s[]는 다음 식과 같이 정의되는 시퀀스이며,
s[j] = {PermSeq(j) + DL_PermBase} mod(FPS_i - L_SB-CRU,FPi), (0≤s[j]≤FPS_i-L_SB-CRU,FPi),
여기서, PermSeq(j)는 길이가 (FPS_i - L_SB-CRU,FPi)인 퍼뮤테이션 시퀀스이고, 상기 시드값에 의해 결정되고, 또한, 상기 식에서 'DL_PermBase'는 프리앰블의 셀 아이디로 설정되고, FPS_i는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 PRU의 개수를 나타낸다.
삭제
제 13 항에 있어서, 상기 개방 루프 영역 파라미터의 값이 1 인 경우, 0번째 주파수 구획에 대해 상기 시드값 및 상기 ‘DL_PermBase’는 둘 다 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서, 상기 i번째 주파수 구획의 DRU(DRU_FPi)는 다음 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.

여기서, j는 0 또는 자연수이고, k = s[j + L_CRU,FPi - L_SB-CRU,FPi ]이고, L_DRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획의 DRU의 개수이며, L_CRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획의 CRU의 개수이며,
L_SB-CRU,FPi는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 서브밴브 CRU의 개수를 의미하고, L_CRU,FPi는 i번째 주파수 구획의 CRU의 개수이며,
상기 s[]는 다음 식과 같이 정의되는 시퀀스이며,
s[j] = {PermSeq(j) + DL_PermBase} mod(FPS_i - L_SB-CRU,FPi), (0≤s[j]≤FPS_i-L_SB-CRU,FPi),
여기서, PermSeq(j)는 길이가 (FPS_i - L_SB-CRU,FPi)인 퍼뮤테이션 시퀀스이고, 상기 시드값에 의해 결정되고, 또한, 상기 식에서 'DL_PermBase'는 프리앰블의 셀 아이디로 설정되고, FPS_i는 상기 i 번째 주파수 구획에 할당된 PRU의 개수를 나타낸다.