KR101785651B1 - 무선 통신 시스템에서 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서의 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법이 개시된다. 구체적으로, 종래의 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법에 의하는 경우 KSB가 큰 값을 가질 때 전체 PRU들에서 미니밴드로 할당되는 연속된 PRU들 간의 간격이 좁아지므로, 미니밴드의 다이버시티가 떨어질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 본 출원에서는 종래의 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법을 개선하여, 미니밴드의 다이버시티 이득을 확보할 수 있는 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법을 제안한다.

Description

무선 통신 시스템에서 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR MAPPING SUBBAND/MINIBAND IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 예시한다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(100)은 복수의 기지국(110) 및 복수의 단말(120)을 포함한다. 무선 통신 시스템(100)은 동종 네트워크(homogeneous network) 또는 이종 네트워크(heterogeneous network)를 포함할 수 있다. 여기에서, 이종 네트워크는 매크로 셀, 펨토 셀, 피코 셀, 중계기 등과 같이 서로 다른 네트워크 엔터티가 상호 공존하는 네트워크를 지칭한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정국이며, 각 기지국(110a, 110b 및 110c)은 특정한 지리적 영역(102a, 102b 및 102c)에 서비스를 제공한다. 시스템 성능을 개선하기 위해, 상기 특정 영역은 복수의 더 작은 영역들(104a, 104b 및 104c)로 분할될 수 있다. 각각의 더 작은 영역은 셀, 섹터 또는 세그멘트라고 지칭될 수 있다. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템의 경우, 셀 식별자(Cell Identity)는 전체 시스템을 기준으로 부여된다. 반면, 섹터 또는 세그멘트 식별자는 각각의 기지국이 서비스를 제공하는 특정 영역을 기준으로 부여되며 0 내지 2의 값을 갖는다. 단말(120)은 일반적으로 무선 통신 시스템에 분포되며 고정되거나 이동할 수 있다. 각 단말은 임의의 순간에 상향링크 및 하향링크를 통해 하나 이상의 기지국과 통신할 수 있다. 기지국과 단말은 FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), MC-FDMA(Multi Carrier-FDMA), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 이들의 조합을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 본 명세서에서 상향링크는 단말로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭하고, 하향링크는 기지국으로부터 단말로의 통신 링크를 지칭한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 서브밴드/미니밴드 맵핑 방법 및 이를 위한 장치를 제공하기 위한 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 양상인 무선 통신 시스템에서 기지국이 시스템 주파수 대역을 서브밴드와 미니밴드로 맵핑하는 방법은, 시스템 주파수 대역을 복수의 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit; PRU)들로 구분하는 단계; 및 상기 복수의 물리 자원 유닛들을 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)과 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)으로 맵핑하는 단계를 포함하며, 상기 맵핑은 기설정된 개수로 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격 및 그 이상의 간격에 기초하며, 상기 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격은 상기 연속된 물리 자원 유닛의 최대 개수를 상기 미니밴드로 할당할 상기 연속된 물리 자원 유닛의 개수로 나눈 값의 올림 값인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 맵핑은 상기 연속된 물리 자원 유닛의 최대 개수와 상기 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격의 최대공약수에 더 기초하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 기 설정된 개수는 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수(N1)인 것을 특징으로 한다.
상기 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)으로의 맵핑은,
아래 수학식 1에 의하며,
＜수학식 1＞
Figure 112010500943578-pat00074
단,
Figure 112010500943578-pat00002
(여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor), LMB는 할당될 미니밴드들에 포함되는 상기 PRU의 개수)
상기 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUMB)으로의 맵핑은,
아래 수학식 2에 의하는,
＜수학식 2＞
Figure 112010500943578-pat00075
단,
Figure 112010500943578-pat00004
(여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor))
여기서 수학식 1 및 수학식 2에서 상기
Figure 112010500943578-pat00076
항은 상기 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격을 의미한다.
보다 바람직하게는, 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수와 하나의 미니밴드를 구성하는 PRU의 개수는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 기지국 장치는, 시스템 주파수 대역을 복수의 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit; PRU)들로 구분하고, 상기 복수의 물리 자원 유닛들을 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)과 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)으로 맵핑하는 프로세서; 및 상기 서브밴드 물리 자원 유닛과 상기 미니밴드 물리 자원 유닛을 이용하여 단말로 하향링크 신호를 송신하는 송신 모듈을 포함하며, 상기 맵핑은 기설정된 개수로 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격 및 그 이상의 간격에 기초하며, 상기 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격은 상기 연속된 물리 자원 유닛의 최대 개수를 상기 미니밴드로 할당할 상기 연속된 물리 자원 유닛의 개수로 나눈 값의 올림 값인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 맵핑은 상기 연속된 물리 자원 유닛의 최대 개수와 상기 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격의 최대공약수에 더 기초하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 기 설정된 개수는 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수(N1)인 것을 특징으로 한다.
상기 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)으로의 맵핑은,
아래 수학식 1에 의하며,
＜수학식 1＞
Figure 112010500943578-pat00077
단,
Figure 112010500943578-pat00006
(여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor), LMB는 할당될 미니밴드들에 포함되는 상기 PRU의 개수)
상기 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUMB)으로의 맵핑은,
아래 수학식 2에 의하는,
＜수학식 2＞
Figure 112010500943578-pat00078
단,
Figure 112010500943578-pat00008
(여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor))
여기서 수학식 1 및 수학식 2에서 상기
Figure 112010500943578-pat00079
항은 상기 연속된 물리 자원 유닛들 간의 간격을 의미한다.
보다 바람직하게는, 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수와 하나의 미니밴드를 구성하는 PRU의 개수는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, IEEE 802.16m 시스템에서 서브밴드/미니밴드 맵핑을 수행한 이후 미니밴드의 다이버시티 이득을 효율적으로 확보할 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.
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 무선 통신 시스템을 예시한다.
도 2은 OFDMA 및 SC-FDMA를 위한 송신기 및 수신기의 블록도를 예시한다.
도 3는 IEEE 802.16m 시스템의 무선 프레임 구조를 예시한다.
도 4은 IEEE 802.16m 시스템에서 서브프레임의 물리적 구조의 예를 나타낸다.
도 5는 IEEE 802.16m 시스템에서 자원 유닛을 맵핑하는 과정을 예시한다.
도 6은 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 서브밴드 구획화 기법을 예시하는 도면이다.
도 7은 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 미니밴드 퍼뮤테이션이 수행되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 주파수 구획화을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 서브밴드 구획화 기법의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 IEEE 802.16m 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 서브밴드 구획화 기법이 수행되는 예시도이다.
도 11은 IEEE 802.16m 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 서브밴드 구획화 기법이 수행되는 다른 예시도이다.
도 12는 본 발명에 일 실시예에 따른 송신기 및 수신기의 블럭도를 예시한다.
첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 기술적 특징이 복수의 직교 부반송파를 사용하는 시스템에 적용된 예들이다. 편의상, 본 발명은 IEEE 802.16 시스템을 이용하여 설명되지만, 이는 예시로서 본 발명은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템을 포함한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 2는 OFDMA 및 SC-FDMA를 위한 송신기 및 수신기의 블록도를 예시한다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부일 수 있고 수신기는 기지국의 일부일 수 있다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부일 수 있고 수신기는 단말의 일부일 수 있다.
도 2를 참조하면, OFDMA 송신기는 직/병렬 변환기(Serial to Parallel converter, 202), 부반송파 맵핑(sub-carrier mapping) 모듈(206), M-포인트(point) IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 모듈(208), 순한전치(Cyclic prefix; CP) 부가 모듈(210), 병/직렬 변환기(Parallel to Serial converter, 212) 및 RF(Radio Frequency)/DAC(Digital to Analog Converter) 모듈(214)을 포함한다.
OFDMA 송신기에서 신호 처리 과정은 다음과 같다. 먼저, 비트 스트림(bit stream)이 데이터 심볼 시퀀스로 변조된다. 비트 스트림은 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층으로부터 전달받은 데이터 블록에 채널 부호화(channel encoding), 인터리빙(interleaving), 스크램블링(scrambling) 등과 같은 다양한 신호 처리를 하여 얻어질 수 있다. 비트 스트림은 부호어(codeword)로 지칭되기도 하며 MAC 계층으로부터 받는 데이터 블록과 등가이다. MAC 계층으로부터 받는 데이터 블록은 전송 블록으로 지칭되기도 한다. 변조 방식은 이로 제한되는 것은 아니지만 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), n-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 포함할 수 있다. 그 후, 직렬의 데이터 심볼 시퀀스는 N개씩 병렬로 변환된다(202). N개의 데이터 심볼은 전체 M개의 부반송파 중에서 할당받은 N개의 부반송파에 맵핑(mapping)되고 남은 M-N개의 반송파는 0으로 패딩된다(206). 주파수 영역에 맵핑된 데이터 심볼은 M-포인트 IDFT 처리를 통해 시간 영역 시퀀스로 변환된다(208). 그 후, 심볼 간 간섭과 반송파 간 간섭을 줄이기 위해서, 상기 시간 영역 시퀀스에 순환전치를 더하여 OFDMA 심볼을 생성한다(210). 생성된 OFDMA 심볼은 병렬에서 직렬로 변환된다(212). 그 후, OFDMA 심볼은 디지털-대-아날로그 변환, 주파수 상향변환 등의 과정을 거쳐 수신기로 전송된다(214). 다른 사용자는 남은 M-N개의 부반송파 중에서 가용한 부반송파를 할당받는다. 반면, OFDMA 수신기는 RF/ADC(Analog to Digital Converter) 모듈(216), 직/병렬 변환기(218), 순환전치 제거(Remove CP) 모듈(220), M-포인트 DFT(Discrete Fourier Transform) 모듈(224), 부반송파 디맵핑(demapping)/등화(equalization) 모듈(226), 병/직렬 변환기(228) 및 검출(detection) 모듈(230)을 포함한다. OFDMA 수신기의 신호 처리 과정은 OFDMA 송신기의 역으로 구성된다.
한편, SC-FDMA 송신기는 OFDMA 송신기와 비교하여 부반송파 맵핑 모듈(206) 이전에 N-포인트 DFT 모듈(204)을 추가로 포함한다. SC-FDMA 송신기는 IDFT 처리 이전에 DFT를 통해 복수의 데이터를 주파수 영역에 확산시켜 송신 신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 OFDMA 방식에 비해 크게 줄일 수 있다. SC-FDMA 수신기는 OFDMA 수신기와 비교하여 부반송파 디맵핑 모듈(226) 이후에 N-포인트 IDFT 모듈(228)을 추가로 포함한다. SC-FDMA 수신기의 신호 처리 과정은 SC-FDMA 송신기의 역으로 구성된다.
도 2에서 예시한 모듈은 설명을 위한 것으로서, 송신기 및/또는 수신기는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있고, 일부 모듈/기능은 생략되거나 서로 다른 모듈로 분리될 수 있으며, 둘 이상의 모듈이 하나의 모듈로 통합될 수 있다.
도 3은 IEEE 802.16m 시스템의 무선 프레임 구조를 예시한다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임 구조는 5 MHz, 8.75 MHz, 10 MHz 또는 20 MHz 대역폭을 지원하는 20ms 슈퍼프레임(SU0-SU3)을 포함한다. 슈퍼프레임은 동일한 크기를 갖는 네 개의 5ms 프레임(F0-F3)을 포함하고 슈퍼프레임 헤더(Supuer Frame Header; SFH)로 시작한다. 슈퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나른다.
프레임은 여덟 개의 서브프레임(SF0-SF7)을 포함한다. 서브프레임은 하향링크 또는 상향링크 전송에 할당된다. 서브프레임은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등으로 불릴 수 있다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, 순환 전치의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
서브프레임에 포함되는 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 포함하거나, 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다.
OFDM 심볼은 복수의 부반송파를 포함하고, FFT(Fast Fourier Transform) 크기에 따라 부반송파의 개수가 결정된다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 채널 측정을 위한 파일럿 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 성분을 위한 널 부반송파로 나뉠 수 있다. OFDM 심볼을 특징짓는 파라미터는 BW, Nused, n, G 등이다. BW는 명목상의 채널 대역폭(nominal channel bandwidth)이다. Nused는 신호 전송에 사용되는 부반송파의 개수이다. n은 샘플링 인자이고, BW 및 Nused와 함께 부반송파 스페이싱(spacing) 및 유효 심볼 시간(useful symbol time)을 결정한다. G는 CP 시간과 유효 시간(useful time)의 비율이다.
표 1은 OFDMA 파라미터의 예를 나타낸다.
Figure 112010500943578-pat00009
서브프레임은 주파수 영역에서 복수의 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit; 이하, PRU)을 포함한다. PRU는 자원 할당을 위한 기본 단위로서, 시간 영역에서 복수의 연속된 OFDM 심볼, 주파수 영역에서 복수의 연속된 부반송파로 구성된다. 일 예로, PRU 내 OFDM 심볼의 수는 서브프레임에 포함하는 OFDM 심볼의 수와 동일할 수 있다. 따라서, PRU 내 OFDM 심볼의 수는 서브프레임의 타입에 따라 결정될 수 있다. 한편, PRU 내 부반송파의 수는 18일 수 있다. 이 경우, PRU는 6 OFDM 심볼×18 부반송파로 구성될 수 있다. PRU는 자원 할당 방식에 따라 분산 자원 유닛(Distributed Resource Unit; 이하, DRU) 또는 연속 자원 유닛(Contiguous Resource Unit; 이하, CRU)으로 지칭될 수 있다.
상술한 구조는 예시에 불과하다. 따라서, 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수, 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수, OFDMA 심볼의 파라미터 등은 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 IEEE 802.16m 시스템에서 서브프레임의 물리적 구조의 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition; FP)으로 나뉠 수 있다. 도 4는 서브프레임이 2개의 주파수 구획으로 나뉘는 것을 예시하고 있으나, 주파수 구획의 수가 이에 제한되는 것은 아니다.
각 주파수 구획은 하나 이상의 PRU를 포함한다. 각 주파수 구획에는 분산적 자원 할당(distributed resource allocation) 기법 및/또는 연속적 자원 할당(contiguous resource allocation) 기법이 적용될 수 있다.
논리 자원 유닛(Logical Resource Unit; LRU)은 분산적 자원 할당 기법 및 연속적 자원 할당 기법을 위한 기본 논리 단위이다. LDRU(Logical Distributed Resource Unit)는 주파수 대역 내에 분산된 복수의 부반송파를 포함한다. LDRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. LDRU는 분산 LRU(Distributed LRU; DLRU)로도 지칭된다. LCRU(Logical Contiguous Resource Unit)는 연속된 부반송파를 포함한다. LCRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. LCRU는 연속 LRU(Contiguous LRU; CLRU)로도 지칭된다.
도 5는 IEEE 802.16m 시스템에서 자원 유닛을 맵핑하는 과정을 예시한다. 특히 도 5는 설명의 편의를 위하여, 전체 주파수 대역이 10MHz이고, 전체 PRU 개수는 48개이며, N1=4이고, N1의 그래뉼래러티를 가지는 서브밴드의 개수(NN1)는 6이며, N2=1이고, N2의 그래뉼래러티를 가지는 미니밴드의 개수(NN2)는 24인 경우를 예시한다.
도 5를 참조하면, 물리 영역에서의 PRU는 N1 그래뉼랠러티의 외부 퍼뮤테이션을 통하여 논리 영역인 서브밴드 PRU 또는 미니밴드 PRU들로 구분되고, 또한 미니밴드 PRU에 대해 N2 그래뉼랠러티로 외부 퍼뮤테이션이 수행된다(S500). 즉, S500의 외부 퍼뮤테이션은 물리 영역에서의 PRU들을 논리 영역인 서브밴드 PRU와 미니밴드 PRU로 구분하는 서브밴드 구획화(Subband partitioning) 단계 및 미니밴드 PRU의 다이버시티 이득을 획득하기 위한 미니밴드 퍼뮤테이션 단계로 구분된다고 볼 수 있다.
서브밴드 PRU 또는 미니밴드 PRU는 각 주파수 구획으로 분산되고, 각 주파수 구획 내에서 연속 자원(L)과 분산 자원(D)을 구분하는 과정이 수행된다(S510). 서브밴드 PRU 또는 미니밴드 PRU를 각 주파수 구획으로 분산하는 과정은 단계 S500의 외부 퍼뮤테이션 과정에 포함되어 수행되거나, 독립하여 수행될 수 있다. 독립하여 수행되는 경우, 슈퍼프레임 헤더를 통하여 브로드캐스트 되는 주파수 구획 정보에 기초하여 수행되거나 별도의 분산 규칙에 기초하여 수행될 수 있다.
또한, 분산 자원에 대해 다이버시티 이득을 얻기 위해 추가적으로 내부 퍼뮤테이션(inner permutation)이 수행된다(S520). 여기서 내부 퍼뮤테이션 과정은 부반송파 쌍 단위로 수행되며, 부반송파 퍼뮤테이션(Subcarrier permutation)이라고 지칭된다.
이하에서는, 서브밴드 구획화를 수행하는 방법에 관하여 설명한다.
서브밴드는 주파수 선택적 할당에 적합하여야 하므로, 주파수 영역에서의 연속적 PRU 할당 기법이 적용된다. 또한 미니밴드는 주파수 다이버시티 이득을 획득하기에 적합하여야 하므로 주파수 영역에서 혼재하여 설정된다.
하나의 셀에서 사용되는 서브밴드의 개수를 KSB라 하고, 서브밴드들에 할당된 PRU의 개수를 LSB라고 하면, LSB는 N1 * KSB의 값을 갖는다. 여기서 상기 KSB는 시스템 대역폭에 기반하여 3 내지 5비트 정보인 DSAC(Downlink Subband Allocation Count) 필드를 통하여 시그널링될 수 있으며 DSAC는 수퍼프레임 헤더를 통하여 단말로 전송될 수 있다.
전체 물리 자원 중 서브밴드를 제외한 나머지 자원은 미니밴드로 할당된다. 하나의 셀에서 사용되는 미니밴드의 개수를 KMB라 하고, 미니밴드들에 할당된 PRU의 개수를 LMB라고 하면, LMB는 N2 * KMB의 값을 갖는다. 따라서, 전체 PRU의 개수 NPRU는 LSB + LMB이며, 할당될 수 있는 최대 서브밴드의 개수 Nsub는
Figure 112010500943578-pat00080
이다.
아래 표 2는 시스템 대역폭이 20 MHz 또는 10 MHz인 경우 DSAC와 KSB의 맵핑 관계를 나타낸다.
Figure 112010500943578-pat00010
또한, 아래 표 3과 표 4는 각각 시스템 대역폭이 각각 10 MHz와 5 MHz인 경우 DSAC와 KSB의 맵핑 관계를 나타낸다.
Figure 112010500943578-pat00011
Figure 112010500943578-pat00012
상술한 바와 같이, 물리적 자원인 PRU들은 서브밴드 PRU들과 미니밴드 PRU로 구분되며, 각각을 PRUSB와 PRUMB로 표시한다. PRUSB 세트는 0부터 LSB-1 까지 인덱싱된다. 마찬가지로, PRUMB 세트는 0부터 LMB-1 까지 인덱싱된다.
일반적으로, PRU를 PRUSB로 맵핑하기 위하여 아래 수학식 1을 이용하며, PRUMB로 맵핑하기 위하여 아래 수학식 2을 이용한다.
Figure 112010500943578-pat00081
Figure 112010500943578-pat00082
단,
Figure 112010500943578-pat00015
수학식 1 및 수학식 2에서 GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor)를 의미하며,
Figure 112010500943578-pat00083
는 x의 올림값,
Figure 112010500943578-pat00084
는 y의 내림값을 의미한다. 또한,
Figure 112010500943578-pat00085
는 x와 y의 모듈로 연산을 의미한다.
수학식 1 및 수학식 2를 살펴보면, 서브밴드 간 간격을 결정하는 항인
Figure 112010500943578-pat00086
이 포함됨을 알 수 있다. 또한,
Figure 112010500943578-pat00087
를 살펴보면 전체 PRU들을 서브밴드의 크기인 N1 단위로 구분하고, 가능한 최대 서브밴드의 개수와 할당하고자 하는 서브밴드의 개수를 이용하여 할당되는 서브밴드들의 물리적 주파수 대역에서의 간격을 결정함을 알 수 있다.
도 6은 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 서브밴드 구획화 기법, 즉 수학식 1 및 수학식 2에 따라 48개의 PRU를 PRUSB로 PRUMB로 분할한 예시도이다. 특히 도 6은 시스템 대역폭이 10 MHz이고, NPRU가 48, N1이 4, N2가 1, KSB가 7인 경우를 도시한다.
도 6을 참조하면, PRUSB들은 수학식 1에 의하여 7개의 서브밴드, 총 28개의 PRU로 구성되며, PRUMB들은 수학식 2에 의하여 20개의 미니밴드로 구성된다. 보다 구체적으로, 전체 48개의 PRU들을 서브밴드 단위인 N1개의 PRU로 구분하면, 총 12개의 서브밴드가 가능하다. 이 경우, 할당하고자 하는 서브밴드의 개수(KSB)는 7개이므로, 상기
Figure 112010500943578-pat00088
에 따라 N1개의 PRU를 기본 할당 단위로 가정하여 2개의 할당 단위 간격으로 전체 PRU를 서브밴드 및 미니밴드로 할당됨을 알 수 있다.
즉, 서브밴드는 수학식 1에 따라 PRU 인덱스 0 내지 3이 PRUSB로 맵핑되고, PRU 인덱스 8 내지 11이 PRUSB로 맵핑된다. 다음으로, PRU 인덱스 16 내지 19가 PRUSB로 맵핑되고, PRU 인덱스 24 내지 27이 PRUSB로 맵핑된다. 이와 같이 N1개의 PRU를 기본 할당 단위로 가정하여 2개의 할당 단위 간격으로 PRU가 서브밴드로 할당된다.
마찬가지로, 미니밴드는 수학식 2에 따라 PRU 인덱스 12 내지 15가 PRUMB로 맵핑되고, 상기 2개의 할당 단위 간격으로 PRU 인덱스 20 내지 23이 PRUMB로 맵핑된다.
서브밴드와 미니밴드로 구획화된 후, PRUMB들은 다이버시티 이득을 획득하기 위하여 미니밴드 퍼뮤테이션 과정이 수행되며, 퍼뮤테이션된 PRUMB들을 PPRUMB라 표시한다. PRUMB는 서브밴드 구획화 과정에서 기본 할당 단위인 N1개의 연속된 PRU 단위로 할당되었기 때문에, 다이버시티 이득을 획득하기 위해서는 이러한 미니밴드 퍼뮤테이션 과정이 필수적이다. PRUMB와 PPRUMB의 관계는 아래 수학식 3과 같다.
Figure 112010500943578-pat00089
단,
Figure 112010500943578-pat00017
Figure 112010500943578-pat00018
도 7은 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 미니밴드 퍼뮤테이션이 수행되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 특히 도 7은 도 6과 마찬가지로 시스템 대역폭이 10MHz이고, NPRU가 48, N1이 4, N2가 1, KSB가 7인 경우를 도시한다.
도 7을 참조하면, 수학식 1 및 수학식 2에 의하여 구획화된 미니밴드는 상기 수학식 3에 의하여 퍼뮤테이션이 수행되어 다이버시티 이득을 획득한다.
서브밴드 구획화를 통하여 서브밴드와 미니밴드로 구분되고, 상기 구분된 미니밴드에 대하여 퍼뮤테이션을 수행한 후, 상기 PRUSB들과 PPRUMB들은 하나 이상의 주파수 구획(frequency partition)으로 할당된다. 기본적으로 주파수 구획은 1개가 존재하며, 최대 4개의 주파수 구획이 설정될 수 있다. 이러한 주파수 구획의 설정은 FFT 크기에 기반하는 4비트 또는 3비트 정보인 DFPC(Downlink Frequency Partition Configuration)필드에 포함되며, 상기 DFPC 역시 SFH를 통하여 단말로 전달된다.
구체적으로, FPCT(Frequency Partition Count)는 주파수 구획의 개수를 의미하고, FPi(Frequency Partition)는 주파수 구획 인덱스를 의미하며, FPSi(Frequency Partition Size)는 i번째 주파수 구획에 포함된 PRU의 개수를 의미한다. FPCT, FPi 및 FPSi는 아래 표 5 내지 표 7에 나타난 바와 같이 DFPC 필드로부터 결정된다. 또한, DFPSC(Downlink Frequency Partition Subband Count) 필드는 FPi에 포함된 서브밴드의 개수를 의미하며, 1비트 내지 3비트 정보로 구성된다.
Figure 112010500943578-pat00019
Figure 112010500943578-pat00020
Figure 112010500943578-pat00021
상기 표 5 내지 표 7은 각각 FFT 크기가 2048, 1024 및 512인 경우의 DFPC와 주파수 구획 관련 파라미터들과의 맵핑 관계를 나타낸다.
i번째 주파수 구획에 포함된 서브밴드의 개수는 KSB,FPi에 의하여 정의되며, 미니밴드의 개수는 KMB,FPi에 의하여 정의된다. KMB,FPi는 DFPSC 필드와 FPSi에 의하여 결정된다. 각 주파수 구획에 포함된 서브밴드의 총 개수는 LSB,FPi에 의하여 정의되며, LSB,FPi는 N1* KSB,FPi에 의하여 결정된다. 마찬가지로 각 주파수 구획에 포함된 미니밴드의 총 개수는 LMB,FPi에 의하여 정의되며, LMB,FPi는 N1* KMB,FPi에 의하여 결정된다.
보다 구체적으로, KSB,FPi는 아래 수학식 4에 의하여 결정된다.
Figure 112010500943578-pat00022
또한, KMB,FPi는 아래 수학식 5에 의하여 결정된다.
Figure 112010500943578-pat00090
마지막으로, PRUSB와 PRUMB를 i번째 주파수 구획으로의 맵핑은 아래 수학식 6에 의하여 결정된다.
Figure 112010500943578-pat00091
단,
Figure 112010500943578-pat00092
이고,
Figure 112010500943578-pat00093
이다.
도 8은 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 주파수 구획화을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 특히 도 8은 수학식 6에서 시스템 대역폭이 10 MHz이고, KSB가 7, FPCT가 2, FPSi가 모두 12, DFPSC가 2인 경우를 예시한다.
상술한 바와 같이, 수학식 1 및 수학식 2의 서브밴드 구획화 과정을 살펴보면 서브밴드 간 간격을 결정하는 항인
Figure 112010500943578-pat00094
이 포함됨을 알 수 있다. 따라서, KSB가 큰 값을 가질 때 전체 PRU들에서 미니밴드로 할당되는 주파수 대역 간의 간격이 좁아지므로, 미니밴드 퍼뮤테이션을 수행하더라도 미니밴드의 다이버시티를 확보하기 어렵다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 9는 IEEE 802.16m 시스템에서 일반적인 서브밴드 구획화 기법, 즉 수학식 1 및 수학식 2에 따라 48개의 PRU를 PRUSB로 PRUMB로 분할한 예시도이다. 특히 도 10는 시스템 대역폭이 10 MHz이고, NPRU가 48, N1이 4, N2가 1, KSB가 10인 경우를 도시한다.
도 9를 참조하면, 도 6에서 설명한 바와 같이 수학식 1 및 수학식 2의
Figure 112010500943578-pat00095
에 따라 N1개의 PRU를 기본 할당 단위로 가정하여 2개의 할당 단위 간격으로 전체 PRU를 서브밴드 및 미니밴드로 할당함을 알 수 있다.
특히 미니밴드를 살펴보면, 수학식 2에 따라 PRU 인덱스 36 내지 39가 PRUMB로 맵핑되고, 상기 2개의 할당 단위 간격으로 PRU 인덱스 44 내지 47이 PRUMB로 맵핑된다. 이와 같이 전체 PRU들에서 미니밴드로 할당되는 주파수 대역 간의 간격이 좁아지므로, 미니밴드 퍼뮤테이션을 수행하더라도 미니밴드의 다이버시티를 확보하기 어렵다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예로서 상기 수학식 1 및 수학식 2를 각각 아래 수학식 7 및 수학식 8과 같이 수정하는 것을 제안한다.
Figure 112010500943578-pat00096
단,
Figure 112010500943578-pat00097
Figure 112010500943578-pat00098
단,
Figure 112010500943578-pat00099
상기 수학식 7 및 수학식 8은 수학식 1 및 수학식 2의 할당에서 서브밴드와 미니밴드의 할당이 뒤바뀌도록 수식을 수정한 것이다. 즉, 서브밴드 간 간격을 결정하는 수학식 1 및 수학식 2의
Figure 112010500943578-pat00100
항을
Figure 112010500943578-pat00101
로 변경하고, 할당 순서를 서브밴드를 위한 할당 다음에 미니밴드를 할당하는 것에서 미니밴드를 위한 할당 다음에 서브밴드를 위해 할당하는 것으로 바꾼 것으로, 할당하고자 하는 서브밴드의 개수가 많은 경우 전체 PRU들에서 미니밴드로 할당되는 주파수 대역 간의 간격을 넓혀, 미니밴드의 다이버시티 이득을 충분히 획득하기 위함이다.
도 10는 IEEE 802.16m 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 서브밴드 구획화 기법, 즉 수학식 7 및 수학식 8에 따라 48개의 PRU를 PRUSB로 PRUMB로 분할한 예시도이다. 특히 도 10는 시스템 대역폭이 10 MHz이고, NPRU가 48, N1이 4, N2가 1, KSB가 10인 경우를 도시한다.
도 10를 참조하면, 전체 48개의 PRU들을 서브밴드 단위인 N1개의 PRU로 구분하면, 총 12개의 서브밴드가 가능하다. 이 경우, 수학식 7 및 수학식 8의
Figure 112010500943578-pat00102
항에 의하는 경우, N1의 PRU를 기본 할당 단위로 가정하여 6 할당 단위 간격 또는 그 이상의 간격(본 실시예에서는 7 할당 단위)으로 서브밴드 및 미니밴드로 할당됨을 알 수 있다.
즉, 서브밴드는 수학식 7에 따라 PRU 인덱스 4 내지 7이 PRUSB로 맵핑되고, 6 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 28 내지 31이 PRUSB로 맵핑된다. 다음으로 7 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 8 내지 11이 PRUSB로 맵핑되고, 다시 6 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 32 내지 35가 PRUSB로 맵핑된다. 본 발명에 따르는 경우라면, 주파수 영역에서의 보다 연속적인 자원을 서브밴드에 할당하는 측면에서 유리하다.
나아가, 미니밴드는 수학식 8에 따라 PRU 인덱스 0 내지 3가 PRUMB로 맵핑되고, 6 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 24 내지 27이 PRUMB로 맵핑된다. 즉, 미니밴드로 할당되는 주파수 자원들이 물리적 영역에서도 넓은 간격으로 분포하므로, 미니밴드 퍼뮤테이션 시에도 보다 높은 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
도 11은 IEEE 802.16m 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 서브밴드 구획화 기법에 따라 48개의 PRU를 PRUSB로 PRUMB로 분할한 다른 예시도이다. 특히 도 11은 시스템 대역폭이 10 MHz이고, NPRU가 48, N1이 3, N2가 1, KSB가 14인 경우를 도시한다.
도 11을 참조하면, 전체 48개의 PRU들을 서브밴드 단위인 N1개의 PRU로 구분하면, 총 16개의 서브밴드가 가능하다. 이 경우, 수학식 7 및 수학식 8의
Figure 112010500943578-pat00103
항에 의하는 경우, N1개의 PRU를 기본 할당 단위로 가정하여 8 할당 단위 간격으로 서브밴드 및 미니밴드로 할당됨을 알 수 있다.
즉, 미니밴드는 수학식 8에 따라 PRU 인덱스 0 내지 2가 PRUMB로 맵핑되고, 8 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 24 내지 26이 PRUMB로 맵핑된다. 즉, 미니밴드로 할당되는 주파수 자원들이 물리적 영역에서도 넓은 간격으로 분포하므로, 미니밴드 퍼뮤테이션 시에도 보다 높은 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
나아가, 서브밴드는 수학식 7에 따라 PRU 인덱스 3 내지 5가 PRUSB로 맵핑되고, 8 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 27 내지 29가 PRUSB로 맵핑된다. 다음으로 9 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 6 내지 8이 PRUSB로 맵핑되고, 다시 8 할당 단위 간격을 두고 PRU 인덱스 30 내지 32가 PRUSB로 맵핑된다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 또 다른 방안으로서, KSB가 특정 개수 이하일 때의 서브밴드와 미니밴드를 맵핑하기 위한 수학식을 정의하고, KSB가 특정 개수보다 클 때는 상기 KSB를 max(KSB)-KSB, 즉 Nsub-KSB로 치환하여 상기 정의한 서브밴드와 미니밴드를 맵핑하기 위한 수학식을 서로 교차하여 적용하는 방안이다. 구체적으로, KSB(또는 SAC)가 Nsub/2 보다 큰 경우라면, PRUSB는 KSB를 Nsub-KSB로 치환하여 PRUMB의 할당 규칙을 적용한다. 반대로, PRUMB는 KSB를 Nsub-KSB로 치환하여 PRUSB의 할당 규칙을 적용한다.
이는 다음 표 8과 같은 형태로 일반화 할 수 있다.
Figure 112010500943578-pat00029
이와 같은 본 발명의 다른 실시예를 서브밴드 및 미니밴드 맵핑을 수행하기 위한 수학식 1 및 수학식 2에 적용하면 아래 수학식 9 및 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010500943578-pat00104
단, K SB ≤N sub /2인 경우
Figure 112010500943578-pat00031
K SB ＞N sub /2인 경우,
Figure 112010500943578-pat00032
Figure 112010500943578-pat00105
단, K SB ≤N sub /2인 경우
Figure 112010500943578-pat00034
K SB ＞N sub /2인 경우,
Figure 112010500943578-pat00035
한편, 수학식 9 및 수학식 10의 변형예로서, 아래 수학식 11과 같이
Figure 112010500943578-pat00106
,
Figure 112010500943578-pat00107
및
Figure 112010500943578-pat00108
를 정의할 수 있다.
Figure 112010500943578-pat00036
Figure 112010500943578-pat00037
이 경우,
Figure 112010500943578-pat00109
와
Figure 112010500943578-pat00110
는 각각 아래 수학식 12 및 수학식 13과 같이 정의한다.
Figure 112010500943578-pat00111
단,
Figure 112010500943578-pat00039
또는
Figure 112010500943578-pat00040
Figure 112010500943578-pat00112
단,
Figure 112010500943578-pat00042
또는,
Figure 112010500943578-pat00043
수학식 12 및 수학식 13을 활용하면, 상기 표 8을 아래 표 9와 같이 변환할 수 있다.
Figure 112010500943578-pat00113
한편, 수학식 9 및 수학식 10을 변형하여 GCD(x, y)항이 필요 없는 서브밴드/미니밴드 맵핑을 위한 규칙은 아래 수학식 14 및 수학식 15와 같다. 특히 수학식 14는 K SB ≤N sub /2인 경우이며, 수학식 15는 K SB ＞N sub /2인 경우이다.
Figure 112010500943578-pat00114
단,
Figure 112010500943578-pat00115
Figure 112010500943578-pat00116
단, PRU[i]는 상기 PRUSB에 할당되지 않은 나머지 자원들을 PRU[0]부터 PRU[LMB-1]까지 리넘버링하여 결정함.
Figure 112010500943578-pat00117
단,
Figure 112010500943578-pat00118
Figure 112010500943578-pat00119
단, PRU[i]는 상기 PRUMB에 할당되지 않은 나머지 자원들을 PRU[0]부터 PRU[LSB-1]까지 리넘버링하여 결정함.
마지막으로 상기 수학식 14 및 수학식 15에 오프셋 값을 반영하면 아래 수학식 16 및 수학식 17과 같다. 마찬가지로, 수학식 16는 K SB ≤N sub /2인 경우이며, 수학식 17는 K SB ＞N sub /2인 경우이다.
Figure 112010500943578-pat00120
단,
Figure 112010500943578-pat00121
Figure 112010500943578-pat00122
단, PRU[i]는 상기 PRUSB에 할당되지 않은 나머지 자원들을 PRU[0]부터 PRU[LMB-1]까지 리넘버링하여 결정함.
Figure 112010500943578-pat00123
단,
Figure 112010500943578-pat00052
Figure 112010500943578-pat00124
단, PRU[i]는 상기 PRUMB에 할당되지 않은 나머지 자원들을 PRU[0]부터 PRU[LSB-1]까지 리넘버링하여 결정함.
수학식 16에서 오프셋 값으로
Figure 112010500943578-pat00125
을 반영하였으나,
Figure 112010500943578-pat00126
또는
Figure 112010500943578-pat00127
으로 오프셋 값을 적용할 수도 있다.
이에 대응하도록, 수학식 17의 오프셋 값인
Figure 112010500943578-pat00128
을
Figure 112010500943578-pat00129
또는
Figure 112010500943578-pat00130
으로 적용하는 것도 가능하다.
도 12은 본 발명에 일 실시예에 따른 송신기 및 수신기의 블럭도를 예시한다. 하향링크에서, 송신기(1210)는 기지국의 일부이고 수신기(1250)는 단말의 일부이다. 상향링크에서, 송신기(1210)는 단말의 일부이고 수신기(1250)는 기지국의 일부이다.
송신기(1210)에서 프로세서(1220)는 데이터(예, 트래픽 데이터 및 시그널링)를 인코딩, 인터리빙 및 심볼 맵핑하여 데이터 심볼들을 생성한다. 또한, 프로세서(1220)는 파일럿 심볼들을 생성하여 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 다중화한다.
변조기(1230)는 무선 접속 방식에 따라 전송 심볼을 생성한다. 무선 접속 방식은 FDMA, TDMA, CDMA, SC-FDMA, MC-FDMA, OFDMA 또는 이들의 조합을 포함한다. 또한, 변조기(1230)는 본 발명의 실시예에서 예시한 다양한 퍼뮤테이션 방법을 이용하여 데이터가 주파수 영역에서 분산되어 전송될 수 있도록 한다. 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 모듈(1232)은 상기 전송 심볼을 처리(예, 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환)하여 안테나(1234)를 통해 전송되는 RF 신호를 생성한다.
수신기(1250)에서 안테나(1252)는 송신기(1210)로부터 전송된 신호를 수신하여 RF 모듈(1254)에 제공한다. RF 모듈(1254)는 수신된 신호를 처리(예, 필터링, 증폭, 주파수 하향 변환, 디지털화)하여 입력 샘플들을 제공한다.
복조기(1260)는 입력 샘플들을 복조하여 데이터 값 및 파일럿 값을 제공한다. 채널 추정기(1280)는 수신된 파일럿 값들에 기초하여 채널 추정치를 유도한다. 또한, 복조기(1260)는 채널 추정치를 사용하여 수신된 데이터 값들에 데이터 검출(또는 등화)을 수행하고, 송신기(1210)를 위한 데이터 심볼 추정치들을 제공한다. 또한, 복조기(1260)는 본 발명의 실시예에서 예시한 다양한 퍼뮤테이션 방법에 대한 역 동작을 수행하여 주파수 영역 및 시간 영역에서 분산된 데이터를 본래의 순서로 재정렬시킬 수 있다. 프로세서(1270)는 데이터 심볼 추정치들을 심볼 디맵핑, 디인터리밍 및 디코딩하고, 디코딩된 데이터를 제공한다.
일반적으로, 수신기(1250)에서 복조기(1260) 및 프로세서(1270)에 의한 처리는 송신기(1210)에서 각각 변조기(1230) 및 프로세서(1220)에 의한 처리와 상호 보완된다.
제어기(1240 및 1290)는 각각 송신기(1210) 및 수신기(1250)에 존재하는 다양한 처리 모듈의 동작을 감독 및 제어한다. 메모리(1242 및 1292)는 각각 송신기(1210) 및 수신기(1250)를 위한 프로그램 코드들 및 데이터를 저장한다.
도 12에서 예시한 모듈은 설명을 위한 것으로서, 송신기 및/또는 수신기는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있고, 일부 모듈/기능은 생략되거나 서로 다른 모듈로 분리될 수 있으며, 둘 이상의 모듈이 하나의 모듈로 통합될 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 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
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. 구체적으로, 본 발명은 셀룰라 시스템을 위하여 사용되는 무선 이동 통신 장치에 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국이 시스템 주파수 대역을 서브밴드와 미니밴드로 맵핑하는 방법으로서,
    시스템 대역폭을 복수의 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit; PRU)들로 구분하는 단계; 및
    상기 복수의 물리 자원 유닛들을 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)과 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUMB)으로 맵핑하는 단계를 포함하며,
    상기 맵핑은,
    기설정된 개수로 연속된 물리 자원 유닛(PRU)들을 포함하는 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 1 간격, 상기 제 1 간격 이상의 크기를 가지는 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 2 간격, 및 상기 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛들의 최대 개수와 상기 제 1 간격의 최대공약수에 기초하여 수행되며,
    상기 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 1 간격은,
    상기 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛의 최대 개수를 상기 미니밴드로 할당할 상기 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들의 개수로 나눈 값의 올림 값인,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기 설정된 개수는,
    하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수(N1)인,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)으로의 맵핑은,
    아래 수학식 1에 의하는,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
    ＜수학식 1＞
    Figure 112016105781597-pat00131

    단,
    Figure 112016105781597-pat00055

    (여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor), LMB는 할당될 미니밴드들에 포함되는 상기 PRU의 개수, LSB는 서브밴드에 할당된 PRU의 개수)
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUMB)으로의 맵핑은,
    아래 수학식 2에 의하는,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
    ＜수학식 2＞
    Figure 112016105781597-pat00056

    단,
    Figure 112016105781597-pat00057

    (여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor) , LMB는 미니밴드에 할당된 PRU의 개수)
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기
    Figure 112017024532693-pat00132
    항은,
    상기 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 2 간격인,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수와 하나의 미니밴드를 구성하는 PRU의 개수는 서로 다른 것을 특징으로 하는,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
  8. 시스템 대역폭을 복수의 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit; PRU)들로 구분하고, 상기 복수의 물리 자원 유닛들을 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)과 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUMB)으로 맵핑하는 프로세서; 및
    상기 서브밴드 물리 자원 유닛과 상기 미니밴드 물리 자원 유닛을 이용하여 단말로 하향링크 신호를 송신하는 송신 모듈을 포함하며,
    상기 맵핑은,
    기설정된 개수로 연속된 물리 자원 유닛(PRU)들을 포함하는 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛들간의 제 1 간격, 상기 제 1 간격 이상의 크기를 가지는 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 2 간격, 및 상기 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛들의 최대 개수와 상기 제 1 간격의 최대공약수에 기초하여 수행되며,
    상기 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 1 간격은,
    상기 연속된 서브밴드 물리 자원 유닛의 최대 개수를 상기 미니밴드로 할당할 상기 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들의 개수로 나눈 값의 올림 값인,
    기지국 장치.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기 설정된 개수는,
    하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수(N1)인,
    기지국 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 서브밴드 물리 자원 유닛(PRUSB)으로의 맵핑은,
    아래 수학식 1에 의하는,
    기지국 장치.
    ＜수학식 1＞
    Figure 112016105781597-pat00058

    단,
    Figure 112016105781597-pat00133

    (여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor), LMB는 할당된 미니밴드들에 포함된 상기 PRU의 개수, LSB는 서브밴드에 할당된 PRU의 개수)
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 미니밴드 물리 자원 유닛(PRUMB)으로의 맵핑은,
    아래 수학식 2에 의하는,
    기지국 장치.
    ＜수학식 2＞
    Figure 112016105781597-pat00060

    단,
    Figure 112016105781597-pat00134

    (여기서, N1은 하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수, Nsub는 최대 서브밴드의 개수, KSB는 할당할 서브밴드의 개수, GCD(x, y)는 x와 y의 최대공약수(Greatest Common Devisor), LMB는 미니밴드에 할당된 PRU의 개수)
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기
    Figure 112017024532693-pat00135
    항은,
    상기 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 2 간격인,
    기지국 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    하나의 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수와 하나의 미니밴드를 구성하는 PRU의 개수는 서로 다른 것을 특징으로 하는,
    기지국 장치.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기
    Figure 112017024532693-pat00136
    항은,
    상기 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 2 간격인,
    서브밴드/미니밴드 맵핑 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기
    Figure 112017024532693-pat00137
    항은,
    상기 연속된 미니밴드 물리 자원 유닛들 간의 제 2 간격인,
    기지국 장치.
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