KR102213181B1 - 필터 뱅크 기반의 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고 및 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

필터 뱅크 기반의 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고 및 자원 할당 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필터 뱅크 기반의 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고 및 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 필터 뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 수신단의 채널 상태 보고 방법은 송신단으로부터 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 수신하는 단계, 상기 필터뱅크 관련 정보를 이용하여 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하는 단계, 및 상기 측정 결과에 기반한 채널 상태 정보를 상기 송신단으로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

필터 뱅크 기반의 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고 및 자원 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REPORTING CHANNEL STATUS INFORMATION AND ALLOCATION RESOURCE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM BASED ON A FILTER BANK}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크에 기반한 채널 상태 정보 보고 및 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구의 연장선에서, 기하 급수적으로 증가하고 있는 데이터 사용량에 대비하여 기가비트급 무선 통신 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부흥하기 위해 안출된 것으로, 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 채널 품질을 측정하고, 측정 결과에 기반하여 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필터 뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 수신단의 채널 상태 보고 방법은 송신단으로부터 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 수신하는 단계, 상기 필터뱅크 관련 정보를 이용하여 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하는 단계, 및 상기 측정 결과에 기반한 채널 상태 정보를 상기 송신단으로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 필터 뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 송신단의 채널 상태 정보 수신과 자원 할당 방법은 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 적어도 하나의 송신단에게 전송하는 단계, 상기 필터뱅크 관련 정보에 기반하여 측정된 채널 상태 정보를 상기 송신단으로부터 수신하는 단계, 및 상기 채널 상태 정보에 기반하여 생성된 자원 할당 정보를 상기 송신단에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 채널 상태를 보고하는 수신 장치는 송신 장치와 신호를 송수신하는 송수신부, 및 송신단으로부터 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 수신하고, 상기 필터뱅크 관련 정보를 이용하여 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하며, 상기 측정 결과에 기반한 채널 상태 정보를 상기 송신단으로 보고하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 수신하고 자원을 할당하는 송신 장치는 수신 장치와 신호를 송수신하는 송수신부, 및 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 적어도 하나의 송신단에게 전송하고, 상기 필터뱅크 관련 정보에 기반하여 측정된 채널 상태 정보를 상기 송신단으로부터 수신하며, 상기 채널 상태 정보에 기반하여 생성된 자원 할당 정보를 상기 송신단에게 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 오류 정정 부호 인코더를 거쳐 나온 하나의 코드워드(codeword)를 전송 시, 상기 코드 워드를 하나의 필터뱅크 자원에만 할당하여 수신단이 데이터 복조를 위해 다수 개의 필터뱅크 동작이 아닌 하나의 필터뱅크 동작만 사용하여 복조가 가능하게 함으로써 수신 복잡도를 크게 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 필터뱅크 별 유효 채널이 다름을 감지해 각 필터뱅크 별로 서로 다른 MCS 레벨을 갖는 코드워드(codeword) 를 전송하여 데이터 전송 효율성을 높일 수 있다. 이는 BER와 같은 에러 성능은 채널 상황이 매우 나쁜 (severe fading) 자원 위치에서 주로 발생하기 때문에 유효 채널 상황에 맞는 MCS 레벨을 적용해주는 것이 그 확률을 더욱 낮출 수 있다. 즉, 보다 정교한 채널 품질 측정을 통해 CQI 미스매치(mismatch)에 따른 데이터 전송율 손실(data rate loss)을 감소시킬 수 있다. 또한, 이는 필터뱅크 별 self-SIR 특성 차이가 큰 경우 더욱 효과적일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 QAM-FBMC 송신 시스템의 구조도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 QAM-FBMC 시스템에서 QAM-FBMC 심볼을 생성하는 흐름을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 과정을 거친 각 FBMC 심볼을 M만큼 시프트(shift) 시킨 후 중첩(overlap)시켜 더하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 4는 QAM-FBMC 수신기의 예시를 도시하는 블록도이다.
도 5는 필터 뱅크 별 자원 격자를 정의하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 수신단이 송신단과의 사이에서 동기 및 시스템 정보를 획득하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 7과 도 8은 같은 수의 필터뱅크(B=2)라 하더라도 필터 설계 방식에 따라 필터뱅크 내 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파의 대응관계가 달라질 수 있음을 도시하는 도면이다.
도 9는 pilot 신호가 각 필터뱅크 별로 균일하게 배치된 경우 특정 필터뱅크의 유효 채널 품질을 측정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, pilot 신호가 특정 필터뱅크에만 배치된 경우 필터뱅크 별 유효 채널 품질을 측정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 11은 송신단이 수신단으로부터의 피드백 정보에 기반하여, 수신단에게 자원을 할당하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 12는 상기 제1 타입에 따라 하나의 필터뱅크 내의 연속된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 13은 상기 제2 타입에 따라 하나의 필터뱅크 내의 분산된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 14는 상기 제3 타입에 따라 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 연속된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 15는 상기 제4 타입에 따라 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 분산된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 송신기의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 필터뱅크 기반 채널 상태 정보 보고 및 자원 할당 방법에 대해 기술하도록 한다.
상기한 바와 같이, 데이터 사용량 증가에 따른 기가비트급 무선 통신 기술이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해, 단순히 가용 주파수 대역만을 확장하여 운용하기에는 어려움이 있어 다음 세대 (beyond 4G) 이동 통신 기술은 CP-OFDM (cyclic prefixed orthogonal frequency division multiplexing) 대비 더욱 주파수 효율적인 다중접속 (multiple access) 기술이 필요한 실정이다.
이에 따라 CP없이 송수신을 하는 FBMC(Filter Bank Multi Carrier) 기술이 최근 주목을 받고 있다.
기존 FBMC 기술은 부반송파 별로 필터를 적용하여 OFDM과 달리 보호 대역 (guard band) 및 CP없이 전송이 가능하여 CP-OFDM 대비 주파수 효율을 더욱 향상시킬 수 있으나, 시간/주파수 자원 사이의 직교성(orthogonality)을 유지하기 위해 변조 방식을 QAM이 아닌 OQAM (offset-QAM)을 사용해야만 한다.
즉, OQAM-FBMC는 복소 영역 (complex domain) 직교성이 아닌 실수 영역 (real domain) 직교성만 보장하기 때문에 실제 복소 (complex) 무선 채널을 겪을 경우 내재적 간섭 (intrinsic interference)이 크게 발생하여 채널 추정 및 기존 MIMO 기법 적용에 어려움이 있다.
또한, FMT (filtered multi-tone)와 같이 FBMC에서 QAM을 사용하는 방법도 제안되었으나 주파수 효율이 CP-OFDM 대비 떨어지는 단점이 있어 크게 주목받지 못했다.
그러나 최근 QAM을 이용한 FBMC 전송 방식에 대한 새로운 연구 결과가 발표되었는데, 새로운 QAM-FBMC 기술의 큰 특징은 기존 OQAM-FBMC와 달리 기본 필터 (base filter)를 2개 이상 사용하여 QAM 심볼 간 간섭이 없거나 또는 최소화되도록 필터를 설계하여 QAM 심볼을 송/수신 하는 것이다. 다시 말하면, OFDM이나 OQAM-FBMC는 single pulse (= one prototype filter) multicarrier (SP-MC) 시스템이라 할 수 있고, QAM-FBMC는 multi-pulse multicarrier (MP-MC) 시스템이라 할 수 있다. 상기의 QAM-FBMC 시스템에 대한 구체적인 설명은 이하에서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 QAM-FBMC 송신 시스템의 구조도를 도시하는 도면이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 송신할 데이터 비트 생성(110), 채널 인코딩 (터보 부호)(120), QAM 변조(130)까지는 종래의 OFDM이나 OQAM-FBMC와 같은 SP-MC 시스템과 유사하다. 그러나, 종래의 OFDM이나 OQAM-FBMC와 QAM-FBMC는 리소스 할당(140) 부분부터 시작하여 FBMC 심볼을 생성(150)하고 최종적인 송신 심볼을 생성(160)하는 부분까지는 서로 차이가 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 QAM-FBMC 시스템에서 QAM-FBMC 심볼을 생성하는 흐름을 도시하는 도면이다.
구체적으로 도 2는 도 1에서, QAM-FBMC 심볼 1개를 생성하는 블록(150)을 확대한 것인데, 필터뱅크를 시간 영역에서 구현한 것이다.
기존 OFDM 시스템에서는 M개의 QAM 심볼이 IFFT를 통해 하나의 OFDM 심볼로 변환되지만, QAM-FBMC 시스템에서는 M개의 QAM 심볼이 M/B개를 가진 B개의 그룹(210)으로 나뉜 다음 각 QAM 심볼 그룹은 서로 다른 필터뱅크 (M/B-IFFT(220) + BL 반복(230) + phase rotation(240) + 필터 계수 곱셈(250))를 거친 후 더해져서 최종적으로 하나의 FBMC 심볼로 변환(260)된다.
여기서 phase rotation(240)은 설계된 base filter에 따라 생략될 수도 있으며, 필터뱅크 구현은 주파수 영역에서도 가능하므로 도 2와 다른 방법으로도 QAM-FBMC 심볼 1개를 생성할 수도 있다.
도 3은 도 2의 과정을 거친 각 FBMC 심볼을 M만큼 시프트(shift) 시킨 후 중첩(overlap)시켜 더하는 과정을 도시하는 도면이다.
여기서 L은 중첩 인자(overlapping factor)라 불리는 2이상의 자연수이며 필터 설계에 따라 달라질 수 있다. 도 3에 도시된 예시에서는 상기 중첩 인자인 L이 L=4로 세팅된 경우를 도시한다.
QAM-FBMC 시스템에서는 도 3에 도시된 바와 같은 과정을 거쳐 중첩 및 합산(overlap & sum) 된 신호가 최종적으로 아날로그 단으로 출력된다.
이러한 QAM-FBMC 전송 방법이 기존 OQAM-FBMC 전송 방법과 차별되는 점은 OQAM-FBMC의 경우 매 시간/주파수 자원 단위로 PAM 신호를 in-phase/quadrature 신호로 번갈아 매핑한 후 한 종류의 필터 (prototype filter) 만으로 부반송파 별로 shaping을 가하게 된다. 또한, OQAM-FBMC는 중첩(overlapping) 주기도 M이 아닌 M/2으로 짧아져 더 많은 심볼이 부분적으로 중첩되어 전송된다.
QAM-FBMC 전송 방법과 기존 OQAM-FBMC을 보다 구체적으로 비교하면, QAM-FBMC에서는 다수 개의 QAM 심볼이 부반송파에 매핑되어 하나의 QAM-FBMC 심볼을 형성하고 이 심볼을 중심으로 이전 (L-1)개의 심볼과 이후 (L-1)개의 심볼이 해당 심볼과 부분적 중첩을 이루는 반면, OQAM-FBMC에서는 다수 개의 PAM 심볼이 부반송파에 매핑되어 하나의 OQAM-FBMC 심볼을 형성하고 이 심볼을 중심으로 이전 (2L-1)개의 심볼과 이후 (2L-1)개의 심볼이 해당 심볼과 부분적 중첩을 이룬다는 점에서 양자는 차이점이 있다.
도 4는 QAM-FBMC 수신기의 예시를 도시하는 블록도이다.
도 4에 도시된 QAM-FBMC 수신기는 B=2 이며, 파일럿(pilot)이 0번 필터뱅크 자원에만 배치된 경우를 가정하여 도시되었음에 유의해야 한다.
QAM-FBMC 수신단 구조는 일반적으로 도 2에 도시된 송신단의 역과정을 따르면 된다. 그러나, 도 4에 도시된 예시와 같이 성능 향상을 위한 채널 추정 (channel estimation, CE) 및 등화 (channel equalization, EQ) 알고리즘의 구현 방법에 따라 QAM-FBMC demodulation 구현도 달라질 수 있다.
도 4는 도 2에서 송신단의 시간 영역 필터링과 달리 수신 필터링을 주파수 영역에서 수행하고 있는 예를 도시한다.
상기 일련의 과정에서 알 수 있듯이 QAM-FBMC 시스템에서의 리소스 할당은 도 2와 같이 필터뱅크 별로 다시 분기되어야 하며, QAM 심볼을 복조하기 위해 필요한 송신단 리소스 매핑부에서 수신단 리소스 디매핑부까지의 실효 채널 (effective channel)은 적용된 필터뱅크의 종류에 따라 그 특성이 달라질 수 있고, 이는 기존 OFDM 및 OQAM-FBMC 시스템과 대비되는 큰 차이점이라 할 수 있다.
또한 일반적인 무선 통신 시스템은 터보 코드(turbo code), LDPC code 등과 같은 오류정정부호를 사용하므로 하나의 코드워드(code-word)가 QAM 심볼로 변조된 후 주파수/시간 자원에 어떻게 할당되느냐에 따라 수신 성능이 달라질 수 있다.
따라서 주파수 효율적인 QAM-FBMC 전송을 위해서는 자원 할당과 채널 품질(channel quality) 측정 및 운용에 있어 기존 OFDM 및 OQAM-FBMC와 같은 SP-MC 시스템과는 다른 새로운 일련의 과정이 필요하다.
기본 필터를 B개 (2개 이상) 사용하는 QAM-FBMC 시스템에서는 사용하는 필터뱅크의 종류에 따라 실효 채널의 품질(quality)이 달라질 수 있고, 각 필터뱅크에서는 M/B개의 QAM 심볼을 각각 송수신하고 있다.
이러한 구조적 특성으로 인해 자원 할당 측면에서 FEC 인코더를 통해 얻은 하나의 코드워드(code-word)를 QAM 변조시킨 후 B개의 필터뱅크로 자원을 분산시키느냐 그렇지 않느냐에 따라 수신 성능에서 차이가 발생할 수 있으며, 링크 적응(link adaptation)을 위해 수신단이 송신단으로 피드백할 CQI 결정을 위한 채널 품질 측정 시 송수신 필터뱅크에 의한 영향을 고려해야 한다.
특히, BER 등의 성능 지표는 여러 채널 중 가장 나쁜 채널에 의해 크게 영향을 받으므로 하나의 코드워드(code-word) 자원이 여러 필터뱅크로 분산될 경우 채널 품질(channel quality)이 가장 나쁜 필터뱅크에 의해 전체 시스템의 성능이 크게 영향을 받게 되어 이는 자연스레 데이터 전송율 손실(data rate loss)로 이어질 우려가 있다.
또한, 단일 코드워드(single code-word)를 디코딩(decoding)하기 위해 여러 개의 수신 필터뱅크를 사용하여 송수신하므로 이에 따른 복잡도 및 처리 지연(processing delay)도 증가한다.
본 발명에서는 상기한 문제들을 해결하기 위해 2개 이상의 필터뱅크를 사용하는 QAM-FBMC에 적합한 CQI 리포팅 및 자원 할당 방식을 제안한다.
본 발명에서의 주 해결 수단인 CQI 리포팅 방법 및 자원 할당 방법을 설명하기에 앞서 먼저 QAM-FBMC를 위한 시간/주파수 자원 (resource element, RE) 및 도 2에서의 각 필터뱅크의 IFFT 인덱스(IFFT index)와 실제 물리적 부반송파 (physical subcarrier)와의 대응 관계를 새롭게 정의해야 할 필요가 있다.
QAM-FBMC에서는 적어도 2개 이상(=B)의 필터뱅크 기본 필터(base filter) 조합(pair or set)이 Generalized Nyquist Condition을 만족하도록 설계되며 이때 각 필터뱅크 내의 phase rotation의 값은 설계된 기본 필터 세트(base filter set)에 따라 달라질 수 있기 때문에 OFDM처럼 반드시 M개의 IFFT index와 M개의 물리적 부반송파와 일대일대응 관계를 유지할 수 없다.
달리 말하면, 도 2에서의 각 필터뱅크의 M/B개의 IFFT index는 M/B개의 물리적 부반송파와 일대일대응 관계에 있고 이웃한 물리적 부반송파끼리의 간격은 모든 필터뱅크에서 동일하지만(OFDM에서의 부반송파 간격이 1이라면 QAM-FBMC의 모든 필터뱅크 내의 부반송파 간격은 B로 동일하다는 의미이다), B개의 필터뱅크 사이의 물리적 부반송파들은 기본 필터(base filter) 설계 시 결정된 phase rotation 값 (또는 frequency shift 값)에 따라 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있어 M개의 (= B x M/B) IFFT index는 M개의 서로 다른 물리적 부반송파에 일대일대응이 되지 않는 것이 일반적이다.
예를 들어, 2 개의 필터뱅크가 존재하는 경우, 2 개의 필터뱅크에 연관된 물리적 부반송파는 서로 상이할 수도, 또는 일부는 동일할 수도 있다. 다시 말해, 상기의 경우, 물리적 부반송파는 0번 필터뱅크에만 연관될 수도 있고, 또는 1번 필터뱅크에만 연관될 수도 있으며, 또는 0번 필터뱅크 및 1번 필터뱅크에 모두 연관될 수도 있다.
물리적 부반송파가 세 가지 타입으로 구성될 수 있다는 것은, 다시 말해 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 사용하는 RB의 타입이 3가지 종류가 존재할 수 있다는 것과 동일 의미를 가질 수 있다. 즉, 0번 필터뱅크에 연관된 RB(제1 RB 타입), 1번 필터뱅크에 연관된 RB(제2 RB 타입), 0번 필터뱅크 및 1번 필터뱅크에 모두 연관된 RB(제3 RB 타입)가 존재할 수 있을 것이다. 이와 같은 전제 하에서, 동일 개수의 자원 요소(Resource Element, RE)로 하나의 RB를 구성한다고 가정하면, 제1 RB 타입과 제2 RB 타입을 구성하는 RE의 개수는 제3 RB 타입을 구성하는 RE 개수의 절반으로 구성될 수 있을 것이다.
물리적 부반송파 또는 RB가 어떠한 필터뱅크에 속하는지는 시스템 설계 시 미리 결정되었을 수도 있고, 또는 무선 자원의 오버헤드 등을 고려하여 주기적 또는 비주기적으로 변경될 수도 있다.
상기의 경우를 일반적으로 모두 포함할 수 있는 방법으로 본 발명에서는 OFDM과 달리 필터뱅크 별 주파수/시간 자원 격자(grid, lattice)를 정의하고 각 필터뱅크 내의 M/B개의 논리적 부반송파를 M/B개의 실제 물리적 부반송파에 일대일대응시키는 규칙을 정의한다.
필터 뱅크 별 자원 격자를 정의하는 예시를 도 5를 참고하여 개념적으로 설명하도록 한다.
도 5는 필터 뱅크 별 자원 격자를 정의하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 5a는 무선 통신 시스템, 본 발명의 실시예에 따라 QAM-FBMC 시스템에서 사용하는 시간 및 주파수 자원을 도시한다. 도 5a에서는 f0부터 fM-1까지의 모두 M개의 서로 직교하는 부반송파가 주파수 축에서 도시되고 있다. 종래의 OFDM 시스템에서는 상기 부반송파와 시간 축 상의 심볼이 자원 요소(RE)를 구성한다.
반면, QAM-FBMC 시스템에서는 상기한 바와 같이, 필터뱅크 별로 별도의 자원 격자(Resource Grid)를 정의해야 할 필요가 있으며, 이는 도 5a 물리적인 주파수 자원과 필터뱅크 별로 구분되는 논리적인 주파수 자원과의 매핑 관계를 정의하는 것을 의미할 수 있다.
도 5b는 필터뱅크 0에 대해서는 짝수의 인덱스를 가지는 부반송파들이 매핑되어 필터뱅크 0을 위한 자원 격자를 구성하고, 필터뱅크 1에 대해서는 홀수의 인덱스를 가지는 부반송파들이 매핑되어 필터뱅크 1을 위한 자원 격자를 구성하는 예시를 도시한다. 그러나 도 5b 에 도시되는 매핑 관계를 예시일 뿐, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
필터뱅크 별 주파수/시간 자원 격자(grid, lattice)를 정의하는 방법에는 다양한 방법이 존재할 수 있지만, 본 발명에서는 바람직한 실시예로서 하기와 같은 방법을 제안한다.
(정의 1) REb [m][n]:= b번째 필터뱅크, m번째 부반송파, n번째 QAM-FBMC 심볼의 resource element (b=0,1,…,B-1,m=0,1,…,Mb-1,n=0,1,…,Nsym-1)
B: base filter 개수 (≥2)
Mb: b번째 필터뱅크 내에서 매핑할 수 있는 최대 QAM 심볼 수 (≤M/B)
M: Null subcarrier를 포함한 QAM-FBMC 심볼의 전체 부반송파 수
(이는 OFDM 기준 FFT/IFFT size와 동일)
Nsym: 하나의 resource block을 구성하는 FBMC 심볼 개수
Mb null: b번째 필터뱅크 내 nulling subcarrier 개수 (DC, guard subcarrier 포함)
(Mb+Mb null=M/B)
(정의 1)과 같이 서술한 이유는 OFDM 시스템에서는 주어진 대역의 스펙트럼 마스크를 만족시키기 위해 보통 M개의 부반송파 중에서 일부를 nulling 시키기 때문에 주파수 영역의 RE 개수는 보통 M보다 작게 설정되는데 QAM-FBMC 시스템에서도 동일 목적을 위해 각 필터뱅크 내의 일부 부반송파들이 nulling될 수 있기 때문에 이를 표현해 준 것이다. 특히, 기본 필터(base filter) 사이에는 주파수 응답 특성이 서로 다를 수 있어 각 필터뱅크 내의 nulling subcarrier 개수 또한 서로 다를 수 있다.
(정의 2) fb,m:= b번째 필터뱅크의 논리적 m번째 부반송파에 대응하는 기저대역 (base-band, i.e. digital) 물리적 부반송파 주파수 (physical subcarrier frequency), fb,m:=(BIb (m)/M+
Figure 112014086750049-pat00001
Ib (m)∈{0,1,…,M/B-1}: b번째 필터뱅크의 논리적 m번째 부반송파를 IFFT index로 일대일대응시키는 함수
(즉, Mb개 데이터 부반송파와 Mb null개 nulling 부반송파를
M/B-IFFT에 대응)
Figure 112014086750049-pat00002
: 시간 영역 phase rotation에 대응되는 주파수 영역 frequency shift값
(상기 파라미터에 의해, 필터뱅크의 특성이 결정되며, 각 필터뱅크에 따라 다를 수 있음)
각 부반송파 QAM 심볼은 ej2πfb,mt 형태로 변조됨
하기에서는 상기 정의들을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 CQI 측정 및 리포팅 방법, 데이터 송신을 위한 자원 할당 방법에 대해 기술하도록 한다.
수신단이, 송신단과 수신단 사이의 채널 품질을 측정하기 위해서는 보통 송신단과 수신단 사이에 약속된 resource element 위치에 송신단이 참조 신호 (pilot or reference signal, RS)를 보내고, 수신단은 해당 위치에 수신된 RS 신호를 측정하여 채널 품질을 계산한다. 예를 들어, LTE에서는 셀마다 약속된 CRS, CSI-RS를 통하여 송신단과 수신단 사이의 채널 품질이 계산될 수 있다.
RS는 데이터를 보낼 주파수/시간 자원(RE) 그리드 내에 위치하게 되므로 보통 해당 RS는 시스템에 주어진 대역에서 적은 오버헤드로 충분한 품질 측정이 가능하도록 분산되어 배치된다(scattered pilot pattern).
OFDM의 경우에는 하나의 큰 RE 그리드 내에 RS들이 배치되지만, QAM-FBMC의 경우에는 상기한 정의 1 및 정의 2에서의 대응 관계에 의해 필터뱅크 별 (B개) RE 그리드 내에 RS들이 배치되어야 한다. 각 필터뱅크의 특성은 시스템 디자인에 따라 달라질 수 있으므로 해당 RS들은 모든 필터뱅크의 RE로 균등하게 배치될 수도 있고, 또는 일부 특정 필터뱅크 내에만 배치될 수도 있다.
이러한 변형들은 필터뱅크의 기본 필터 세트(base filter set)의 설계 방식에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 송신단은 자신의 필터뱅크에 대한 정보(이하에서는 필터뱅크 관련 정보로 칭할 수도 있다), 즉 base filter set 정보 (B값, filter coefficient 등), resource block 구성 방법 및 RE의 물리적 부반송파에 대한 매핑 방법 (Ib(m),
Figure 112014086750049-pat00003
등)에 대한 정보들을 수신단에게 알려주거나 사전에 약속이 되어있어야만 해당 위치에 RS가 있음을 알고 채널 품질 측정이 가능하다.
한편, 수신단은 RS 위치에서 수신된 수신 신호를 바탕으로 자신의 현재 채널 상황을 판단하는데, 이 경우의 상기 채널은 순수 air단(무선)의 채널과 송/수신단의 필터 효과가 복합된 유효 채널 (effective channel)이라 할 수 있다.
만약 RS가 각 필터뱅크에 균일하게 분포되어 있는 경우라면, 각 필터뱅크의 유효 채널은 자신의 필터뱅크 내 RS 수신 신호를 바탕으로 측정될 수 있다. 반면, RS가 특정 필터뱅크에만 비균일하게 분포되어 있는 경우라면, RS가 배치된 필터뱅크의 유효 채널을 먼저 측정한 후에 해당 송/수신 필터의 효과를 제거하여 순수 air단의 채널을 추정하는 과정이 필요하며, 상기 추정 후 측정하고자 하는 필터뱅크에 대응되는 송/수신 필터를 적용하여 해당 필터뱅크의 유효 채널을 측정할 수 있다.
상기 과정을 거쳐 측정된 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)는 보통 대표 신호대간섭잡음비 (Signal-to-Interference-pulse-Noise Power Ratio, SINR)로 환산된다. 이후, 수신단은 상기 환산된 SINR에 대응되는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 레벨을 비트화하여 송신단으로 피드백하며, 이를 보통 채널 품질 지시자 (Channel Quality Indicator)라 한다.
본 발명의 실시예에서는 수신단은 필터뱅크 별 CQI를 주기적 또는 비주기적으로 피드백할 수 있다. 이를 바탕으로 송신단은 자원을 필터뱅크 별로 구분하여 필터뱅크 별 자원 그리드(또는, RB)를 형성한 후 필터뱅크 별로 서로 다른 MCS level의 codeword를 만들어내어 자원을 할당하여 수신단으로 필요한 데이터를 전송함으로써 송/수신단 간의 링크 적응을 하는 방법 및 절차를 제안한다.
또한 송신단의 요청에 의한 비주기적 채널 품질 측정 방법 및 절차, RB를 여러 개의 필터뱅크 자원으로 구성하는 방법 및 그 운용 절차 등을 제안한다.
여기에는 운용할 필터 정보 구성 및 공유 방법, 각 필터뱅크의 RE 그리드와 실제 물리적 부반송파 간의 매핑 및 RS 배치 방법, 다수 개의 RE를 하나의 resource block으로 구성하는 방법, CQI의 주기적/비주기적 피드백 방법 등이 포함될 수 있다.
무선통신에서는 일반적으로 수신단은 송신단과의 사이에서 동기를 획득한 이후에, 송신단의 시스템 정보를 수신할 수 있다. 이를 위해, 송신단은 송신단이 송신단의 제어 정보 및 데이터 정보를 올바르게 수신할 수 있도록 다수의 수신단에게 자신의 시스템 정보를 방송(broadcasting) 신호 형태로 주기적으로 보내거나 특정(dedicated) 수신단에 단일 전송(unicasting) 신호를 전송할 수 있다.
상기 과정을 도 6을 통해 구체적으로 기술하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 수신단이 송신단과의 사이에서 동기 및 시스템 정보를 획득하는 과정을 도시하는 순서도이다.
송신단(610)은 특정 주기 또는 비주기적으로 동기 신호와 시스템 정보를 전송한다. 수신단(620)이 송신단(610)을 감지하고, S630 단계에서, 동기를 획득하면 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB)를 획득할 수 있다. 상기 MIB를 획득하면 SIB에 대한 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
이후, 수신단(620)은 S650 단계에서, 송신단(610)에서 전송되는 시스템 정보를 획득할 수 있다. 상기 시스템 정보에는 송신단(610)의 셀 ID, 대역폭, 주파수 정보 등이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 본 발명의 실시예에서 고려하고 있는 QAM-FBMC 시스템의 경우, 상기 시스템 정보 신호에 하기와 같은 필터뱅크 관련 정보가 포함될 수 있다.
- 운용하려는 필터뱅크 개수 (=B)
- 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 개수 (=Mb) 또는 nulling 자원 개수 (=Mb null)
(Mb+Mb null=M/B이 성립, DC가 존재하는 경우 Mb null에 포함됨)
- 필터뱅크 내 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파의 대응 관계
예) REb[m][n]↔fb,m:=(BIb(m))/M+
Figure 112014086750049-pat00004
에서 Ib(m) 및
Figure 112014086750049-pat00005
- CQI 측정 및 채널 추정을 위한 필터뱅크 별 pilot signal 위치
(각 필터뱅크 내 pilot 수는 균일할 수도 비균일 즉, 특정 필터뱅크 내 더 많을 수도 있다.)
- Resource allocation 방식의 종류 (하기 중 일부만 운용 가능)
- 1. 필터뱅크 내의 연속된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 방식
- 2. 필터뱅크 내의 분산된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 방식
- 3. 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 연속된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 방식
- 4. 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 분산된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 방식
한편, 상기에서는 필터뱅크 관련 정보가 SIB에 포함되는 것으로 기술하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 필터 뱅크 관련 정보는 수신단(620)이 동기 획득 후 수신하게 되는 MIB에 포함될 수도 있고, 또는 송신단(610)과 수신단(620) 사이에 미리 약속되어 있을 수도 있다.
또는, 상기 필터뱅크 관련 정보는 송신단이 수신단으로 전송하는 상위 계층 시그널링과 같은 전용(dedicated) 시그널링에 포함될 수도 있다.
도 7과 도 8은 같은 수의 필터뱅크(B=2)라 하더라도 필터 설계 방식에 따라 필터뱅크 내 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파의 대응관계가 달라질 수 있음을 도시하는 도면이다.
구체적으로, 도 7은 B=2,
Figure 112014086750049-pat00006
=b/M인 경우 OFDM 기준 부반송파에 위치할 두 개의 기본 필터의 모양을 도시하는 도면이다.
한편, 도 8은 B=2,
Figure 112014086750049-pat00007
=0인 경우 OFDM 기준 부반송파에 위치할 두 개의 기본 필터의 모양을 도시하는 도면이다.
수신단(620)은 도 6의 S650 과정을 거쳐 시스템 정보를 획득한 이후에는 송신단(610)과 수신단(620) 사이에 링크 적응을 위해 주기적으로 채널 품질을 측정하고 CQI와 같은 채널 품질 정보를 송신단(610)으로 피드백할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 구체적인 채널 품질 측정 및 CQI 선택 방법은 하기의 방식을 따를 수 있다.
우선, 채널 품질 측정의 경우, 수신단은 주파수/시간 자원 그리드 내 pilot 삽입된 REb[m][n]위치(이는 상기한 바와 같이 미리 약속되어 알고 있거나 시스템 정보를 통해 해당 정보를 기 수신하여 알 수 있다)에서 수신 신호를 바탕으로 측정할 수 있다.
이 경우, 상기 수신단에서 수신된 수신 신호는 송신단의 필터, 물리적 무선 채널 (physical air channel), 수신단의 필터를 통과한 유효 채널 (effective channel)을 통과한 후의 신호이다. 수신단은 이를 토대로 각 필터뱅크 별 CQI를 결정할 수 있다.
결정에 필요한 메트릭(metric)은 inverse average sum-capacity function을 기반으로 한 대표 SINR 추정 기법 등 그 방법은 다양할 수 있다. 또한 옵션에 따라 필터뱅크가 커버하는 전 대역의 대표 CQI (pFB-WB-CQI, per-Filter-Bank Wide-Band CQI)를 결정하거나 다수의 서브밴드 별로 대표 CQI (pFB-SB-CQI, per-Filter-Bank Sub-Band CQI)를 결정할 수도 있다.
만약 채널 품질 측정을 위한 pilot 신호 (CSI-RS라 하자)가 특정 필터뱅크에만 배치된 경우라면, 수신단은 상기 pilot 신호가 배치된 필터뱅크의 채널 품질을 먼저 측정한 후, CSI-RS가 배치되지 않은 나머지 필터뱅크의 채널 품질을 측정할 수 있다. 이를 위해, 수신단은 CSI-RS가 배치된 필터뱅크의 수신 CSI-RS 신호들에서 해당 필터뱅크의 송/수신 필터링 효과를 제거한 다음, CSI-RS가 배치되지 않은 필터뱅크의 송/수신 필터링 효과를 다시 부가하여 유효 채널 품질을 측정할 수 있다.
상기 과정에 대해서는 수학식을 참고하여, 하기에서 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, 송신단에서 전송하는 송신 신호는 하기의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 1] 송신 신호:
Figure 112014086750049-pat00008
Db,s[k] : b번째 필터뱅크의 s번째 물리적 부반송파의 QAM 신호
pT,b,s[n-kM] : b번째 필터뱅크의 s번째 물리적 부반송파의 FBMC 변조 pulse (이는 기본 필터와 modulation frequency exp(j*2*pi*f_b*n)의 곱으로 표현됨)
k: QAM-FBMC 심볼 index
그리고, 수신단이 상기 송신 신호를 수신한 경우의 수신 신호는 하기의 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 2] 수신 신호
Figure 112014086750049-pat00009
h[n]: multipath channel (number of taps = Lc)
w[n]: AWGN
그리고, 수신단에서 심볼 0에서의 QAM-FBMC 복조 신호를 수학식으로 표현하면 하기의 수학식 3과 같다.
[수학식 3]
Figure 112014086750049-pat00010
WN : DFT matrix (N x N)
H : Toeplitz channel matrix (M+N) x N
P T,b',s' : b’번째 필터뱅크 s’번째 물리적 부반송파 resource element의 주파수 영역 송신 필터 계수 N x 1
2 line이 수신단이 원하는(desired) signal term, 3-5 line 이 다른 심볼/주파수 자원에서 수신단에게 들어오는 간섭 term, 6 line이 해당 resource element에서의 noise term
Db',s'[0] 에 pilot 또는 QAM data symbol이 배치될 수 있음을 의미
그리고, Lc=3, M=3, L=2인 경우의 Toeplitz channel matrix H의 예를 도시하면 하기의 수학식 4와 같다. (표기되지 않은 영역은 모두 zero element)
[수학식 4]
Figure 112014086750049-pat00011

그리고, 필터 뱅크를 포함한 채널 추정인 (b’, s’) resource element의 채널 식을 표현하면 하기의 수학식 5와 같다.
[수학식 5]
Figure 112014086750049-pat00012
즉, 수학식 5는 필터뱅크를 포함한 채널 (수식 3의 2 line 참조)을 추정한다는 의미이다.
한편, 송/수신 필터링이 제거 또는 약화된 순수 채널을 추정하는 과정은 하기의 수학식 6와 같다.
[수학식 6]
Figure 112014086750049-pat00013
상기 수학식 6은 NxN 전체 값 혹은 diagonal term을 추정한다는 것을 의미할 수 있다.
직교성 및 spectrum confinement가 좋은 기본 필터를 사용하면 pilot이 배치된 위치의 채널이
Figure 112014086750049-pat00014
Figure 112014086750049-pat00015
Figure 112014086750049-pat00016
(s’번째 물리적 부반송파에 대응하는 channel matrix의 대각 성분 값)이 되어 이후 interpolation을 통해 전 대역의 채널
Figure 112014086750049-pat00017
를 복원한 후 다른 필터뱅크의 (주파수 영역) 수신 필터를 왼쪽에, 송신 필터를 오른쪽에 곱하여
Figure 112014086750049-pat00018
와 같이 다른 필터뱅크가 적용된 유효 채널을 추정한다.
이후 이 식을 사용하여 각 필터뱅크의 유효 채널의 sum capacity 등을 유도하여 채널 대표값을 산출한다. (metric은 다양할 수 있으므로 구체인 설명은 생략하기로 한다)
[수학식 7] 직교성 (Generalized Nyquist Condition)
Figure 112014086750049-pat00019
수신 필터는 송신 필터의 matched filter의 형태이며, 등호 좌측은 송신단 b번째 필터뱅크의 s번째 주파수 자원의 필터와 수신단 b’번째의 필터뱅크의 s’번째 주파수 자원의 필터 간의 내적(inner product)이라 할 수 있고, 이 내적을 취했을 때 등호 우측처럼 심볼 index (k, k’), 필터 index(b, b’), 주파수 자원 index(s, s’)이 모두 일치해야만 1이 되고 그 외의 경우는 모두 0이 될 경우 직교성이 있다고 정의하며 이를 GNC라 부른다. 실제 QAM-FBMC에 적용하는 기본 필터 set은 위 조건은 완전하게 만족하는 것은 아니며 SIR 기준 20 이상 등의 조건으로 만족될 수 있다. (즉, semi- or quasi-orthogonal 이라는 의미)
CSI-RS가 배치되어 있는 필터뱅크의 송/수신 필터에는 직교성이 뛰어난 필터 조합을 사용할 수 있으며, 이는 동기 에러가 없는 경우 마치 송/수신 필터링 효과가 거의 사라지게 만들어 (이는 직교성, 즉 generalized Nyquist condition을 얼마나 잘 만족시키느냐에 달려 있다.) 실제 물리적 air channel coefficient 추정 정확도를 높이는데 도움을 줄 수 있다. 또한 주파수 선택적 (다중 경로) 페이딩 환경에서는 직교성 뿐만 아니라 필터의 스펙트럼이 좁은 주파수 영역 내에 대다수의 에너지가 들어 있어야 하는 spectrum confinement (well-localized in frequency domain) 특성 두 가지 모두 뛰어난 기본 필터를 사용하여 물리적 air channel coefficient 추정 정확도를 높일 수 있다.
상기한 내용에 기반하여, 본 발명의 실시예에 따른 수신단의 채널 품질 측정 과정을 하기의 도면을 참고하여 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, 도 9는 pilot 신호가 각 필터뱅크 별로 균일하게 배치된 경우 특정 필터뱅크의 유효 채널 품질을 측정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 수신된 기저대역 (baseband) 신호는 S910 단계에서, 송신단에서의 중첩 및 합산(overlap & sum)의 역과정인 버퍼링(buffering) (심볼 길이는 N인데 비해 shift를 해야하는 주기는 M이기 때문에 필요함, N=LM) 및 슬라이싱(slicing) (버퍼에서 M주기로 길이 N 샘플을 취하는 과정)을 거치게 된다. 이후, 상기 슬라이싱된 신호는 S920 단계에서, 수신 필터 및 FFT 과정을 거치게 된다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 수신단의 구현에 따라 수신 필터링 및 FFT는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다.
필터링 및 FFT 과정이 수행된 후 S930 단계에서, 수신단은 기 알고 있는 매핑(mapping) 규칙에 따라 CSI-RS가 전송되는 위치에 대응하는 수신 ?RE?_b [m][n] 심볼을 바탕으로 채널 상태를 측정할 수 있다. 그리고 수신단은 S940 단계에서, 주어진 metric 및 옵션에 따라 pFB-WB-CQI 또는 pFB-SB-CQI를 결정한다.
이후, 수신단은 상기 결정된 CQI를 송신단으로 피드백할 수 있다. 그리고 수신단은 각 필터뱅크 별로 S920 단계 내지 S940 단계를 반복할 수 있다.
한편, 상기에서는 CQI를 측정하고 이를 피드백하는 과정에 대해서만 기술하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, LTE 기준으로, 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI) 를 동일한 과정을 통해 측정한 후 측정 결과를 송신단으로 피드백할 수도 있다.
상기 채널 측정 결과를 피드백하는 과정에 대해서는 후술하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, pilot 신호가 특정 필터뱅크에만 배치된 경우 필터뱅크 별 유효 채널 품질을 측정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
먼저 수신된 기저대역 신호는 S1010 단계에서, 버퍼링 및 슬라이싱(buffering & slicing)이 이루어진다. 이후, 수신단은 S1020 단계에서, CSI-RS가 배치된 필터뱅크의 수신 필터링 및 FFT를 적용한다. 그러면 수신단은 S1030 단계에서, pilot(CSI-RS) 수신 신호를 추출할 수 있다.
수신단은 상기 추출된 pilot 신호에 기반하여 S1040 단계에서, 주파수 영역 채널을 추정할 수 있다.도 10에서는 Least Square를 예시로 도시하였지만, 반드시 이에 한정될 필요는 없는 것이며, OFDM에서 사용하는 또 다른 주파수 영역 채널 추정 기법도 물론 적용 가능하다는 점에 유의해야 한다.
이후, 수신단은 S1050 단계 및 S1060 단계에서 IFFT를 수행하고, 시간 영역 채널을 잡음 제거(denoising) 과정 등을 통해 잡음(noise) 및 간섭(interference)을 줄여 좀 더 정확도를 높힌 시간 영역 채널 임펄스 응답 (CIR, Channel Impulse Response)을 추정할 수 있다.
이후, 수신단은 S1070 단계에서, N-FFT (big size, N=LM)를 통해 해상력(resolution)을 높힌 주파수 영역 채널을 획득할 수 있다. 이후, 수신단은 S1080 단계에서, 필터뱅크 별 송/수신 필터링을 재적용한다. 그러면, 수신단은 S1090 단계에서 유효 채널을 추정하고, 이를 바탕으로 S1095 단계에서 주어진 메트릭(metric) 및 옵션에 따라 pFB-WB-CQI 또는 pFB-SB-CQI를 결정한다.
이후, 수신단은 상기 결정된 CQI를 송신단으로 피드백할 수 있다. 그리고 수신단은 각 필터뱅크 별로 S1080 단계 내지 S1095 단계를 반복하여 수행할 수 있다.
상기 도 9 및 도 10의 과정을 통해 결정된 채널 측정 결과(예를 들어, pFB-WB/SB-CQI)는 오버헤드를 고려하여 하기의 다양한 방법으로 상향 링크 채널을 통해 송신단으로 전달될 수 있다.
CQI 피드백 방법은 크게 주기적 방식과 비주기적 방식으로 나눌 수 있다. 주기적 피드백 방식의 경우 송신단과 수신단 사이 기 약속된 주기에 수신단이 CQI를 피드백하며, 이때 모든 필터뱅크의 pFB-CQI들을 동시에 전송할 수도 있고, 오버헤드를 고려하여 매 피드백 주기마다 하나의 pFB-CQI씩 순차적(sequential)으로 전송할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, CQI를 주기적으로 피드백하는 경우, 상향링크 제어 채널을 통해 전송되도록 결정될 수 있다. 그러나, 상향링크 채널의 오버헤드 등을 고려하여 주기적 피드백의 경우라도 데이터 채널을 통해 전송될 수도 있다.
한편, 비주기적 피드백 방식의 경우에는 송신단의 제어 정보에 따라 요구하는 CQI를 계산하여 송신단이 정한 시기에 해당 CQI를 피드백한다. 상기 제어 정보는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 포함할 수 있다. 송신단은 상기 DCI의 특정 정보 필드(Information field)를 통해, 수신단이 CQI를 보고하도록 설정할 수 있다. 이를 위해, 종래 정의된 DCI에 신규 정보 필드가 추가될 수 있으며, 또는 신규 DCI 포맷이 정의될 수도 있을 것이다.
송신단은 스케줄링 운용 상황을 고려하여 다양한 지시를 내릴 수 있다. 예를 들어, 송신단은 수신단의 특정 필터뱅크의 특정 대역의 CQI를 적어도 1개 이상 요청할 수도 있고, 또는 송/수신 필터 효과가 제거된 defiltered 채널 품질 (송신단 필터링 이후부터 DAC, RF, 순수 air channel, 수신단 필터링 이전 RF, ADC까지가 여기에 포함된다.)에 대한 CQI (defiltered CQI)를 wide-band (DF-WB-CQI) 형태나 sub-band(DF-SB-CQI)를 요청할 수도 있다.
상기에서는 송신단과 수신단 사이의 무선 채널 상태를 측정하고, 이를 피드백하는 과정에 대해서 기술하였다.
이하에서는 송신단이 수신단으로부터의 피드백 정보에 기반하여, 수신단에게 자원을 할당하는 과정을 도 11을 참고하여 기술하도록 한다.
우선, 채널 상태를 측정하고 이를 피드백하는 S1110 단계 내지 S1130 단계는 상기에서 상세히 설명한 바 있으니, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
수신단(1120)으로부터 채널 상태 정보(예를 들어, CQI)를 피드백 받은 송신단(1110)은 S1140 단계에서, 상기 피드백된 CQI 정보를 스케줄러에 입력한다. 그러면, 송신단(1110)은 수신단 별로 데이터 정보를 특정한 주파수/시간 자원에 할당하여 전송할 수 있다. 이를 위해, 송신단(1110)은 S1140 단계에서, 하향링크 제어 정보를 생성한다. 상기 하향링크 제어 정보는 자원 할당 방식, 사용된 필터뱅크, 데이터가 할당된 위치 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이에 따라, 수신단은 송신단이 자신에게 할당한 자원을 식별하고 데이터를 복조할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 각각의 필터뱅크에 연관된 자원 격자에는 서로 다른 MCS 레벨이 적용될 수 있어, 데이터 전송 효율성을 높일 수 있다.
상기 하향링크 제어 정보는 S1150 단계에서, 하향링크 제어채널 등 (Downlink control channel, LTE PDCCH와 유사)을 통해, 데이터와 함께 수신단(1120)으로 전송될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 제안하는 자원 할당을 위한 최소 단위인 RB (resource block)(또는 자원 격자)를 구성하는 방법(또는, 자원 할당 타입)은 하기에서 기술되는 바와 같이, 크게 4가지 경우를 고려할 수 있다.
1. 하나의 필터뱅크 내의 연속된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 타입(제1 타입)
2. 하나의 필터뱅크 내의 분산된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 타입(제2 타입)
3. 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 연속된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 타입(제3 타입)
4. 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 분산된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 타입(제4 타입)
한편, 자원 격자 내에서 데이터 심볼을 할당하는 경우, 주파수/시간 자원 중 주파수부터 먼저 할당하는 것이 처리 지연(processing delay)을 줄일 수 있어 보통 이루어지는 방식이지만 시간 자원부터 먼저 할당하거나 할당 인덱스(index) 순서를 바꾸는 등 다양한 할당 방법이 고려될 수 있음에 유의해야 한다.
도 12 내지 도 15는 상기 제1 내지 제4 타입의 자원 할당 방식에 따라, 24개 QAM 데이터 심볼 Qs (s=0,1,…,23)를 4x6 (부반송파 수 4, 심볼 수 6) 모양의 하나의 RB를 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 12 내지 도 15에 도시된 RB의 가로축은 연속된 QAM-FBMC 심볼 index를 의미하며, 세로축은 하나의 필터뱅크내의 연속된 물리적 부반송파 index를 의미하며, M=16, B=2, Mb null=0 (즉, Mb=8,∀b)이고 파일럿 할당은 생략하였음을 가정한다. (한편, RS는 해당 자원의 일부에 분산 또는 연속적으로 배치될 수 있으며, 데이터 심볼을 RS 위치를 제외한 곳에만 같은 원리로 배치될 수 있다.)
우선, 도 12는 상기 제1 타입에 따라 하나의 필터뱅크 내의 연속된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 12에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 송신단이 수신단을 스케줄링하는 경우, 송신단은 하나의 필터뱅크에 연관된 자원 격자(또는, RB)에 대해서만 데이터 심볼을 할당(도 12a)하고, 나머지 필터뱅크에 연관된 자원 격자에는 데이터 심볼을 할당하지 않을 수(도 12b) 있다. 제1 타입에 따르는 경우, 도 12a에서 도시되는 바와 같이, 데이터 심볼이 할당되는 서브캐리어는 연속적일 수 있다.
도 13은 상기 제2 타입에 따라 하나의 필터뱅크 내의 분산된 부반송파를 하나의 RB로 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 13에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 송신단이 수신단을 스케줄링하는 경우, 송신단은 하나의 필터뱅크에 연관된 자원 격자(또는, RB)에 대해서만 데이터 심볼을 할당(도 13a)하고, 나머지 필터뱅크에 연관된 자원 격자에는 데이터 심볼을 할당하지 않을 수(도 13b) 있다. 제2 타입에 따르는 경우, 도 13a에서 도시되는 바와 같이, 데이터 심볼이 할당되는 서브캐리어는 연속적이지 않을 수 있다.
도 14는 상기 제3 타입에 따라 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 연속된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 14에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 송신단이 수신단을 스케줄링하는 경우, 송신단은 제1 필터뱅크에 연관된 자원 격자(또는, RB)(도 14a) 및 제2 필터뱅크에 연관된 자원 격자(도 14b) 모두에 데이터 심볼을 할당할 수 있다. 제3 타입에 따르는 경우, 각 자원 격자에서 데이터 심볼이 할당되는 서브캐리어는 연속적일 수 있다.
도 15는 상기 제4 타입에 따라 적어도 2개 이상의 필터뱅크의 분산된 부반송파의 그룹으로 하나의 RB를 구성하는 예시를 도시하는 도면이다.
도 15에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 송신단이 수신단을 스케줄링하는 경우, 송신단은 제1 필터뱅크에 연관된 자원 격자(또는, RB)(도 15a) 및 제2 필터뱅크에 연관된 자원 격자(도 15b) 모두에 데이터 심볼을 할당할 수 있다. 제4 타입에 따르는 경우, 각 자원 격자에서 데이터 심볼이 할당되는 서브캐리어는 연속적이지 않을 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 16에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수신기는 송수신부(1610), 제어부(1620)를 포함할 수 있다.
송수신부(1610)는 송신기와 신호를 송수신할 수 있다. 상기 송수신부(1610)은 필터뱅크에 기반한 무선 통신을 수행하기 위해, 기본 필터 (base filter)를 2개 이상 사용하여 QAM 심볼을 송수신 하는 구조를 포함할 수 있으며, 이러한 구조는 도 1, 도 2, 도 4를 통해 상술한 바 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(1610)는 수신기가 송신기로부터 전송되는 파일럿 신호를 수신하여 채널 상태를 측정하고, 자원 할당 정보를 수신하는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1610)는 채널 상태 측정부(1630)를 더 구비할 수 있다.
채널 상태 측정부(1630)는 송신단으로부터 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 수신하고, 상기 필터뱅크 관련 정보를 이용하여 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 필터뱅크 관련 정보는 시스템 정보 또는 전용 시그널링을 통해 상기 송신단으로부터 수신될 수 있다. 또한, 상기 필터뱅크 관련 정보는 필터뱅크의 개수, 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 또는 널링(nulling) 자원 개수, 필터뱅크 내의 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파와의 대응 관계, 각 필터뱅크 별 파일럿 신호의 위치, 자원 할당 타입 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
그리고 채널 상태 측정부(1630)는 상기 측정 결과에 기반한 채널 상태 정보를 상기 송신단으로 보고하도록 제어할 수 있다.
또한, 채널 상태 측정부(1630)는 파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 모두를 통해 전송되는 경우, 각 필터뱅크를 통해 수신되는 파일럿 신호에 기반하여 각 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하도록 제어할 수 있다. 또한, 채널 상태 측정부(1630)는 파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 중 제1 필터뱅크만을 통해 전송되는 경우, 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 상기 제1 필터뱅크에 채널 상태를 측정할 수 있다. 이어서, 채널 상태 측정부(1630)는 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여, 상기 송신단과 수신단 사이의 채널 상태를 복원한 후, 상기 복원된 채널 상태에 상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크를 적용하여, 각 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부(1620)는 송신단으로부터 자원 할당 정보를 수신하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 중 어느 하나의 자원 블록에만 할당되거나, 또는 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 모두에 할당될 수 있다. 이 경우, 상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 자원 블록 내에서 연속적인 부반송파를 통해 할당되거나, 또는 상기 자원 블록 내에서 불연속적인 부반송파를 통해 할당될 수 있다.
한편, 상기에서는 제어부(1620)와 채널 상태 측정부(1630)가 별도의 블록으로 구성되고, 서로 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만 이는 일 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 채널 상태 측정부(1630)가 수행하는 기능을 제어부(1620)가 직접 수행하도록 구현될 수도 있음에 유의해야 한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 송신기의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 17에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 송신기는 송수신부(1710), 제어부(1720)를 포함할 수 있다.
송수신부(1710)는 수신기와 신호를 송수신할 수 있다. 상기 송수신부(1710)은 필터뱅크에 기반한 무선 통신을 수행하기 위해, 기본 필터 (base filter)를 2개 이상 사용하여 QAM 심볼을 송수신 하는 구조를 포함할 수 있으며, 이러한 구조는 도 1, 도 2, 도 4를 통해 상술한 바 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(1720)는 필터뱅크 관련 정보를 생성하여 수신기로 전송하고, 상기 수신기로부터 전송되는 채널 상태 정보를 수신하며, 상기 수신된 채널 상태 정보에 기반하여 상기 수신기에 대해 자원을 할당하는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1720)는 필터뱅크 관련 정보 생성부(1730)와, 자원 할당부(1740)를 더 구비할 수 있다.
필터뱅크 관련 정보 생성부(1730)는 필터뱅크의 개수, 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 또는 널링(nulling) 자원 개수, 필터뱅크 내의 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파와의 대응 관계, 각 필터뱅크 별 파일럿 신호의 위치, 자원 할당 타입 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 필터뱅크 관련 정보를 생성한다. 그리고 상기 필터 뱅크 관련 정보 생성부(1730)는 상기 생성된 필터뱅크 관련 정보를 시스템 정보, 또는 전용 시그널링을 통해 수신기에 전송하도록 제어할 수 있다.
자원 할당부(1740)는 수신기로부터 전송되는 채널 상태 정보에 기반하여, 상기 수신기에 대해 자원을 할당한다. 이 경우, 상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 중 어느 하나의 자원 블록에만 할당되거나, 또는 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 모두에 할당될 수 있다. 또한, 상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 자원 블록 내에서 연속적인 부반송파를 통해 할당되거나, 또는 상기 자원 블록 내에서 불연속적인 부반송파를 통해 할당될 수 있다.
한편, 상기에서는 제어부(1720)와 필터뱅크 관련 정보 생성부(1730)와 자원 할당부(1740)가 별도의 블록으로 구성되고, 서로 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만 이는 일 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 필터뱅크 관련 정보 생성부(1730)와 자원 할당부(1740)가 수행하는 기능을 제어부(1720)가 직접 수행하도록 구현될 수도 있음에 유의해야 한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 필터뱅크에 기반한 무선통신 시스템에서 채널 상태를 효과적으로 보고할 수 있으며, 이에 따라 각 필터뱅크 별 자원 할당을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (32)

  1. 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 수신단의 채널 상태 보고 방법에 있어서,
    송신단으로부터 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 수신하는 단계;
    상기 필터뱅크 관련 정보를 이용하여 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하는 단계; 및
    상기 측정에 기반한 채널 상태 정보를 상기 송신단으로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터뱅크 관련 정보는,
    필터뱅크의 개수, 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 또는 널링(nulling) 자원 개수, 필터뱅크 내의 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파와의 대응 관계, 각 필터뱅크 별 파일럿 신호의 위치, 자원 할당 타입 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필터뱅크 관련 정보는,
    시스템 정보 또는 전용 시그널링을 통해 상기 송신단으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터뱅크가 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크의 두 개로 구성되는 경우,
    상기 필터뱅크와 연관된 자원 블록(Resource Block)의 타입은 제1 필터뱅크에 연관된 제1 자원 블록 타입, 제2 필터뱅크에 연관된 제2 자원 블록 타입, 상기 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크에 모두 연관된 제3 자원 블록 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 측정하는 단계는,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 모두를 통해 전송되는 경우, 각 필터뱅크를 통해 수신되는 파일럿 신호에 기반하여 각 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.

  6. 제1항에 있어서, 상기 측정하는 단계는,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 중 제1 필터뱅크만을 통해 전송되는 경우,
    상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여, 상기 제1 필터뱅크에 채널 상태를 측정하는 단계;
    상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여, 상기 송신단과 수신단 사이의 채널 정보를 복원하는 단계; 및
    상기 복원된 채널 정보에 상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크를 적용하여, 각 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신단으로부터 자원 할당 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 중 어느 하나의 자원 블록에만 할당되거나,
    상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 모두에 할당되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은,
    상기 자원 블록 내에서 연속적인 부반송파를 통해 할당되거나,
    상기 자원 블록 내에서 불연속적인 부반송파를 통해 할당되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 보고 방법.
  9. 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 송신단의 채널 상태 정보 수신과 자원 할당 방법에 있어서,
    적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 적어도 하나의 수신단에게 전송하는 단계;
    상기 필터뱅크 관련 정보에 기반하여 측정된 채널 상태 정보를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 채널 상태 정보에 기반하여 생성된 자원 할당 정보를 상기 수신단에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.

  10. 제9항에 있어서,
    상기 필터뱅크 관련 정보는,
    필터뱅크의 개수, 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 또는 널링(nulling) 자원 개수, 필터뱅크 내의 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파와의 대응 관계, 각 필터뱅크 별 파일럿 신호의 위치, 자원 할당 타입 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 필터뱅크 관련 정보는,
    시스템 정보 또는 전용 시그널링을 통해 상기 수신단으로 전송되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 필터뱅크가 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크의 두 개로 구성되는 경우,
    상기 필터뱅크와 연관된 자원 블록(Resource Block)의 타입은 제1 필터뱅크에 연관된 제1 자원 블록 타입, 제2 필터뱅크에 연관된 제2 자원 블록 타입, 상기 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크에 모두 연관된 제3 자원 블록 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 모두를 통해 전송되는 경우,
    각 필터뱅크를 통해 전송되는 파일럿 신호에 기반하여 각 필터뱅크에 대한 채널 상태가 측정되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 중 제1 필터뱅크만을 통해 전송되는 경우,
    상기 제1 필터뱅크에 대한 채널 상태는, 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 측정되며,
    상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크에 대한 채널 상태는, 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 상기 송신단과 상기 수신단 사이의 채널 정보가 복원된 후, 상기 복원된 채널 정보에 상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크가 적용되어 측정되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 중 어느 하나의 자원 블록에만 할당되거나,
    상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 모두에 할당되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은,
    상기 자원 블록 내에서 연속적인 부반송파를 통해 할당되거나,
    상기 자원 블록 내에서 불연속적인 부반송파를 통해 할당되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 및 자원 할당 방법.
  17. 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 채널 상태를 보고하는 수신 장치에 있어서,
    송신 장치와 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 송신 장치로부터 적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 수신하고, 상기 필터뱅크 관련 정보를 이용하여 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하며, 상기 측정에 기반한 채널 상태 정보를 상기 송신 장치로 보고하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.

  18. 제17항에 있어서, 상기 필터뱅크 관련 정보는,
    필터뱅크의 개수, 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 또는 널링(nulling) 자원 개수, 필터뱅크 내의 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파와의 대응 관계, 각 필터뱅크 별 파일럿 신호의 위치, 자원 할당 타입 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 필터뱅크 관련 정보는,
    시스템 정보 또는 전용 시그널링을 통해 상기 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.

  20. 제17항에 있어서,
    상기 필터뱅크가 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크의 두 개로 구성되는 경우,
    상기 필터뱅크와 연관된 자원 블록(Resource Block)의 타입은 제1 필터뱅크에 연관된 제1 자원 블록 타입, 제2 필터뱅크에 연관된 제2 자원 블록 타입, 상기 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크에 모두 연관된 제3 자원 블록 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  21. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 모두를 통해 전송되는 경우, 각 필터뱅크를 통해 수신되는 파일럿 신호에 기반하여 각 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 중 제1 필터뱅크만을 통해 전송되는 경우,
    상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 상기 제1 필터뱅크에 채널 상태를 측정하고, 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 상기 송신 장치와 상기 수신 장치 사이의 채널 정보를 복원하며, 상기 복원된 채널 정보에 상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크를 적용하여 각 필터뱅크에 대한 채널 상태를 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.

  23. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 송신 장치로부터 자원 할당 정보를 수신하도록 제어하며,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 중 어느 하나의 자원 블록에만 할당되거나, 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 모두에 할당되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.

  24. 제23항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은,
    상기 자원 블록 내에서 연속적인 부반송파를 통해 할당되거나,
    상기 자원 블록 내에서 불연속적인 부반송파를 통해 할당되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  25. 필터뱅크에 기반한 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 수신하고 자원을 할당하는 송신 장치에 있어서,
    수신 장치와 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    적어도 두 개의 필터뱅크와 관련된 필터뱅크 관련 정보를 적어도 하나의 수신 장치에게 전송하고, 상기 필터뱅크 관련 정보에 기반하여 측정된 채널 상태 정보를 상기 수신 장치로부터 수신하며, 상기 채널 상태 정보에 기반하여 생성된 자원 할당 정보를 상기 수신 장치에게 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.

  26. 제25항에 있어서,
    상기 필터뱅크 관련 정보는,
    필터뱅크의 개수, 각 필터뱅크 내 사용 가능한 주파수 자원 또는 널링(nulling) 자원 개수, 필터뱅크 내의 논리적 부반송파 자원과 실제 물리적 부반송파와의 대응 관계, 각 필터뱅크 별 파일럿 신호의 위치, 자원 할당 타입 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 필터뱅크 관련 정보는,
    시스템 정보 또는 전용 시그널링을 통해 상기 수신 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.

  28. 제25항에 있어서,
    상기 필터뱅크가 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크의 두 개로 구성되는 경우,
    상기 필터뱅크와 연관된 자원 블록(Resource Block)의 타입은 제1 필터뱅크에 연관된 제1 자원 블록 타입, 제2 필터뱅크에 연관된 제2 자원 블록 타입, 상기 제1 필터뱅크 및 제2 필터뱅크에 모두 연관된 제3 자원 블록 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  29. 제25항에 있어서,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 모두를 통해 전송되는 경우,
    각 필터뱅크를 통해 전송되는 파일럿 신호에 기반하여 각 필터뱅크에 대한 채널 상태가 측정되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  30. 제25항에 있어서,
    파일럿 신호가 상기 적어도 두 개의 필터뱅크 중 제1 필터뱅크만을 통해 전송되는 경우,
    상기 제1 필터뱅크에 대한 채널 상태는, 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 측정되며,
    상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크에 대한 채널 상태는, 상기 제1 필터뱅크를 통해 수신된 파일럿 신호에 기반하여 상기 송신 장치와 상기 수신 장치 사이의 채널 정보가 복원된 후, 상기 복원된 채널 정보에 상기 제1 필터뱅크를 제외한 나머지 필터뱅크가 적용되어 측정되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은 상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 중 어느 하나의 자원 블록에만 할당되거나,
    상기 적어도 두 개의 필터뱅크에 연관된 자원 블록 모두에 할당되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보에 따른 데이터 심볼은,
    상기 자원 블록 내에서 연속적인 부반송파를 통해 할당되거나,
    상기 자원 블록 내에서 불연속적인 부반송파를 통해 할당되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
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