KR102380182B1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 송신하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 상기 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보를 수신하는 과정과, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보 및 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, 이하 'OFDMA') 기법에 따라 생성된 데이터 신호를 수신하는 과정과, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 데이터 신호를 복조 및 복호하는 과정을 포함한다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 신호 송신에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 송신률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
나아가, 현재 무선 랜 표준인 IEEE(Institute of Electrical and Electronical Engineers) 802.11ac는 다중 사용자(multiple user, MU) 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, MIMO) 기법을 사용하여 다수의 사용자들로의 동시 데이터 전송을 지원한다. 그러나, 사용자가 밀집된 지역에서 수신 성능이 저하되는 등의 문제점으로 인해, 보다 효과적으로 다수의 사용자들에게 서비스를 제공하기 위한 대안이 요구된다.
본 발명의 일 실시 예는 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, 이하 'OFDMA') 방식의 데이터 신호를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 OFDMA 방식의 데이터 신호를 위한 제어 정보를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 OFDMA 방식의 데이터 신호에 대한 대역(band) 할당 정보를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 OFDMA 방식의 데이터 신호에 대한 대역(band) 매핑(mapping) 정보를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 다중 사용자(multiple user, MU) 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, MIMO) 및 OFDMA를 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 OFDMA를 통해 나누어진 부반송파 영역 별로 MU-MIMO 기법을 적용하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 지원 가능한 단말의 개수를 증가시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 시스템 용량을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 상기 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보를 수신하는 과정과, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보 및 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, 이하 'OFDMA') 기법에 따라 생성된 데이터 신호를 수신하는 과정과, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 데이터 신호를 복조 및 복호하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 방법은, 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보를 송신하는 과정과, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보 및 OFDMA 기법에 따라 생성된 데이터 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 장치는, 상기 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보를 수신하고, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보 및 OFDMA 기법에 따라 생성된 데이터 신호를 수신하는 수신부와, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 데이터 신호를 복조 및 복호하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드 장치는, 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보를 송신하고, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보 및 OFDMA 기법에 따라 생성된 데이터 신호를 송신하는 송신부를 포함한다.
무선 통신 시스템에서 다중 사용자(multiple user, MU) 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, MIMO) 및 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)을 지원함으로써, 최대 지원 가능한 단말의 개수가 증가하고, 보다 많은 단말들을 지원할 수 있는 확장의 용이성이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 블록 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 및 무선 노드 간 신호 교환을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 절차를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 대역 지정(designation) 정보의 구성을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 대역 식별 정보의 구성 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛(data unit)의 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주파수 매핑 정보의 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 대역 구성 정보의 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 다른 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛의 다른 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 설정 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 다른 설정 예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 또 다른 설정 예를 도시한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 또 다른 설정 예를 도시한다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 및 무선 노드 간 신호 교환을 도시한다.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 절차를 도시한다.
도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 도시한다.
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛의 예를 도시한다.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 정보의 예를 도시한다.
도 26은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주파수 매핑 정보의 예를 도시한다.
도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 블록 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 및 무선 노드 간 신호 교환을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 절차를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 대역 지정(designation) 정보의 구성을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 대역 식별 정보의 구성 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛(data unit)의 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주파수 매핑 정보의 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 대역 구성 정보의 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 다른 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛의 다른 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 설정 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 다른 설정 예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 또 다른 설정 예를 도시한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 또 다른 설정 예를 도시한다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 및 무선 노드 간 신호 교환을 도시한다.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 절차를 도시한다.
도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 도시한다.
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛의 예를 도시한다.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 정보의 예를 도시한다.
도 26은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주파수 매핑 정보의 예를 도시한다.
도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 예를 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 송신하기 위한 기술에 대해 설명한다. 특히, 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, 이하 'OFDMA') 방식의 데이터 신호를 송신하기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 제어 정보를 지칭하는 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, IEEE(Institute of Electrical and Electronical Engineers) 802.11 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 1을 참고하면, 다수의 단말들 110-1 내지 110-4 및 무선 노드(radio node) 120가 통신을 수행한다. 단말들 110-1 내지 110-4 각각은 휴대용 전자 장치(portable electronic device)일 수 있으며, 스마트폰(smart phone), 휴대용 단말기(portable terminal), 이동 전화(mobile phone), 이동 패드(mobile pad), 미디어 플레이어(media player), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer) 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 중 하나일 수 있다. 또한, 상기 전자 장치는 상술한 장치들 중 둘 이상의 기능들을 결합한 장치일 수 있다. 무선 노드 120는 단말들 110-1 내지 110-4에게 무선 접속을 제공하는 장치로서, 백홀(backhaul) 망에 연결된다. 무선 노드 120는 'AP(access point)'로 지칭될 수 있다.
단말들 110-1 내지 110-4 및 무선 노드 120는 무선 네트워크(network)를 구성할 수 있다. 여기서, 무선 네트워크는 무선랜(wireless local area network, 이하 'WLAN')일 수 있으며, 일시적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 무선 ㅌ통신 시스템은 IEEE 802.11 규격에 따를 수 있다. 무선 노드 120는 탐색(search) 또는 발견(discovery)를 위한 신호를 송신할 수 있고, 제어 정보 및 데이터를 포함하는 패킷/프레임/데이터 유닛(data unit)을 송신할 수 있다. 단말들 110-1 내지 110-4은 무선 노드 120에 접속하고, 무선 노드 120로부터 송신되는 패킷/프레임/데이터 유닛을 수신할 수 있다. 이때, 단말들 110-1 내지 110-4은 다중 사용자(multiple user, 이하 'MU') 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, 이하 'MIMO') 방식으로 통신을 수행할 수 있다.
MU-MIMO 방식에 의해, 접속 노드 120은 단말들 110-1 내지 110-4에게 동시에 무선 접속을 지원할 수 있다. 그러나, 근래 사용자의 증가에 따라 다수의 단말들이 하나의 무선 노드에, 특히, 인구 밀집 지역에서 많게는 수십 개의 단말들이 하나의 무선 노드에 할당되는 경우도 발생할 수 있다. 이에 따라, 다수의 사용자들에 동시에 독립적인 신호를 송신하여 할 필요성이 증가하였으나, MU-MIMO 기법만으로는 한계가 있다. 예를 들어, 지원 가능한 사용자들의 수가 제한되며, 수신 성능 및 시스템 용량도 제한적이다. 또, MU-MIMO 기법만으로 지원 가능한 사용자 수를 더 늘리고자 하는 경우, 안테나의 개수나 피드백 량 등의 추가적인 많은 자원(resource)이 요구된다.
본 발명의 실시 예에 따라, 단말들 110-1 내지 110-4은 OFDMA 방식으로 다중 접속을 수행할 수 있다. 다시 말해, 무선 노드 120는 OFDMA 방식의 다중 접속을 제공할 수 있다. 이를 위해, 무선 노드 120는 OFDMA를 위한 제어 정보를 송신하고, OFDMA 방식에 따른 데이터 신호를 송신할 수 있다. 또한, 단말들 110-1 내지 110-4은 OFDMA를 위한 제어 정보를 수신하고, OFDMA 방식에 따른 데이터 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, OFDMA를 위한 제어 정보는 사용자들에 대한 대역(band) 지정(designation) 정보, 대역 인덱스 및 주파수 대역 간 매핑(mapping) 정보, 데이터 신호에 대한 부호화 및 변조 관련 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 단말은 통신부 210, 저장부 220, 제어부 230를 포함한다.
통신부 210는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 210은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 210은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 210은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 210는 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부 210는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 이때, 통신부 210은 고속 푸리에 변환(fast fourier transform, FFT) 연산, 부반송파 디매핑(demapping)을 통해 OFDMA 신호를 해석할 수 있다. 또한, 통신부 210는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 210는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 통신부 210는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
통신부 210는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 210는 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 210에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부 220는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 220는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 220는 제어부 230의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 230는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 230는 통신부 210를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부 230는 저장부 220에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부 230는 적어도 하나의 프로세서(processor) 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부 210의 일부 및 제어부 230는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 제어부 230는 MU-MIMO 및 OFDMA 중 적어도 하나에 관련한 제어 정보를 해석하는 제어 정보 해석부 232를 포함한다. 즉, 제어부 230는 무선 노드 120로부터 수신되는 MU-MIMO 및 OFDMA에 대한 제어 정보를 해석하고, MU-MIMO 기법 및 OFDMA 기법에 따라 통신을 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 230는 단말이 이하 도 4, 이하 도 5, 이하 도 20, 이하 도 21에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 블록 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 무선 노드는 무선통신부 310, 백홀통신부 320, 저장부 330, 제어부 340를 포함한다.
상기 무선통신부 310는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 상기 무선통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 무선통신부 310은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 무선통신부 310은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 상기 무선통신부 310는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 무선통신부 310는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 이때, 무선통신부 310은 부반송파 매핑(mapping), 역 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform, IFFT) 연산을 통해 OFDMA 신호를 생성할 수 있다. 또한, 상기 무선통신부 310는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 무선통신부 310는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 무선통신부 310는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 무선통신부 310는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 무선통신부 310는 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부 310에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
상기 백홀통신부 320는 코어 망 및 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부 320는 상기 무선 노드에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 무선 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 예를 들어, 코어 망은 IP(Internet protocol) 망을 포함할 수 있다.
상기 저장부 330는 상기 무선 노드의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 330는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 저장부 330는 상기 제어부 340의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 340는 상기 무선 노드의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 340는 상기 무선통신부 310를 통해 또는 상기 백홀통신부 320을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부 340는 상기 저장부 330에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 340는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 340는 적어도 하나의 단말에게 MU-MIMO 기법 및 OFDMA 기법 중 적어도 하나에 따라 스케줄링을 수행하는 자원 할당부 342, MU-MIMO 및 OFDMA 중 적어도 하나에 관련한 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성부 344를 포함한다. 즉, 제어부 340는 무선 노드가 MU-MIMO 및 OFDMA를 지원하기 위한 기능을 수행하고, MU-MIMO 및 OFDMA에 대한 제어 정보를 생성 및 송신하고, MU-MIMO 기법 및 OFDMA 기법에 따라 통신을 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 340는 상기 무선 노드가 이하 도 4, 이하 도 6, 이하 도 20, 이하 도 22에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 및 무선 노드 간 신호 교환을 도시한다.
도 4를 참고하면, 401단계에서, 무선 노드 120는 단말 110로 대역 지정 정보를 송신한다. 상기 대역 지정 정보는, 단말 110을 위해 할당될 대역의 식별 정보를 알린다. 예를 들어, 대역 지정 정보는 단말 110에 할당된 대역 인덱스를 포함할 수 있다. 대역 지정 정보는 동일 그룹에 속한 단말들에 지정된 대역들을 구분하기 위한 것으로, 지정된 대역이 어느 주파수에 할당되는지는 이후 수신되는 자원 할당 정보에 의해 확인된다. 다시 말해, 식별 정보는 논리적 구분을 위한 것으로, 상기 단말이 속한 그룹에서 사용하는 대역들 간 구분을 위한 인덱스를 포함할 수 있다. 여기서, 대역의 식별 정보는 '사용자 대역(user band)' 또는 '주파수 분할(frequency division, FD) 인덱스'이라 지칭될 수 있다. 나아가, 대역 지정 정보는 단말 110이 속한 그룹을 알리는 정보 및 그룹 내에서 단말 110을 식별하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 무선 노드 120는 단말 110이 속한 그룹을 알리는 정보 및 그룹 내에서 단말 110을 식별하기 위한 정보를 송신할 수 있다.
이어, 403단계에서, 무선 노드 120는 단말 110로 자원 할당 정보 및 데이터를 송신한다. 자원 할당 정보는, 단말 110에 할당된 대역 인덱스에 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역의 대역폭을 나타내는 정보, 단말 110로의 데이터 신호를 복조 및 복호하기 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터는 사용자 별로 구성되거나, 또는, 사용자 별 파라미터(per-user parameter) 및 대역 별 파라미터(per-band parameter)로 분할될 수 있다. 그리고, 상기 데이터는 OFDMA 방식에 따라 송신된다. 예를 들어, 데이터는 단말 110을 포함한 다수의 단말들을 포함하는 그룹으로 송신되는 프레임 또는 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, 이하 'PDU')에 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다. 도 5는 단말 110의 동작 방법을 예시한다.
도 5를 참고하면, 단말 110은 501단계에서 무선 노드 120로부터 대역 지정 정보를 수신한다. 상기 대역 지정 정보는, 단말 110을 위해 할당될 대역의 식별 정보를 알린다. 예를 들어, 대역 지정 정보는 단말 110을 위해 지정된 대역 인덱스를 포함할 수 있다. 나아가, 대역 지정 정보는 단말 110이 속한 그룹을 알리는 정보 및 그룹 내에서 단말 110을 식별하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 단말 110은 단말 110이 속한 그룹을 알리는 정보 및 그룹 내에서 단말 110을 식별하기 위한 정보를 더 수신할 수 있다.
이후, 단말 110은 503단계로 진행하여 자원 할당 정보를 수신한다. 자원 할당 정보는 OFDMA 기법을 위한 제어 정보를 포함한다. 자원 할당 정보는, 단말 110에 할당된 대역 인덱스에 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역의 대역폭을 나타내는 정보, 단말 110로의 데이터 신호를 복조 및 복호하기 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터는 사용자 별로 구성되거나, 또는, 사용자 별 파라미터 및 대역 별 파라미터로 분할될 수 있다.
이어, 단말 110은 505단계로 진행하여 데이터 신호를 수신한다. 데이터 신호는 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 포함한다. 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 구성하는 다수의 부반송파들 중 전부 또는 일부가 단말 110로의 데이터를 전달한다. 따라서, 단말 110은 데이터 신호에서 자원 할당 정보를 통해 확인된 주파수 대역 내의 부반송파에 매핑된 신호를 자원 할당 정보에 의해 확인되는 파라미터에 따라 복조 및 복호화함으로써, 데이터를 수신할 수 있다. 503단계에서 수신되는 자원 할당 정보 및 505단계에서 수신되는 데이터 신호는 하나의 프레임 또는 PDU에 포함될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 절차를 도시한다. 도 6은 무선 노드 120의 동작 방법을 예시한다.
도 6을 참고하면, 무선 노드 120는 601단계에서 단말 110로 대역 지정 정보를 송신한다. 상기 대역 지정 정보는, 단말 110을 위해 할당될 대역의 식별 정보를 알린다. 예를 들어, 대역 지정 정보는 단말 110을 위해 지정된 대역 인덱스를 포함할 수 있다. 나아가, 대역 지정 정보는 단말 110이 속한 그룹을 알리는 정보 및 그룹 내에서 단말 110을 식별하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 무선 노드 120는 단말 110로 단말 110이 속한 그룹을 알리는 정보 및 그룹 내에서 단말 110을 식별하기 위한 정보를 더 송신할 수 있다. 나아가, 무선 노드 120는 단말 110 외 다른 적어도 하나의 단말로 대역 지정 정보를 더 송신할 수 있다.
이후, 무선 노드 120는 603단계로 진행하여 단말 110로 자원 할당 정보를 송신한다. 자원 할당 정보는 OFDMA 기법을 위한 제어 정보를 포함한다. 자원 할당 정보는, 단말 110에 할당된 대역 인덱스에 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역의 대역폭을 나타내는 정보, 단말 110로의 데이터 신호를 복조 및 복호하기 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터는 사용자 별로 구성되거나, 또는, 사용자 별 파라미터 및 대역 별 파라미터로 분할될 수 있다. 이때, 단말 110 외 다른 적어도 하나의 단말을 위한 자원 할당 정보가 함께 송신될 수 있다.
이어, 무선 노드 120는 605단계로 진행하여 데이터 신호를 송신한다. 데이터 신호는 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 포함한다. 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 구성하는 다수의 부반송파들 중 전부 또는 일부가 단말 110로의 데이터를 전달한다. 즉, 적어도 하나의 OFDMA 심벌은 단말 110을 포함한 적어도 하나의 단말로의 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 단말은 동일한 그룹에 속한다. 603단계에서 송신되는 자원 할당 정보 및 605단계에서 송신되는 데이터 신호는 하나의 프레임 또는 PDU에 포함될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 대역 지정 정보의 구성을 도시한다. 도 7은 도 4의 401단계에서 송신되는 대역 지정 정보의 구성을 예시한다.
도 7을 참고하면, 대역 지정 정보는 그룹 정보 702, 사용자 식별 정보 704, 대역 식별 정보 706를 포함한다. 그룹 정보 702는 대역 지정 정보를 수신하는 단말이 속한 그룹에 대한 정보를 포함한다. 예를 들어, 그룹 정보 702는 단말이 어느 그룹에 속하는지를 지시할 수 있다. 그룹 정보 702는 '멤버쉽 상태(membership status) 어레이(array)'라 지칭될 수 있다. 사용자 식별 정보 704는 단말이 속한 그룹 내에서 단말을 식별하기 위한 정보를 포함한다. 예를 들어, 사용자 식별 정보 704는 단말의 사용자 인덱스(index)를 포함할 수 있다. 사용자 식별 정보 704에 포함되는 인덱스는 하나의 그룹 내에서 해당 단말을 유일하게(uniquely) 식별한다. 즉, 사용자 식별 정보 704는 MU-MIMO 기법을 통해 신호를 수신할 때 해당 사용자가 몇 번째 단말인지를 지시한다. 사용자 식별 정보 704는 '사용자 위치(user position) 어레이'로 지칭될 수 있다.
대역 식별 정보 706는 단말에게 할당된 대역을 지시한다. 대역 식별 정보 706는 단말에게 할당된 대역 인덱스 또는 식별자를 포함할 수 있다. 즉, 대역 식별 정보 706는 OFDMA 방식을 사용할 때 해당 사용자가 어느 인덱스의 대역을 통해 신호를 수신하는지를 지시한다. 대역 식별 정보 706는 '사용자 대역 어레이(user band array)'라 지칭될 수 있다. 대역 식별 정보를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 OFDMA를 지원할 수 있다.
그룹 정보 702, 사용자 식별 정보 704, 대역 식별 정보 706는 어레이(array) 또는 비트맵(bitmap) 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 그룹 정보 702, 사용자 식별 정보 704, 대역 식별 정보 706에 포함되는 각 그룹에 대응하는 값들은 서브필드(subfield)라 지칭될 수 있다. 즉, 그룹 정보 702, 사용자 식별 정보 704, 대역 식별 정보 706는 지원 가능한 그룹 개수만큼의 서브필드들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 시스템이 IEEE 802.11 규격에 따르는 경우, 대역 지정 정보는 HEW(high efficiency WLAN) 카테고리(category)의 액션 프레임(Action frame)으로 규정될 수 있고, '확장 그룹 ID(identifier) 관리 프레임(extended group identifier management frame)'으로 지칭될 수 있다. 이 경우, 대역 지정 정보는 카테고리, HEW 액션 등의 정보를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 대역 식별 정보의 구성 예를 도시한다. 도 8은 도 7의 대역 식별 정보 706을 예시한다.
도 8을 참고하면, 대역 식별 정보 706는 그룹들에 대응하는 값들을 포함한다. 즉, 대역 식별 정보 706에 포함된 각 값은 각 그룹 ID에 대응한다. 각 값의 비트 수는 할당 가능한 대역의 개수에 따라 달라진다. 도 8의 경우, 64개의 MU-MIMO 그룹들과 4개의 대역들이 할당 가능한 경우가 가정된다. 이에 따라, 대역 식별 정보 706는 64개의 서브필드들 802-0 내지 802-63을 포함하고, 각 서브필드는 2비트의 크기를 가진다. 그룹 정보 702 내의 특정 그룹 ID에 대한 서브필드(예: 멤버쉽 상태 서브필드)가 긍정의 값(예: 1)이면, 대역 식별 정보 706 내에서 대응하는 서브필드(예: 사용자 대역 서브필드)는 식별 정보를 포함하도록 설정된다. 다시 말해, 해당 단말이 특정 그룹 ID의 그룹에 속하면, 대역 식별 정보 706 내에서 특정 그룹 ID에 대응하는 서브필드는 적어도 하나의 값을 가진다. 예를 들어, 설정 값에 따른 대역 인덱스는 하기 <표 1>과 같이 정의될 수 있다.
대역 식별 정보의 서브필드 값 | 대역 인덱스 |
00 | 0 |
01 | 1 |
10 | 2 |
11 | 3 |
반면, 그룹 정보 702 내의 특정 그룹 ID에 대한 서브필드(예: 멤버쉽 상태 서브필드)가 부정의 값(예: 0)이면, 대역 식별 정보 706 내에서 대응하는 서브필드는 예약된다(reserved). 다시 말해, 해당 단말이 특정 그룹 ID의 그룹에 속하지 아니하면, 대역 식별 정보 706 내에서 특정 그룹 ID에 대응하는 서브필드는 사용되지 아니할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 도시한다. 도 9는 도 4의 403단계에서 송신되는 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 예시한다. 도 9를 참고하면, 자원 할당 정보 및 데이터는 하나의 송신 단위로 송신될 수 있다. 송신 단위는 '프레임' 또는 'PDU'이라 지칭될 수 있다.
주파수 매핑 정보 902는 페이로드 906에 포함된 데이터를 수신하기 위해 필요한 정보를 포함한다. 예를 들어, 주파수 매핑 정보 902는 대역들의 사용 여부를 나타내는 정보, 대역 인덱스 및 주파수 대역 간 매핑 정보, 데이터 신호에 적용된 부호화 및 변조를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 주파수 매핑 정보 902는 'HEW-SIG(signal)-A'로 지칭될 수 있다.
신호 파라미터 904는 페이로드 906를 통해 전달되는 데이터 신호에 적용된 파라미터들을 포함한다. 예를 들어, 신호 파라미터 904는 부호화 및 변조 방식, 빔포밍(beamforming) 및 시공간 블록 부호화(space time block coding, 이하 'STBC') 관련 정보, 스트림 개수 등 데이터 신호 복원에 필요한 적어도 하나의 제어 파라미터를 포함한다. 신호 파라미터 904는 하나 또는 둘 이상의 필드로 구성될 수 있다. 예를 들어, 신호 파라미터 904는 'HEW-SIG-B'로 지칭되거나, 'HEW-SIG-B' 및 'HEW-SIG-C'로 지칭될 수 있다.
페이로드 906는 데이터를 포함한다. 페이로드 906는 OFDMA 방식으로 구성된 데이터 신호로 구성된다. 페이로드 906를 통해 전달되는 데이터 신호는 주파수 매핑 정보 902 및 신호 파라미터 904에 의해 지시되는 바에 따라 생성되고, 복조 및 복호될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보를 포함하는 데이터 유닛의 예를 도시한다. 도 10은 도 9에 도시된 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 예시한다. 도 10은 자원 할당 정보 및 데이터가 IEEE 802.11 규격에 적용될 수 있도록 구성된 예를 도시한다.
도 10을 참고하면, 데이터 유닛은 HEW-SIG-A 1002, HEW-STF(short training field) 1004, HEW-LTF(long training field) 1006, HEW-SIG-B 1008, 페이로드 1010를 포함한다. HEW-SIG-A 1002는 단말들에게 공통적으로 전달되는 제어 정보를 포함한다. 즉, HEW-SIG-A 1002는 도 9의 주파수 매핑 정보 902에 대응하며, 동일한 그룹에 속한 단말들에게 공통적으로 적용될 수 있는 제어 정보를 포함한다. HEW-STF 1004 및 HEW-LTF 1006는 프레임 검출, 동기화, 채널 추정 등을 위한 적어도 하나의 시퀀스(sequence)를 포함한다. HEW-SIG-B 1008는 사용자 별로 구분되는 제어 정보가 전달되는 부분이다. 즉, HEW-SIG-B 1008는 도 9의 신호 파라미터 904에 대응하며, 단말 별로 적용되는 정보를 포함한다. 페이로드 1010는 데이터를 포함한다.
구체적으로, HEW-SIG-A 1002는 도 11과 같은 서브필드들을 포함할 수 있다. 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주파수 매핑 정보의 예를 도시한다. 도 11을 참고하면, 주파수 매핑 정보 902에 해당하는 HEW-SIG-A 1002는 BW(bandwidth) 1102, BSS(basic service set) ID 1104, 짧은(short) GI(guard interval) 1106, 그룹 ID 1108, 사용자 대역 구성(user band configuraion, UBC) 1110을 포함할 수 있다. BW 1102는 신호의 대역폭을, BSS ID 1104는 해당 무선 노드의 무선 네트워크에 대한 식별 정보를, 짧은 GI 1106는 프레임에 적용되는 시간 간격의 종류를, 그룹 ID 1108는 그룹에 대한 식별 정보를 나타낸다. 도 11에 도시되지 아니하였으나, HEW-SIG-A 1002는 HEW-SIG-B 1008의 OFDM 심벌 개수를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
사용자 대역 구성 1110은 OFDMA 기법을 사용 시 각 단말로 송신될 데이터를 전달하기 위해 분할된 부반송파 주파수 대역들 및 대역 인덱스들을 매핑하기 위해 사용된다. 여기서, 주파수 대역은 '주파수 채널(channel)' 또는 '채널'로 지칭될 수 있다. 즉, 사용자 대역 구성 1110은 주파수 대역 및 대역 인덱스 간 매핑 관계를 나타낸다. 예를 들어, 무선 노드가 40MHz 주파수 대역에서 신호를 송신하는 경우, 무선 노드는 처음 20MHz 대역을 대역 인덱스 #0을 사용하는 적어도 하나의 단말에게 할당하고, 다음 20MHz 대역을 대역 인덱스 #1을 사용하는 적어도 하나의 단말에게 할당할 수 있다. 또는, 무선 노드는 40MHz 대역을 10MHz씩 4개로 주파수 대역들로 분할하고, 각 주파수 대역을 대역 인덱스 #0, #1, #2, #3 각각에 할당할 수 있다.
이를 위해, 사용자 대역 구성 1110의 일부는 각 주파수 대역에 할당되었는지 여부를 나타내고, 나머지는 각 주파수 대역이 어느 대역 인덱스에 매핑되었는지를 지시할 수 있다. 구체적으로, 사용자 대역 구성 1110은 도 12와 같이 사용될 수 있다. 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 대역 구성 정보의 예를 도시한다. 도 12를 참고하면, 사용자 대역 구성 1110은 할당 지시자(indicator) 1202 및 매핑 지시자 1204를 포함한다. 할당 지시자 1202는 각 주파수 대역의 사용 여부를, 매핑 지시자 1204는 각 주파수 대역이 어느 대역 인덱스에 매핑되는지를 지시한다. 구체적으로, 사용자 대역 구성 1110의 #0 내지 #3 비트들은 HEW-SIG-A 1002의 전제 대역폭을 자원 할당의 최소 단위로 나누고, 나누어진 각 서브대역(sub-band)에 자원이 할당되었는지 여부를 나타내는 지시자로서 사용되고, #4 내지 #11 비트들은 각 서브대역이 어떤 대역 인덱스에 할당되었는지를 나타낸다. 할당되는 대역들의 개수가 증가하거나, 대역폭의 자원 할당의 최소 단위가 변경되면, 각 항목을 구성하는 비트 개수는 달라질 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 사용자 대역 구성 1110은 부호화될 수 있다.
HEW-SIG-B 1008는 도 13 또는 도 14와 같이 구성될 수 있다. 도 13 및 도 14는 4개의 대역 인덱스들 i0, i1, i2, i3 및 최대 4-사용자 MU-MIMO가 지원되는 경우를 예시한다. 도 13 및 도 14에서, 'UB'는 대역 인덱스를, 'UP'는 그룹 내 사용자 인덱스를 지시하는 변수이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 예를 도시한다. 도 13을 참고하면, 신호 파라미터 904에 해당하는 HEW-SIG-B 1008는 사용자 별 파라미터(per-user parameter)들을 포함한다. 사용자 별 파라미터는 시공간 스트림 개수(number of space-time-streams, N_STS), 부호화(coding) 기법, STBC 적용 여부, 송신 빔포밍(transmit beamforming, TxBF) 적용 여부, MCS(modulation and coding scheme) 중 적어도 하나를 지시한다. 하나의 그룹 ID에 대응하는 그룹에 속한 단말들은 도 7과 같은 대역 지정 정보를 통해 대역 인덱스 및 사용자 인덱스를 공유하고 있으므로, 무선 노드는 대역 인덱스 및 사용자 인덱스를 이용하여 특정 단말에 대한 제어 파라미터를 HEW-SIG-B 1008의 해당 위치를 통해 전달할 수 있다. 마찬가지로, 각 단말은 HEW-SIG-B 1008를 통해 해당 위치에 자신을 위한 제어 파라미터를 수신할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 다른 예를 도시한다. 도 14를 참고하면, 신호 파라미터 904에 해당하는 HEW-SIG-B 1008는 대역 별 파라미터(per-band parameter)들 및 사용자 별 파라미터들을 포함한다. 도 13의 실시 예와 비교하면, 도 13의 사용자 별 파라미터들에서 대역 별로 공통적으로 적용될 수 있는 정보가 대역 별 파라미터로 구성된다. 즉, 각 대역마다 해당 대역에 할당된 단말에게만 유용한 또는 해당 대역에 할당된 단말들에게 공통적으로 사용되는 정보가 대역 별 파라미터에 포함된다. 대역 별 파라미터는 STBC 적용 여부, 빔포밍 적용 여부, 활성 스테이션(station)을 위한 인덱스 지시자(index indication for active station) 중 적어도 하나를 지시한다. 인덱스 지시자는 각 대역마다 해당 대역에 할당된 사용자들 중 어떤 사용자에 대한 정보가 송신되는지를 나타낸다. 따라서, 사용자 인덱스의 값이 m인 단말에 정보가 송신되는지의 여부는 인덱스 지시자의 m+1번째 비트를 통해 판단될 수 있다. 도 14의 사용자 별 파라미터는 시공간 스트림 개수, 부호화 방식, MCS 중 적어도 하나를 지시할 수 있다.
상술한 바와 같은 제어 정보를 이용하여, MU-MIMO 및 OFDMA를 이용한 통신이 수행될 수 있다. 무선 노드가 HEW MU 물리 계층 수렴 프로토콜(physical layer convergence protocol, PLCP) PDU(이하 'PPDU') 송신하기 이전, 단말들에 대한 그룹 할당(group assignment)이 도 7과 같은 제어 정보(예: 확장 그룹 ID 관리 프레임)을 통해 수행된다. 확장 그룹 ID 관리 프레임을 수신한 단말의 그룹 정보(예: 멤버쉽 상태 어레이) 702의 k번째 서브필드 값이 긍정의 값(예: 1)이면, 단말은 그룹#k에 속함을 판단하고, 그룹#k 내의 자신의 인덱스를 k번째 사용자 식별 정보 704(예: 사용자 위치 어레이) 및 대역 식별 정보 706(예: 사용자 대역 어레이)를 통해 확인한다. 단말에 의해 확인된 사용자 인덱스 및 대역 인덱스를 각각 'UserPositionInGroupID[k]' 및 'UserBandInGroupID[k]'라 하면, 무선 노드는 사용자 대역 구성 1110에서 약속된 대역 구성(band configuration)에 따라 UserBandInGroupID[k]를 어느 OFDMA 대역에 할당할지 결정하고(n→in), 해당 대역에 할당된 단말들의 정보를 UserPositionInGroupID[k]의 순서에 따라 송신한다. 단말은 HEW-SIG-A 1002 내의 그룹 ID 1108의 값이 k인 HEW MU PPDU를 수신하면, 'Per-user Para[UB=i(UserBandInGroupID[k]), UP=UserPsitionInGroupID[k]]'에 설정된 값을 자신의 파라미터로서 해석하고, 해당 주파수 대역의 페이로드 데이터를 수신할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛의 다른 예를 도시한다. 도 15는 도 9에 도시된 주파수 매핑 정보 및 데이터의 구성을 예시한다. 도 10는 주파수 매핑 정보 및 데이터가 IEEE 802.11 규격에 적용될 수 있도록 구성된 예를 도시한다.
도 15를 참고하면, 데이터 유닛은 HEW-SIG-A 1502, HEW-STF 1504, HEW-LTF 1506, HEW-SIG-B 1508, HEW-SIG-C 1510, 페이로드 1512를 포함한다. 도 10과 유사하게, HEW-SIG-A 1502는 단말들에게 공통적으로 전달되는 제어 정보를 포함하고, HEW-STF 1504 및 HEW-LTF 1506는 프레임 검출, 동기화, 채널 추정 등을 위한 적어도 하나의 시퀀스를 포함하고, 페이로드 1512는 데이터를 포함한다. HEW-SIG-B 1508 및 HEW-SIG-C 1510는 도 10의 HEW-SIG-B 1008에 포함된 파라미터들을 포함한다. 즉, 도 10의 HEW-SIG-B 1008에 포함된 파라미터들 중 일부는 HEW-SIG-B 1508에, 나머지는 HEW-SIG-C 1510에 포함된다.
이때, HEW-SIG-C 1510에 포함되는 적어도 하나의 파라미터는 MU-MIMO 기법에 의해 송신된다. 이에 따라, 오버헤드가 감소될 수 있다. 예를 들어, HEW-SIG-C 1510를 통해, 각 단말들을 위한 MCS가 MU-MIMO 전송될 수 있다. 다시 말해, HEW-SIG-C 1510를 통해, 각 단말들을 위한 MCS 파라미터들이 공간 다중화될 수 있다. 이 경우, 모든 단말들의 MCS가 서로 다른 자원들을 통해 송신되는 경우에 비하여, 오버헤드가 감소될 수 있다. 나아가, HEW-SIG-C 1510는 MPDU 길이(length) 등의 제어 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, HEW-SIG-C 1510는 IEEE 802.11ac의 VHT(very high throughput)-SIG-B와 유사한 특성을 가질 수 있다.
이하, 구체적인 할당 결과에 따른 상술한 제어 정보의 설정 예들이 설명된다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 설정 예를 도시한다. 도 16은 각 대역에 1개의 단말이 할당되는 경우로서, MU-MIMO 적용 없이 OFDMA 기법을 사용하는 경우를 예시한다. 도 16을 참고하면, HEW-SIG-A 1002 또는 1502의 사용자 대역 구성 1110은 '110100000011'로 설정된다. 할당 지시자 1202에 해당하는 '1101'는 주파수 대역 #0, #1, #3이 사용됨을 지시한다. 매핑 지시자 1204에 해당하는 '00000011'은 주파수 대역 #0, #1은 대역 인덱스 #0에 매핑되고, 주파수 대역 #3은 대역 인덱스 #3에 매핑됨을 지시한다. 이에 따라, 대역 #0은 2B ㎒로 할당되고, 대역 #3은 B ㎒로 할당된다. 여기서, 'B'는 최소 주파수 할당 단위이다. 예를 들어, 'B'는 20의 배수(예: 20, 40 등)로 정의될 수 있다. 이에 따라, HEW-SIG-B 1008 또는 1508는 대역 #0에 대한 적어도 하나의 사용자 별 파라미터 및 대역 #3에 대한 적어도 하나의 사용자 별 파라미터를 포함한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 다른 설정 예를 도시한다. 도 17은 OFDMA 기법을 사용하지 아니하고, MU-MIMO 기법을 통해 신호를 전송하는 경우를 예시한다. 도 17을 참고하면, HEW-SIG-A 1002 또는 1502의 사용자 대역 구성 1110은 '111100000000'로 설정된다. 할당 지시자 1202에 해당하는 '1111'는 주파수 대역 #0, #1, #2, #3이 사용됨을 지시한다. 매핑 지시자 1204에 해당하는 '00000000'은 주파수 대역 #0, #1, #2, #3이 대역 인덱스 #0에 매핑됨을 지시한다. 이에 따라, 대역 #0은 4B ㎒로 할당된다. 여기서, 'B'는 최소 주파수 할당 단위이다. 예를 들어, 'B'는 20의 배수(예: 20, 40 등)로 정의될 수 있다. 즉, 모든 주파수 대역들이 하나의 대역 인덱스에 매핑된다. 이때, 대역 인덱스 #0을 사용하는 사용자 수는 3이다. 이에 따라, HEW-SIG-B 1008 또는 1508는 대역 #0에 대한 대역 별 파라미터 및 3개의 사용자 별 파라미터 집합들을 포함한다. 상술한 바와 같이, 대역의 개수 및 구성은 HEW-SIG-A 1002 또는 1502에 의해 지정되고, HEW-SIG-B 1008 또는 1508에 포함되는 각 주파수 대역에 대한 정보는 해당 대역을 사용하는 단말들로의 MU-MIMO 전송을 위한 정보만을 포함한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 또 다른 설정 예를 도시한다. 도 18은 4개의 대역들 각각에 4개의 단말들이 할당된 경우로서, 16개의 단말들에게 서비스가 제공되는 경우를 예시한다. 도 18을 참고하면, HEW-SIG-A 1002 또는 1502의 사용자 대역 구성 1110은 '111100110110'로 설정된다. 할당 지시자 1202에 해당하는 '1111'는 주파수 대역 #0, #1, #2, #3이 사용됨을 지시한다. 매핑 지시자 1204에 해당하는 '00110110'은 주파수 대역 #0은 대역 인덱스 #0에 매핑되고, 주파수 대역 #1은 대역 인덱스 #3에 매핑되고, 주파수 대역 #2는 대역 인덱스 #1에 매핑되고, 주파수 대역 #3은 대역 인덱스 #2에 매핑됨을 지시한다. 이에 따라, 대역 인덱스 #0, #1, #2, #3 각각은 B ㎒로 할당된다. 여기서, 'B'는 최소 주파수 할당 단위이다. 예를 들어, 'B'는 20의 배수(예: 20, 40 등)로 정의될 수 있다. 이에 따라, HEW-SIG-B 1008 또는 1508는 대역 인덱스 #0, #1, #2, #3 각각에 대한 4개의 사용자 별 파라미터 집합들을 포함한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보의 또 다른 설정 예를 도시한다. 도 19는 대역 별 할당된 단말의 개수가 다른 경우를 예시한다. 도 16을 참고하면, HEW-SIG-A 1002 또는 1502의 사용자 대역 구성 1110은 '111101011010'로 설정된다. 할당 지시자 1202에 해당하는 '1111'는 주파수 대역 #0, #1, #2, #3이 사용됨을 지시한다. 매핑 지시자 1204에 해당하는 '01011010'은 주파수 대역 #0, #1은 대역 인덱스 #1에 매핑되고, 주파수 대역 #2, #3은 대역 인덱스 #2에 매핑됨을 지시한다. 이에 따라, 대역 인덱스 #1은 2B ㎒로 할당되고, 대역 인덱스 #2는 2B ㎒로 할당된다. 여기서, 'B'는 최소 주파수 할당 단위이다. 예를 들어, 'B'는 20의 배수(예: 20, 40 등)로 정의될 수 있다. 이에 따라, HEW-SIG-B 1008 또는 1508는 대역 #1, #2 각각에 대한 적어도 하나의 사용자 별 파라미터를 포함한다. 이때, 대역 #1에 대하여 4개의 사용자 별 파라미터 집합들이, 대역 #2에 대하여 3개의 사용자 별 파라미터 집합들이 포함된다. 즉, 대역 별로 MU-MIMO 전송에 참여하는 단말의 개수가 다를 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 노드 120는 MU-MIMO 기법 및 OFDMA 기법을 이용하여 단말 110을 포함하는 적어도 하나의 단말로 데이터를 송신할 수 있다. 상술한 실시 예에 따르면, 단말 110을 포함하는 적어도 하나의 단말은 동일한 그룹에 속한다. 그룹에 속하는 단말들과 통신을 수행하는 방식은 GID(group ID) 방식(GID based)이라 지칭될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 그룹의 정의 없이, MU-MIMO 기법 및 OFDMA 기법이 지원될 수 있다. 그룹 없이 통신하는 방식은 AID(association ID) 기반(AID based) 방식이라 지칭될 수 있다. 이하, 그룹 없이 OFDMA 기법을 이용하여 통신을 수행하는 실시 예가 설명된다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 및 무선 노드 간 신호 교환을 도시한다.
도 20을 참고하면, 2001단계에서, 무선 노드 120는 단말 110로 자원 할당 정보 및 데이터를 송신한다. 자원 할당 정보는, 다중화되는 단말들을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역에 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역의 대역폭을 나타내는 정보, 단말 110로의 데이터 신호를 복조 및 복호하기 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터는 사용자 별로 구성되거나, 또는, 공통 파라미터 및 사용자 별 파라미터로 분할될 수 있다. 그리고, 상기 데이터는 OFDMA 방식에 따라 송신된다. 예를 들어, 데이터는 단말 110을 포함한 다수의 단말들을 포함하는 그룹으로 송신되는 프레임 또는 PDU에 포함될 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다. 도 21은 단말 110의 동작 방법을 예시한다.
도 21을 참고하면, 단말 110은 2101단계로 진행하여 자원 할당 정보를 수신한다. 자원 할당 정보는 OFDMA 기법을 위한 제어 정보를 포함한다. 자원 할당 정보는, 다중화되는 단말들을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역에 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역의 대역폭을 나타내는 정보, 단말 110로의 데이터 신호를 복조 및 복호하기 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터는 사용자 별로 구성되거나, 또는, 공통 파라미터 및 사용자 별 파라미터로 분할될 수 있다.
이어, 단말 110은 2103단계로 진행하여 데이터 신호를 수신한다. 데이터 신호는 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 포함한다. 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 구성하는 다수의 부반송파들 중 전부 또는 일부가 단말 110로의 데이터를 전달한다. 따라서, 단말 110은 데이터 신호에서 자원 할당 정보를 통해 확인된 주파수 대역 내의 부반송파에 매핑된 신호를 복조 및 복호화함으로써, 데이터를 수신할 수 있다. 2101단계에서 수신되는 자원 할당 정보 및 2103단계에서 수신되는 데이터 신호는 하나의 프레임 또는 PDU에 포함될 수 있다.
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 절차를 도시한다. 도 22는 무선 노드 120의 동작 방법을 예시한다.
도 22를 참고하면, 무선 노드 120는 2201단계로 진행하여 단말 110로 자원 할당 정보를 송신한다. 자원 할당 정보는 OFDMA 기법을 위한 제어 정보를 포함한다. 자원 할당 정보는, 다중화되는 단말들을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역에 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 단말 110을 위해 지정된 대역의 대역폭을 나타내는 정보, 단말 110로의 데이터 신호를 복조 및 복호하기 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터는 사용자 별로 구성되거나, 또는, 공통 파라미터 및 사용자 별 파라미터로 분할될 수 있다. 이때, 단말 110 외 다른 적어도 하나의 단말을 위한 자원 할당 정보가 함께 송신될 수 있다.
이어, 무선 노드 120는 2203단계로 진행하여 데이터 신호를 송신한다. 데이터 신호는 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 포함한다. 적어도 하나의 OFDMA 심벌을 구성하는 다수의 부반송파들 중 전부 또는 일부가 단말 110로의 데이터를 전달한다. 즉, 적어도 하나의 OFDMA 심벌은 단말 110을 포함한 적어도 하나의 단말로의 데이터를 포함할 수 있다. 2201단계에서 송신되는 자원 할당 정보 및 2203단계에서 송신되는 데이터 신호는 하나의 프레임 또는 PDU에 포함될 수 있다.
도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 도시한다. 도 23은 도 20의 2001단계에서 송신되는 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 예시한다. 도 23을 참고하면, 자원 할당 정보 및 데이터는 하나의 송신 단위로 송신될 수 있다. 송신 단위는 '프레임' 또는 'PDU'이라 지칭될 수 있다.
사용자 정보 2302는 페이로드 2308에 포함된 데이터를 수신할 단말들을 지시한다. 구체적으로, 사용자 정보 2302는 페이로드 2308에 포함되는 데이터를 수신할 단말들의 식별 정보(예: AID)를 포함한다. 또한, 사용자 정보 2302는 단말들 중 MU-MIMO 전송에 참여할 단말들을 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 사용자 정보 2302는 단말들 각각에 지정된 대역을 지시한다. 단, 페이로드 2308가 하나의 단말로의 데이터만 포함하는 경우, 사용자 정보 2302는 생략될 수 있다. 사용자 정보 2302는 'HEW-SIG-A1'으로 지칭될 수 있다.
주파수 매핑 정보 2304는 페이로드 2308에 포함된 데이터를 수신하기 위해 필요한 정보를 포함한다. 예를 들어, 주파수 매핑 정보 2304는 주파수 대역들 및 대역 인덱스들 간 매핑 정보를 포함한다. 다시 말해, 주파수 매핑 정보 2304는 사용자 채널 구성(user channel configuration, UCC) 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 주파수 매핑 정보 2304는 주파수 대역들의 사용 여부를 나타내는 정보, 대역 및 주파수 간 매핑 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 주파수 대역들의 사용 여부를 나타내는 정보는 각 주파수 대역의 사용 여부를 비트의 설정 값으로 또는 비트의 토글링(toggling)에 의해 표현할 수 있다. 또한, 대역 및 주파수 간 매핑 정보는 사용 각 주파수 대역의 매핑을 비트의 설정 값으로 또는 비트의 토글링에 의해 표현할 수 있다. 주파수 매핑 정보 902는 'HEW-SIG-A2'로 지칭될 수 있다.
신호 파라미터 2306는 페이로드 2308를 통해 전달되는 데이터 신호에 적용된 파라미터들을 포함한다. 예를 들어, 신호 파라미터 904는 부호화 및 변조 방식, 빔포밍 및 STBC 관련 정보, 스트림 개수 등 데이터 신호 복원에 필요한 적어도 하나의 제어 파라미터를 포함한다. 신호 파라미터 2306는 하나 또는 둘 이상의 필드(예: 다수 사용자들에 대한 공통 파라미터 및 사용자 별 파라미터)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 신호 파라미터 2306는 'HEW-SIG-B'로 지칭될 수 있다.
페이로드 2308는 데이터를 포함한다. 페이로드 2308는 OFDMA 방식으로 구성된 데이터 신호로 구성될 수 있다. 페이로드 2308를 통해 전달되는 데이터 신호는 주파수 매핑 정보 2304 및 신호 파라미터 2306에 의해 지시되는 바에 따라 생성되고, 해석될 수 있다.
도 23에 도시되지 아니하였으나, 사용자 정보 2302, 주파수 매핑 정보 2304, 신호 파라미터 2306 중 적어도 하나를 해석하기 위해 필요한 부가 정보가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 부가 정보는 신호의 대역폭, 무선 노드의 식별자, 사용자 정보 2302, 주파수 매핑 정보 2304, 신호 파라미터 2306 중 적어도 하나의 MCS/ CP(cyclic prefix) 길이/심벌 개수 등을 포함할 수 있다. 만일, 심벌 개수가 '0'이면, 사용자 정보 2302, 주파수 매핑 정보 2304, 신호 파라미터 2306는 포함되지 아니한다.
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보 및 데이터를 포함하는 데이터 유닛의 예를 도시한다. 도 24는 도 23에 도시된 자원 할당 정보 및 데이터의 구성을 예시한다. 도 24는 자원 할당 정보 및 데이터가 IEEE 802.11 규격에 적용될 수 있도록 구성된 예를 도시한다.
도 24를 참고하면, 데이터 유닛은 HEW-SIG-A 2402, HEW-SIG-B 2404, HEW-STF 2406, HEW-LTF 2408, 페이로드 2410를 포함한다. 또한, HEW-SIG-A 2402는 HEW-SIG-A0 2412, HEW-SIG-A1 2414, HEW-SIG-A2 2416를 포함한다. HEW-SIG-A0 2412는 도 23을 참고하여 설명한 부가 정보에 대응하며, HEW-SIG-A1 2414, HEW-SIG-A2 2416, HEW-SIG-B 2404를 해석하기 위한 정보를 포함할 수 있다. HEW-SIG-A1 2414는 도 23의 사용자 정보 2302에 대응하며, 사용자들에 대한 정보를 포함한다. HEW-SIG-A2 2416는 도 23의 주파수 매핑 정보 2304에 대응하며, OFDMA 기법을 위한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. HEW-STF 2406 및 HEW-LTF 2408는 프레임 검출, 동기화, 채널 추정 등을 위한 적어도 하나의 시퀀스를 포함한다. HEW-SIG-B 2404는 도 23의 신호 파라미터 2306에 대응하며, 단말의 데이터 신호 해석을 위한 제어 정보를 전달한다. 페이로드 2410는 데이터를 포함한다.
구체적으로, HEW-SIG-A1 2414는 도 25과 같은 서브필드들을 포함할 수 있다. 도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 정보의 예를 도시한다. 도 25를 참고하면, HEW-SIG-A1 2414는 데이터를 전송받을 사용자들의 AID들 및 지시자들 2502를 포함한다. 지시자들 2502 각각은 1 비트 크기를 가질 수 있다. 지시자들 2502 각각은 이어지는 AID에 대응하는 사용자가 MU-MIMO 전송에 참여하는지 여부를 지시한다. 예를 들어, 지시자 2502가 제1 값(예: 0)이면 해당 사용자는 MU-MIMO 전송에 참여하고, 지시자 2502가 제2 값(예: 1)이면 해당 사용자는 MU-MIMO 전송에 참여하지 아니한다.
구체적인 예로, 대역 인덱스 #0, #1, #2, #3이 존재하고, 각 대역 마다 최대 4 사용자들이 MU-MIMO 전송에 참여 가능한 경우, AID#1, AID#2의 사용자들이 하나의 대역을 사용하고, AID#3의 사용자가 다른 하나의 대역을 사용하고, AID#4, AID#5, AID#6, AID#7의 사용자들이 또 다른 하나의 대역을 사용하고, AID#8의 사용자가 또 다른 하나의 대역을 사용할 수 있다, 이 경우, HEW-SIG-A1 2414는 {AID#1, 0, AID#2, 1, AID#3, 1, AID#4, 0, AID#5, 0, AID#6, 0, AID#7, 1, AID#8}로 설정된다. 즉, 지시자들 2502는 좌측 및 우측의 AID들을 사용하는 사용자들이 동일한 대역을 사용하는지 여부를 지시한다.
HEW-SIG-A2 2416는 도 26과 같이 구성될 수 있다. 도 26은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주파수 매핑 정보의 예를 도시한다. 도 26을 참고하면, HEW-SIG-A2 2416는 할당 지시자 2602 및 매핑 지시자 2604를 포함한다. 할당 지시자 2602 및 매핑 지시자 2604는 '사용자 채널 구성' 정보라 지칭될 수 있다.
할당 지시자 2602는 각 주파수 대역의 사용 여부를, 매핑 지시자 2604는 각 주파수 대역이 어느 대역 인덱스와 매핑되는지를 지시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 할당 지시자 2602는 자원 블록(resource block, RB) 별 할당 지시(indication)들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 모두 사용되는 경우, 할당 지시자 2602는 "111111111"로 설정될 수 있다. 다른 예로, 9개의 자원 블록들 중 3번째 및 7번째 자원 블록들 외 나머지가 모두 사용되는 경우, 할당 지시자 2602는 "110111011"로 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 할당 지시자 2602는 첫 번째 자원 블록에 대한 할당 지시 및 나머지 자원 블록들에 대한 변경 지시들을 포함할 수 있다. 변경 지시는 이전 자원 블록과 비교하여 매핑되는 대역 인덱스 또는 사용자가 변경되는지 여부를 지시한다. 예를 들어, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 첫번째 내지 네번째 자원 블록들은 대역 인덱스 #0에, 다섯번째 내지 아홉번째 자원 블록들은 대역 인덱스 #1에 매핑되는 경우, 할당 지시자 2602는 "100010000"로 설정될 수 있다. 여기서, 첫번째 비트 '1'은 첫번째 자원 블록이 할당됨을 의미하고, 다섯번째 비트 '1'은 다섯번째 자원 블록부터 매핑되는 대역 인덱스가 변경됨을 의미한다. 또는, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 첫번째 및 두번째 자원 블록들은 대역 인덱스 #0에, 네번째 자원 블록은 대역 인덱스 #1에, 다섯번째 및 여섯번째 자원 블록들은 대역 인덱스 #1에, 여덟번째 및 아홉번째 자원 블록들은 대역 인덱스 #2에 매핑되는 경우, 할당 지시자 2602는 "101110110"으로 설정될 수 있다. 여기서, 첫번째 비트 '1'은 첫번째 자원 블록이 할당됨을 의미하고, 나머지 '1'들은 해당 위치에서 매핑되는 대역 인덱스가 변경되거나 또는 해당 위치의 자원 블록이 사용되지 아니함을 의미한다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 매핑 지시자 2604는 자원 블록 별 대역 인덱스 지시들을 포함할 수 있다. 즉, 매핑 지시자 2602는 사용되는 자원 블록 개수만큼의 대역 인덱스 지시들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 첫번째 내지 네번째 대역들은 대역 인덱스 #0에, 다섯번째 내지 아홉번째 대역들은 대역 인덱스 #1에 매핑되면, 매핑 지시자 2604는 "000011111"로 설정될 수 있다. 이 경우, 1개 비트가 하나의 대역 인덱스를 지시한다. 또는, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 첫번째 및 두번째 대역들은 대역 인덱스 #0에, 네번째 대역은 대역 인덱스 #1에, 다섯번째 및 여섯번째 대역들은 대역 인덱스 #3에, 여덟번째 및 아홉번째 자원 블록은 대역 인덱스 #2에 매핑되면, 매핑 지시자 2604는 "00000111111010"로 설정될 수 있다. 이 경우, 2개 비트들이 하나의 대역 인덱스를 지시한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 매핑 지시자 2604는 변경 구간 별 변경 지시들을 포함할 수 있다. 변경 구간은 할당 지시자 2602가 변경 지시를 포함할 때, 동일한 대역 인덱스에 매핑되는 연속하는 자원 블록들에 의해 점유되는 구간을 의미한다. 즉, 매핑 지시자 2604는 변경 구간 개수 만큼의 대역 인덱스 지시들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 첫번째 내지 네번째 대역들은 대역 인덱스 #0에, 다섯번째 내지 아홉번째 대역들은 대역 인덱스 #1에 매핑됨으로써, 다섯번째 자원 블록에서 매핑되는 대역 인덱스가 변경되면, 매핑 지시자 2604는 "01"로 설정될 수 있다. 이 경우, 1개 비트가 하나의 대역 인덱스를 지시한다. 또는, 9개의 자원 블록들이 존재하고, 첫번째 및 두번째 대역들은 대역 인덱스 #0에, 네번째 대역은 대역 인덱스 #1에, 다섯번째 및 여섯번째 대역들은 대역 인덱스 #3에, 여덟번째 및 아홉번째 자원 블록은 대역 인덱스 #2에 매핑됨으로써, 네번째, 다섯번째, 여덟번째 자원 블록들에서 매핑되는 대역 인덱스가 변경되고, 세번째 및 일곱번째 자원 블록들이 사용되지 아니하면, 매핑 지시자 2604는 "000001111110"으로 설정될 수 있다. 이 경우, 2개 비트들이 하나의 대역 인덱스를 지시하며, 두번째 대역 인덱스 지시(세번째 및 네번째 비트들) '00' 및 다섯번째 대역 인덱스 지시(아홉번째 및 열번째 비트들) '11'은 앞의 대역 인덱스 지시와 동일한 값으로 설정됨으로써, 사용되지 아니하는 자원 블록을 지시한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 매핑 지시자 2604는 생략될 수 있다. 이 경우, HEW-SIG-A1 2414에 포함된 AID들의 순서에 따라 주파수 대역들이 매핑될 수 있다. 이때, 사용되지 아니하는 자원 블록을 지시하기 위해, 할당 없음을 의미하는 AID가 HEW-SIG-A1 2414에 포함될 수 있다.
도 26에 도시되지 아니하였으나, 할당 지시자 2602 및 매핑 지시자 2604는 자원 블록 별 지시/변경 정보를 대신하여 자원 블록 묶음 별 지시/변경 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 블록 묶음은 B ㎒를 최소 단위로 정의될 수 있으며, 'B'는 20의 배수(예: 20, 40 등)로 정의될 수 있다.
HEW-SIG-B 2404는 하기 도 27과 같이 구성될 수 있다. 도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 파라미터의 예를 도시한다. 도 27을 참고하면, HEW-SIG-B 2404는 각 사용자에게 특정한 정보가 전송되는 필드이다. 주파수 대역의 구분 단위(예: 20㎒, 40㎒ 등)마다, OFDMA 기법에 따라 데이터를 수신할 적어도 하나의 사용자의 정보가 구성된다. 각 주파수 대역은 적어도 하나의 주파수 분할을 포함한다. 각 주파수 대역에 포함되는 주파수 분할의 개수 만큼의 서브블록들이 포함되며, 각 서브블록은 하나의 사용자를 위한 파라미터 집합 또는 다수의 사용자에 대한 파라미터 집합을 포함할 수 있다. MU-MIMO 기법이 적용되지 아니하는 주파수 분할에 대응하는 서브블록은 하나의 사용자를 위한 파라미터 집합을 포함한다. MU-MIMO 기법이 적용되는 주파수 분할에 대응하는 서브블록은 다수의 사용자들을 위한 파라미터 집합을 포함한다. 이때, 다수의 사용자들을 위한 파리미터 집합은, 공통 파라미터 집합 및 사용자 별 파라미터 집합들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공통 파라미터 집합은 빔포밍 적용 여부, STBC 적용 여부를 포함하고, 사용자 별 파라미터는 시공간 스트림 개수, 부호화(coding) 기법, MCS 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (32)
- 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
비-직교 주파수 분할 다중 접속(non-orthogonal frequency division multiple access, non-OFDMA) 기법에 따라, 상기 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보 및 상기 단말이 속하는 그룹을 지시하는 정보를 수신하는 과정과,
직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 기법에 따라, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보에 기반하여 생성된 데이터 신호를 수신하는 과정과,
상기 자원 할당 정보에 기반하여 상기 데이터 신호를 복조 및 복호하는 과정을 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 대역의 식별 정보는, 상기 단말이 속한 상기 그룹에서 사용되는 다른 대역들로부터 상기 대역을 구분하기 위한 인덱스를 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 상기 식별 정보와 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 상기 데이터의 복조 및 복호에 필요한 정보를 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들 각각에 대한 사용 여부를 지시하는 정보, 상기 다수의 주파수 대역들 및 대역 인덱스들 간 매핑을 지시하는 정보를 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들에 대한 제어 정보를 포함하며,
다수의 주파수 대역들은, 20㎒의 배수를 최소 단위로 구분되는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 주파수 대역들 각각에 대응하는 대역 별 파라미터 집합들 및 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보 및 상기 데이터는, 하나의 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)에 포함되는 방법.
- 무선 통신 시스템에서 무선 노드의 동작 방법에 있어서,
비-직교 주파수 분할 다중 접속(non-orthogonal frequency division multiple access, non-OFDMA) 기법에 따라, 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보 및 상기 단말이 속하는 그룹을 지시하는 정보를 송신하는 과정과,
직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 기법에 따라, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보에 기반하여 생성된 데이터 신호를 송신하는 과정을 포함하는 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 대역의 식별 정보는, 상기 단말이 속한 상기 그룹에서 사용되는 다른 대역들로부터 상기 대역을 구분하기 위한 인덱스를 포함하는 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 상기 식별 정보와 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 상기 데이터의 복조 및 복호에 필요한 정보를 포함하는 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들 각각에 대한 사용 여부를 지시하는 정보, 상기 다수의 주파수 대역들 및 대역 인덱스들 간 매핑을 지시하는 정보를 포함하는 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들에 대한 제어 정보를 포함하며,
다수의 주파수 대역들은, 20㎒의 배수를 최소 단위로 구분되는 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 주파수 대역들 각각에 대응하는 대역 별 파라미터 집합들 및 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자원 할당 정보 및 상기 데이터는, 하나의 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)에 포함되는 방법.
- 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
비-직교 주파수 분할 다중 접속(non-orthogonal frequency division multiple access, non-OFDMA) 기법에 따라, 상기 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보 및 상기 단말이 속하는 그룹을 지시하는 정보를 수신하고,
직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 기법에 따라, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보에 기반하여 생성된 데이터 신호를 수신하는 수신부와,
상기 자원 할당 정보에 기반하여 상기 데이터 신호를 복조 및 복호하도록 제어하는 제어부를 포함하는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 대역의 식별 정보는, 상기 단말이 속한 상기 그룹에서 사용되는 다른 대역들로부터 상기 대역을 구분하기 위한 인덱스를 포함하는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 상기 식별 정보와 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 상기 데이터의 복조 및 복호에 필요한 정보를 포함하는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들 각각에 대한 사용 여부를 지시하는 정보, 상기 다수의 주파수 대역들 및 대역 인덱스들 간 매핑을 지시하는 정보를 포함하는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들에 대한 제어 정보를 포함하며,
다수의 주파수 대역들은, 20㎒의 배수를 최소 단위로 구분되는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 주파수 대역들 각각에 대응하는 대역 별 파라미터 집합들 및 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 자원 할당 정보 및 상기 데이터는, 하나의 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)에 포함되는 장치.
- 무선 통신 시스템에서 무선 노드 장치에 있어서,
비-직교 주파수 분할 다중 접속(non-orthogonal frequency division multiple access, non-OFDMA) 기법에 따라, 단말을 위해 지정된 대역의 식별 정보 및 상기 단말이 속하는 그룹을 지시하는 정보를 송신하고,
직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 기법에 따라, 상기 대역에 대한 자원 할당 정보에 기반하여 생성된 데이터 신호를 송신하는 송신부를 포함하는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 대역의 식별 정보는, 상기 단말이 속한 상기 그룹에서 사용되는 다른 대역들로부터 상기 대역을 구분하기 위한 인덱스를 포함하는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 상기 식별 정보와 매핑되는 주파수 대역을 나타내는 정보, 상기 데이터의 복조 및 복호에 필요한 정보를 포함하는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들 각각에 대한 사용 여부를 지시하는 정보, 상기 다수의 주파수 대역들 및 대역 인덱스들 간 매핑을 지시하는 정보를 포함하는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 다수의 주파수 대역들에 대한 제어 정보를 포함하며,
다수의 주파수 대역들은, 20㎒의 배수를 최소 단위로 구분되는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 주파수 대역들 각각에 대응하는 대역 별 파라미터 집합들 및 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 자원 할당 정보는, 단말들 각각을 위한 사용자 별 파라미터 집합들을 포함하는 장치.
- 청구항 25에 있어서,
상기 자원 할당 정보 및 상기 데이터는, 하나의 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)에 포함되는 장치.
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