KR102412719B1 - 무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법이 개시된다. 상기 단말의 동작 방법은 기지국으로부터 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 수신하는 단계; 상기 프리앰블 시퀀스에 기초하여 상기 단말 및 상기 기지국 간의 상향링크 채널을 추정하는 단계; 상기 상향링크 채널을 추정한 결과에 기초하여 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 데이터 신호를 전송하기 위한 제1 주파수 영역 및 재밍(jamming) 신호를 전송하기 위한 제2 주파수 영역을 결정하는 단계; 및 상기 제1 주파수 영역 및 상기 제2 주파수 영역을 식별하기 위한 식별 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PHYSICAL LAYER SECURITY COMMUNICATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물리 계층 보안 통신을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서는 도청 및 감청을 방지하기 위해 송신자와 수신자가 공유하는 보안키를 활용하는 보안 방식을 활용할 수 있다. 그러나, 보안키를 활용하는 보안 방식은 송신자와 수신자가 공유하는 보안키가 유출될 경우, 보안을 유지할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 물리 계층 보안 방식은 송신자가 상기 송신자와 도청자 사이의 채널 정보를 알고 있어야 최적의 설계가 가능하다는 단점이 있다. 물리 계층 보안 방식은 송신자가 상기 송신자와 도청자 사이의 채널을 모를 경우, 복수 개의 안테나들을 이용하여 상기 송신자와 수신자 사이의 채널의 빈 공간(null space)에 인공적인 잡음(artificial noise) 또는 재밍(jamming) 신호를 송출함으로써 보안성을 유지할 수 있다. 그러나, 물리 계층 보안 방식은 송신자가 상기 송신자와 도청자 사이의 채널을 모를 경우, 상기 송신자는 보안성을 유지하기 위해 반드시 복수 개의 안테나들을 이용해야 하는 문제점이 있다.
또한, 물리 계층 보안 방식은 도청자의 안테나 개수가 송신자의 안테나 개수를 초과할 경우, 보안성을 유지할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 물리 계층 보안 방식은 수신자의 안테나의 개수에 따라 양방향 통신 환경에서 보안성의 유지가 제한되는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단일 및 다중 안테나, 다중 반송파 기반의 무선 통신 시스템에서, 도청자와 관련된 추가적인 채널 정보 및 미리 생성되어 송신자 및 수신자 간에 공유되는 별도의 보안키 없이, 물리 계층 보안 통신을 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법을 개시한다. 상기 단말의 동작 방법은 기지국으로부터 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 수신하는 단계; 상기 프리앰블 시퀀스에 기초하여 상기 단말 및 상기 기지국 간의 상향링크 채널을 추정하는 단계; 상기 상향링크 채널을 추정한 결과에 기초하여 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 데이터 신호를 전송하기 위한 제1 주파수 영역 및 재밍(jamming) 신호를 전송하기 위한 제2 주파수 영역을 결정하는 단계; 및 상기 제1 주파수 영역 및 상기 제2 주파수 영역을 식별하기 위한 식별 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭(amplitude) 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 위상(phase) 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 진폭 임계값 및 제2 진폭 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 이상이고 상기 제2 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호, 및 상기 제2 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제1 진폭 임계값은 상기 제2 진폭 임계값 미만일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 위상 임계값 및 제2 위상 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 이상이고 상기 제2 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호, 및 상기 제2 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제1 위상 임계값은 상기 제2 위상 임계값 미만일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭 임계값 및 위상 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역일 수 있다.
상기 식별 정보는 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 상기 기지국으로 전송될 수 있다.
상기 식별 정보는 프레임의 프리앰블에 포함된 SIG(signal) 필드(field)를 통해 상기 기지국으로 전송될 수 있다.
상기 단말의 동작 방법은 상기 데이터 신호 및 상기 재밍 신호를 포함하는 상향링크 전송 신호를 상기 상향링크 채널을 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법을 개시한다. 상기 기지국의 동작 방법은, 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 식별하기 위한 식별 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호를 상향링크 채널을 통해 단말로부터 수신하는 단계; 상기 데이터 신호 및 상기 재밍 신호를 포함하는 상향링크 전송 신호를 상기 상향링크 채널을 통해 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상기 식별 정보에 기초하여 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 주파수 영역 및 상기 제2 주파수 영역을 식별하는 단계; 및 상기 제1 주파수 영역을 통해 수신되는 상기 데이터 신호를 디코딩하는 단계;를 포함한다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 위상 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 진폭 임계값 및 제2 진폭 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 이상이고 상기 제2 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호, 및 상기 제2 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제1 진폭 임계값은 상기 제2 진폭 임계값 미만일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 위상 임계값 및 제2 위상 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 이상이고 상기 제2 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호, 및 상기 제2 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제1 위상 임계값은 상기 제2 위상 임계값 미만일 수 있다.
상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭 임계값 및 위상 임계값을 지시할 수 있다. 상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다. 상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역일 수 있다.
상기 식별 정보는 PUSCH(physical uplink shared channel)를 통해 상기 단말로부터 수신될 수 있다.
상기 식별 정보는 프레임의 프리앰블에 포함된 SIG(signal) 필드(field)를 통해 상기 단말로부터 수신될 수 있다.
상기 제2 주파수 영역을 통해 수신되는 상기 재밍 신호는 디코딩되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말 및 기지국은 상호 간에 공유되는 별도의 보안키 없이, 상호 간의 채널의 진폭 또는 위상에 대한 임계값을 통해 데이터 심볼이 전송되는 서브캐리어 및 재밍 심볼이 전송되는 서브캐리어를 구분할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 사용자 단말 간의 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 심볼이 전송되는 제1 서브캐리어 및 재밍 심볼이 전송되는 제2 서브캐리어, 그리고 제1 서브캐리어 및 제2 서브캐리어를 구분하기 위한 진폭 임계값을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 심볼이 전송되는 제1 서브캐리어 및 재밍 심볼이 전송되는 제2 서브캐리어, 그리고 제1 서브캐리어 및 제2 서브캐리어를 구분하기 위한 위상 임계값을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 수행하는 환경을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 사용자 단말 간의 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 수행하는 환경을 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 복수 개의 사용자 단말들 간의 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은，이동 단말(mobile terminal, MT), 이동 국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 퓨대 가입자국 (portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비 (user equipment, UE) 등을 지징할 수도 있고, 단말, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은, 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B, eNodeB), 접근점 (access point, AP), 무선 접근 국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기 (relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기 (high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국 등을 지칭할 수도 있고, BS, ABS, HR-BS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명은 물리 계층 보안(physical layer security; PHYSEC) 방식을 적용한 데이터 송수신 방법에 관한 것으로, 송신자와 수신자가 보안키를 공유하지 않고, 물리 계층의 무선 채널 특성을 이용하여 보안 통신을 수행할 수 있다. 물리 계층 보안 방식은 송신자와 수신자 사이의 무선 채널 자체가 보안키와 같이 동작할 수 있다. 따라서, 물리 계층 보안 방식은 별도의 보안키가 존재하지 않으므로, 보안키가 유출될 우려도 없다. 우선, 아래의 도 1을 통해 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(100)은 기지국(base station)(110), 사용자 단말(mobile station)(120), 및 도청자(eavesdropper) 단말(130)을 포함할 수 있다.
기지국(110), 사용자 단말(120), 및 도청자 단말(130) 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 여기서, 통신 프로토콜은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, 및 SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜을 포함할 수 있다.
사용자 단말(120)은 채널 h를 통해 기지국(110)으로부터의 신호를 수신할 수 있다. 도청자 단말(130)는 채널 gA를 통해 기지국(110)으로부터의 신호를 수신할 수 있다.
여기서, 채널 h 및 채널 gA는 주파수 선택성(frequency selectivity)이 미리 정해진 임계치 이상인 다중 경로 페이딩(multipath fading) 채널일 수 있다. 또한, 기지국(110), 사용자 단말(120), 및 도청자 단말(130)은 상호간에 미리 정해진 임계 거리 이상 이격될 수 있다. 이에 따라, 채널 h 및 채널 gA는 상호 독립적으로 형성되는 채널일 수 있다. 또한, 채널 h 및 채널 gA 각각의 상관 시간(coherence time)은 미리 정해진 임계 시간을 초과할 수 있다.
기지국(110)은 채널 h를 통해 사용자 단말(120)로 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 등의 다중 부반송파 전송을 기반으로 데이터를 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 사용자 단말(120)은 채널 h를 통해 기지국(110)으로부터 정보를 수신할 수 있다. 이때, 도청자 단말(130)는 채널 gA를 통해 기지국(110)이 단말(120)로 전송하는 정보에 대한 도청 및 감청을 시도할 수 있다.
여기서, 기지국(110), 사용자 단말(120), 및 도청자 단말(130) 각각의 구조는 아래의 도 2를 통해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 도 1의 기지국(110), 사용자 단말(120), 및 도청자 단말(130) 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
여기서, 기지국(110) 및 사용자 단말(120) 간의 신호의 흐름은 아래의 도 3을 통해 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 사용자 단말 간의 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 3을 참고하면, 무선 통신 시스템은 기지국(110) 및 사용자 단말(120)을 포함할 수 있다. 여기서, 기지국(110)은 도 1의 기지국(110)과 동일할 수 있다. 또한, 사용자 단말(120)은 도 1의 사용자 단말(120)과 동일할 수 있다.
파일럿 전송 단계(pilot transmission phase)(S301)에서 사용자 단말(120)은 기지국(110)으로 파일럿 시퀀스(sequence)를 전송할 수 있다. 기지국(110)은 사용자 단말(120)로부터 전송되는 파일럿 시퀀스를 수신할 수 있다. 여기서, 파일럿 시퀀스를 프리앰블(preamble) 시퀀스일 수 있다.
전송 신호 생성 단계(Tx signal generation phase)(S302)에서 기지국(110)은 사용자 단말(120)로부터 수신한 파일럿 시퀀스에 기초하여 사용자 단말(120)로부터 기지국(110)까지의 채널을 추정할 수 있다. 이때, 채널 상호성(channel reciprocity)에 의해, 사용자 단말(120)로부터 기지국(110)까지의 상향링크 채널과 기지국(110)으로부터 사용자 단말(120)까지의 하향링크 채널은 동일한 것으로 가정될 수 있다. 다시 말해, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로부터 수신한 파일럿 시퀀스에 기초하여 기지국(110) 및 사용자 단말(120) 간의 채널을 추정(estimation)을 수행할 수 있다. 여기서, 기지국(110)과 사용자 단말(120) 간의 채널은 도 1의 채널 h와 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 기지국(110)은 채널 h에 대한 채널 추정 정보를 생성할 수 있다.
기지국(110)은 채널 추정 정보에 기초하여 기지국(110) 및 단말(120) 간의 채널 h의 주파수 영역의 진폭(amplitude) 임계값(threshold) 또는 위상(phase) 임계값을 결정할 수 있다.
여기서, 진폭 임계값을 결정하는 과정은 아래의 도 4를 통해 설명한다. 또한, 위상 임계값을 결정하는 과정은 아래의 도 5를 통해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 추정한 채널의 주파수 영역에서 서브캐리어 인덱스에 따른 진폭을 도시한 그래프이다.
도 4를 참고하면, H는 기지국(110) 및 사용자 단말(120) 간의 채널 h를 주파수 영역으로 표현한 함수일 수 있다. 또한, GA는 기지국(110) 및 도청자 단말(130) 간의 채널 gA의 주파수 영역으로 표현한 함수일 수 있다.
예를 들어, 서브캐리어의 개수, 즉, FFT(fast Fourier transform) 크기(size)가 N일 경우, H 및 GA는 아래와 같이 표시될 수 있다.
H = fft(h) = [H(0), H(1), ..., H(N-1)]
GA = fft(gA) = [GA(0), GA(1), ..., GA(N-1)]
도 4는 N=512인 경우를 가정한다.
기지국(110)은 미리 정해진 진폭 임계값 v에 기초하여 데이터 심볼을 전송하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD)를 결정할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 진폭 임계값 v에 기초하여 재밍(jamming) 심볼을 전송하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 아래의 수학식 1을 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00001
여기서, |H(k)|는 서브캐리어 인덱스 k에 대응하는 주파수에서 수신된 신호의 진폭을 의미할 수 있다.
즉, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 주파수 H에서 진폭 임계값 v 이상의 진폭 값을 갖는 서브캐리어 인덱스들의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는주파수 H에서 진폭 임계값 v 미만인 진폭 값을 갖는 서브캐리어 인덱스들의 세트일 수 있다.
기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하는 데이터 트래픽의 양에 기초하여 진폭 임계값 v를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 양이 많은 경우, 진폭 임계값 v을 감소시킴으로써, 데이터 심볼을 전송하는 서브캐리어의 개수를 증가시킬 수 있다. 반면, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하는 데이터 트래픽의 양이 적은 경우, 진폭 임계값 v을 증가시킴으로써, 데이터 심볼을 전송하는 서브캐리어의 개수를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 양에 기초하여 진폭 임계값 v를 0.078로 결정할 수 있다. 따라서, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 값이 0.078 이상인 서브캐리어들을 데이터 심볼들을 삽입하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD)로 결정할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 값이 0.078 미만인 서브캐리어들을 재밍 심볼들을 삽입하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)로 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 값이 0.078 이상인 0번 내지 310번, 및 440번 내지 511번 서브캐리어들을 데이터 심볼들을 삽입하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD)로 결정할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 311번 내지 439번 서브캐리어들을 재밍 심볼들을 삽입하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)로 결정할 수 있다.
또한, 기지국(110)은 위상의 임계값 u에 기초하여 데이터 심볼들을 전송하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 재밍 심볼들을 전송하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다. 위상 임계값을 결정하는 과정은 아래의 도 5를 통해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 추정한 채널의 주파수 영역에서 서브캐리어 인덱스에 따른 위상을 도시한 그래프이다.
도 5를 참고하면, H는 기지국(110) 및 사용자 단말(120) 간의 채널 h를 주파수 영역으로 표현한 함수일 수 있다. 또한, GA는 기지국(110) 및 도청자 단말(130) 간의 채널 gA의 주파수 영역으로 표현한 함수일 수 있다.
예를 들어, 서브캐리어의 개수, 즉, FFT 크기가 N일 경우, H 및 GA는 아래와 같이 표시될 수 있다.
H = fft(h) = [H(0), H(1), ..., H(N-1)]
GA = fft(gA) = [GA(0), GA(1), ..., GA(N-1)]
도 5는 도 4와 동일하게 N=512인 경우를 가정한다.
기지국(110)은 임의의 위상의 임계값 u를 결정할 수 있다. 기지국(110)은 위상의 임계값 u에 기초하여 데이터 심볼을 전송하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 재밍 심볼을 전송하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다. 여기서, 위상의 임계값 u는 -π 내지 π 사이의 하나의 실수로 표현될 수 있다.
예를 들어, 기지국(110)은 아래의 수학식 2를 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00002
여기서, Re(H(k))는 서브캐리어 인덱스 k에 대응하는 주파수 스펙트럼 H의 실수(real number) 값을 의미할 수 있다. 또한, Im(H(k))는 서브캐리어 인덱스 k에 대응하는 주파수 H의 허수(imaginary number) 값을 의미할 수 있다.
즉,
Figure 112018093359787-pat00003
는 채널 h의 주파수 영역 H에서 서브캐리어 인덱스 k를 통해 수신되는 신호의의 위상 값을 의미할 수 있다.
즉, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 위상 임계값 u 이상의 위상 값을 갖는 서브캐리어 인덱스들의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 위상 임계값 u 미만인 위상 값을 갖는 서브캐리어 인덱스들의 세트일 수 있다.
기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하는 데이터 트래픽의 양에 기초하여 위상 임계값 u를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 양이 많은 경우, 위상 임계값 u을 감소시킴으로써, 데이터 심볼을 전송하는 서브캐리어의 개수를 증가시킬 수 있다. 반면, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하는 데이터 트래픽의 양이 적은 경우, 위상 임계값 u를 증가시킴으로써, 데이터 심볼을 전송하는 서브캐리어의 개수를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 양에 기초하여 위상 임계값 u를 -2.1로 결정할 수 있다. 따라서, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 위상 값이 -2.1 이상인 서브캐리어들을 데이터 심볼들을 삽입하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD)로 결정할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 위상 값이 -2.1 미만인 서브캐리어들을 재밍 심볼들을 삽입하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)로 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 0번 내지 295번, 및 437번 내지 511번 서브캐리어들을 데이터 심볼들을 삽입하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD)로 결정할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 채널 h의 주파수 영역 H에서 295번 내지 436번 서브캐리어들을 재밍 심볼들을 삽입하기 위한 제2 서브캐리어 세트(Sj)로 결정할 수 있다.
위상 임계값에 따른 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)의 범위는 다양할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 아래의 수학식 3을 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00004
수학식 3을 참고하면, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 위상 임계값 u 이하의 위상 값을 갖는 서브캐리어 인덱스들의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 위상 임계값 u를 초과하는 위상 값을 갖는 서브캐리어 인덱스들의 세트일 수 있다.
기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하는 데이터 트래픽의 양에 기초하여 복수 개의 임계값을 설정할 수 있다. 기지국(110)은 사용자 단말(120)로 전송하는 데이터 트래픽의 양에 따라 복수 개의 임계값을 설정함으로써, 데이터 심볼을 전송하기 위한 제1 서브캐리어 세트(SD)의 크기를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 복수 개의 위상 임계값들을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 아래의 수학식 4과 같이 제1 위상 임계값 u1 및 제2 위상 임계값 u2를 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00005
여기서, 제1 위상 임계값 u1은 제2 위상 임계값 u2를 초과할 수 있다.
수학식 4를 참고하면, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 제1 위상 임계값 u1 이하이고 제2 위상 임계값 u2 이상의 위상 값을 갖는 서브캐리어 들의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 제2 위상 임계값 u2미만인 서브캐리어, 그리고 제1 위상 임계값 u1을 초과하는 위상 값을 갖는 서브캐리어의 세트일 수 있다.
또는, 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 아래의 수학식 5를 통해 결정될 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00006
여기서, 제1 위상 임계값 u1은 제2 위상 임계값 u2를 초과할 수 있다.
수학식 5를 참고하면, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 주파수 스펙트럼 H에서 제2 위상 임계값 u2 이하인 서브캐리어, 그리고 제1 위상 임계값 u1 이상인 위상 값을 갖는 서브캐리어의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 주파수 스펙트럼 H에서 제1 위상 임계값 u1 미만이고 제2 위상 임계값 u2을 초과하는 위상 값을 갖는 서브캐리어 들의 세트일 수 있다.
또한, 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 진폭 임계값 v 및 위상 임계값 u에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 아래의 수학식 6을 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정할 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00007
수학식 6을 참고하면, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 임계값 v 이상인 진폭 값을 갖고 위상 임계값 u 이상인 위상 값을 갖는 서브캐리어들의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 임계값 v 미만인 진폭 값을 갖고 위상 임계값 u 미만인 위상 값을 갖는 서브캐리어들의 세트일 수 있다.
또는, 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 아래의 수학식 7을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112018093359787-pat00008
수학식 7을 참고하면, 제1 서브캐리어 세트(SD)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 임계값 v 이상인 진폭 값을 갖고 위상 임계값 u 이하인 위상 값을 갖는 서브캐리어들의 세트일 수 있다. 또한, 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 진폭 임계값 v 미만인 진폭 값을 갖고 위상 임계값 u를 초과하는 위상 값을 갖는 서브캐리어들의 세트일 수 있다.
제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)는 채널 h의 주파수 영역 H에서 복수 개의 진폭 임계값 및 복수 개의 위상 임계값을 통해 결정될 수 있다. 상술한 방법 이외에 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 결정하는 방법은 다양할 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 기지국(110)은 데이터 심볼들 및 재밍 심볼들을 포함하는 하향링크 전송 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 데이터 심볼들을 PSK(Phase Shift Keying) 방식 또는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 부호화(encoding)하여 제1 서브캐리어 세트(SD)에 포함되는 서브캐리어들에 삽입할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 재밍 심볼들을 랜덤(random) 비트들로부터 PSK 방식 또는 QAM 방식으로 부호화하여 제2 서브캐리어 세트(Sj)에 포함되는 서브캐리어들에 삽입할 수 있다. 기지국(110)은 데이터 심볼들 및 재밍 심볼들에 대하여 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 변조(modulation)를 통해 OFDM 심볼들을 생성할 수 있다. 이때, 기지국(110)은 OFDM 심볼들에 IFFT(Inverse Fast Fourier transform)을 수행할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 IFFT가 수행된 OFDM 심볼들에 CP(cyclic prefix)를 추가할 수 있다.
데이터 전송 단계(data transmission phase)(S303)에서 기지국(110)은 진폭 임계값 v 및 위상 임계값 u 중 적어도 하나의 임계값을 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 기지국(110)은 적어도 하나의 임계값을 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 이때, 도청자 단말(130)은 기지국(110)으로부터 적어도 하나의 임계값을 도청할 수 있다. 여기서, 도청자 단말(130)은 도 1의 도청자 단말(130)과 동일 또는 유사할 수 있다. 그러나, 도청자 단말(130)은 채널 h의 주파수 스펙트럼 H와 채널 gA의 주파수 스펙트럼 GA이 정확히 일치하지 않는 이상, 적어도 하나의 임계값을 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 정확히 구분할 수 없다.
특히, 도청자 단말(130)은 주파수 스펙트럼 H에서 선택적으로 페이딩을 일으키는 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)이 증가하는 경우, 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 더욱 구분할 수 없다.
또한, 도청자 단말(130)은 경로 손실(path loss) 또는 대규모(large scale) 페이딩으로 인해 주파수 스펙트럼 H와 주파수 스펙트럼 GA 사이의 채널 전력 이득(channel power gain)의 차이가 증가할 수록, 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 더욱 구분할 수 없다.
특히, 도 4의 경우, 주파수 스펙트럼 GA의 모든 서브캐리어들의 진폭은 진폭 임계값 0.078 미만이므로, 도청자 단말(130)은 진폭 임계값 v를 도청하더라도, 주파수 스펙트럼 GA의 서브캐리어들을 통해 데이터 심볼이 전송되지 않는다고 판단할 수 있다.
또한, 도 5의 경우, 도청자 단말(130)은 위상 임계값 u를 도청할 경우, 위상 임계값 u에 기초하여 채널 gA의 주파수 영역 GA에서 0번 내지 120번, 및 480번 내지 511번 서브캐리어들의 심볼들을 재밍 심볼이라고 판단할 수 있다. 또한, 도청자 단말(130)은 위상 임계값 u에 기초하여 채널 gA의 주파수 영역 GA에서 121번 내지 479번 서브캐리어들의 심볼들을 데이터 심볼이라고 판단할 수 있다.
따라서, 기지국(110)은 사용자 단말(120)과 공유되는 별도의 보안키 없이, 적어도 하나의 숫자로 표시되는 임계값을 사용자 단말(120)로 전송함으로써, 물리계층에서의 보안을 획득할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 임계값은 기존 규격에 정의되지 않은 별도의 신호 또는 채널을 필요로하지 않는다.
여기서, 적어도 하나의 임계값에 대한 전송 방법은 무선 통신 시스템에 따라 상이할 수 있다.
예를 들어, 무선 통신 시스템은 무선 근거리 통신망(Local Area Network)일 수 있다. 여기서, 근거리 통신 망은 와이파이(wireless fidelity; Wi-Fi)일 수 있다. 또한, 기지국(110)은 무선 근거리 통신망의 액세스 포인트(access point; AP)일 수 있다. 기지국(110)은 적어도 하나의 임계값을 프레임의 프리앰블에 포함된 SIG(signal) 필드(field)를 통해 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 여기서, SIG 필드는 HE-SIG(high efficiency signal) 필드, VHT-SIG(very high throughput signal) 필드 또는 L-SIG(legacy signal) 필드일 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템은 이동 통신 망일 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템은 LTE(long term evolution) 또는 NR(new radio) 시스템일 수 있다. 적어도 하나의 임계값을 PDCCH(physical downlink control channel)의 DCI(donwlink control information)의 예비(reserved) 비트를 통해 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다.
기지국(110)은 데이터 심볼 및 재밍 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들을 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 기지국(110)은 무선 근거리 통신망의 액세스 포인트일 경우, OFDM 심볼들을 프레임의 데이터 필드를 통해 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 또한, 기지국(110)은 LTE 시스템의 기지국일 경우, PDSCH(physical downlink shared channel)을 통해 OFDM 심볼들을 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다.
기지국(110)은 재밍 심볼 및 데이터 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들, 및 적어도 하나의 임계값을 포함하는 신호를 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 사용자 단말(120)은 재밍 심볼 및 데이터 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들, 및 적어도 하나의 임계값을 포함하는 신호를 기지국(110)으로부터 수신할 수 있다.
수신 신호 복원 단계(Rx signal recovery phase)(S304)에서 사용자 단말(120)은 기지국(110)으로부터 수신된 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(120)은 기지국(110)으로부터 수신된 신호에 기초하여 기지국(110)과의 동기화를 수행할 수 있다. 또한, 사용자 단말(120)은 기지국(110)으로부터 수신된 신호에 기초하여 기지국(110)과 사용자 단말(120) 간의 채널을 추정할 수 있다. 여기서, 기지국(110)과 사용자 단말(120) 간의 채널은 도 1의 채널 h와 동일 또는 유사할 수 있다.
사용자 단말(120)은 기지국(110)으로부터 수신된 신호로부터 임계값을 획득할 수 있다. 여기서, 임계값은 도 4 및 도 5의 진폭 임계값 및 위상 임계값 중 적어도 하나의 임계값일 수 있다.
사용자 단말(120)은 획득한 임계값에 기초하여 기지국(110)으로부터 채널 h를 통해 수신되는 신호에 포함되는 OFDM 심볼들 중 데이터 심볼이 전송되는 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 재밍 심볼이 전송되는 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 추정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(120)은 획득한 임계값에 기초하여 수학식 1 내지 7 중 하나를 통해 제1 서브캐리어 세트(SD) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj)를 추정할 수 있다.
사용자 단말(120)은 기지국(110)으로부터 수신된 OFDM 심볼을 복조(demodulation)할 수 있다. 사용자 단말(120)은 복조된 OFDM 심볼들 중 추정된 제1 서브캐리어 세트(SD)를 통해 전송된 데이터 심볼들을 복호(decoding)할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 IFD(in-band full-duplex) 방식으로 동작할 수 있다. IFD 방식은 아래의 도 6을 통해 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 수행하는 환경을 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 무선 통신 시스템(600)은 기지국(610), 사용자 단말(620), 및 도청자 단말(630)을 포함할 수 있다. 여기서, 기지국(610), 사용자 단말(620), 및 도청자 단말(630) 각각의 구조는 도 2의 통신 노드(200)의 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
무선 통신 시스템(600)은 IFD 방식으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 기지국(610) 및 사용자 단말(620)은 채널 h를 동시에 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 채널 h는 기지국(610) 및 사용자 단말(620) 간의 채널을 의미할 수 있다.
즉, 기지국(610)은 채널 h를 통해 사용자 단말(620)로 제1 신호를 전송하는 동시에, 사용자 단말(620)로부터 제2 신호를 수신할 수 있다. 또한, 사용자 단말(620)은 채널 h를 통해 기지국(610)로 제2 신호를 전송하는 동시에, 기지국(610)으로부터 제1 신호를 수신할 수 있다.
도청자 단말(630)은 기지국(610)이 사용자 단말(620)로 전송하는 제1 신호를 채널 gA를 통해 수신할 수 있다. 여기서, 채널 gA는 기지국(610) 및 도청자 단말(630) 간의 채널을 의미할 수 있다.
또한, 도청자 단말(630)은 사용자 단말(620)이 기지국(610)으로 전송하는 제2 신호를 채널 gB를 통해 수신할 수 있다. 여기서, 채널 gB는 사용자 단말(620) 및 도청자 단말(630) 간의 채널을 의미할 수 있다.
여기서, 채널 h, 채널 gA, 및 채널 gB는 주파수 선택성이 미리 정해진 임계치 이상인 다중 경로 페이딩 채널일 수 있다. 또한, 기지국(610), 사용자 단말(620), 및 도청자 단말(630)은 상호간에 미리 정해진 임계 거리 이상 이격될 수 있다. 이에 따라, 채널 h, 채널 gA, 채널 gB는 상호 독립적으로 형성되는 채널일 수 있다. 또한, 채널 h, 채널 gA, 채널 gB 각각의 상관 시간은 미리 정해진 임계 시간을 초과할 수 있다.
채널 h의 주파수 영역은 H로 표시될 수 있다. 또한, 채널 gA의 주파수 영역은 GA로 표시될 수 있다. 또한, 채널 gB의 주파수 영역은 GB로 표시될 수 있다.
예를 들어, 서브캐리어의 개수, 즉, FFT 크기가 N일 경우, H, GA, 및 GB는 아래와 같이 표시될 수 있다.
H = fft(h) = [H(0), H(1), ..., H(N-1)]
GA = fft(gA) = [GA(0), GA(1), ..., GA(N-1)]
GB = fft(gB) = [GB(0), GB(1), ..., GB(N-1)]
IFD 방식으로 동작하는 기지국(610) 및 사용자 단말(620) 간의 신호의 흐름은 아래의 도 7을 통해 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 단말 간의 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 7을 참고하면, 무선 통신 시스템은 기지국(610) 및 사용자 단말(620)을 포함할 수 있다. 여기서, 기지국(610)은 도 6의 기지국(610)과 동일할 수 있다. 또한, 사용자 단말(620)은 도 6의 사용자 단말(620)과 동일할 수 있다.
파일럿 전송 단계(pilot transmission phase)(S701)에서 기지국(610)은 사용자 단말(620)로 제1 파일럿 시퀀스를 전송할 수 있다. 이와 동시에, 기지국(610)은 사용자 단말(620)로부터 제2 파일럿 시퀀스를 수신할 수 있다.
또한, 사용자 단말(620)은 기지국(610)으로 제2 파일럿 시퀀스를 전송할 수 있다. 이와 동시에, 사용자 단말(620)은 기지국(610)으로부터 제1 파일럿 시퀀스를 수신할 수 있다. 여기서, 파일럿 시퀀스를 프리앰블 시퀀스일 수 있다.
전송 신호 생성 단계(Tx signal generation phase)(S702)에서 기지국(610)은 데이터 심볼들 및 재밍 심볼들을 포함하는 하향링크 전송 신호를 생성할 수 있다. 전송 신호 생성 단계(S702)는 도 3의 전송 신호 생성 단계(302)와 동일 또는 유사할 수 있다.
전송 신호 생성 단계(Tx signal generation phase)(S703)에서 단말(620)은 기지국(610)으로부터 수신한 제1 파일럿 시퀀스에 기초하여 기지국(610)과 사용자 단말(620)간의 채널 h를 추정할 수 있다.
사용자 단말(620)은 채널 추정 정보에 기초하여 기지국(610) 및 사용자 단말(620) 간의 채널 h의 주파수 영역 H의 진폭 임계값 또는 위상 임계값을 결정할 수 있다.
여기서, 진폭 임계값을 결정하는 과정은 도 4를 통한 설명과 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 위상 임계값을 결정하는 과정은 도 5를 통한 설명과 동일 또는 유사할 수 있다.
사용자 단말(620)은 적어도 하나의 임계값, 데이터 심볼들 및 재밍 심볼들을 포함하는 하향링크 전송 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(620)은 데이터 심볼들을 PSK 방식 또는 QAM 방식으로 부호화하여 제1 서브캐리어 세트(SD.M)에 포함되는 서브캐리어들에 삽입할 수 있다. 또한, 사용자 단말(620)은 재밍 심볼들을 랜덤 비트들로부터 PSK 방식 또는 QAM 방식으로 부호화하여 제2 서브캐리어 세트(Sj,M)에 포함되는 서브캐리어들에 삽입할 수 있다. 사용자 단말(620)은 데이터 심볼들 및 재밍 심볼들에 대하여 OFDM 변조를 통해 OFDM 심볼들을 생성할 수 있다. 이때, 사용자 단말(620)은 OFDM 심볼들에 IFFT을 수행할 수 있다. 또한, 사용자 단말(620)은 IFFT가 수행된 OFDM 심볼들에 CP를 추가할 수 있다.
데이터 전송 단계(data transmission phase)(S703)에서 기지국(610)은 적어도 하나의 임계값 및 OFDM 심볼들을 포함하는 하향링크 전송 신호를 사용자 단말(620)로 전송할 수 있다. 데이터 전송 단계(S703)는 도 3의 데이터 전송 단계(S303)와 동일 또는 유사할 수 있다.
데이터 전송 단계(S703)에서 사용자 단말(620)은 진폭 임계값 v 및 위상 임계값 u 중 적어도 하나의 임계값, 그리고 OFDM 심볼들을 포함하는 상향링크 전송 신호를 기지국(610)으로 전송할 수 있다. 여기서, 상향링크 전송 신호를 전송 방법은 무선 통신 시스템에 따라 상이할 수 있다.
예를 들어, 무선 통신 시스템은 무선 근거리 통신망일 수 있다. 여기서, 근거리 통신 망은 와이파이일 수 있다. 이때, 기지국(610)은 무선 근거리 통신망의 액세스 포인트일 수 있다. 사용자 단말(620)은 적어도 하나의 임계값을 프레임의 프리앰블에 포함된 SIG 필드를 통해 사용자 단말(620)로 전송할 수 있다. 여기서, SIG 필드는 HE-SIG 필드, VHT-SIG 필드 또는 L-SIG 필드일 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템은 이동 통신 망일 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템은 LTE 또는 NR 시스템일 수 있다. 적어도 하나의 임계값을 포함하는 메시지를 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 기지국(610)으로 전송할 수 있다.
사용자 단말(620)은 OFDM 심볼들 및 적어도 하나의 임계값을 포함하는 상향링크 전송 신호를 기지국(610)으로 전송할 수 있다. 기지국(610)은 사용자 단말(620)로부터 OFDM 심볼들 및 적어도 하나의 임계값을 포함하는 상향링크 전송 신호를 수신할 수 있다.
수신 신호 복원 단계(Rx signal recovery phase)(S705)에서 기지국(610)은 사용자 단말(620)로부터 수신된 상향링크 전송 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, 기지국(610)은 사용자 단말(620)로부터 수신된 상향링크 전송 신호에 기초하여 사용자 단말(620)과의 동기화를 수행할 수 있다. 또한, 기지국(610)은 사용자 단말(120)로부터 수신된 상향링크 전송 신호에 기초하여 사용자 단말(620)과 기지국(610) 간의 채널을 추정할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(620)과 기지국(610) 간의 채널은 도 6의 채널 h와 동일 또는 유사할 수 있다.
기지국(610)은 사용자 단말(620)로부터 수신된 상향링크 전송 신호로부터 임계값을 획득할 수 있다. 여기서, 임계값은 도 4 및 도 5의 진폭 임계값 및 위상 임계값 중 적어도 하나의 임계값일 수 있다.
기지국(610)은 획득한 임계값에 기초하여 사용자 단말(620)로부터 채널 h를 통해 수신되는 상향링크 전송 신호에 포함되는 OFDM 심볼들 중 데이터 심볼이 전송되는 제1 서브캐리어 세트(SD.M) 및 재밍 심볼이 전송되는 제2 서브캐리어 세트(Sj,M)를 추정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(610)은 획득한 임계값에 기초하여 수학식 1 내지 7 중 하나를 통해 제1 서브캐리어 세트(SD,M) 및 제2 서브캐리어 세트(Sj,M)를 추정할 수 있다.
기지국(610)은 사용자 단말(620)로부터 수신된 OFDM 심볼을 복조할 수 있다. 기지국(610)은 복조된 OFDM 심볼들 중 추정된 제1 서브캐리어 세트(SD,M)를 통해 전송된 데이터 심볼들을 복호할 수 있다.
수신 신호 복원 단계(Rx signal recovery phase)(S706)에서 사용자 단말(620)은 기지국(610)으로부터 수신된 하향링크 전송 신호를 처리할 수 있다. 수신 신호 복원 단계(S703)에서 사용자 단말(620)의 동작은 도 3의 수신 신호 복원 단계(S303)에서 사용자 단말(120)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
기지국(610)의 하나의 사용자 단말(620)이 아닌 복수 개의 사용자 단말들과 신호를 송수신할 수 있다. 기지국(610)이 복수개의 사용자 단말들과 신호를 송수신하는 환경은 아래의 도 8을 통해 설명한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 물리 계층 보안 통신을 수행하는 환경을 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 무선 통신 시스템(800)은 기지국(810), 제1 사용자 단말(820), 제2 사용자 단말(830), 및 도청자 단말(840)을 포함할 수 있다. 여기서, 기지국(810), 제1 사용자 단말(820), 제2 사용자 단말(830), 및 도청자 단말(840) 각각의 구조는 도 2의 통신 노드(200)의 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
무선 통신 시스템(800)은 IFD 방식으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 기지국(810)은 하향링크 채널 hD를 통해 제1 사용자 단말(820)로 하향링크 신호를 전송할 수 있다. 이와 동시에, 기지국(810)은 제2 사용자 단말(830)로부터 상향링크 채널 hU를 통해 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제1 사용자 단말(820)은 DL(downlink) 단말이라 지칭될 수 있다. 제2 사용자 단말(830)은 UL(uplink) 단말이라 지칭될 수 있다.
도청자 단말(840)는 기지국(810)이 제1 사용자 단말(820)로 전송하는 하향링크 신호를 채널 gA를 통해 수신할 수 있다. 여기서, 채널 gA는 기지국(810) 및 도청자 단말(840) 간의 채널을 의미할 수 있다.
또한, 도청자 단말(840)는 제2 사용자 단말(830)이 기지국(810)으로 전송하는 상향링크 신호를 채널 gB를 통해 수신할 수 있다. 여기서, 채널 gB는 제2 사용자 단말(830) 및 도청자 단말(840) 간의 채널을 의미할 수 있다.
여기서, 채널 hD, 채널 hU, 채널 gA, 및 채널 gB는 주파수 선택성이 미리 정해진 임계치 이상인 다중 경로 페이딩 채널일 수 있다. 또한, 기지국(810), 제1 사용자 단말(820), 제2 사용자 단말(830), 및 도청자 단말(840)은 상호간에 미리 정해진 임계 거리 이상 이격될 수 있다. 이에 따라, 채널 hD, 채널 hU, 채널 gA, 및 채널 gB는 상호 독립적으로 형성되는 채널일 수 있다. 또한, 채널 hD, 채널 hU, 채널 gA, 채널 gB 각각의 상관 시간은 미리 정해진 임계 시간을 초과할 수 있다.
채널 hD의 주파수 영역은 HD로 표시될 수 있다. 채널 hU의 주파수 영역은 HU로 표시될 수 있다. 채널 gA의 주파수 영역은 GA로 표시될 수 있다. 채널 gB의 주파수 영역은 GB로 표시될 수 있다.
예를 들어, 서브캐리어의 개수, 즉, FFT 크기가 N일 경우, H, GA, 및 GB는 아래와 같이 표시될 수 있다.
HD = fft(h) = [HD(0), HD(1), ..., HD(N-1)]
HU = fft(h) = [HU(0), HU(1), ..., HU(N-1)]
GA = fft(gA) = [GA(0), GA(1), ..., GA(N-1)]
GB = fft(gB) = [GB(0), GB(1), ..., GB(N-1)]
기지국(810), 제1 사용자 단말(820), 및 제2 사용자 단말(830) 간의 신호의 흐름은 아래의 도 9를 통해 설명한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 복수 개의 사용자 단말 간들의 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 9를 참고하면, 무선 통신 시스템은 기지국(810), 제1 사용자 단말(820), 및 제2 사용자 단말(830)을 포함할 수 있다. 여기서, 기지국(810)은 도 8의 기지국(810)과 동일할 수 있다. 제1 사용자 단말(820)은 도 8의 사용자 단말(820)과 동일할 수 있다. 또한, 제2 사용자 단말(830)은 도 8의 제2 사용자 단말(830)과 동일할 수 있다.
파일럿 전송 단계(S901)에서 제1 사용자 단말(820)은 기지국(810)으로 제1 파일럿 시퀀스를 전송할 수 있다. 기지국(810)은 제1 사용자 단말(820)로부터 제1 파일럿 시퀀스를 수신할 수 있다. 이와 동시에, 기지국(810)은 제2 사용자 단말(830)로 제2 파일럿 시퀀스를 전송할 수 있다.
전송 신호 생성 단계(S902)에서 기지국(810)은 하향링크 전송 신호를 생성할 수 있다. 전송 신호 생성 단계(S902)에서 기지국(810)의 동작은 도 7의 전송 신호 생성 단계(S702)에서 기지국(610)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
전송 신호 생성 단계(S903)에서 제2 사용자 단말(830)은 상향링크 전송 신호를 생성할 수 있다. 전송 신호 생성 단계(S903)에서 제2 사용자 단말(830)의 동작은 도 7의 전송 신호 생성 단계(S703)에서 사용자 단말(620)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
데이터 전송 단계(S904)에서 기지국(810)은 제1 사용자 단말(820)로 하향링크 전송 신호를 전송할 수 있다. 이와 동시에, 기지국(810)은 제2 사용자 단말(820)로부터 상향링크 전송 신호를 수신할 수 있다.
데이터 전송 단계(S904)에서 기지국(810)에 의해 전송되는 하향링크 전송 신호는 도 7의 데이터 전송 단계(S704)에서 기지국(610)에 의해 전송되는 하향링크 전송 신호와 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 데이터 전송 단계(S904)에서 제2 사용자 단말(830)에 의해 전송되는 상향링크 전송 신호는 도 7의 데이터 전송 단계(S704)에서 사용자 단말(620)에 의해 전송되는 상향링크 전송 신호와 동일 또는 유사할 수 있다.
수신 신호 복원 단계(S905)에서 제1 사용자 단말(820)은 기지국(810)으로부터 수신된 하향링크 전송 신호를 처리할 수 있다. 수신 신호 복원 단계(S905)에서 제1 사용자 단말(820)의 동작은 도 7의 수신 신호 복원 단계(S706)에서 사용자 단말(620)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
수신 신호 복원 단계(S906)에서 기지국(810)은 제2 사용자 단말(830)로부터 수신된 상향링크 전송 신호를 처리할 수 있다. 수신 신호 복원 단계(S906)에서 기지국(810)의 동작은 도 7의 수신 신호 복원 단계(S705)에서 기지국(610)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    기지국으로부터 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 수신하는 단계;
    상기 프리앰블 시퀀스에 기초하여 상기 단말 및 상기 기지국 간의 상향링크 채널을 추정하는 단계;
    상기 상향링크 채널을 추정한 결과에 기초하여 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 데이터 신호를 전송하기 위한 제1 주파수 영역 및 재밍(jamming) 신호를 전송하기 위한 제2 주파수 영역을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 영역 및 상기 제2 주파수 영역을 식별하기 위한 식별 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 식별정보는 진폭 임계값 또는 위상 임계값 중 적어도 하나를 지시하는,
    단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭(amplitude) 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역인, 단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 위상(phase) 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역인, 단말의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 진폭 임계값 및 제2 진폭 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 이상이고 상기 제2 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호, 및 상기 제2 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제1 진폭 임계값은 상기 제2 진폭 임계값 미만인, 단말의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 위상 임계값 및 제2 위상 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 이상이고 상기 제2 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호, 및 상기 제2 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제1 위상 임계값은 상기 제2 위상 임계값 미만인, 단말의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭 임계값 및 위상 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 전송되는 주파수 영역인, 단말의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 상기 기지국으로 전송되는, 단말의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별 정보는 프레임의 프리앰블에 포함된 SIG(signal) 필드(field)를 통해 상기 기지국으로 전송되는, 단말의 동작 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 신호 및 상기 재밍 신호를 포함하는 상향링크 전송 신호를 상기 상향링크 채널을 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 식별하기 위한 식별 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호를 상향링크 채널을 통해 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 데이터 신호 및 상기 재밍 신호를 포함하는 상향링크 전송 신호를 상기 상향링크 채널을 통해 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 상향링크 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 주파수 영역 및 상기 제2 주파수 영역을 식별하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 영역을 통해 수신되는 상기 데이터 신호를 디코딩하는 단계;를 포함하고,
    상기 식별정보는 진폭 임계값 또는 위상 임계값 중 적어도 하나를 지시하는,
    기지국의 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역인, 기지국의 동작 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 위상 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역인, 기지국의 동작 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 진폭 임계값 및 제2 진폭 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 이상이고 상기 제2 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖는 신호, 및 상기 제2 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제1 진폭 임계값은 상기 제2 진폭 임계값 미만인, 기지국의 동작 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 제1 위상 임계값 및 제2 위상 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 이상이고 상기 제2 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 제1 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호, 및 상기 제2 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제1 위상 임계값은 상기 제2 위상 임계값 미만인, 기지국의 동작 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 데이터 신호가 전송되는 제1 주파수 영역 및 상기 재밍 신호가 전송되는 제2 주파수 영역을 구분하기 위한 진폭 임계값 및 위상 임계값을 지시하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 이상의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 이상의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역이고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 채널의 전체 주파수 영역 중에서 상기 진폭 임계값 미만의 진폭을 갖고 상기 위상 임계값 미만의 위상을 갖는 신호가 수신되는 주파수 영역인, 기지국의 동작 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 PUSCH(physical uplink shared channel)를 통해 상기 단말로부터 수신되는, 기지국의 동작 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 프레임의 프리앰블에 포함된 SIG(signal) 필드(field)를 통해 상기 단말로부터 수신되는, 기지국의 동작 방법.
  18. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 주파수 영역을 통해 수신되는 상기 재밍 신호는 디코딩되지 않는, 기지국의 동작 방법.
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