KR20050066283A - Ｏｆｄｍａ 시스템의 캐리어 역할당 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 장치에서 캐리어 할당 발생부는 기지국으로부터 수신받은 기지국 식별자와 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당하고, 할당된 캐리어 제1 인덱스값 생성 및 저장한다. 그리고 캐리어 역할당부는 기지국으로부터 수신된 데이터의 고속 푸리에 변환된 신호로부터의 출력값과 상기 출력값에 해당하는 제2 인덱스값을 저장한다. 그리고 캐리어 역할당부는 상기 고속 푸리에 변환이 완료되면 상기 제2 인덱스값에 해당하는 제1 인덱스값을 캐리어 할당 발생부로부터 순차적으로 읽어와 상기 출력값에 대한 캐리어 역할당을 수행한다.
이와 같이 하면, 기지국 식별자와 채널 번호에 의해 변화되는 캐리어 역할당 방법을 적응적으로 구현할 수 있다.

Description

ＯＦＤＭＡ 시스템의 캐리어 역할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CARRIER ALLOCATION OF AN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}
본 발명은 OFDMA 시스템에서 캐리어 역할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
고속의 신뢰성과 대용량 서비스가 가능한 무선 광대역 멀티미디어 시스템의 구현을 위해, 주로 수 GHz에서 수 십 GHz에 이르는 밀리미터파 대역의 시 분할 다중 접속 무선 채널에서 높은 전송률로 신호를 보낼 수 있는 OFDM 전송방식이 각광을 받고 있다.
OFDM은 송신할 데이터를 역고속 푸리에 변환하여 사용 대역폭을 여러 개의 서브캐리어(subcarrier;부반송파)로 나누어 송신하고, 상기 송신된 다수의 서브캐리어는 OFDM 수신장치에서 고속 푸리에 변환되어 원래의 데이터로 변환하여 처리하는 주파수 다중 방식으로, 서브캐리어 주파수 사이에 특정한 직교 조건을 부여하여 스펙트럼의 중첩에도 불구하고 수신장치에서 각각의 서브캐리어를 분리할 수 있도록 한 주파수 다중 통신 방식을 말한다.
일반적으로 OFDMA 시스템에서 성능향상을 위하여 송신장치에서는 캐리어 할당을 수행한 다음 역고속 푸리에 변환하여 무선 채널을 통해 송신 데이터를 수신장치로 전송한다. 따라서 OFDMA 시스템의 수신장치에서는 무선 채널을 통해 송신장치로부터 수신한 송신 데이터를 고속 푸리에 변환한 다음, 캐리어 역할당을 수행하여 데이터를 복원한다.
종래 OFDMA 시스템에서는 룩업테이블(LUT;Look Up Table) 방식을 이용하여 채널 역할당을 수행한다.
도 1은 종래 OFDMA 시스템에서 룩업테이블을 이용한 캐리어 할당/역할당 방법에 따른 송수신장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 1에서 보면, 캐리어할당장치(20)는 캐리어할당 발생부(22)에 의해 기지국 식별자 및 채널 할당 번호를 입력받아 캐리어를 할당하고 캐리어 할당부(24)를 통해 할당된 캐리어에 데이터를 삽입한다. 그러면 OFDMA 시스템의 송신 장치(10)는 캐리어할당장치(20)에 의해서 할당된 캐리어를 ITTF(Inverse Fast Fourier Transform)부(30)에 의해 역고속푸리에 변환하여 무선 채널을 통해 수신장치(40)로 데이터를 송신한다.
수신장치(40)는 송신장치(10)로부터 데이터를 수신하면, FFT(Fast Fourier Transform)부(50)에 의해 고속 푸리에 변환한 후 캐리어 역할당 장치(60)에서 캐리어 역할당을 수행한 후 데이터를 수신한다.
캐리어 역할당 장치(60)는 캐리어 역할당부(62) 및 캐리어 역할당 룩업 테이블 작성부(64)를 포함한다.
캐리어 역할당 룩업 테이블 작성부(64)는 송신장치(10)로부터 다른 무선채널을 통해 수신한 기지국식별자 및 채널 할당 번호에 기초하여 모든 가능한 경우의 수를 고려하여 캐리어 할당에 따른 매핑테이블을 작성한다.
캐리어 역할당부(62)는 매핑 테이블에 의해 각 캐리어를 역할당하여 각 캐리어의 인덱스를 순차적으로 복원한다.
그러나 이와 같은 종래의 캐리어 역할당 방법은 모든 기지국 식별자와 채널 할당 번호에 따른 룩업테이블을 작성하는 것이 매우 어렵기 때문에 기지국 식별자의 변화 및 채널 할당 번호에 따른 적응성이 저하되고 하드웨어 구현이 복잡해지고 사이즈가 증가된다. 또한, 캐리어 할당 방법이 채널번호(Channel Number)와 기지국 식별자(BS_ID)에 따라서도 변하기 때문에 캐리어 할당 방법에 따른 캐리어 역할당 벙법 구현이 매우 복잡한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 OFDMA 시스템에서 송신 장치의 캐리어 할당 방법 변화에 따른 수신장치의 캐리어 역할당 방법의 적응성을 향상시키고 실제 수신장치의 사이즈를 줄일 수 있는 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Acess) 시스템의 기지국으로부터 송신되어 수신장치로부터 수신되는 데이터에 할당된 캐리어를 역할당하는 장치가 제공된다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 장치는, 상기 기지국으로부터 수신받은 기지국 식별자와 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당하고, 할당된 캐리어 제1 인덱스값 생성 및 저장하는 캐리어 할당 발생부; 및 상기 수신된 데이터의 고속 푸리에 변환된 신호로부터의 출력값과 상기 출력값에 해당하는 제2 인덱스값을 저장하고, 상기 고속 푸리에 변환이 완료되면 상기 제2 인덱스값에 해당하는 상기 캐리어 할당 발생부에 저장된 제1 인덱스값에 기초하여 상기 출력값에 대한 캐리어 역할당을 수행하는 캐리어 역할당부를 포함한다.
그리고 상기 캐리어 역할당부는, 상기 출력값 및 상기 출력값에 해당하는 제2 인덱스값을 저장하는 제1 메모리를 포함하고, 상기 캐리어 할당 발생부는, 상기 기지국 식별자 및 채널 할당 번호를 저장하는 제2 메모리; 및 상기 제2 인덱스값을 저장하는 제3 메모리를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Acess) 시스템의 기지국으로부터 송신되어 수신장치로부터 수신되는 데이터에 할당된 캐리어를 역할당하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 하나의 특징에 따른 OFDMA 시스템에서 캐리어 역할당 방법은 a) 상기 송신 데이터를 고속 푸리에 변환하여 출력하는 단계; b) 상기 기지국으로부터 수신된 기지국 식별자와 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어 할당에 따른 캐리어 인덱스값을 생성하는 단계; 및 c) 상기 a)단계로부터의 출력값을 저장하고, 상기 저장된 출력값에 해당하는 상기 캐리어 인덱스값을 순차적으로 입력받아 역할당하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 c)단계는 상기 고속 푸리에 변환이 완료된 이후에 수행할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 할당/역할당 장치에 대하여 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 할당/역할당 장치 및 송수신 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명에서는 데이터 전송 효율을 향상시키기 위하여 기지국은 파일롯 및 데이터를 서브채널에 할당하여 공통 채널 또는 데디케이트 채널을 통하여 전송한다. 그리고 단말장치는 서브채널에 할당된 파일롯 및 데이터를 역할당을 수행하여 데이터를 복원한 후 수신한다.
먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이 OFDMA 시스템의 송신단(200)은 캐리어 할당 장치부(210) 및 IFFT부(220)를 포함한다. 그리고 캐리어 할당 장치부(210)는 캐리어할당부(212) 및 캐리어 할당 발생부(214)를 포함한다.
캐리어 할당부(212)는 캐리어 할당 발생부(214)로부터 전송된 할당 정보에 기초하여 캐리어에 데이터를 삽입하여 IFFT부(220)로 전송한다.
캐리어 할당 발생부(214)는 기지국 식별자 및 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당하고 할당 정보를 캐리어 할당부(212)로 전송한다.
IFFT부(220)는 캐리어 할당부(212)에 의해서 캐리어에 삽입된 데이터를 역고속푸리에 변환하여 주파수 영역 신호에서 시간 영역의 신호로 변환한다. 이렇게 변환된 신호는 무선채널을 통해 수신단(300)으로 전송된다.
수신단(300)은 FFT부(310) 및 캐리어 역할당 장치부(320)를 포함한다. 그리고 캐리어 역할당 장치(320)는 캐리어 역할당부(322) 및 캐리어 할당 발생부(324)를 포함한다.
FFT부(310)는 송신단(200)으로부터 무선 채널을 통해 송신된 시간 영역의 신호를 고속 푸리에 변환하여 다시 주파수 영역의 신호로 변환하여 출력한다.
캐리어 역할당부(222)는 FFT부(310)로부터 출력되는 신호로부터 출력값 및 출력값에 해당하는 캐리어 인덱스값을 메모리에 저장한다. 그리고 나서, 고속 푸리에 변환이 완료되면 캐리어 할당 발생부(324)에서 발생하는 캐리어 인덱스값을 순차적으로 읽어냄으로써 FFT부(310)로부터의 출력되는 신호에 대한 캐리어 역할당을 수행하여 데이터를 수신한다.
캐리어 할당 발생부(324)는 송신단(200)에서의 캐리어 할당 발생부(214)와 동일한 기능을 수행한다. 즉, 캐리어 할당 발생부(324)는 기지국 식별자 및 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당하고 캐리어 할당에 따른 인덱스 값을 메모리에 저장한다.
이 때, 캐리어 할당 발생부(324)는 기지국 식별자 및 채널 할당 번호를 다른 무선채널을 통하여 수신받아 메모리에 저장한다. 이 때, 기지국 식별자 및 채널 할당 번호는 다른 무선 채널을 통하여 미리 알고 있는 정보이다.
이와 같이 기지국 식별자와 채널 할당 번호를 입력으로 받아서 캐리어 할당을 수행함으로써 기지국 식별자의 변화 및 채널 할당 번호의 변화에 쉽게 적응할 수 있고 송신단(200)의 캐리어 할당 발생부(214)와 동일한 기능을 수행하기 때문에 하드웨어 구현이 간단하다.
그리고, 송신단(200) 및 수신단(300)에서 수행하는 캐리어 할당 과정을 살펴보면 다음과 같다.
기지국에서는 서브채널(S=채널할당번호)과 기지국 식별자()에 따라서 수학식 1과 같이 캐리어 할당이 이루어진다.
여기서, 는 서브채널(subchannel)의 서브캐리어 에 해당하는 서브캐리어 인덱스,
이 때, 이다.
그리고, 는 를 왼쪽으로 만큼 사이클릭 쉬프트(cyclic shift)시킨 시퀀스, 은 양의 정수값으로 라운드시키는 시퀀스, 은 특정 기지국 섹터를 구분하기 위해 MAC에서 할당된 양의 정수, 는 X를 K로 나눈 나머지값이다.
수학식 1에서 S=1, =2라고 가정하면, 캐리어 할당은
과 같이 이루어지고, 이와 동일한 방법이 수신단에서도 이루진다.
다음, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 캐리어 역할당 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 역할당 벙법에 대한 흐름도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, OFDMA 시스템의 송신단(200)에서는 송신 데이터를 전송(S200)하기 위해 캐리어 할당 발생부(214)에 의해 기지국 식별자 및 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당한다(S210). 그리고 나서 캐리어 할당 발생부(214)는 할당 정보를 캐리어 할당부(212)로 전송한다. 캐리어 할당부(212)는 수신한 할당 정보에 기초하여 캐리어에 데이터를 삽입하여 IFFT부(220)로 전송한다.
IFFT부(220)는 송신 데이터가 삽입된 캐리어를 역고속 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로부터 시간 영역의 신호로 변환한다(S220). 이와 같이 시간 영역으로 변환된 신호는 무선 채널을 통해 수신단(300)으로 전송된다. 그리고 기지국 식별자 및 채널 할당 번호에 대한 정보도 다른 채널을 통해 수신단(300)으로 전송된다.
다음, 수신단(300)에서는 무선 채널을 통해 시간 영역으로 변환된 신호를 FFT부(310)를 통해 고속 푸리에 변환하여 다시 주파수 영역의 신호로 변환하여 캐리어 역할당부(222)로 출력한다. 이 때, 캐리어 할당 발생부(214)에서는 송신단(200)으로부터 전송된 기지국 식별자 및 채널 할당 번호에 대한 정보를 수신하여 송신단(200)에서 수행되는 캐리어 할당과 동일하게 캐리어를 할당한다. 즉, 캐리어 할당 발생부(214)는 기지국 식별자 및 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당하고 그에 따른 인덱스 값을 저장한다. 그리고 나서, 캐리어 역할당부(222)는 FFT부(310)에서 고속 푸리에 변환이 완료되면, 고속 푸리에 변환된 출력값에 해당하는 인덱스 값을 캐리어 할당 발생부(214)로부터 순차적으로 읽어와 각 캐리어의 인덱스를 복원한다. 이와 같이 캐리어 역할당부(222)는 캐리어 역할당을 수행하여 (S240) 데이터를 수신한다(S250).
이상의 실시예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 본원 발명의 범위는 실시예들에 한정되지 아니하며, 첨부된 청구 범위에 의거하여 정의되는 본원 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.
본 발명에 의하면, OFDMA 시스템에서 기지국 식별자와 채널 할당 번호의 변화에 따른 캐리어 할당 방식에 대해서 적응적으로 채널 역할당을 수행할 수 있다.
또한, 기지국에서의 캐리어 할당에 따른 하드웨어 장치를 동일하게 수신기에서 사용함으로써 하드웨어 구현에 있어 복잡도를 낮출 수가 있다.
도 1은 종래 OFDMA 시스템에서 룩업테이블을 이용한 캐리어 할당/역할당 방법에 따른 송수신장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 할당/역할당 장치 및 송수신 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 역할당 벙법에 대한 흐름도이다.

Claims (5)

  1. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Acess) 시스템의 기지국으로부터 송신되어 수신장치로부터 수신되는 데이터에 할당된 캐리어를 역할당하는 장치에 있어서,
    상기 기지국으로부터 수신받은 기지국 식별자와 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어를 할당하고, 할당된 캐리어 제1 인덱스값 생성 및 저장하는 캐리어 할당 발생부; 및
    상기 수신된 데이터의 고속 푸리에 변환된 신호로부터의 출력값과 상기 출력값에 해당하는 제2 인덱스값을 저장하고, 상기 고속 푸리에 변환이 완료되면 상기 제2 인덱스값에 해당하는 상기 캐리어 할당 발생부에 저장된 제1 인덱스값에 기초하여 상기 출력값에 대한 캐리어 역할당을 수행하는 캐리어 역할당부
    를 포함하는 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 역할당부는,
    상기 출력값 및 상기 출력값에 해당하는 제2 인덱스값을 저장하는 제1 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 할당 발생부는,
    상기 기지국 식별자 및 채널 할당 번호를 저장하는 제2 메모리; 및
    상기 제2 인덱스값을 저장하는 제3 메모리
    를 포함하는 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 장치.
  4. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Acess) 시스템의 기지국으로부터 송신되어 수신장치로부터 수신되는 데이터에 할당된 캐리어를 역할당하는 방법에 있어서,
    a) 상기 송신 데이터를 고속 푸리에 변환하여 출력하는 단계;
    b) 상기 기지국으로부터 수신된 기지국 식별자와 채널 할당 번호에 기초하여 캐리어 할당에 따른 캐리어 인덱스값을 생성하는 단계; 및
    c) 상기 a)단계로부터의 출력값을 저장하고, 상기 저장된 출력값에 해당하는 상기 캐리어 인덱스값을 순차적으로 입력받아 역할당하는 단계
    를 포함하는 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 c)단계는 상기 고속 푸리에 변환이 완료된 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 OFDMA 시스템의 캐리어 역할당 방법.
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