KR20050091612A - 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신시스템에서 서브 채널 신호 송신 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신시스템에서 서브 채널 신호 송신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 생성하고, 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성한 후, 상기 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하고, 상기 선택한 시퀀스들 각각을 상기 기지국들 각각의 인터리빙 패턴으로 할당함으로써 상기 인접한 서브 캐리어로 구성된 서브 채널들을 기지국별로 구분할 수 있도록 한다.

Description

직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 서브 채널 신호 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING SUB-CHANNEL SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SCHEME}
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하, 'OFDMA 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에 관한 것으로서, 특히 인접 셀 간섭을 최소화하는 서브 채널 신호 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4G: 4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템을 개발하여 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 OFDMA 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하며, 결국 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이다.
한편, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이라고 규정하고 있으며, 따라서 상기 IEEE 802.16e 시스템은 다중 셀(multi cell) 환경에서의 SS의 이동성을 고려해야만 한다. 이렇게 다중 셀 환경에서의 SS 이동성을 제공하기 위해서는 상기 SS 및 기지국(BS: Base Station) 동작의 변경이 필수적으로 요구되며, 특히 상기 SS의 이동성 지원을 위해 다중 셀 구조를 고려한 상기 SS의 핸드오버에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 여기서, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 SS(MSS: Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MSS들(111),(113),(130),(151),(153)로 구성된다. 그리고, 상기 기지국들(110),(140)과 상기 MSS들(111),(113),(130),(151),(153)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
한편, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)을 수행하며, 1702개의 서브 캐리어들을 사용한다. 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 1702개의 서브 캐리어들중 166개의 서브 캐리어들은 파일럿(pilot) 서브 캐리어들로 사용하고, 상기 166개의 서브 캐리어들을 제외한 1536개의 서브 캐리어들은 데이터(data) 서브 캐리어들로 사용한다. 또한, 상기 1536개의 데이터 서브 캐리어들을 48개씩 분류하여 총 32개의 서브 채널(sub-channel)로 생성하고, 상기 서브 채널들을 시스템 상황에 맞게 다수의 사용자들에게 할당한다. 여기서, 상기 서브 채널이라 함은 다수의 서브 캐리어들로 구성되는 채널을 의미하며, 일 예로 48개의 서브 캐리어들이 1개의 서브 채널을 구성한다고 가정하기로 한다.
그리고, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 서브 채널을 구성하는 방식은 다음과 같이 2가지 방식들로 분류된다.
첫 번째 방식은, 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들을 전체 서브 캐리어들, 특히 전체 데이터 서브 캐리어들이 나타내는 전체 주파수 대역에 분산시켜 주파수 다이버시티 이득(frequency diversity gain)을 획득하는 방식이다.
두 번째 방식은, 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들을 상기 첫 번째 방식에서와 같이 전체 주파수 대역에 분산시키는 것이 아니라 인접 서브 캐리어들로 구성하는 방식이다.
상기 두 번째 방식에 상응하게 서브 채널을 구성할 경우 인접한 셀들간에는 동일한 단위 시구간에서 동일한 서브 채널을 사용하는 경우가 발생할 수 있다. 여기서, 동일한 서브 채널이라 함은 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 해당 주파수 대역이 동일한 서브 채널을 나타낸다. 즉, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 인접한 2개의 셀들, 즉 셀(100)과 셀(150)에서 동일한 단위 시구간에서 동일한 서브 채널을 사용하는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 상기 셀(100)과 셀(150)에서 선택한 서브 채널이 동일한 서브 채널이고, 상기 동일한 서브 채널에 적용하는 변조 및 코딩 방식(MCS ; Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)이 동일할 경우 셀 경계(cell boundary) 영역에 위치한 MSS, 즉 MSS(130)는 상기 MSS(130) 자신이 현재 속해있는 기지국, 즉 기지국(110)에서 송신하는 신호가 아니라도, 즉 기지국(140)에서 송신하는 신호라고 할지라도 수신 신호의 세기, 일 예로 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)가 큰 신호이면 수신하여 정보 데이터로 복조하게 된다.
즉, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템이 주파수 재사용율(frequency reuse factor)을 1로 적용하고, 상기 두 번째 방식의 서브 채널 구성 방식을 적용할 경우 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 구성하는 셀들 각각이 구성하는 서브 채널들은 동일한 주파수 대역을 가진다. 상기 셀들 각각에서 구성한 서브 채널들 각각에 동일한 MCS 레벨을 적용할 경우 상기 셀들 각각의 셀 경계 영역에 존재하는 MSS는 MSS 자신이 속한 셀에서 송신하는 서브 채널 신호 뿐만 아니라 다른 셀들에서 송신하는 서브 채널 신호를 수신하여 결과적으로 간섭 성분이 증가된 서브 채널 신호를 수신하게 된다. 따라서, 주파수 재사용율 1을 사용하는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 인접 셀간 간섭을 최소화할 수 있도록 서브 채널 신호를 송수신하는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 OFDMA 통신 시스템에서 서브 채널 신호를 송신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 OFDM 통신 시스템에서 인접한 서브 캐리어로 구성된 서브 채널을 기지국 별로 구분할 수 있게 하는 서브 채널 신호 인터리빙 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 서브 채널 신호를 송신하는 장치에 있어서, 송신하고자 하는 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 코딩 방식으로 인코딩하여 코딩된 비트들로 생성하는 인코더와, 상기 코딩된 비트들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌열로 생성하는 심벌 매핑기와, 상기 변조 심벌열을 미리 설정되어 있는 인터리빙 패턴에 상응하게 인터리빙하여 미리 설정되어 있는 서브 채널에 할당하는 서브 채널 할당기와, 상기 서브 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각에 상기 서브 채널 신호를 인터리빙하는 인터리빙 패턴을 할당하는 방법에 있어서, 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동하거나 혹은 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용한 후 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수로 모듈로 연산하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성하는 과정과, 상기 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하고, 상기 선택한 시퀀스들 각각을 상기 기지국들 각각의 인터리빙 패턴으로 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 서브 채널 신호를 송신하는 방법에 있어서, 송신하고자 하는 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 코딩 방식으로 인코딩하여 코딩된 비트들로 생성하는 과정과, 상기 코딩된 비트들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌열로 생성하는 과정과, 상기 변조 심벌열을 미리 설정되어 있는 인터리빙 패턴에 상응하게 인터리빙하여 미리 설정되어 있는 서브 채널에 할당하는 과정과, 상기 서브 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각에 상기 서브 채널 신호를 인터리빙하는 인터리빙 패턴을 할당하는 방법에 있어서, 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성하는 과정과, 상기 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하고, 상기 선택한 시퀀스들 각각을 상기 기지국들 각각의 인터리빙 패턴으로 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각에 상기 서브 채널 신호를 인터리빙하는 방법에 있어서, 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이를 가지며, 각각이 상이한 다수의 인터리빙 패턴들을 생성하는 과정과, 상기 인터리빙 패턴들을 상기 기지국들 각각에 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDMA 통신 시스템'이라 칭하기로 한다), 일 예로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템에서 인접 셀간 간섭(interference)을 최소화하는 서브 채널(sub-channel) 신호 인터리빙 방안을 제안한다. 특히, 본 발명은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 주파수 재사용율(frequency reuse factor) 1을 적용할 경우, 즉 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 구성하는 셀(cell)들 각각이 동일한 주파수 대역을 사용할 경우의 인접 셀간 간섭을 최소화하는 서브 채널 신호 인터리빙 방안을 제안한다. 또한, 본 발명에서는 설명의 편의상 IEEE 802.16e 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하나 본 발명에서 제안하는 서브 채널 신호 인터리빙 방안은 상기 OFDMA 방식을 사용하는 다른 시스템들에서도 사용될 수 있음은 물론이다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDMA 통신 시스템의 송신기 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16e 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 송신기는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 삽입기(CRC inserter)(211)와, 인코더(encoder)(213)와, 심벌 매핑기(symbol mapper)(215)와, 서브 채널 할당기(sub-channel allocator)(217)와, 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(219)와, 파일럿 심벌 삽입기(pilot symbol inserter)(221)와, 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)기(223)와, 병렬/직렬 변환기(parallel to serial converter)(225)와, 보호 구간 삽입기(guard interval inserter)(227)와, 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter)(229)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(processor)(231)로 구성된다.
먼저, 전송하고자 하는 사용자 데이터 비트(user data bits) 및 제어 데이터비트(control data bits)가 발생하면, 상기 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비트는 상기 CRC 삽입기(211)로 입력된다. 여기서, 상기 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비트를 '정보 데이터 비트(information data bits)'라고 칭하기로 한다. 상기 CRC 삽입기(211)는 상기 정보 데이터 비트를 입력하여 CRC 비트를 삽입한 후 상기 인코더(213)로 출력한다. 상기 인코더(213)는 상기 CRC 삽입기(211)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 코딩(coding) 방식으로 코딩한 후 상기 심벌 매핑기(215)로 출력한다. 여기서, 상기 코딩 방식은 소정 코딩 레이트(coding rate)를 가지는 터보 코딩(turbo coding) 방식 혹은 컨벌루셔널 코딩(convolutional coding) 방식 등이 될 수 있다.
상기 심벌 매핑기(215)는 상기 인코더(213)에서 출력한 코딩된 비트(coded bits)를 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌로 생성한 후 상기 서브 채널 할당기(217)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식 혹은 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등이 있다. 상기 서브 채널 할당기(217)는 상기 심벌 매핑기(215)에서 출력한 변조 심벌들을 입력하여 서브 채널을 할당한 후 상기 직렬/병렬 변환기(219)로 출력한다. 상기 서브 채널 할당기(217)가 상기 심벌 매핑기(215)에서 출력한 변조 심벌들을 서브 채널에 할당하는 방식은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템이 주파수 재사용율 1을 적용하므로 인접셀간 간섭을 최소화하는 형태로 인터리빙을 한 후 해당 서브 채널에 할당하는 방식으로서, 이는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 직렬/병렬 변환기(219)는 상기 서브 채널 할당기(217)에서 출력하는 서브 채널이 할당된 직렬 변조 심벌들을 입력하여 병렬 변환한 후 상기 파일럿 심벌 삽입기(221)로 출력한다. 상기 파일럿 심벌 삽입기(221)는 상기 직렬/병렬 변환기(219)에서 출력한 병렬 변환된 변조된 심벌들에 파일럿 심벌들을 삽입한 후 상기 IFFT기(223)로 출력한다.
상기 IFFT기(223)는 상기 파일럿 심벌 삽입기(221)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(225)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(225)는 상기 IFFT기(223)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 보호 구간 삽입기(227)로 출력한다. 상기 보호 구간 삽입기(227)는 상기 병렬/직렬 변환기(225)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 삽입한 후 상기 디지털/아날로그 변환기(229)로 출력한다. 여기서, 상기 보호 구간은 상기 OFDMA 통신시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 간섭을 제거하기 위해서 삽입된다. 또한, 상기 보호 구간은 시간 영역의 OFDM 심벌의 마지막 일정 샘플(sample)들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 'Cyclic Prefix' 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일정 샘플들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 'Cyclic Postfix' 방식으로 사용하고 있다.
상기 디지털/아날로그 변환기(229)는 상기 보호 구간 삽입기(227)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 RF 처리기(231)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(231)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(229)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 송신 안테나(Tx antenna)를 통해 에어(air)상으로 전송한다.
그러면 여기서 도 3을 참조하여 본 발명에서 제안하는 서브 채널 신호 인터리빙 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 서브 채널 신호 인터리빙 방식을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 설명하기에 앞서, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 주파수 재사용율 1을 적용한다고 가정하기로 한다. 그리고, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 셀, 즉 기지국(BS: Base Station)들 각각에서 할당하는 서브 채널들 각각은 다수개의 인접 서브 캐리어(sub-carrier)들로 구성된다고 가정하기로 한다. 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 서브 채널을 구성하는 방식은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하는 전체 주파수 대역에 분산되어 있는, 미리 설정된 개수, 일 예로 48개의 서브 캐리어들을 1개의 서브 채널로 구성하는 방식과, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하는 전체 서브 캐리어들을 최초의 서브 캐리어부터 순차적으로 인접한 48개의 서브 캐리어들을 1개의 서브 채널로 구성하는 방식으로 분류된다. 본 발명에서는 상기 서브 채널을 구성하는 방식이 상기 인접한 서브 캐리어들을 상기 서브 채널로 구성하는 방식이라고 가정하기로 하는 것이다. 이 경우, 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 인접한 셀들 각각에서 동일한 주파수 대역을 가지는 서브 채널이 선택되고, 상기 선택된 서브 채널에 동일한 변조 및 코딩 방식(MCS ; Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)이 적용될 경우 상기 인접 셀들 각각에서 송신하는 서브 채널 신호들은 서로 다른 셀들에 간섭 신호로 작용하게 된다. 이 경우 특히 문제가 되는 것은 각 기지국에서 전송한 신호의 복원이다. 즉 각 기지국이 상기와 같은 인접 기지국 간섭을 고려하여 충분한 리던던시(Redundancy)를 신호의 전송에 사용하였다 하더라도 해당 기지국과 통신하는 단말은 해당 기지국의 신호가 아닌 수신한 신호와 간섭신호 중 가장 크기가 큰 신호를 복호하게 된다. 상기 충분한 리던던시라는 것은 동일한 변조 및 코딩이 적용된 간섭신호 대신 간섭량과 동일한 잡음이 신호와 같이 수신될 경우 원래의 전송 신호를 복원할 수 있는 조건을 말한다. 이와 같이 신호와 간섭신호 중 그 크기가 가장 큰 신호를 복호해 내는 이유는 각 단말의 복호화기의 특징에 있다. 각 단말의 복호기는 특정 부호시스템(coding system)의 발생 가능한 모든 부호어 중에서 수신신호와 가장 유사한 부호를 선택하는 시스템으로 볼 수 있다. 따라서 상기 설명과 같이 동일한 부채널들에 동일한 변조 및 코딩 방식이 적용된 경우 각 단말의 복호기는 해당 단말이 통신을 유지하는 기지국으로부터 전송된 부호어를 구분해 낼 수 있는 방법이 없고 다만 가장 큰 크기를 갖고 수신된 신호에 포함된 부호어를 복호해 내게 된다. 따라서 각 단말의 해당 기지국과의 통신이 단절되는 경우가 발생한다. 이를 해결하기 위해 복호기에 입력되는 신호에 해당 기지국으로부터 전송된 부호어만 부호시스템이 생성할 수 있는 부호어로 보이게 할 수 있다. 이를 위해 다양한 방법이 고려될 수 있으나 본 발명에서는 서브 채널에 기지국 구분 기능을 부여하는 방식을 제안한다. 즉 각 기지국의 서브 채널은 같은 서브 캐리어로 구성되어 있지만 심벌이 서브 캐리어에 매핑(Mapping)되는 순서를 바꾸어 서브 채널에 기지국 구분 기능을 부여할 수 있다. 이를 위해 본 발명에서는 송신하고자 하는 서브 채널 신호를 인터리빙한 후 실제 서브 채널에 매핑시켜 송신함으로써 상기 송신 서브 채널 신호가 인접셀의 간섭 신호로 작용하는 것을 방지한다.
상기 도 3에는 임의의 기지국인 기지국 A에 적용하는 서브 채널 신호 인터리빙 방식과, 상기 기지국 A와 상이한, 상기 기지국 A의 인접 기지국인 기지국 B에 적용하는 서브 채널 신호 인터리빙 방식이 도시되어 있다. 먼저, 상기 기지국 A 및 기지국 B 모두 N개의 서브 캐리어들을 사용한다고 가정하기로 하며, 상기 N개의 서브 캐리어들중 시간-주파수 영역(time-frequency domain)에서 인접한 M개의 서브 캐리어들을 1개의 서브 채널로 구성한다고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 N개의 서브 캐리어들은 K개의 OFDM 심벌 전체의 서브 캐리어 집합이고, K는 1 이상의 정수들중 임의의 정수이다.
한편, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템이 주파수 재사용율 1을 적용하고, 인접한 서브 캐리어들을 사용하여 서브 채널을 구성하는 방식을 사용하기 때문에 상기 기지국 A 및 기지국 B에서 n번째 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 물리적인 위치는 동일할 수 있다. 이 경우, 상기 기지국 A 및 기지국 B의 n번째 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들이 동일한 주파수 대역의 서브 캐리어들일이기 때문에 서브 채널 신호를 인터리빙하며, 따라서 상기 기지국 A 및 기지국 B의 n번째 서브 채널 신호를 구성하는 데이터 심벌들, 즉 변조 심벌들의 서브 캐리어 매핑 순서를 상이하게 설정할 수 있다.
일 예로, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하는 전체 서브 캐리어들의 개수 N이 1702개이고, 상기 1702개의 서브 캐리어들중 166개의 서브 캐리어들은 파일럿(pilot) 서브 캐리어들로 사용하고, 상기 166개의 서브 캐리어들을 제외한 1536개의 서브 캐리어들은 데이터(data) 서브 캐리어들로 사용한다고 가정하기로 한다. 또한, 상기 1536개의 데이터 서브 캐리어들을 48개씩 분류하여 총 32개의 서브 채널로 구성한다고 가정하기로 한다. 결과적으로, 1개의 서브 채널은 48개의 서브 캐리어들로 구성된다.
그러면, 상기 기지국 A 및 기지국 B의 서브 채널들 각각은 첫 번째 서브 캐리어부터 마흔 여덟 번째 서브 캐리어까지 48개의 서브 캐리어들로 구성되며, 상기 48개의 서브 캐리어들은 상호 인접한 서브 캐리어들로서 동일한 주파수 대역을 점유하게 된다. 그리고, 상기 서브 캐리어들 각각에 매핑되는 신호를 상기 변조 심벌들 각각이라고 가정하면, 1개의 서브 채널을 통해서는 48개의 변조 심벌들로 구성된 서브 채널 신호가 송신된다. 따라서, 상기 기지국 A에 적용하는 서브 채널 신호의 인터리빙 패턴(interleaving pattern)과 상기 기지국 B에 적용하는 인터리빙 패턴을 상이하게 설정함으로써 인접 기지국에서 송신하는 서브 채널 신호가 간섭 성분으로 작용하는 것을 방지하게 된다.
상기 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 기지국 A의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴은 상기 48개의 변조 심벌들 각각을 순차적으로 {2, 14, 1, ..., 13, 3, 9}의 서브 캐리어들에 매핑하는 패턴이며, 상기 기지국 B의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴은 상기 48개의 변조 심벌들 각각을 순차적으로 {2, 13, 5, ... , 1, 8, 23}의 서브 캐리어들에 매핑하는 패턴이다.
상기 서브 채널 신호 인터리빙 패턴은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각마다 상이하게 설정해야하며, 따라서 하기와 같은 사항들을 고려하기로 한다.
먼저, 1개의 서브 채널은 M개의 서브 캐리어들로 구성되므로, {0, 1, ... , M-1}을 엘리먼트(element)로 하는 길이가 M인 시퀀스(sequence)를 사용하여 서브 채널 신호, 즉 서브 채널을 통해 송신되는 변조 심벌들의 서브 캐리어 매핑 순서, 즉 인터리빙 패턴을 결정한다. 여기서, 상기 {0, 1, ... , M-1}의 엘리먼트들 각각은 상기 길이 M의 시퀀스에 한번씩만 사용되도록 한다. 상기 길이 M의 시퀀스를 사용하여 상기 인터리빙 패턴을 결정하는 방식은 하기와 같이 다양한 방식들이 존재한다.
(1) 임의 탐색 방식
(1-1) 길이 M의 직교 시퀀스(orthogonal sequence)들을 사용하여 인터리빙 패턴을 결정하는 방식
상기에서 설명한 바와 같이 1개의 서브 채널은 M개의 서브 캐리어들로 구성되므로, 길이 M의 직교 시퀀스들을 발생할 수 있다. 여기서, 상기 직교 시퀀스라함은 상기 길이 M의 시퀀스들중 임의의 2개의 시퀀스들을 선택하였을 때 동일한 위치에 동일한 엘리먼트가 1개도 존재하지 않는 시퀀스를 나타낸다. 한편, 상기 길이 M의 직교 시퀀스를 생성하는 방식은 다수개로 존재한다.
첫 번째로, 상기 {0, 1, ... , M-1}의 시퀀스를 [0, M-1]번 순환 쉬프트(cyclic shift)시키면 상호 직교성을 가지는 M개의 직교 시퀀스들을 생성할 수 있다. 두 번째로, 컴퓨터 시뮬레이션 등을 통해 길이 M의 다양한 직교 시퀀스들을 생성할 수 있다. 상기 첫 번째 방식 및 두 번째 방식과 같은 방식으로 생성한 길이 M의 직교 시퀀스들 각각을 기지국들 각각의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴으로 할당함으로써 상기 기지국들 각각에서 송신하는 신호는 인접 기지국들의 간섭 신호로 작용하지 않게 된다.
(1-2) 길이 M의 비직교 시퀀스(non-orthogonal sequence)들을 사용하여 인터리빙 패턴을 결정하는 방식
상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 구성하는 기지국들의 개수 C가 상기 M보다 클 경우 상기 직교 시퀀스들의 개수가 상기 기지국들의 개수 C 미만이기 때문에 상기 직교 시퀀스들을 사용할 경우 상기 기지국들 모두를 구분하는 것이 불가능하게 되는 경우가 발생한다. 따라서, 상기 기지국들을 구분하기 위해 상기 직교성을 완화시켜 상기 직교성을 유지할 경우보다 더 많은 개수의 비직교 시퀀스들을 생성할 수 있다. 즉, 상기 {0, 1, ... , M-1}을 엘리먼트로 하는 길이가 M이면서도, 상기 {0, 1, ... , M-1}의 각 엘리먼트들이 시퀀스내에서 1번만 사용되는 시퀀스들은 총 M!개 존재한다. 상기 M!개의 길이 M의 시퀀스들중 임의의 2개의 시퀀스들을 선택하였을 때 H개의 서브 캐리어들 이하로 충돌이 발생하는 시퀀스들을 상기 구분해야만 하는 기지국들의 개수 C만큼 선택할 수 있다. 특히, 상기 H개의 서브 캐리어들 이하로 충돌하는 시퀀스들의 개수가 상기 구분해야만 하는 기지국들의 개수 C를 초과할 경우 상기 충돌이 발생하는 서브 캐리어들의 개수가 적은 순서대로 상기 기지국들을 구분하기 위한 시퀀스들을 선택할 수 있다. 상기 길이 M의 비직교 시퀀스 역시 컴퓨터 시뮬레이션 등을 통해 생성할 수 있음은 물론이다. 이렇게 생성한 길이 M의 비직교 시퀀스들 각각을 기지국들 각각의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴으로 할당함으로써 상기 기지국들 각각에서 송신하는 신호는 인접 기지국들의 간섭 신호로 작용하지 않게 된다.
(2) 순환 쉬프트와 모듈로 가산(modulo addition)을 사용하는 방식
상기 {0, 1, ... , M-1}을 엘리먼트로 하는 길이가 M이면서, 또한 상기 {0, 1, ... , M-1}의 엘리먼트들 각각이 시퀀스내에서 한번만 사용되는 직교 시퀀스들중에서 임의의 직교 시퀀스 S0을 기본 직교 시퀀스라 정의하기로 한다. 상기 기본 직교 시퀀스 S0을 사용하여 총 M2개의 시퀀스들을 생성할 수 있으며, 상기 총 M 2개의 시퀀스들을 생성하는 방식을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 기본 직교 시퀀스 S0을 f번 순환 이동시키고, 상기 f번 순환 이동된 시퀀스의 엘리먼트들 각각에 오프셋(offset) g를 가산한 후 M으로 나눈후 나머지 값을 원소로 가지는 시퀀스를 라고 가정하기로 한다. 상기 f와 g는 상기 [0, M-1]의 범위에 존재하는 정수들중 임의의 한 정수값을 가지며, 따라서 상기 는 총 M2개 생성 가능하다. 여기서, 동일한 값의 g에 대해서 f번 순환 이동된 시퀀스들은 상호간에 직교성을 가지며, 상기 g와 f가 모두 상이한 시퀀스들은 상기 시퀀스들 각각의 엘리먼트들간에 충돌이 허용되는 특성을 가진다.
상기와 같은 방식으로 생성한 총 M2개의 직교 시퀀스들을 사용하여 상기 기지국들 각각의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴을 결정한다. 일반적으로 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 구성하는 기지국들의 개수 C는 최대 수백개 정도로 제한되므로, 상기 M이 20 이상의 정수값으로 결정되면 상기 서브 채널 신호 인터리빙 패턴을 할당하기에 충분하게 된다. 또한, 상기 기지국들의 개수 C가 상기 M2개 미만일 경우 상기에서 설명한 바와 같이 비교적 서브 캐리어들의 충돌수가 적은 시퀀스들을 선택하여 상기 C개의 기지국들 각각의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴으로 할당할 수 있다.
한편, 상기 기본 직교 시퀀스 S0을 선택하는 방식에 따라 상기 서브 채널 신호 인터리빙 패턴이 결정될 수 있으며, 상기 기본 직교 시퀀스 S0을 선택하는 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 기본 직교 시퀀스 S0을 상기 총 M2개의 시퀀스들 각각의 서브 캐리어 충돌 개수가 최소가 되도록 선택한다. 즉, 상기 M2개의 시퀀스들중 임의의 2개의 시퀀스들을 선택하였을 때 충돌이 발생하는 서브 캐리어들의 개수가 상기 H개 이하인 시퀀스들중 상기 기지국 개수와 동일한 개수인 C개의 시퀀스들만 선택하고, 상기 선택한 C개의 시퀀스들을 시퀀스 서브 집합으로 생성한다. 여기서, 상기 시퀀스 서브 집합을 구성하는 C개의 시퀀스들은 상기에서 설명한 바와 같이 컴퓨터 시뮬레이션등을 통해 선택할 수 있다.
(3) 리드 솔로몬(Reed Solomon) 시퀀스를 사용하는 방식
(단, Q는 소수, p는 정수)일 경우, 갈로아 필드(Galois Field, 이하 'GF'라 칭하기로 한다)(Qp)에서 정의된 리드 솔로몬 시퀀스를 사용하여 상기 인터리빙 패턴을 결정할 수 있다. 상기 리드 솔로몬 시퀀스를 사용하여 상기 인터리빙 패턴을 결정할 경우 상기 인터리빙 패턴으로 결정된 리드 솔로몬 시퀀스들간에 충돌이 발생하는 서브 캐리어들의 개수가 최대 3개까지 존재할 수 있다. 여기서, 상기 리드 솔로몬 시퀀스의 j번째 엘리먼트를 ' '라고 표현하기로 하며, 상기 는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 1에서 P0는 GF(Qp)에서 기본 직교 시퀀스를 나타내며, Pf(j)는 상기 P0를 f만큼 왼쪽으로 순환 쉬프트시켜 생성한 순환 쉬프트 직교 시퀀스의 j번째 엘리먼트를 나타낸다. 또한, 는 상기 인터리빙 패턴을 나타내는 시퀀스의 j번째 엘리먼트를 나타낸다. 또한, 상기 수학식 1의 덧셈 연산은 GF(Qp)에서의 덧셈 연산을 나타낸다.
한편, 상기 변수 f와 g의 값을 어떻게 결정하는지에 따라 상기 기지국 구분을 위한 총 M(M+1)개의 시퀀스가 상이하게 결정된다. 본 발명에서는 상기 변수 f와 g값을 3가지 방식들중 어느 한 방식으로 결정하며, 상기 3가지 방식들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 방식은, 상기 변수 f는 0에서 M-1(0~M-1)까지의 정수들중 임의의 정수 값으로, 변수 g는 0에서 M(0~M)까지의 정수들중 임의의 정수 값으로 결정하는 방식이다.
그러면 여기서 서브 채널 신호 인터리빙 패턴을 상기 기지국들 각각에 할당하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 서브 채널 신호 인터리빙 패턴은 M개의 직교 시퀀스들과 C-M개의, H개의 서브 캐리어들 이하의 충돌 특성을 가지는 시퀀스들로 구분할 수 있다. 첫 번째로, 상기 총 C개의 시퀀스들에 임의의 일련 번호 0 내지 C-1을 할당한다. 즉, 상기 C개의 기지국들 각각의 기지국 번호를 C로 나눈 나머지에 해당하는 시퀀스를 상기 C개의 기지국들 각각에 할당한다.
두 번째로, 상기 C개의 시퀀스들중 직교하는 시퀀스들의 번호가 충돌이 발생하는 시퀀스보다 작게하여 상기 기지국들 각각의 기지국 번호를 C로 나눈 나머지에 해당하는 시퀀스를 상기 기지국들 각각에 할당한다.
세 번째로, 상기 기지국들 각각의 기지국 번호를 상기 C로 나눈 나머지값이 동일한 기지국들은 가능한 이격하여 위치하도록 시스템을 설계한다.
두 번째 방식은, 상기 변수 f와 상기 변수 g를 하기 수학식 2와 같은 값으로 결정하는 방식이다.
상기 수학식 2에서 상기 변수 PERM은 M을 나타내며(PREM = M), 상기 변수 OFFSET은 M+1을 나타낸다(OFFSET = M +1). 또한, 는 x보다 크지않은 최대 정수값을 나타나며, c_id는 기지국 번호를 나타낸다.
세 번째 방식은, 상기 변수 f와 상기 변수 g를 하기 수학식 3과 같은 값으로 결정하는 방식이다.
상기 수학식 3에서 상기 변수 PERM 및 OFFSET은 상기 수학식 2에서 정의한 바와 동일한 값을 나타낸다.
상기 3가지 방식들 각각은 상기 수학식 1과 같은 방식으로 생성한 총 M(M+1)개의 직교 시퀀스들을 사용하여 상기 기지국들 각각의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴을 결정한다. 상기 기지국들의 개수 C가 상기 M(M+1)개 미만일 경우 상기에서 설명한 바와 같이 비교적 서브 캐리어들의 충돌수가 적은 직교 시퀀스들을 선택하여 상기 C개의 기지국들 각각의 서브 채널 신호 인터리빙 패턴으로 할당할 수 있다.
그러면 여기서 1개의 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수 M이 48(M = 48)인 경우의 실제 서브 채널 신호 인터리빙 패턴을 할당하는 과정에 대해서 살펴보기로 한다.
먼저, 상기에서 설명한 바와 같이 길이 M = 48 = Q2-1(Q = 7)인 리드 솔로몬 시퀀스들중에서 임의의 한 리드 솔로몬 시퀀스를 기본 직교 시퀀스 P0로 선택하여 서브 캐리어들의 충돌 회수가 최대 3이하인 개의 시퀀스들을 생성한다. 여기서, 상기 기본 직교 시퀀스 P0는 7진수로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
P0 = {01, 22, 46, 52, 42, 41, 26, 50, 05, 33, 62, 43, 63, 65, 32, 40, 04, 11, 23, 61, 21, 24, 13, 60, 06, 55, 31, 25, 35, 36, 51, 20, 02, 44, 15, 34, 14, 12, 45, 30, 03, 66, 54, 16, 56, 53, 64, 10}
그리고, 상기 개의 시퀀스들을 상기 3가지 방식들 각각에 상응하게 해당 기지국들 각각에 할당한다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 서브 채널 신호 송신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 서브 채널 신호 송신 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 411단계에서 송신기는 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 CRC 비트 삽입과, 인코딩 및 심벌 매핑등을 통해 변조 심벌열로 생성한 후 413단계로 진행한다. 상기 413단계에서 상기 송신기는 상기 변조 심벌열을 상기 송신기에 미리 설정되어 있는 서브 채널 신호 인터리빙 패턴에 상응하게 인터리빙한 후 415단계로 진행한다. 상기 서브 채널 신호 인터리빙 패턴을 결정하는 방식에 대해서는 상기에서 설명하였으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 415단계에서 상기 송신기는 상기 인터리빙된 서브 채널 신호를 해당 서브 채널, 즉 해당 서브 채널의 서브 캐리어들 각각에 할당한 후 417단계로 진행한다. 상기 417단계에서 상기 송신기는 상기 서브 채널 신호를 송신한 후 종료한다. 여기서, 상기 서브 채널 신호를 송신하는 과정은 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 서브 채널에 할당된 신호를 직렬/병렬 변환한 후, 파일럿 심벌을 삽입하고, IFFT를 수행한 후 다시 병렬/직렬 변환하고, 보호 구간을 삽입한 후 디지털/아날로그 변환한 후 RF 처리하는 일련의 과정을 나타낸다.
한편, 상기 본 발명에서는 상기 서브 채널 신호의 인터리빙 패턴을 결정하는 형태로 설명하였으나, 실질적으로 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 서브 캐리어 매핑 위치를 변경하는 형태로도 설명될 수 있음은 물론이다. 즉, 상기 인터리빙 패턴에 따라 상기 서브 채널 신호가 인터리빙되는 것은 결과적으로 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 위치가 변경되는 것과 동일하기 때문이다. 즉, 상기 인터리빙 패턴을 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 매핑 패턴으로 대체하여도 본 발명에서는 동일한 효과를 가져올 수 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, OFDMA 방식을 사용하는 통신 시스템에서 인접 셀들 각각의 동일한 주파수 대역에 할당된 서브 채널 신호들을 상이한 서브 채널 인터리빙 패턴을 적용하여 송신하도록 함으로써 인접 셀 서브 채널 신호로 인한 간섭을 최소화한다는 이점을 가진다. 상기 인접 셀 서브 채널 신호의 간섭을 최소화시킴으로써 시스템 성능을 향상시킨다는 이점을 가진다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16e 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 서브 채널 신호 인터리빙 방식을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 서브 채널 신호 송신 과정을 도시한 순서도

Claims (28)

  1. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각에 상기 서브 채널 신호를 인터리빙하는 인터리빙 패턴을 할당하는 방법에 있어서,
    상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 생성하는 과정과,
    상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동하거나 혹은 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용한 후 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수로 모듈로 연산하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성하는 과정과,
    상기 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하고, 상기 선택한 시퀀스들 각각을 상기 기지국들 각각의 인터리빙 패턴으로 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스는 리드 솔로몬 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 시퀀스들 중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하는 과정은; 상기 다수의 시퀀스들중 상호간에 서브 캐리어 충돌 특성이 최소인 순서대로 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 주파수 재사용율 1을 적용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스를 설정 횟수번 순환 이동한 후 설정 오프셋을 적용한 후 모듈로 연산하는 과정은;
    상기 기본 직교 시퀀스를 상기 설정 횟수번 순환 이동한 후 상기 순환 이동된 시퀀스의 엘리먼트들 각각에 상기 설정 오프셋을 가산하고, 상기 설정 오프셋이 가산된 시퀀스의 엘리먼트들 각각을 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수로 모듈로 연산하는 과정과,
    상기 모듈로 연산한 시퀀스의 엘리먼트들중 0의 값을 가지는 엘리먼트들을 상기 모듈로 연산한 시퀀스의 엘리먼트들 각각에 반영되어 있지 않는 정수값으로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각에 상기 서브 채널 신호를 인터리빙하는 인터리빙 패턴을 할당하는 방법에 있어서,
    상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 생성하는 과정과,
    상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성하는 과정과,
    상기 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하고, 상기 선택한 시퀀스들 각각을 상기 기지국들 각각의 인터리빙 패턴으로 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하는 과정은 하기 수학식 4에 의해 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
    상기 수학식 4에서 은 상기 인터리빙 패턴으로 결정되는 시퀀스의 임의의 j번째 엘리먼트를 나타내며, Pf(j)는 상기 기본 직교 시퀀스를 상기 설정 횟수인 f횟수만큼 왼쪽으로 순환 쉬프트시켜 생성한 순환 쉬프트 직교 시퀀스의 임의의 j번째 엘리먼트를 나타내며, f는 0에서 M-1까지의 정수들중 임의의 정수 값을 나타내며, 상기 설정 오프셋인 g는 0에서 M까지의 정수들중 임의의 정수 값을 나타내며, M은 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수를 나타냄.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 M이 48일 경우 상기 기본 직교 시퀀스는 갈로아 필드상에서 생성되며, {01, 22, 46, 52, 42, 41, 26, 50, 05, 33, 62, 43, 63, 65, 32, 40, 04, 11, 23, 61, 21, 24, 13, 60, 06, 55, 31, 25, 35, 36, 51, 20, 02, 44, 15, 34, 14, 12, 45, 30, 03, 66, 54, 16, 56, 53, 64, 10}임을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하는 과정은 하기 수학식 5에 의해 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
    상기 수학식 5에서 은 상기 인터리빙 패턴으로 결정되는 시퀀스의 임의의 j번째 엘리먼트를 나타내며, Pf(j)는 상기 기본 직교 시퀀스를 상기 설정 횟수인 f횟수만큼 왼쪽으로 순환 쉬프트시켜 생성한 순환 쉬프트 직교 시퀀스의 임의의 j번째 엘리먼트를 나타내며, M은 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수를 나타내며, 상기 f와 상기 설정 오프셋인 g는 하기 수학식 6에 의해 결정됨.
    상기 수학식 6에서 상기 변수 PERM은 상기 M을 나타내며, 상기 변수 OFFSET은 M+1을 나타내며, 는 x보다 크지 않은 최대 정수값을 나타나며, c_id는 기지국 번호를 나타냄.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 M이 48일 경우 상기 기본 직교 시퀀스는 갈로아 필드상에서 생성되며, {01, 22, 46, 52, 42, 41, 26, 50, 05, 33, 62, 43, 63, 65, 32, 40, 04, 11, 23, 61, 21, 24, 13, 60, 06, 55, 31, 25, 35, 36, 51, 20, 02, 44, 15, 34, 14, 12, 45, 30, 03, 66, 54, 16, 56, 53, 64, 10}임을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하는 과정은 하기 수학식 7에 의해 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
    상기 수학식 7에서 은 상기 인터리빙 패턴으로 결정되는 시퀀스의 임의의 j번째 엘리먼트를 나타내며, Pf(j)는 상기 기본 직교 시퀀스를 상기 설정 횟수인 f횟수만큼 왼쪽으로 순환 쉬프트시켜 생성한 순환 쉬프트 직교 시퀀스의 임의의 j번째 엘리먼트를 나타내며, M은 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수를 나타내며, 상기 f와 상기 설정 오프셋인 g는 하기 수학식 8에 의해 결정됨.
    상기 수학식 8에서 상기 변수 PERM은 상기 M을 나타내며, 상기 변수 OFFSET은 M+1을 나타내며, 는 x보다 크지 않은 최대 정수값을 나타나며, c_id는 기지국 번호를 나타냄.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 M이 48일 경우 상기 기본 직교 시퀀스는 갈로아 필드상에서 생성되며, {01, 22, 46, 52, 42, 41, 26, 50, 05, 33, 62, 43, 63, 65, 32, 40, 04, 11, 23, 61, 21, 24, 13, 60, 06, 55, 31, 25, 35, 36, 51, 20, 02, 44, 15, 34, 14, 12, 45, 30, 03, 66, 54, 16, 56, 53, 64, 10}임을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스는 리드 솔로몬 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 시퀀스들 중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하는 과정은; 상기 다수의 시퀀스들중 상호간에 서브 캐리어 충돌 특성이 최소인 순서대로 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수의 시퀀스들을 선택하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 주파수 재사용율 1을 적용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 서브 채널 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    송신하고자 하는 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 코딩 방식으로 인코딩하여 코딩된 비트들로 생성하는 과정과,
    상기 코딩된 비트들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌열로 생성하는 과정과,
    상기 변조 심벌열을 미리 설정되어 있는 인터리빙 패턴에 상응하게 인터리빙하여 미리 설정되어 있는 서브 채널에 할당하는 과정과,
    상기 서브 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 인터리빙 패턴은; 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동하거나 혹은 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용한 후 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수로 모듈로 연산하여 생성된, 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수로 선택된 시퀀스들중의 어느 한 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 인터리빙 패턴은; 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성된, 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수로 선택된 시퀀스들중의 어느 한 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제17항 혹은 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스는 리드 솔로몬 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제17항 혹은 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택된 시퀀스들은 상호간에 서브 캐리어 충돌 특성이 최소인 시퀀스들임을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 주파수 재사용율 1을 적용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 서브 채널 신호를 송신하는 장치에 있어서,
    송신하고자 하는 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 코딩 방식으로 인코딩하여 코딩된 비트들로 생성하는 인코더와,
    상기 코딩된 비트들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌열로 생성하는 심벌 매핑기와,
    상기 변조 심벌열을 미리 설정되어 있는 인터리빙 패턴에 상응하게 인터리빙하여 미리 설정되어 있는 서브 채널에 할당하는 서브 채널 할당기와,
    상기 서브 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 인터리빙 패턴은; 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동하거나 혹은 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용한 후 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수로 모듈로 연산하여 생성된, 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수로 선택된 시퀀스들중의 어느 한 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 인터리빙 패턴은; 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이의 상기 기본 직교 시퀀스를 미리 설정한 설정 횟수번 순환 이동한 후 미리 설정한 설정 오프셋을 적용하여 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들을 생성된, 상기 기본 직교 시퀀스와 동일한 길이의 다수의 시퀀스들중 상기 기지국들의 개수와 동일한 개수로 선택된 시퀀스들중의 어느 한 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 장치.
  25. 제23항 혹은 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 직교 시퀀스는 리드 솔로몬 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 장치.
  26. 제23항 혹은 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택된 시퀀스들은 상호간에 서브 캐리어 충돌 특성이 최소인 시퀀스들임을 특징으로 하는 상기 장치.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 주파수 재사용율 1을 적용함을 특징으로 하는 상기 장치.
  28. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 설정 개수의 인접한 서브 캐리어 대역들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 상기 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각에 상기 서브 채널 신호를 인터리빙하는 방법에 있어서,
    상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들의 개수와 동일한 길이를 가지며, 각각이 상이한 다수의 인터리빙 패턴들을 생성하는 과정과,
    상기 인터리빙 패턴들을 상기 기지국들 각각에 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
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