KR20060054652A - 채널 품질 정보를 통신하는 시스템 - Google Patents

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KR20060054652A
KR20060054652A KR1020040093269A KR20040093269A KR20060054652A KR 20060054652 A KR20060054652 A KR 20060054652A KR 1020040093269 A KR1020040093269 A KR 1020040093269A KR 20040093269 A KR20040093269 A KR 20040093269A KR 20060054652 A KR20060054652 A KR 20060054652A
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Abstract

본 발명은 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하며, 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 상기 기지국은 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 상기 이동 가입자 단말기가 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 송신할 서브 채널인 CQI 채널 및 상기 이동 가입자 단말기가 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보를 할당하여 상기 이동 가입자 단말기로 송신하고, 이후 상기 CQI 채널을 통해 신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 고속 푸리에 변환한 후, 상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 변조 정보에 상응하도록 상관시켜 상기 이동 가입자 단말기의 CQI로 복조한다.
수신 안테나 개수, 변조 벡터 시퀀스 집합, CQI 채널, 변조 벡터, CQI 수신 성능

Description

직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 채널 품질 정보 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING CHANNEL QUALITY INFORMATION IN A COMMUNICATION SYSTEM USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SCHEME}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 CQI 채널 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 도 2의 O-PUSC 방식을 사용할 경우의 타일 구조와 PUSC 방식을 사용할 경우의 타일 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용할 경우, 1개의 CQI 채널을 공유하는 MSS들의 개수에 따른 CQI 수신 성능을 도시한 그래프
도 5는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 MSS의 CQI 채널 송신 장치 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도
도 6은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 기지국의 CQI 채널 수신 장 치 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도
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 수신기, 즉 기지국(BS: Base Station)의 수신 안테나들의 개수에 상응하게 채널 품질 정보를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4G: 4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 통신 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA 방식을 적용한 통신 시스템이다. 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 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 가입자 단말기(MSS: Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 구조에 대해서 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(multi-cell) 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(BS: Base Station)(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. 그런데, 상기 MSS들(111),(113),(130),(151),(153) 중 MSS(130)는 상기 셀(100)과 상기 셀(150)의 경계 지역, 즉 핸드오버(handover) 영역에 존재한다. 즉, 상기 MSS(130)은 상기 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 기지국(140)이 관장하는 셀(150)쪽으로 이동하게 되면 그 서빙 기지국(serving BS)이 상기 기지국(110)에서 상기 기지국(140)으로 변경되게 된다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 고속 데이터 전송을 지원하기 위해서 다양한 방식들이 사용되고 있는데 그 대표적인 방식이 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식이다. 상기 AMC 방식은 셀(cell), 즉 기지국과 MSS 사이의 채널 상태에 따라 서로 다른 변조 방식과 코딩 방식을 결정해서, 상기 셀 전체의 사용 효율을 향상시키는 데이터 전송 방식을 나타낸다. 상기 AMC 방식은 다수개의 변조 방식들과 다수개의 코딩 방식들을 가지며, 상기 변조 방식들과 코딩 방식들을 조합하여 채널 신호를 변조 및 코딩한다. 통상적으로 상기 변조 방식들과 코딩 방식들의 조합들 각각을 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)이라고 하며, 상기 MCS들의 수에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) N까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨을 상기 MSS와 현재 무선 접속되어 있는 기지국 사이의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정하여 상기 기지국 전체 시스템 효율을 향상시키는 방식이다.
상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 AMC 방식 등과 같은 다양한 고속 데이터 전송을 위한 방식을 사용하기 위해서는 MSS가 상기 MSS 자신이 속해 있는 기지국, 즉 서빙 기지국으로 다운링크(downlink)의 채널 상태, 즉 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)를 피드백(feedback)해야만 한다. 그러면 여기서 도 2를 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 CQI를 피드백하는 CQI 채널 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 CQI 채널 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 설명하기에 앞서, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 1개의 CQI 채널은 미리 설정한 개수, 일 예로 6개의 타일(tile)들로 구성된다. 여기서, 상기 타일은 미리 설정한 개수 OFDM 심볼(symbol) 구간동안 미리 설정된 개수의 인접한 데이터 서브 캐리어(data sub-carrier)들로 구성된다. 상기 도 2를 참조하면 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템이 옵션 부분 서브 채널 사용(O-PUSC: Optional Partial Usage of Sub-Channels, 이하 'O-PUSC'라 칭하기로 한다) 방식을 사용할 경우에는 1개의 타일은 3 OFDM 심볼 구간 동안 8개의 인접한 데이터 서브 캐리어들로 구성되며, 상기 타일 내에 1개의 파일럿 서브 캐리어(pilot sub-carrier)를 포함한다(200).
이와는 달리, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템이 부분 서브 채널 사용(PUSC: Optional Partial Usage of Sub-Channels, 이하 'PUSC'라 칭하기로 한다) 방식을 사용할 경우에는 1개의 타일은 3 OFDM 심볼 구간 동안 8개의 인접한 데이터 서브 캐리어들로 구성되며, 상기 타일 내에 4개의 파일럿 서브 캐리어들을 포함한다 (250). 그러면 여기서 상기 O-PUSC 방식을 사용할 경우의 타일 구조와 PUSC 방식을 사용할 경우의 타일 구조를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 3은 도 2의 O-PUSC 방식을 사용할 경우의 타일 구조와 PUSC 방식을 사용할 경우의 타일 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 O-PUSC 방식을 사용할 경우의 타일(200)과 상기 PUSC 방식을 사용할 경우의 타일(250) 각각은 3 OFDM 심볼 구간 동안 8개의 데이터 서브 캐리어들, 즉
Figure 112004052995514-PAT00001
내지
Figure 112004052995514-PAT00002
의 총 8개의 데이터 서브 캐리어들을 포함한다. 여기서, n은 CQI 채널 인덱스(index)를 나타내며, m은 타일 인덱스를 나타낸다. 따라서,
Figure 112004052995514-PAT00003
내지
Figure 112004052995514-PAT00004
은 n번째 CQI 채널의 m번째 타일을 구성하는 8개의 데이터 서브 캐리어들을 나타낸다. 또한, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 O-PUSC 방식을 사용할 경우의 타일(200)은 1개의 파일럿 서브 캐리어를 포함하고, 상기 PUSC 방식을 사용할 경우의 타일(250)은 4개의 파일럿 서브 캐리어들을 포함한다.
다음으로 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MSS가 CQI 채널을 통해 MSS 자신의 CQI를 기지국으로 송신하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국은 MSS에게 CQI 채널 할당 메시지(message)를 통해 MSS에게 할당된 CQI 채널에 대한 정보, 즉 CQI 채널 인덱스를 송신한다. 그러면 상기 MSS는 상기 CQI 채널 할당 메시지를 수신하여 상기 MSS 자신에게 할당된 CQI 채널의 인덱 스를 인지하게 되고, 상기 MSS 자신의 다운링크 CQI를 미리 설정된 비트, 일 예로 6비트(6bits)로 생성한 후, 상기 생성한 CQI를 상기 기지국으로 피드백한다. 여기서, CQI를 상기 CQI 채널을 통해 기지국으로 피드백하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 MSS가 생성한 CQI에 따라 상기 CQI 채널의 각 타일을 구성하는 데이터 서브 캐리어들 각각을 통해 송신해야할 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 신호는 다음과 같이 2단계를 통해 생성된다.
첫 번째 단계는 상기 6비트 CQI에 일대일로 대응하는 변조 벡터 시퀀스를 결정하는 단계이다.
즉, 상기 첫 번째 단계는 상기 CQI로 생성 가능한 6비트들 각각에 일대일로 대응되는 변조 벡터 시퀀스들을 결정하는 단계로서, 상기 CQI로 생성 가능한 6비트들 각각에 대응되는 변조 벡터 시퀀스들은 하기 표 1a 내지 표 1d에 나타낸 바와 같다.
Figure 112004052995514-PAT00005
Figure 112004052995514-PAT00006
Figure 112004052995514-PAT00007
Figure 112004052995514-PAT00008
상기 표 1a 내지 표 1d에 나타낸 바와 같이 상기 CQI로 생성 가능한 6비트들 각각에 변조 벡터 시퀀스가 결정되어 있으며, 일 예로 상기 6비트 CQI가 0b 001010이면 상기 6비트 CQI 0b 001010를 나타내기 위한 변조 벡터 시퀀스는 {3,5,2,7,6,4}가 된다. 여기서, 상기 변조 벡터 시퀀스 {3,5,2,7,6,4}의 의미는 상기 CQI 채널을 구성하는 6개의 타일들, 즉 타일(#0)내지 타일(#5)의 6개의 타일들중 타일(#0)에는 변조 벡터(#3), 타일(#1)에는 변조 벡터(#5), 타일(#2)에는 변조 벡터(#2), 타일(#3)에는 변조 벡터(#7), 타일(#4)에는 변조 벡터(#6), 타일(#5)에는 변조 벡터(#4)가 일대일로 대응되어 송신됨을 나타낸다.
두 번째 단계는 상기 6비트 CQI에 일대일로 대응하는 변조 벡터 시퀀스를 결정한 후 상기 변조 벡터 시퀀스를 구성하는 변조 벡터들 각각의 QPSK 시퀀스를 결정하는 단계이다.
즉, 상기 두 번째 단계는 상기 변조 벡터들 각각에 일대일로 대응되는 QPSK 시퀀스들을 결정하는 단계로서, 상기 변조 벡터들 각각에 대응되는 QPSK 시퀀스들은 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.
Figure 112004052995514-PAT00009
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 각 변조 벡터는 길이가 8인 QPSK 시퀀스와 일대일 대응되며, QPSK 시퀀스를 구성하는 각각의 엘리먼트(element)들은 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각의 8개의 데이터 서브 캐리어들 각각에 일대일 대응된다. 일 예로, 임의의 타일로 송신할 변조 벡터가 변조 벡터(#0)이면 상기 임의의 타일을 구성하는 8개의 데이터 서브 캐리어들 각각에는 순차적으로 P0, P1, P2, P3, P0, P1, P2, P3가 송신된다. 즉, 상기 임의의 타일이 n번 CQI 채널의 m번 타일 일 경우 상기 m번 타일을 구성하는 8개의 데이터 서브 캐리어들중
Figure 112004052995514-PAT00010
에는 P0가,
Figure 112004052995514-PAT00011
에는 P1이,
Figure 112004052995514-PAT00012
에는 P2가,
Figure 112004052995514-PAT00013
에는 P3가,
Figure 112004052995514-PAT00014
에는 P0가,
Figure 112004052995514-PAT00015
에는 P1이,
Figure 112004052995514-PAT00016
에는 P2가,
Figure 112004052995514-PAT00017
에는 P3가 송신되는 것이다. 여기서, 상기 QPSK 시퀀스를 구성하는 엘리먼트들, 즉 P0 내지 P3는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있으며, QPSK 신호의 성상도를 나타낸다.
Figure 112004052995514-PAT00018
여기서, 상기 변조 벡터 시퀀스들 및 상기 변조 벡터 시퀀스들 각각을 구성하는 QPSK 시퀀스들은 상기 기지국과 MSS간에 미리 규약되어 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 MSS는 상기 2단계를 통해 생성된 QPSK 신호를 CQI 채널을 통해 상기 기지국으로 송신하고, 상기 기지국은 상기 MSS가 송신한 CQI 채널 신호를 수신하여 상기 변조 벡터 시퀀스들 및 상기 변조 벡터 시퀀스들 각각을 구성하는 QPSK 시퀀스들과의 상관 동작을 수행하여 상기 MSS가 송신한 CQI를 검출하게 된다.
그런데, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 고려하고 있는 CQI 송수신 방안은 수신기, 즉 기지국의 수신 안테나(Rx antenna)들의 개수를 전혀 고려하지 않고 있어 CQI 채널 자원의 낭비를 초래한다. 즉, 상기 기지 국의 수신 안테나들의 개수가 증가할수록 수신 전력상에 이득이 발생함에도 불구하고 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 상기 기지국의 수신 안테나들의 개수에 대해 전혀 고려하지 않아 CQI 채널 자원의 낭비가 발생한다는 문제점이 있었다. 따라서, 기지국의 수신 안테나들의 개수에 따라 CQI 채널 자원의 효율성을 향상시키는 CQI 송수신 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 OFDMA 통신 시스템에서 기지국의 수신 안테나들의 개수에 따라 CQI를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 OFDMA 통신 시스템에서 기지국의 수신 안테나들의 개수에 따라 CQI 채널을 공유하여 CQI를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하고, 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 이동 가입자 단말기가 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 송신하는 장치에 있어서, 측정되는 채널 상태에 해당하는 CQI를 상기 기지국으로부터 수신한 상기 CQI를 송신하는 서브 채널인 CQI 채널에 대한 CQI 채널 할당 정보와, 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 결정된, 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보에 상응하게 상기 CQI 채널 신호로 생성하는 CQI 채 널 생성부와, 상기 생성된 CQI 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 상기 기지국으로 송신하는 송신부를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 기지국이 이동 가입자 단말기의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 수신하는 장치에 있어서, 신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 고속 푸리에 변환하는 수신기와, 상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 상기 이동 가입자 단말기에게 할당된, 상기 이동 가입자 단말기가 CQI를 송신할 서브 채널인 CQI 채널 및 상기 이동 가입자 단말기가 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보에 상응하게 상관시켜 상기 이동 가입자 단말기의 CQI로 복조하는 CQI 채널 수신부를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하고, 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 이동 가입자 단말기가 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 송신하는 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 상기 CQI를 송신하는 서브 채널인 CQI 채널에 대한 CQI 채널 할당 정보와, 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 결정된, 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보를 수신하는 과정과, 이후 측정되는 채널 상태에 해당하는 CQI를 상기 변조 정보에 상응하게 변조하여 상기 CQI 채널 신호로 생성하는 과정과, 상기 CQI 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 기지국이 이동 가입자 단말기의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 수신하는 방법에 있어서, 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 상기 이동 가입자 단말기가 CQI를 송신할 서브 채널인 CQI 채널 및 상기 이동 가입자 단말기가 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보를 할당하여 상기 이동 가입자 단말기로 송신하는 과정과, 이후 상기 CQI 채널을 통해 신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 고속 푸리에 변환하는 과정과, 상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 변조 정보에 상응하도록 상관시켜 상기 이동 가입자 단말기의 CQI로 복조하는 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)에서 수신기, 즉 기지국(BS: Base Station)의 수신 안테나(Rx antenna)들의 개수에 상응하게 다운링크(downlink)의 채널 상태, 즉 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)를 송수신하는 방안을 제안한다. 특히, 본 발명은 이동 가입자 단말기(MSS: Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)의 다운링크 채널 상태를 정확하게 표현할 수 있도록 CQI를 6비트(6bits) 정보로 송수신하는 방안을 제안하며, 상기 6비트 CQI를 송수신하기 위한 변조 벡터 시퀀스들 및 상기 변조 벡터 시퀀스들 각각을 구성하는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 시퀀스들을 생성하는 방안을 제안한다.
이하, 설명의 편의상 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템을 상기 OFDMA 통신 시스템의 일 예로 하여 설명하기로 하며, CQI 채널 구조는 종래 기술 부분의 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 동일하다고 가정하기로 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 기지국의 수신 안테나들의 개수가 다수개인 경 우의 신호 수신 성능에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 MSS가 CQI를 기지국으로 피드백(feedback)하도록 하기 위해 기지국은 MSS마다 1개의 CQI 채널을 전용으로 할당하고 있다. 그래서, 상기 MSS는 상기 전용으로 할당받은 CQI 채널을 통해 상기 MSS 자신의 다운링크 채널 상태를 측정한 후, 상기 측정한 다운링크 채널 상태에 상응하게 CQI를 기지국으로 피드백한다.
그런데, 기지국에서 다수개의 수신 안테나들을 사용할 경우에는 MSS에서 송신한 신호를 상기 다수개의 수신 안테나들을 통해 수신하여 복조하므로 다이버시티 이득(diversity gain)을 획득할 수 있어 상기 MSS에서 송신한 신호를 오류(error)없이 복조하는데 필요한 수신 전력의 크기가 감소하게 된다. 즉, 상기 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용하기 때문에 상기 MSS의 CQI의 수신 요구 성능을 만족시키는 수신 안테나별 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다)가 상기 수신 안테나들의 개수에 비례하여 감소한다. 즉, 상기 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용할 경우에는 1개의 CQI 채널을 통해 서로 다른 다수개의 MSS들이 동시에 CQI 채널을 송신할 수 있을 정도로 수신 전력상에서 이득이 발생하게 되는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 기지국에서 1개의 CQI 채널을 다수개의, 일 예로 2개의 MSS들이 공유하여 사용하도록 하는 방안을 제안함으로써 주파수 자원의 효율성을 증가시키게 된다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용할 경우, 1개의 CQI 채널을 공유하는 MSS들의 개수에 따른 CQI 수신 성능에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용할 경우, 1개의 CQI 채널을 공유하는 MSS들의 개수에 따른 CQI 수신 성능을 도시한 그래프이다.
상기 도 4에는 기지국의 수신 안테나들의 개수가 2개일 때 백색 잡음 채널 환경 및 3[km/h] 보행 채널 환경 각각에서 1개의 CQI 채널을 1개의 MSS가 전용으로 사용할 경우의 CQI 수신 성능과, 상기 기지국의 수신 안테나들의 개수가 4개일 때 백색 잡음 채널 환경 및 3[km/h] 보행 채널 환경 각각에서 1개의 CQ 채널을 2개의 MSS들이 공유할 경우의 CQI 수신 성능이 도시되어 있다.
일 예로, 상기 기지국의 수신 안테나들의 개수가 2개일 때 타겟(target) 수신 오류 확률을 0.01로 가정하면, 3[km/h] 보행 채널 환경에서 1개의 MSS가 1개의 CQI 채널을 전용으로 사용할 경우 수신 안테나당 SNR이 -4.0[dB]일 경우 상기 수신 오류 확률 0.01을 만족시킬 수 있다. 이와는 달리, 상기 기지국의 수신 안테나들의 개수가 4개일 때 타겟 수신 오류 확률을 0.01로 가정하면 3[km/h] 보행 채널 환경에서 2개의 MSS들이 1개의 CQI 채널을 공유하여 사용할 경우 수신 안테나당 SNR은 -4.0[dB] 이하여도 상기 수신 오류 확률 0.01을 만족시킬 수 있다.
결과적으로, 기지국의 수신 안테나들의 개수가 증가할수록 CQI 수신 성능이 증가되어 결과적으로 1개의 CQI 채널을 다수개의 MSS들이 공유하여 사용하는 것이 가능하게 되므로 본 발명에서는 CQI 채널의 공유 방안을 제안하는 것이다. 이하, 설명의 편의상 1개의 CQI 채널을 공유하여 사용하는 MSS들의 개수를 2개라고 가정 하기로 한다. 물론, 상기 기지국의 수신 안테나들의 개수가 증가할수록 상기 CQI 수신 성능 역시 증가하므로 1개의 CQI 채널을 공유하여 사용하는 MSS들의 개수 역시 증가하게 될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 MSS가 다운링크 채널 상태를 측정하여, CQI를 피드백(feedback)시키기 위해서는 MSS가 생성한 CQI에 따라 상기 CQI 채널의 각 타일(tile)을 구성하는 데이터 서브 캐리어(data sub-carrier)들 각각을 통해 송신해야할 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 신호를 생성해야만 한다. 본 발명에서는 상기 CQI를 6비트(6bits)로 생성하는 경우를 가정하므로 상기 6비트 CQI에 일대일로 대응하는 변조 벡터 시퀀스를 결정하고, 상기 6비트 CQI에 일대일로 대응하는 변조 벡터 시퀀스를 결정한 후 상기 변조 벡터 시퀀스를 구성하는 변조 벡터들 각각의 QPSK 시퀀스를 결정해야만 한다.
즉, 첫 번째로, 상기 CQI로 생성 가능한 6비트들 각각에 일대일로 대응되는 변조 벡터 시퀀스들을 결정해야만 하는데 본 발명은 1개의 CQI 채널을 2개의 MSS들이 공유하여 사용하므로 1개의 MSS가 1개의 CQI 채널을 전용으로 사용하는 경우에 사용하고 있는 변조 벡터 시퀀스들과 차별화 되는 또 다른 변조 벡터 시퀀스들이 필요로 하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 1개의 CQI 채널을 2개의 MSS들이 공유하여 사용하는 것을 지원하기 위해 상기 종래 기술 부분의 표 1a 내지 표 1d에서 정의한 변조 벡터 시퀀스들 이외의 또 다른 변조 벡터 시퀀스들을 제안한다. 즉, 1개의 CQI 채널을 공유하는 MSS들이 MSS#1과 MSS#2라고 가정하면, 상기 MSS#1은 6비트 CQI를 생성하여 상기 종래 기술 부분의 표 1a 내지 표 1d에서 정의한 변조 벡터 시 퀀스들에 상응하게 송신하고, 상기 MSS#2는 6비트 CQI를 생성하여 본 발명에서 제안하는 변조 벡터 시퀀스들에 상응하게 송신하는 것이다.
본 발명에서 새롭게 제안하는 CQI로 생성 가능한 6비트들 각각에 대응되는 변조 벡터 시퀀스들은 하기 표 3a 내지 표 3d에 나타낸 바와 같다.
Figure 112004052995514-PAT00019
Figure 112004052995514-PAT00020
Figure 112004052995514-PAT00021
Figure 112004052995514-PAT00022
상기 표 3a 내지 표 3d에 나타낸 바와 같이 상기 CQI로 생성 가능한 6비트들 각각에 변조 벡터 시퀀스가 결정되어 있으며, 일 예로 상기 6비트 CQI가 0b 001010이면 상기 6비트 CQI 0b 001010를 나타내기 위한 변조 벡터 시퀀스는 {4,0,4,6,6,6}가 된다. 여기서, 상기 변조 벡터 시퀀스 {4,0,4,6,6,6}의 의미는 상기 CQI 채널을 구성하는 6개의 타일들, 즉 타일(#0)내지 타일(#5)의 6개의 타일들중 타일(#0)에는 변조 벡터(#4), 타일(#1)에는 변조 벡터(#0), 타일(#2)에는 변조 벡터(#4), 타일(#3)에는 변조 벡터(#6), 타일(#4)에는 변조 벡터(#6), 타일(#5)에는 변조 벡터(#6)가 일대일로 대응되어 송신됨을 나타낸다.
여기서, 상기 종래 기술 부분의 표 1a 내지 표 1d에서 정의하고 있는 변조 벡터 시퀀스들로 구성된 집합을 변조 벡터 시퀀스 집합 S0이라고 가정하고, 상기 표 3a 내지 표 3d에서 정의하고 있는 변조 벡터 시퀀스들로 구성된 집합을 변조 벡터 시퀀스 집합 S1라고 가정하기로 한다. 한편, 상기 표 3a 내지 표 3d에 나타낸 바와 같은 변조 벡터 시퀀스들 상호간에는 최소 해밍 거리(Hamming distance) 5를 유지하여 상기 변조 벡터 시퀀스들을 수신할 때의 상관(correlation) 성능을 극대화시킨다. 또한, 본 발명에서는 1개의 CQI 채널을 2개의 MSS들이 공유하여 사용하므로 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0에 속한 변조 벡터 시퀀스들과 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속한 변조 벡터 시퀀스들간에는 해밍 거리가 충분히 크게 결정되어야만 하며, 상기 표 3a 내지 표 3d에 나타낸 바와 같은 변조 벡터 시퀀스들은 상기 표 1a 내지 표 1d에 나타낸 바와 같은 변조 벡터 시퀀스들과 최소 해밍 거리 4를 유지한다. 여기서, 상기 최소 해밍 거리 4를 유지시키는 것은 일반적으로 64개를 초과하는 개수의 변조 벡터 시퀀스들간에 해밍 거리 4 이상의 최소 해밍 거리를 가지도록 설계하는 것은 이론적으로 불가능하기 때문이다.
또한, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0에 속한 변조 벡터 시퀀스들과 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속한 변조 벡터 시퀀스들간의 최소 해밍 거리가 4이기 때문에 최소 해밍 거리가 5일 경우에 비해 발생할 수 있는 성능 저하는 상기 도 4에서 설명한 바와 같은 수신 안테나들의 개수에 따른 CQI 수신 성능 향상으로 극복할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0에 속한 변조 벡터 시퀀스들과 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속한 변조 벡터 시퀀스들간의 최소 해밍 거리 4를 유지하도록 하기 위해 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 코드를 사용한다. 상기 리드 솔로몬 코드를 사용하여 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속한 변조 벡터 시퀀스들을 생성하는 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, CQI 채널을 구성하는 타일들, 즉 6개의 타일들 각각별로 송신할 변조 벡터의 종류가 8개이므로 상기 8개의 변조 벡터들 각각과 일대일로 대응시키기 위해 8개의 엘리먼트들을 가지는 갈로아 필드(Galois Field, 이하 'Galois Field'라 칭하기로 한다) GF(23)을 정의한다. 여기서, GF(Q)는 Q개의 엘리먼트들 {0, 1, 2, ... , Q-1}로 구성되고, 상기 Q는 상기 Galois Field의 크기를 나타내며, 상기 Q가 소수인 경우에 GF(Q)에서 덧셈 연산과 곱셈 연산은 하기 수학식 2와 같이 정의된다.
Figure 112004052995514-PAT00023
Figure 112004052995514-PAT00024
또한, 상기 GF(23)을 정의하기 위해 필요한 3차 프리미티브(primitive) 다항식
Figure 112004052995514-PAT00025
을 결정하고, 상기 GF(23)에 속한 8개의 엘리먼트들중에서
Figure 112004052995514-PAT00026
의 조건을 만족하는 프리미티브 엘리먼트 α를 결정한다. 상기 프리미티브 엘리먼트 α를 결정하면 상기 GF(23)에 속한 모든 엘리먼트들을 하기 표 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004052995514-PAT00027
상기 표 4에 나타낸 2차 다항식들은 각 다항식 계수를 이진수로 표시함으로써 최종적으로 0b 000 내지 0b 111 사이의 값을 가지게 되며, 최종적으로 상기 이진수로 표시된 0b 000 내지 0b 111 사이의 값을 십진수로 변환하여 상기 표 3a 내지 표 2에 나타낸 바와 같은 변조 벡터 결정에 사용한다.
다음으로 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0에 속한 변조 벡터 시퀀스들을 생성하는 과정에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 6비트의 CQI를 3비트(3bits)씩 2개의 파트(part)로 분류할 경우 상기 6비트의 CQI는 하기 수학식 3과 같이 정의된다.
Figure 112004052995514-PAT00028
상기 수학식 3에서 m0 및 m1은 상기 GF(23)상의 엘리먼트들이고, 상기 3비트 데이터의 이진 표시는 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 형식으로 이루어진다. 일 예로, 6비트 CQI가 0b 000010이면 (m0, m1)은 (0,α)가 된다. 상기 수학식 3과 같이 CQI를 나타내는 일차 다항식 m(x)가 결정되면 상기 변조 벡터 시퀀스 생성을 위한 코드 C(m)는 하기 수학식 4와 같이 생성할 수 있다.
Figure 112004052995514-PAT00029
상기 수학식 4에서,
Figure 112004052995514-PAT00030
는 상기 일차 다항식 m(x)의 x 값에 αk를 대 입하여 획득한 함수값을 나타내며, 그 예들은 다음과 같다.
Figure 112004052995514-PAT00031
다음으로 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속한 변조 벡터 시퀀스들을 생성하는 과정에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기에서 설명한 바와 같은 방식으로 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0에 속한 변조 벡터 시퀀스들을 생성한 후, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속한 변조 벡터 시퀀스들을 생성하기 위해서는 상기 수학식 3에 나타낸 바와 같은 6비트의 CQI를 나타내는 다항식 m(x)의 차수를 상기 일차에서 이차로 확장하여 하기 수학식 5와 같이 정의하기로 한다.
Figure 112004052995514-PAT00032
상기 수학식 5에서, m2를 0으로 설정하면(m2 = 0), 상기 수학식 5는 상기 수 학식 3과 동일한 다항식이되며, 상기 표 2에 나타낸 바와 같은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0에 속한 64개의 변조 벡터 시퀀스들이 생성된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 m2를 1로 설정한(m2 = 1) 후, 상기 수학식 4를 사용하여 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 속하는 64개의 변조 벡터 시퀀스들을 생성한다. 여기서, 상기 m2를 1로 설정할 경우 상기 수학식 4는 하기 수학식 6과 같이 변형된다.
Figure 112004052995514-PAT00033
본 발명에서는 1개의 CQI 채널을 공유하는 MSS들의 개수가 2개인 경우를 가정하였기 때문에 상기 변조 벡터 시퀀스 집합이 2개, 즉 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 벡터 시퀀스 집합 S1의 2개가 필요로 하지만 1개의 CQI 채널을 공유하는 MSS들의 개수가 상기 2개를 초과할 경우, 즉 3개 이상일 경우에도 상기 3개 이상의 MSS들 각각에 적용되는 변조 벡터 시퀀스 집합들을 생성할 수 있다. 이 경우에는 상기 m2를 상기 GF(23)상에서 0과 1이 아닌 나머지 엘리먼트들로 설정함으로써 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S2 내지 변조 벡터 시퀀스 집합 S7까지 추가 변조 벡터 시퀀스 집합들을 생성할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 벡터 시퀀스 집합 S1를 생성하여 1개의 CQI 채널을 공유하는 2개의 MSS들이 각각 사용할 변조 벡터 시퀀스들을 차별화시킨다. 따라서, 본 발명에서는 1개의 CQI 채널을 공유하는 2개의 MSS들 각각이 어떤 변조 벡터 시퀀스 집합을 사용하여 CQI를 송신해야하는지에 대한 정보를 상기 2개의 MSS들 각각에 알려주어야만 하며, 이는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 사용하고 있는 CQI 채널 할당 메시지에 정보를 추가하여 알려줄 수 있다. 상기 1개의 CQI 채널을 공유하는 2개의 MSS들 각각이 어떤 변조 벡터 시퀀스 집합을 사용하여 CQI 채널을 송신해야하는지에 대한 정보를 나타내는 CQI 채널 할당 메시지의 포맷(format)은 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
Figure 112004052995514-PAT00034
상기 표 5에 나타낸 CQI 채널 할당 메시지는 다수의 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, Extended DIUC 필드는 상기 CQI 채널 할당 메시지에 적용되는 다운링크 구간 사용 코드(DIUC: Downlink Interval Usage Code, 이하 'DIUC'라 칭하기로 한다)를 나타내는 필드이며, Length 필드는 상기 CQI 채널 할당 메시지의 길이를 나타내는 필드이며, CQICH_ID는 해당 CQI 채널을 할당받은 MSS 관리를 위한 MSS 관 리 번호를 나타내는 필드이며, 즉 해당 MSS에게 할당되는 CQI 채널의 식별자를 나타내는 필드이며, Period 필드는 CQI 채널 송신 주기를 나타내는 필드이며, Frame offset 필드는 상기 CQI 채널 할당 메시지 수신후 실제 CQI 채널이 송신 시작되는 시점까지의 프레임 오프셋을 나타내는 필드이며, Duration 필드는 CQI 채널이 송신되는 구간을 나타내며, Feedback_type 필드는 CQI 채널을 통해 송신되는 정보 비트의 의미를 나타내는 필드이며, CQICH_Num은 해당 MSS에 할당할 CQI 채널의 개수를 나타낸다. 여기서, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템이 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식을 사용할 경우에는 MSS에 할당할 CQI 채널들의 개수가 다수개가 된다.
여기서, 상기 CQICH_Num이 다수개일 경우는 기지국의 송신 안테나(Tx Antenna)들의 개수가 다수개인 경우 상기 MSS가 상기 다수개의 송신 안테나들 각각의 채널에 대해 측정한 후, 상기 다수개의 송신 안테나들 각각의 CQI를 상기 기지국으로 보고해야할 때 1개의 서브 채널을 공유하여 상기 다수개의 송신 안테나들 각각의 CQI를 피드백하도록 하기 위함이다. 이 경우 역시 1개의 서브 채널을 2개의 MSS들이 공유하여 CQI를 송신하는 경우와 동일하게 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1을 사용하여 CQI를 피드백하면 된다.
상기 표 5의 CQI 채널 할당 메시지는 CQICH_Num개의 Allocation index 필드들과 Codeword Set 필드들을 포함하는데, 상기 Allocation index 필드는 CQI 채널로 할당되는 서브 채널(sub-channel) 인덱스를 나타내는 필드이며, 상기 Codeword Set 필드는 본 발명에서 새롭게 제안하는 필드로서 상기 MSS가 사용할 변조 벡터 시퀀스 집합 인덱스와 스크램블링 쉬프트 오프셋(scrambling shift offset)을 나타내는 필드이다. 상기 스크램블링 쉬프트 오프셋에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
결과적으로 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 기지국은 2개의 MSS들에게 CQI 채널을 할당할 때 동일한 서브 채널 인덱스를 할당한 후, 즉 2개의 MSS들 각각에 송신되는 CQI 채널 할당 메시지의 Allocation index 필드에 동일한 서브 채널 인덱스를 기재하고, 상기 2개의 MSS들 각각에게 서로 다른 변조 벡터 시퀀스 집합 인덱스와 스크램블링 쉬프트 오프셋을 할당한 후 그 정보를 CQI 채널 할당 메시지를 통해 상기 2개의 MSS들로 송신한다. 그러면 상기 2개의 MSS들 각각은 상기 CQI 채널 할당 메시지를 수신하여 동일한 서브 채널을 통해, 즉 동일한 CQI 채널을 통해 서로 다른 변조 벡터 시퀀스를 적용하여 6비트 CQI를 기지국으로 피드백하게 된다.
다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 MSS의 CQI 채널 송신 장치 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 MSS의 CQI 채널 송신 장치 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
상기 도 5에는 본 발명의 실시예에 따라 1개의 동일한 CQI 채널을 사용하여 2개의 MSS들이 각각 CQI를 송신하는 동작을 비교 설명하기 위해 2개의 MSS들, 즉 MSS#1과 MSS#2의 CQI 채널 송신 장치 내부 구조가 도시되어 있으며, 상기 MSS#1과 MSS#2의 CQI 채널 송신 장치는 하드웨어(hardware)적으로는 동일한 구성을 가지며, 다만 1개의 동일한 CQI 채널을 사용하여 서로 다른 CQI를 송신하기 때문에 적용되는 변조 벡터 시퀀스 집합 및 오프셋만이 상이할 뿐이다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 MSS#1의 CQI 채널 생성부(500)는 변조기(modulator)(511)와, 곱셈기(513)와, 스크램블러(scrambler)(515)와, 오프셋 조정기(offset adjuster)(517)로 구성되고, MSS#2의 CQI 채널 생성부(550)는 변조기(551)와, 곱셈기(553)와, 스크램블러(555)와, 오프셋 조정기(557)로 구성된다.
첫 번째로, 상기 MSS#1의 CQI 채널 생성부(500)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 MSS#1의 6비트 CQI가 결정되면, 상기 결정된 6비트 CQI는 상기 변조기(511)로 입력된다. 상기 변조기(511)는 변조 벡터 시퀀스 집합 S0를 적용하여 상기 결정된 6비트 CQI를 QPSK 변조한 후 상기 곱셈기(513)로 출력한다. 여기서, 상기 MSS#1은 상기 표 5에서 설명한 CQI 채널 할당 메시지를 통해 상기 MSS#1 자신이 적용해야할 변조 벡터 시퀀스 집합에 대한 정보를 인지하게 되며, 상기 도 5에서는 기지국으로부터 상기 MSS#1이 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0를 사용해야함을 통보받았다고 가정한 것이다. 한편, 상기 스크램블러(515)는 상기 MSS#1이 CQI를 송신할 기지국의 기지국 인덱스(BS index)를 전달받으면, 상기 기지국 인덱스에 상응하는 스크램블링 코드(scrambling code)를 가지고 상기 기지국 인덱스를 스크램블링한 후 상기 오프셋 조정기(517)로 출력한다.
상기 오프셋 조정기(517)는 상기 스크램블러(515)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 오프셋을 적용하여 오프셋 조정한 후 상기 곱셈기(513)로 출력한다. 여기서, 상기 오프셋이 조정되는 이유는 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1간의 상관도를 최소화시키기 위함이다. 즉, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1 상호간에는 이미 최소 해밍 거리 4의 상관도를 유지하고 있지만, 이와 함께 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 서로 다른 오프셋을 적용함으로써 상관도를 더욱 감소시키게 되는 것이다. 여기서, 상기 MSS#1은 상기 표 5에서 설명한 CQI 채널 할당 메시지를 통해 상기 MSS#1 자신이 적용해야할 오프셋에 대한 정보를 인지하게 되는 것이다.
상기 곱셈기(513)는 상기 변조기(511)에서 출력한 신호와 상기 오프셋 조정기(517)에서 출력한 신호를 입력하여 곱셈함으로써 최종 CQI 채널 신호로서 변조한 후 상기 MSS#1에 CQI 채널로 할당된 서브 채널 인덱스, 일 예로 서브 채널 인덱스 n에 해당하는 서브 채널의 6개의 타일들, 즉 타일 #0 내지 타일 #5에 삽입한 후 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식으로 변조한 후, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리하여 상기 기지국으로 송신한다. 상기 서브 채널의 상기 OFDM 방식 변조 및 RF 처리 동작을 수행하는 유닛(unit)은 일반적인 OFDM 방식 변조 및 RF 처리 동작을 수행하는 유닛과 동일하므로 상기 도 5에는 별도로 도시하지 않았음에 유의하여야만 한다.
두 번째로, 상기 MSS#2의 CQI 채널 생성부(550)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 MSS#2의 6비트 CQI가 결정되면, 상기 결정된 6비트 CQI는 상기 변조기(551)로 입력된다. 상기 변조기(551)는 변조 벡터 시퀀스 집합 S1를 적용하여 상기 결정된 6비트 CQI를 QPSK 변조한 후 상기 곱셈기(553)로 출력한다. 여기서, 상기 MSS#2는 상기 표 5에서 설명한 CQI 채널 할당 메시지를 통해 상기 MSS#2 자신이 적용해야할 변조 벡터 시퀀스 집합에 대한 정보를 인지하게 되며, 상기 도 5에서는 기지국으로부터 상기 MSS#2가 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S1를 사용해야함을 통보받았다고 가정한 것이다. 한편, 상기 스크램블러(555)는 상기 MSS#2가 CQI를 송신할 기지국의 기지국 인덱스를 전달받으면, 상기 기지국 인덱스에 상응하는 스크램블링 코드를 가지고 상기 기지국 인덱스를 스크램블링한 후 상기 오프셋 조정기(557)로 출력한다.
상기 오프셋 조정기(557)는 상기 스크램블러(555)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 오프셋을 적용하여 오프셋 조정한 후 상기 곱셈기(553)로 출력한다. 여기서, 상기 오프셋이 조정되는 이유는 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1간의 상관도를 최소화시키기 위함이다. 즉, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1 상호간에는 이미 최소 해밍 거리 4의 상관도를 유지하고 있지만, 이와 함께 상기 변조 벡터 시퀀스 집합 S0와 변조 벡터 시퀀스 집합 S1에 서로 다른 오프셋을 적용함으로써 상관도를 더욱 감소시키게 되는 것 이다. 여기서, 상기 MSS#2는 상기 표 5에서 설명한 CQI 채널 할당 메시지를 통해 상기 MSS#2 자신이 적용해야할 오프셋에 대한 정보를 인지하게 되는 것이다.
상기 곱셈기(553)는 상기 변조기(551)에서 출력한 신호와 상기 오프셋 조정기(557)에서 출력한 신호를 입력하여 곱셈함으로써 최종 CQI 채널 신호로서 변조한 후 상기 MSS#1에 CQI 채널로 할당된 서브 채널 인덱스, 일 예로 서브 채널 인덱스 n에 해당하는 서브 채널의 6개의 타일들, 즉 타일 #0 내지 타일 #5에 삽입한 후 OFDM 방식으로 변조한 후, RF 처리하여 상기 기지국으로 송신한다. 상기 서브 채널의 상기 OFDM 방식 변조 및 RF 처리 동작을 수행하는 유닛은 일반적인 OFDM 방식 변조 및 RF 처리 동작을 수행하는 유닛과 동일하므로 상기 도 5에는 별도로 도시하지 않았음에 유의하여야만 한다.
다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 기지국의 CQI 채널 수신 장치 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 기지국의 CQI 채널 수신 장치 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
상기 도 6에는 본 발명의 실시예에 따라 1개의 동일한 CQI 채널을 사용하여 2개의 MSS들로부터 CQI를 수신하는 동작을 비교 설명하기 위해 2개의 MSS들, 즉 MSS#1과 MSS#2의 CQI를 수신하는 수신 장치 내부 구조가 도시되어 있으며, 상기 MSS#1과 MSS#2의 CQI 채널 수신 장치는 하드웨어(hardware)적으로는 동일한 구성을 가지며, 다만 1개의 동일한 CQI 채널을 사용하여 서로 다른 CQI 채널을 수신하기 때문에 적용되는 변조 벡터 시퀀스 집합 및 오프셋만이 상이할 뿐이다. 이하, 설명 의 편의상 상기 MSS#1로부터 송신되는 CQI 채널을 수신하는 기지국의 CQI 채널 수신 장치를 'MSS#1의 CQI 채널 수신 장치'라 칭하기로 하며, 상기 MSS#2로부터 송신되는 CQI 채널을 수신하는 기지국의 CQI 채널 수신 장치를 'MSS#2의 CQI 채널 수신 장치'라 칭하기로 한다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 MSS#1의 CQI 채널 수신부(600)는 상관기(correlator)(611)와, 곱셈기(513)와, 디스크램블러(de-scrambler)(615)와, 오프셋 조정기(617)로 구성되고, MSS#2의 CQI 채널 수신부(650)는 상관기(651)와, 곱셈기(653)와, 디스크램블러(655)와, 오프셋 조정기(657)로 구성된다.
첫 번째로, 상기 MSS#1의 CQI 채널 수신부(600)에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 기지국은 다수개의 수신 안테나들(도시하지 않음)을 통해 수신한 수신 신호를 RF 처리한 후 OFDM 방식으로 복조한 서브 채널 인덱스 n에 해당하는 서브 채널의 6개의 타일들, 즉 타일 #0 내지 타일 #5를 통해 수신된 신호를 상기 곱셈기(617)로 전달한다. 여기서, 상기 다수개의 수신 안테나들을 통해 수신한 수신 신호를 RF 처리한 후 OFDM 방식으로 복조하는 동작을 수행하는 유닛은 일반적인 RF 처리 및 OFDM 방식 복조 동작을 수행하는 유닛과 동일하므로 상기 도 6에는 별도로 도시하지 않았음에 유의하여야만 한다.
한편, 상기 디스클램블러(615)는 기지국 자신의 기지국 인덱스를 입력하여 미리 설정되어 있는 스크램블링 코드를 가지고 스크램블링한 후 상기 오프셋 조정기(617)로 출력한다. 여기서, 상기 디스크램블러(615)가 사용하는 스크램블링 코드는 상기 MSS#1의 CQI 채널 송신 장치에서 사용하는 스크램블링 코드와 동일한 스크 램블링 코드이다. 상기 오프셋 조정기(617)는 상기 디스크램블러(615)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 오프셋을 적용하여 오프셋 조정한 후 상기 곱셈기(613)로 출력한다. 여기서, 상기 오프셋 조정기(617)가 사용하는 오프셋은 상기 MSS#1의 CQI 채널 송신 장치에서 사용하는 오프셋과 동일한 오프셋이다.
상기 곱셈기(617)는 상기 서브 채널 인덱스 n에 해당하는 서브 채널의 6개의 타일들, 즉 타일 #0 내지 타일 #5를 통해 수신된 신호와 상기 오프셋 조정기(617)에서 출력한 신호를 곱셈한 후 상기 상관기(611)로 출력한다. 상기 상관기(611)는 상기 곱셈기(613)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 변조 벡터 시퀀스 집합, 즉 변조 벡터 시퀀스 집합 S0를 사용하여 상관 동작을 수행하여 최대 상관값을 가지는 변조 벡터 시퀀스에 해당하는 6비트를 상기 MSS#1의 CQI로 출력한다.
두 번째로, 상기 MSS#2의 CQI 채널 수신부(650)에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 기지국은 다수개의 수신 안테나들을 통해 수신한 수신 신호를 RF 처리한 후 OFDM 방식으로 복조한 서브 채널 인덱스 n에 해당하는 서브 채널의 6개의 타일들, 즉 타일 #0 내지 타일 #5를 통해 수신된 신호를 상기 곱셈기(657)로 전달한다. 여기서, 상기 다수개의 수신 안테나들을 통해 수신한 수신 신호를 RF 처리한 후 OFDM 방식으로 복조하는 동작을 수행하는 유닛은 일반적인 RF 처리 및 OFDM 방식 복조 동작을 수행하는 유닛과 동일하므로 상기 도 6에는 별도로 도시하지 않았음에 유의하여야만 한다.
한편, 상기 디스클램블러(655)는 기지국 자신의 기지국 인덱스를 입력하여 미리 설정되어 있는 스크램블링 코드를 가지고 스크램블링한 후 상기 오프셋 조정기(657)로 출력한다. 여기서, 상기 디스크램블러(655)가 사용하는 스크램블링 코드는 상기 MSS#2의 CQI 채널 송신 장치에서 사용하는 스크램블링 코드와 동일한 스크램블링 코드이다. 상기 오프셋 조정기(657)는 상기 디스크램블러(655)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 오프셋을 적용하여 오프셋 조정한 후 상기 곱셈기(653)로 출력한다. 여기서, 상기 오프셋 조정기(657)가 사용하는 오프셋은 상기 MSS#2의 CQI 채널 송신 장치에서 사용하는 오프셋과 동일한 오프셋이다.
상기 곱셈기(657)는 상기 서브 채널 인덱스 n에 해당하는 서브 채널의 6개의 타일들, 즉 타일 #0 내지 타일 #5를 통해 수신된 신호와 상기 오프셋 조정기(657)에서 출력한 신호를 곱셈한 후 상기 상관기(651)로 출력한다. 상기 상관기(651)는 상기 곱셈기(653)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 변조 벡터 시퀀스 집합, 즉 변조 벡터 시퀀스 집합 S1를 사용하여 상관 동작을 수행하여 최대 상관값을 가지는 변조 벡터 시퀀스에 해당하는 6비트를 상기 MSS#2의 CQI로 출력한다.
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 통신 시스템인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용할 경우 상기 수신 안테나들의 개수에 상응하게 1개의 서브 채널을 공유하여 다수개의 MSS들이 CQI 채널로 할당받도록 하여 자원 효율성을 증가시킨다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 최소 해밍 거리를 가지는 변조 벡터 시퀀스를 제안함으로써 상기 1개의 서브 채널을 공유하여 다수의 MSS들이 CQI 채널로 사용할 경우 발생할 수 있는 상관 성능 저하를 방지한다는 이점을 가진다.

Claims (48)

  1. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하고, 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 이동 가입자 단말기가 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 송신하는 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 CQI를 송신하는 서브 채널인 CQI 채널에 대한 CQI 채널 할당 정보와, 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 결정된, 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보를 수신하는 과정과,
    이후 측정되는 채널 상태에 해당하는 CQI를 상기 변조 정보에 상응하게 변조하여 상기 CQI 채널 신호로 생성하는 과정과,
    상기 CQI 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 CQI를 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각에 일대일로 매핑되는 변조 벡터들을 나타내는 변조 벡터 시퀀스들의 집합인 변조 벡터 시퀀스 집합들중 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내 는 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보에 적용할 오프셋을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변조 벡터는 상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들 각각에 일대일로 매핑되는, 미리 설정된 변조 방식에 상응하는 성상도들을 나타냄을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제5항 혹은 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CQI가 6비트로 표현되며, 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들의 개수가 6개이며, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들의 개수가 2개일 경우, 첫 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 6a 내지 표 6d에 나타낸 바와 같으며, 두 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 7a 내지 표 7d에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 방법.
    Figure 112004052995514-PAT00035
    Figure 112004052995514-PAT00036
    Figure 112004052995514-PAT00037
    Figure 112004052995514-PAT00038
    Figure 112004052995514-PAT00039
    Figure 112004052995514-PAT00040
    Figure 112004052995514-PAT00041
    Figure 112004052995514-PAT00042
  8. 제7항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제8항 혹은 제9항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들의 개수가 8개이며, 상기 변조 방식이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식일 경우 상기 변조 벡터는 하기 표 8에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 방법.
    Figure 112004052995514-PAT00043
    단, 상기 표 8에서 P0 내지 P3는 상기 QPSK 신호의 성상도를 나타내며, 하기 수학식 7과 같이 표현됨.
    Figure 112004052995514-PAT00044
  11. 제10항에 있어서,
    상기 채널 상태에 해당하는 CQI를 상기 변조 정보에 상응하게 변조하여 상기 CQI 채널 신호로 생성하는 과정은;
    상기 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합내의 변조 벡터 시퀀스들중 상기 CQI에 해당하는 변조 벡터 시퀀스를 선택하고, 상기 변조 벡터 시퀀스에 해당하는 변조 벡터들 각각을 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각에 일대일로 매핑시키고, 상기 변조 벡터들 각각의 QPSK 성상도들을 상기 타일들 각각을 구성하는 서브 캐리어들에 일대일로 매핑시켜 CQI 채널 신호로 생성하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하고, 기지국이 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 이동 가입자 단말기가 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 송신하는 장치에 있어서,
    측정되는 채널 상태에 해당하는 CQI를 상기 기지국으로부터 수신한 상기 CQI를 송신하는 서브 채널인 CQI 채널에 대한 CQI 채널 할당 정보와, 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 결정된, 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보에 상응하게 상기 CQI 채널 신호로 생성하는 CQI 채널 생성부와,
    상기 생성된 CQI 채널 신호를 역고속 푸리에 변환한 후 무선 주파수 처리하여 상기 기지국으로 송신하는 송신부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 CQI를 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각에 일대일로 매핑되는 변조 벡터들을 나타내는 변조 벡터 시퀀스들의 집합인 변조 벡터 시퀀스 집합들중 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보에 적용할 오프셋을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 변조 벡터는 상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들 각각에 일대일로 매핑되는, 미리 설정된 변조 방식에 상응하는 성상도들을 나타냄을 특징으로 하는 상 기 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  18. 제16항 혹은 제17항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CQI가 6비트로 표현되며, 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들의 개수가 6개이며, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들의 개수가 2개일 경우, 첫 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 9a 내지 표 9d에 나타낸 바와 같으며, 두 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 10a 내지 표 10d에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 장치.
    Figure 112004052995514-PAT00045
    Figure 112004052995514-PAT00046
    Figure 112004052995514-PAT00047
    Figure 112004052995514-PAT00048
    Figure 112004052995514-PAT00049
    Figure 112004052995514-PAT00050
    Figure 112004052995514-PAT00051
    Figure 112004052995514-PAT00052
  19. 제18항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  21. 제19항 혹은 제20항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들의 개수가 8개이며, 상기 변조 방식이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식일 경우 상기 변조 벡터는 하기 표 11에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 장치.
    Figure 112004052995514-PAT00053
    단, 상기 표 11에서 P0 내지 P3는 상기 QPSK 신호의 성상도를 나타내며, 하기 수학식 8과 같이 표현됨.
    Figure 112004052995514-PAT00054
  22. 제21항에 있어서,
    상기 CQI 채널 생성부는;
    상기 채널 상태에 해당하는 CQI가 입력되면 상기 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합내의 변조 벡터 시퀀스들중 상기 CQI에 해당하는 변조 벡터 시퀀스를 선택하고, 상기 변조 벡터 시퀀스에 해당하는 변조 벡터들 각각을 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각에 일대일로 매핑시키고, 상기 변조 벡터들 각각의 QPSK 성상도들을 상기 타일들 각각을 구성하는 서브 캐리어들에 일대일로 매핑시키도록 변조하는 변조기와,
    상기 변조기에서 출력한 신호와 상기 오프셋을 곱셈하여 상기 CQI 채널 신호로 생성하는 곱셈기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  23. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 기지국이 이동 가입자 단말기의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 상기 이동 가입자 단말기가 CQI를 송신할 서브 채널인 CQI 채널 및 상기 이동 가입자 단말기가 상기 CQI를 상기 CQI 채 널 신호로 변조하기 위한 변조 정보를 할당하여 상기 이동 가입자 단말기로 송신하는 과정과,
    이후 상기 CQI 채널을 통해 신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 고속 푸리에 변환하는 과정과,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 변조 정보에 상응하도록 상관시켜 상기 이동 가입자 단말기의 CQI로 복조하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 CQI를 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각에 일대일로 매핑되는 변조 벡터들을 나타내는 변조 벡터 시퀀스들의 집합인 변조 벡터 시퀀스 집합들중 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합의 개수는 상기 수신 안테나들의 개수에 따른 CQI 수신 성능을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합의 개수는 상기 수신 안테나들의 개수에 따른 상기 CQI 채널을 공유하여 사용 가능한 이동 가입자 단말기들의 개수를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보에 적용할 오프셋을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 변조 벡터는 상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들 각각에 일대일로 매핑되는, 미리 설정된 변조 방식에 상응하는 성상도들을 나타냄을 특징으로 하는 상기 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성 하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 제29항 혹은 제30항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CQI가 6비트로 표현되며, 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들의 개수가 6개이며, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들의 개수가 2개일 경우, 첫 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 12a 내지 표 12d에 나타낸 바와 같으며, 두 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 13a 내지 표 13d에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 방법.
    Figure 112004052995514-PAT00055
    Figure 112004052995514-PAT00056
    Figure 112004052995514-PAT00057
    Figure 112004052995514-PAT00058
    Figure 112004052995514-PAT00059
    Figure 112004052995514-PAT00060
    Figure 112004052995514-PAT00061
    Figure 112004052995514-PAT00062
  32. 제31항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  34. 제32항 혹은 제33항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들의 개수가 8개이며, 상기 변조 방식이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식일 경우 상기 변조 벡터는 하기 표 14에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 방법.
    Figure 112004052995514-PAT00063
    단, 상기 표 14에서 P0 내지 P3는 상기 QPSK 신호의 성상도를 나타내며, 하기 수학식 9와 같이 표현됨.
    Figure 112004052995514-PAT00064
  35. 제34항에 있어서,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 변조 정보에 상응하도록 상관시켜 상기 이동 가입자 단말기의 CQI로 복조하는 과정은;
    상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 할당한 변조 벡터 시퀀스 집합 내의 변조 벡터 시퀀스들 각각에 대해 상관을 수행하고, 상기 상관 수행 결과 최대 상관값을 가지는 변조 벡터 시퀀스에 매핑되어 있는 CQI를 상기 이동 가입자 단말기가 송신한 CQI로 복조하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  36. 전체 주파수 대역을 다수의 서브 캐리어 대역들로 분할하고, 미리 설정된 시구간 동안 미리 설정된 개수의 서브 캐리어 대역들이 점유하는 타일들의 집합인 서브 채널들을 구비하는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서, 다수개의 수신 안테나들을 사용하는 기지국이 이동 가입자 단말기의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 수신하는 장치에 있어서,
    신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 고속 푸리에 변환하는 수신기와,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호를 상기 수신 안테나들의 개수를 고려하여 상기 이동 가입자 단말기에게 할당된, 상기 이동 가입자 단말기가 CQI를 송신할 서브 채널인 CQI 채널 및 상기 이동 가입자 단말기가 상기 CQI를 상기 CQI 채널 신호로 변조하기 위한 변조 정보에 상응하게 상관시켜 상기 이동 가입자 단말기의 CQI로 복조하는 CQI 채널 수신부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 CQI를 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들 각각에 일대일로 매핑되는 변조 벡터들을 나타내는 변조 벡터 시퀀스들의 집합인 변조 벡터 시퀀스 집합들중 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합의 개수는 상기 수신 안테나들의 개수에 따른 CQI 수신 성능을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합의 개수는 상기 수신 안테나들의 개수에 따른 상기 CQI 채널을 공유하여 사용 가능한 이동 가입자 단말기들의 개수를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 변조 정보는 상기 이동 가입자 단말기에 할당된 변조 벡터 시퀀스 집합을 나타내는 정보에 적용할 오프셋을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 변조 벡터는 상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들 각각에 일대일로 매핑되는, 미리 설정된 변조 방식에 상응하는 성상도들을 나타냄을 특징으로 하는 상기 장치.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스 집합들은 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들 각각을 구성 하는 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  44. 제42항 혹은 제43항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CQI가 6비트로 표현되며, 상기 CQI 채널을 구성하는 타일들의 개수가 6개이며, 상기 변조 벡터 시퀀스 집합들의 개수가 2개일 경우, 첫 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 15a 내지 표 15d에 나타낸 바와 같으며, 두 번째 변조 벡터 시퀀스 집합은 하기 표 16a 내지 표 16d에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 장치.
    Figure 112004052995514-PAT00065
    Figure 112004052995514-PAT00066
    Figure 112004052995514-PAT00067
    Figure 112004052995514-PAT00068
    Figure 112004052995514-PAT00069
    Figure 112004052995514-PAT00070
    Figure 112004052995514-PAT00071
    Figure 112004052995514-PAT00072
  45. 제44항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 상관도를 가지도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 변조 벡터 시퀀스들은 상기 변조 벡터 시퀀스들간에 최소 해밍 거리가 최대가 되도록 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  47. 제45항 혹은 제46항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타일을 구성하는 서브 캐리어들의 개수가 8개이며, 상기 변조 방식이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식일 경우 상기 변조 벡터는 하기 표 17에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 상기 장치.
    Figure 112004052995514-PAT00073
    단, 상기 표 17에서 P0 내지 P3는 상기 QPSK 신호의 성상도를 나타내며, 하기 수학식 10과 같이 표현됨.
    Figure 112004052995514-PAT00074
  48. 제47항에 있어서,
    상기 CQI 채널 수신부는;
    상기 고속 푸리에 변환된 신호와 상기 오프셋을 곱셈하는 곱셈기와,
    상기 곱셈기에서 출력한 신호를 상기 할당한 변조 벡터 시퀀스 집합 내의 변조 벡터 시퀀스들 각각에 대해 상관을 수행하고, 상기 상관 수행 결과 최대 상관값을 가지는 변조 벡터 시퀀스에 매핑되어 있는 CQI를 상기 이동 가입자 단말기가 송신한 CQI로 복조하는 상관기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
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