KR20060079819A - 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수방송망 서비스를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수방송망 서비스를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망(Single Frequency Network) 서비스를 가능하도록 하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서, 기지국에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위해 세그먼트 지시자를 PRBS_ID로 설정한 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지를 생성하여 이동 가입자 단말기로 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 수신한 상기 정보 엘리먼트 메시지를 수신하고, 상기 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
OFDMA, PUSC, Renumbering, 단일 주파수 방송망(SFN) 서비스

Description

직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR SINGLE FREQUENCY NETWORK SERVICE IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEMS}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 일반적인 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 다수의 영역으로 구성된 프레임 구조를 도시한 도면,
도 3은 종래 기술에 따른 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 PUSC 영역의 리넘버링 방법을 도시한 도면,
도 4는 종래 기술에 따른 OFDMA 통신 시스템의 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 가정한 경우 리넘버링의 실시예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 기지국의 송신 장치를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 단일 주파수 방송망 서비스를 위해 기지국에서 STC_ZONE_IE 메시지를 구성하는 방법을 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 단일 주파수 방송망 서비스시 STC_ZONE_IE 메시지에 의해 정의된 PUSC 영역을 처리하는 이동 가입자 단말기의 수신 장치를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 이동 가입자 단말기에서 PUSC 영역을 복호하는 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 IEEE((Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망(SFN, Single Frequency Network) 서비스를 제공할 수 있도록 하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS'라 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(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 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 OFDMA 방식을 적용한 시스템이 IEEE 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)가 고정된 상태, 즉 가입자 단말기의 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 상기 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 시스템이라고 규정하고 있으며, 따라서 상기 IEEE 802.16e 시스템은 다중 셀(multi cell) 환경에서의 가입자 단말기의 이동성을 고려해야만 한다.
이렇게 다중 셀 환경에서의 가입자 단말기 이동성을 제공하기 위해서는 상기 가입자 단말기 및 기지국(BS; Base Station) 동작의 변경이 필수적으로 요구된다. 특히 상기 가입자 단말기의 이동성 지원을 위해 다중 셀 구조를 고려한 상기 가입 자 단말기의 핸드오버에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 여기서, 상기 이동성을 가지는 가입자 단말기를 이하에서는 이동 가입자 단말기(MSS; Mobile Subscriber Station)라고 칭하기로 한다.
그러면, 여기서 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e OFDMA 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 이동 가입자 단말기들(111),(113),(130),(151),(153)로 구성된다. 그리고, 상기 기지국들(110),(140)과 상기 이동 가입자 단말기들(111),(113),(130),(151),(153)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
상기 IEEE 802.16e에서 제안되고 있는 OFDMA 방식은 한 개의 OFDM 심벌을 구성하는 부반송파(sub-carrier)들로부터 서브채널(subchannel)을 구성하며, 여러 개의 OFDM 심벌이 모여 한 개의 프레임을 구성한다. 이하, 하기 도 2를 참조하여 상기 OFDMA 시스템에서 다수의 영역으로 구성되는 프레임 구조를 살펴보기로 한다.
도 2는 일반적인 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 다수의 영역으로 구성된 상향링크 및 하향링크 프레임의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, OFDMA 통신 시스템의 프레임 구조는 하향링크 프레임 (DL(Downlink) subframe)과 상향링크 프레임(UP(Uplink) subframe)으로 이루어지며, 상기 하향링크 프레임은 프리앰블(Preamble), PUSC(Partial Usage of Subchannels), FUSC(Full Usage of the Subchannels), 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 영역 등 다수의 영역으로 구성될 수 있다. 이때, 하향링크의 처음 할당 영역은 PUSC 영역으로 프레임 제어 헤더(Frame Control Header, 이하 'FCH'라 칭하기로 한다), DL(Downlink)_MAP 등 프레임의 할당 정보를 포함하며, 이후 영역의 변경은 하향링크 프레임에 대한 정보를 포함하는 DL-MAP 영역의 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트(STC(Space Time Coding)_ZONE_IE, 이하 'STC_ZONE_IE'라 칭하기로 한다) 메시지를 통해 이루어질 수 있다.
상기 DL_MAP 영역은 DL_MAP 메시지가 송신되는 영역으로서 상기 DL_MAP 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트(Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)들을 가진다. 예컨대, 상기 DL_MAP 메시지는 상기 STC_ZONE_IE를 포함한다. 상기 STC_ZONE_IE 메시지의 구조는 하기 <표 1>를 후술하므로 여기서는 생략하기로 한다. 한편, 상기 프리앰블 영역을 통해서는 기지국과 이동 가입자 단말기간 상호 동기를 획득하기 위한 동기 신호, 즉 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)가 송신된다.
상기한 바와 같은 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템은 상술한 바와 같이 사용하는 부반송파를 다수의 부반송파의 집합으로 이루어진 서브채널로 구성하여 시스템 상황에 맞게 다수의 사용자들에게 자원을 할당한다. 이때, 상기 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 상기 서브채널을 구성하는 방식은 크게 2가지로 구분된다.
첫 번째 방식은, 상기 서브채널을 구성하는 부반송파들을 전체 데이터 부반송파들이 나타내는 전체 주파수 대역에 분산시켜 주파수 다이버시티 이득(frequency diversity gain)을 획득하는 방식이다.
두 번째 방식은, 상기 서브채널을 구성하는 부반송파들을 상기 첫 번째 방식에서와 같이 전체 주파수 대역에 분산시키는 것이 아니라 인접 부반송파들로 구성하는 방식이다.
특히, 상기 첫 번째 방식은 서브채널을 구성하는 방식에 따라 FUSC(Full Usage of SubChannels) 방식, Optional FUSC 방식 및 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 방식으로 구분된다. 이하의 설명에서는 본 발명과 관련된 상기 PUSC 방식에 대하여 한정하여 설명하기로 한다.
상기 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서는 하향링크 프리앰블 이후 처음 자원 할당 방식으로 PUSC 방식을 사용한다. 상기 첫 번째 PUSC 영역에는 상기한 바와 같은 FCH, DL/UL-MAP이 포함되며 프레임내의 버스트 할당정보를 나타낸다. 또한, 한 프레임 내에 여러 자원 할당 방식이 존재할 수 있는데, 처음 PUSC 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경은 DL-MAP내의 STC_ZONE_IE 메시지를 통해서 이루어진다.
상기 STC_ZONE_IE 메시지의 구조는 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다.
Figure 112005000194564-PAT00001
상기 <표 1>은 종래 기술에 따른 STC_ZONE_IE 메시지의 형식을 나타낸 것이다. 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, Permutation는 상기 STC_ZONE_IE 이후 할당될 영역을 정의하며, 이때, DL_PermBase는 각 영역의 서브채널 할당을 위해 사용된다. Use All SC indicator 항목은 PUSC 영역에서 모든 서브채널의 사용 여부를 나타내며, 다른 할당 영역에서는 무시된다. 또한, 상기 STC_ZONE_IE 메시지는 송신 다이버시티(Transmit diversity) 모드에 대해서 정의하는데 STC 항목은 안테나 수에 따른 다이버시티 모드를 나타내며, Matrix indicator는 송신 다이버시티를 사용할 경우 부호화되는 매트릭스(matrix) 형식을 나타낸다. 마지막으로 AMC 항목은 할당되는 영역이 AMC(Permutation=0b11)일 때 자원 할당 형식을 나타낸다.
한편, 상기한 PUSC 서브채널을 생성하는 과정은 802.16e 규격에 자세히 정의되어 있으며, 본 발명의 범위에서 벗어나므로 여기서 그 설명은 생략하기로 한다. 다음으로, 상기 규격에서 정의된 과정에 따라 서브채널을 생성하면 2 OFDMA 심벌당 N개의 서브채널이 생성된다. 상기 생성된 각 서브채널은 0 ~ N-1의 물리적인 번호를 갖는다.
또한 규격에서는 세그멘테이션(segmentation)이란 기법을 PUSC에 적용한다. 즉 각 셀 또는 섹터에 세그먼트 번호를 부여하고 각 세그먼트 번호를 할당 받은 셀 또는 섹터는 생성된 전체 PUSC 서브채널 중 일부만을 배타적으로 사용한다. 다시 말해, 세그먼트 번호에 따라 할당받는 서브채널의 시작점이 결정된다. 이때 상기 할당받은 서브채널의 수는 상술한 FCH에 의해 결정된다. 현재 규격에서 서브채널의 시작점을 지시하는 세그먼트 번호는 프리앰블의 세그먼트 번호에 의해 결정된다. 즉 이동 가입자 단말기간 동기 획득을 위해 프리앰블을 검출하면, 프리앰블을 전송하고 있는 프레임에서 사용할 세그먼트 번호가 자동적으로 획득되게 된다. 현재 규격은 프리앰블 세그먼트 번호로 0, 1, 2의 세 값을 정의하고 있다. 이후로 세그먼트 번호를 세그먼트 지시자(Segment Indicator)로 명명하기로 한다.
정리하면, PUSC 서브채널의 할당은 상기 PUSC 서브채널들을 생성하고, 세그 멘테이션(segmentation) 방식을 적용하고 마지막으로 PUSC 서브채널에 리넘버링(renumbering) 기법을 적용함으로써 이루어진다. 이하, 첨부한 도면 도 3을 참조하여 PUSC 서브채널에 리넘버링 기법을 적용한 실시예를 살펴보기로 한다.
도 3은 종래 기술에 따른 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 PUSC 영역의 리넘버링 방법의 실시예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 프리앰블을 통해 얻어진 세그먼트 지시자(Segment Indicator)(301)로부터 물리적인 서브채널의 번호(Physical Enumeration)(303)를 다시 정하는 부분, 즉 논리적인 서브채널의 번호(Logical Enumeration)(renumbering)(305)를 나타내고 있다. 이를 통해 얻어지는 상기 논리적인 서브채널 번호는 상기 세그먼트 지시자와 상관없이 0부터 서브채널 번호를 갖게 된다.
이상에서는 상기 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에의 자원 할당 방식에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 단일 주파수 방송망(SFN, Single Frequency Network) 서비스에 대해 간단히 설명하고, 상기 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 상기 단일 주파수 방송망 서비스를 제공함에 있어 발생하는 문제점들을 설명하도록 한다.
일반적인 복수 주파수 방송망(MFN, Multi-Frequency network)은 여러 지역에 서비스를 하기위해 가시청 구역마다 송중계소에서 다른 채널로 바꾸어 신호를 전송하는 방법이다. 상기의 경우 방송 서비스를 하기위해 많은 주파수가 요구된다. 이에, 1980년대 후반부터 유럽이나 일본에서는 OFDM 시스템이 다중 경로 채널에 강건 한 특징을 이용하여 인접하는 가시청 구역에서 같은 송신 주파수를 사용하는 기술이 검토되어 왔는데, 이러한 방식이 상기 단일 주파수 방송망이다. 즉 인접 기지국에서 동일 서브채널에 동일 데이터를 전송함으로써 전송 다이버시티 효과를 얻고 이를 통해 높은 수신 성능을 보장하는 것이다.
상기 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 상기 단일 주파수 방송망 서비스는 첫 번째 PUSC 영역 이후 상기 <표 1>에서 살펴본 바와 같은 STC_ZONE_IE에 의해 정의되는 영역을 통해서 이루어질 수 있다. 이는 첫 번째 PUSC 영역이 상술한 바와 같이 프레임의 할당 정보를 나타내는 FCH, DL/UL-MAP을 포함하기 때문이다.
한편, 상기 STC_ZONE_IE에 의해서 정의된 자원 할당 방식이 상기 PUSC 영역이라고 가정하면, 상술한 바와 같이 이동 가입자 단말기(MSS)는 리넘버링(renumbering)을 수행한다. 하지만, 이때 각각의 세그먼트에 해당되는 이동 가입자 단말기는 논리적(logical)으로 동일하나, 물리적(physical)으로 서로 다르게 할당된 서브채널을 복호하게 되어 상기 단일 주파수 방송망 서비스가 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 이를 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 종래 기술에 따른 OFDMA 통신 시스템의 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 가정한 경우 리넘버링의 실시예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 도 4는 상기 종래 기술의 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위해 30개의 서브채널이 할당되었다고 가정한다. 이때, 각 이동 가입자 단말기들은 세그먼트의 지시자(401)(403)(405)들로부터 리넘버링을 수행(407)(409)(411)하여 복호하게 된다. 이러한 경우 논리적인(logical) 서브채널의 순서는 맞지만 물리적인(physical) 위치가 다르게 되어 올바른 단일 주파수 방송망 서비스가 불가능하게 된다.
따라서, 상기 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 상기 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 가능하게 하기 위한 장치 및 방법이 요구된다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은, IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 가능하도록 하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 세그멘테이션(segmentation) 개념이 적용되는 기법에 사용할 필드(field)를 포함하는 STC_ZONE_IE 메시지를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역에 리넘버링을 적용할 때 요구되는 세그먼트 지시자로 STC_ZONE_IE 내의 PRBS_ID를 사용함으로써 단일 주파수 방송망 서비스를 가능하게 하는 방법과 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 장치는; 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망(Single Frequency Network) 서비스를 제공하기 위한 기지국의 송신 장치에 있어서, 세그먼트 지시자 (segment indicator)를 포함하는 MAC 메시지를 생성하는 MAC 메시지 생성기와, 전송하고자 하는 정보 데이터 비트와 상기 MAC 메시지를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 부호화 방식으로 부호화하는 부호화기와, 상기 정보 데이터 비트 및 MAC 메시지에 대한 부호화된 비트를 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌열을 생성하는 심벌 매핑기와, 상기 심벌 매핑기에 의해 매핑된 심벌과 상기 MAC 메시지를 이용하여 서브채널을 할당한 후 리넘버링을 수행하는 서브채널 생성기를 포함함을 그 장치적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 장치는; 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스 수행하기 위한 이동 가입자 단말기의 수신 장치에 있어서, 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여 고속 푸리에 변환 및 채널 등화를 통한 채널 왜곡을 보상하는 장치를 포함하고, 상기 수신 신호에 대하여 기지국에서 사용한 서브채널 할당 방식에 상응하는 역과정을 통해 실제 이동 가입자 단말기에게 할당되는 PUSC 영역의 서브채널을 추출한 후 리넘버링을 수행하는 서브채널 추출기와, 상기 추출된 서브채널을 상기 기지국의 부호화 방식에 상응하는 복호화를 통해 정보 데이터 비트를 출력하는 복호기를 포함함을 그 장치적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 기지국의 메시지 구성 방법에 있어서, 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 대역 할당인지 판단하는 과정과, 상기 판단결과 단일 주파수 방송망 서비스인 경우 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE) 내의 세그먼트 지시자를 PRBS_ID로 설정하는 과정과, 상기 판단결과 단일 주파수 방송망 서비스가 아닌 경우 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE) 내의 세그먼트 지시자를 각 프리앰블의 세그먼트 번호 또는 임의로 설정하는 과정과, 상기 단일 주파수 방송망 서비스 여부에 상응하여 상기 각각의 세그먼트 지시자가 설정된 상기 정보 엘리먼트 메시지를 이동 가입자 단말기로 전송하는 과정을 포함함을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 이동 가입자 단말기의 복호 방법에 있어서, 하향링크를 통해 기지국으로부터 수신되는 신호를 복호화하고, 상기 복호화된 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PUSC의 영역을 확인하는 과정과, 상기 확인결과 첫 번째 PUSC 영역인 경우 리넘버링을 위한 세그먼트 지시자를 프리앰블에 의해 획득한 세그먼트 지시자를 사용하는 과정과, 상기 확인결과 첫 번째 PUSC 영역이 아닌 경우 상기 정보 엘리먼트 메시지에 포함된 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하는 과정과, 상기 확인결과에 상응하여 상기 각각 설정된 세그먼트 지시자를 이용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서, 기지국에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위해 세그먼트 지시자를 PRBS_ID를 설정한 정보 엘리먼트 메시지를 생성하여 이동 가입자 단말기로 전송 하는 과정과, 상기 기지국으로부터 수신한 상기 정보 엘리먼트 메시지를 수신하고, 상기 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서, 기지국은 단일 주파수 방송망 서비스 여부에 상응하여 정보 엘리먼트 메시지에 세그먼트 지시자로서 PRBS_ID 또는 프리앰블의 세그먼트 번호를 설정한 후 이동 가입자 단말기로 송신하는 과정과, 상기 정보 엘리먼트 메시지를 수신한 이동 가입자 단말기는 상기 정보 엘리먼트 메시지의 PUSC 영역을 확인하여, 상기 정보 엘리먼트 메시지내 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그리고 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명에서는 DL_MAP 내의 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트(STC(Space Time Coding)_ZONE_IE, 이하 'STC_ZONE_IE'라 칭하기로 한다)에 의해 정의된 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역의 세그먼트(segment) 지시자(또는 번호)로 STC_ZONE_IE의 PRBS_ID를 사용하도록 하는 방법과, 상기 세그먼트 지시자를 단일 주파수 방송망 서비스시 동일하게 설정함으로써 단일 주파수 방송망 서비스를 가능하도록 하는 방법과 장치에 관한 것이다.
이하에서, 제안하는 본 발명은 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스가 가능하도록 하는 방법 및 장치를 제안한다. 특히, IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역의 PUSC 서브채널에 대한 리넘버링(renumbering)에 적용할 세그먼트 지시자로 프리앰블의 세그먼트 지시자 대신 새로이 제안하는 STC_ZONE_IE에 정의할 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier, 이하 'PRBS_ID'라 칭하기로 한다)를 사용하도록 한다. 또한 단일 주파수 방송망 동작을 위해 상기 값을 모든 셀 또는 섹터에서 동일하게 설정하도록 한다. 상기에서 셀과 섹터는 등가 개념일 경우이며, 만약 섹터가 셀에 종속되는 개념으로 사용되는 경우는 상기 셀과 섹터는 본 발명의 단일 주파수 방송망 동작을 위해 PRBS_ID는 모두 동일하게 설정하도록 한다. 이하 후술하는 본 발명에서는 셀과 섹터가 등가 개념으로 사용되는 경우를 상정한다.
상기 본 발명에서 제안하는 STC_ZONE_IE 메시지의 구조는 하기 <표 2>에 나타낸 바와 같다.
Figure 112005000194564-PAT00002
상기 <표 2>를 설명하기에 앞서, 통상적으로 IEEE 802.16d/e OFDMA 통신 시스템에서 세그멘테이션(segmentation) 개념이 적용되는 기법은 PUSC 영역의 리넘버링(renumbering)과 변조 선택(modulation section)의 열 시퀀스(permutation sequence) 생성이 있다. 본 발명에서는 상기 세그멘테이션 개념이 적용되는 2가지 기법에 사용할 필드(field)로 상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이 PRBS_ID를 상기 STC_ZONE_IE 메시지에 추가한다. 본 발명에 의해 변경될 상기 IEEE 802.16e OFDMA 규격 내용과 STC_ZONE_IE 메시지 형식은 다음과 같다.
상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이, Permutation는 상기 STC_ZONE_IE 이후 할당될 영역을 정의하며, 이때, DL_PermBase는 각 영역의 서브채널 할당을 위해 사용된다. Use All SC indicator 항목은 PUSC 영역에서 모든 서브채널의 사용 여부를 나타내며, 다른 할당 영역에서는 무시된다. 또한, 상기 STC_ZONE_IE는 송신 다이버시티(Transmit diversity) 모드에 대해서 정의하는데 STC 항목은 안테나 수에 따른 다이버시티 모드를 나타내며, Matrix indicator는 송신 다이버시티를 사용할 경우 부호화되는 매트릭스(matrix) 형식을 나타낸다. PRBS ID는 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 세그먼트 지시자를 나타내며, 상기 PRBS ID는 모든 셀과 섹터에 동일하게 설정된다. 마지막으로 AMC 항목은 할당되는 영역이 AMC(Permutation=0b11)일 때 자원 할당 형식을 나타낸다.
한편, 이하에서는 상기한 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템의 STC_ZONE_IE 메시지를 수정한 상기 <표 2>에 따른 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스가 가능하도록 하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
상기한 IEEE 802.16d/e에서 세그먼트 개념이 적용되는 기법으로는, 상기한 바와 같이 PUSC 영역의 리넘버링(renumbering)과 변조(modulation)에 대한 열(permutation) 생성 등이 있으며, 현재 규격에서는 상기 기법들에 프리앰블(preamble)의 세그먼트 지시자(segment indicator)를 사용하도록 하고 있다. 이에 본 발명에서는 상기 세그먼트 개념이 적용되는 기법들에 사용할 필드(field)로 PRBS_ID를 상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이 STC_ZONE_IE에 추가한다. 즉, 하향링크의 첫 번째 PUSC 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 사용하고, 이후 STC_ZONE_IE에 의해 정의되는 영역에서는 본 발명에서 정의되는 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용함으로써 더 유연한 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명에서는 PUSC에 대한 리넘버링으로만 한정하여 볼 때, 이동 가입자 단말기(MSS)는 처음 PUSC 영역에서만 프리앰블에서 얻어지는 세그먼트 지시자를 사용하고, STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역에서는 수신되는 STC_ZONE_IE의 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하게 된다.
다음으로, 상술한 방법을 이용하여 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 가능하게 하기 위해서 세그먼트 지시자로 사용되는 STC_ZONE_IE의 PRBS_ID를 모든 셀 또는 섹터에 동일하게 설정한다. 또한 단일 주파수 방송망 서비스가 아닐 경우에는 프리앰블의 세그먼트 번호로 설정하거나 임의로 설정하도록 한다.
본 발명에서 제안하는 방법과 같이 STC_ZONE_IE의 PRBS_ID를 설정함으로써 단일 주파수 방송망 서비스를 수행할 경우 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역에서 모든 세그먼트의 지시자가 같게 되므로, 상기한 종래 기술의 도 3에서 발생하는 물리적인 대역 불일치를 해결할 수 있다.
이하 첨부한 도면 도 5 내지 도 6을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 기지국의 송신 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서, STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역을 통해 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 본 발명의 기지국 송신 장치는, 세그먼트 지시자(segment indicator)를 포함하는 MAC 메시지를 생성하는 MAC 메시지 생성기(MAC message generator)(505)와, 데이터 신호를 부호화하는 부호화기(Encoder)(509)와, 변조 심벌열을 생성하는 심벌 매핑기(Symbol Mapper)(511)와, 서브채널을 생성하는 서브채널 생성기(Subchannel generator)(513)와, 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하는 직렬/병렬 변환기(Serial to parallel converter)(521)와, 상기 병렬 변환된 신호에 대하여 역고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)을 수행하는 IFFT기(523)와, 상기 IFFT된 신호를 직렬 변환하는 병렬/직렬 변환기(Parallel to serial converter)(525)와, 상기 직렬 변환된 신호에 간섭 잡음을 제거하기 위한 보호구간(Cyclic Prefix)을 삽입하는 보호구간 삽입기(Cyclic Prefix inserter)(527)와, 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기(Digital to Analog converter)(529)와, 신호를 송신하는 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(RF Processor)(531)로 구성된다.
먼저, 전송하고자 하는 사용자 데이터 비트(user data bits) 및 제어 데이터 비트(control data bits) 등의 정보 데이터 비트(information data bits)(501)와 상기 MAC 메시지 생성기(505)의 출력은 상기 부호화기(509)에 입력된다. 이때, 단 일 주파수 방송망 서비스를 위한 상기 MAC 메시지는 상기 <표 2>에 나타낸 STC_ZONE_IE를 의미하며, 상기 MAC 메시지 생성기(505)는 상술한 바와 같이 PRBS_ID를 세그먼트 지시자(segment indicator)(503)로 설정하여 메시지를 생성한다. 여기서, 상기 PRBS_ID는 단일 주파수 방송망 서비스일 경우 모든 셀 또는 섹터에서 동일한 값을 가진다.
상기 부호화기(509)는 상기 입력된 정보 데이터 비트(501)와 MAC 메시지 생성기(505)에서 출력한 MAC 메시지(507)를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 부호화(coding) 방식으로 부호화한 후 상기 심벌 매핑기(511)로 출력한다. 여기서, 상기 부호화 방식은 소정의 부호화율(coding rate)을 가지는 터보 코딩(turbo coding) 방식 또는 컨벌루셔널 코딩(convolutional coding) 방식 등이 될 수 있다.
상기 심벌 매핑기(511)는 상기 부호화기(509)에서 출력한 부호화된 비트(coded bits)를 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌로 생성한 후 상기 서브채널 생성기(513)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식과, QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식과, 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등이 있다.
상기 서브채널 생성기(513)는 상기 심벌 매핑기(511)에서 출력한 변조 심벌들을 입력하여 서브채널을 할당하는 서브채널 할당기(subchannel allocator)(515)와 상기 서브채널에 대한 리넘버링(renumbering)을 수행하는 리넘버링기(517)를 포함한다. 상기 서브채널 생성기(513)는 상기 서브채널 할당기(515)에서 PUSC 서브채널 할당 방식에 따라 서브채널을 할당한 후 상기 리넘버링기(517)를 통한 리넘버링 을 수행한 후 상기 직렬/병렬 변환기(521)로 출력한다. 여기서, 상기 PUSC 서브채널 할당 방식에 따라 서브채널을 할당한 후 상술한 리넘버링을 수행하기 위해서 상위계층으로부터 입력된 상기 세그먼트 지시자(503)를 이용한다.
상기 직렬/병렬 변환기(521)는 상기 서브채널 생성기(513)에서 생성된 PUSC 서브채널들을 입력하여 병렬 변환한 변조된 심벌들을 상기 IFFT기(523)로 출력한다. 상기 IFFT기(523)는 상기 직렬/병렬 변환기(521)에서 출력한 병렬 변환되어 변조된 심벌들을 입력하여 N-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(525)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(525)는 상기 IFFT기(523)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 보호구간 삽입기(527)로 출력한다.
상기 보호구간 삽입기(527)는 상기 병렬/직렬 변환기(525)에서 출력한 신호를 입력하여 보호구간(Cyclic Prefix) 신호를 삽입한 후 상기 디지털/아날로그 변환기(529)로 출력한다. 여기서, 상기 보호구간은 상기 OFDMA 통신 시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 제거하기 위해서 삽입된다.
또한, 상기 보호구간은 일정 구간의 널(null) 데이터를 삽입하는 형태로 제안되었으나, 상기 보호구간에 널 데이터를 전송하는 형태는 수신기에서 OFDM 심벌의 시작점을 잘못 추정하는 경우 서브 캐리어들 간에 간섭이 발생하여 수신 OFDM 심벌의 오판정 확률이 높아진다는 단점이 존재한다. 따라서, 시간 영역(time domain)의 OFDM 심벌의 마지막 일정 샘플(sample)들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 'Cyclic Prefix' 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일 정 샘플들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 'Cyclic Postfix' 방식으로 사용될 수 있다.
상기 디지털/아날로그 변환기(529)는 상기 보호구간 삽입기(527)에서 출력한 OFDM 시간 영역 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 RF 처리기(531)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(531)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(529)에서 출력한 신호를 실제 에어(Air) 상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 송신 안테나(Tx antenna)를 통해 에어 상으로 전송한다.
이상에서는 본 발명에 따른 OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 기지국 장치에 대하여 살펴보았다. 다음으로, 상기 기지국 장치에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 메시지 구성 및 송신 과정에 대하여 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 단일 주파수 방송망 서비스를 위해 기지국에서 STC_ZONE_IE 메시지를 구성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스케줄러(미도시)는 상기 <표 2>에 나타낸 바와 같은 STC_ZONE_IE 메시지를 구성함에 있어, 먼저 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 대역 할당인지를 판단(601)한다. 이때, 상기 판단결과, 단일 주파수 방송망 서비스일 경우에는 상기 STC_ZONE_IE의 PRBS_ID를 세그먼트 지시자(indicator)로써 상술한 바와 같이 모든 셀 또는 섹터에 모두 동일하게 설정(603 단계)한다. 또한 상기 판단결과 일반적인 데이터 전송일 경우에는 STC_ZONE_IE의 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로서 각 프리앰블의 세그먼트 지시자로 설정하거나 또는 임의로 설정(605 단계)한다. 이어서, 상기 판단결과에 대응하여 상기 설정된 세그먼트 지시자가 포함된 상기 STC_ZONE_IE 메시지를 이동 가입자 단말기로 전송(607 단계)한다.
상술한바와 같이 STC_ZONE_IE를 사용하지 않는 PUSC 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 상기 세그먼트 지시자로 설정함은 물론이다.
이상에서는 기지국 송신 장치 및 동작 실시예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 첨부한 도면 도 7 내지 도 8을 참조하여 이동 가입자 단말기의 수신 장치 및 동작 실시예에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 이동 가입자 단말기의 수신 장치를 개략적으로 도시한 도면으로서, 특히, 단일 주파수 방송망 서비스에 따라 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역을 처리하는 이동 가입자 단말기 수신 장치를 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, IEEE 802.16e OFDMA 통신 시스템에서, 상기 STC_ZONE_IE 메시지에 의해 정의된 PUSC 영역을 통해 단일 주파수 방송망 서비스를 수행하기 위한 본 발명의 이동 가입자 단말기는, RF 처리기(701)와, 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Convertor)(703)와, 보호구간 제거기(Cyclic Prefix Remover)(705)와, 직렬/병렬 변환기(Serial to Parallel Converter)(707)와, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)기(709)와, 등화기(Channel Equalizer)(711)와, 병렬/직렬 변환기(Parallel to Serial converter)(713)와, 서브채널 추출기(Subchannel Extractor)(715)와, 복호기(Decoder)(723)로 구성된다.
먼저, 상기 기지국 송신 장치에서 송신된 신호는 다중 경로 채널(multi path channel)을 겪고 잡음이 가산된 형태로 상기 이동 가입자 단말기의 수신기 예컨대, 상기 이동 가입자 단말기의 수신 안테나(Rx antenna)를 통해서 수신된다. 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등으로 구성된 상기 RF 처리기(701)로 입력되고, 상기 RF 처리기(701)는 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 중간 주파수(IF, Intermediate Frequency) 대역으로 다운 컨버팅(down converting)한 후 아날로그/디지털 변환기(703)로 출력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(703)는 상기 RF 처리기(701)에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 상기 보호구간 제거기(705)로 출력한다.
상기 보호구간 제거기(705)는 상기 아날로그/디지털 변환기(703)에서 출력한 신호를 입력하여 OFDM 심벌의 심벌간 간섭을 제거하기 위해 상기 기지국 송신 장치에서 삽입된 보호구간을 제거한 후 상기 직렬/병렬 변환기(707)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(707)는 상기 보호구간 제거기(705)에서 출력한 직렬 신호를 입력하여 병렬 변환한 후 상기 FFT기(709)로 출력한다. 상기 FFT기(709)는 상기 직렬/병렬 변환기(707)에서 출력한 신호를 N-포인트 FFT를 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한 후 상기 등화기(711)로 출력한다.
상기 등화기(711)는 상기 FFT기(709)에서 출력한 주파수 영역 신호를 입력하고, 채널 등화(channel equalization)를 통해 채널에 의한 왜곡을 보상한 후 상기 병렬/직렬 변환기(713)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(713)는 상기 등화기(711)에서 출력한 병렬 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 서브채널 추출기(715)로 출력한다.
상기 서브채널 추출기(715)는 상기 기지국 송신 장치의 방식에 상응하는 역과정을 통해 상기 직렬 변환된 신호를 입력하여 리넘버링을 수행하는 리넘버링기(717)와, 상기 기지국 송신 장치에서 실제 이동 가입자 단말기에게 할당한 PUSC 영역의 서브채널을 추출하는 서브채널 역할당기(subchannel deallocator)(719)를 포함한다. 상기 서브채널 추출기(715)는 상기 기지국 송신 장치의 PUSC 서브채널 할당 방식의 대응하는 역과정을 통해 상기 리넘버링기(717)에서 세그먼트 지시자(721)를 이용하여 해당되는 서브채널부터 리넘버링을 수행하고, 서브채널 역할당기(719)에서 서브채널을 추출한 후 상기 복호기(723)로 출력한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 상기 <표 2>에 나타낸 STC_ZONE_IE 메시지에 의해 정의된 PUSC 영역에서 리넘버링을 위해 사용되는 상기 세그먼트 지시자(721)는 상기 STC_ZONE_IE 메시지의 PRBS_ID를 사용한다. 또한, 상술한 바와 같이 단일 주파수 방송망 서비스인 경우에는 세그먼트 지시자인 PRBS_ID가 모든 셀 또는 섹터에 대해서 동일하게 설정된다.
상기 복호기(723)는 상기 서브채널 추출기(715)에서 출력한 서브채널을 해당하는 복호화(decoding) 방식으로 복호화한 후 최종적으로 정보 데이터 비트(725)를 출력한다. 여기서, 상기 복호화 방식은 상기 기지국 송신 장치가 적용한 부호화 방식과 대응되는 복호화 방식이다. 특히 상술한 것과 같이 PUSC 영역에서 단일 주파 수 방송망 서비스가 적용되었을 때, 주변 기지국으로부터 동일한 서브채널 자원에 동일한 정보가 전달되고, 상기 이동 가입자 단말기는 우수한 신호 상태로 정보를 복호할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 OFDMA 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 이동 가입자 단말기에 대하여 살펴보았다. 다음으로, 상기 이동 가입자 단말기에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 메시지 수신 및 처리 과정에 대하여 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명에 따른 이동 가입자 단말기에서 PUSC 영역을 복호하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 이동 가입자 단말기는 하향링크를 통해 수신한 신호를 복호한 후 상기 복호된 하향링크의 PUSC 영역을 확인(801 단계)한다. 이때, 상기 확인결과 첫 번째 PUSC 영역인 경우에는 리넘버링을 위한 세그먼트 지시자를 프리앰블에 의해 획득한 세그먼트 지시자로 설정하여 사용(803 단계)한다. 상기 확인결과 첫 번째 PUSC 영역이 아닌 경우에는 상기 <표 2>에 나타낸 DL_MAP 내의 STC_ZONE_IE 메시지를 통해 수신한 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 설정하여 사용(805 단계)한다. 이어서, 상기 확인결과에 대응하여 상기 설정된 세그먼트 지시자를 이용하여 이동 가입자 단말기는 리넘버링을 수행(807 단계)한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 장치 및 방법에 따르면, IEEE 802.16e OFDMA 통신시스템에서 본 발명에 따른 STC_ZONE_IE에 의해 정의된 PUSC 영역을 통해 단일 주파수 방송망(SFN, Single Frequency Network) 서비스를 제공할 수 있는 이점을 가진다. 또한 단일 주파수 방송망 서비스를 통해 OFDMA 통신 시스템에서 높은 품질의 방송 서비스를 제공할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (28)

  1. 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망(Single Frequency Network) 서비스를 제공하기 위한 기지국의 송신 장치에 있어서,
    세그먼트 지시자(segment indicator)를 포함하는 MAC 메시지를 생성하는 MAC 메시지 생성기와,
    전송하고자 하는 정보 데이터 비트와 상기 MAC 메시지를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 부호화 방식으로 부호화하는 부호화기와,
    상기 정보 데이터 비트 및 MAC 메시지에 대한 부호화된 비트를 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌열을 생성하는 심벌 매핑기와,
    상기 심벌 매핑기에 의해 매핑된 심벌과 상기 MAC 메시지를 이용하여 서브채널을 할당한 후 리넘버링을 수행하는 서브채널 생성기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브채널 생성기는,
    상기 매핑된 심벌과 MAC 메시지를 이용하여 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 서브채널 할당 방식에 대응하게 서브채널을 생성하는 서브채널 할당기와,
    상위 계층으로부터 입력된 세그먼트 지시자(segment indicator)를 이용하여 리넘버링을 수행하는 리넘버링 장치를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 송신 장치는, 처음 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경을 위해 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE)에 정의된 상기 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역의 세그멘테이션을 위한 세그먼트 지시자 필드를 추가하여 사용함을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세그먼트 지시자는 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier)인 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    단일 주파수 방송망 서비스 제공을 위해 상기 세그먼트 지시자인 PRBS_ID를 모든 셀 또는 섹터에서 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 송신 장치는 단일 주파수 방송망 서비스가 아닌 경우에는 세그먼트 지시자를 프리앰블(preamble)의 세그먼트 지시자로 설정하거나 또는 임의로 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 세그먼트 지시자(segment indicator)는 하향링크의 첫 번째 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 사용하고, STC_ZONE_IE에 의해 정의되는 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역에서는 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier)를 세그먼트 지시자로 사용함을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망(Single Frequency Network) 서비스를 수행하기 위한 이동 가입자 단말기의 수신 장치에 있어서,
    기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여 고속 푸리에 변환 및 채널 등화를 통한 채널 왜곡을 보상하는 장치를 포함하고,
    상기 수신 신호에 대하여 기지국에서 사용한 서브채널 할당 방식에 상응하는 역과정을 통해 실제 상기 이동 가입자 단말기에게 할당되는 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역의 리넘버링 수행 및 서브채널을 추출하는 서브채널 추출기와,
    상기 추출된 서브채널을 상기 기지국의 부호화 방식에 상응하는 복호화를 통해 정보 데이터 비트를 출력하는 복호기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서브채널 추출기는 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 서브채널을 추출함에 있어서, 세그먼트 지시자를 사용하여 상기 서브 채널에 상응하여 리넘버링을 수행하는 리넘버링 장치와,
    상기 서브채널을 기지국의 할당 방식에 대응하게 역변환을 수행하여 PUSC 영역의 서브채널을 추출하는 역변환기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 서브채널 추출기는 세그먼트 지시자로서 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier)를 이용하여 리넘버링을 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    PUSC 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경을 위한 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE)에 의해 정의된 PUSC 영역에서 리넘버링을 위해 사용되는 상기 PRBS_ID는, 단일 주파수 방송망 서비스인 경우 모든 셀 또는 섹터에 대해서 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    첫 번째 PUSC 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 사용하고, 이후 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE)에 의해 정의되는 영역에서는 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier)를 세그먼트 지시자로 사용함을 특징으로 하는 상기 장치.
  13. 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 기지국의 메시지 구성 방법에 있어서,
    단일 주파수 방송망 서비스를 위한 대역 할당인지 판단하는 과정과,
    상기 판단결과 단일 주파수 방송망 서비스인 경우 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE) 내의 세그먼트 지시자를 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier)로 설정하는 과정과,
    상기 판단결과 단일 주파수 방송망 서비스가 아닌 경우 상기 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE) 내의 세그먼트 지시자를 각 프리앰블의 세그먼트 지시자 또는 임의로 설정하는 과정과,
    상기 단일 주파수 방송망 서비스 여부에 상응하여 상기 각각의 세그먼트 지시자가 포함된 상기 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지(STC_ZONE_IE)를 이동 가입자 단말기로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지는 처음 PUSC 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경을 위한 메시지로서, 상기 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역의 세그멘테이션을 위한 세그먼트 지시자인 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier) 필드를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 PRBS_ID는 모든 셀 또는 섹터에 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    하향링크의 첫 번째 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 적용하고, 이후 시공간 부호화 영역 정보 엘리먼트 메시지에 의해 정의되는 PUSC(Partial Usage of SubChannels) 영역에서는 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 적용하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위한 이동 가입자 단말기의 복호 방법에 있어서,
    하향링크를 통해 기지국으로부터 수신되는 신호를 복호화하고, 상기 복호화된 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PUSC(Partial Usage of SubChannels)의 영역을 확인하는 과정과,
    상기 확인결과 첫 번째 PUSC 영역인 경우 리넘버링을 위한 세그먼트 지시자를 프리앰블에 의해 획득한 세그먼트 지시자를 사용하는 과정과,
    상기 확인결과 첫 번째 PUSC 영역이 아닌 경우 상기 정보 엘리먼트 메시지에 포함된 PRBS_ID(Pseudo Random Bit Sequence_IDentifier)를 세그먼트 지시자로 사용하는 과정과,
    상기 확인결과에 상응하여 상기 각각 설정된 세그먼트 지시자를 이용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    기지국의 PUSC 서브채널 할당 방식에 상응하는 역변환을 통해 서브채널을 추출한 후 세그먼트 지시자로서 상기 PRBS_ID를 이용하여 리넘버링을 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    PUSC 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경을 위한 정보 엘리먼트 메시지에 의해 정의된 PUSC 영역에서 리넘버링을 위해 사용되는 상기 PRBS_ID는, 단일 주파수 방송망 서비스인 경우 모든 셀 또는 섹터에 대해서 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    첫 번째 PUSC 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 사용하고, 이후 정보 엘리먼트 메시지에 의해 정의되는 영역에서는 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    기지국에서 단일 주파수 방송망 서비스를 위해 세그먼트 지시자를 PRBS_ID를 설정한 정보 엘리먼트 메시지를 생성하여 이동 가입자 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 수신한 상기 정보 엘리먼트 메시지를 수신하고, 상기 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 정보 엘리먼트 메시지는 처음 PUSC 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경을 위한 메시지로서, 상기 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PUSC 영역의 세그멘테이션을 위한 세그먼트 지시자인 PRBS_ID 필드를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 PRBS_ID는 모든 셀 또는 섹터에 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    하향링크의 첫 번째 PUSC 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 사용하고, 정보 엘리먼트 메시지에 의해 정의된 PUSC 영역에서는 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단일 주파수 방송망 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    기지국은 단일 주파수 방송망 서비스 여부에 상응하여 정보 엘리먼트 메시지에 세그먼트 지시자로서 PRBS_ID 또는 프리앰블의 세그먼트 번호를 설정한 후 이동 가입자 단말기로 송신하는 과정과,
    상기 정보 엘리먼트 메시지를 수신한 이동 가입자 단말기는 상기 정보 엘리먼트 메시지의 PUSC 영역을 확인하여, 상기 정보 엘리먼트 메시지내 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하여 리넘버링을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 정보 엘리먼트 메시지는 처음 PUSC 영역 이후의 자원 할당 방식의 변경을 위한 메시지로서, 상기 정보 엘리먼트 메시지에 정의된 PUSC 영역의 세그멘테이 션을 위한 세그먼트 지시자인 PRBS_ID 필드를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 PRBS_ID는 모든 셀 또는 섹터에 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    하향링크의 첫 번째 PUSC 영역에서는 프리앰블의 세그먼트 지시자를 사용하고, 정보 엘리먼트 메시지에 의해 정의된 PUSC 영역에서는 PRBS_ID를 세그먼트 지시자로 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
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