KR20070006937A - Ｍｉｍｏ 할당을 시그널링 하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배열형 송신 안테나를 갖는 기지국으로부터의 무선 신호의 복조에 관한 것이고, 특히 기지국에서 이동 단말기에 할당 정보를 시그널링하는 것에 관한 것이다. 할당 정보는 다른 이동 달만기에 할당된 시간 슬롯과 코드 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에는, 다른 이동 단말기에 할당된 코드를 전달함으로써 다중 간섭 신호를 포함하는 신호를 수신하고 복조하는 이동 단말기의 능력을 용이하게 한다.

Description

ＭＩＭＯ 할당을 시그널링 하는 방법 및 장치{SIGNALING MIMO ALLOCATIONS}
본 발명은 CDMA 시스템에서 무선 신호 처리에 관한 것이고, 특히 이동 단말기에 어떤 시간슬롯에 있는 어떤 코드를 할당할 것인지 등을 포함하는 할당 정보를 시그널링하는 것에 관한 것이다.
셀룰러 무선 시스템 또는 네트워크는 다중 기지국과 다수의 이동 단말기를 포함할 수 있다. 기지국은 노드 B로서 언급될 수도 있다. 이동 단말기도 이동, 이동 무선, 이동 송수신기 또는 사용자 장치(UE)로서 언급될 수 있다. 이동 단말기는 셀 내에서 또는 셀 사이에서 고정형, 거치형, 휴대형, 탈착형 및/또는 이동형일 수 있다. 단일 기지국은 각 이동 단말기에 분리할 수 있는 전송을 송신함으로써 다중 이동 단말기에 서비스를 제공할 수 있다. 이동 단말기는 자신에게 어떤 신호가 지시되는지를 결정하고, 다른 이동 단말기에 지시된 신호로부터 이 신호를 분리할 수 있다.
신호는 하나 이상의 영역으로 분리될 수 있다. 예를 들면, 신호는 시 분할 다중 접속(TDMA) 변조 신호를 송신함으로써 시간 영역에서 분리될 수 있다. 부가적으로, 신호는 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 변조 신호를 송신함으로써 주파수 영역에서 분리될 수 있다. 신호는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 변조 신호를 송신 함으로 서 코드 영역에서 분리될 수도 있다. 신호는 배열형 안테나로부터 신호를 송신함으로써 공간 영역에서 분리될 수 있다. 셀룰러 무선 시스템은 이들 및/또는 다른 분리 기술의 조합을 적용할 수도 있다.
CDMA 시스템에서는, 대역 확산 기술을 통하여 다중 사용자를 지원할 수 있다. 다이렉트 시퀀스 CDMA 시스템에서, 데이터 페이로드(data payload)는 다른 코드에 직교하거나 의사 직교할 수 있는 코드를 사용하여 부호화된다. 이동 단말기는 CDMA 변조 신호를 수신할 수 있고 그 이동 단말기에 할당된 하나 이상의 코드를 사용하여 정합 필터링과 같은 다양한 복조 동작을 수행할 수 있다.
기지국이 특정 코드를 사용하여 부호화된 CDMA 신호를 변조 및 송신하는 경우에, 이동 단말기는 정합 필터와 이 정합 필터에 할당된 특정 코드를 이용하여 그 정합 필더로부터 높은 출력을 발생시키게 할 수 있다. 특정 코드를 사용하는 정합 필터는 다른 코드가 할당된 다른 이동 단말기에 지시되는 신호에 대해서 낮은 출력을 발생시킬 것이다. 그 결과, 이동 단말기는 높은 정합 필터의 출력을 사용하여 자신에게 지시되는 신호만을 복호한다. 유사하게, 이동 단말기는 낮은 정합 필터 출력을 사용하여 아마도 다른 이동 단말기를 향해 지시되는 신호를 거부한다.
보통, 다이렉트 시퀀스 CDMA 시스템은 주파수분할 다중접속(FDD) 방식 또는 시분할 다중접속(TDD) 방식 중 하나를 사용한다. FDD 시스템에서, 이동 단말기와 기지국 사이의 통신은 두 개의 겹치지 않는 주파수 대역에서 발생한다. TDD 시스템에서, 이동 단말기와 기지국 사이의 통신은 단일 주파수 범위 내에서 발생할 수 있다. 어느 경우이건, 데이터 페이로드는 이동 단말기와 기지국 사이에서 송신된다. 업링크 데이터 또는 업링크 트래픽은 이동 단말기로에서 기지국으로 송신된다. 다운링크 데이터 또는 다운링크 트래픽은 기지국에서 이동 단말기로 송신된다.
FDD 시스템에서, 주파수 분리가 적용된다. 업링크 트래픽은 하나의 중심 주파수에서 송신되고 다운링크 트래픽은 다른 중심 주파수에서 송신된다. 업링크와 다운링크는 동시에 동작할 수 있다. 다시 말해서, 이동 단말기는 업링크를 통해 데이터를 기지국에 송신하는 것과 동시에 기지국은 다운링크를 통해 데이터를 이동 단말기에 송신할 수 있다. FDD 시스템에서 주파수 분리는 업링크가 다운링크를 간섭하지 않음을 보장한다.
대조적으로, TDD 시스템은 일시적인 분리를 채용한다. TDD 시스템은 단일 주파수 범위 내에서 업링크와 다운링크 데이터를 송신할 수 있지만, 서로 다른 시간에 송신할 수 있다. TDD 셀 내에 있는 이동 단말기 그룹과 기지국 사이의 무선 인터페이스 링크는 프레임의 시퀀스로서 시간 영역에서 구성될 수 있다. 각각의 프레임은 시간 슬롯의 집합으로 배치될 수 있다. 일부 시간 슬롯이 업링크 트래픽에 할당되는 동안 다른 시간 슬롯은 다운링크 트래픽에 할당될 수 있다. 각각의 시간 슬롯은 코드 집합을 사용하여 코드 영역에서 더욱 세분화될 수 있다. 데이터는 코드 집합으로부터 서로 다른 직교 또는 의사 직교 코드를 갖는 코드로 분리된다. 복호를 용이하게 하도록, 코드를 통해 송신되는 데이터는 서로 다른 직교 또는 의사 직교 코드를 사용하여 부호화된 데이터 페이로드, 트레이닝 시퀀스와 보호 구간으로 분리된다; 데이터 페이로드, 트레이닝 시퀀스와 보호 구간의 결과 구조는 버스트로서 언급된다.
공간 다이버시티를 구현하도록, TDD 기지국은 두 개 이상의 안테나를 사용할 수 있다. 다운링크 시간 슬롯 동안, 제1 안테나를 통하여 시간 슬롯 동안에 송신되는 버스트의 제1 집합은 이동 단말기의 제1 그룹 쪽으로 지시될 수 있고 제2 안테나를 통하여 같은 시간 슬롯 동안에 송신되는 버스트의 제2 집합은 이동 단말기의 제2 그룹 쪽으로 지시될 수 있다. 이동 단말기의 제1과 제2 그룹은 같거나/다른 이동 단말기를 포함할 수 있다.
기지국은 다운링크 트래픽에 대한 프레임의 하나 이상의 시간 슬롯으로부터의 하나 이상의 코드에 그룹을 할당할 수 있다. 제1 이동 단말기를 위해 할당이 수행될 수 있다. 이동 단말기는 자신에게 할당된 시간 슬롯의 각각의 부가적인 코드를 사용하여 높은 속도로 데이터를 수신할 수 있다. 더욱이, 기지국은 동시에 발행하는 시간 슬롯에 이러한 할당을 수행할 수 있고, 각각의 시간 슬롯은 서로 다른 안테나를 통해서 동시에 송신된다. 기지국은 이동 단말기에게 할당된 시간 슬롯과 코드를 알림으로써 다운링크 데이터를 수신할 것임을 각각의 이동 단말기에게 알린다. 그리고 나면, 이동 단말기는 시간 슬롯을 모니터하고 그 이동 단말기에 할당된 코드를 사용하여 신호를 복호한다.
도 1은 TDD 셀룰러 무선 네트워크의 대표적인 프레임 구조를 나타낸다. 단일 TDD 무선 프레임(100)은 15개의 시간 슬롯(시간 슬롯 1 ~ 15)을 포함한다. 각각의 시간 슬롯은 버스트의 집합을 포함하고, 버스트의 집합은 코드 1 ~ 16을 사용하여 최대 16개의 유효 코드 신호를 구비할 수 있다. 기지국은 (다운링크를 통해) 각각의 버스트에 포함된 하나 이상의 코드 신호를 사용하여 0개, 하나 이상의 버스트를 송신한다. 유사하게, 하나 이상의 이동 단말기는 업링크를 통해 0개, 하나 이상의 버스트를 각각 송신하고, 각 버스트는 하나 이상의 코드 신호를 포함한다. 업링크를 통한 분리 버스트는 기지국에 의해 버스트의 단일 결합 집합으로서 수신될 수 있다.
네트워크는 프레임을 다운링크 시간 슬롯(101)과 업링크 시간 슬롯(102)으로 분해할 수 있다. 이동 단말기가 수신한 것과 동일한 데이터 양을 송신하는 경우 네트워크는 다운링크와 업링크 시간 슬롯을 대칭형으로 분할할 수 있다. 대다수의 데이터가 한쪽 방향으로 흘러가는 경우 네트워크는 비대칭형 서비스를 구성할 수 있다. 예를 들면, 인터넷 트래픽은 통상 업링크 데이터보다 다운링크 데이터에 더욱 많은 양을 차지한다.
프레임(100)은 10개의 다운링크 시간 슬롯(시간 슬롯 1~10)(101)과 5개의 업링크 시간 슬롯(시간 슬롯 11~15)(102)을 갖도록 구성된다. 세 개의 이동 단말기(단말기 1~3)에 대한 할당 정보도 도시된다. 네트워크는 단말기 1에 단일 시간 슬롯(시간 슬롯3)의 내 개의 코드(코드 3~6)를 할당한다. 이 4 개의 코드는 다른 이동 단말기에 공유되지 않는다. 마찬가지로, 시간 슬롯도 다른 이동 단말기에 공유되지 않도록 발생하고 직전 또는 직후의 시간 슬롯에 어떤 코드도 사용하지 않으므로, 단말기 1은 인트라셀 간섭을 겪지 않는다.
네트워크는 6개의 코드를 단말기 2에, 즉, 시간 슬롯 5~7에 각각 코드 2와 3을 할당한다. 네트워크는 8개의 코드를 단말기 3에, 즉, 시간 슬롯 5~8에 각각 코드 6과 7을 할당한다. 단말기 2와 3으로 송신되는 신호는 각 시간 슬롯 5, 6, 및 7 에서 다중화되므로, 하나의 이동 단말기에 지시된 이들 시간 슬롯에 있는 신호는 다른 이동 단말기에 지시된 신호를 간섭할 수 있다. 시간 슬롯 8은 단말기 3을 제외하면 다른 단말기와 코드 다중화되지 않으므로, 단말기 3은 시간 슬롯 8에서 다른 코드로부터 간섭을 수신하지 않는다.
대표적인 TDD 시간 슬롯 버스트는 다중 코드 신호를 포함할 수 있다. 각각의 버스트는 세 개의 부분(데이터 페이로드, 트레이닝 시퀀스와 보호 구간)을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 버스트 내에서 이들 부분의 순서와 크기는 시스템 마다 변경될 수 있기는 하지만, 통상, 트레이닝 시퀀스는 데이터 페이로드의 두 개의 반쪽 사이에서 미드앰블로서 삽입될 것이다. 대안으로, 트레이닝 시퀀스는 데이터 페이로드의 머리부(프리앰블) 또는 꼬리부(포스트앰블)에 위치할 수 있다. 부가적으로, 보호 구간은 통상적으로 데이터 페이로드와 트레이닝 시퀀스의 종단 및/또는 시점에 덧붙을 것이다.
도 2는 하나의 시간 슬롯의 단일 버스트로부터 TDD 코드 신호(200)의 세그먼트를 나타낸다. 코드 신호(200)는 데이터 페이로드(부분 1)(201)를 포함하며 이어서 미드앰블 트레이닝 시퀀스(202)가 뒤따르고 데이터 페이로드의 나머지(부분 2)(203)가 뒤따르며 보호 구간(204)이 뒤따른다. 데이터 페이로드(201, 203), 트레이닝 시퀀스(202) 및 보호 구간(204)의 형태는 3GPP(third generation partnership project)에서 규정한 대로 UTRA TDD 모드와 같은 셀룰러 무선 네트워크에서 사용될 수 있다.
각 시간 슬롯에서, 버스트의 집합은 송신될 수 있고, 버스트는 유효 코드 마 다 하나의 코드 신호를 포함한다. 각각의 코드 신호는 고유의 트레이닝 시퀀스를 포함할 수 있거나 하나 이상의 다른 코드 신호에 의해 사용되는 트레이닝 시퀀스를 포함할 수 있다. 버스트의 집합은 셀룰러 무선 시스템에서 동작하는 전파 환경에 의해 왜곡될 수 있다. 전파 환경은 기지국 안테나와 이동 단말기 안테나 사이에 다중 경로를 제공할 수 있다. 결과 무선 채널은 정확한 채널이 아니라 오히려 송신된 신호의 지연 버전을 결합한 채널일 수 있다. 예를 들면, 기지국으로부터 송신되고 이동 단말기를 향해 지시되는 신호는 다중 경로를 가질 수 있고 이러한 신호 경로는 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 따라서, 버스트 또는 신호는 송신된 신호의 다중 복제 신호로서 이동 단말기에 도달할 수 있고 각각의 복제 신호는 서로 다른 길이의 경로에 의해 서로 다른 시간에 도달할 수 있다. 이와 같이 하여, 신호 내의 심볼의 시퀀스는 상호간에 파괴적으로 간섭할 수 있다.
예를 들면, 짧은 경로를 이동하는 송신된 신호가 수신기에 처음 도달한다. 긴 경로를 이동하는 동일하게 송신된 신호는 처음 수신된 신호의 지연 버전으로서 수신기에 나타날 수 있다. 그러므로, 긴 경로를 이동하는 처음 심볼은 짧은 경로를 이동하는 후속 심볼이 수신기에 도달하는 것과 동시에 수신기에 도달할 수 있다. 이동 단말기는 송신된 신호의 하나 이상의 지연 버전의 조합을 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 이렇게 심볼이 겹치는 현상은 심볼간 간섭으로서 알려졌으며 다중 경로 전파에 기인할 수 있다.
다중 경로 전파에 기인한 심볼간 간섭도 서로 다른 코드를 갖는 신호 사이에서 직교성을 감소시킨다. 코드 사이에서 직교성의 손실은 상관 특성을 악화시키고 전체 시스템의 성능을 떨어뜨린다. 더욱이, 심볼간 간섭은 동일 시간 슬롯에서 송신되고 서로 다른 코드를 갖는 두 개의 신호가 겪는 간섭을 증가시킬 수 있다.
예를 들어 도 1을 참조하면, 심볼간 간섭은 시간 슬롯 5, 6 및 7에서 각각 단말기 2와 3에 지시되는 코드 2, 3, 6 및 7 사이에서 직교성의 손실을 야기시킬 수 있다. 부가적으로, 심볼간 간섭은 시간 슬롯 8에서 단말기 3의 코드 6과 7 사이에서 직교성의 손실을 야기시킬 수 있다. 네트워크가 다중 경로의 영향을 감소시키는 완화 기술을 채용하지 않는다면, 시스템의 성능은 악화될 것이다.
이동 단말기의 수신기는 자신과 다른 이동 단말기에 모두 지시되는 트래픽을 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 이동 단말기의 수신기는 자신에게 할당된 코드를 사용하여 단지 자신에게만 지시된 데이터를 추출한다. 같거나 다른 안테나로부터 동일 시간 슬롯에서 다른 이동 단말기에 지시되는 부호화 데이터는 이동 단말기의 수신과 데이터 추출에 간섭할 수 있다. 기지국은 감지된 간섭을 보상하고 극복하도록 송신 전력을 증가시킬 수 있다. 그러나, 송신 전력의 증가는 네트워크에서 간섭도 증가시킨다. 그러므로, 간섭 신호를 처리하는 다른 수단이 유용할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예는 다중 간섭 신호를 포함하는 신호를 수신하고 복조하는 이동 단말기의 능력을 용이하게 한다. 기지국은 이동 단말기에 다른 이동 단말기의 할당 정보를 전달할 수 있다. 할당 정보는 다른 이동 단말기의 시간 슬롯과 코드 할당 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 국면에 따르면, 청구항 제1항에 따라 코드 할당을 전달하는 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 국면에 따르면, 청구항 제7항에 따라 코드 할당을 전달하는 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 국면에 따르면, 청구항 제21항에 따라 할당 테이블을 컴파일하는 방법이 제공된다.
본 발명의 제4 국면에 따르면, 청구항 제26항에 따라 할당 테이블을 컴파일하는 방법이 제공된다.
본 발명의 제5 국면에 따르면, 청구항 제27항에 따라 코드 할당을 전달하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징 및 국면은 본 발명의 실시예에 따르는 특징을 예로서 도시하는 부속 도면과 함께, 이하 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 발명의 범위는 이 요약으로 제한될 것을 의도하는 것이 아니고, 이하에 기술되는 청구의 범위에 의해서만 정의될 것을 의도한다.
도 1은 TDD 셀룰러 무선 네트워크의 대표적인 프레임 구조를 나타낸다.
도 2는 하나의 시간 슬롯의 단일 버스트로부터 TDD 코드 신호의 세그먼트를 나타낸다.
도 3은 수신기의 미드앰블 검출기의 출력 신호에 대한 예를 나타낸다.
도 4는 할당을 수신하는 각 이동 단말기에 암시적으로 전달되는 자원 할당 정보를 나타낸다.
도 5는 HSDPA 전송의 시간과 흐름도를 나타낸다.
도 6은 세 개의 이동 단말기에 대한 할당 메시지를 나타낸다.
도 7은 두 개의 이동 단말기에 할당 정보를 전달하는 기지국을 나타낸다.
도 8은 프레임에서 자원 할당 정보의 방송에 대한 예를 나타낸다.
도 9는 두 개의 안테나로부터 송신되는 분리 코드 채널들을 나타낸다.
도 10은 두 개의 안테나로부터 송신되는 분리 코드 채널을 나타낸다.
이하 상세한 설명에서는, 본 발명의 여러 가지 실시예를 나타내는 부속 도면을 참조한다. 다른 실시예가 활용될 수 있고 본 명세서의 사상과 범위에서 벗어나지 않고 기계적, 구성적, 구조적, 전기적, 및 운영적 변경이 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 이하 상세한 설명에 제한된 의미를 두는 것이 아닌, 발행된 특허의 범위에 의해서만 본 발명의 실시예의 범위가 정의된다.
이하 상세한 설명의 일부분은 절차, 단계, 로직 블록, 처리, 및 컴퓨터 메모리에서 수행될 수 있는 데이터 비트 동작의 다른 상징적 표현에 의하여 표현될 수 있다. 절차, 컴퓨터로 실행되는 단계, 로직 블록, 처리 등은 여기서 단계의 자체 일관성 시퀀스 또는 희망 신호를 이끄는 명령어로 표현된다. 단계는 물리량의 물리적 조작을 활용하는 것이다. 이 물리량은 전기적, 자기적, 또는 컴퓨터 시스템에서 저장, 전송, 결합, 비교, 조작 등이 될 수 있는 무선 신호의 형태를 취할 수 있다. 이 신호들은 시간상에서 비트, 값, 요소, 심볼, 캐릭터, 조항, 숫자 등으로 언급될 수 있다. 각 단계는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합에 의해 수행 될 수 있다.
본 발명의 여러 가지 실시예는 3GPP UTRA TDD 시스템의 권고, 명세에 관련하여 이하에서 기술될 것이다. 그러나, 이 실시예는 일반적으로 다른 이동 무선 및 셀룰러 시스템에 적용할 수 있다. 역시, 예를 들어 보면, 2004년 5월 4일 자로 출원되어 계류중인, 발명의 명칭이 "MIMO 전송을 위한 미드앰블 할당"(대리인 문서 관리 번호 562493000300)인 출원서는, 이 명세서 속에서 참고로 합체된다.
전체 시스템 성능을 증가시키도록, 시스템은 완화 기술을 채용하여 코드 사이에서 직교성의 손실을 보상할 수 있다. 완화 기술은 코드 분리를 사용하는 시간 슬롯 내의 신호 사이에서 간섭의 영향을 감소시킬 수도 있다. 직렬 간섭 제거는 FDD 시스템에 적용되는 완화 기술의 예이다. 다중 사용자 검출기(MUD)는 TDD 시스템에 적용되는 완화 기술의 예이다.
MUD 회로를 채용한 수신기는 다중 이동 단말기에 지시되는 전송을 공동으로 복호한다. 다른 수신기에 지시되는 신호를 수신하고 복호함으로써, MUD 회로는 불요(不要) 신호에 기인한 간섭을 제거할 수 있다. 이와 같은 불요 신호는 기지국에 의해 송신되어 하나의 이동 단말기에 의해 수신되는 신호이지만 다른 이동 단말기에 지시되는 신호일 수 있다.
수신기 MUD 회로 또는 다른 완화 회로는 이동 단말기에 지시된 신호의 신호 품질을 개선시키도록 할당 정보를 사용할 수 있다. 할당 정보는 코드, 시간 슬롯, 안테나 그리고 다른 이동 단말기에 대한 신호를 포함하고 할당되는 기지국에 대한 정보를 포함할 수 있다. 할당 정보는 현재 셀의 전송에 대한 정보 및/또는 하나 이 상의 이웃하는 셀의 전송에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 이동 단말기는 자신에게 지시되는 페이로드 데이터의 버스트를 복호하는데 도움이 되는 할당 정보를 사용할 수 있다.
공간 다이버시티는 시스템 성능을 개선시키는 또 다른 기술일 수 있다. 송신기 및/또는 수신기는 다중 안테나를 사용할 수 있다. 기지국에서 두 개 이상의 안테나로부터 송신함으로써 송신 다이버시티를 적용할 수 있다. 하나 이상의 안테나를 통해서 신호를 송신하는 송신기는 다중 안테나 송신기로서 불릴 수 있다. 송신 다이버시티는 동일 송신 신호의 서로 다른 채널을 통해 다중 복사를 제공함으로써 수신기를 도울 수 있다. 제1 송신 안테나로부터의 제1 채널에 심한 악화가 발생하면, 제2 채널을 통해 이동하는 제2 송신 안테나로부터의 신호는 손상되지 않고 수신기에 도달할 수 있다.
종래 송신 다이버시티 시스템에서는, 대체로 동일한 데이터가 다중 안테나로부터 즉, 하나 이상의 송신 안테나로부터 송신될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 다중 안테나 송신기는 하나 이상의 시간 슬롯 동안에 안테나마다 서로 다른 신호를 송신할 수 있다. 예를 들면, 두 개의 안테나를 구비하는 송신기는 시간 슬롯의 제1 시퀀스 동안에 버스트의 그룹을 송신하면서 두 개의 안테나 모두를 통해 공통 신호를 송신할 수 있다. 대안으로, 시간 슬롯의 제1 시퀀스 동안에 송신기는 제1 안테나를 통해서 신호를 전송할 수 있고 제2 안테나를 통해서는 어떤 신호도 전송하지 않을 수 있다. 그리고 나서, 시간 슬롯의 제2 시퀀스 동안에 송신기는 각 안테나를 통해서 두 개의 서로 다른 신호와 하나의 고유한 신호를 송신할 수 있다.
수신 다이버시티 시스템에서, 이동 단말기는 다중 수신 안테나를 구비할 수 있다. 하나 이상의 안테나를 통해 신호를 수신하는 수신기는 다중 안테나 수신기로서 언급될 수 있다. 제1 수신 안테나로부터의 제1 수신 신호와 제2 수신 안테나로부터의 제2 수신 신호는 송신된 신호의 제1 및 제2 집합을 끌어내도록 처리될 수 있다. 예를 들면, 수신기는 각각의 송신 안테나로부터 송신되는 신호를 결정하도록 채널의 특성과 각 수신 안테나로부터의 코드 콘볼루션(Code Convolution)을 사용할 수 있다.
다중 안테나를 구비하여 수신기에 대응하는 신호를 송신하는 다중 안테나를 사용하는 송신기를 구비하는 시스템은 다중입출력(MIMO) 시스템으로서 언급될 수 있다. 송신 안테나가 공간적으로 충분히 분리되고(예컨대, 반파장 길이보다 큼), 수신 안테나가 공간적으로 충분히 분리되면, 각 송수신 안테나 쌍 사이에 형성된 경로는 페이딩의 형태에 상관 관계가 없는 채널이 될 수 있다.
공간적으로 분리된 다중 송신 안테나, 공간적으로 분리된 다중 수신 안테나, 또는 MIMO 시스템과 같은 공간적으로 분리된 다중 송수신 안테나를 구비하는 시스템은 각 송수신 안테나 쌍 사이에 고유 채널을 제공할 수 있다. 하나의 채널이 일시적으로 수신기에 장애 신호를 제공하더라도(예컨대, 경로를 페이드하도록 야기시키는 전파 조건에 의해서), 각 송수신 안테나 쌍에 의해 형성되는 모든 채널이 동시에 장애를 겪을 가능성은 크지 않다. 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나 사이에 적어도 하나의 수용 가능한 채널이 있는 한, 수신기는 송신된 신호를 복호 할 수 있다.
특정 송신 안테나로부터 수신된 신호는 그 신호와 채널을 송신하는데 사용되는 코드의 콘볼루션에 의하여 고유한 서명을 가질 수 있다. 각 안테나로부터의 채널이 상관 관계가 없다면 이 서명은 송신기가 동일 코드를 사용하는 각 송신 안테나로부터 서로 다른 정보를 송신하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들면, 송신기는 특정 시간 슬롯에서 제1 송신 안테나를 통해 코드의 제1 집합에 대응하여 부호화된 신호의 집합을 구비하는 버스트의 제1 집합을 송신할 수 있다. 송신기는 동일 시간 슬롯에 제2 송신 안테나를 통해 동일한 코드의 제1 집합의 일부를 사용하여 부호화된 신호의 집합을 구비하는 버스트의 제2 집합을 송신할 수 있다.
공간 다이버시티와 MIMO 변조와 복조 기술을 사용함으로써, 시스템은 배열형 송신 안테나를 통해 서로 다른 신호를 송신하여 처리량을 증가시킬 수 있다. 이러한 증가된 처리량은 송수신 안테나 수의 증가에 기인하고, 그 때문에 동시에 송신되는 시간 슬롯에서 이용 가능한 코드의 유효 수를 증가시킨다.
동일 시간 슬롯에서 다른 코드로 부터의 간섭, 다중 경로 채널로부터의 지연된 심볼, 다중 안테나 송신기의 제2 안테나로부터의 버스트, 및 이웃하는 셀로부터의 버스트는 완화 기술을 적극적으로 적용하고자 하는 요구를 증가시켜 이 신호들의 역효과를 감소시킨다.
간섭 및 다른 단말기로 향하는 불요 신호를 제거할 목적으로, 수신기가 이러한 불요 신호의 존재를 알고 어떤 코드로 이러한 불요 신호가 부호화되었는지를 아는 것은 도움이 될 수 있다. 불요 신호의 검출은 디지털 신호 처리 기술로 수행될 수 있다. 대안으로, 하나 이상의 다른 이동 단말기로 향하는 하나 이상의 코드 신호의 존재는 이동 단말기에 전달될 수 있다.
수신기는 신호 처리 기술을 사용하여 어떤 미드앰블이 송신되었는지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상관기는 수신기에서 사용되어 수신된 신호와 가능한 공지(公知)의 트레이닝 시퀀스의 집합을 비교할 수 있다. 상관기는 다양한 위치에서 피크를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 피크는 송신 안테나와 수신 안테나 사이에서 형성된 채널을 추정 또는 채널의 특성을 표현할 수 있다. 이들 피크의 위치는 어떤 미드앰블이 전송되었는지도 지시할 수 있다.
송신기는 데이터 페이로드 정보를 부호화하는데 사용되는 코드의 특정한 구성을 지시하도록 미드앰블의 집합을 선택하고 송신할 수 있다. 일단 수신기가 송신기에 의해 송신되는 미드앰블의 집합을 예상하면, 수신기는 데이터 페이로드 정보를 부호화하는데 사용되는 코드의 집합을 결정하도록 미드앰블을 사용할 수 있다. 디폴트 미드앰블 할당 방식은 수신된 시간 슬롯에서 가능하게 사용되는 코드의 집합에 수신된 미드앰블을 맵핑하는데 사용될 수 있다.
도 3은 수신기의 미드앰블 검출기의 출력 신호(300)에 대한 예를 나타낸다. 미드앰블 검출기의 출력 신호(300)에서 수신기는 어떤 코드가 유효한지 결정하는 유효 코드를 결정하는 것을 허용한다. 예를 들면, 피크 1, 3, 4, 및 6에 관련된 코드는 임계값(310)이상의 피크를 갖도록 도시되었으므로, 이들 미드앰블에 관련된 코드는 유효하다. 이동 단말기도 송신 안테나와 수신 안테나 사이에서 형성된 채널을 추정하거나 특성을 표현하도록 미드앰블 검출기의 출력을 사용할 수 있다. 이 신호로부터의 채널 추정은 서로 다른 코드가 사용된 시간 슬롯에서 다른 신호를 복호하는데 사용될 수 있다.
미드앰블은 정보를 중계하는데 사용될 수 있다. 특정 미드앰블은 이동 단말기의 수신기 그룹에 유효한 코드를 나타내도록 기지국에 의해서 사용될 수 있다. 서로 다른 미드앰블은 서로 다른 유효한 코드의 그룹을 나타내는데 사용될 수 있다. 이동 단말기는 어떤 미드앰블이 송신되었는지를 결정할 수 있어서, 다른 이동 단말기에 대해 시간 슬롯에 어떤 코드가 존재하는 지를 추론할 수 있다.
미드앰블을 유효하게 맵핑하거나 사용되는 코드로 맵핑하는 것은 디폴트 미드앰블 할당 방식으로서 언급될 수 있다. 디폴트 미드앰블 할당 방식의 예는 제목이 "물리 채널과 물리 채널(TDD)을 통한 전송 채널의 맵핑"인 3GPP 문서 3GPP TS 25.221에 기술되어 있다. 기지국이 디폴트 미드앰블 할당 방식을 사용한다면, 미드앰블은 이동 단말기가 기지국에 의해 어떤 코드가 송신되는지를 결정하는 것을 허용하도록 선택된다.
기지국은 미드앰블을 선택할 수 있어서 기지국에 의해 시간 슬롯에서 송신되는 유효 코드의 수를 나타내는 수를 부호화한다. 기지국은 사용되는 미드앰블 수와 사용되는 코드 수 사이에 일대일 맵핑을 제공한다.
기지국은 (이동 단말기에게) 시간 슬롯에서 사용되는 서로 다른 미드앰블의 전체 수를 지시하는 메시지를 신호로 알릴 수 있다. 부가적으로, 미드앰블은 수신기에서 피크로서 수신될 수 있다. 각각의 미드앰블은 하나 이상의 유효 코드에 관련될 수 있다. 그러므로, 시간 슬롯에 있는 유효 코드의 수는 시간 슬롯에서 사용 되는 미드앰블의 수보다 클 수 있다. 이 경우에, 이동 단말기는 미드앰블과 관련되는 코드 중 어떤 부분이 유효한지를 결정하도록 일부 부가적인 신호 처리를 수행할 수 있다.
예를 들면, 기지국이 여덟 개의 미드앰블이 사용된다는 것을 신호로 알리고(UTRA TDD Kcell = 8), 이동 단말기의 미드앰블 검출기가 미드앰블 6에 대응하는 피크 6을 검출한다면, 이동 단말기는 미드앰블 6에 관련되는 어떤 코드가 실제로 송신되었는지를 결정하도록 부가적인 신호 처리를 적용할 수 있다.
미드앰블은 송신되는 하나의 코드 및/또는 다른 코드를 지정할 수 있다. 3.84 Mcps UTRA TDD 모드에서, Kcell = 8이 사용되는 경우에 미드앰블 6은 코드 7 및 8에 관련된다. 이동 단말기에서 부가적인 처리는 코드 7만 송신되었는지, 코드 8만 송신되었는지, 또는 코드 7과 코드 8이 모두 송신되었는지를 결정할 수 있다. 일단 이동 단말기는 어떤 코드가 유효한지를 추론하면, 이 유효 코드의 정보에 기초하여 간섭 완화 기능을 설정할 수 있다. 예를 들면, 이동 단말기는 MUD 회로에 유효하다고 결정된 코드의 목록을 공급할 수 있다.
셀룰러 네트워크는 증가된 미드앰블의 수의 이점과 결점의 균형을 맞춤으로써 이용 가능한 미드앰블의 최대 수를 설정할 수 있다. 증가된 미드앰블의 수는 기지국이 더 많은 종류의 코드 할당 구성을 부호화하는 것을 허용한다. 바꾸어 말하면, 더 많은 고유 미드앰블을 송신함으로써, 네트워크는 이동 단말기가 유효한 코드를 더욱 상세히 계산할 수 있도록 허용한다. 그러나, 증가된 미드앰블의 수는, 수신기에 비치는 노이즈도 증가시킨다. 부가적으로, 채널 추정은 노이즈 값이 더욱 크고, 더욱 짧은 지속기간을 포함한다. 이에 반해서, 고유 미드앰블을 적게 송신함으로써, 수신기는 더 좋은 채널 추정을 할 수 있다.
개선된 간섭 완화를 수행하도록, TDD MIMO 수신기는 각 안테나를 통해서 송신되는 모든 코드의 정보를 사용할 수 있다. 부가적으로, 코드 재사용은 다중 안테나에 걸쳐서 사용될 수 있다. MIMO가 사용되는 경우에 다중 안테나를 통해 동일 코드로 전송되는 부호화된 페이로드가 있을 수 있기 때문에 유효한 통신 코드는 악화된다. 디폴트 미드앰블 할당 방식 등을 사용하여 증가된 미드앰블 수를 전달하는 것은 채널 추정 성능을 상당히 감소시킬 것이기 때문에 현실적이지 않을 수 있다. 그러므로, 다중 안테나 송신기의 시간 슬롯에서 어떤 코드가 유효한지에 대해 기지국이 이동 단말기에 전달하는데 사용할 수 있는 대안 수단을 갖는 것이 필요하다.
기지국은 상기에 기술된 바와 같은 트레이닝 시퀀스를 선택함으로써 자원 할당 정보를 전달할 수 있다. 대안으로, 기지국은 이동 단말기의 할당 정보를 시그널링 메시지에 의해 이동 단말기에, 방송 정보에 의해 이동 단말기 집합에, 또는 트레이닝 시퀀스를 통한 메시지 부호화에 의해 전달할 수 있다. 이동 단말기 수신기는 기지국에 의해 송신된 신호를 복호하는데 도움이 되도록 자원 할당 정보를 사용할 수 있다. 이동 단말기는 검출과 복호 성능을 개선시키도록 MUD 회로를 설정하는데 이 정보를 사용할 수 있다. 이동 단말기가 이웃 셀의 코드 할당을 잘 알고 있는 경우, 이동 단말기는 이웃으로부터의 인터셀 간섭을 완화시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 이동 단말기에 지시되는 할당 메시지는 다 른 이동 단말기의 코드 할당을 포함한다. 기지국은 이동 단말기에게 어떤 코드가 할당되었는지에 대하여 명령할 수 있다. 이 명령은 할당 메시지의 형태일 수 있다.
할당 정보는 기지국에서 이동 단말기에 신호로 알리는 할당 메시지에 명시적으로 포함될 수 있다. 할당 정보는 비트맵 또는 할당 테이블 등의 형태일 수 있다. 이동 단말기에 할당된 코드와 시간 슬롯에 대하여 명령하는 경우에, 기지국도 테이블 또는 다른 이동 단말기에 코드 할당의 지시와 유사한 것을 송신할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 이동 단말기는 다른 이동 단말기에 지시되는 할당을 모니터할 수 있다. 이동 단말기는 자기 자신을 향하고 다른 단말기를 향하는 할당 메시지를 복호함으로써 할당 테이블을 설정할 수 있다. 그것에 의하여, 할당 정보는 셀에 있는 이동 단말기에 암시적으로 전달된다. 할당이 수행된 모든 이동 단말기가 다른 이동 단말기에 유효한 할당 메시지를 복호할 수 있도록 기지국은 할당 메시지를 부호화할 수 있다.
도 4는 할당을 수신하는 각 이동 단말기에 암시적으로 전달되는 자원 할당 정보를 나타낸다. 기지국(401)은 제1 이동 단말기(MT1)가 MT1과 제2 이동 단말기(MT2)에 의도되는 자원 할당 메시지를 수신하고 복호하는 것과 같은 방법으로 자원 할당 정보를 송신한다. MT1은 MT2에 의도되는 신호에 기인하는 간섭을 완화시키도록 MT2에 전송되는 할당 정보를 사용할 수 있다. 유사하게, MT2는 MT2와 MT1 모두에 대한 자원 할당 메시지를 수신하고 복호할 수 있다. MT2는 MT1에 의도되는 신호에 기인하는 간섭을 완화시키도록 MT1에 전송되는 할당 정보를 사용할 수 있다.
고속 다운링크 패킷 데이터 전송을 목적으로, UTRA TDD는 고속 다운링크 패킷 접속(HSDPA)을 지원한다. 특히, HSDPA는 MIMO 기술을 적용하는데 적합하다. HSDPA에서, 기지국은 고속 공용 제어 채널(HS-SCCH)을 통해 이동 단말기에게 할당 정보를 송신한다.
도 5는 HSDPA 전송의 시간과 흐름도를 나타낸다. HSDPA 전송은 HS-SCCH(501), HS-DSCH(502) 및 HS-SICH(503) 채널을 사용한다. HS-SCCH(501)는 이동 단말기에게 할당 정보를 전한다. 정보는 그 이동 단말기에 할당되고 유효한 개별 HS-DSCH 코드와 시간 슬롯의 지시를 포함한다. HS-DSCH(502)는 애플리케이션 데이터와 같은 페이로드 데이터를 전한다. HS-SICH(503)는 승인 상태와 채널 품질 지시를 전한다.
종래 UTRA TDD 모드 시스템에서는, 이동 단말기에 전달되는 HS-SCCH 정보는 다른 이동 단말기에 할당되는 코드를 포함하지 않는다. 더욱이, HS-SCCH를 통해서 송신되는 할당 메시지는 할당이 지시되는 이동 단말기에 의해서만 복호될 수 있다. 이동 단말기의 식별자(H-RNTI)는 HS-SCCH를 스크램블 하는데 사용될 수 있다. 다시 말해서, HS-SCCH는 이동 단말기 식별자에 의해 마스크되는 순환 잉여 검사(CRC) 비트에 의해 보호된다. HS-SCCH를 통하는 메시지의 CRC 비트는 이동 단말기의 식별자를 사용하여 CRC 비트를 CRC 비트의 배타적 논리합으로 교체함으로써 부호화된다.
HSDPA에서, 이동 단말기는 디폴트 미드앰블 할당 방식에 의해 작동되는 것과 같은 종래 미드앰블 처리 방법에 의해 다른 이동 단말기에 어떤 코드가 할당되는지를 결정한다. 그러므로, 종래 시스템에서 하나의 이동 단말기는 다른 이동 단말기 로 지시되는 메시지를 복호할 수 없다. 실시 중에, 이동 단말기는 할당 메시지를 위해 HS-SCCH 채널 집합을 모니터한다. 이동 단말기는 이동 단말기의 식별자(H-RNTI)를 사용하여 HS-SCCH를 통해 수신되는 CRC를 마스크한다. CRC 테스트는 실패하거나 통과할 수 있다. HS-SCCH가 또 다른 이동 단말기를 향하게 되기 때문에 CRC 테스트는 실패할 수 있고, 이 경우 마스크 동작은 CRC 실패의 원인이 될 것이다. 대안으로, HS-SCCH 메시지에 매우 많은 에러가 있기 때문에 CRC 테스트는 실패할 수 있다. 매우 많은 에러가 있다면, HS-SCCH는 신뢰할 수 없고 무시된다. CRC 테스트가 실패하면, 이동 단말기는 HS-SCCH 정보에 지시되는 HS-SCCH 메시지를 복호하지 않는다. CRC 테스트가 성공하면, 이동 단말기는 HS-SCCH 정보를 복호한다. 어느 경우이건, 이동 단말기는 감시되는 HS-SCCH 집합 내에서 다른 HS-SCCH를 계속 복호한다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 할당 메시지는 이동 단말기의 식별자와 CRC를 포함한다. 할당 메시지와 CRC 비트 어느 것도 이동 단말기 식별자에 의해 스크램블 되지 않는다.
도 6은 세 개의 이동 단말기(UE1, UE2 및 UE3)에 대한 할당 메시지(610, 620, 630)를 나타낸다. 할당 정보는 어떤 시간 슬롯에 어떤 코드가 이동 단말기에 할당되는지를 지시한다. MIMO 할당 정보의 일부분은 코드가 할당되는 송신 안테나에 대한 지시를 포함할 수 있다. 예를 들면, UE1(611)에 대한 MIMO 할당 정보는 UE1에 대한 코드 할당을 포함할 수 있다(예컨대, 양쪽 안테나에서 모두 MIMO 시간 슬롯 5 및 6을 통하는 코드 3, 4, 5, 및 6). UE2(621)에 대한 MIMO 할당 정보는 UE2에 대한 코드 할당을 포함할 수 있고(예컨대, MIMO 시간 슬롯 6~8에서 코드 10 및 11) UE3(631)에 대한 MIMO 할당 정보는 UE3에 대한 코드 할당을 포함할 수 있다(예컨대, 안테나 2를 통하는 MIMO 시간 슬롯 5~8에서 코드 1 및 2). 각각의 할당 메시지(610, 620, 630)는 이동 단말기 식별자(612, 622, 623)와 CRC 비트(613, 623, 633)도 포함할 수 있다.
이동 단말기에 지시되는 할당 메시지는 프레임의 시작 시간 슬롯에서 이동 단말기에 송신될 수 있다. 이 시간 슬롯은 MIMO가 아닌 시간 슬롯일 수 있다. 각각의 이동 단말기에 대한 할당 정보는 이 시간 슬롯에서 서로 다른 물리 채널을 통해 송신될 수 있다. 예를 들면, 시간 슬롯 1에서 코드 1은 UE1에 대한 할당을 전할 수 있다. 시간 슬롯 1에서 코드 2는 UE2에 대한 할당을 전할 수 있다. 시간 슬롯 1에서 코드 3은 UE3에 대한 할당을 전할 수 있다. 이동 단말기는 시간 슬롯 1을 모니터하고 이에 대한 할당이 송신된 장소를 결정할 수 있다.
이동 단말기는 프레임에서 유효한 모든 할당을 통해 이득 정보를 획득하도록 모든 할당 메시지를 복호할 수 있다. 이동 단말기가 자신의 식별자(UE-IDx)를 포함하는 할당 메시지를 복호하면, 이동 단말기는 그 할당 메시지에 기초하여 자신의 수신기를 설정할 수 있다. 후속 데이터 베어링 할당을 복호하도록, 이동 단말기는 특정 시간 슬롯에서 할당된 코드를 복호하는 자신의 수신기를 설정할 수 있다. 예를 들면, UE2는 안테나 1로부터 MIMO 시간 슬롯 6~8을 통해 코드 10 및 11을 복호할 수 있다. 이동 단말기는 개선된 검출을 목적으로 (예컨대 MUD 회로를 경유하여) 프레임에 있는 모든 다른 할당에 관한 정보를 가지고 자신의 수신기를 설정할 수도 있다. 예를 들면, 각 이동 단말기는 3개의 HS-SCCH 할당 메시지 모두로부터 코드 할당 정보를 대조할 수 있고 이하를 추론할 수 있다.
＊ MIMO 시간 슬롯 5에서, 코드 3~6은 안테나 1에서 유효하고 코드 1~6은 안테나 2에서 유효하고;
＊ MIMO 시간 슬롯 6에서, 코드 3~6 및 10, 11은 안테나 1에서 유효하고 코드 1~6은 안테나 2에서 유효하고;
＊ MIMO 시간 슬롯 7에서, 코드 10~11은 안테나 1에서 유효하고 코드 1~2는 안테나 2에서 유효하고,
＊ MIMO 시간 슬롯 8에서, 코드 10~11은 안테나 1에서 유효하고 코드 1~2는 안테나 2에서 유효하다.
이와 같은 방법으로, 마치 코드 할당이 명시적 신호로 알려지게 되거나 방송되는 것처럼 이동 단말기는 동일 효과를 갖는 프레임에서 모든 할당을 통해 정보를 컴파일할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 기지국은 방송 채널을 통해 이동 단말기에 할당 정보를 방송한다.
도 7은 두 개의 이동 단말기에 할당 정보를 전달하는 기지국(701)을 나타낸다. 기지국(701)은 방송 채널을 모니터하는 모든 이동 단말기에 메시지(702)를 방송한다. 예를 들면, 기지국(701)은 제1 이동 단말기(MT1)에 하나 이상의 시간 슬롯으로부터 코드를 할당할 것인지를 결정한다. 기지국(701)은 제2 이동 단말기(MT2)에 하나 이상의 시간 슬롯으로부터 코드 집합을 할당할 것인지도 결정한다. 기지 국(701)은 셀을 통해 모니터하는 모든 이동 단말기에 메시지(702)를 방송한다. 방송 메시지는 할당 정보를 포함한다. 할당 정보는 어떤 시간 슬롯에 어떤 코드가 할당되었는지 어떤 안테나에 할당되었는지를 지시한다. 시간 슬롯은 단일 소스 시간 슬롯이거나 MIMO 시간 슬롯일 수 있다. MIMO의 경우에는, 할당 정보는 각 안테나에서 사용되는 자원 집합을 포함한다. 시간 슬롯 구간이 할당된 코드를 구비하기 시작하는 경우에, 기지국(701)은 MIMO 시간 슬롯이 아니거나 MIMO 시간 슬롯에 대해 할당된 코드를 갖고 이동 단말기로 향하는 각 데이터 페이로드를 포함하는 시간 슬롯을 부호화하고 송신한다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 모니터하는 이동 단말기에 각 이동 단말기의 자원 할당 정보를 전달하도록 개별 방송 채널을 사용할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예는, 기지국은 이동 단말기에 셀 설정 파라미터를 제공하는데 사용되는 채널을 통해 자원 할당을 방송한다. UTRA TDD에서, 이것은 시스템 정보(SIB) 시그널링을 경유할 수 있다. 이 경우에, SIB 시그널링이 새롭게 정의된 자원 할당을 사용하여 재생될 때까지 자원 할당은 다중 프레임에 대해 지속적일 수 있다.
도 8은 프레임에서 자원 할당 정보의 방송에 대한 예를 나타낸다. 이 예에서는, 두 개의 송신 안테나, 시간 슬롯당 16개의 코드, 15개의 시간 슬롯이 있고, 이 중에서 4개의 시간 슬롯이 MIMO 전송에 사용된다. 이론적으로, 두 개의 안테나를 사용하는 MIMO 시간 슬롯은 코드 재사용을 통하여 MIMO가 아닌 시간 슬롯보다 두 배 많은 코드를 전할 수 있다. MIMO 시간 슬롯 5~8은 각 안테나에 서로 다른 신호를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 제1 안테나를 통한 MIMO 시간 슬롯 전송에서 데 이터 페이로드는 제2 안테나를 통한 MIMO 시간 슬롯에서의 데이터 페이로드와는 다를 수 있다. MIMO가 아닌 시간 슬롯 1~4와 9~15는 각 안테나를 통해 동일 신호를 송신할 수 있다. 대안으로, MIMO가 아닌 시간 슬롯 1~4와 9~15는 오직 하나 또는 다른 안테나를 통해서 신호를 송신할 수 있다.
도 8은 세 개의 이동 단말기(UE1, UE2 및 UE3)에 코드를 할당하는 기지국을 보여준다. 기지국은 안테나 1과 2 모두를 통해 MIMO 시간 슬롯 5와 6 모두에 코드 3, 4, 5 및 6을 제1 이동 단말기(UE1)에 할당했다. 기지국은 안테나 1을 통해서만 MIMO 시간 슬롯 6~8에 코드 11과 12를 제2 이동 단말기(UE2)에 할당했다. 기지국은 안테나 2를 통해서만 MIMO 시간 슬롯 5~8에 코드 1과 2를 제3 이동 단말기(UE3)에 할당했다. 방송 정보는 시간 슬롯 1에 있는 프레임의 시작에서 코드 15와 16으로 송신된다. 방송 정보는 전체 프레임에 적용할 수 있다. 일반적으로, 이 방송 정보는 프레임의 어디로든지 송신될 수 있다. 예를 들면, 시간 슬롯 n+1에 대한 코드 할당 정보는 시간 슬롯 n에서 송신될 수 있다.
이동 단말기가 시간 슬롯에 있는 코드에 할당되면, 방송 할당 정보로부터 모든 이동 단말기에 대한 할당 정보(또는 할당 정보의 부분 집합)를 추출할 수도 있다. 예를 들면, 기지국은 시간 슬롯 1의 코드 15와 16을 사용하여 MIMO 시간 슬롯에 관한 코드 할당 정보를 비트맵 또는 비트열로서 방송할 수 있다. 비트맵은 이하와 같이 나타날 수 있다.
＊ 시간 슬롯 5 : 0011110000000000:1111110000000000
＊ 시간 슬롯 6 : 0011110000110000:1111110000000000
＊ 시간 슬롯 7 : 0000000000110000:1100000000000000
＊ 시간 슬롯 8 : 0000000000110000:1100000000000000
상기 기술된 메시지에서, "0"은 기지국이 그 코드로 페이로드 데이터를 송신하지 않는 반면에, "1"은 대응하는 코드가 존재함을 지시한다. 콜론 앞의 비트열은 안테나 1에 대한 코드 할당 정보를 언급하고 콜론 뒤를 잇는 비트열은 안테나 2의 코드 할당을 언급한다. 방송 코드 할당 정보를 부호화하는 다양한 방법이 있음을 이해해야 한다. 일반적으로, 직접 비트맵 이외의 코딩이 사용될 수 있다. 시그널링의 또 다른 형태의 예로써, 기지국은 메시지에 압축을 적용할 수 있다. 대안으로, 기지국은 안테나에서 시간 슬롯에 할당되는 첫 번째 코드와 마지막 코드를 신호로 알릴 수 있다. 이동 단말기는 디폴트로 모든 코드 또는 첫 번째 코드와 마지막 코드 사이에서 결정된 코드가 송신될 수도 있거나 후속 신호 처리 수단 등에 의해서, 첫 번째 코드와 마지막 코드 사이에서 어떤 코드가 송신되는지도 결정할 수 있다고 가정할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 기지국은 전용 코드 또는 코드들을 사용하여 이동 단말기에 할당 정보를 신호로 알릴 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 코드 할당 정보를 송신하도록 분리 방송 채널을 사용한다. 기지국은 MIMO HSDPA 전송에 사용되는 특정 시간 슬롯을 정의할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 각 시간 슬롯에서 메시지를 방송할 수 있다. 시간 슬롯에서 메시지는 어떤 코드가 할당되었는지와 MIMO HSDPA 시간 슬롯을 위해 어떤 코드가 유효한지를 식별한다. 대안으로, 시간 슬롯에서 메시지는 후속 시간 슬롯에 어떤 코드가 할당되는지 를 식별한다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 코드 할당 정보는 분리 코드 채널을 경유해서 송신될 수 있다. UTRA TDD에서, 이 코드 채널은 현재 UTRA TDD 신호의 코드 1~16에서 사용되지 않는 칩 시퀀스에 기초할 수 있다. 이 방송 채널은 방송 코드 할당 정보를 사용하여 변조될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 오직 MIMO 시간 슬롯에서만 분리 코드 채널을 송신할 수 있다. MIMO 송신기가 송신할 수 있는 16개의 코드에 더하여 이 분리 코드 채널도 송신될 수 있다.
도 9는 안테나 1과 안테나 2 두 개의 안테나로부터 송신되는 분리 코드 채널을 나타낸다. 대안으로, 단일 분리 코드 채널만이 송신된다. 다시 말해서, 동일 분리 코드 채널은 안테나 1과 안테나 2 두 개의 안테나로부터 송신된다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 기지국은 트레이닝 시퀀스 동안에 할당 정보를 송신한다. 상기에 논의된 분리 코드 채널은 시간 슬롯에 온통 확장할 필요가 없다. 예를 들면, 분리 코드 채널은 데이터 버스트의 미드앰블 부분 동안에만 존재할 수 있다.
분리 코드 채널은 각 안테나로부터 동일하게 송신될 수 있다. 대안으로, 동일 정보의 서로 다른 버전은 각 안테나로부터 송신될 수 있다. 이것은 시스템 성능을 개선시킬 수 있는 다이버시티 등급을 제공한다. 예를 들면, 분리 코드 채널이 데이터 버스트의 미드앰블 부분 동안에만 송신되는 경우에, 버스트 구조는 서로 다른 순서에 있는 코드를 사용하는 미드앰블 시퀀스를 포함할 수 있는 두 개의 송신 안테나가 있는 경우에 사용된다.
도 10은 안테나 1과 안테나 2, 두 개의 안테나로부터 송신되는 분리 코드 채널을 나타낸다. 안테나 1을 통해 송신되는 경우, 분리 코드 채널은 안테나 1과 안테나 2 두 개의 안테나에 대한 코드 할당 정보를 송신한다. 유사하게, 안테나 2를 통해 송신되는 경우, 분리 코드 채널은 안테나 1과 안테나 2 두 개의 안테나에 대한 코드 할당 정보를 송신한다. 안테나 1에서의 분리 코드 채널은 안테나 1에 대한 코드 할당 정보에 이어서 안테나 2에 대한 코드 할당 정보를 전하도록 구성된다. 안테나 2에서의 분리 코드 채널은 안테나 2에 대한 코드 할당 정보에 이어서 안테나 1에 대한 코드 할당 정보를 전하도록 구성된다. 안테나 1과 안테나 2 두 개의 안테나를 통해 코드 할당 정보를 송신함으로써, 안테나 다이버시티 이득을 실현할 수 있다. 각 안테나에서 분리 코드 채널의 구성을 변경함으로써, 시간 다이버시티 이득을 실현할 수 있다.
네 개의 안테나를 구비하는 기지국은 안테나 1에 대한 제1 안테나 코드 할당 정보에 이어서 안테나 2~4에 대한 코드 할당 정보를 송신할 수 있다. 제2 안테나는 안테나 2에 대한 코드 할당 정보에 이어서 안테나 3, 4 및 1에 대한 코드 할당 정보를 송신하는데 사용될 수 있다. 제3 안테나는 안테나 3에 대한 코드 할당 정보에 이어서 안테나 4, 1 및 2에 대한 코드 할당 정보를 송신하는데 사용될 수 있다. 제4 안테나는 안테나 4에 대한 코드 할당 정보에 이어서 안테나 1~3에 대한 코드 할당 정보를 송신하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 데이터 베어링 시간 슬롯에 관한 할당 정보는 데이터 베어링 시간 슬롯 앞의 시간 슬롯에서 기지국에 의해 송신될 수 있다.
할당 정보의 시그널링 또는 방송은 비주기적으로 또는 주기적으로 발생할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서는, 코드와 시간 슬롯 할당의 변경이 있는 경우에 방송 채널 전송이 발생한다. 새로운 자원이 할당되거나 해제되는 경우, 방송 채널은 갱신된 자원 할당 정보를 신호로 알릴 수 있다. 일부 실시예에서는, 이동 단말기가 정보에 대해 요구하는 경우, 현재 자원 할당 정보가 이동 단말기에 전달된다.
다른 실시예에서는, 방송 채널은 주기적일 수 있다. 예를 들면, 방송 채널은 프레임마다 한번 씩 발생할 수 있다. 방송 채널은 프레임의 시작에서 자원 할당 정보를 방송할 수 있고 프레임에서 각 관련 시간 슬롯에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 방송 채널은 유효 시간 슬롯마다 한번 씩 발생한다. 방송 채널은 시간 슬롯에 기초하여 각 유효 시간 슬롯에 대한 자원 할당 정보를 방송할 수 있다. 방송 채널은 현재 프레임 또는 시간 슬롯에 대한 할당 정보를 방송할 수 있다. 대안으로, 방송 채널은 후속 프레임 또는 시간 슬롯에 대한 할당 정보를 방송할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국에 의해 송신되는 할당 정보는 단말기가 위치하는 셀에서의 자원에 대한 할당 정보와 이웃하는 셀에서의 자원 할당에 대한 할당 정보 모두를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 이웃하는 셀에 대한 자원 할당 정보를 포함하는 방송 메시지를 송신할 수 있다. 예를 들면, 방송 메시지의 일부는 현재 셀에서의 자원 할당에 적용할 수 있고 다른 방송 메시지는 주변 또는 이웃하는 셀에서의 자원 할당에 적용할 수 있다.
방송 자원 할당 시그널링의 방송 특징은 정보를 사용할 수 있는 모든 이동 단말기가 모든 할당 메시지를 수신하고 복호할 수 있게 보장하는 기지국에 의하여 적용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 셀에 있는 모든 유효 이동 단말기에 각 이동 단말기에 대한 자원 할당 정보를 신호로 알리거나 방송한다. 할당 정보는 개별 이동 단말기 또는 이동 단말기의 개별 그룹에 송신될 수 있거나 모든 이동 단말기 또는 이동 단말기의 범주에 방송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 셀에 있는 이동 단말기의 부분집합에 정보를 방송할 수 있다. 예를 들면, 기지국이 셀에 있는 단말기의 부분집합만이 방송 자원 할당 정보로 이득을 얻을 것을 결정하면, 기지국은 이들 이동 단말기에만 방송한다. 일부 실시예에서는, 기지국은 할당된 모든 이동 단말기가 수신하는데 충분한 전력 레벨로 신호 메시지 또는 방송을 송신한다.
예를 들면, 통상, HS-SCCH는 기지국에 의해 제어되는 전력이다. 기지국은 HS-SCCH 메시지가 지시되고, 그 HS-SCCH 메시지를 성공적으로 복호하는 이동 단말기를 허용하도록 HS-SCCH에 송신 전력의 레벨을 충분히 사용한다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 할당 정보는 오직 복호에 관심 있는 이동 단말기에서만 충분한 전력 레벨로 송신될 수 있다. 예를 들면, 일부 이동 단말기는 기지국이 다른 이동 단말기보다 높은 전력 레벨로 신호를 송신할 것을 요구할 수 있다. 할당된 자원을 갖는 모든 이동 단말기가 원거리 이동 단말기 그룹보다 적은 신호 전력을 요구한다면, 기지국은 할당 메시지를 수신하도록 할당된 자원을 갖는 이동 단말기를 허용하는 전력 레벨을 설정할 수 있지만 전력 레벨은 원거리 이동 단말기가 수신할 만큼 충분히 높을 수는 없다. 다시 말해서, 기지국은 할당된 자원을 갖는 이동 단말기가 수신하는데만 충분한 전력 레벨로 할당 정보를 방송할 수 있다. 기지국은 셀 내에 있는 모든 단말기에 도달하도록 요구되는 전력 레벨을 사용할 수 없다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 방송 코드 할당 정보를 복호하도록 이동 단말기의 그룹을 허용하는데 충분한 코드 할당 정보를 포함하는 방송에 전력의 레벨을 적용할 수 있다. 예를 들면, 셀 내에 있는 다섯 개의 이동 단말기에 의해 코드 할당 정보를 수신하도록 요구되는 다운링크 송신 전력 레벨은 이동 단말기 UEl, UE 2, UE 3, UE 4 및 UE 5에 대해 각각 +10 dBm, +15 dBm, +12 dBm, +20 dBm 및 +8 dBm 이고, 프레임에서 UEl, UE 2 및 UE 3만 코드가 할당되었다면, 기지국은 코드 할당 정보를 수신하도록 UEl, UE 2 및 UE 3에 대해 요구되는 최대 전력인 +15 dBm의 다운링크 송신 전력 레벨을 사용할 것이다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 기지국은 셀 내에서 송신되는 모든 할당 메시지를 복호하도록 메시지를 수신하는 이동 단말기에만 충분한 전력 레벨로 코드 할당 메시지를 송신할 수 있다. 예를 들면, 셀 내에 있는 5개의 이동 단말기에 코드 할당 정보를 송신하도록 요구되는 다운링크 송신 전력은 UE1, UE2, UE3, UE4 및 UE5에 대해 각각 +10 dBm, +15 dBm, +12 dBm, +20 dBm 및 +8 dBm이고, 프레임에서 UE1, UE2 및 UE3 만 코드가 할당되었다면, 기지국은 UE1에 메시지를 할당하는데 +15 dBm, UE2에 메시지를 할당하는데 +15 dBm, 및 UE3에 메시지를 할당하는데 +15 dBm의 다운링크 송신 전력을 적용할 수 있다. 종래, +10 dBm, +15 dBm 및 +12 dBm의 전력은 각각의 할당 메시지에 각각 적용되었지만, 이 전력 할당은 UE2가 셀 내에 있는 모든 이동 단말기에 대한 전체 할당 정보를 성공적으로 끌어내는 것을 허용하지 않는다.
본 발명이 특정 실시예와 실례가 되는 도면에 의하여 기술되었다 할지라도, 당업자는 본 발명이 기술된 실시예와 도면에 제한되지 않음을 인지할 것이다. 예를 들면, 상기에 기술된 수많은 실시예는 기지국에서는 송신기와 이동 단말기에서는 수신기를 참조한다. 다른 실시예에서는, 송신기는 이동 단말기에 있으며 수신기는 기지국에 있다. 부가적으로, 많은 실시예는 미드앰블을 기술하거나 포함한다. 다른 실시예에서는, 프리앰블 또는 포스트앰블 트레이닝 시퀀스가 사용된다.
제공된 도면은 단지 구상적이며 일정한 비율로 확대 및 축소하여 도시할 필요는 없다. 도면에서 다른 부분은 축소될지라도, 특정 부분의 크기는 강조될 수 있다. 도면은 이해될 수 있으며 당업자에 의해 적절히 수행될 수 있는 본 발명의 다양한 구현을 설명하도록 의도된다.

Claims (27)

  1. 셀룰러 무선 시스템에서 코드 할당을 전달하는 방법으로서,
    시간 슬롯에서 제1 코드를 제1 이동 단말기에 할당하는 단계와;
    상기 시간 슬롯에서 제2 코드를 제2 이동 단말기에 할당하는 단계와;
    상기 제2 이동 단말기에 할당된 상기 제2 코드의 지시를 포함하는 메시지를 생성하는 단계와;
    상기 제1 이동 단말기에 상기 메시지를 시그널링하는 단계
    를 포함하는 코드 할당 전달 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시그널링하는 단계는 상기 제1 이동 단말기에 의해 모니터 되는 제어 채널을 통해 상기 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시그널링하는 단계는 상기 제1 이동 단말기에 의해 모니터 되는 방송 채널을 통해 상기 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시그널링하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 이동 단말기 모두가 상기 메시지를 수신하도록 전력 레벨을 결정하는 단계와;
    상기 결정된 전력 레벨로 방송 채널을 통해 상기 메시지를 송신하는 단계
    를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 메시지는 상기 제1 코드의 지시를 더 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 메시지는 이웃하는 셀의 할당된 코드의 지시를 더 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  7. 셀룰러 무선 시스템에서 기지국에 의한 코드 할당을 전달하는 방법으로서,
    제1 이동 단말기에 할당하도록 시간 슬롯에서 하나 이상의 코드의 제1 코드 집합을 결정하는 단계와;
    제2 이동 단말기에 할당하도록 상기 시간 슬롯에서 하나 이상의 코드의 제2 코드 집합을 결정하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 코드 집합의 할당을 지시하는 할당 테이블을 생성하는 단계와;
    상기 할당 테이블을 송신하는 단계
    를 포함하는 코드 할당 전달 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는 상기 시간 슬롯 앞의 구간 동안 상기 할당 테이블을 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는 상기 할당 테이블의 변경이 수행된 이후에 상기 할당 테이블을 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는 주기적으로 상기 할당을 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는 프레임마다 한번 씩 상기 할당을 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는,
    에러 정정 코드를 이용하여 상기 할당 테이블을 부호화하는 단계와;
    상기 부호화된 할당 테이블을 송신하는 단계
    를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는 프레임에서 MIMO 시간 슬롯마다 한번 씩 상기 할당을 송신하는 단계를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  14. 제13항에 있어서, MIMO 시간 슬롯마다 한번 씩 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는,
    상기 할당 테이블을 부호화하는 단계와;
    트레이닝 시퀀스가 송신되는 구간 동안 상기 부호화된 할당 테이블을 송신하는 단계
    를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블은 비트맵을 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 비트맵은 시간 슬롯에서 어떤 코드가 할당되는지를 지시하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 비트맵은 프레임에서 어떤 시간 슬롯의 어떤 코드가 할당되는지를 지시하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비트맵은,
    제1 안테나로부터의 제1 전송의 시간 슬롯의 코드의 할당과;
    제2 안테나로부터의 제2 전송의 상기 시간 슬롯의 코드의 할당
    을 지시하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비트맵은 프레임에서 어떤 안테나를 통해 어떤 시간 슬롯에 있는 어떤 코드가 다중 송신 안테나를 구비하는 기지국에 할당되는 것인지를 지시하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  20. 제7항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블을 송신하는 단계는,
    상기 시간 슬롯에 하나 이상의 할당된 코드를 갖는 모든 이동 단말기가 상기 메시지를 수신할 최대 송신 전력보다 낮은 전력 레벨을 결정하는 단계와;
    상기 결정된 전력 레벨로 상기 할당 테이블을 송신하는 단계
    를 포함하는 것인 코드 할당 전달 방법.
  21. 제1 이동 단말기에서 할당 테이블을 컴파일하는 방법으로서,
    하나 이상의 제1 채널을 모니터하는 단계와;
    시간 슬롯에서 데이터 페이로드와 트레이닝 시퀀스를 포함하는 신호를 수신하는 단계와;
    상기 데이터 페이로드로부터 할당 정보를 추출하는 단계
    를 포함하는 할당 테이블 컴파일 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 할당 정보를 사용함으로써 간섭을 완화시키는 단계를 더 포함하는 할당 테이블 컴파일 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 간섭을 완화시키는 단계는 다중 사용자 검출기(MUD)를 동작하는 단계를 포함하는 것인 할당 테이블 컴파일 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 MUD를 동작하는 단계는 마이크로프로세서에서 명령어를 실행하는 단계를 포함하는 것인 할당 테이블 컴파일 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 MUD를 동작하는 단계는 전용 MUD 하드웨어 회로를 시험하는 단계를 포함하는 것인 할당 테이블 컴파일 방법.
  26. 제1 이동 단말기에서 할당 테이블을 컴파일하는 방법으로서,
    할당 메시지에 대하여 하나 이상의 제1 채널을 모니터하는 단계와;
    상기 제1 채널을 통해서 제1 할당 메시지를 수신하는 단계와;
    상기 제1 채널을 통해서 제2 할당 메시지를 수신하는 단계와;
    상기 제1 할당 메시지가 상기 제1 이동 단말기에 지시되고 있는 지를 결정하는 단계와;
    상기 제2 할당 메시지가 다른 이동 단말기에 지시되고 있는 지를 결정하는 단계와;
    상기 제2 할당 메시지에서 수신되는 정보(이 정보는 상기 다른 이동 단말기에 할당된 코드를 포함함)로부터 상기 할당 테이블을 형성하는 단계
    를 포함하는 할당 테이블 컴파일 방법.
  27. 셀룰러 무선 시스템에서 코드 할당을 전달하는 장치로서,
    시간 슬롯에서 제1 코드를 제1 이동 단말기에 할당하는 수단과;
    상기 시간 슬롯에서 제2 코드를 제2 이동 단말기에 할당하는 수단과;
    상기 제2 이동 단말기에 할당된 상기 제2 코드의 지시를 포함하는 메시지를 생성하는 수단과;
    상기 제1 이동 단말기에 상기 메시지를 시그널링하는 수단
    을 포함하는 코드 할당 전달 장치.
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