KR20080021775A - 무선 파라미터군을 생성하는 장치, 송신기 및 수신기 - Google Patents

무선 파라미터군을 생성하는 장치, 송신기 및 수신기 Download PDF

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Abstract

송신장치는, 송신시간간격마다 갱신되는 변조다치수 및 채널 부호화율로 데이터 채널에 대한 데이터 변조 및 채널 부호화를 수행하는 수단과, 송신시간간격마다 제어 채널 및 데이터 채널을 다중화하는 수단과, 송신시간간격의 길이를 조정하는 수단을 갖는다. 시간방향 및/또는 주파수방향의 정보 전송단위를 통신상황에 따라 크게 함으로써, 제어 채널의 삽입빈도를 적게하여, 데이터 전송효율을 향상시킬 수 있다.
Figure P1020087000766
직교주파수다중화, 데이터 변조

Description

무선 파라미터군을 생성하는 장치, 송신기 및 수신기{RADIO PARAMETER GROUP GENERATING APPARATUS, TRANSMITTER AND RECEIVER}
본 발명은 무선 파라미터군을 생성하는 장치, 송신기 및 수신기에 관한 것이다.
영상통신이나 데이터통신이 주로 이루어지는 이동통신시스템(mobile communication system)에서는, 종래의 이동통신시스템(IMT-2000)을 훨씬 능가하는 능력이 요구되어, 대용량화(higher capacity), 고속화(faster speed), 브로드밴드화(broadbanding) 등을 충분히 달성할 필요가 있다. 이러한 종류의 시스템에서는, 옥내(inside houses)나 옥외(outside houses)에서의 다양한 통신환경이 상정된다. 옥외에서는 예를 들면 고속이동하는 이동국(mobile station)에 대한 고속 패킷 전송을 가능하게 하기 위해, 광범위한 영역을 망라하는 복수의 셀(멀티 셀)이 마련된다. 옥내에서는 전파의 감쇠가 크기 때문에, 옥외 기지국에서 무선통신을 서포트(support)하는 것이 아니라, 액세스 포인트(access points)가 옥내에 마련된다. 또, 통신 리소스(communication resource)의 이용효율을 높이는 등의 관점에서, 종래의 회선교환형 통신(circuit switching type communication)이 아니라, 무선구간에서도 패킷 전송에 의한 통신이 이루어진다. 또한, 기지국보다 상위의 장치와 이 동국 간의 통신, 특히 하향방향(downlink)의 데이터 전송에서는, 유니캐스트(unicast) 방식뿐만 아니라, 멀티캐스트(multicast) 방식이나 브로드캐스트(broadcast) 방식도 이루어진다(장래적인 통신시스템의 동향에 대해서는, 예를 들면 비 특허문헌 1 참조).
한편, 광대역 이동통신시스템에서는, 멀티패스(multipath) 환경에 의한 주파수 선택성 페이딩(frequency selective fading)의 영향이 현저해진다. 때문에, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이, 차세대 통신방식으로 유망시되고 있다. OFDM방식에서는, 전송해야할 정보를 포함하는 유효 심볼(effective symbol)부에 가드 인터벌(guard interval)부를 부가함으로써 하나의 심볼이 형성되고, 소정의 송신시간간격(TTI:Transmission Time Interval) 동안 복수개의 심볼이 송신된다. 가드 인터벌부는, 유효 심볼부에 포함되어 있는 정보의 일부로 작성된다. 가드 인터벌부는, 사이클릭 프리픽스(CP:Cyclic Prefix) 또는 오버헤드(overhead)라고도 불린다.
수신 측에서는, 다양한 전파지연(propagation delay)을 갖는 패스가 수신된다. OFDM방식에서는 전파지연량이 가드 인터벌부의 기간 내에 포함되면, 심볼간 간섭(inter-symbol interference)을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 가드 인터벌의 기간을 비교적 길게 함으로써, 다양한 지연파를 유효하게 합성할 수 있다. 이것은, 상당히 큰 셀(cell) 반경에서 통신이 이루어지는 경우나, 멀티캐스트 방식으로 다양한 셀로부터 이동국으로 동일한 정보가 동시에 전송되는 경우에 특히 유리하다. 그러나, 가드 인터벌부의 내용은 유효 심볼부의 일부에 지나지 않으므로, 가 드 인터벌부의 기간을 길게 하는 것은, 정보의 전송효율 관점에서는 바람직하지 않다. 시가지나 옥내와 같은 전파지연이 비교적 짧은 환경이나, 유니캐스트 방식이 수행되는 환경 등에서는, 비교적 짧은 기간의 가드 인터벌부로도 통신품질이 충분히 확보될 수 있다. 따라서, 다양한 통신환경에 최적의 1종류의 가드 인터벌부를 설정하는 것은 불가능하다. 이와 같은 관점에서는, 길고 짧은 다양한 가드 인터벌부를 갖는 심볼을 규정하는 무선 파라미터군을 다수 마련하고, 그때마다 최적의 심볼 포맷으로 무선통신을 수행하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 다종다양한 심볼 포맷에 맞추어 수행하는 신호처리의 부담은 극히 크고, 장치구성이 비교적 간이한 이동국에게는 불리하다. 동작주파수(클록 주파수)에 대한 선택 사항이 없는 이동국에서는, 가능한 신호 처리에 관한 제약이 엄격하므로, 그와 같은 간이한 이동국에서는 특히 불리해진다.
비특허문헌 1: 大律: "Systems beyond IMT-2000에의 challenge∼wireless로부터의 approach∼", ITU 저널, Vol. 33, No. 3, pp. 26-30, Mar. 2003
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그런데, 상기한 송신시간간격(TTI)은 정보전송에 있어서의 다양한 단위를 규정하며, 예를 들면, 패킷의 송신단위, MCS(Modulation and Coding Scheme)에 있어서의 데이터 변조방식(data modulation scheme) 및 채널 부호화율(channel coding rate)의 갱신단위, 오류정정부호화(error correction coding)의 단위, 자동 재송 제어(ARQ:Automatic Repeat reQuest)에 있어서의 재송 단위, 패킷 스케줄링(packet scheduling)의 단위 등이 TTI에 의해 결정된다. MCS 정보, 재송 정보, 스케줄링 정보 등과 같은 제어 채널은, 데이터 채널을 복조하는데 사용되므로, TTI마다 송신되는 데이터 채널과 함께 전송될 필요가 있다. 한편, 유저는, 통신할 정보내용에 따라, 하나 또는 복수의 TTI에 걸쳐 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 데이터 전송에 복수의 TTI가 사용되는 경우에는, TTI 각각에서 제어 채널이 다중화(multiplex)되어 전송된다. 그러나, 동일한 유저가 시간적으로 연속적으로 데이터를 전송하는 경우에는(도 1 참조), 무선 파라미터를 TTI마다 변경할 필요성은 적기 때문에, 제어 채널은 반드시 TTI마다 필요하지 않을 수도 있다. 이와 같은 상황은, 데이터 전송효율의 관점에서는 바람직하다고는 할 수 없다.
광대역의 주파수대역이 복수의 주파수 블록으로 분할되고, 주파수방향의 정보 전송 단위가 그 주파수 블록으로 규정되는 OFDM 방식의 이동통신시스템이 검토되고 있다. 주파수 블록은 청크(chunk)라고도 불리며, 하나의 주파수 블록은 1 이상의 서브캐리어(subcarrier)를 포함한다. 유저는, 통신할 내용에 따라서, 1 이상의 주파수 블록을 이용하여 정보를 전송할 수 있다. 데이터 채널은 주파수 블록마다 전송되므로, 데이터 전송에 복수의 주파수 블록이 사용되는 경우에는, 주파수 블록 각각에서 제어 채널이 다중화되어 전송된다. 이 제어 채널에는, 상기한 MCS 정보 등 뿐만 아니라 주파수 블록의 할당 정보 등이 포함될 수 있다. 이 경우에 대해서도, 동일한 유저가 복수의 주파수 블록에서 데이터를 전송하는 경우에는(도 2 참조), 제어 채널은 반드시 주파수 블록마다 필요하지 않을 수도 있다. 이와 같은 상황도 데이터 전송효율의 관점에서 바람직하다고는 할 수 없다.
본 발명은, 상기 문제점의 적어도 하나에 대처하기 위해서 이루어진 것으로, 그 과제는, OFDM 방식의 이동통신시스템에 있어서의 정보 전송효율을 향상시키는 송신장치, 수신장치 및 이를 위한 무선 파라미터를 생성하는 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에서는, OFDM 방식의 송신장치가 사용된다. 송신장치는, 송신시간간격마다 갱신되는 변조 다치수(modulation level) 및 채널 부호화율(channel coding rate)로 데이터 채널에 대한 데이터 변조 및 채널 부호화를 수행하는 수단과, 송신시간간격마다 제어 채널 및 데이터 채널을 다중화하는 수단과, 송신시간간격(transmission time interval)의 길이를 조정하는 수단을 갖는다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, OFDM 방식의 이동통신시스템에 있어서의 정보 전송효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제어 채널과 데이터 채널이 전송되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 제어 채널과 데이터 채널이 전송되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 개략 블록도(1)를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 개략 블록도(2)를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 개략 블록도를 나타낸다.
도 6은 장단 2종류의 TTI 및 프레임의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 제어 채널과 데이터 채널이 전송되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 제어 채널과 데이터 채널이 전송되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도출되는 심볼 파라미터군으로 각각 규정되는 심볼 포맷을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도출되는 다양한 심볼 파라미터군을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도출되는 심볼 파라미터군으로 각각 규정되는 심볼 포맷을 나타내는 도면이다.
부호의 설명
302-1~ND : 데이터 채널 처리부
304: 제어 채널 처리부
306: 다중화부
308: 고속 역 푸리에 변환부
310: 가드 인터벌 삽입부
312: 디지털 아날로그 변환부(D/A)
320: 무선 파라미터 조정부
321: TTI 조정부
322: 터보 부호기
324: 데이터 변조기
326: 인터리버
328: 직병렬 변환부(S/P)
342: 컨볼루션 부호기
344: QPSK 변조기
346: 인터리버
348: 직병렬 변환부(S/P)
402: 직교 변조기
404: 국부발진기
406: 밴드 패스 필터
408: 믹서
410: 국부발진기
412: 밴드 패스 필터
414: 전력증폭기
502: 안테나
504: 저잡음 증폭기
506: 믹서
508: 국부발진기
510: 대역 통과 필터
512: 자동 이득 제어부
514: 직교검파기
516: 국부발진기
518: 아날로그 디지털 변환부
520: 심볼 타이밍 검출부
522: 가드 인터벌 제거부
524: 고속 푸리에 변환부
526: 디멀티플렉서
528: 채널 추정부
530: 채널 보상부
532: 병직렬 변환부(P/S)
534: 채널 보상부
536: 디인터리버
538: 터보 복호기
540: 비터비 디코더
542: 심볼 파라미터 조정부
544: TTI 조정부
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명의 일 형태에 따르면, 송신시간간격(TTI)이 통신상황에 따라 변경된다. 제어 채널은 TTI마다 데이터 채널에 다중화(multiplex)된다. 제어 채널은, 일부의 서브캐리어에 다중화될 수 있다. 시간방향 및/또는 주파수방향의 정보 전송단 위를 통신 상황에 따라 크게 함으로써, 제어 채널의 삽입빈도를 적게하고, 데이터 전송효율을 향상시킬 수 있다.
제어 채널은, 변조 다치수(modulation level) 및 채널 부호화율(channel coding rate)의 정보를 포함할 수 있다. 통신장치는, 가드 인터벌(guard interval)부의 기간 길이가 다르고 유효 심볼(effective symbol)부의 기간 길이가 동일한 2종류 이상의 심볼을 각각 규정하는 2종류 이상의 파라미터군을 저장할 수 있다. 통신상황에 적합한 심볼을 신속히 설정할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부를 갖는 심볼을 송신시간간격마다 복수개 송신 또는 수신하는 OFDM 방식의 이동통신시스템에서 사용되는 무선 파라미터군을 생성하는 장치가 사용된다. 본 장치는, 한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 유효 심볼부의 기간과 동일한 기간의 유효 심볼부를 가지며, 상술한 한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 가드 인터벌부의 기간과는 다른 기간의 가드 인터벌부를 갖는 심볼을 규정하는 다른 한 조의 심볼 파라미터군을 도출하는 수단을 갖는다. 본 장치는, 한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 1 심볼 중의 가드 인터벌부가 차지하는 비율과 다른 한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 1 심볼 중의 가드 인터벌부가 차지하는 비율이 동등하고 또한 심볼의 길이가 다른 심볼을 규정하는 다른 한 조의 심볼 파라미터군을 도출하는 수단을 갖는다. 하나의 송신시간간격 동안 정수개의 심볼이 통신되도록, 송신시간간격의 길이, 심볼의 길이, 또는 송신시간간격 및 심볼 쌍방의 길이가 조정된다. 이에 따라, 사용되는 서브캐리어 수, 손실률(loss rate)(심볼 중에서 가드 인터벌부가 차지하 는 비율) 및 TTI의 1 이상이 원하는 값이 되는 무선 파라미터군이 효율적으로 도출된다. 예를 들면, 유효 심볼부의 기간 즉 서브캐리어 간격(interval)이 동등하다면, 어떠한 심볼 파라미터군이 사용되어도, 무선통신기는, OFDM 방식의 변조 및 복조 처리(고속 역 푸리에 변환 및 고속 푸리에 변환)에 있어서의 신호처리 방법을 변경하지 않아도 된다. 또, 손실률이 일정하게 유지되므로, 어떠한 심볼 파라미터군이 사용되는 경우에도 데이터 전송효율을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 서브캐리어 간격 및 손실률이 원하는 값이 되도록, 심볼 파라미터군이 도출된다. 예를 들면, 어느 한 조의 심볼 파라미터군으로 규정되는 서브캐리어 수는, 다른 한 조의 심볼 파라미터군으로 규정되는 서브캐리어 수의 정수배로 설정될 수 있다. 이에 따라, 서브캐리어 간격 및 손실률을 제어하면서, 가드 인터벌부의 기간이 크게 다른 심볼 파라미터군을 도출할 수 있다. 손실률을 일정하게 하면서 도출된 심볼이 하나의 송신시간간격 중에 비 정수개 포함되게 된 경우는, 송신시간간격을 연장함으로써, 송신시간간격당 심볼 수를 정수개로 맞출 수 있다. 이것은 신호처리의 간이화를 도모하는 관점에서 바람직하다.
실시 예 1
이하의 실시 예에서는, 하향링크에 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식을 채용하는 시스템이 설명되나, 다른 멀티캐리어 방식의 시스템에 본 발명이 적용될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 개략 블록도(1)를 나타낸다. 이 송신기는 전형적으로는 기지국에 마련되지만, 동일한 송신기가 이동국에 구비될 수 있다. 기지국은, ND개의 데이터 채널 처리부(302-1~ND), 제어 채널 처리부(304), 다중화부(MUX)(306), 고속 역 푸리에 변환부(IFFT)(308), 가드 인터벌 삽입부(310), 디지털 아날로그 변환부(D/A)(312), 심볼 파라미터 조정부(320), TTI 조정부(321)를 갖는다. ND개의 데이터 채널 처리부(302-1~ND)는 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 302-1이 그들을 대표하여 설명된다. 데이터 채널 처리부(302-1)는, 터보 부호기(turbo coder)(322), 데이터 변조기(324), 인터리버(interleaver)(326), 직병렬 변환부(S/P)(328)를 갖는다. 제어 채널 처리부(304)는, 컨볼루션 부호기(convolution coder)(342), QPSK 변조기(344), 인터리버(346), 직병렬 변환부(S/P)(348)를 갖는다.
ND개의 데이터 채널 처리부(302-1~ND)는, 트래픽 정보 데이터를 OFDM 방식으로 전송하기 위한 베이스밴드(baseband) 처리를 수행한다. 터보 부호기(322)는, 트래픽 정보 데이터의 오류 내성을 높이기 위한 부호화를 수행한다. 데이터 변조기(324)는, QPSK, 16QAM, 64QAM 등과 같은 적절한 변조방식으로, 트래픽 정보 데이터를 변조한다. 적응 변조 부호화(AMC:Adaptive Modulation and Coding)를 수행하는 경우에는, 이 변조방식은 적절히 변경된다. 인터리버(326)는, 트래픽 정보 데이터의 정렬 순서를 소정의 패턴에 따라서 바꿔 나열한다. 직병렬 변환부(S/P)(328)는, 직렬적인 신호계열(stream)을 병렬적인 신호계열로 변환한다. 병렬적인 신호계열 수는, 서브캐리어 수에 따라서 결정될 수 있다. 데이터 채널 처리부에서의 동작은, TTI 조정부(321)로부터 통지되는 송신시간간격마다 이루어진다.
제어 채널 처리부(304)는, 제어 정보 데이터를 OFDM 방식으로 전송하기 위한 베이스밴드 처리를 수행한다. 컨볼루션 부호기(342)는, 제어 정보 데이터의 오류 내성을 높이기 위한 부호화를 수행한다. QPSK 변조기(344)는, 제어 정보 데이터를 QPSK 변조방식으로 변조한다. 적절한 어떠한 변조방식이 채용되어도 좋으나, 제어 정보 데이터의 정보량은 비교적 적기 때문에, 본 실시 예에서는, 변조다치수가 적은 QPSK 변조방식이 채용되고 있다. 인터리버(346)는, 제어 정보 데이터의 정렬 순서를 소정의 패턴에 따라서 바꿔 나열한다. 직병렬 변환부(S/P)(348)는, 직렬적인 신호계열을 병렬적인 신호계열로 변환한다. 병렬적인 신호계열 수는, 서브캐리어 수에 따라서 결정될 수 있다.
다중화부(MUX)(306)는, 변조 및 부호화 등의 처리가 완료된 트래픽 정보 데이터와, 처리가 완료된 제어 정보 데이터를 송신시간간격마다 다중화하여, 출력한다. 본 실시 예에서는 다중화부(306)에, 파일럿 채널이 입력되며, 이것도 다중화된다. 다른 실시 예에서는, 도면에 파선으로 도시된 바와 같이, 파일럿 채널이 직병렬 변환부(348)에 입력되고, 파일럿 채널이 주파수축 방향으로 다중화되어도 좋다. 다중화는, 시간방향, 주파수방향, 또는 시간 및 주파수의 2방향 중 어떠한 방법(scheme)으로 이루어져도 좋다.
고속 역 푸리에 변환부(308)는, 거기에 입력된 신호를 고속 역 푸리에 변환하고, OFDM 방식의 변조를 수행한다.
가드 인터벌 삽입부(310)는, 변조가 완료된 신호에 가드 인터벌을 부가함으로써, OFDM 방식에 있어서의 심볼을 작성한다. 주지와 같이, 가드 인터벌은, 전송 할 심볼의 선두(head) 또는 말미(tail)의 일부를 복제함으로써 얻어진다.
디지털 아날로그 변환부(D/A)(312)는, 베이스밴드의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
심볼 파라미터 조정부(320)는, 통신에 사용되는 심볼의 파라미터를 조정한다. 심볼 파라미터(군)는, OFDM 방식의 심볼 포맷을 규정하는 정보를 포함하며, 가드 인터벌부의 기간 TGI, 유효 심볼부의 기간, 1 심볼 중의 가드 인터벌부가 점하는 비율, 서브캐리어 간격 Δf 등의 값을 특정하는 한 군의 정보를 포함한다. 또한, 유효 심볼부의 기간은 서브캐리어 간격의 역수 1/Δf와 같다. 심볼 파라미터 조정부(320)는, 통신상황에 따라 혹은 다른 장치로부터의 지시에 따라, 적절한 심볼 파라미터군을 설정한다. 예를 들면, 심볼 파라미터 조정부(320)는, 수행되는 통신이 멀티캐스트 방식인지 아닌지에 따라, 사용하는 심볼 파라미터군을 구분하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 유니캐스트 방식이 수행되고 있는 경우에는, 보다 단기간의 가드 인터벌부를 규정하는 심볼 파라미터군이 사용되고, 멀티캐스트 방식이 수행되는 경우에는, 보다 장기간의 가드 인터벌부를 규정하는 심볼 파라미터군이 사용될 수 있다. 심볼 파라미터 조정부(320)는, 적절한 심볼 파라미터군을, 그때마다 계산해서 도출할 수도 있으며, 혹은 심볼 파라미터군의 복수의 조를 미리 메모리에 기억시켜 두고, 필요에 따라서 그들 중 한 조가 선택될 수도 있다. 심볼 파라미터군이 어떻게 도출되는지에 대해서는 후술한다.
TTI 조정부(321)는, 송신시간간격(TTI)의 길이를 결정하며, 결정된 송신시간 간격의 길이를 각각의 데이터 채널 처리부(302-1~ND ), 다중화부(306) 및 심볼 파라미터 조정부(320)에 통지한다. TTI의 길이는, 트래픽 사이즈와 같은 애플리케이션(application)에 의해 결정되는 정보, 사용할 주파수대역폭과 같은 기지국 정보, 멀티캐스트나 유니캐스트나 브로드캐스트와 같은 서비스 종별 정보 등에 따라 결정될 수 있다. 송신시간간격의 길이는, 송신측에서 결정된 후에, 어떠한 제어신호에 의해 수신측에 통지될 수 있다. 송신시간간격은 예를 들면 호(call)의 확립시에 설정될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 개략 블록도(2)를 나타내며, 도 3의 디지털 아날로그 변환부(312) 이후의 부분(RF 송신부)을 나타낸다. RF 송신부는, 직교변조기(402), 국부발진기(404), 밴드 패스 필터(bandpass filter)(406), 믹서(mixer)(408), 국부발진기(410), 밴드 패스 필터(412), 전력증폭기(414)를 갖는다.
직교변조기(402)는, 거기에 입력된 신호로부터, 중간주파수의 동상성분(I) 및 직교성분(Q)을 생성한다. 밴드 패스 필터(406)는, 중간주파수 대역에 대한 여분의 주파수 성분을 제거한다. 믹서(408)는, 국부발진기(410)를 이용하여, 중간주파수의 신호를 고주파수의 신호로 변환(up-convert)한다. 밴드 패스 필터(412)는 여분의 주파수 성분을 제거한다. 전력증폭기(414)는, 안테나(416)로부터 무선송신을 수행하기 위해서, 신호의 전력을 증폭한다.
일반적으로, 도 3의 데이터 채널 처리부에 입력된 트래픽 정보 데이터는, 터 보 부호기(322)에서 부호화되고, 데이터 변조부(324)에서 변조되고, 인터리버(326)에서 바꿔 나열되고, 직병렬 변환기(328)에서 병렬화된다. 제어 정보 데이터도 마찬가지로, 부호화되고, 변조되고, 인터리브되고, 병렬화된다. 데이터 채널 및 제어 채널은, 다중화부(306)에서 각 서브캐리어에 대해서 송신시간간격마다 다중화되고, 고속 역 푸리에 변환부(308)에서 OFDM 방식의 변조가 수행되고, 변조 후의 신호에 가드 인터벌이 부가되고, 베이스밴드의 OFDM 심볼이 출력된다. 베이스밴드의 신호는, 아날로그 신호로 변환되고, 도 4의 RF 처리부의 직교변조기(402)에서 직교변조되어, 대역 제한 후에 적절히 증폭되어 무선송신된다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 개략 블록도를 나타낸다. 이와 같은 수신기는, 전형적으로는 이동국에 마련되지만, 기지국에 구비될 수 있다. 수신기는, 안테나(502), 저잡음 증폭기(504), 믹서(506), 국부발진기(508), 대역 통과 필터(510), 자동 이득 제어부(512), 직교검파기(orthogonal detector)(514), 국부발진기(516), 아날로그 디지털 변환부(518), 심볼 타이밍 검출부(520), 가드 인터벌(GI) 제거부(522), 고속 푸리에 변환부(524), 디멀티플렉서(demultiplexer)(526), 채널 추정부(528), 채널 보상부(530), 병직렬 변환부(P/S)(532), 채널 보상부(534), 디인터리버(deinterleaver)(536), 데이터 복조부(537), 터보 복호기(538), 비터비 디코더(viterbi decoder)(540), 심볼 파라미터 조정부(542), TTI 조정부(544)를 갖는다.
저잡음 증폭기(504)는, 안테나(502)에서 수신한 신호를 적절히 증폭한다. 증폭 후의 신호는, 믹서(506) 및 국부발진기(508)에 의해 중간주파수로 변환된 다(down-convert). 대역 통과 필터(510)는, 필요없는 주파수성분을 제거한다. 자동 이득 제어부(512)는, 신호 레벨이 적절히 유지되도록, 증폭기의 이득을 제어한다. 직교검파기(514)는, 국부발진기(516)를 이용하여, 수신한 신호의 동상성분(I) 및 직교성분(Q)에 기초하여, 직교 복조한다. 아날로그 디지털 변환부(518)는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
심볼 타이밍 검출부(520)는, 디지털 신호에 기초하여, 심볼(심볼 경계)의 타이밍을 검출한다.
가드 인터벌 제거부(522)는, 수신한 신호로부터 가드 인터벌에 상당하는 부분을 제거한다.
고속 푸리에 변환부(524)는, 입력된 신호를 고속 푸리에 변환하고, OFDM 방식의 복조를 수행한다.
디멀티플렉서(526)는, 수신한 신호에 다중화되어 있는 파일럿 채널, 제어 채널 및 데이터 채널을 분리한다. 이 분리방법은, 송신측의 다중화(도 3의 다중화부(306)에서의 처리내용)에 대응하여 수행된다.
채널 추정부(528)는, 파일럿 채널을 이용하여 전파로의 상황을 추정하고, 채널 변동(channel fluctuation)을 보상하도록, 진폭 및 위상을 조정하기 위한 제어신호를 출력한다. 이 제어신호는, 서브캐리어마다 출력된다.
채널 보상부(530)는, 데이터 채널의 진폭 및 위상을, 채널 추정부(528)로부터의 정보에 따라서 서브캐리어마다 조정한다.
병직렬 변환부(P/S)(532)는, 병렬적인 신호계열을 직렬의 신호계열로 변환한 다.
채널 보상부(534)는, 제어 채널의 진폭 및 위상을, 채널 추정부(528)로부터의 정보에 따라서 서브캐리어마다 조정한다.
디인터리버(536)는, 신호의 정렬 순서를 소정의 패턴에 따라서 송신시간간격마다 변경한다. 소정의 패턴은, 송신측의 인터리버(도 3의 326)에서 수행되는 재정렬의 역 패턴에 상당한다.
데이터 복조기(537)는, 송신측에서 수행된 변조방식에 맞추어 수신신호의 복조를 송신시간간격마다 수행한다.
터보 복호기(538) 및 비터비 디코더(540)는, 트래픽 정보 데이터 및 제어 정보 데이터를 각각 복호한다.
심볼 파라미터 조정부(542)는, 도 3의 심볼 파라미터 조정부(320)와 마찬가지로, 통신에 사용되는 심볼 파라미터를 설정한다. 심볼 파라미터 조정부(542)는, 적절한 심볼 파라미터군을, 그때마다 계산하여 도출할 수도 있으며, 혹은 심볼 파라미터군의 복수의 조를 미리 메모리에 기억시켜 두고, 필요에 따라서 그것에 액세스할 수도 있다. 심볼 파라미터군이 어떻게 도출되는지에 대해서는 후술한다.
TTI 조정부(544)는, 송신시간간격의 길이를 결정하며, 디멀티플렉서(526), 디인터리버(536), 데이터 복조기(537), 터보 복호기(538) 및 심볼 파라미터 조정부(542) 등에 통지한다. 송신시간간격의 길이는, 송신측에서 결정된 후에, 어떠한 제어신호에 의해 수신측에 통지될 수도 있다. 송신시간간격은 예를 들면 호(call)의 확립시에 설정될 수도 있다.
안테나에서 수신된 신호는, RF 수신부 내에서 증폭, 주파수변환, 대역제한, 직교복조 등의 처리를 거쳐 디지털 신호로 변환된다. 가드 인터벌이 제거된 신호에 대하여, 고속 푸리에 변환부(524)에 의해 OFDM 방식의 복조가 수행된다. 복조 후의 신호는, 디멀티플렉서(526)에서 파일럿 채널, 제어 채널 및 데이터 채널로 각각 분리된다. 파일럿 채널은, 채널 추정부에 입력되고, 전파로의 변동을 보상하기 위한 보상신호가 거기에서 서브캐리어마다 출력된다. 데이터 채널은 그 보상신호를 이용하여 서브캐리어마다 보상되고, 직렬적인 신호로 변환된다. 변환 후의 신호는, 디인터리버(536)에서, 인터리버에서 실시된 재정렬과 역 패턴으로 바꿔 정렬되고, 데이터 복조기(537)에서 복조되고, 터보 복호기(538)에서 복호된다. 제어 채널도 마찬가지로 보상신호에 의해 채널 변동이 보상되고, 비터비 디코더(540)에서 복호된다. 이후, 복원된 데이터 및 제어 채널을 이용하는 신호처리가 수행된다.
도 6은, 본 실시 예에서 이루어지는 데이터 전송의 상태를 나타낸다. 본 실시 예에서는, 송신시간간격 TTI는 1종류로 고정되어 있지 않고, 장단 2종류의 TTI를 통신상황에 따라 구분하여 사용할 수 있다. 단, 기존의 통신시스템과의 후방 교환성(backward compatibility)을 확보하는 등의 요청을 만족하기 위해, 프레임 길이는 일정하게 고정된다. 도시된 예에서는, 긴 송신시간간격은, 짧은 것의 2배의 길이를 갖는다. 예를 들면, 프레임 길이가 10ms이고, 짧은 TTI가 0.5ms이며, 긴 TTI가 1.0ms이다. 전자는 1 프레임 내에 20TTI를 포함하며, 후자는 1 프레임 내에 10TTI 밖에 포함하지 않는다. 설명의 편의상, 도시된 예에서는 TTI 길이가 2종류밖에 마련되지 않았으나, 보다 많은 종류(type)의 TTI가 마련될 수 있다.
상술한 바와 같이, TTI는 정보전송에 있어서의 다양한 단위를 규정하며, 예를 들면, 패킷의 송신단위, MCS법에 있어서의 데이터 변조방식 및 채널 부호화율의 갱신단위, 오류정정부호화의 단위, 자동 재송 제어(ARQ)에 있어서의 재송 단위, 패킷 스케줄링의 단위 등이 TTI에 의해 결정된다. MCS 번호, 재송 정보, 스케줄링 정보 등과 같은 제어 채널은, 데이터 채널을 복조하는데 사용되므로, TTI마다 송신되는 데이터 채널과 함께 전송될 필요가 있다. 이 경우에, 보다 긴 TTI가 사용된다면, 제어 채널의 삽입 빈도도 적어지게 되어, 정보의 전송효율을 향상시킬 수 있다(도 7 참조).
이와 같은 수법은, 광대역의 주파수대역이 복수의 주파수 블록(또는 청크)으로 분할되고, 주파수방향의 정보 전송단위가 그 주파수 블록으로 규정되는 경우에 응용할 수도 있다. 즉, 동일한 유저가 복수의 주파수 블록에서 데이터를 전송하는 경우에, 모든 청크에서 제어 채널을 전송하지 않고, 하나의 청크만으로 제어 채널이 전송될 수도 있다(도 8 참조).
시간방향 및/또는 주파수방향의 정보 전송단위를 유연하게 변경할 수 있도록 함으로써, 제어 채널의 삽입률이 불필요하게 커지는 것을 억제하고, 정보의 전송효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 도 7에 도시된 바와 같이 사용 가능한 주파수대역이 좁은 경우에는, 전송효율의 좋고 나쁨은 전송지연에 직결되므로, TTI의 조정은 비교적 주파수대역이 좁은 경우에 특히 유리하다.
실시 예 2
다음으로, 심볼 파라미터 조정부(320(도3), 542(도 5))에서 설정되는 심볼 파라미터군의 내용 및 도출법이 설명된다. 심볼 파라미터군은, 서브캐리어 간격, 샘플링 주파수, 유효 심볼부의 기간, 가드 인터벌부의 기간, 1 TTI에 포함되는 심볼 수 등을 지정하는 것으로 한다. 단, 이들 파라미터 모두가 독립적으로 설정가능한 것은 아니다. 예를 들면, 서브캐리어 간격과 유효 심볼부의 기간은, 서로 역수의 관계에 있다. 또, 1 심볼의 기간(가드 인터벌부와 유효 심볼부의 합계기간)에 심볼 수를 곱한 것이, 하나의 TTI 기간이 된다. 이하의 설명에서는, 제1 심볼 파라미터군으로부터 제2 심볼 파라미터군을 도출하는 3가지 방법이 설명된다.
우선, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 심볼 파라미터군이 다음과 같이 설정되어 있는 것으로 한다.
서브캐리어 간격 = 22.5kHz
전(全) 서브캐리어 수 = 200
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 256 샘플(44.4㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 32 샘플(5.5㎲)
1 심볼의 기간 = 288 샘플(가드 인터벌부＋유효 심볼부)
손실률 = 32/288 =11.1%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 10
1 TTI의 기간 = 0.5ms
1 프레임의 기간 = 10ms
또한, 손실률이란 1 심볼 중의 가드 인터벌부가 점하는 비율이다. 이 부분은 데이터 전송효율을 향상시키는 관점에서는 리던던시(redundancy)한 부분이 된다. 손실률η과, 가드 인터벌부의 기간 TGI과, 유효 심볼부의 기간 Teff 사이에는,
η = TGI/(TGI＋Teff)×100[%]
의 관계가 성립한다.
(1)심볼 파라미터군을 도출하는 제1 방법은, 서브캐리어 간격을 일정하게 유지하면서, 1 TTI 중의 심볼 수를 줄이고, 가드 인터벌부의 기간을 늘인다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터에서는 1 TTI에 10 심볼이 포함되어 있으나, 이것이 9 심볼로 줄어든다. 줄인 1 심볼(288 샘플) 만큼의 기간이 9등분 되어, 그것들이 가드 인터벌부에 각각 추가된다. 그 결과, 도 9b에 도시된 바와 같이, 유효 심볼부의 기간(256 샘플)은 동일하지만, 가드 인터벌부의 기간이 넓어진 심볼이 1 TTI 중에 9개 포함된다. 이렇게 하여 도출된 제2 심볼 파라미터군은, 다음과 같은 값을 갖는다.
서브캐리어 간격 = 22.5kHz
전 서브캐리어 수 = 200
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 256 샘플(44.4㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 64 샘플(11.1㎲)
1 심볼의 기간 = 320 샘플
손실률 = 64/320 =20%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 9
1 TTI의 기간 = 0.5ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이 제1 수법에 의해, 1 TTI 중의 심볼 수가 8로 줄어든 경우, 제2 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값을 갖는다(도 9c).
서브캐리어 간격 = 22.5kHz
전 서브캐리어 수 = 200
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 256 샘플(44.4㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 104 샘플(18.1㎲)
1 심볼의 기간 = 360 샘플
손실률 = 104/360 =28.9%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 8
1 TTI의 기간 = 0.5ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이하 동일한 방법으로, 1 TTI 중의 심볼 수가 상이한 심볼 파라미터군을 도출할 수 있다. 이 경우에 있어서, 유효 심볼부의 기간은 항상 일정하게 유지되므로, 서브캐리어 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 이 수법으로 도출된 심볼 파라미터군은, 어느 것이나 동일한 서브캐리어 간격을 규정하지만, 가드 인터벌부의 기간 및 심볼 수는 서로 다르다.
(2)심볼 파라미터군을 도출하는 제2 방법은, 손실률을 일정하게 유지하면서 1 TTI 중의 심볼 수를 변경한다. 손실률의 정의로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 손실률을 일정하게 하기 위해서는, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부의 비율이 일정하게 유지되어야 한다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터군에 대하여, 도 9d에 도시된 바와 같이, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부의 기간을 각각 2배로 늘여, 1 TTI 중의 심볼 수를 5개로 할 수 있다. 이 경우의 제2 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값을 갖는다.
서브캐리어 간격 = 11.25(=22.5÷2)kHz
전 서브캐리어 수 = 400(=200×2)
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 512(=256×2) 샘플(88.8㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 64(=32×2) 샘플(11.1㎲)
1 심볼의 기간 = 576 샘플
손실률 = 64/576 =11.1%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 5
1 TTI의 기간 = 0.5ms
1 프레임의 기간 = 10ms
또한, 제1 심볼 파라미터군에 대하여, 도 9e에 도시된 바와 같이, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부의 기간을 각각 4배로 늘여, 1 TTI 중의 심볼 수를 2.5개로 할 수도 있다. 이 경우의 제2 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값을 갖는다. 단, 이 경 우는 정수개의 심볼이 하나의 TTI에 포함되도록, 1 TTI의 기간을 0.5ms에서 예를 들면 1.0ms로 연장하는 것이 바람직하다.
서브캐리어 간격 = 5.625(=22.5÷4)kHz
전 서브캐리어 수 = 800(=200×4)
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 1024(=256×4) 샘플(177.8㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 128(=32×4) 샘플(22.2㎲)
1 심볼의 기간 = 1152 샘플
손실률 = 128/1152 =11.1%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 2.5
1 TTI의 기간 = 0.5ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이 수법에 따르면, 손실률을 일정하게 유지할 수 있으므로, 데이터 전송효율이 동등한 심볼 파라미터군을 도출할 수 있다. 제1 수법에서는, TTI 중의 심볼 수가 줄어듦에 따라, 손실률은 서서히 커져 버린다.
(3)심볼 파라미터군을 도출하는 제3의 방법은, 제1 수법과 제2 수법의 조합이다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터군에 제1 수법을 적용하여 제2 심볼 파라미터군을 도출하고, 그 제2 심볼 파라미터군에 제2 수법을 적용함으로써 제3 심볼 파라미터군이 도출된다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터군에 제1 수법을 적용하여, 도 9b에 도시된 바와 같은 심볼 포맷을 규정하는 제2 심볼 파라미터군이 얻어졌다고 하자. 이 제2 심볼 파라미터군에 의한 손실률은 64/320=20%였다. 이 제2 심볼 파라미터군에 대하여, 손실률을 일정하게 하면서 심볼 수가 변경된다. 예를 들면, 가드 인터벌부의 기간 및 유효 심볼부의 기간을 각각 2배로 늘이면, 제3 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값이 된다(도 9f).
서브캐리어 간격 = 11.25kHz
전 서브캐리어 수 = 400
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 512 샘플(88.8㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 128 샘플(22.2㎲)
1 심볼의 기간 = 640 샘플
손실률 = 128/640 =20%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 4.5
1 TTI의 기간 = 0.5ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이 경우, 정수개의 심볼이 하나의 TTI에 포함되도록, 1 TTI의 기간을 예를 들면 1.0ms로 연장하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여 도출된 제3 심볼 파라미터군은, 도 9b에 도시되는 심볼 파라미터군과 동일한 손실률(20%)을 가지며, 도 9d에 도시되는 심볼 파라미터군과 동일한 서브캐리어 간격(11.25kHz)을 갖는다. 그러나, 제3 심볼 파라미터군에 의한 가드 인터벌부의 기간(128 샘플)은, 도 9b 및 도 9d에 도시된 어느 것(64 샘플)보다도 긴 점에 유의를 요한다. 제3 수법에 따르면, 서브캐리어 간격 및 손실률에 일정한 관계를 갖는 심볼 파라미터군을 효율적으로 도출할 수 있다. 게다가, 이들 심볼 파라미터군은, 모두 공통되는 샘플링 주파수에 대한 것이므로, 클록 주파수를 파라미터 세트마다 바꿀 필요는 없다.
도 10은, TTI=0.5ms의 경우의 심볼 파라미터군의 몇 개를 나타낸다. 도시되어 있는 전체 9조의 심볼 파라미터군 중 8조는, 제1 심볼 파라미터군에 제1 및/또는 제2 수법을 적용함으로써 도출할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 서브캐리어 간격 및 손실률에 관하여 일정의 관계를 갖는 심볼 파라미터군을 조직적이면서 효율적으로 도출할 수 있다. 또, 본 실시 예에서는, 기준이 되는 심볼 파라미터군에 따른 서브캐리어 간격이나 심볼 수를 줄여서 새로운 심볼 파라미터군이 도출되었으나, 이들을 늘여서 새로운 심볼 파라미터군이 도출될 수도 있다.
실시 예 3
실시 예 1에서는 송신시간간격 TTI의 길이가 변경되고, 실시 예 2에서는 가드 인터벌부의 길이 및/또는 유효 심볼부의 길이가 변경되었다. 이들 수법은 각각 단독으로 사용될 수도 있으며, 이하에 설명되는 바와 같이 조합하여 사용될 수도 있다.
우선, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제1 심볼 파라미터군이 다음과 같이 설정되어 있는 것으로 한다. 이것은, 도 9a에 관련하여 설명된 것과 동일하나, 1 TTI가 1.0ms로 확장된 점이 다르다.
서브캐리어 간격 = 22.5kHz
전 서브캐리어 수 = 200
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 256 샘플(44.4㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 32 샘플(5.5㎲)
1 심볼의 기간 = 288 샘플(가드 인터벌부＋유효 심볼부)
손실률 = 32/288 =11.1%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 20
1 TTI의 기간 = 1.0ms
1 프레임의 기간 = 10ms
(1)심볼 파라미터군을 도출하는 제1 방법은, TTI의 기간을 연장하고, 서브캐리어 간격을 일정하게 유지하면서, 1 TTI 중의 심볼 수를 줄이고, 가드 인터벌부의 기간을 늘인다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터에서는 1 TTI에 20 심볼이 포함되어 있으나, 이것이 19 심볼로 줄어든다. 줄인 1 심볼(288 샘플) 만큼의 기간이 19등분 되어, 그것들이 가드 인터벌부에 각각 추가된다. 그 결과, 도 11b에 도시된 바와 같이, 유효 심볼부의 기간(256 샘플)은 동등하지만, 가드 인터벌부의 기간이 넓어진 심볼이 1 TTI 중에 19개 포함된다. 이렇게 하여 도출된 제2 심볼 파라미터군은, 다음과 같은 값을 갖는다.
서브캐리어 간격 = 22.5kHz
전 서브캐리어 수 = 200
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 256 샘플(44.4㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 47.16 샘플(8.187㎲)
1 심볼의 기간 = 303 샘플
손실률 = 47/303 = 15.5%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 19
1 TTI의 기간 = 1.0ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이 제1 수법에 의해, 1 TTI 중의 심볼 수가 18로 줄어든 경우, 제2 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값을 갖는다(도 11c).
서브캐리어 간격 = 22.5kHz
전 서브캐리어 수 = 200
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 256 샘플(44.4㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 64 샘플(11.1㎲)
1 심볼의 기간 = 320 샘플
손실률 = 64/320 = 20%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 18
1 TTI의 기간 = 1.0ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이하 동일한 방법으로, 1 TTI 중의 심볼 수가 상이한 심볼 파라미터군을 도 출할 수 있다. 이 경우에 있어서, 유효 심볼부의 기간은 항상 일정하게 유지되므로, 서브캐리어 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 이 수법으로 도출된 심볼 파라미터군은, 어느 것이나 동일한 서브캐리어 간격을 규정하지만, 가드 인터벌부의 기간 및 심볼 수는 서로 다르다. 도 9b,c 및 도 11b,c의 예에서는 모두 하나의 TTI 중에서 1, 2 심볼이 줄어들어, 줄어든 심볼의 기간이 나머지 심볼의 가드 인터벌에 동등하게 분배된다. 그러나, 도 11에 도시되는 예에서는, 도 9에 도시되는 예의 경우에 비하여 송신시간간격이 2배로 연장되어 있다. 그 결과, 도 9b의 예에서 손실률은 20%이었던 것에 대해, 도 11b의 예에서 손실률은 15.5%로 줄어들어 있다. 또한, 도 9c의 예에서 손실률은 28.9%였으나, 도 11c에 도시된 예에서는 20.0%로 줄어들어 있다. 이와 같이, TTI 길이를 길게 함으로써, 실시 예 2의 제1 수법에 관한 손실률을 개선할 수 있다.
(2)심볼 파라미터군을 도출하는 제2 방법은, 1 TTI의 기간을 연장하고, 손실률을 일정하게 유지하면서 1 TTI 중의 심볼 수를 변경한다. 손실률의 정의로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 손실률을 일정하게 하기 위해서는, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부의 비율이 일정하게 유지되어야 한다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터군에 대하여, 도 11d에 도시된 바와 같이, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부의 기간을 각각 2배로 늘여, 1 TTI 중의 심볼 수를 10개로 할 수 있다. 이 경우의 제2 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값을 갖는다.
서브캐리어 간격 = 11.25(=22.5÷2)kHz
전 서브캐리어 수 = 400(=200×2)
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 512(=256×2) 샘플(88.8㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 64(=32×2) 샘플(11.1㎲)
1 심볼의 기간 = 576 샘플
손실률 = 64/576 =11.1%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 10
1 TTI의 기간 = 1.0ms
1 프레임의 기간 = 10ms
또한, 제1 심볼 파라미터군에 대하여, 도 11e에 도시된 바와 같이, 가드 인터벌부 및 유효 심볼부의 기간을 각각 4배로 늘여, 1 TTI 중의 심볼 수를 5개로 할 수도 있다. 이 경우의 제2 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값을 갖는다.
서브캐리어 간격 = 5.625(=22.5÷4)kHz
전 서브캐리어 수 = 800(=200×4)
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 1024(=256×4) 샘플(177.8㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 128(=32×4) 샘플(22.2㎲)
1 심볼의 기간 = 1152 샘플
손실률 = 128/1152 =11.1%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 5
1 TTI의 기간 = 1.0ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이 수법에 따르면, 손실률을 일정하게 유지할 수 있으므로, 데이터 전송효율이 동등한 심볼 파라미터군을 도출할 수 있다. 제1 수법에서는, TTI 중의 심볼 수가 줄어듦에 따라, 손실률은 서서히 커져 버린다. 도 9e의 예에서는, 1 TTI 중의 심볼 수가 2.5개이었으나, 도 11e의 예에서는 5개가 되어 있다. 이와 같이, 실시 예 2의 방법만으로는 TTI 중의 심볼 수가 비 정수개가 되었다 하더라도, TTI의 길이를 늘임으로써 TTI 중의 심볼 수를 정수개로 맞출 수 있다.
(3)심볼 파라미터군을 도출하는 제3의 방법은, TTI의 기간을 연장하면서, 제1 수법과 제2 수법을 조합하는 것이다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터군에 제1 수법을 적용하여 제2 심볼 파라미터군을 도출하고, 그 제2 심볼 파라미터군에 제2 수법을 적용함으로써 제3 심볼 파라미터군이 도출된다. 예를 들면, 제1 심볼 파라미터군에 제1 수법을 적용하여, 도 11b에 도시된 바와 같은 심볼 포맷을 규정하는 제2 심볼 파라미터군이 얻어졌다고 하자. 이 제2 심볼 파라미터군에 의한 손실률은 15.5%였다. 이 제2 심볼 파라미터군에 대하여, 손실률을 일정하게 하면서 심볼 수가 변경된다. 예를 들면, 가드 인터벌부의 기간 및 유효 심볼부의 기간을 각각 2배로 늘이면, 제3 심볼 파라미터군은 다음과 같은 값이 된다(도 11f).
서브캐리어 간격 = 11.25kHz
전 서브캐리어 수 = 400
샘플링 주파수 = 5.76MHz = 3/2×3.84MHz
유효 심볼부의 기간 = 512 샘플(88.8㎲)
가드 인터벌부의 기간 = 94.3 샘플(16.37㎲)
1 심볼의 기간 = 606.3 샘플
손실률 = 94.3/606.3 = 15.5%
1 TTI에 포함되는 심볼 수 = 9
1 TTI의 기간 = 1.0ms
1 프레임의 기간 = 10ms
이렇게 하여 도출된 제3 심볼 파라미터군은, 도 11b에 도시되는 심볼 파라미터군과 동일한 손실률(15.5%)을 가지며, 도 11d에 도시되는 심볼 파라미터군과 동일한 서브캐리어 간격(11.25kHz)을 갖는다. 그러나, 제3 심볼 파라미터군에 의한 가드 인터벌부의 기간(94.3 샘플)은, 도 11b 및 도 11d에 도시된 어느 것보다도 긴 점에 유의를 요한다. 제3 수법에 따르면, 서브캐리어 간격 및 손실률에 일정의 관계를 갖는 심볼 파라미터군을 효율적으로 도출할 수 있다. 게다가, 이들 심볼 파라미터군은, 모두 공통되는 샘플링 주파수에 대한 것이므로, 클록 주파수를 파라미터 세트마다 바꿀 필요는 없다. 또한, 1 TTI에 포함되는 심볼 수를 정수개로 맞출 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 설명의 편의상, 본 발명이 몇 개의 실시 예로 나뉘어 설명되었으나, 각 실시 예의 구분은 본 발명에 본질적이지 않고, 1 이상의 실시 예가 필요에 따라 사용될 수 있다.
본 국제출원은 2005년 6월 14일에 출원된 일본국 특허축원 제2005-174396호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용이 본 국제출원에 원용된다.

Claims (8)

  1. 직교 주파수 다중화(OFDM) 방식의 이동통신시스템에서 사용되는 송신장치에 있어서,
    송신시간간격(transmission time interval)마다 갱신(update)되는 변조다치수(modulation level) 및 채널 부호화율(channel coding rate)로 데이터 채널에 대한 데이터 변조 및 채널 부호화를 수행하는 수단;
    송신시간간격마다 제어 채널 및 데이터 채널을 다중화(multiplexing)하는 수단; 및
    송신시간간격의 길이를 조정하는 수단;을 갖는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    일부의 서브캐리어(subcarrier)에 상기 제어 채널이 다중화되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 채널은, 상기 변조다치수 및 상기 채널 부호화율의 정보를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    가드 인터벌부(guard interval) 및 유효 심볼(effective symbol)부를 갖는 심볼을 상기 송신시간간격마다 복수개 송신하는 수단; 및
    가드 인터벌부의 기간 길이가 다르고 유효 심볼부의 기간 길이가 동일한 2종류 이상의 심볼을 각각 규정하는 2종류 이상의 파라미터군(set of parameter)을 저장하는 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  5. 직교 주파수 다중화(OFDM) 방식의 이동통신시스템에서 사용되는 수신장치에 있어서,
    송신시간간격마다 제어 채널 및 데이터 채널을 분리(demultiplexing)하는 수단;
    송신시간간격마다 갱신되는 변조다치수 및 채널 부호화율로 상기 데이터 채널에 대한 데이터 복조 및 채널 복호화를 수행하는 수단; 및
    송신시간간격의 길이를 조정하는 수단;을 갖는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어 채널은, 상기 변조다치수 및 상기 채널 부호화율의 정보를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    가드 인터벌부 및 유효 심볼부를 갖는 심볼을 상기 송신시간간격마다 복수개 수신하는 수단; 및
    가드 인터벌부의 기간 길이가 다르고 유효 심볼부의 기간 길이가 동일한 2종류 이상의 심볼을 각각 규정하는 2종류 이상의 파라미터군을 저장하는 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  8. 가드 인터벌부 및 유효 심볼부를 갖는 심볼을 송신시간간격마다 복수개 송신 또는 수신하는 직교 주파수 시분할 다중화(OFDM) 방식의 이동통신시스템에서 사용되는 무선 파라미터군을 생성하는 장치에 있어서,
    한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 유효 심볼부의 기간과 동일한 기간의 유효 심볼부를 가지며, 상기 한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 가드 인터벌부의 기간과는 다른 기간의 가드 인터벌부를 갖는 심볼을 규정하는 다른 한 조의 심볼 파라미터군을 도출(deriving)하는 수단; 및
    한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 1 심볼 중의 가드 인터벌부가 차지하는 비율과 다른 한 조의 심볼 파라미터군에 의해 규정되는 1 심볼 중의 가드 인터벌부가 차지하는 비율이 동등하고 또한 심볼의 길이가 다른 심볼을 규정하는 다른 한 조의 심볼 파라미터군을 도출하는 수단;을 가지며
    하나의 송신시간간격 동안 정수개의 심볼이 통신되도록, 송신시간간격의 길이, 심볼의 길이, 또는 송신시간간격 및 심볼 쌍방의 길이가 조정되는 것을 특징으 로 하는 무선 파라미터군을 생성하는 장치.
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