KR20080073455A - 광대역 무선통신 시스템에서 고정 자원 할당을 위한 장치및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 고정 자원 할당을 위한 장치및 방법 Download PDF

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KR20080073455A
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Abstract

본 발명은 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 송신 패킷에 대한 엠씨에스 레벨을 나타내는 지시자를 생성하는 생성부와, 상기 지시자를 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에 매핑하는 매핑부와, 상기 고정 할당된 자원 영역에 상기 지시자 및 상기 송신 패킷이 매핑된 프레임을 송신하는 통신부를 포함하여, 패킷과 패킷 지시자를 함께 송신함으로써, 적응형 복조 및 부호화 기법 사용으로 인한 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
Figure P1020070012098
고정 할당, 적응형 변조 및 부호화(AMC : Adaptive Modulation and Coding), 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 고정 자원 할당을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FIXED RESOURCE ALLOCATION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 고정 할당 방식의 실시 예에 따른 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 고정 할당 방식의 실시 예에 따른 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 고정 할당 단말로 패킷을 송신하는 절차를 도시하는 도면, 및
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 단말이 기지국으로부터 패킷을 수신하는 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 자원 할당에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 고정 자원 할당 시 적응형 변조 및 부호화(AMC : Adaptive Moulation and Coding) 기법을 적용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 통해 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 QoS 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 및 IEEE 802.20 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16 및 IEEE 802.20 통신 시스템은 상기 무선통신 시스템의 물리 채널(Physical Channel)에 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 특히, 상기 IEEE 802.20 통신 시스템은 특정 무선 자원을 특정 단말에게 고정적으로 할당하는 고정 할당 방식을 포함하고 있다. 또한, IEEE 802.16m 통신 시스템에서도 추후 상기 고정 할당 방식이 포함될 것으로 예상된다.
상기 고정 할당 방식은 매 프레임마다 자원 할당 정보를 단말에게 알려줌으로써 발생하는 오버헤드(Overhead)를 감소시키기 위한 기술이다. 자세히 말해, 기지국은 주기적으로 트래픽이 발생하는 서비스를 가진 단말에게 특정 자원 영역이 고정적으로 할당되었음을 알린다. 이후, 상기 단말은 고정 할당된 자원 영역의 변경 또는 해제가 발생하기 전까지 자원 할당 정보의 확인없이 고정 할당된 자원 영역을 지속적으로 사용하여 통신을 수행한다. 따라서, 기지국은 매 프레임마다 자원 할당 정보를 알리지 않게 된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 고정 할당이 시작되는 프레임에서 기지국은 고정 할당 정보(110)를 송신하고, 일정 프레임 주기로 고정 할당 영역(120-1 내지 120-4)를 통해 하향링크 신호를 송신한다. 상기 도 1은 4프레임 주기로 고정 할당한 경우를 도시하고 있다. 이때, 단말은 하향링크 신호 중간에 수신 신호에 대한 ACK(ACKnowledge) 또는 NACK(Non-ACKnowledge) 메시지를 송신한다.
상기 단말이 이동하는 경우, 상기 기지국과 단말 간의 채널 상태는 변화하게 되므로 채널 상태에 따라 엠씨에스를 변화시키는 적응형 변조 및 부호화 기법을 적용하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 고정 할당 방식 사용 시 상기 적응형 변조 및 부호화 기법을 적용하는 경우, 기지국은 별도의 방송 메시지를 통해 엠씨에 스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 단말에게 알린다. 즉, 상기 기지국은 단말의 식별자(ID : IDentifier)와 새로운 엠씨에스 레벨을 모두 방송 메시지를 통해 알려야한다. 즉, 상기 적응적 변조 및 부호화 기법을 적용하기 위해 추가적인 제어 정보가 발생하는 현상은 상기 고정 할당 방식의 이득에 반하는 것이다. 또한, 상기 단말의 식별자와 엠씨에스 레벨을 모두 알려줌로써 많은 양의 무선 자원이 소모되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식 사용 시 적응형 변조 및 부호화(AMC : Adaptive Modulation and Coding) 기법의 적용으로 인한 오버헤드(Overhead)를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식을 사용하는 단말에게 트래픽(Traffic) 영역을 통해 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 알리기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 송신 패킷에 대한 엠씨에스 레벨을 나타내는 지시자를 생성하는 생성부와, 상기 지시자를 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에 매핑하는 매핑부와, 상기 고정 할당된 자원 영역에 상기 지시자 및 상기 송신 패킷이 매핑된 프레임을 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에서 패킷의 엠씨에스 레벨을 나타내는 지시자를 추출하는 디매핑부와, 상기 지시자를 통해 상기 패킷의 엠씨에스 레벨을 확인하는 확인부와, 상기 엠씨에스 레벨에 따라 패킷을 복원하는 복조 및 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 패킷을 송신하는 방법은, 송신 패킷에 대한 엠씨에스 레벨을 나타내는 지시자를 생성하는 과정과, 상기 지시자를 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에 매핑하는 과정과, 상기 고정 할당된 자원 영역에 상기 지시자 및 상기 송신 패킷이 매핑된 프레임을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말이 패킷을 수신하는 방법은, 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에서 패킷의 엠씨에스 레벨을 나타내는 지시자를 추출하는 과정과, 상기 지시자를 통해 상기 패킷의 엠씨에스 레벨을 확인하는 과정과, 상기 엠씨에스 레벨에 따라 패킷을 복원하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식 사용 시 적응형 변조 및 부호화(AMC : Adaptive Modulation and Coding) 기법으로 인한 오버헤드(Overhead)를 감소시키기 위한 기술에 대해 설명한다. 본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
먼저 본 발명이 제안하는 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보 전송 방식에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 고정 할당 방식의 실시 예에 따른 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고정 할당 방식을 사용하는 기지국은 데이터 패킷에 대한 변조 및 부호화 방식, 즉, 엠씨에스 레벨을 나타내는 패킷 지시자(Packet Indicator)(220-1 내지 220-3)를 고정 할당된 자원 영역(210-1 내지 210-3)의 일부를 사용하여 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 엠씨에 스 레벨을 나타내는 패킷 지시자를 별도의 방송 메시지가 아닌 트래픽(Traffic) 영역을 통해 데이터 패킷과 함께 송신한다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 M개의 OFDM 심벌 구간에서 N개의 부반송파, 즉, M×N개의 톤(Tone)을 이용하여 송신된다. 또한, 상기 패킷 지시자가 매핑되는 위치와 전송 포맷은 상기 기지국과 단말 간 미리 약속된다. 일반적으로, 상기 엠씨에스 레벨은 데이터 패킷의 복조 및 복호화에 필요한 정보이기 때문에, 상기 패킷 지시자는 고정 할당된 자원 영역 중 가장 먼저 송신되는 영역에 위치하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 엠씨에스 레벨에 따른 패킷 지시자는 하기 <표 1>에 나타난 바와 같다.
패킷 지시자 엠씨에스 레벨
000 QPSK 1/2
001 QPSK 3/4
010 16QAM 1/2
011 16QAM 3/4
100 64QAM 1/2
101 64QAM 2/3
110 64QAM 3/4
111 64QAM 5/6
상기 패킷 지시자는 DFT(Discrete Fourier Transform) 코드로 변조된다. 예를 들어, 상기 DFT 코드는 하기 <수학식 1>과 같이 구성된다.
Figure 112007011046553-PAT00001
상기 <수학식 1>에서, 상기 mc ,l은 c번째 DFT 코드의 l 번째 칩, 상기 A는 칩의 크기 성분, 상기 L은 코드의 길이를 나타낸다. 여기서, 상기 패킷 지시자가 M×N개의 톤을 이용하여 송신되는 경우, 상기 L의 길이는 M×N이다.
상기 <표 1>과 같이 8가지의 엠씨에스 레벨이 존재하는 경우, 상기 DFT 코드는 8개가 사용된다. 각 DFT 코드는 다른 DFT 코드와 직교성을 갖는다. 따라서, 단말은 수신된 패킷 지시자에 각 DFT 코드를 곱하여 그 결과 값을 비교함으로써, 상기 패킷 지시자가 어느 DFT 코드로 변조되었는지 확인할 수 있다. 그리고, 상기 단말은 DFT 코드 인덱스(<수학식 1>의 c)와 엠씨에스 레벨의 대응 관계에 따라 상기 패킷 지시자가 어느 엠씨에스 레벨을 알리는지 알 수 있다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 상기 DFT 코드뿐만 아니라 다른 종류의 직교 코드를 이용하여 변조될 수 있다. 예를 들어, 상기 패킷 지시자는 일반적으로 잘 알려진 월시(Walsh) 코드를 이용하여 변조될 수 있으며, 이때, 상기 월시 코드의 길이는 2z(단, z는 양의 정수)이다.
상술한 바와 같이, 엠씨에스 레벨 정보를 데이터 패킷과 함께 송신함으로써, 방송 메시지를 통해 상기 엠씨에스 레벨 정보를 송신하는 경우와 달리, 기지국은 단말의 식별자(ID : IDentifier) 정보를 송신하지 않아도 된다. 즉, 단말의 식별자 정보만큼의 오버헤드가 감소하게 된다. 또한, 상기 방송 메시지는 한 번의 전송으 로 수신 성공이 보장되어야하기 때문에 낮은 엠씨에스 레벨로 부호화 및 변조된다. 하지만, 상기 패킷 지시자가 데이터 패킷과 함께 전송됨으로써, 상기 패킷 지시자도 복합 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'HARQ'라 칭함) 기법으로 인한 수신 이득을 얻을 수 있다. 다시 말해, 패킷이 에러가 발생하면 패킷뿐만 아니라 상기 패킷 지시자도 재전송된다. 따라서, 상기 패킷 지시자기 높은 엠씨에스 레벨로 변조 및 부호화될 수 있다. 이 경우, 상기 패킷 지시자는 방송 메시지를 통해 송신되는 경우에 비하여 적은 무선 자원을 통해 전송된다. 즉, 상기 패킷 지시자로 인한 오버헤드가 감소한다.
이하 본 발명은 상술한 고정 할당 방식에 따르는 기지국과 단말의 구성 및 동작 절차를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 HARQ 제어부(301), 패킷 버퍼(303), 엠씨에스 결정기(305), 패킷 지시자 생성기(307), 부호화 및 변조기(309), 부반송파 매핑기(311), OFDM 변조기(313), 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter, 이하 'DAC'라 칭함)(315) 및 RF(Radio Frequency) 송신기(317)를 포함하여 구성된다.
상기 HARQ 제어부(301)는 송신된 패킷에 대해 단말로부터 피드백되는 ACK 또 는 NACK 메시지를 확인하고, 해당 패킷의 재전송 여부를 결정한다. 이때, 상기 NACK 메시지가 피드백되어 재전송을 하는 경우, CC(Chase Combining) 방식이면 동일한 패킷을 재전송하도록 제어하고, IR(Incremental Redundancy) 방식이면 다음 버전(Version)의 잉여 비트를 재전송하도록 제어한다. 상기 HARQ 제어부(301)에서 결정된 재전송 여부 정보는 상기 엠씨에스 결정기(305)에게 전달되어 다음 전송의 엠씨에스 레벨 결정 시에 참조된다. 상기 CC 방식의 경우, 재전송 패킷의 코딩 레이트(Coding Rate)가 초기 전송의 코딩 레이트와 같아야 한다. 재전송의 엠씨에스 레벨이 초기 전송의 엠씨에스 레벨과 항상 같도록 기지국과 단말 간에 약속된 상태에서 상기 HARQ 기법을 적용하는 경우, 패킷 지시자 검출 시에도 컴바이닝(Combining) 이득을 얻을 수 있다.
상기 패킷 버퍼(303)는 단말에게 송신할 패킷을 저장하고, 해당 단말로의 송신 구간에서 해당 패킷을 출력한다. 또한, 상기 패킷 버퍼(303)는 상기 HARQ 제어부(301)에서 ACK 메시지가 확인될 때까지 초기 전송된 패킷을 저장한다. 상기 엠씨에스 결정기(305)는 단말과의 채널 상태와 HARQ 제어부 (301)의 결과를 참조하여 상기 단말로 송신할 패킷에 대한 엠씨에스 레벨을 결정한다. 즉, 상기 엠씨에스 결정기(305)는 엠씨에스 레벨을 결정하여 상기 부호화 및 변조기(309)의 부호화 및 변조 방식을 제어한다. 또한, 상기 엠씨에스 결정기(305)는 상기 결정된 엠씨에스 레벨 정보를 상기 패킷 지시자 생성기(307)로 제공한다.
상기 패킷 지시자 생성기(307)는 고정 할당 서비스받는 단말에게 엠씨에스 레벨을 알리기 위한 패킷 지시자를 생성한다. 이때, 상기 패킷 지시자 생성기(307) 는 상기 패킷 지시자를 DFT 코드 또는 월시 코드로 변조한다. 상기 부호화 및 변조기(309)는 상기 엠씨에스 결정기(305)로부터 지시되는 방식에 따라 상기 패킷 버퍼(303)로부터의 비트열을 부호화 및 변조한다. 상기 부반송파 매핑기(311)는 상기 부호화 및 변조기(309)로부터 제공되는 신호를 부반송파에 매핑한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 부반송파 매핑기(311)는 고정 할당 서비스받는 단말로 송신되는 신호를 고정 할당된 자원 영역에 매핑하고, 상기 패킷 지시자 생성기(307)로부터 제공되는 패킷 지시자를 상기 단말에게 고정 할당된 자원 영역 내에 매핑한다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 상기 고정 할당된 자원 영역 중 가장 먼저 송신되는 영역에 매핑되는 것이 바람직하다.
상기 OFDM 변조기(313)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 상기 부반송파 매핑기(311)로부터 제공되는 주파수 영역 신호를 시간 영역 OFDM 심벌로 변환한다. 상기 DAC(315)는 상기 OFDM 변조기(313)로부터 제공되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 상기 RF 송신기(317)는 상기 DAC(315)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하고, 증폭하여 안테나를 통해 송신한다.
도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF 수신기(401), 아날로그 디지털 변환기(Analog to Digital Converter, 이하 'ADC'라 칭함)(403), OFDM 복조 기(405), 부반송파 디매핑기(407), 복조 및 복호화기(409), 신호 버퍼(411), 에러 검사기(413), 메시지 생성기(415) 및 패킷 지시자 확인기(417)를 포함하여 구성된다.
상기 RF 수신기(401)는 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 상기 ADC(403)는 상기 RF 수신기(401)로부터 제공되는 아날로그 신호를 샘플링(Sampleing)하여 디지털 신호로 변환한다. 상기 OFDM 복조기(405)는 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 상기 ADC(403)로부터 제공되는 시간 영역 OFDM 심벌을 주파수 영역 신호로 변환한다.
상기 부반송파 디매핑기(407)는 상기 OFDM 복조기(405)로부터 제공되는 부반송파에 매핑된 신호들 중 할당된 자원 영역의 신호를 추출한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 부반송파 디매핑기(407)는 고정 할당된 자원 영역 내에 위치한 패킷 지시자를 추출하여 상기 패킷 지시자 확인기(417)로 출력한다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 고정 할당된 자원 영역을 통해 수신되는 패킷에 대한 엠씨에스 레벨을 알리기 위한 신호이다. 상기 복조 및 복호화기(409)는 상기 부반송파 디매핑기(407)로부터 제공되는 패킷 신호를 상기 패킷 지시자 확인기(417)가 지시하는 방식에 따라 복조 및 복호화한다.
상기 신호 버퍼(411)는 수신 에러 시 HARQ 기법에 따라 재전송되는 패킷과 초기 수신 패킷을 결합하기 위해 상기 초기 수신 패킷을 저장한다. 이때, 상기 신호 버퍼(411)는 패킷 신호뿐만 아니라 상기 패킷 지시자도 함께 저장한다. 상기 에러 검사부(413)는 상기 복조 및 복호화기(409)로부터 제공되는 패킷에 에러(Error) 가 있는지 여부를 검사한다. 예를 들어, 상기 에러 검사는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 등을 이용해 수행된다. 상기 메시지 생성기(415)는 상기 에러 검사부(413)의 검사 결과에 따라 ACK 또는 NACK 메시지를 생성한다.
상기 패킷 지시자 확인기(417)는 상기 부반송파 디매핑기(407)로부터 제공되는 패킷 지시자를 통해 패킷에 대한 엠씨에스 레벨 정보를 확인한다, 또한, 상기 패킷 지시자 확인기(417)는 상기 엠씨에스 레벨 정보를 상기 복조 및 복호화기(409)로 제공한다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 약속된 직교 코드(예 : DFT 코드 또는 월시 코드)로 변조되어 수신될 수 있으며, 이 경우, 상기 패킷 지시자 확인기(417)는 패킷 지시자가 어느 코드로 변조되었는지를 판단함으로써 어느 엠씨에스 레벨을 알리는지 확인한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 고정 할당 단말로 패킷을 송신하는 절차를 도시하고 있다. 상기 도 5는 하나의 하향링크 프레임을 중심으로 하여 기지국의 동작 절차를 도시하고 있으며, 상기 기지국은 상기 도 5의 절차를 반복 수행하며 단말과 통신을 수행한다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 기지국은 501단계에서 채널 상태와 패킷의 재전송 여부를 고려하여 고정 할당 서비스받는 단말의 엠씨에스 레벨을 결정한다.
상기 엠씨에스 레벨을 결정한 후, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 상기 엠씨에스 레벨을 지시하는 패킷 지시자를 생성한다. 이때, 상기 기지국은 상기 패킷 지시자를 DFT 코드로 변조한다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 DFT 코드뿐만 아니 라 다른 직교 코드를 이용하여 변조될 수 있다. 예를 들어, 월시 코드가 사용될 수 있다.
상기 패킷 지시자를 생성한 후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 상기 패킷 지시자를 고정 할당된 자원 영역 내에 삽입한다. 이때, 상기 패킷 지시자는 고정 할당된 자원 영역 중 가장 먼저 송신되는 영역에 삽입되는 것이 바람직하다.
이후, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 상기 고정 할당된 자원 영역에 상기 패킷 지시자 및 데이터 패킷이 매핑된 하향링크 프레임을 구성하여 송신한다.
상기 하향링크 프레임을 송신한 후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 고정 할당된 자원 영역을 통해 송신된 패킷에 대한 ACK 또는 NACK 메시지가 수신되는지 확인한다.
상기 ACK 또는 NACK 메시지가 수신되면, 상기 기지국은 다음 프레임의 송신을 위해 상기 501단계로 되돌아간다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 단말이 기지국으로부터 패킷을 수신하는 절차를 도시하고 있다. 상기 도 6은 하나의 하향링크 프레임을 중심으로 하여 단말의 동작 절차를 도시하고 있으며, 상기 단말은 상기 도 6의 절차를 반복 수행하며 기지국과 통신을 수행한다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 단말은 601단계에서 하향링크 프레임이 수신되는지 확인한다.
상기 하향링크 프레임이 수신되면, 상기 단말은 603단계로 진행하여 고정 할 당된 자원 영역에서 패킷 지시자를 추출한다.
상기 패킷 지시자를 추출한 후, 상기 단말은 605단계로 진행하여 상기 패킷 지시자를 통해 패킷에 대한 엠씨에스 레벨을 확인한다. 예를 들어, 상기 패킷 지시자가 DFT 코드로 변조된 경우, 상기 단말은 상기 패킷 지시자가 어느 DFT 코드로 변조되었는지 확인한다. 즉, 각 DFT 코드의 인덱스는 엠씨에스 레벨과 일 대 일 대응 관계이며, 상기 사용된 DFT 코드의 인덱스를 확인하는 것이 엠씨에스 레벨을 확인하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 여기서, 상기 패킷 지시자는 월시 코드를 사용하여 변조될 수도 있으며, 이 경우, 상기 단말은 어느 월시 코드로 변조되었는지 확인한다.
상기 엠씨에스 레벨을 확인한 후, 상기 단말은 607단계로 진행하여 상기 확인된 엠씨에스 레벨에 따라 고정 할당된 자원 영역을 통해 수신된 신호를 복조 및 복호화하여 패킷을 복원한다. 이때, 재전송된 패킷이 존재하는 경우, 상기 단말은 해당 HARQ 방식, 즉, IR 방식 또는 CC 방식에 따라 이전 프레임에서 수신된 패킷과 결합하여 복조 및 복호화한다.
이후, 상기 단말은 609단계로 진행하여 상기 복원된 패킷에 에러가 있는지 확인한다. 예를 들어, 상기 단말은 CRC 등을 통해 에러 여부를 확인할 수 있다.
만일, 상기 에러가 있으면, 상기 단말은 611단계로 진행하여 NACK 메시지를 피드백한다.
반면, 상기 에러가 없으면, 상기 단말은 613단계로 진행하여 ACK 메시지를 피드백 한 후, 본 절차를 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 고정 할당 방식 사용 시 패킷과 패킷 지시자를 함께 송신함으로써, 적응형 복조 및 부호화 기법 사용으로 인한 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

Claims (27)

  1. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    송신 패킷에 대한 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 나타내는 지시자를 생성하는 생성부와,
    상기 지시자를 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에 매핑하는 매핑부와,
    상기 고정 할당된 자원 영역에 상기 지시자 및 상기 송신 패킷이 매핑된 프레임을 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생성부는, 상기 지시자를 DFT(Discrete Fourier Transform) 코드 또는 월시(Walsh) 코드를 사용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지시자는,
    상기 엠씨에스 레벨과 코드 인덱스를 대응 관계로 하여, 코드 구분을 통해 상기 엠씨에스 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 생성부는, 하기 수식과 같이 구성되는 DFT 코드를 사용하여 상기 지시자를 변조하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112007011046553-PAT00002
    여기서, 상기 mc ,l은 c번째 DFT 코드의 l 번째 칩, 상기 A는 칩의 크기 성분, 상기 L은 코드의 길이이며, 상기 코드 길이는 상기 지시자가 매핑되는 톤(Tone)의 개수와 동일함.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 생성부는, 상기 지시자가 매핑되는 톤의 개수와 동일한 길이의 월시 코드를 사용하여 상기 지시자를 변조하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 매핑부는, 상기 고정 할당된 자원 영역 중 최우선으로 송신되는 영역에 상기 지시자를 매핑하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 송신 후 피드백되는 수신 성공 또는 수신 실패 메시지에 따라 상기 송신 패킷의 재전송을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 엠씨에스 레벨은, 상기 재전송 여부를 참조하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 수신 실패 메시지가 피드백되면, 상기 지시자 및 송신 패킷을 재전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어 서,
    고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에서 패킷의 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 나타내는 지시자를 추출하는 디매핑부와,
    상기 지시자를 통해 상기 패킷의 엠씨에스 레벨을 확인하는 확인부와,
    상기 엠씨에스 레벨에 따라 패킷을 복원하는 복조 및 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 확인부는, 상기 지시자를 DFT(Discrete Fourier Transform) 코드 또는 월시(Walsh) 코드로 복조하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 지시자는,
    상기 엠씨에스 레벨과 코드 인덱스를 대응 관계로 하여, 코드 구분을 통해 상기 엠씨에스 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 복원된 패킷에 에러가 있는지 여부를 검사하는 검사부와,
    상기 검사 결과에 따라 수신 성공 또는 수신 실패 메시지를 생성하는 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 복조 및 복호화부는,
    상기 복원된 패킷에 에러가 있을 경우, 재수신되는 지시자 및 패킷과 초기 수신된 지시자 및 패킷을 결합하여 상기 지시자 및 패킷을 재복원하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 패킷을 송신하는 방법에 있어서,
    송신 패킷에 대한 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 나타내는 지시자를 생성하는 과정과,
    상기 지시자를 고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에 매핑하는 과정과,
    상기 고정 할당된 자원 영역에 상기 지시자 및 상기 송신 패킷이 매핑된 프레임을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 지시자를 생성하는 과정은,
    상기 지시자를 DFT(Discrete Fourier Transform) 코드 또는 월시(Walsh) 코드를 사용하여 변조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 지시자는,
    상기 엠씨에스 레벨과 코드 인덱스를 대응 관계로 하여, 코드 구분을 통해 상기 엠씨에스 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 지시자는, 하기 수식과 같이 구성되는 DFT 코드를 사용하여 변조되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112007011046553-PAT00003
    여기서, 상기 mc ,l은 c번째 DFT 코드의 l 번째 칩, 상기 A는 칩의 크기 성분, 상기 L은 코드의 길이이며, 상기 코드 길이는 상기 지시자가 매핑되는 톤(Tone)의 개수와 동일함.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 지시자는, 상기 지시자가 매핑되는 톤의 개수와 동일한 길이의 월시 코드를 사용하여 변조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 지시자는, 상기 고정 할당된 자원 영역 중 최우선으로 송신되는 영역에 매핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 15항에 있어서,
    상기 프레임 송신 후, 수신 성공 또는 수신 실패 메시지가 피드백되는지 확인하는 과정과,
    상기 수신 실패 메시지가 피드백되면, 상기 송신 패킷 및 지시자를 재전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 엠씨에스 레벨은, 상기 재전송 여부를 참조하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 고정 할당 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말이 패킷을 수신하는 방법에 있어서,
    고정 할당된 자원 영역 중 일부 영역에서 패킷의 엠씨에스(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 나타내는 지시자를 추출하는 과정과,
    상기 지시자를 통해 상기 패킷의 엠씨에스 레벨을 확인하는 과정과,
    상기 엠씨에스 레벨에 따라 패킷을 복원하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 지시자를 통해 엠씨에스 레벨을 확인하는 과정은,
    상기 지시자를 DFT(Discrete Fourier Transform) 코드 또는 월시(Walsh) 코드로 복조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 지시자는,
    상기 엠씨에스 레벨과 코드 인덱스를 대응 관계로 하여, 코드 구분을 통해 상기 엠씨에스 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 복원된 패킷에 에러가 있는지 여부를 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과에 따라 수신 성공 또는 수신 실패 메시지를 피드백하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 복원된 패킷에 에러가 있을 경우, 상기 지시자 및 패킷이 재수신되는지 확인하는 과정과,
    상기 재수신된 지시자 및 패킷과 초기 수신된 지시자 및 패킷을 결합하여 상기 지시자 및 패킷을 재복원하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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