KR20080087735A - 무선 송신 방법과 장치 및 무선 수신 방법과 장치 - Google Patents

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KR20080087735A
KR20080087735A KR20080027866A KR20080027866A KR20080087735A KR 20080087735 A KR20080087735 A KR 20080087735A KR 20080027866 A KR20080027866 A KR 20080027866A KR 20080027866 A KR20080027866 A KR 20080027866A KR 20080087735 A KR20080087735 A KR 20080087735A
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고지 아끼따
노리따까 데구찌
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고이찌로 반
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가부시끼가이샤 도시바
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    • H04B7/0621—Feedback content
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Abstract

무선 송신 장치는, 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 각각 할당된 복수의 웨이트 계열 집합을 상기 송신 블록에 대응시켜 축적하는 축적부와; 상기 복수의 송신 블록으로부터 1개의 송신 블록을 선택하는 제1 선택부와; 상기 1개의 송신 블록에 할당되어 있는 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하는 제2 선택부와; 상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 데이터 신호를 변환해서 변환 신호를 생성하는 변환부와; 상기 변환 신호를 상기 1개의 송신 블록을 이용하여 송신하는 송신부를 구비한다.
Figure P1020080027866
웨이트 계열 집합, 시간, 주파수, 송신 블록, 선택부,

Description

무선 송신 방법과 장치 및 무선 수신 방법과 장치{RADIO TRANSMITTING METHOD AND APPARATUS, AND RADIO RECEIVING METHOD AND APPARATUS}
본 발명은 무선 통신 시스템에 있어서의 무선 송신 방법과 장치 및 무선 수신 방법과 장치에 관한 것이다.
복수의 안테나로부터 신호를 송신할 때, 안테나마다 신호에 웨이트(weight)를 곱함으로써 수신측의 성능을 향상시키는 방법이 널리 알려져 있다.
예를 들면, 복수의 안테나로부터 동일한 신호를 송신할 때에, 수신단에서 각 안테나로부터의 수신 신호의 위상이나 진폭이 서로 동일하게 되도록 하기 위한 웨이트를 송신측으로부터 송신된 각 신호에 곱함으로써, 원하는 이득을 얻는 방법이 알려져 있다. 또한, 복수의 신호를 복수의 안테나로부터 송신할 때에, 수신단에서 복수의 채널로 중첩된 신호가 서로 직교 관계로 되기 쉽도록 위상과 진폭을 조정하는 웨이트를 송신측에 곱함으로써, 복수의 신호를 분리하기 쉽게 하는 방법이 알려져 있다. 일반적으로, 이들 방법에 있어서, 웨이트에 적용될 수 있는 조정이 미세할수록, 더 높은 성능이 얻어진다.
업링크와 다운 링크에서 동일한 주파수를 사용하는 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex: TDD)와 같은 시스템에서는, 업링크와 다운링크의 채널이 서로 거의 동일해진다. 따라서, 예를 들면, TDD 시스템은 업링크 상에서 수신되는 신호로부터 채널 추정을 행하고, 채널 추정 결과를 바탕으로 다운링크 상에서 이용하는 웨이트 계열을 계산할 수 있다.
한편, 업링크와 다운링크 상에서 다른 주파수를 사용하는 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex: FDD)와 같은 시스템에서는, 일반적으로 업링크와 다운링크의 채널이 상이하다. 이 때문에, 예를 들면, FDD 시스템은 업링크 상에서 수신되는 신호로부터 채널 추정 결과에 기초하여 다운링크 상에서 사용하는 웨이트 계열을 산출할 수는 없다. 따라서, 다운링크의 수신측에서 다운링크의 채널 추정을 행하여 원하는 원하는 웨이트 계열을 산출하고, 산출한 웨이트 계열을 나타내는 웨이트 계열 지시 정보를 업링크를 사용하여 송신측에 전달할 필요가 있다.
3GPP TS25.214 v3.12.0(2003-03), 2003년 3월 26일 (문헌 1)에서는, 2개의 안테나 각각에 대응하는 웨이트를 나타내는 웨이트 계열이 복수 종류 준비된다. 복수 종류의 웨이트 계열을 웨이트 계열 집합이라고 한다. 이 웨이트 계열 집합은 송신측과 수신측에서 공유된다. 문헌 1에 의하면, 수신측에서는 웨이트 계열 집합 중에서 1개의 웨이트 계열이 선택되고, 선택된 웨이트 계열의 인덱스가 웨이트 계열 지시 정보(문헌 1에서는, Feedback Signaling Message(FSM)라고 칭하고 있음)로서 송신측에 전달된다.
웨이트의 조정을 미세하게 하여 수신 성능을 향상시키기 위해서는, 웨이트 계열 집합의 사이즈를 크게 할 필요가 있다. 문헌 1에 개시된 바와 같이 웨이트 계열 집합을 송신측과 수신측에서 공유하는 경우, 웨이트 계열 집합의 사이즈가 커지면, 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드가 증가한다는 문제가 있다.
본 발명은 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드를 증가시키지 않고, 수신 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 무선 송신 장치는, 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 각각 할당된 복수의 웨이트 계열 집합을 복수의 상기 송신 블록에 대응시켜 축적하는 축적부와; 상기 복수의 송신 블록으로부터 1개의 송신 블록을 선택하는 제1 선택부와; 상기 1개의 송신 블록 신호에 할당되어 있는 상기 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하는 제2 선택부와; 상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 상기 데이터 신호를 변환해서 변환 신호를 생성하는 변환부와; 상기 변환 신호를 상기 1개의 송신 블록을 이용하여 송신하는 송신부; 를 구비한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 무선 수신 장치는, 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 각각 할당된 복수의 웨이트 계열 집합을 상기 송신 블록에 대응시켜 축적하는 축적부와; 상기 송신 블록마다, 해당 송신 블록에 할당되 어 있는 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하는 선택부와; 상기 1개의 웨이트 계열을 나타내는 지시 정보를 송신하는 송신부와; 상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 데이터 신호를 변환해서 생성되는 변환 신호를 수신하는 수신부와; 상기 변환 신호로부터 상기 데이터 신호를 재생하는 재생부; 를 구비한다.
본 발명에 따르면, 송신 블록마다 복수의 웨이트 계열 집합으로부터 선택된 1개의 웨이트 계열 집합을 이용함으로써, 웨이트 계열 집합의 사이즈 증대에 의한 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드의 증가를 수반하지 않고, 적절히 웨이트 계열을 송신에 이용하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
(무선 송신 장치)
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 무선 송신 장치에서, 1차 변조부(11)는 입력 단자(10)에 입력되어 송신 장치로부터 송신해야 할 데이터를 변조하고, 이 예에서 무선 송신 장치는 1개의 송신 베이스밴드 신호를 생성한다. 1차 변조부(11)에서는, 종래 알려져 있는 다양한 디지털 변조 방식, 예를 들면 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), ASK(Amplitude Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying), 16 QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation), 혹은 64 QAM 등의 변조 방식이 이용된다.
1차 변조부(11)로부터의 송신 베이스밴드 신호는, 후술하는 송신 안테나의 수 M과 동일한 수의 승산기(14-1 내지 14-M)에 입력된다. 웨이트 계열 집합 축적부(12)는, M개의 웨이트를 각각 포함하고, 후술하는 송신 블록에 각각 할당된 복수의 웨이트 계열(웨이트 계열 집합이라고 함)을 송신 블록에 대응시켜 축적하고 있으며, 예를 들면 ROM이 이용된다.
웨이트 계열 집합 축적부(12)에 축적된 웨이트 계열 집합으로부터, 웨이트 계열 선택부(13)에 의해 1개의 웨이트 계열이 선택된다. 선택된 웨이트 계열의 각 웨이트는 승산기(14-1 내지 14-M)에 공급되고, 1차 변조부(11)로부터의 송신 베이스밴드 신호에 곱해진다. 이에 의해 송신 베이스밴드 신호는, 승산기(14-1 내지 14-M)에서 서로 다른 가중치 부여가 이루어진다.
승산기(14-1 내지 14-M)에 의해 가중치 부여됨으로써 변환된 M개의 송신 베이스밴드 신호(변환 신호)는, 송신 블록 선택/할당부(15-1 내지 15-M)에 입력된다. 송신 블록 선택/할당부(15-1 내지 15-M)에서는, 후술하는 바와 같이 복수의 송신 블록으로부터 각각 1개의 송신 블록이 선택되고, 또한 선택된 송신 블록이 입력된 송신 베이스밴드 신호에 각각 할당된다.
송신 블록이 할당된 송신 베이스밴드 신호는, 할당된 송신 블록에 따라서 2차 변조부(16-1 내지 16-M)에 의해 변조된다. 2차 변조부(16-1 내지 16-M)에서는, 예를 들면 부호 분할 다중 액세스(Code Division Multiple Access: CDMA), 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM), 혹은 CDMA와 OFDM을 조합한 직교 주파수 및 부호 분할 다중(0rthogonal Frequency and Code Division Multiplexing: OFCDM)이라고 하는 변조 방식이 이용된다. 2차 변조부(16-1 내지 16-M)에 의해 변조된 신호를 다중 변조 신호(multiplexing modulated signal)라고 부른다.
2차 변조부(16-1 내지 16-M)로부터 출력되는 다중 변조 신호는, 무선부(17-1 내지 17-M)에 입력된다. 무선부(17-1 내지 17-M)는, 주파수 변환기(업 컨버터), 전력 증폭기 및 필요에 따라서 필터를 갖는다. 다중 변조 신호는 무선부(17-1 내지 17-M)에 있어서 RF(무선 주파수)대의 주파수로 업 컨버트되고, 또한 전력 증폭이 이루어진 후, 송신 안테나(18-1 내지 18-M)에 공급됨으로써 송신된다.
한편, 수신 안테나(21)에서는 후술하는 무선 송신 장치로부터 송신되어 오는 RF 신호가 수신된다. 수신 안테나(21)에서 수신되는 RF 신호는, 웨이트 계열 선택부(13)에 의해 선택되어야 할 웨이트 계열을 지시하는 인덱스(웨이트 계열 지시 정보)가 변조된 신호이다. 수신 안테나(21)로부터 출력되는 수신 RF 신호는, 무선부(22)에 의해 증폭 및 다운 컨버트가 이루어진 후, 웨이트 계열 지시 정보 재생부(23)에 보내져, 웨이트 계열 지시 정보(24)가 재생된다. 재생된 웨이트 계열 지시 정보(24)는, 웨이트 계열 선택부(13) 및 송신 블록 선택/할당부(15-1 내지 15-M)에 보내진다.
(송신 블록)
이하, 송신 블록에 대하여 설명한다. 송신 블록은, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 사각형의 영역(시간-주파수 영역)을 나타낸다. 본 실시 형태에 따르면, 데이터 신호의 송신은 송신 블록에 대응하 는 단위로 행해진다. 예를 들면, 2차 변조부(16-1 내지 16-M)가 CDMA와 같은 싱글 캐리어 변조 방식을 채용하고 있는 경우, 주파수 방향은 서브캐리어 b개분, 시간 방향은 심볼 a개분의 길이에 의해 각각 구획된 시간-주파수 영역이 송신 블록이다. 2차 변조부(16-1 내지 16-M)가 OFDM 또는 OFCDM과 같은 멀티 캐리어 변조 방식을 채용하고 있는 경우에는, 시간 방향으로 심볼 a개분, 주파수 방향으로 서브 캐리어 b개분의 길이에 의해 각각 구획된 시간-주파수 영역이 송신 블록이다. 상이한 송신 블록은 송신에 사용되는 주파수 및 시간이 서로 다르다. 이 때문에, 각 송신 블록에 의해 송신되는 신호는, 일반적으로는 응답이 서로 다른 채널을 통해서 송신된다.
무선 통신 시스템을 이용하는 각 유저는, 복수의 송신 블록 중의 일부를 사용하여 송신된 신호를 수신한다. 이렇게 함으로써, 임의의 시간에 사용된 송신 블록의 수에 비례한 전송 레이트가 달성된다. 바꿔 말하면, 높은 전송 레이트를 필요로 하는 유저는, 보다 많은 송신 블록을 사용하여 통신을 행한다. 반대로, 낮은 전송 레이트여도 되는 유저는 적은 송신 블록을 사용하여 통신을 행한다.
(웨이트 계열과 웨이트 계열 집합)
다음으로, 웨이트 계열과 웨이트 계열 집합에 대하여 설명한다. 웨이트 계열이란, 웨이트를 배열한 계열을 나타내고 있다. 예를 들면, 도 1과 같이 송신 베이스밴드 신호의 수가 l개이고, 송신 안테나가 M개인 경우, 1개의 웨이트 계열 p는
Figure 112008021902590-PAT00001
과 같이, 1×M의 행렬로서 나타낸다.
이 경우, m(1, 2, …, M)번째의 안테나에 의해 송신되는 송신 베이스밴드 신호에는 웨이트 Wm이 곱해진다.
한편, 송신 베이스밴드 신호의 수가 S이고, 송신 안테나의 수가 M인 경우에는, 웨이트도 베이스밴드 신호와 안테나 각각으로 정의되기 때문에, 1개의 웨이트 계열 p는
Figure 112008021902590-PAT00002
과 같이, S×M의 행렬로서 나타낸다.
이 경우, m(1, 2, …, M)번째의 안테나에 의해 송신되는 송신 베이스밴드 신호에는 웨이트 Wsm이 곱해진다.
웨이트 계열의 요소인 웨이트는, 싱글 캐리어 시스템의 경우에는 예를 들면 복소수치의 상수로 표시된다. 웨이트 계열의 요소인 웨이트는, 멀티 캐리어 시스템에서 송신 블록 내에 복수의 서브 캐리어가 있는 경우에는, 싱글 캐리어 시스템과 마찬가지로 복소수치의 상수로 나타낼 수도 있고, 서브 캐리어 번호 f에 관한 함수 w(f)로 나타낼 수도 있다.
웨이트 계열 집합이란, 전술한 바와 같은 웨이트 계열의 집합을 나타내고 있다. 웨이트 계열 집합의 사이즈란, 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열의 계열 수를 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 웨이트 계열 집합의 사이즈가 클수록, 웨이트를 보다 미세하게 조정할 수 있기 때문에, 수신 성능을 향상시킬 수 있지만, 반면에 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드가 증가한다.
2개의 웨이트 계열 집합이 서로 동일하다 함은, 2개의 웨이트 계열 집합의 사이즈가 서로 동일하면서도, 또한 각 집합에 포함되는 웨이트 계열이 모두 서로 동일함을 말한다. 2개의 웨이트 계열 집합이 서로 다르다 함은, 2개의 웨이트 계열 집합의 사이즈가 서로 다르다든지, 혹은 각 집합에 포함되는 웨이트 계열의 일부가 서로 다름을 말한다.
부언하자면, 웨이트 계열 집합이란, 어떤 송신 블록에서 사용되는 웨이트 계열의 집합을 나타내고 있다. 예를 들면, 제1 송신 블록에서 웨이트 계열 P1과 P2가 사용되고 있고, 제2 송신 블록에서 웨이트 계열 P3과 P4가 사용되고 있는 경우, 제1 송신 블록에서 사용되고 있는 웨이트 계열 집합은 {P1, P2}이고, 제2 송신 블록에서 사용되고 있는 웨이트 계열 집합은 {P3, P4}이다.
(무선 수신 장치)
다음으로, 도 3을 이용하여 도 1에 도시한 무선 송신 장치에 대응하는 무선 수신 장치에 대하여 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 수신 장치에서는 무선 송신 장치로부터 송신되는 RF 신호가 수신 안테나(31-1 내지 31-M)에 의해 수신된다. 수신 안테나(31-1 내지 3l-M)로부터 출력되는 수신 RF 신호는, 무선부(32-1 내지 32-M)에 의해 증폭되고, 또한 다운 컨버트됨으로써, 수신 베이스밴드 신호가 생성된다.
무선부(14-1 내지 14-M)로부터 출력되는 수신 베이스밴드 신호는, 도 1 중의 2차 변조부(16-1 내지 16-M)에 대응하는 2차 복조부(33-1 내지 31-M)에 의해 복조된다. 2차 복조부(33-1 내지 3l-M)로부터의 출력 신호는, 도 1 중의 1차 변조부(11)에 대응하는 1차 복조부(34)와 채널 추정부(35)에 입력된다. 채널 추정부(35)에서는, 무선 송신 장치로부터 무선 수신 장치까지의 사이의 채널의 응답을 추정하는 처리, 즉 채널 추정이 행해져, 채널 추정치가 생성된다.
1차 복조부(34)는 채널 등화부를 내장하고 있으며, 채널 추정부(35)로부터의 채널 추정치를 이용하여 2차 변조부(33-1 내지 33-M)로부터의 출력 신호에 대하여 채널 등화가 행해진다. 다음으로, 1차 복조부(34)에서는 채널 등화후의 신호에 대하여 복조 처리가 행해짐으로서, 데이터 신호(36)가 재생된다.
무선 수신 장치에는, 또한 웨이트 계열 집합 축적부(37), 웨이트 계열 선택부(38) 및 웨이트 계열 지시 정보 생성부(39)가 설치되어 있다. 웨이트 계열 집합 축적부(37)는, 도 1 중에 도시한 웨이트 계열 집합 축적부(12)와 마찬가지로 M개의 웨이트를 각각 포함하는 복수의 웨이트 계열(웨이트 계열 집합)을 송신 블록에 대응시켜 축적하고 있다. 웨이트 계열 선택부(38)에서는, 웨이트 계열 집합 축적부(37)에 축적된 웨이트 계열 집합으로부터, 채널 추정부(35)로부터의 채널 추정치에 기초하여 1개의 웨이트 계열이 선택된다.
웨이트 계열 지시 정보 생성부(39)에서는, 채널 계열 선택부(38)에 의해 선택된 채널 계열을 나타내는 인덱스인 채널 계열 지시 정보가 생성된다. 채널 계열 지시 정보는, 무선부(41)에 있어서 RF대의 주파수로 업 컨버트되고, 또한 전력 증 폭이 이루어진 후, 송신 안테나(42)에 공급됨으로써 도 1의 무선 송신 장치를 향하여 송신된다.
(무선 송신 장치의 변형예)
도 4에 도시되는 무선 송신 장치는, 복수의 송신 베이스밴드 신호(S)가 1차 변조부(11)로부터 출력되는 경우의 예이며, M개의 송신 안테나(18-1 내지 18-M)에 대응하여 S×M개의 승산기(14-11 내지 14-S1, 14-12 내지 14-S2, …, 14-1M 내지 14SM)가 설치되어 있다.
웨이트 계열 선택부(13)에서는, 웨이트 계열 집합 축적부(12)에 축적된 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열이 선택된다. 선택된 1개의 웨이트 계열의 각 웨이트는 승산기(14-11 내지 14-M)에 공급되고, 제2번째의 웨이트 계열의 각 웨이트는 승산기(14-11 내지 14-S1, 14-12 내지 14-S2, …, 14-1M 내지 14SM)에 공급되어, 1차 변조부(11)로부터의 S개의 송신 베이스밴드 신호에 곱해짐으로써, 각각 M개의 안테나마다 서로 다른 가중치 부여가 이루어진다.
이렇게 해서 승산기(14-11 내지 14-S1, 14-12 내지 14-S2, …, 14-1M 내지 14SM)에 의해 가중치 부여됨으로써 변환된 M개의 송신 베이스밴드 신호는, 도 1의 경우와 마찬가지로 송신 블록 선택/할당부(15-1 내지 15-M), 2차 변조부(16-1 내지 16-M) 및 무선부(17-1 내지 17-M)를 거쳐, 송신 안테나(18-1 내지 18-M)로부터 송신된다. 수신 안테나(21), 무선부(22) 및 웨이트 계열 지시 정보 생성부(23)에 대해서는, 도 1과 마찬가지이다.
도 1 또는 도 4에 도시한 무선 송신 장치에서는, 이하의 절차를 통해 베이스 밴드 신호를 송신한다:
(a) 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 복수의 웨이트 계열 집합으로부터 선택된 1개의 웨이트 계열 집합을 각각 할당하고,
(b) 상기 복수의 송신 블록으로부터 1개의 송신 블록을 선택하고,
(c) 상기 1개의 송신 블록에 할당되어 있는 상기 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하고,
(d) 상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 상기 데이터 신호를 변환해서 변환 신호를 생성하고, 및
(e) 상기 변환 신호를 상기 1개의 송신 블록을 이용하여 송신한다.
이와 같이, 송신 블록마다 서로 다른 웨이트 계열 집합 중에서 웨이트 계열을 선택하여 송신해야 할 신호를 변환함으로써, 송신 블록마다 사용하고 있는 웨이트 계열 집합의 사이즈 이상의 웨이트 계열 중에서 웨이트 계열을 선택한 경우와 동등한 수신 성능을 실현하는 것이 가능해진다.
예를 들면, 도 2에 도시한 예에서는 6 종류의 웨이트 계열 집합 S1, S2, S3, S4, S5 및 S6이 각 송신 블록에 할당된다. 예를 들면, 송신 블록(101)에는 웨이트 계열 집합 S1이 할당되고, 송신 블록(102)에는 웨이트 계열 집합 S2가 할당되어 있다. 일반적으로, 주파수 방향 또는 시간 방향에 서로 근접하는 2개의 송신 블록의 사이에서는, 송신 블록에 대응하는 채널의 상관(채널 응답의 상관)이 상대적으로 높다. 도 2의 예에서는, 송신 블록(101)과 송신 블록(102)이 서로 인접하여 배치되어 있기 때문에, 송신 블록(101, 102) 각각에 대응하는 채널의 상관이 상대적으 로 높다.
송신 블록(101)과 송신 블록(102) 양자에 대응하는 채널이 서로 동일하다고 가정한 경우에, 송신 블록(101)에 할당된 웨이트 계열 집합 S1로부터 최적의 웨이트 계열을 골라내고, 송신 블록(102)에 할당된 웨이트 계열 집합으로부터 최적의 웨이트 계열을 골라냈다고 가정한다. 이 경우, 웨이트 계열 집합 S1 및 S2로부터 각각 골라낸 웨이트 계열 중 어느 하나는, 어떤 1개의 채널에 대하여 웨이트 계열 집합 S1과 웨이트 계열 집합 S2를 합친 집합 중에서 골라낸 최적의 웨이트 계열과 동일해진다.
즉, 송신 블록(101) 또는 송신 블록(102) 중 적어도 어느 한쪽에서는, 웨이트 계열 집합 S1과 웨이트 계열 집합 S2를 합한 사이즈의 집합으로부터 웨이트 계열을 골라낸 경우와 등가의 수신 성능을 실현할 수 있다. 이와 같이, 송신 블록마다, 웨이트 계열을 선택하는 대상의 웨이트 계열 집합을 바꿈으로써, 웨이트 계열 집합의 사이즈를 바꾸는 일없이, 웨이트 계열 집합의 사이즈를 보다 크게 한 경우와 동등한 수신 성능을 실현하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드를 증가시키는 일없이, 수신 성능이 향상된다.
(무선 송신 장치 및 무선 수신 장치의 처리의 흐름)
다음으로, 도 5를 이용하여 도 1 또는 도 4에 도시한 무선 송신 장치 및 도 3에 도시한 무선 수신 장치의 처리의 흐름에 관하여 설명한다. 도 5에서는 무선 송신 장치는 송신측으로 기재되고, 무선 수신 장치는 수신측으로 기재되어 있다.
우선, 양측은 송신 블록마다의 웨이트 계열 집합을 공유한다(스텝 S101). 이것은 구체적으로는, 무선 송신 장치 내의 웨이트 계열 집합 축적부(12) 및 무선 수신 장치 내의 웨이트 계열 집합 축적부(37)에 있어서 동일한 웨이트 계열 집합을 준비하고, 이들 집합을 각 송신 블록에 대응시켜 축적하는 것에 상당한다.
단, 웨이트 계열 집합은 사전에 무선 통신 시스템에서 이미 공지된 것으로 하여 놓을 수도 있으며, 이 경우에는 스텝 S101의 처리는 생략할 수 있다. 웨이트 계열 집합이 공지되어 있지 않은 경우에는, 송신측과 수신측의 어느 한쪽이 웨이트 계열 집합을 다른 쪽에 알려줄 필요가 있기 때문에, 스텝 S101의 처리가 필요하다.
송신측에서 채널 추정을 위한 기지(known) 신호를 송신한다(스텝 S102). 수신측에서는 수신한 기지 신호를 이용하여 송신 블록마다의 채널 추정을 행한다(스텝 S103). 기지 신호를 이용한 채널 추정의 방법은 폭넓게 공지되어 있기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
수신측에 있어서 스텝 S103에 의해 얻어지는 채널 추정치를 바탕으로, 송신 블록마다 해당 송신 블록에 대응하는 웨이트 계열 집합 중에서 1개의 웨이트 계열을 선택한다(스텝 S104).
수신측으로부터 송신 블록마다 선택된 웨이트 계열을 나타내는 인덱스인 웨이트 계열 지시 정보를 송신측에 송신한다(스텝 S105). 스텝 S105에서 수신측에서는, 예를 들면 채널의 품질이 상대적으로 높은 일부의 송신 블록에만 대응하는 웨이트 계열 지시 정보를 송신하여도 된다. 또한, 스텝 S105에 있어서 수신측에서는 웨이트 계열 지시 정보와 함께, 각 송신 블록에 대응하는 채널의 품질을 나타내는 정보(채널 품질 정보)를 더불어 송신하여도 된다.
송신측에 있어서 1개의 송신 블록을 선택한다(스텝 S106). 각각의 송신 블록에는 웨이트 계열 집합이 할당되어 있고, 또한 송신 블록마다 대응하는 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열이 선택된다. 따라서, 결과적으로 웨이트 계열 지시 정보는 송신 블록에 대응되어 있게 되므로, 스텝 S106에서는 웨이트 계열 정보에 따라서 1개의 송신 블록을 선택할 수 있다.
예를 들면, 스텝 S105에 있어서 수신측에서 채널 품질이 상대적으로 높은 일부의 송신 블록(일반적으로는 복수의 송신 블록)에만 대응하는 웨이트 계열 지시 정보가 송신되는 경우에는, 스텝 S106에서 송신측은 해당 웨이트 계열 지시 정보에 대응하는 일부 송신 블록 중에서 1개의 송신 블록을 선택한다. 이렇게 함으로써, 스텝 S106에서 송신측은 채널의 상태가 좋은 송신 블록을 선택한다.
또한, 스텝 S105에서 수신측에서 채널 품질 정보도 더불어 송신되는 경우에는, 스텝 S106에서는 송신측에서 해당 채널 품질 정보를 바탕으로 채널의 품질이 상대적으로 높은 1개의 송신 블록(예를 들면, 채널 품질이 가장 높은 송신 블록)을 선택한다. 이렇게 하는 것에 의해서도, 스텝 S106에서는 송신측에서도 채널의 상태가 좋은 1개의 송신 블록이 선택된다.
송신측은 스텝 S106에서 선택된 송신 블록에 할당되어 있는 웨이트 계열 집합으로부터, 선택된 송신 블록에 대응하는 웨이트 계열을 선택한다(스텝 S107).
마지막으로, 스텝 S107에서 선택된 웨이트 계열을 이용하여 변환된 신호에, 스텝 S106에서 선택된 송신 블록을 할당하고, 할당된 송신 블록을 이용하여 변환 송신 신호의 송신을 행한다(스텝 S108).
이와 같이, 수신측에 있어서 스텝 S107에서 선택된 웨이트 계열과 동일한 웨이트 계열에서 변환된 송신 신호가 송신측으로부터 송신되므로, 수신 성능을 개선할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면 선택되는 웨이트 계열 집합을 바꿈으로써, 웨이트 계열 지시 정보의 비트 수를 늘리는 일없이, 무선 수신 장치가 선택 가능한 웨이트 계열의 종류를 늘릴 수 있다. 다시 말해서, 웨이트 계열 집합의 사이즈 증가에 기인한 지시 정보의 오버헤드를 늘리는 일없이, 웨이트 계열의 선택 정밀도를 향상시켜, 양호한 수신 성능을 얻을 수 있다.
도 2를 이용하여 설명한 바와 같이, 송신 블록(101) 또는 송신 블록(102)의 채널의 상관이 높은 경우, 어느 한쪽의 송신 블록(101, 102)에서는 웨이트 계열 집합 S1과 웨이트 계열 집합 S2를 합한 사이즈의 웨이트 계열 집합으로부터 웨이트 계열을 골라낸 것과 등가의 수신 성능을 실현 가능하다. 여기에서, 도 5의 스텝 S105 및 스텝 S106에 도시한 바와 같은, 채널 품질이 양호한 송신 블록을 선택하는 수속을 취함으로써, 최적의 웨이트 계열 집합이 할당된 송신 블록을 선택할 수 있다.
송신 블록(101)과 송신 블록(102)에 대응하는 채널이 서로 동일하고, 이 채널에 최적의 웨이트가 웨이트 계열 집합 S2에 포함되는 2번째의 웨이트 계열이었다고 가정한다. 이 경우, 예를 들면 송신 블록(102)에 대응하는 웨이트 계열 지시 정보만을 수신측으로부터 송신측에 송신한다. 혹은, 송신 블록(102)보다도 송신 블록(101) 쪽이 채널 품질이 좋음을 시사하는 채널 품질 정보를 각각의 웨이트 계 열 지시 정보에 부가하여 수신측으로부터 송신측에 송신한다. 이렇게 함으로써, 최적의 웨이트가 선택된 송신 블록을 선택할 수 있고, 수신 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
(웨이트 계열 집합의 할당예)
다음으로, 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예에 대하여 설명한다. 2개의 웨이트 계열 집합간의 상관을 생각한다. 2개의 웨이트 계열 집합간의 상관이 상대적으로 낮다고 함은, 2개의 웨이트 계열 집합의 사이에서, 서로 가까운 값의 웨이트의 웨이트 계열을 포함하는 비율이 상대적으로 작음을 의미한다. 예를 들면, 수학식 3으로 표현되는 이하의 4개의 웨이트 계열 집합이 주어졌다고 가정한다.
Figure 112008021902590-PAT00003
집합 S1과 S3은 동일한 웨이트 계열(1, 1)을 가지고 있는 것에 대하여, 집합 S1과 S2는 동일한 웨이트 계열을 갖지 않는다. 이로부터, 집합 S1과 S2 사이의 상관은 집합 S1과 S3 사이의 상관에 비하여 낮다고 할 수 있다. 또한, 수학식 4로 표현되는 이하의 3개의 웨이트 계열 집합이 주어졌다고 가정한다.
Figure 112008021902590-PAT00004
집합 S5의 1번째의 웨이트 계열(1, e0j π)과 집합 S7의 1번째의 웨이트 계열(1, ej π/4) 사이의 값의 차는, 집합 S5의 1번째의 웨이트 계열(1, e0j π)과 집합 S6의 1번째의 웨이트 계열(1, ej π/2) 사이의 값의 차에 비하여 작음을 알 수 있다. 마찬가지로 집합 S5와 S7의 2번째의 웨이트 계열 사이의 값의 차는, 집합 S5와 S6의 2번째의 웨이트 계열 사이의 값의 차에 비하여 작음을 알 수 있다. 이로부터 집합 S5와 S6 사이의 상관은, 집합 S5와 S7 사이의 상관에 비하여 낮다고 말할 수 있다.
수신 성능을 개선하는 것을 우선하는 경우에는, 서로 근접하는 송신 블록간에서 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합이 할당되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 서로 근접하는 송신 블록간에서는 일반적으로 서로 대응하는 채널의 상관이 높다. 따라서, 서로 근접하는 송신 블록에 동일한 웨이트 계열 집합을 할당하면, 서로 근접하는 이들 송신 블록에 대하여 동일한 웨이트 계열이 선택될 가능성이 높아져, 효과가 최대한으로 발휘되지 않는다. 이에 대하여, 인접하는 2개의 송신 블록에 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합이 할당되어 있으면, 어떤 채널에 대하여 2개의 웨이트 계열 집합 S1 및 S2 중에서 최적의 웨이트 계열 을 선택한 경우와 동등한 성능을 실현할 수 있다.
예를 들면, 상대적으로 상관이 낮은 2개의 웨이트 계열 집합 S1 및 S2가 할당된 경우, 도 6과 같이 시간 방향으로 배열되는 송신 블록에 집합 S1 및 S2를 교대로 할당하고, 주파수 방향으로 배열되는 송신 블록에도 집합 S1 및 S2를 교대로 할당해도 된다. 이렇게 시간 방향 및 주파수 방향의 양방에 있어서 서로 인접하는 송신 블록에 대하여, 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합이 할당된다.
예를 들면, 4개의 웨이트 계열 집합이 할당되는데, 1 번째와 2번째의 웨이트 계열 집합 사이의 상관은 상대적으로 낮고, 3번째와 4번째의 웨이트 계열 집합 사이의 상관도 상대적으로 낮으며, 그 이외의 웨이트 계열 집합 간의 상관은 낮지 않은(상대적으로 높은) 경우에는, 도 7이나 도 8과 같이 웨이트 계열 집합을 송신 블록에 할당해도 된다. 도 7 및 도 8에서, 웨이트 계열 집합 S1과 S2 사이의 상관 및 웨이트 계열 집합 S3과 S4 사이의 상관은 상대적으로 낮고, 웨이트 계열 집합 S1과 S3 및 S4 사이의 상관, 및 웨이트 계열 집합 S2와 S3 및 S4 사이의 상관은 상대적으로 낮지 않다(상대적으로 높다).
도 8의 예에서는, 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합 S1 및 S2를 주파수 방향으로 교대로 배열함으로써, 주파수 방향의 채널의 상관이 높은 경우에 성능을 향상시키기 쉽도록 하고 있다. 도 9의 예에서는, 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합 S1 및 S2를 주파수 방향으로 교대로 배열함으로써, 시간 방향으로 채널의 상관이 높은 경우에 성능을 향상시키기 쉽도록 하고 있다.
한편, 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드를 삭감하는 것을 우선하는 경우에 는, 도 9, 도 10 및 도 11과 같이 주파수 방향 및 시간 방향 중 적어도 한쪽에서 서로 인접하는 복수의 송신 블록(근접 송신 블록군이라고 함)에 대하여, 동일한 웨이트 계열 집합을 할당해도 된다. 전술한 바와 같이, 근접하는 송신 블록간에서 상관이 높다. 즉, 근접하는 송신 블록에 동일한 웨이트 계열 집합이 할당되어 있는 경우에는, 최적의 웨이트 계열은 서로 동일해질 가능성이 높다. 따라서, 이러한 경우, 근접 송신 블록군에 동일한 웨이트 계열 집합을 할당하면, 이들 블록군에 공통의 1개의 웨이트 계열 지시 정보를 이용할 수 있기 때문에, 웨이트 계열 지시 정보를 위한 오버헤드가 삭감된다.
이와 같이, 근접 송신 블록군에 대하여 동일한 웨이트 계열 집합을 할당하는 경우에도, 이들 근접 송신 블록군과 근접 송신 블록군에 인접하는 송신 블록은, 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합이 할당되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 수신 성능을 어느 정도 유지할 수 있다.
예를 들면, 상대적으로 상관이 낮은 2개의 웨이트 계열 집합 S1 및 S2가 할당된 경우를 예로 들어 설명한다. 도 9의 예에서는, 주파수 방향에서 서로 1 인접하는 3개의 송신 블록에 의해 1개의 근접 송신 블록군이 형성되며, 제1 근접 송신 블록군(301)에 대하여 집합 S1이 할당되고, 제1 근접 송신 블록군(301)에 주파수 방향에서 인접하는 제2 근접 송신 블록군(302)에 대하여 집합 S2가 할당된다. 또한, 제1 근접 송신 블록군(301)에 시간 방향에서 인접하는 제3 근접 송신 블록군(303)에 대하여 집합 S2가 할당되고, 제2 근접 송신 블록군(302)에 시간 방향에서 인접하는 제4 근접 송신 블록군(304)에 대하여 집합 S1이 할당된다. 이러한 웨 이트 계열 집합의 할당법에 따르면, 주파수 방향에 있어서 채널의 상관이 높은 경우에, 효율적으로 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드를 삭감할 수 있다.
도 10의 예에서는, 시간 방향에서 서로 인접하는 2개의 송신 블록에 의해 1개의 근접 송신 블록군이 형성되며, 제1 근접 송신 블록군(401)에 대하여 집합 S1이 할당되고, 제1 근접 송신 블록군(401)에 주파수 방향에서 인접하는 제2 근접 송신 블록군(402)에 대하여 집합 S2가 할당된다. 또한, 제1 근접 송신 블록군(401)에 시간 방향에서 인접하는 제3 근접 송신 블록군(403)에 대하여 집합 S2가 할당되고, 제2 근접 송신 블록군(402)에 시간 방향에서 인접하는 제4 근접 송신 블록군(404)에 대하여 집합 S1이 할당된다. 이러한 웨이트 계열 집합의 할당법에 따르면, 시간 방향에 있어서 채널의 상관이 높은 경우에, 효율적으로 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드를 삭감할 수 있다.
도 11의 예에서는, 주파수 방향 및 시간 방향에서 서로 인접하는 합계 4개의 송신 블록에 의해 1개의 근접 송신 블록군이 형성되며, 제1 근접 송신 블록군(501)에 대하여 집합 S1이 할당되고, 제1 근접 송신 블록군(501)에 주파수 방향에서 인접하는 제2 근접 송신 블록군(502)에 대하여 집합 S2가 할당된다. 또한, 제1 근접 송신 블록군(501)에 시간 방향에서 인접하는 제3 근접 송신 블록군(503)에 대하여 집합 S2가 할당되고, 제3 근접 송신 블록군(403)에 인접하면서, 또한 제2 근접 송신 블록군(502)에 시간 방향에서 인접하는 제4 근접 송신 블록군(504)에 대하여 집합 S1이 할당된다. 이러한 웨이트 계열 집합의 할당법에 따르면, 주파수 방향 및 시간 방향으로 채널의 상관이 높은 경우에, 효율적으로 웨이트 계열 지시 정보의 오버헤드를 삭감할 수 있다.
도 12에는 또 다른 웨이트 계열 집합의 할당예가 도시된다. 복수의 웨이트 계열 집합은, 반드시 동일한 비율로 송신 블록에 할당되지 않아도 된다. 예를 들면, 성질이 서로 다른 2개의 웨이트 계열 집합 S1 및 S2를 준비하고, 이들을 도 12에 도시한 바와 같이 집합 S1의 비율을 높게 하여 송신 블록에 할당해도 된다. 이 경우, 집합 S1의 사이즈보다도 집합 S2의 사이즈를 크게 하면, 전체적으로 웨이트 계열 지시 정보를 삭감할 수 있다.
반대로, 집합 S1의 사이즈보다도 집합 S2의 사이즈를 작게 하면, 정밀도가 높은 제어를 할 수 있는 송신 블록의 비율을 늘릴 수 있다. 또한, 집합 S1 및 S2에 포함되는 웨이트 계열이 각각 송신 빔을 형성하는 구성으로 되어 있는 경우, 혹은 집합 S1에 의해 형성되는 빔에 속하는 수신 장치 쪽이 많은 경우에는, 보다 많은 수의 수신 장치의 특성을 개선할 수 있다.
(웨이트 계열 지시 정보의 송신법)
도 5에서 설명한 바와 같이, 수신측은 송신 블록마다 웨이트 계열 집합으로부터 웨이트 계열을 선택하고(스텝 S104), 선택한 웨이트 계열을 나타내는 지시 정보를 송신측에 송신한다(스텝 S105). 이 때, 일부 송신 블록에 할당된 웨이트 계열을 나타내는 지시 정보만을 송신함으로써, 지시 정보의 오버헤드를 삭감할 수 있다.
또한, 동일한 웨이트 계열 집합이 할당되어 있는 송신 블록군의 각 블록간에서 채널의 상관이 높은 경우에는, 수신측은 송신 블록군에 공통의 웨이트 계열을 선택하고, 송신 블록군에 대응한 웨이트 계열 지시 정보를 송신하여도 된다. 이와 같이 함으로써, 웨이트 계열 지시 정보를 더 삭감할 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시한 웨이트 계열 집합의 할당예에 있어서, 주파수 방향의 채널의 상관이 높은 경우에는, 수신측은 근접 송신 블록군(301 내지 304)마다 할당된 웨이트 계열 집합으로부터 각각 웨이트 계열을 선택하고, 웨이트 계열 지시 정보를 송신한다. 또한, 예를 들면 도 6에 도시한 웨이트 계열 집합의 할당예와 같이, 동일한 웨이트 계열 집합이 할당되어 있는 송신 블록이 서로 인접하지 않고 있은 경우에도, 수신측은, 예를 들면 비교적 서로 근접하고 있는 송신 블록(201 및 202)에 할당되어 있는 웨이트 계열 집합 S1으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하여, 웨이트 계열 지시 정보를 송신하여도 된다.
(웨이트 계열 집합의 생성법)
다음으로, 전술한 웨이트 계열 집합의 할당예에서 사용되는, 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합으로서, 복수의 제1 웨이트 계열의 집합 및 제1 웨이트 계열의 각 웨이트에 동일한 위상 회전을 실시하여 생성되는, 복수의 제2 웨이트 계열의 집합을 포함하는 웨이트 계열 집합의 예를 설명한다. 여기에서는, 앞서의 정의와 마찬가지로 송신 안테나의 수를 M, 송신 베이스밴드 신호의 수를 S로 하여 설명한다. 또한, 웨이트 계열 집합의 수를 N, 1개의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열의 수를 X, n번째의 웨이트 계열 집합에서의 x번째의 웨이트 계열을 Pn , x로 나타낸다. 설명의 편의상, 이하의 함수를 정의한다.
Figure 112008021902590-PAT00005
이 함수는 2π×r[deg]의 위상 회전을 나타내고 있다. 정의에서 분명한 바와 같이, r에 임의의 정수를 더하거나, r로부터 임의의 정수를 빼거나 한 경우에도 함수는 동일한 값으로 된다. 이 것을 다음 식으로 나타낸다.
Figure 112008021902590-PAT00006
n번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 x번째의 웨이트 계열은, 위상 회전 f(r)=f[(n+N×x)/(N×x)]를 바탕으로 하여 작성된다. 위상 회전 f(r)를 바탕으로 하여 웨이트 계열을 작성하면, 웨이트 계열에 포함되는 웨이트 간의 위상차가 f(r)로 된다. 이와 같이 해서 작성되는 웨이트 계열을 포함하는 웨이트 계열 집합을 작성하면, 서로 다른 웨이트 계열 집합 간에서는 서로 다른 위상 회전을 바탕으로 하여 웨이트 계열이 작성되기 때문에, 웨이트 계열 집합 간의 상관이 작아진다. 이하, 몇 가지 예를 들어 설명한다.
예를 들면, N=2, M=2, S=1, X=2인 경우, 1번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열 및 2번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열은, 다음의 수학식 7 및 8과 같이 나타내진다.
Figure 112008021902590-PAT00007
Figure 112008021902590-PAT00008
또한, N=2, M=4, S=1, X=2인 경우, 1번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열 및 2번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열은, 다음의 수학식 9 및 10과 같이 나타내진다.
Figure 112008021902590-PAT00009
Figure 112008021902590-PAT00010
또한, N=2, M=2, S=1, X=4인 경우, 1번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열 및 2번째의 웨이트 계열 집합에 포함되는 웨이트 계열은, 다음의 수학식 11 및 12와 같이 나타내진다.
Figure 112008021902590-PAT00011
Figure 112008021902590-PAT00012
이와 같이, 서로 다른 위상 회전량을 이용하여 복수의 웨이트 계열 집합을 생성하면, 이들 웨이트 계열 집합간의 상관은 낮아진다.
이상의 설명에 있어서, 웨이트 계열 집합의 번호를 나타내는 n을 서로 교체하거나, 어떤 웨이트 계열 집합 내에서 웨이트 계열의 번호를 나타내는 x를 서로 교체하거나 하더라도, 효과는 실질적으로 변하지 않는다. 예를 들면, 1번째의 웨이트 계열 집합과 2번째의 웨이트 계열 집합을 교체하더라도, 그것은 각각의 집합을 특정하는 인덱스가 변할 뿐이며, 효과는 실질적으로 동일하다. 1번째의 웨이트 계열 집합 내의 1번째의 웨이트 계열과 2번째의 웨이트 계열을 교체하는 것도, 마찬가지의 효과를 얻는다.
멀티 패스 페이딩 환경하에서는, 채널이 주파수 방향에서 변동하고 있기 때문에, 가령 모든 송신 블록에 공통의 웨이트 계열 집합을 할당한 경우라도, 송신 블록마다 위상의 정렬 방법이 달라지기 때문에, 다이버시티 게인이 얻어진다. 한 편, 플랫 페이딩과 같은 경우에는, 이러한 다이버시티 게인이 얻어지지 않는다. 따라서, 웨이트 계열 집합에 위상 회전을 가함으로써, 다이버시티 게인을 만들어 낼 수 있다.
(웨이트 계열 집합의 위상 회전)
도 13을 이용하여, 웨이트 계열 집합에 대하여 위상 회전을 실시하는 방법에 대하여 설명한다. 웨이트 계열 집합에 위상 회전을 실시하는 것은, 웨이트 계열 집합에 포함되는 모든 웨이트 계열의 모든 웨이트에, 동일한 위상 회전을 실시함을 의미하고 있다. 예를 들면, 수학식 13의 웨이트 계열 집합;
Figure 112008021902590-PAT00013
에 θ의 위상 회전을 시키는 것은, 수학식 14와 같이 웨이트 계열 집합 S1을 변환함을 의미하고 있다.
Figure 112008021902590-PAT00014
상대적으로 상관이 낮은 2개의 웨이트 계열 집합 S1과 S2가 있는 경우, 예를 들면 도 6, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같은 할당예를 이용할 수 있다. 전술한 바와 같이 수신 성능의 향상을 목적으로 하는 경우, 채널의 상관이 높은 송신 블록간에서는 상관이 낮은 웨이트 계열 집합을 할당하는 것이 바람직하다. 그러나, 시간축이나 주파수축의 넓은 범위에서 채널의 상관이 높은 상황에서는, 적은 수의 웨이트 계열 집합으로 그러한 할당을 실현하기는 어렵다.
예를 들면, 도 6에 도시한 웨이트 계열 집합의 할당예에 있어서, 주파수 방향에서 연속하는 4개의 송신 블록간에서 채널의 상관이 높다고 하면, 2개의 웨이트 계열 집합만으로는 해당 4개의 송신 블록에 대하여, 상대적으로 상관이 낮은 웨이트 계열 집합을 할당할 수가 없다. 이에 대하여, 도 13에 도시한 바와 같이 원래의 2개의 웨이트 계열 집합 S1 및 S2 내의 웨이트 계열의 각 웨이트에, 각각 일정 회전량의 위상 회전을 가하면, 도 6의 경우에 비하여 웨이트 계열 집합간의 상관을 낮게 할 수 있고, 그 결과로서 수신 특성을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 주파수 방향에서 인접하는 송신 블록간에, 웨이트 계열 집합의 위상 회전량의 차는 일정한 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 수신측은 위상 회전량을 랜덤하게 취하는 경우에 비하여 지시 정보의 비트 수를 저감할 수 있다.
도 13에 대하여 더 설명하자면, 주파수 방향에서 서로 인접하는 4개의 송신 블록에는, 다음과 같이 위상 회전이 실시된 웨이트 계열 집합이 할당되어 있다. 도 13의 상측 4개의 송신 블록(좌측으로부터 제1, 제2, 제3 및 제4 송신 블록이라고 함)에 대해서 보면, 제1 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S1에 θ11의 위상 회전이 실시되고, 제2 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S2에 θ12의 위상 회전이 실시되고, 제3 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S1에 θ13의 위상 회전이 실시되고, 제4 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S2에 θ14의 위상 회전이 실시 되고 있다.
마찬가지로, 도 13의 하측 4개의 송신 블록(좌측으로부터 제5, 제6, 제7 및 제8 송신 블록이라고 함)에 대해서 보면, 제5 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, S2에 θ21의 위상 회전이 실시되고, 제6 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S1에 θ22의 위상 회전이 실시되고, 제7 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S2에 θ23의 위상 회전이 실시되고, 제8 송신 블록에 할당된 웨이트 계열 집합에서는, 원래의 집합 S1에 θ24의 위상 회전이 실시되고 있다.
여기서, 일례를 들면, 위상 회전은 각각 θ11=O°(위상 회전 없음), θ12=10°, θ13=2O°, θ14=30°와 같이 선택된다. 즉, 각 송신 블록에 각각 할당되는 웨이트 계열 집합에는, 계열 집합 내의 각 웨이트 계열의 각 웨이트에, 동일한 회전량의 위상 회전이 실시되어 있다. 또한, 주파수 방향에서 서로 인접하는 송신 블록간에서, 할당되어 있는 웨이트 계열 집합의 위상 회전량의 차는 일정하다(이 예에서, 차는 10°).
다른 일례를 들면, 위상 회전은 각각 θ11=0°(위상 회전 없음), θ12=100°, θ13=2O°, θ14=120°, θ21=180°, θ22=280°, θ23=200°, θ24=210°와 같이 선택된다. 이 예에 있어서도, 각 송신 블록에 각각 할당되는 웨이트 계열 집합에는, 계열 집합 내의 각 웨이트 계열의 각 웨이트에, 동일한 회전량의 위상 회전이 실시 되어 있다. 또한, 시간 방향에서 서로 인접하는 송신 블록간에서, 할당되어 있는 웨이트 계열 집합의 위상 회전량의 차는 일정하다(이 예에서, 차는 180°).
또한 또 다른 일례를 들면, 위상 회전은 각각 θ11=O°(위상 회전 없음), θ12=10°, θ13=20°, θ14=3O°, θ21=180°, θ22=190°, θ23=2O0°, θ24=210°와 같이 선택된다. 이 예에 있어서도, 각 송신 블록에 할당되는 웨이트 계열 집합에는, 계열 집합 내의 각 웨이트 계열의 각 웨이트에, 동일한 회전량의 위상 회전이 실시되어 있다. 또한, 주파수 방향에서 서로 인접하는 송신 블록간에서, 할당되어 있는 웨이트 계열 집합의 위상 회전량의 차는 일정하고(이 예에서, 차는 10°), 시간 방향에서 서로 인접하는 송신 블록간에서, 할당되어 있는 웨이트 계열 집합의 위상 회전량의 차는 일정하다(이 예에서, 차는 180°).
(위상 회전을 이용한 경우의 무선 송신 장치 및 무선 수신 장치의 처리의 흐름)
도 14를 이용하여 웨이트 계열 집합에 위상 회전을 실시하는 경우의 도 1 또는 도 4에 도시한 무선 송신 장치 및 도 3에 도시한 무선 수신 장치의 처리의 흐름에 관하여 설명한다. 도 14에서는, 무선 송신 장치는 송신측으로 기재되고, 무선 수신 장치는 수신측으로 기재되어 있다.
우선, 양측 모두 웨이트 계열 집합 및 위상 회전량을 공유한다(스텝 S201). 이것은 구체적으로는, 무선 송신 장치 내의 웨이트 계열 집합 축적부(12) 및 무선 수신 장치 내의 웨이트 계열 집합 축적부(37)에 있어서, 서로 동일한 웨이트 계열 집합 및 위상 회전량을 준비하고, 이들 집합을 각 송신 블록에 대응시켜 축적하는 것에 상당한다.
위상 회전량에 대해서는, 송신 블록마다 독립적으로 설정하여도 된다. 어떤 기준의 송신 블록으로부터, 설정 대상의 송신 블록까지의 시간 또는 주파수의 거리에 따라서 고유하게 산출되는 위상 회전량을 설정하여도 된다. 후자의 예에 의하면, 예를 들면 기준의 송신 블록으로부터 주파수의 플러스 방향으로 f개 앞이고, 시간의 플러스 방향으로 t개 앞의 송신 블록에는, fθF+tθT로 나타내지는 위상 회전을 실시한다. 이와 같이 위상 회전량을 설정하면, 기준의 송신 블록에 관한 정보와, θF나 θT와 같은 위상 회전량을 나타내는 정보만을 공유하면 되기 때문에, 공유하는 정보를 삭감할 수 있다. 웨이트 계열 집합과 위상 회전량의 양방에 대해서, 미리 시스템에 기지로 하여 놓을 수도 있으며, 그 경우에는 스텝 S201의 처리는 생략할 수 있다.
다음으로, 송신측에서 채널 추정을 위한 기지 신호를 송신한다(스텝 S202). 다음으로, 수신측에서 수신한 기지 신호를 이용하여 송신 블록마다의 채널 추정을 행한다(스텝 S203). 스텝 S202 및 S203의 처리는, 도 5에 도시한 스텝 S102 및 S103의 처리와 마찬가지이다.
다음으로, 수신측에 있어서 스텝 S203에 의해 얻어지는 채널 추정치와 위상 회전량을 바탕으로, 송신 블록마다 해당 송신 블록에 대응하는 웨이트 계열 집합 중에서 1개의 웨이트 계열을 선택한다(스텝 S204).
다음으로, 수신측으로부터 송신 블록마다 선택된 웨이트 계열을 나타내는 인덱스인 웨이트 계열 지시 정보를 송신한다(스텝 S205). 스텝 S105에서는, 예를 들면 채널의 품질이 상대적으로 높은 일부의 송신 블록에만 대응하는 웨이트 계열 지시 정보를 송신하여도 된다. 또한, 스텝 S205에 있어서 수신측은 웨이트 계열 지시 정보와 함께, 각 송신 블록에 대응하는 채널의 품질을 나타내는 정보(채널 품질 정보)를 더불어 송신하여도 된다.
다음으로, 송신측에 있어서 송신 블록을 선택한다(스텝 S206). 웨이트 계열 지시 정보는 송신 블록에 대응되어 있으므로, 스텝 S206에서는 웨이트 계열 정보에 따라서 1개의 송신 블록을 선택한다.
예를 들면, 스텝 S205에서 채널 품질이 상대적으로 높은 일부의 송신 블록(일반적으로는 복수의 송신 블록)에만 대응하는 웨이트 계열 지시 정보가 송신되는 경우에는, 스텝 S206에서는 해당 웨이트 계열 지시 정보에 대응하는 일부 송신 블록 중에서 1개의 송신 블록을 선택한다. 이렇게 함으로써, 스텝 S206에서는 채널의 상태가 양호한 송신 블록이 선택된다.
또한, 스텝 S205에서 웨이트 계열 지시 정보와 더불어 채널 품질 정보도 송신되는 경우에는, 스텝 S206에서는 해당 채널 품질 정보를 바탕으로 채널의 품질이 상대적으로 높은 송신 블록을 선택한다. 이렇게 함으로써도, 스텝 S206에서는 채널의 상태가 양호한 송신 블록이 선택된다.
다음으로, 스텝 S206에서 송신측은 선택된 송신 블록에 할당되어 있는 웨이트 계열 집합으로부터, 선택된 송신 블록에 대응하는 웨이트 계열을 웨이트 계열 지시 정보에 따라서 선택한다(스텝 S207).
마지막으로, 스텝 S207에서 선택된 웨이트 계열과 할당된 위상 회전량을 이용하여 변환된 신호에, 스텝 S206에서 선택된 송신 블록을 할당하고, 해당 송신 블록을 이용하여 변환 신호의 송신을 행한다(스텝 S208).
이와 같이, 수신측에 있어서 스텝 S207에서 선택된 웨이트 계열과 동일한 웨이트 계열에 의해 변환된 송신 신호가 송신측으로부터 송신되므로, 수신 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 무선 송신 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 3은 일 실시 형태에 따른 무선 수신 장치를 도시하는 도면.
도 4는 무선 송신 장치의 변형예를 도시하는 도면.
도 5는 무선 송신 장치 및 무선 수신 장치의 처리의 흐름을 도시하는 도면.
도 6은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 7은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 8은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 9는 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 6은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 7은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 8은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 9는 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 10은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 11은 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 12는 송신 블록에 대한 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 13은 송신 블록에 대한, 위상 회전이 실시된 웨이트 계열 집합의 할당예를 도시하는 도면.
도 14는 위상 회전이 실시된 웨이트 계열 집합을 이용한 경우의 무선 송신 장치 및 무선 수신 장치의 처리의 흐름을 도시하는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 데이터 신호 입력 단자
11: 1차 변조부
12: 웨이트 계열 집합 축적부
13: 웨이트 계열 선택부
14: 승산기
15: 송신 블록 선택/할당부
16: 2차 변조부
17: 무선부
18: 송신 안테나
21: 수신 안테나
22: 무선부
23: 웨이트 계열 지시 정보 재생부
31: 수신 안테나
32: 무선부
33: 2차 복조부
34: 1차 복조부
35: 채널 추정부
36: 데이터 신호
37: 웨이트 계열 집합 축적부
38: 웨이트 계열 선택부
39: 웨이트 계열 지시 정보 생성부
41: 무선부
42: 송신 안테나

Claims (15)

  1. 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 복수의 웨이트 계열 집합으로부터 선택된 1개의 웨이트(weight) 계열 집합을 할당하는 스텝과;
    상기 복수의 송신 블록으로부터 1개의 송신 블록을 선택하는 스텝과;
    상기 1개의 송신 블록에 할당되어 있는 상기 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하는 스텝과;
    상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 상기 데이터 신호를 변환해서 변환 신호를 생성하는 스텝과;
    상기 변환 신호를 상기 1개의 송신 블록을 이용하여 송신하는 스텝
    을 포함하는 무선 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1개의 웨이트 계열을 지시하는 지시 정보를 수신하는 스텝을 더 포함하고, 상기 지시 정보에 따라 상기 1개의 웨이트 계열을 선택하는 무선 송신 방법.
  3. 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 각각 할당된 복수의 웨이트 계열 집합을 상기 송신 블록에 대응시켜 축적하는 축적부와;
    상기 복수의 송신 블록으로부터 1개의 송신 블록을 선택하는 제1 선택부와;
    상기 1개의 송신 블록에 할당되어 있는 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개 의 웨이트 계열을 선택하는 제2 선택부와;
    상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 데이터 신호를 변환해서 변환 신호를 생성하는 변환부와;
    상기 변환 신호를 상기 1개의 송신 블록을 이용하여 송신하는 송신부
    를 구비하는 무선 송신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1개의 웨이트 계열을 지시하는 지시 정보를 수신하는 수신부를 더 구비하고, 상기 제2 선택부는 상기 지시 정보에 따라 상기 1개의 웨이트 계열을 선택하도록 구성되는 무선 송신 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 1개의 웨이트 계열을 지시하는 지시 정보를 수신하는 수신부를 더 구비하고, 상기 제1 선택부는 상기 지시 정보에 따라 상기 1개의 웨이트 계열을 선택하고, 상기 제2 선택부는 상기 지시 정보에 따라 상기 1개의 웨이트 계열을 선택하도록 구성되는 무선 송신 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 1개의 웨이트 계열을 지시하는 지시 정보 및 상기 송신 블록에 대응하는 채널에 관한 품질 정보를 수신하는 수신부를 더 구비하고, 상기 제1 선택부는 상기 품질 정보에 따라 상기 1개의 송신 블록을 선택하고, 상기 제2 선택부는 상기 지시 정보에 따라 상기 1개의 웨이트 계열을 선택하도록 구성되는 무선 송신 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 송신 블록은 주파수 방향 및 시간 방향 중 적어도 한쪽의 방향에서 서로 인접하는 제l송신 블록 및 제2 송신 블록을 포함하고,
    상기 복수의 웨이트 계열 집합은, 상기 제l송신 블록에 할당된 제1 웨이트 계열 집합, 및 상기 제2 송신 블록에 할당되고 상기 제1 웨이트 계열 집합과 상이한 제2 웨이트 계열 집합을 포함하는 무선 송신 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 송신 블록은, 주파수 방향 및 시간 방향 중 적어도 한쪽의 방향에서 서로 인접하는 제1 송신 블록 및 제2 송신 블록을 포함하고,
    상기 복수의 웨이트 계열 집합은, 상기 제1 송신 블록에 할당된 제1 웨이트 계열 집합, 및 상기 제2 송신 블록에 할당되고 상기 제1 웨이트 계열 집합과의 상관이 상대적으로 작은 제2 웨이트 계열 집합을 포함하는 무선 송신 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 송신 블록은, 주파수 방향 및 시간 방향 중 적어도 한쪽의 방향에서 서로 인접하는 제1 송신 블록 및 제2 송신 블록을 포함하고,
    상기 웨이트 계열 집합은, 상기 제1 송신 블록에 할당된 제1 웨이트 계열의 제1 웨이트 계열 집합, 및 상기 제2 송신 블록에 할당되고 상기 제1 웨이트 계열과 상이한 제2 웨이트 계열의 제2 웨이트 계열 집합을 포함하는 무선 송신 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 송신 블록은 주파수 방향 및 시간 방향 중 적어도 한쪽의 방향에서 서로 인접하는 제1 송신 블록 및 제2 송신 블록을 포함하고,
    상기 복수의 웨이트 계열 집합은 상기 제1 송신 블록 및 제2 송신 블록에 공통으로 할당된 웨이트 계열 집합을 포함하는 무선 송신 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 웨이트 계열 집합은, 상기 제1 송신 블록군에 공통으로 할당된 제1 웨이트 계열 집합과; 상기 제1 송신 블록군에 근접한 송신 블록에 할당되고, 상기 제1 웨이트 계열 집합과의 상관이 상대적으로 작은 제2 웨이트 계열 집합을 포함하는 무선 송신 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 웨이트 계열 집합은 복수의 제1 웨이트 계열의 각 웨이트에 공통의 위상 회전을 실시하여 생성되는 복수의 제2 웨이트 계열의 집합을 포함하는 무선 송신 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 웨이트 계열 집합은 위상 회전이 실시되어 있고, 상기 복수의 송신 블록 중 주파수 방향 및 시간 방향 중 적어도 하나에서 서로 인접하는 송신 블록간의 상기 위상 회전의 차는 일정한 무선 송신 장치.
  14. 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 복수의 웨이트 계열 집합으로부터 선택된 1개의 웨이트 계열 집합을 할당하는 스텝과;
    상기 송신 블록마다 해당 송신 블록에 할당되어 있는 상기 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하는 스텝과;
    상기 1개의 웨이트 계열을 나타내는 지시 정보를 송신하는 스텝과;
    상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 데이터 신호를 변환해서 생성되는 변환 신호를 수신하는 스텝과;
    상기 변환 신호로부터 상기 데이터 신호를 재생하는 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송신 방법.
  15. 시간축 및 주파수축에 의해 구획된 복수의 송신 블록에 각각 할당된 복수의 웨이트 계열 집합을 상기 송신 블록에 대응시켜 축적하는 축적부와;
    상기 송신 블록마다 해당 송신 블록에 할당되어 있는 1개의 웨이트 계열 집합으로부터 1개의 웨이트 계열을 선택하는 선택부와;
    상기 1개의 웨이트 계열을 나타내는 지시 정보를 송신하는 송신부와;
    상기 1개의 웨이트 계열을 이용하여 데이터 신호를 변환해서 생성되는 변환 신호를 수신하는 수신부와;
    상기 변환 신호로부터 상기 데이터 신호를 재생하는 재생부
    를 구비하는 무선 수신 장치.
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