KR20090097077A - 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치 및 방법 Download PDF

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KR20090097077A
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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나의 자원을 할당하는 자원 유닛들로 구성되는 소형 프레임에서 밴드 AMC 부채널로 할당된 자원 유닛들을 제거하는 과정과, 제거되지 않은 자원 유닛들을 소형 자원 유닛들로 분할하여 랜덤화하는 과정과, 상기 랜덤화된 소형 자원 유닛들을 자원을 할당하기 위한 각각의 영역으로 분할하는 과정과, 맵과 데이터를 할당하기 위한 영역의 소형 자원 유닛들에 대해 톤 단위의 순열을 통해 부채널을 구성하는 과정과, 하향링크 제어 채널을 할당하기 위한 영역의 소형 자원 유닛들에 대해 소형 자원 유닛 단위로 부채널을 구성하는 과정을 포함하여 무선자원에서 다이버시티 이득을 위한 다이버시티 채널을 구성할 수 있다.
직교 주파수 분할 다중 방식, 다이버시티 부채널, 자원 유닛, 순열(Permutation)

Description

무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPOSEING DIVERSITY SUB CHANNEL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 부채널 구성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 무선통신시스템은 주파수 대역을 여러 개의 작은 주파수 대역인 부채널(sub-channel)로 분할하여 각 부채널로 데이터를 동시에 전송한다.
상기 OFDM 방식의 무선통신시스템은 부채널을 구성하는 방식에 따라 밴드(band) 선택(Selection) 부채널과 다이버시티(diversity) 부채널로 구분된다.
상기 무선통신시스템에서 밴드 선택 부채널들은 밴드 내에서 서로 인접한 부반송파들로 구성되기 때문에 서로 유사한 채널 상태를 갖는다. 따라서 단말들은 각 밴드 선택 부채널에 적합한 적응 변조 및 코딩 방식을 적용할 수 있어 전송 용량을 극대화시킬 수 있게 된다.
상기 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널은 전체 주파수 대역에 분산되도록 구성하여 주파수 다이버시티 이득(frequency diversity gain)을 획득할 수 있도록 한다. 일반적으로, 무선 채널은 시간 영역과 주파수 영역에서 다양하게 변화한다. 이러한 채널 변화에 따라 적응적으로 신호를 송신하는 것이 불가능할 경우에는 송신하는 신호를 수신하는 단말의 측면을 고려하여 상황에 따라 때로는 채널 상태가 양호하게 수신되거나, 때로는 채널 상태가 열악하게 수신되어 다이버시티 이득을 획득하는 것이 바람직하게 되므로 상기 다이버시티 서브 채널을 할당하는 것이 바람직하게 된다.
상술한 바와 같이 상기 무선통신시스템에서 밴드 선택 부채널은 채널 상태가 비슷한 인접한 부반송파들로 구성하고 다이버시티 부채널은 부반송파들을 전체 주파수 대역에 분산되도록 구성한다.
따라서, 상기 무선통신시스템은 전체 주파수 대역에서 분산된 부반송파들로 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 방법을 필요로 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 톤단위의 순열을 통해 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대해 소형 자원 유닛 단위의 순열과 톤 단위의 순열을 순차적으로 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 영역에 할당되는 하향링크 제어 정보 채널에 대해 소형 자원 유닛 단위의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대해 자원 할당 유닛 단위의 순열과 톤 단위의 순열을 순차적으로 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 연속된 두 개의 톤으로 구성되는 톤 페어를 이용한 톤 단위의 순열을 통해 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 시간 축을 우선으로 연속된 두 개의 톤으로 구성되는 톤 페어를 선택하는 톤 단위의 순열을 통해 톤 단위의 다 이버시티 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 방법은, 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에 대해 자원 할당 유닛 단위의 순열을 수행하여 상기 자원 할당 유닛 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 과정과, 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 자원 할당 유닛 단위의 순열이 적용된 자원에서 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원을 확인하는 과정과, 상기 확인한 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치는, 다이버시티 부채널을 위한 자원을 할당하는 자원 할당부와, 상기 할당된 자원에 대해 자원 할당 유닛 단위의 순열을 수행하여 상기 자원 할당 유닛 단위의 다이버시티 부채널을 구성하고, 상기 자원 할당 유닛 단위의 순열이 적용된 자원 중 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 다이버시티 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 방법은, 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에 대해 자원 할당 유닛보다 작은 크기의 소형 자원 유닛 단위의 순열을 수행하는 과정과, 상기 소형 자원 유닛 단위의 순열이 적용된 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치는, 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원을 자원 할당 유닛보다 작은 크기의 적어도 하나의 소형 자원 유닛들로 분할하는 소형 자원 유닛 구성부와, 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에 대해 소형 자원 유닛 단위의 순열을 수행한 후, 톤 단위의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하는 다이버시티 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 소형 자원 유닛 단위로 자원을 분할하고, 분할한 자원을 톤 단위 순열과 소형 자원 유닛 단위로 다이버시티 채널을 구성함으로써, 무선자원에서 다이버시티 이득을 위한 다이버시티 채널을 구성할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 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 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 무선통신시스템으로 가정하여 설명한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 구성되는 프레임을 이용하여 통신을 수행한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 슈퍼 프레임(100)은 다수 개의 프레임들(110, 120, 130, 140)로 구성된다. 또한, 하나의 프레임(110 또는 120 또는 130 또는 140)은 다수 개의 소형 프레임들(150)로 구성된다. 또한, 하나의 소형 프레임(150)은 다수 개의 심볼들로 구성된다. 예를 들어, 상기 슈퍼 프레임(100)은 4개의 프레임들(110, 120, 130, 140)로 구성되고, 하나의 프레임(110 또는 120 또는 130 또는 140)은 8개의 소형 프레임들(150)로 구성된다. 또한, 하나의 소형 프레임은 6개의 OFDM 심볼들로 구성된다.
상기 슈퍼 프레임(100)은 한 심볼 이상으로 설계될 수 있는 슈퍼 프레임 헤더(101)를 포함한다. 이때, 상기 슈퍼 프레임 헤더(101)는 프리앰블과 방송 정보 채널(BCH : Broadcast Channel) 등의 정보를 포함하여 매 슈퍼 프레임마다 전송된다. 여기서, 상기 프리앰블은 시스템 동기 정보와 기지국 식별자 정보를 포함한다. 따라서, 단말은 상기 프리앰블을 통해 시스템 동기화 및 현재 접속한 기지국을 식 별할 수 있다. 또한, 상기 방송정보 채널은 DCD(Downlink Chnnel Descriptor)와 UCD(Uplink Chnnel Descriptor)가 포함하는 정보 중에서 짧은 주기로 변경되는 제어 정보와 부채널 구성 정보를 포함한다. 이때, 상기 방송 정보 채널의 주기는 상기 방송 정보 채널이 포함하는 제어 정보들에 따라 상기 슈퍼 프레임(100)의 길이의 배수로 결정된다. 여기서, 상기 부채널 구성 정보는 FFR 비율 정보와 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 구성할 PRU의 개수 정보를 포함한다.
또한, 하나의 프레임이 다수 개의 부 프레임들로 구성되므로 상기 프레임은 연속된 다수 개의 부프레임 집합들로 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임을 구성한다. 이때, 각 하향링크 부프레임은 맵(MAP) 메시지를 포함한다.
상술한 바와 같이 프레임을 구성하는 경우, 상기 무선통신시스템은 자원 유닛(RU: Resource Unit)을 기본 단위로 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 무선통신시스템은 주파수 축으로 18개의 연속된 부반송파들과 시간 축으로 6개의 연속된 심볼들로 자원 유닛을 구성한다. 이때, 상기 자원 유닛은 하기 도 2 또는 도 3 또는 도 4 또는 도 5 또는 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 무선통신시스템에서 두 개의 안테나들을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 상기 무선통신시스템은 12개의 파일럿 톤과 96개의 데이터 톤으로 자원 유닛을 구성한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들에 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 즉, 상기 무선통신시스템은 하나의 자원 유닛에 각 안테나별로 6개의 파일럿 톤들이 할당되도록 자원 유닛을 구성한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들의 파일럿이 동일한 부반송파에 위치하도록 할당한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 무선통신시스템에서 네 개의 안테나들을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 상기 무선통신시스템은 24개의 파일럿 톤과 84개의 데이터 톤으로 자원 유닛을 구성한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들에 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 즉, 상기 무선통신시스템은 하나의 자원 유닛에 각 안테나별로 6개의 파일럿 톤들이 할당되도록 자원 유닛을 구성한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들의 파일럿이 동일한 부반송파에 위치하도록 할당한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 무선통신시스템에서 두 개의 안테나들을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 상기 무선통신시스템은 12개의 파일럿 톤과 96개의 데이터 톤으로 자원 유닛을 구성한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들에 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 즉, 상기 무선통신시스템은 하나의 자원 유닛에 각 안테나별로 6개의 파일럿 톤들이 할당되도록 자원 유닛을 구성한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 모 든 안테나들의 파일럿이 동일한 부반송파에 위치에 할당하지만 하나의 안테나에 할당되는 파일럿이 서로 다른 심볼에 위치하도록 할당한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 무선통신시스템에서 네 개의 안테나들을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 상기 무선통신시스템은 12개의 파일럿 톤과 96개의 데이터 톤으로 자원 유닛을 구성한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들에 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 즉, 상기 무선통신시스템은 하나의 자원 유닛에 각 안테나별로 3개의 파일럿 톤들이 할당되도록 자원 유닛을 구성한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 첫 번째 안테나와 두 번째 안테나의 파일럿이 동일한 부반송파에 위치하고, 세 번째 안테나와 네 번째 안테나의 파일럿을 동일한 부반송파에 위치하도록 할당한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이 무선통신시스템에서 네 개의 안테나들을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 상기 무선통신시스템은 12개의 파일럿 톤과 96개의 데이터 톤으로 자원 유닛을 구성한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들에 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 즉, 상기 무선통신시스템은 하나의 자원 유닛에 각 안테나별로 3개의 파일럿 톤들이 할당되도록 자원 유닛을 구성한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 첫 번째 안테나와 두 번째 안테나의 파일럿이 동일한 부반송파에 위치하고, 세 번째 안테나와 네 번째 안테나의 파일럿을 동일한 부반송파에 위치하도록 할당하지만, 하나의 안테나에 할당되는 파일럿이 서로 다른 심볼에 위치하도록 할당한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이 무선통신시스템에서 네 개의 안테나들을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 상기 무선통신시스템은 24개의 파일럿 톤과 84개의 데이터 톤으로 자원 유닛을 구성한다.
이때, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들에 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 즉, 상기 무선통신시스템은 하나의 자원 유닛에 각 안테나별로 6개의 파일럿 톤들이 할당되도록 자원 유닛을 구성한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들의 파일럿이 동일한 부반송파에 위치하도록 할당한다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 모든 안테나들의 파일럿을 동일한 부반송파에 위치하도록 할당하지만, 하나의 안테나에 할당되는 파일럿이 서로 다른 심볼에 위치하도록 할당한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템은 프레임을 계층적으로 구성하고 소형 프레임을 기본 자원 유닛들로 구성한다. 여기서, 하나의 소형 프레임을 구성하는 모든 자원 유닛들은 다이버시티(diversity) 부채널(sub-Channel)과 밴드(band) 선택(Selection) 부채널로 구성된다. 이 경우, 상기 무선통신시스템의 기지국은 하기 도 6에 도시된 바와 같이 소형 프레임 내에서 다이버시티 부채널을 구성한다. 이하 설명은 자원 유닛이 상기 도 2와 같이 구성되는 것으로 가정하여 설명하지만 상기 도 3 또는 도 4 또는 도 5 또는 도 6 또는 도 7과 같이 구성되는 자원 유닛을 이용하여 동일하게 다이버시티 부채널을 구성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 기지국은 801단계에서 하나의 소형 프레임 내에서 다이버시티 부채널을 구성할 것인지 확인한다.
상기 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 803단계로 진행하여 상기 소형 프레임을 구성하는 자원 유닛들 중 밴드 선택 부채널로 할당된 자원 유닛들을 제거한다. 이때, 상기 기지국은 밴드 선택 부채널로 할당된 자원 유닛들의 위치 및 개수에 대한 정보는 슈퍼 프레임 헤더의 방송 정보 채널에 포함되어 있다.
이후, 상기 기지국은 805단계로 진행하여 상기 밴드 선택 부채널로 할당된 자원 유닛들을 제거하고 남은 자원 유닛들을 소형 자원 유닛들로 분할한다. 예를 들어, 하나의 자원 유닛이 상기 도 2에 도시된 바와 같이 18개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성된 경우, 상기 기지국은 상기 남은 자원 유닛들을 세 개의 소형 자원 유닛으로 분할한다. 이때, 상기 소형 자원 유닛은 하기 도 10과 같이 구성된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 소형 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 10에 도시된 바와 같이 상기 소형 자원 유닛은 주파수 축으로 6개의 연속된 부반송파들과 시간 축으로 6개의 연속된 심볼들로 구성된다.
상기 805단계에서 상기 밴드 선택 부채널로 할당된 자원 유닛들을 제거하고 남은 자원 유닛들을 소형 자원 유닛들로 분할한 후, 상기 기지국은 807단계로 진행하여 상기 소형 자원 유닛들을 순차적으로 취합하여 번호를 부여한다.
상기 소형 자원 유닛들에 순차적으로 번호를 부여한 후, 상기 기지국은 809단계로 진행하여 상기 소형 자원 유닛들에 대한 랜덤화(Randomization)하여 인접한 소형 자원 유닛들을 전 대역에 흩어지도록 한다. 예를 들어, 상기 기지국은 섹션 ID 및 고유 코드를 이용하여 상기 소형 자원 유닛들에 대한 랜덤화를 수행한다.
상기 소형 자원 유닛들을 랜덤화한 후, 상기 기지국은 811단계로 진행하여 상기 랜덤화된 소형 자원 유닛들을 맵, 데이터 및 하향링크 제어 채널을 할당하기 위한 영역으로 분할한다.
상기 랜덤화된 소형 자원 유닛들을 분할한 후, 상기 기지국은 813단계로 진행하여 상기 분할한 소형 자원 유닛들 중 맵과 데이터 영역으로 할당된 소형 자원 유닛들을 톤 단위로 순열(Permutation)을 수행하여 맵과 데이터를 할당하기 위한 부채널을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 맵 영역과 데이터 영역에 동일한 순열 방법을 적용하거나 서로 다른 순열 방법을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 도 11에 도시된 바와 같이 톤 단위로 순열을 수행한다.
이후, 상기 기지국은 815단계로 진행하여 상기 구성한 부채널에 전송할 맵과 데이터를 할당한다.
상기 톤 단위로 순열을 수행한 후, 상기 기지국은 817단계로 진행하여 하향 링크 제어 채널 영역으로 할당한 수형 자원 유닛들을 소형 자원 유닛 단위로 부채널을 구성한다. 이후, 상기 기지국은 상기 소형 유닛 단위로 구성한 부채널에 상기 하향링크 제어 채널 정보를 할당한다. 즉, 상기 기지국은 하향링크 제어 채널 정보를 할당하기 위한 영역의 부채널을 소형 자원 유닛 단위로 구성하여 상기 하향링크 제어 채널 정보를 할당한다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 도 11에 도시된 바와 같이 소형 자원 유닛 단위로 하향링크 제어 채널을 할당한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 기지국에서 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 소형 프레임은 하기 도 9에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, 하나의 소형 프레임은 다수 개의 자원 유닛들로 구성된다. 이때, 상기 소형 프레임의 자원 유닛들은 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널로 구성될 수 있다.
이때, 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 소형 프레임을 구성하는 자원 유닛들 중 밴드 선택 부채널로 할당된 자원 유닛들을 제거한다.
이후, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 할당된 자원 유닛들을 제거하고 남은 자원 유닛들을 소형 자원 유닛들로 분할한다. 예를 들어, 상기 기지국은 자원 유닛들을 세 개의 소형 자원 유닛으로 분할한다.
상기 자원 유닛들을 소형 자원 유닛들로 분할한 후, 상기 기지국은 상기 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 소형 자원 유닛들을 순차적으로 취합하여 번호를 부여한다.
상기 소형 자원 유닛들에 순차적으로 번호를 부여한 후, 상기 기지국은 상기 소형 자원 유닛들에 대한 랜덤화하여 상기 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 인접한 소형 자원 유닛들을 전 대역에 흩어지도록 한다.
이후, 상기 기지국은 상기 랜덤화된 소형 자원 유닛들을 맵, 데이터 및 하향링크 제어 채널을 할당하기 위한 영역으로 분할한다.
이때, 상기 기지국은 상기 맵과 데이터 영역으로 할당한 소형 자원 유닛들을 톤 단위로 순열하여 맵과 데이터를 할당하기 위한 부채널을 구성한다.
이후, 상기 기지국은 상기 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 맵과 데이터를 톤 단위로 순열하여 구성한 부채널에 할당하고, 하향링크 제어 채널을 소형 자원 유닛 단위로 할당한다.
상술한 바와 같이 기지국은 맵과 데이터를 할당하기 위한 소형 자원 유닛들에 대해서는 톤 단위의 순열을 통해 부채널을 구성하여 자원을 할당하고, 하향링크 제어 채널에 대해서는 소형 자원 유닛 단위로 자원을 할당한다.
이때, 상기 기지국은 하기 도 11에 도시된 방법을 이용하여 톤 단위로 순열을 수행한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤 단위 순열 절차를 도시하고 있다.
상기 도 11을 참조하면 먼저 상기 기지국은 1101단계에서 소형 자원 유닛들에 대해 톤 단위로 순열을 수행할 것인지 확인한다.
상기 톤 단위로 순열을 수행하는 경우, 상기 기지국은 1103단계로 진행하여 톤 단위로 순열하기 위한 소형 자원 유닛들에 포함되는 톤들을 순차적인 두 개의 톤을 하나의 집합으로 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 도 12에 도시된 바와 같이 두 개의 톤을 하나의 집합으로 구성한다. 이때, 상기 기지국은 주파수 자원을 우선으로 두 개의 톤들을 하나의 집합으로 구성할 수도 있고, 시간 자원을 우선으로 두 개의 톤들을 하나의 집합으로 구성할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤 단위 순열을 위한 소형 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명은 시간 자원을 우선으로 두 개의 톤들을 하나의 집합으로 구성하는 것으로 가정하여 설명한다.
상기 도 12를 참조하면 상기 도 12의 (a)는 소형 자원 유닛이 균형적(regular)으로 구성되는 경우, 소형 자원 유닛의 구성을 나타내고, 상기 도 12의 (b)는 소형 자원 유닛이 불균형(irregular)으로 구성되는 경우, 소형 자원 유닛의 구성을 나타낸다.
상기 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 소형 자원 유닛에서 시간 자원을 우선으로 두 개의 데이터 톤들을 하나의 집합으로 순차적으로 구성한다.
상기 도 12의 (a)에서 마지막 심볼을 데이터 전송을 위해 사용하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 소형 자원 유닛에서 시간 자원 을 우선으로 두 개의 데이터 톤들을 하나의 집합으로 순차적으로 구성한다.
상기 1103단계에서 톤 집합들을 구성한 후, 상기 기지국은 1105단계로 진행하여 k번째 소형 자원 유닛에서 i번째 톤 집합을 선택한다. 상기 기지국에서 처음으로 톤 집합을 선택하는 경우, 상기 k와 i는 초기 값을 갖는다.
이후, 상기 기지국은 1107단계로 진행하여 상기 k번째 소형 자원 유닛에서 i번째 톤 집합을 u번째 부채널에 포함시킨다.
상기 k번째 소형 자원 유닛에서 i번째 톤 집합을 u번째 부채널에 포함시킨 후, 상기 기지국은 1109단계로 진행하여 상기 u번째 부채널에 포함되는 톤들의 개수를 확인한다.
상기 u번째 부채널에 포함되는 톤들의 개수를 확인한 후, 상기 기지국은 1111단계로 진행하여 상기 u번째 부채널이 자신을 구성하는데 필요한 톤들을 모두 취합하였는지 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 u번째 부채널이 자신을 구성하는데 필요한 톤들을 모두 취합하였는지 확인하기 위해 상기 u번째 부채널에 포함된 톤의 개수(N)와 부채널을 구성하는데 필요로 하는 톤의 개수(Nsubch)를 비교한다.
만일, 상기 u번째 부채널이 자신을 구성하는데 필요한 톤들을 모두 취합하지 못한 경우(N < Nsubch), 상기 기지국은 1113단계로 진행하여 모든 소형 자원 유닛의 i번째 톤의 집합을 이용하였는지 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 모든 소형 자원 유닛의 i번째 톤의 집합을 이용하였는지 확인하기 위해 상기 1105단계에서 i 번째 톤의 집합을 선택한 소형 자원 유닛이 인덱스(k)와 전체 소형 자원 유닛의 개수(Nmini - RU)를 비교한다.
이때, 모든 소형 자원 유닛의 i번째 톤의 집합을 이용하지 않은 경우(k < Nmini-RU), 상기 기지국은 1115단계로 진행하여 상기 u번째 부채널에 포함시키기 위한 톤을 선택하기 위한 소형 자원 유닛의 인덱스를 증가시킨다(k++).
이후, 상기 기지국은 상기 1105단계로 되돌아가 상기 u번째 부채널에 포함시키기 위한 톤으로 상기 증가시킨 인덱스를 갖는 소형 자원 유닛에서 i번째 톤 집합을 선택한다. 예를 들어, 상기 도 9의 (c)에서 맵을 할당하기 영역으로 21, 6, 4, n-4, 3, n이 선택된 경우, 상기 기지국은 먼저 21번째 소형 자원 유닛의 0번째 톤 집합을 선택하여 0번째 부채널을 구성한다. 이후, 상기 0번째 부채널을 구성하는데 필요한 톤의 개수가 부족한 경우, 상기 기지국은 6번째 소형 자원 유닛의 0번째 톤 집합을 선택하여 상기 0번째 부채널에 포함시킨다.
한편, 상기 1113단계에서 모든 소형 자원 유닛의 i번째 톤의 집합을 이용한 경우(k ≥ Nmini - RU), 상기 기지국은 1117단계로 진행하여 톤 집합의 인덱스를 증가시킨다(i++). 또한, 상기 기지국은 상기 u번째 부채널에 포함시키기 위한 톤을 선택하기 위한 소형 자원 유닛들의 인덱스를 초기화한다.
이후, 상기 기지국은 상기 1105단계로 되돌아가 상기 u번째 부채널에 포함시키기 위한 톤으로 상기 k번째 소형 자원 유닛에서 증가시킨 i번째 톤 집합을 선택한다. 예를 들어, 상기 도 9의 (c)에서 맵을 할당하기 영역으로 21, 6, 4, n-4, 3, n이 선택된 경우, 상기 기지국은 21, 6, 4, n-4, 3, n번째 소형 자원 유닛의 0번째 톤 집합으로 0번째 부채널을 구성한다. 이후, 상기 0번째 부채널을 구성하는데 필요한 톤의 개수가 부족한 경우, 상기 기지국은 21번째 소형 자원 유닛의 1번째 톤 집합을 선택하여 상기 0번째 부채널에 포함시킨다.
한편, 상기 1111단계에서 상기 u번째 부채널이 자신을 구성하는데 필요한 톤들을 모두 취합한 경우(N ≥ Nsubch), 상기 기지국은 1119단계로 진행하여 다음 부채널을 구성하기 위해 부채널 인덱스(u)를 증가시킨다.
상기 기지국에서 하향링크 제어 채널을 소형 자원 유닛 단위로 할당하는 경우, 상기 소형 자원 유닛은 하기 도 13과 같이 구성된다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 하향링크 제어 정보 채널을 구성하기 위한 소형 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 13을 참조하면 상기 도 13의 (a)는 소형 자원 유닛이 균형적(regular)으로 구성되는 경우, 소형 자원 유닛의 구성을 나타내고, 상기 도 13의 (b)는 소형 자원 유닛이 불균형(irregular)으로 구성되는 경우, 소형 자원 유닛의 구성을 나타낸다.
상기 하향링크 제어 채널 정보는 시퀀스(sequence)를 이용하여 전송하므로 인접한 톤들을 할당하여야 한다. 예를 들어 하향링크 제어 채널 정보를 8길이의 시퀀스로 전송하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 서로 인접한 8개의 톤에 상기 하향링크 제어 채널 정보를 할당한다. 이 경우, 상기 기지국은 하나의 소형 자원 유닛에 4개의 시퀀스를 할당할 수 있다.
상기 도 13의 (a)에서 마지막 심볼을 데이터 전송을 위해 사용하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 서로 인접한 8개의 톤에 상기 하향링크 제어 채널 정보를 할당한다. 이 경우, 상기 기지국은 하나의 소형 자원 유닛에 3개의 시퀀스를 할당할 수 있다.
예를 들어, 상기 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 하향링크 제어채널에 3개의 소형 자원 유닛이 할당되고 하향링크 제어 채널 정보를 8길이의 시퀀스로 3번 반복하여 전송하는 경우, 상기 기지국은 하향링크 제어 채널 정보를 11번째과 20번째 및 7번째 소형 자원 유닛에 상기 도 13의 (a) 또는 (b)의 형태로 하향링크 제어 채널 정보를 반복하여 할당한다. 이때, 상기 기지국은 하향링크 제어 채널 정보를 각각의 소형 자원 유닛에 동일한 형태로 할당하거나 다른 형태로 할당할 수도 있다.
이하 설명은 상기 무선통신시스템에서 상술한 바와 같이 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 14에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 듀플렉서(1400), 수신기(1410), 송신기(1420) 및 제어부(1430)를 포함하여 구성된다.
상기 듀플렉서(1400)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 송신기(1420)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 수신 기(1410)로 제공한다.
상기 수신기(1410)는 RF처리기(1411), 아날로그/디지털 변환기(1413), OFDM 복조기(1415) 및 복호화기(1417)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리기(1411)는 상기 듀플렉서(1400)로부터 제공받은 고주파신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(1413)는 상기 RF처리기(1411)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(1415)는 푸리에 변환을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(1413)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM복조기(1415)는 FFT연산기를 이용하여 푸리에 변환을 수행한다.
상기 복호화기(1417)는 상기 OFDM복조기(1415)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택한다. 이후, 상기 복호화기(1417)는 상기 선택한 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조 및 복호하여 출력한다.
상기 제어부(1430)는 서비스 영역에 위치하는 단말들의 채널 상태를 고려하여 서비스를 제공할 단말들로 자원을 할당한다. 이때, 상기 제어부(1430)는 다이버시티 이득을 얻기 위해 상기 소형 자원 유닛 구성부(1431)와 부채널 구성부(1433)를 제어하여 다이버시티 부채널을 구성한다.
상기 소형 자원 유닛 구성부(1431)는 소형 프레임을 구성하는 자원 유닛들 중 밴드 선택 부채널에 할당된 자원 유닛을 제거하고 남은 자원 유닛들을 소형 자 원 유닛으로 분할한다. 또한, 상기 소형 자원 유닛 구성부(1431)는 상기 분할한 소형 자원 유닛들은 순차적으로 취합하여 번호를 부여한다.
상기 부채널 구성부(1433)는 상기 소형 자원 유닛 구성부(1431)로부터 제공받은 소형 자원 유닛들을 랜덤화하여 맴, 데이터 및 하향링크 제어 채널을 할당하기 위한 영역으로 분할한다. 이후, 상기 부채널 구성부(1433)는 상기 맵과 데이터를 할당하기 위한 영역의 소형 자원 유닛들을 톤 단위로 순열을 수행하여 부채널을 구성한다. 또한, 상기 부채널 구성부(1433)는 상기 하향링크 제어 채널을 할당하기 위한 영역의 소형 자원 유닛들을 소형 자원 유닛 단위로 순열을 수행하여 부채널을 구성한다.
상술한 바와 같이 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 제어부(1430)는 상기 맵과 데이터를 상기 부채널 구성부(1433)에서 구성한 부채널에 할당하고, 하향링크 제어 채널 정보는 소형 자원 유닛 단위로 할당한다.
상기 송신기(1420)는 부호화기(1421), OFDM 변조기(1423), 디지털/아날로그 변환기(1425) 및 RF처리기(1427)를 포함하여 구성된다.
상기 부호화기(1421)는 상기 제어부(1430)로부터 할당받은 자원을 이용하여 단말들로 전송할 신호를 해당 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(1423)는 역 푸리에 변환을 통해 상기 부호화기(1421)로부터 제공받은 주파수 영역 데이터를 시간 영역의 샘플데이터(OFDM심볼)로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM 변조기(1423)는 IFFT 연산기를 이용하여 역 푸리에 변환을 수행한다.
상기 디지털/아날로그 변환기(1425)는 상기 OFDM 변조기(1423)로부터 제공받은 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(1427)는 상기 디지털/아날로그 변환기(1425)로부터 제공받은 기저대역의 아날로그 신호를 고주파 신호로 변환하여 출력한다.
상기 무선통신시스템은 주파수 재사용 기술의 단점을 극복하기 위해 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 기술을 사용할 수 있다.
상기 FFR 기술을 사용하는 경우, 상기 무선통신시스템은 전체 주파수 대역을 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 자원으로 분할한다. 따라서, 상기 무선통신시스템은 하기 도 15에 도시된 바와 같이 부채널을 구성할 수 있다. 여기서, 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역은 상기 FFR 기술이 적용되는 자원 영역을 의미하고, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역은 상기 FFR 기술이 적용되지 않는 자원 영역을 의미한다.
이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 PRU(Physical Resource Unit)를 부채널을 생성하기 위한 기본 단위로 사용하는 것으로 가정한다. 여기서, 상기 PRU는 주파수 자원과 시간 자원을 축으로 다수 개의 부반송파들의 묶음으로 구성되는 타일을 의미한다. 또한, 상기 무선통신시스템은 서브 밴드(Sub band) 단위로 밴드 선택 부채널을 운용하고, 단말들은 상기 서브 밴드 단위로 채널 특성을 피드백한다. 여기서, 상기 서브 밴드는 물리적으로 인접한 다수 개의 PRU들의 집합을 의미한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 부채널 구조를 도시하고 있다.
상기 도 15를 참조하면 상기 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 물리 채널의 전체 주파수 대역의 다수 개의 PRU들로 구성된다. 이때, 인접한 다수 개의 PRU들로 서브 밴드를 구성한다.
FFR 동작을 위한 부채널을 구성하는 경우, 기지국은 먼저 상기 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 도 15의 (a)의 전체 주파수 자원에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역(1500)으로 할당할 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역(1510)의 밴드 선택 부채널(1511)을 위한 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 기지국은 상기 할당하고 남은 PRU들을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역(1510)의 다이버시티 부채널(1513)을 위한 PRU들로 할당한다.
상기 도 15의 (b)에서 주파수 재사용 계수가 N인 영역(1500)의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역(1500)으로 할당한 PRU들을 PRU 단위의 순열을 통해 임의적으로 섞는다. 이후, 상기 기지국은 상기 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 셀 또는 섹터들에게 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 직교하게 할당하기 위해 상기 순열을 수행한 PRU들에 대한 그룹들을 생성한다. 예를 들어, 주파수 재사용 계수가 3인 경우, 상기 기지국은 상기 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 3개의 그룹을 구성한다.
상기 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 그룹을 생성한 후, 상기 기지국은 상기 도 15의 (d)에 도시된 바와 같이 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 위한 PRU들을 선택하여 밴드 선택 부채널을 구성한다. 이후, 상기 기지국은 각각의 그룹별 로 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 PRU들을 다이버시티 부채널을 위한 PRU로 할당한다. 이때, 상기 기지국은 상기 다이버시티 부채널을 위한 PRU들에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 여기서, 각각의 그룹은 다이버시티 자원 할당 방식을 다르게 적용하기 위해 서로 구별되는 순열을 적용할 수 있다.
상기 도 15의 (b)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역(1510)의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 15의 (b)에 도시된 밴드 선택 부채널을 위해 할당된 PRU들로 주파수 재사용 계수가 1인 영역(1510)의 밴드 선택 부채널을 구성한다.
또한, 상기 기지국은 상기 도 15의 (b)에 도시된 다이버시티 부채널 영역(1513)으로 할당한 PRU들에 대한 순열을 통해 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역을 사용하는 셀 또는 섹터들은 서로 다른 방식의 순열을 사용한다. 또한, 상기 기지국은 하기 도 16에 도시된 바와 같이 상기 할당받은 PRU들을 이용하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널과 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 16을 참조하면, 기지국은 1601단계에서 다이버시티 부채널을 구성할 것인지 확인한다.
만일, 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 1603단계로 진행 하여 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당받은 자원을 확인한다. 예를 들어, 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위해 할당하고 남은 PRU들을 확인한다.
상기 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당받은 자원을 확인한 후, 상기 기지국은 1605단계로 진행하여 상기 할당받은 자원에 대한 PRU 단위의 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 즉, 상기 기지국은 상기 PRU 단위의 순열을 통해 상기 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당받은 PRU들의 순서를 임의적으로 섞는다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 다이버시티 부채널 영역(1513)으로 할당한 PRU들에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다
이후, 상기 기지국은 1607단계로 진행하여 상기 PRU단위의 순열을 수행한 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에서 톤 단위 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 자원을 결정한다.
상기 톤 단위 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 자원을 결정한 후, 상기 기지국은 1609단계로 진행하여 상기 톤 단위 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 자원에 대한 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당하고 남은 PRU들에 대해 톤 기반의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 기지국은 PRU 단위의 순열을 통해 구성한 PRU 단위의 다이버시티 부채널에 대한 톤 단위의 순열을 추가 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 인접한 두 개의 톤으로 구성된 톤 페어(tone pair)를 기본 단위로 톤 단위의 순열을 수행한다. 여기서, 상기 톤 페어는 하나의 PRU 내에서 인접한 두 개의 톤들로 구성되는 집합을 의미한다.
이에 따라, 상기 기지국은 PRU 내에서 인접한 톤들에 대한 톤 페어를 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 PRU에 포함되는 파일럿의 위치 구성 방식에 따라 하기 도 17 또는 도 18에 도시된 바와 같이 PRU내의 톤 페어를 구성할 수 있다.
먼저, 하나의 PRU 내에 12개의 파일럿 톤이 위치하는 경우, 상기 기지국은 하기 도 17에 도시된 바와 같이 톤 페어를 구성한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤단위 순열을 위한 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 17을 참조하면 상기 도 17의 (a)는 균형적(regular)으로 구성된 PRU를 나타내고, 상기 도 17의 (b)는 불균형(irregular)으로 구성되는 PRU를 나타낸다.
상기 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 주파수 축으로 인접한 두 개의 데이터 톤들을 하나의 톤 페어로 구성하여 순차적으로 48개의 톤 페어들을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 주파수 축을 우선적으로 톤 페어들의 인덱스를 순차적으로 부여한다.
상기 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 PRU를 구성하는 마지막 심볼을 이용하여 데이터를 전송하지 못하는 경우, 상기 기지국은 주파수 축으로 인접한 두 개의 데이터 톤들을 하나의 톤 페어로 구성하여 순차적으로 40개의 톤 페어들을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 주파수 축을 우선적으로 톤 페어들의 인덱스를 순차적으로 부여한다.
다음으로, 하나의 PRU 내에 18개의 파일럿 톤이 위치하는 경우, 상기 기지국은 하기 도 18에 도시된 바와 같이 톤 페어를 구성한다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤단위 순열을 위한 자원 유닛의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 18을 참조하면 상기 도 18의 (a)는 균형적(regular)으로 구성된 PRU를 나타내고, 상기 도 18의 (b)는 불균형(irregular)으로 구성되는 PRU를 나타낸다.
상기 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 주파수 축으로 인접한 두 개의 데이터 톤들을 하나의 톤 페어로 구성하여 순차적으로 46개의 톤 페어들을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 주파수 축을 우선적으로 톤 페어들의 인덱스를 순차적으로 부여한다.
상기 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이 PRU를 구성하는 마지막 심볼을 이용하여 데이터를 전송하지 못하는 경우, 상기 기지국은 주파수 축으로 인접한 두 개의 데이터 톤들을 하나의 톤 페어로 구성하여 순차적으로 39개의 톤 페어들을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 주파수 축을 우선적으로 톤 페어들의 인덱스를 순차적으 로 부여한다.
상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 PRU에서 세 번째 심볼과 네 번째 심볼에만 파일럿이 존재하지 않으므로 상기 세 번째 심볼과 네 번째 심볼은 다른 심볼들 보다 데이터 톤의 개수가 많다. 따라서, 상기 기지국은 각각의 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어들을 갖도록 순차적으로 인덱스를 할당한다. 이후, 상기 기지국은 세 번째 심볼과 네 번째 심볼의 남는 톤 페어들에 대해 추가적으로 인덱스를 부여한다. 이때, 상기 기지국은 인덱스를 추가적으로 부여받은 톤 페어들이 인접하지 않도록 임의적으로 위치시킨다.
상술한 바와 같이 톤 페어들로 구성되는 PRU들을 이용하여 상기 기지국은 하기 도 19에 도시된 바와 같이 톤 단위의 순열을 수행한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 톤 단위 다이버시티 부채널을 생성하기 위한 구성을 도시하고 있다.
상기 도 19를 참조하면, 기지국은 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 상기 도 19의 (a)에 도시된 바와 같은 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 PRU들을 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 전체 PRU들에 대해 PRU 단위의 순열을 수행한다. 이후, 상기 기지국은 상기 PRU 단위로 순열된 PRU들에서 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 PRU들을 선택한다.
따라서, 상기 도 19의 (a)에 도시된 PRU들은 PRU단위의 순열이 적용된 PRU들을 나타낸다. 따라서, A[n]=t는 PRU 단위의 순열이 적용된 n번째 PRU는 상기 순열 이 적용되기 전의 t번째 PRU를 의미한다.
상기 전체 PRU들에 대해 PRU 단위의 순열을 수행할 때, 상기 기지국은 셀 또는 섹터마다 서로 다른 방식을 순열을 적용한다. 따라서, 셀 또는 섹터마다 상기 도 19의 (a)에 도시된 A[]값은 다르게 결정된다. 예를 들어, PRU 순열 적용 전의 PRU들을 {1, 2, 3 ,4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11}과 같이 12개의 PRU들로 구성될 수 있다. 이때, 셀 또는 섹터마다 서로 다른 방식의 PRU 단위의 순열을 적용하면 상기 A[]값은 하기 <수학식 1>과 같이 다르게 결정된다.
Figure 112008048340315-PAT00001
여기서, 상기 A[]는 PRU 단위의 순열이 적용된 PRU의 인덱스를 나타낸다.
이때, 각각의 PRU들은 상기 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이 순차적인 인덱스를 할당받은 톤 페어들로 구성된다.
상기 도 19의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 PRU 기반의 순열을 적용한 PRU들이 구성되는 경우, 상기 기지국은 상기 도 19의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 PRU들에 대해 순차적으로 특정한 위치의 톤 페어를 하나씩 선택하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 필요한 자원의 톤들을 할당하기 위해 PRU 내에 존재하는 전체 톤 페어들의 개수만큼 반복해서 톤 페어를 선택한다,
상술한 바와 같이 기지국은 PRU들에 대해 순차적으로 특정 위치의 톤 페어를 선택하는 동작을 반복하여 톤 단위의 순열을 수행한다. 이때, 상기 기지국에서 톤 페어를 선택하는 방법은 사용 목적 및 의도에 따라 다양하게 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 한정되고 작은 크기의 자원을 할당받았을 때, 주파수 다이버시티 이득이 최대가 되도록 각각의 PRU에서 시간 축으로 톤 페어들을 우선 할당할 수 있다. 이때, 상기 기지국은 시간 축으로 톤 페어들을 우선 할당하기 위해 하기 도 20에 도시된 바와 같이 동작한다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 톤 단위 다이버시티 부채널을 생성하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 20을 참조하면, 기지국은 2001단계에서 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성할 것인지 확인한다.
만일, 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 2003단계로 진행하여 톤 단위의 순열을 수행하기 위한 톤 페어를 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당된 PRU들을 확인한다. 이후, 상기 기지국은 상기 PRU들의 파일럿 위치 구성 방식에 따라 하기 도 17 또는 도 18에 도시된 바와 같이 PRU내의 톤 페어를 구성할 수 있다.
상기 톤 페어를 구성한 후, 상기 기지국은 2005단계로 진행하여 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당된 PRU들 중 l번째 DRU(Diversity Resource Unit)의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어를 선택하기 위한 PRU를 선택한다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 <수학식 2>를 이용하여 톤 페어를 선택하기 위한 PRU를 선택한다. 여기서, 상기 DRU는 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 기본 자원 단위로 PRU들에 대한 톤 단위 순열을 수행하여 구성한 논리적인 PRU를 나타내고, 상기 l은 상기 다이버시티 부채널을 구성하는 DRU들의 인덱스를 나타내며, 상기 k는 하나의 DRU를 구성하는 톤 페어들의 인덱스를 나타낸다. 이때, 상기 l과 k의 초기 값은 0으로 설정된다. 따라서, 톤 단위의 순열을 통해 처음으로 톤 페어를 선택하는 경우, 상기 기지국은 0번째 DRU의 0번째 톤 페어를 선택할 PRU를 선택한다.
Figure 112008048340315-PAT00002
여기서, 상기 n은 상기 톤 페어를 선택하기 위한 PRU의 인덱스를 나타내고, 상기 l은 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 DRU들의 인덱스를 나타내며, 상기 K는 하나의 DPU를 구성하는 톤 페어들의 개수를 나타내고, 상기 k는 하나의 DRU를 구성하는 톤 페어의 인덱스를 나타내며, 상기 Ntone는 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당된 PRU들의 개수를 나타낸다.
상기 <수학식 2>를 이용하는 경우, 상기 기지국은 PRU들의 개수에 따른 모듈로 연산을 통해 상기 도 19의 (a)와 같이 PRU단위의 순열이 적용된 PRU들이 순차적으로 선택한다.
상기 톤 페어를 선택하기 위한 n번째 PRU를 선택한 후, 상기 기지국은 2007단계로 진행하여 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수(j)를 생성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 <수학식 3>을 이용하여 상기 톤 페어를 선택할 변수를 생성한다.
Figure 112008048340315-PAT00003
상기 j는 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수를 나타내고, 상기 l은 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 DRU들의 인덱스를 나타내며, 상기 k는 하나의 DRU를 구성하는 톤 페어들의 인덱스를 나타내고, 상기 Ntone는 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위해 할당된 PRU들의 개수를 나타낸다.
상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수를 생성한 후, 상기 기지국은 2009단계로 진행하여 시간 축으로 톤 페어를 우선 할당하기 위한 변수(a)와 심볼 내 임의적으로 톤 페어를 선택하기 위한 변수(b)를 생성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 <수학식 4>를 이용하여 상기 시간 축으로 톤 페어를 우선 할당하기 위한 변수(a)와 심볼 내 임의적으로 톤 페어를 선택하기 위한 변수(b)를 생성한다.
Figure 112008048340315-PAT00004
여기서, 상기 a는 시간 축으로 톤 페어를 우선 할당하기 위한 변수를 나타내고, 상기 IDcell은 셀 또는 섹터의 식별자를 나타내며, 상기 j는 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수를 나타내고, 상기 M은 PRU를 구성하는 심볼의 개수를 나타내며, 상기 b는 심볼 내 임의적으로 톤 페어를 선택하기 위한 변수를 나타낸다. 여기 서, 상기 기지국은 셀 또는 섹터마다 서로 다른 톤 단위의 순열을 적용하기 위해 셀 또는 섹터 식별자를 작용하여 시간 축으로 톤 페어를 우선 할당하기 위한 변수를 생성한다.
이후, 상기 기지국은 2011단계로 진행하여 PRU를 구성하는 각각의 심볼마다 동일한 개수의 톤 페어를 가지고 있는지 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 파일럿 구성 변수(P)와 PRU를 구성하는 심볼의 개수(M)에 대한 곱과 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수(j)를 비교하여 각각의 심볼마다 동일한 개수의 톤 페어를 가지고 있는지 확인한다. 여기서, 상기 파일럿 구성 변수(P)는 파일럿 구성방식에 따라 각각의 심볼에 포함되는 톤 페어의 개수들 중 가장 작은 값을 나타낸다. 즉, 상기 도 17의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 각각의 심볼들에 모두 8개의 톤 페어를 포함하는 경우, 상기 P는 8로 설정된다. 한편, 상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 첫 번째와 두 번째 심볼은 7개의 톤 페어를 포함하고 세 번째와 네 번째 심볼은 9개의 톤 페어를 포함하는 경우, 상기 P는 7로 설정된다. 따라서, 상기 파일럿 구성 변수(P)와 PRU를 구성하는 심볼의 개수(M)에 대한 곱은 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함할 때의 전체 톤 페어의 개수를 나타낸다. 따라서, 상기 파일럿 구성 변수(P)와 PRU를 구성하는 심볼의 개수(M)에 대한 곱보다 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수가 작은 경우, PRU를 구성하는 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함하는 것으로 판단한다. 여기서, 상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 PRU를 구성되는 경우, PRU를 구성하는 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 갖지 않는다. 이때, 기지국은 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 갖는 것으로 가정하여 톤 페어 인덱스를 우선 할당한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 파일럿 구성 변수(P)와 PRU를 구성하는 심볼의 개수(M)에 대한 곱보다 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수가 작은 경우, 상기 기지국은 PRU를 구성하는 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함하는 것으로 판단한다.
만일, 상기 PRU를 구성하는 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함하는 경우, 상기 기지국은 2013단계로 진행하여 상기 n번째 PRU를 구성하는 톤 페어들 중 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스(ip)를 생성한다. 여기서, 상기 기지국은 하기 <수학식 5>를 이용하여 톤 페어의 인덱스(ip)를 생성한다.
Figure 112008048340315-PAT00005
여기서, 상기 ip는 상기 n번째 PRU를 구성하는 톤 페어들 중 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스를 나타내고, 상기 P는 파일럿 구성 변수를 나타내며, 상기 a는 시간 축으로 톤 페어를 우선 할당하기 위한 변수를 나타내고, 상기 IDcell은 셀 또는 섹터의 식별자를 나타내며, 상기 b는 심볼 내 임의적으로 톤 페어를 선택하기 위한 변수를 나타낸다.
상기 <수학식 5>에서 상기 P×a는 시간 축으로 톤 페어를 우선 할당하기 위한 값을 나타낸다. 예를 들어, PRU가 상기 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 구성되 는 경우, 상기 P는 8로 설정되고, 상기 a는 PRU를 구성하는 심볼의 개수(=6)에 대한 모듈로 연산을 통해 0 ~ 5의 값을 갖는다. 따라서, 상기 a가 0인 경우, 상기 P×a는 상기 도 17의 (a)에서 첫 번째 심볼의 0번 톤 페어를 나타내고, 상기 a가 1인 경우, 상기 P×a는 상기 도 17의 (a)에서 두 번째 8번째 톤 페어를 나타낸다.
또한, 상기 <수학식 5>에서 상기 P가 8인 경우, 상기 {(IDcell + 3a + b)mod P}는 0 ~ 7의 값을 갖는다. 따라서, 상기 {(IDcell + 3a + b)mod P}에 의해 상기 P×a에 의해 선택된 심볼에서 임의적으로 톤 페어를 선택할 수 있다.
상기 2011단계에서 상기 PRU를 구성하는 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함하지 않는 경우, 상기 기지국은 2015단계로 진행하여 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수(j)와 DPU를 구성하는 톤 페어들의 개수(K)를 비교한다.
만일, 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수(j)가 DPU를 구성하는 톤 페어들의 개수(K)보다 작은 경우, 상기 기지국은 2017단계로 진행하여 상기 n번째 PRU를 구성하는 톤 페어들 중 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수 값에 따른 톤 페어를 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스(ip)로 설정한다. 예를 들어, 상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 PRU를 구성되는 경우, PRU를 구성하는 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 갖지 않는다. 하지만, 기지국에서 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 갖는 것으로 가정하여 톤 페어 인덱스를 우선 할당하므로 상기 2011단계에서 j< P×M을 만족하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 구성되는 PRU의 모든 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함하는 것으로 판단한다. 하지만, 상기 j< P×M을 만족하지 못하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 구성되는 PRU의 심볼들이 동일한 개수의 톤 페어를 포함하지 않는 것으로 판단한다. 이때, 상기 기지국은 상기 도 18의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 추가적으로 톤 페어들에 대해 인접한 인덱스를 갖는 톤 페어들이 서로 멀리 떨어지도록 톤 페어 인덱스를 할당한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 n번째 PRU를 구성하는 톤 페어들 중 상기 n번째 PRU에서 톤 페어를 선택할 변수 값에 따른 톤 페어를 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스(ip)로 설정한다.
상기 2013단계 또는 2017단계에서 상기 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스(ip)로 설정한 후, 상기 기지국은 2019단계로 진행하여 l번째 DRU에 대한 모든 톤 페어를 선택하였는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 2013단계 또는 2017단계에서 톤 페어가 설정된 l번째 DRU의 톤 페어 인덱스(k)와 상기 DRU를 구성하는 전체 톤 페어의 개수(K)를 비교한다. 이때, 상기 k의 초기 값이 0으로 설정되므로 상기 기지국은 상기 k와 (K-1)을 비교한다.
만일, 상기 l번째 DRU에 대한 모든 톤 페어를 선택하지 못한 경우, 상기 기지국은 2021단계로 진행하여 상기 l번째 DRU의 톤 페어 인덱스를 증가시킨다(k++). 이후, 상기 기지국은 상기 2005단계로 되돌아가 상기 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어를 선택하기 위한 PRU를 선택한다.
한편, 상기 l번째 DRU에 대한 모든 톤 페어를 선택한 경우, 상기 기지국은 2023단계로 진행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당된 PRU들에 대한 톤 단위의 순열을 모두 수행하였는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 2013단계 또는 2017단계에서 톤 페어가 설정된 DRU의 인덱스(l)와 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당된 전체 PRU의 개수(Ntone)를 비교한다. 이때, 상기 l의 초기 값이 0으로 설정되므로 상기 기지국은 상기 l와 (Ntone-1)을 비교한다.
만일, 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당된 PRU들에 대한 톤 단위의 순열을 모두 수행하지 못한 경우, 상기 기지국은 2025단계로 진행하여 상기 DRU의 인덱스를 증가시킨다(l++). 이후, 상기 기지국은 상기 2005단계로 되돌아가 상기 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어를 선택하기 위한 PRU를 선택한다. 이때, 상기 k는 초기 값으로 설정된다.
한편, 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당된 PRU들에 대한 톤 단위의 순열을 모두 수행한 경우, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 톤 단위의 순열을 통해 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 <수학식 6>에 정의된 함수를 이용하여 톤 단위의 다이버시티 부채널의 특정 톤 페어의 위치를 지시하는 변수를 확인할 수 있다.
Figure 112008048340315-PAT00006
여기서, 상기 DivsubCHtone(l, k)는 톤 단위 다이버시티 부채널에서 l번째 DRU의 k번째 톤 페어를 나타내고, 상기 A[]는 상기 도 19의 (a)에 도시된 바와 같이 PRU기반 순열이 적용된 PRU를 나타내며, 상기 ip는 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스를 나타낸다. 여기서, 상기 f- 1()는 상기 도 15의 (a)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 PRU를 선택하기 위한 함수(f())의 역함수를 나타낸다.
상기 <수학식 6>에서 f-1(A[])는 A[]의 물리적인 PRU의 인덱스를 나타내므로 상기 기지국은 상기 <수학식 6>을 통해 l번째 DRU의 k번째 톤 페어에 삽입할 톤 페어의 인덱스(ip) 정보와 상기 톤 페어 인덱스를 포함하는 물리적인 PRU의 인덱스 정보를 확인할 수 있다.
이하 설명은 상술한 바와 같이 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기지국의 구성에 대해 설명한다.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 21에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 듀플렉서(2100), 수신기(2110), 제어부(2120) 및 송신기(2130)를 포함하여 구성된다.
상기 듀플렉서(2100)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 송신기(2130)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 수신기(2110)로 제공한다.
상기 수신기(2110)는 RF처리기(2111), 아날로그/디지털 변환기(2113), OFDM 복조기(2115) 및 복호화기(2117)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리기(2111)는 상기 듀플렉서(2100)로부터 제공받은 고주파신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(2113)는 상기 RF처리기(2111)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(2115)는 푸리에 변환을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(2113)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM복조기(2115)는 FFT연산기를 이용하여 푸리에 변환을 수행한다.
상기 복호화기(2117)는 상기 OFDM복조기(2115)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택한다. 이후, 상기 복호화기(2117)는 상기 선택한 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조 및 복호하여 출력한다.
상기 제어부(2120)는 서비스 영역에 위치하는 단말들의 채널 상태를 고려하여 서비스를 제공할 단말들로 자원을 할당한다. 이때, 상기 제어부(2120)는 부채널 구성부(2121)에서 구성한 부채널 정보를 고려하여 상기 단말들로 자원을 할당한다. 이때, 상기 제어부(2120)는 FFR 비율정보를 확인하여 상기 부채널 구성부(2121)로 제공한다.
상기 부채널 구성부(2121)는 자원 할당부(2123)과 다이버시티 부채널 구성부(2125)를 포함하여 구성된다.
상기 자원 할당부(2123)는 전체 주파수 자원을 FFR 비율에 따라 순차적으로 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널을 위한 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 자원 할당부(2123)는 상기 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널을 위한 PRU들을 선택하여 할당한다.
상기 다이버시티 부채널 구성부(2125)는 상기 자원 할당부(2123)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대해 PRU 단위로 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.
또한, 상기 다이버시티 부채널 구성부(2125)는 PRU 단위의 순열을 수행한 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에서 톤 단위 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 자원을 결정한다. 이때, 상기 다이버시티 부채널 구성부(2125)는 상기 결정한 자원을 톤 페어 단위로 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.
상기 송신기(2130)는 부호화기(2131), OFDM 변조기(2133), 디지털/아날로그 변환기(2135) 및 RF처리기(2137)를 포함하여 구성된다. 또한, 미 도시되었지만 상기 송신기(2130)는 메시지 생성기를 포함한다. 상기 메시지 생성기는 부채널 구성 정보를 포함하는 방송 정보 채널을 생성하고, 상기 방송 정보 채널을 슈퍼 프레임 헤더에 포함되도록 구성한다. 여기서, 상기 부채널 구성 정보는 FFT 비율과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당한 PRU의 개수 정보를 포함한다.
상기 부호화기(2131)는 상기 제어부(2120)로부터 할당받은 자원을 이용하여 단말들로 전송할 신호를 해당 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(2133)는 역 푸리에 변환을 통해 상기 부호화기(2131)로부터 제공받은 주파수 영역 데이터를 시간 영역의 샘플데이터(OFDM심볼)로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM 변조기(2133)는 IFFT 연산기를 이용하여 역 푸리에 변환을 수행한다.
상기 디지털/아날로그 변환기(2135)는 상기 OFDM 변조기(2133)로부터 제공받은 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(2137)는 상기 디지털/아날로그 변환기(2135)로부터 제공받은 기저대역의 아날로그 신호를 고주파 신호로 변환하여 출력한다.
상술한 실시 예에서 기지국는 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대한 PRU 단위의 순열과 톤 페어를 이용한 톤 단위의 순열을 통해 PRU 단위의 다이버시티 부채널과 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.
이때, 상기 기지국의 서비스 영역에 위치하는 단말들은 상기 기지국과 통신을 수행하기 위해 상기 기지국과 동일한 부채널을 구성해야 한다. 이 경우, 상기 단말은 상기 기지국이 슈퍼 프레임 헤더를 통해 주기적으로 전송하는 방송 정보 채널에서 상기 기지국의 부채널 구성 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 기지국의 부채널 구성 정보는 FFR 비율정보와 상기 기지국이 할당한 주파수 재사용 계수가 N인 영역에 할당한 PRU들의 위치 정보와 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선 택 부채널로 할당할 PRU들의 개수 정보를 포함한다.
따라서, 상기 단말은 상기 기지국의 부채널 구성 정보를 통해 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 자원을 할당한 후, 상기 단말은 상기 도 16에 도시된 바와 같이 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대한 PRU 단위의 순열과 톤 페어를 이용한 톤 단위의 순열을 통해 PRU 단위의 다이버시티 부채널과 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 단말은 상기 도 20에 도시된 바와 같이 톤 단위의 순열을 통해 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널의 구성을 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 소형 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤단위 순열 절차를 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤단위 순열을 위한 소형 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 하향링크 제어 정보 채널을 구성하기 위한 소형 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 14는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 부채널 구조를 도시하는 도면,
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤단위 순열을 위한 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템의 다이버시티 부채널에서 톤단위 순열을 위한 자원 유닛의 구조를 도시하는 도면,
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 톤 단위 다이버시티 부채널을 생성하기 위한 구성을 도시하는 도면,
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 톤 단위 다이버 시티 부채널을 생성하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (20)

  1. 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 방법에 있어서,
    다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에 대해 자원 할당 유닛 단위의 순열을 수행하여 상기 자원 할당 유닛 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 과정과,
    톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 경우, 상기 자원 할당 유닛 단위의 순열이 적용된 자원에서 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원을 확인하는 과정과,
    상기 확인한 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자원 할당 유닛 단위는, PRU(Physical Resource Unit)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 과정은,
    연속된 두 개의 톤들로 구성되는 톤 페어(tone pair)를 이용한 톤 단위의 순 열을 수행하여 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 톤 페어 단위의 순열을 수행하는 과정은,
    상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원을 구성하는 PRU들 중 톤 페어를 선택할 PRU를 선택하는 과정과,
    상기 선택한 PRU에서 시간 축을 우선적으로 고려하여 임의의 톤 페어를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 톤 페어를 선택한 후, 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원을 구성하는 모든 PRU들에 대한 톤 단위의 순열을 수행하였는지 확인하는 과정을 더 포함하여,
    모든 PRU들에 대한 톤 단위의 순열을 수행하지 못한 경우, 상기 PRU를 선택하는 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 톤 페어를 선택하는 과정은,
    상기 선택한 PRU을 구성하는 심볼들 중 톤 페어를 선택할 심볼을 결정하는 과정과,
    상기 심볼에 포함되는 톤 페어들 중 임의의 톤 페어를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치에 있어서,
    다이버시티 부채널을 위한 자원을 할당하는 자원 할당부와,
    상기 할당된 자원에 대해 자원 할당 유닛 단위의 순열을 수행하여 상기 자원 할당 유닛 단위의 다이버시티 부채널을 구성하고, 상기 자원 할당 유닛 단위의 순열이 적용된 자원 중 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 다이버시티 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 할당된 자원에 대해 PRU(Physical Resource Unit) 단위의 순열을 수행하여 상기 자원 할당 유닛 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원에 대해 연속된 두 개의 톤들로 구성되는 톤 페어(tone pair)를 고려한 톤 단위의 순열을 수행하여 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 톤 페어를 고려한 톤 단위을 순열을 수행하는 경우, 상기 톤 단위의 다이버시티 부채널을 위한 자원을 구성하는 PRU들 중 톤 페어를 선택할 PRU를 선택하고, 상기 선택한 PRU에서 시간 축을 우선적으로 고려하여 임의의 톤 페어를 선택하여 톤 페어 단위의 순열을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 톤 페어를 선택한 후, 상기 톤 단위의 다 이버시티 부채널을 위한 자원을 구성하는 모든 PRU들에 대해 톤 단위의 순열을 수행하지 못한 경우, 다시 톤 페어를 선택할 PRU를 선택하여 임의의 톤 페어를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 톤 페어를 선택하는 경우, 상기 선택한 PRU을 구성하는 심볼들 중 톤 페어를 선택할 심볼을 결정하고, 상기 심볼에 포함되는 톤 페어들 중 임의의 톤 페어를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 방법에 있어서,
    다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에 대해 자원 할당 유닛보다 작은 크기의 소형 자원 유닛 단위의 순열을 수행하는 과정과,
    상기 소형 자원 유닛 단위의 순열이 적용된 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 소형 자원 유닛은, 상기 자원 할당 유닛에 대해 1/3의 크기를 갖는 자원 유닛인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 상기 다이버시티 부채널을 구성하는 과정은,
    상기 소형 자원 유닛 단위의 순열이 적용된 자원을 맵 영역, 데이터 영역, 하향링크 제어 채널 영역 중 적어도 하나의 영역으로 분할하는 과정과,
    상기 맵 영역과 데이터 영역으로 분할된 자원에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널을 구성하는 과정은,
    연속된 두 개의 톤들로 구성되는 톤 페어(tone pair)를 이용한 톤 단위의 순열을 수행하여 상기 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널 구성 장치에 있어서,
    다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원을 자원 할당 유닛보다 작은 크기의 적어도 하나의 소형 자원 유닛들로 분할하는 소형 자원 유닛 구성부와,
    상기 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원에 대해 소형 자원 유닛 단위의 순열을 수행한 후, 톤 단위의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성하는 다이버시티 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 소형 자원 유닛 구성부는, 상기 자원 할당 유닛에 대해 1/3의 크기를 갖는 소형 자원 유닛으로 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당된 자원을 분할하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 소형 자원 유닛 단위의 순열이 적용된 자원을 맵 영역, 데이터 영역, 하향링크 제어 채널 영역 중 적어도 하나의 영역으로 분할하여, 상기 맵 영역과 데이터 영역으로 분할된 자원에 대해 톤 단위의 순열을 통해 다이버시티 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 다이버시티 부채널 구성부는, 연속된 두 개의 톤들로 구성되는 톤 페어(tone pair)를 이용한 톤 단위의 순열을 수행하여 상기 다이버시티 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
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