KR20090103786A - 송신 다이버시티 기법을 적용한 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 장치 - Google Patents

송신 다이버시티 기법을 적용한 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 장치

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KR20090103786A
KR20090103786A KR1020090025806A KR20090025806A KR20090103786A KR 20090103786 A KR20090103786 A KR 20090103786A KR 1020090025806 A KR1020090025806 A KR 1020090025806A KR 20090025806 A KR20090025806 A KR 20090025806A KR 20090103786 A KR20090103786 A KR 20090103786A
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Abstract

본 발명은 송신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전송 데이터를 시공간 부호화하여 복수의 데이터 스트림을 생성하는 시공간 부호화부, 수신 장치에 대한 무선 자원 할당 정보를 참조하여 무선 자원 코드 벡터를 생성하는 무선 자원 코드 생성부, 상기 각 데이터 스트림에 상기 무선 자원 할당 코드 벡터를 곱하여 복수의 전송 안테나에 대응되는 코드 분할 다중화 신호를 생성하는 신호 생성부 및 상기 코드 분할 다중화 신호를 상기 전송 안테나를 이용하여 상기 수신 장치로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 시스템에서 송신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

Description

송신 다이버시티 기법을 적용한 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 장치{APPARATUS FOR WIRELESS MULTI-CARRIER CODE-DIVISION MULTIPLEXING COMMUNICATION APPARATUS FOR USING TRANSMIT DIVERSITY}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 장치에 관한 것이다.
송신 다이버시티 방식은 복수의 전송 안테나를 이용하여 데이터를 전송하는 전송 방식이다. 각 전송 안테나에서 전송된 데이터들은 서로 독립적으로 변화하는 무선 채널들을 경유한다. 따라서 안테나로 전송되는 데이터들의 신뢰성이 향상되고, 데이터 전송 시스템의 전송 효율이 향상된다.
무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 방식은 코드 분할 다중화 통신 방식과 다중 캐리어 전송 방식을 결합한 것이다. 종래의 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 방식에서는 1개의 송신 안테나만을 이용하여 데이터를 전송하는 것으로 가정하였다.
본 발명에서는 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 방식에서 송신 다이버시티 방식을 이용하는 경우, 각 전송 안테나로 전송되는 데이터들을 생성하는 방법을 제안한다.
본 발명의 목적은 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 시스템에서 송신 다이버시티 방식을 이용하는 경우에, 각 전송 안테나를 통하여 전송하는 데이터를 생성하는 것이다.
본 발명의 목적은 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 시스템에서 송신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 효율적으로 전송하는 것이다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 전송 데이터를 시공간 부호화하여 복수의 데이터 스트림을 생성하는 시공간 부호화부, 수신 장치에 대한 무선 자원 할당 정보를 참조하여 무선 자원 코드 벡터를 생성하는 무선 자원 코드 생성부, 상기 각 데이터 스트림에 상기 무선 자원 할당 코드 벡터를 곱하여 복수의 전송 안테나에 대응되는 코드 분할 다중화 신호를 생성하는 신호 생성부 및 상기 코드 분할 다중화 신호를 상기 전송 안테나를 이용하여 상기 수신 장치로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치를 제공한다.
본 발명의 일측에 따르면 전송 장치에 접속한 수신 장치에 대하여 상기 수신 장치를 포함하는 수신 장치 그룹을 결정하는 그룹핑부, 상기 수신 장치에 대한 전송 데이터들을 시공간 부호화하여 복수의 전송 안테나 각각에 대응하는 복수의 데이터 스트림을 생성하는 시공간 부호화부, 상기 수신 장치 그룹에 대하여 제1 무선 자원을 할당하고, 상기 제1 무선 자원을 참조하여 제1 무선 자원 코드 벡터를 생성하는 제1 무선 자원 코드 생성부, 상기 수신 장치 및 상기 수신 장치 그룹에 포함된 제2 수신 장치에 대하여 서로 상이한 제2 무선 자원을 할당하고, 상기 제2 무선 자원을 참조하여 제2 무선 자원 코드 행렬들을 생성하는 제2 무선 자원 코드 생성부, 상기 각 데이터 스트림에 상기 제1 무선 자원 할당 코드 벡터 및 상기 수신 장치에 대한 상기 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 상기 전송 안테나 각각에 대응되는 복수의 코드 분할 다중화 신호를 생성하는 신호 생성부, 및 상기 코드 분할 다중화 신호를 상기 전송 안테나를 이용하여 상기 수신 장치로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 수신 장치 그룹에 포함된 수신 장치에 있어서, 기지국으로부터 상기 수신 장치 그룹에 따라서 결정된 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 각 수신 장치 그룹에 속한 제2 수신 장치와 상이하게 결정된 제2 무선 자원 코드 행렬을 수신하고, 상기 전송 장치의 복수의 전송 안테나를 이용하여 전송된 코드 분할 다중화 신호를 수신하는 수신부 및 상기 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬에 기반하여 상기 코드 분할 다중화 신호를 디코딩하는 디코딩부를 포함하고 상기 코드 분할 다중화 신호는 상기 수신 장치에 대한 전송 데이터들을 시공간 부호화하여 생성된 복수의 데이터 스트림에 상기 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 생성된 것을 특징으로 하는 수신 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면 무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 시스템에서 송신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 데이터 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 일차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하는 경우에 복수의 안테나로 전송되는 데이터를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 이차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하는 경우에 복수의 안테나로 전송되는 데이터를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 이차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하는 경우에 제2 무선 자원에 대한 무선 자원 코드 행렬을 생성하는 일실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 코드 분할 다중화 방식을 이용하여 전송된 데이터를 수신하는 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 시스템은 시스템에 할당된 무선 자원을 여러 사용자가 공유하여 데이터를 전송하는 통신 시스템이다. 무선 자원의 일예로서, 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 시간 슬롯 또는 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 주파수 대역 등이 사용될 수 있다.
데이터 전송 장치는 각 데이터 수신 장치에 할당된 서로 다른 무선 자원 코드를 이용하여 각 데이터 수신 장치들을 구분할 수 있다. 이를 코드 분할 다중화라 한다. 본 발명이 이동 통신 시스템의 업 링크에 적용될 경우에, 데이터 전송 장치는 단말기에 해당하고, 데이터 수신 장치는 기지국에 해당한다. 반대로, 본 발명이 이동 통신 시스템의 다운 링크에 적용될 경우에, 데이터 전송 장치는 기지국에 해당하고, 데이터 수신 장치는 단말기에 해당한다.
무선 다중 캐리어 코드 분할 다중화 통신 시스템이 시간 슬롯 또는 주파수 대역 중에서 어느 한 무선 자원만을 코드 분할 다중화하여 데이터를 전송하는 경우, 이를 일차원 코드 분할 다중화라고 할 수 있다. 만약 시간 슬롯 및 주파수 대역 모두를 코드 분할 다중화 하여 데이터를 전송하는 경우에, 이를 이차원 코드 분할 다중화라고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 데이터 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 데이터 전송 장치(100)는 시공간 부호화부(110), 무선 자원 코드 생성부(120), 신호 생성부(130) 및 전송부(140)를 포함한다. 도 1에 도시된 데이터 전송 장치(100)는 일차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하여 데이터를 전송하고 수신 장치(160, 170)는 전송된 데이터를 수신한다.
시공간 부호화부(110)는 각 사용자로 전송될 전송 데이터를 시공간 부호화 하여 복수의 데이터 스트림을 생성한다. 시공간 부호화부(110)는 알라모티 코딩 기법을 이용하여 전송 데이터를 시공간 부호화할 수 있다. 시공간 부호화된 복수의 데이터 스트림 각각은 서로 직교한다. 또한 각 데이터 스트림은 복수의 전송 안테나(150) 각각에 대응된다.
무선 자원들은 복수의 블록으로 구분되어 관리될 수 있다. 이러한 블록을 물리 자원 블록(physical resource block)이라고 하자. 각 수신 장치들이 사용하는 물리 자원 블록 정보는 무선 자원 할당 정보에 직접적 또는 간접적으로 포함되어 있다.
각 무선 자원 코드는 복수의 무선 자원, 예를 들어 복수 개의 OFDM 심볼, 또는 복수 개의 부캐리어(subcarrier)에 걸쳐 전송되므로, 이런 무선 자원 코드를 무선 자원 코드 벡터라고 할 수 있다.
무선 자원 코드 생성부(120)는 무선 자원 할당 정보를 참조하여 무선 자원 코드 벡터를 생성한다. 전송 장치가 일차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 경우에, 각 수신 장치들은 서로 다른 무선 자원 코드 벡터를 할당 받을 수 있다. 각 수신 장치들의 무선 자원 할당 정보에 포함된 물리 자원 블록 정보가 다를 경우, 각 수신 장치들은 동일한 무선 자원 코드 벡터를 할당 받을 수도 있다.
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신호 생성부(130)는 시공간 부호화부(110)가 생성한 각 데이터 스트림에 무선 자원 코드 생성부(120)가 생성한 무선 자원 코드 벡터를 곱하여 코드 분할 다중화 신호를 생성한다. 이 신호는 무선 자원 할당 정보를 참조하여 특정 물리 자원 블록에 매핑된다. 각 데이터 스트림은 복수의 전송 안테나(150)에 대응되므로, 데이터 스트림에 기반하여 생성된 코드 분할 다중화 신호도 역시 각 전송 안테나(150)에 대응된다.
이하 신호 생성부(130)의 상세한 동작은 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
전송부(140)는 코드 분할 다중화 신호를 복수의 전송 안테나(150)를 이용하여 수신 장치(160, 170)로 전송한다.
도 2는 일차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하는 경우에 복수의 안테나로 전송되는 데이터를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
는 l번째 시간 슬롯에서 k번째 단말기로 전송되는 데이터를, 는 l+1번째 시간 슬롯에서 k번째 단말기로 전송되는 데이터를 나타낸다. 는 k번째 단말기에 대한 무선 자원 코드 벡터이다. 도 2에서는 주파수 자원을 다중화하여 데이터를 전송하는 실시예가 도시되었으므로, 무선 자원 코드 벡터는 k번째 단말기의 주파수 사용에 대한 정보를 포함한다. M은 무선 자원 코드 벡터의 길이로서, 도 2의 실시예에서는 복수로 구분된 주파수 대역의 개수를 나타낸다.
도 2에서 특정 무선 자원을 이용하여 전송되는 데이터들(210)을 살펴보면, 특정 주파수 대역에서 제1 송신 안테나가 전송하는 데이터 , 와 제2 송신 안테나가 전송하는 데이터 , 와 비교하면, 제2 송신 안테나가 전송하는 데이터는 제1 송신 안테나가 전송하는 데이터를 알라모티 코딩하여 생성된 것이다.
도 2에서는 시공간 부호화부(110)가 알라모티 코딩 기법을 이용하여 각 데이터 스트림을 생성하는 예가 도시되었으나, 시공간 부호화부(110)는 서로 직교하는 복수의 데이터 스트림을 생성할 수 있는 다른 코딩 기법을 사용할 수도 있다.
일차원 코드 분할 다중화를 이용하여 데이터를 전송하는 경우, 각 무선 자원을 이용하여 전송되는 데이터는 각 단말기로 전송되는 데이터에 무선 자원 코드 벡터를 곱한 형태이다. 즉, 제1 송신 안테나를 이용하여 l번째 시간 구간에 전송되는 데이터들(220)을 살펴보면, 제1 송신 안테나를 이용하여 l번째 시간 구간에 전송되는 데이터 에 무선 자원 코드 벡터 를 곱한 형태이고, 다른 안테나를 이용하거나 다른 시간 구간에 전송되는 데이터들도 유사한 방법으로 생성된다.
즉, 코드 분할 다중화가 특정 무선 자원(주파수 대역)에서만 이루어지고, 복수의 송신 안테나가 사용되는 경우, 각 단말기에 할당된 무선 자원 코드 벡터는 각 안테나로 전송된 데이터에 동일하게 곱해진다. 각 송신 안테나를 이용하여 전송되는 데이터들은 서로 직교하도록 생성되었으므로, 송신 다이버시티 이득을 쉽게 얻을 수 있다.
도 2에서는 시간 영역에서 시공간 부호화된 데이터들을 주파수 자원을 다중화하여 데이터를 전송하는 실시예가 도시되었으나, 주파수 영역에서 시공간 부호화된 데이터들을 시간 슬롯을 다중화하여 전송할 수도 있다.
도 2에 도시된 실시예에서는 첫 번째 송신 안테나에서 전송되는 데이터들은 시공간 부호화 기법이 적용되지 않는 경우와 동일하다. 즉, 본 발명을 적용하기 위하여 종래 단일 송신 안테나를 이용한 데이터 전송 방법을 수정할 필요가 없다. 추가적으로 2번째 송신 안테나를 설치하고, 2번째 송신 안테나로 전송될 데이터를 생성하는 것 만으로 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 종래 장비를 최대한 재활용할 수 있으므로, 적은 비용과 시간으로 데이터 전송 성능을 향상 시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 도 3에 도시된 데이터 전송 장치는 무선 자원을 이차원 코드 분할 다중화하여 데이터를 전송한다. 본 발명이 다운 링크에 적용될 경우, 도 3에 도시된 데이터 전송 장치(300)는 기지국일 수 있고, 데이터 수신 장치(381, 382, 391, 392)는 기지국(300)에 접속한 단말기일 수 있다. 반대로, 본 발명이 업 링크에 적용될 경우, 도 3에 도시된 데이터 전송 장치(300)는 단말기일 수 있고, 데이터 수신 장치(381, 382, 391, 392)는 기지국일 수 있다. 이하, 편의상 본 발명이 다운 링크에 적용된 것을 가정하고 본 발명을 설명한다.
시공간 부호화부(340)는 각 단말기들(381, 382, 391, 392)에 대한 전송 데이터들을 시공간 부호화하여 각 전송 안테나에 대응되는 복수의 데이터 스트림을 생성한다. 시공간 부호화부(340)는 알라모티 코딩 방식 등 서로 직교하는 복수의 데이터 스트림을 생성할 수 있는 시공간 부호화 방식을 이용하여 각 데이터 스트림을 생성할 수 있다.
그룹핑부(310)는 기지국에 접속한 단말기들(381, 382, 391, 392)을 복수의 단말 그룹(380, 390)으로 구분한다. 즉, 각 단말기들(381, 382, 391, 392이 어느 단말 그룹(380, 390)에 포함되는지 결정한다.
제1 무선 자원 코드 생성부(320)는 각 단말기 그룹(380, 390)에 대하여 제1 무선 자원을 할당하고, 할당된 제1 무선 자원을 참조하여 제1 무선 자원 코드 벡터를 생성한다. 따라서, 특정 단말기 그룹(380)에 포함된 단말기들(381, 382)은 동일한 제1 무선 자원 코드 벡터를 공유한다. 제1 무선 자원 코드 벡터는 각 단말기 그룹(380, 390)의 제1 무선 자원 코드에 대한 정보만을 고려하여 생성되므로 벡터의 형태를 가진다. 이 때, 특정 단말기 그룹(380)에 포함된 단말기들(381, 382)은 동일한 물리 자원 블록 정보를 가질 수도 있고, 서로 다른 물리 자원 블록 정보를 가질 수도 있다.
제1 무선 자원에 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 무선 자원은 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 시간 슬롯 또는 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 주파수 대역을 포함할 수 있다.
제2 무선 자원 코드 생성부(330)는 특정 단말기 그룹(380)에 포함된 단말기(381, 382)들 각각에 대하여 제2 무선 자원을 할당한다. 또한, 할당된 제2 무선 자원을 참조하여 각 단말기들(381, 382)에게 제2 무선 자원 코드 행렬들을 생성한다. 제2 무선 자원 코드 행렬은 각 단말기(381, 382)의 제2 무선 자원에 대한 정보뿐만 아니라, 제1 무선 자원에 대한 정보도 포함하므로 행렬의 형태를 가진다.
제2 무선 자원 코드 행렬의 일예로, 특정 단말기(381, 382)에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행들은 각 전송 안테나에 대응될 수 있다. 각 전송 안테나에 대응하는 각 행들은 서로 상이하게 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 각 전송 안테나에 대응되는 각 행들은 서로 직교할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면 각 행들의 상관값은 소정의 기준치 이하의 값을 가질 수 있다. 각 행들의 상관값은 두 행이 얼마나 유사한지 여부를 나타내는 값으로서, 두 행의 상관값이 '0'이라면 두 행은 서로 직교한다. 따라서 본 실시예에 따르면 특정 단말기(381, 382)에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬에 포함된 임의의 두 행은 서로 비유사하도록 결정될 수 있다.
제2 무선 자원 코드 행렬의 일예로, 동일한 단말기 그룹(380)에 포함된 제1 단말기(381)와 제2 단말기(382) 각각에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들은 서로 직교할 수 있다. 즉, 제1 단말기(381)에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들과 제2 단말기(382)에 대한 무선 자원 행렬의 각 행들은 서로 직교할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면 제1 단말기(381)에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들과 제2 단말기(382)에 대한 무선 자원 행렬의 각 행들의 상관값은 소정의 기준치 이하의 값을 가질 수 있다.
제2 무선 자원 코드 생성부(330)가 제2 무선 자원 행렬의 각 행을 생성하는 구체적인 예에 대해서는 이하 도 5에서 상세히 설명하기로 한다.
신호 생성부(350)는 특정 단말기에 대한 데이터 스트림에 제1 무선 자원 할당 코드 벡터 및 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 전송 안테나 각각에 대응되는 코드 분할 다중화 신호를 생성한다. 이 때, 특정 단말기의 각 전송 안테나에 대응되는 코드 분할 다중화 신호는 동일한 물리 자원 블록 정보를 가질 수도 있고, 서로 다른 물리 자원 블록 정보를 가질 수도 있다. 특정 단말기의 각 전송 안테나에 대응되는 코드 분할 다중화 신호는 무선 자원 할당 정보를 참조하여 각각 동일한 물리 자원 블록에 매핑될 수도 있고, 서로 다른 물리 자원 블록에 매핑될 수도 있다. 신호 생성부(350)가 생성한 코드 분할 다중화 신호의 일 예에 대해서는 도 4에서 상세히 설명하기로 한다.
전송부(360)는 신호 생성부(350)가 생성한 코드 분할 다중화 신호를 복수의 송신 안테나(370)를 이용하여 각 단말기들(381, 382, 391, 392)로 전송한다.
도 4는 이차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하는 경우에 복수의 안테나로 전송되는 데이터를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
은 제1 단말기(381)로 전송되는 데이터를, 는 제2 단말기(382)로 전송되는 데이터를 나타낸다. 은 n번째 단말기 그룹에 포함된 단말들에 대한 제1 무선 자원 코드 벡터의 원소로서, m번째 제1 무선 자원 코드에 대한 정보를 포함하고 있음을 나타낸다. 이하, 도 4에서는 제1 단말기 및 제2 단말기가 동일한 단말기 그룹에 포함된 것으로 가정한다. 따라서 제1 단말기 및 제2 단말기에 동일한 제1 무선 자원 코드 벡터가 할당된다.
또한, 는 k번째 단말기에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 원소로서, j번째 송신 안테나 및 l번째 제2 무선 자원에 대응됨을 나타낸다.
도 4에서는 시간 슬롯 및 주파수 대역에 대하여 각각의 무선 자원을 다중화하였다. 편의상 주파수 대역들을 제1 무선 자원이라고 하고, 시간 슬롯들을 제2 무선 자원이라고 하기로 한다.
도 4에서 특정 제2 무선 자원(시간 슬롯)을 이용하여 전송되는 데이터들(410, 420)을 살펴보자. 특정 단말기로 특정 제2 무선 자원을 이용하여 전송되는 데이터들(410, 420)은 서로 다른 제2 무선 자원 코드 벡터(,) -를 사용한다. 제 2 무선 자원 코드 벡터는 특정 단말기의 각 송신 안테나 별로 다를 수 있다.
또한, 특정 제1 무선 자원(주파수 대역)을 이용하여 전송되는 데이터들(430, 440)을 살펴보자. 특정 단말기로 특정 제1 무선 자원을 이용하여 전송되는 데이터들(430, 440)은 각각 동일한 제1 무선 자원 코드 벡터()를 사용한다.
이차원 코드 분할 다중화를 이용하여 데이터를 전송하는 경우, 각 무선 자원을 이용하여 전송되는 데이터는 각 단말기로 전송되는 데이터에 제1 무선 자원 코드 벡터 및 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱한 형태이다. 즉, 제1 단말기(381)로 전송되는 데이터를 살펴보면, 제1 단말기(381)로 전송되는 데이터 에 각 안테나, 제1 무선 자원(주파수 대역) 및 제2 무선 자원(시간 슬롯)에 각각 상응하는 무선 자원 코드 를 곱하여 코드 분할 다중화 신호가 생성된다.
제2 무선 자원 코드 행렬은 동일한 단말기 그룹에 포함된 각 단말기에 대해서 상이하게 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제2 무선 자원 코드 행렬들의 각 행은 각 전송 안테나에 대응될 수 있다. 도 5는 각 사용자의 제2 무선 자원 코드 행렬들의 각 행이 각 전송 안테나에 대응되는 것을 나타낸다. 은 제1 사용자에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 첫 번째 행으로서, 첫 번째 전송 안테나에 대응된다. 은 제1 사용자에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 두 번째 행으로서, 두 번째 전송 안테나에 대응된다.
또한 제2 사용자에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행 은 각각 첫 번째 전송 안테나와 두 번째 전송 안테나에 대응된다.
이 경우, 특정 단말기에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행들은 서로 직교할 수 있다.
또한 동일한 단말기 그룹에 포함된 복수의 단말기들에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬을 가정하자. 각 제2 무선 자원 코드 행렬에서 동일한 송신 안테나에 대응되는 복수의 행들은 서로 직교할 수 있다.
위에서 설명한 제2 무선 자원 코드 행렬의 조건을 수학식 1로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
수학식 1에서, 는 k번째 사용자에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬에서 j번째 송신 안테나에 대응되는 행을 나타낸다. 는 임의의 상수이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 특정 단말기에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행들의 상관값은 소정의 기준치 이하의 값을 가질 수 있다. 또한 동일한 단말기 그룹에 포함된 복수의 단말기들에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬들을 가정하면, 각 제2 무선 자원 코드 행렬에서 동일한 송신 안테나에 대응되는 복수의 행들의 상관 값을 소정의 기준치 이하의 값을 가질 수 있다.
위에서 설명한 제2 무선 자원 코드 행렬의 조건을 수학식 2로 표현할 수 있다.
[수학식 2]
여기서, 는 임의의 실수이며, 인 관계를 가진다.
도 5는 이차원 코드 분할 다중화 방식을 이용하는 경우에 제2 무선 자원에 대한 무선 자원 코드 행렬을 생성하는 일실시예를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 실시예에 따르면 제2 무선 자원 코드 행렬에서 제2 송신 안테나에 대응하는 행은 제1 송신 안테나에 대응하는 행을 변형하여 생성할 수 있다. 제2 무선 자원 코드 행렬의 제1 행은 제1 송신 안테나에 대응하고, 제2 행은 제2 송신 안테나에 대응된다고 가정하자. 제2 무선 자원 코드 생성부(330)는 제2 무선 자원 코드 행렬의 제1 행의 원소들의 위치를 서로 바꾸거나, 제1 행의 원소들의 부호를 바꿈으로써, 제2 행의 원소들을 생성할 수 있다.
제2 무선 자원 코드 생성부(330)는 도 5에 도시된 방법 이외의 다른 방법을 이용하여 서로 직교하는 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행들을 생성할 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에 따라서 생성된 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행들이 수학식 1의 조건을 만족한다는 것을 하기 수학식 4를 통하여 확인할 수 있다.
[수학식 4]
도 5에 도시된 실시예와 같이 제1 행을 변형하여 제2 행을 생성하는 경우, 제1 행을 수정할 필요가 없다. 즉, 기존의 단일 송신 안테나에서 사용하는 무선 자원 코드는 그대로 제1 송신 안테나에 대응하여 사용하고, 제2 송신 안테나에 대응하는 무선 자원 코드는 기존 코드를 변형하여 사용함으로써, 종래의 시스템을 최대한 재활용할 수 있다. 본 발명을 적용하기 위해 종래의 전송 방법을 수정할 필요가 없어 복수의 송신 안테나로 데이터를 전송하기 위한 시간과 비용이 감소한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 시공간 부호화부(340)는 제1 데이터 스트림에 포함된 전송 데이터에 상수를 곱하거나 제1 데이터 스트림에 포함된 전송 데이터의 켤레 복소수를 취하여 제2 데이터 스트림을 생성할 수 있다. 즉, 시공간 부호화부(340)는 하기 수학식 5 또는 수학식 6에 따라서 제1 데이터 스트림을 변형하여 제2 데이터 스트림을 생성할 수 있다.
[수학식 5]
[수학식 6]
여기서, 는 k번째 단말기에 대한 제1 데이터 스트림을 의미하고, 는 k번째 단말기에 대한 j번째 데이터 스트림을 의미한다. 는 임의의 실수를 나타낸다.
도 6은 코드 분할 다중화 방식을 이용하여 전송된 데이터를 수신하는 단말기의 구조를 도시한 블록도이다. 도 6에 도시된 단말기(600)는 수신부(610) 및 디코딩부(620)를 포함한다.
수신부(610)는 기지국(530)으로부터 코드 분할 다중화 신호를 수신한다. 코드 분할 다중화 신호는 단말기(600)에 대한 전송 데이터들을 시공간하여 생성된 복수의 데이터 스트림에 제1 무선 자원 코드 벡터 및 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬은 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 시간 슬롯 또는 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 주파수 대역에 대한 정보를 포함할 수 있다.
기지국(630)은 복수의 송신 안테나(640)를 이용하여 코드 분할 다중화 신호를 전송할 수 있다. 단말기(650)의 수신 안테나(650)는 하나의 안테나일 수도 있으나 복수일 수도 있다.
디코딩부(620)는 수신부(610)가 기지국(530)으로부터 수신한 코드 분할 다중화 신호 들을 디코딩한다. 디코딩부(620)는 제1 무선 자원 코드 벡터 및 제2 무선 자원 코드 행렬에 기반하여 코드 분할 다중화 신호를 디코딩할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수신부(610)는 기지국으로부터 제1 무선 자원 코드 벡터 및 제2 무선 자원 코드 행렬을 수신하고, 디코딩부(620)는 코드 분할 다중화 신호에 제1 무선 자원 코드 벡터 및 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 전송 데이터를 디코딩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 단말기(600)는 제2 단말기와 함께 특정 단말기 그룹에 포함될 수 있다. 제1 무선 자원 코드 벡터는 특정 단말기 그룹에 포함된 모든 단말기에게 동일하게 할당될 수 있다. 즉, 단말기(600)와 제2 단말기가 동일한 제1 무선 자원 코드 벡터를 사용할 수 있다.
제2 무선 자원 코드 행렬을 특정 단말기 그룹에 포함된 모든 단말기에게 상이하게 할당될 수 있다. 즉, 단말기(600)와 제2 단말기가 서로 상이한 제2 무선 자원 코드 행렬을 사용할 수 있다. 일예로, 단말기(600)에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행과 제2 단말기에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행은 서로 직교할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

  1. 전송 데이터를 시공간 부호화하여 복수의 데이터 스트림을 생성하는 시공간 부호화부;
    수신 장치에 대한 무선 자원 할당 정보를 참조하여 무선 자원 코드 벡터를 생성하는 무선 자원 코드 생성부;
    상기 각 데이터 스트림에 상기 무선 자원 할당 코드 벡터를 곱하여 복수의 전송 안테나에 대응되는 코드 분할 다중화 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 코드 분할 다중화 신호를 상기 전송 안테나를 이용하여 상기 수신 장치로 전송하는 전송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 데이터 스트림들은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시공간 부호화부는,
    알라모티 코딩 기법(alamouti coding scheme)을 이용하여 상기 전송 데이터를 시공간 부호화하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 무선 자원은 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 시간 슬롯 또는 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 주파수 대역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  5. 전송 장치에 접속한 수신 장치에 대하여 상기 수신 장치를 포함하는 수신 장치 그룹을 결정하는 그룹핑부;
    상기 수신 장치에 대한 전송 데이터들을 시공간 부호화하여 복수의 전송 안테나 각각에 대응하는 복수의 데이터 스트림을 생성하는 시공간 부호화부;
    상기 수신 장치 그룹에 대하여 제1 무선 자원을 할당하고, 상기 제1 무선 자원을 참조하여 제1 무선 자원 코드 벡터를 생성하는 제1 무선 자원 코드 생성부;
    상기 수신 장치 및 상기 수신 장치 그룹에 포함된 제2 수신 장치에 대하여 서로 상이한 제2 무선 자원을 할당하고, 상기 제2 무선 자원을 참조하여 제2 무선 자원 코드 행렬들을 생성하는 제2 무선 자원 코드 생성부;
    상기 각 데이터 스트림에 상기 제1 무선 자원 할당 코드 벡터 및 상기 수신 장치에 대한 상기 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 상기 전송 안테나 각각에 대응되는 복수의 코드 분할 다중화 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 코드 분할 다중화 신호를 상기 전송 안테나를 이용하여 상기 수신 장치로 전송하는 전송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 무선 자원 및 상기 제2 무선 자원은 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 시간 슬롯 또는 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 주파수 대역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 무선 자원 코드 행렬들의 각 행들은 상기 각 전송 안테나에 대응되고,
    상기 각 행들은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 무선 자원 코드 생성부는 상기 제2 무선 자원 코드 행렬의 제1 행의 원소들의 위치를 서로 바꾸거나, '-1'을 곱하여 상기 제2 무선 자원 코드 행렬의 제2 행을 생성하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수신 장치에 대한 상기 제2 무선 자원 행렬의 각 행들은 서로 직교하거나, 상기 수신 장치에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들과 상기 제2 수신 장치에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수신 장치에 대한 상기 제2 무선 자원 행렬의 각 행들의 상관값은 소정의 기준치 이하이거나, 상기 수신 장치에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들과 상기 제2 수신 장치에 대한 제2 무선 자원 행렬의 각 행들의 상관값은 상기 기준치 이하인 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 시공간 부호화부는 상기 제1 데이터 스트림에 포함된 전송 데이터에 상수를 곱하거나, 상기 제1 데이터 스트림에 포함된 전송 데이터의 켤례 복소수를 취하여 상기 제2 데이터 스트림을 생성하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 신호 생성부는 상기 각 전송 안테나에 대응되는 코드 분할 다중화 신호를 서로 다른 물리 자원 블록에 매핑하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  13. 수신 장치 그룹에 포함된 수신 장치에 있어서,
    전송 장치로부터 상기 수신 장치 그룹에 따라서 결정된 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 각 수신 장치 그룹에 속한 제2 단말기와 상이하게 결정된 제2 무선 자원 코드 행렬을 수신하고, 상기 전송 장치의 복수의 전송 안테나를 이용하여 전송된 코드 분할 다중화 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬에 기반하여 상기 코드 분할 다중화 신호를 디코딩하는 디코딩부
    를 포함하고
    상기 코드 분할 다중화 신호는 상기 수신 장치에 대한 전송 데이터들을 시공간 부호화하여 생성된 복수의 데이터 스트림에 상기 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 생성된 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬은 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 시간 슬롯 또는 상기 코드 분할 다중화 신호를 전송하기 위한 주파수 대역에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 디코딩부는 상기 코드 분할 다중화 신호에 상기 제1 무선 자원 코드 벡터 및 상기 제2 무선 자원 코드 행렬을 곱하여 상기 수신 장치에 대한 전송 데이터를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 수신 장치에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행과 상기 제2 수신 장치에 대한 제2 무선 자원 코드 행렬의 각 행은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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