KR20100061419A

KR20100061419A - 이동통신 시스템에서 방송 데이터의 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100061419A
Application number: KR1020100037269A
Authority: KR
Inventors: 김유철; 권환준; 김동희; 김윤선; 한진규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2010-06-07
Also published as: JP5161289B2; KR101003087B1; BRPI0611830A2; RU2007146711A; KR20060132429A; JP4809427B2; CN101199142A; JP2011030277A; JP2008547262A; CN101199142B; EP1838063A1; RU2378761C2; EP1838063B1; KR100975697B1

Abstract

본 발명이 제공하는 다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법은, 전송 슬롯에 적어도 하나의 OFDM 심볼을 내부 심볼(internal symbol)로 할당하고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼을 경계 심볼(boundary symbol)로 할당하는 과정과, 초기 전송이 이루어지는 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 제2 슬롯 구간에서 상기 경계 심볼과 상기 내부 심볼의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR)가 서로 다르게 상기 OFDM 심볼을 전송하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 방송 데이터의 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING OF BROADCASTING DATA IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 방송 데이터를 송수신 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 이동통신 시스템은 유니캐스트(unicast) 서비스를 지원하기 위해 개발된 시스템이다. 유니캐스트 서비스란, 기지국과 하나의 단말간 통신을 수행하는 것을 의미한다. 즉, 기지국이 동일한 데이터를 다수의 단말로 전송하는 것이 아니라, 하나의 단말로만 데이터를 송신하는 형태이다. 유니캐스트 서비스의 가장 대표적인 서비스로 음성 통화 및 각종 데이터 서비스들이 이러한 유형에 속한다.

한편, 무선 통신 시스템 기술이 비약적으로 발전하면서 최근에는 이동하면서 방송 서비스(broadcast service)를 제공받을 수 있는 기술들이 속속 개발되어 서비스가 제공되고 있는 중이거나 서비스의 개시가 임박해 있는 상황에 있다. 여기서 방송 서비스란, 특정한 기지국으로부터 다수의 단말들로 동일한 서비스 데이터를 제공하는 것이다. 이와 같은 방송 서비스는 일반 공중파 방송 뿐 아니라 다수의 사설 방송 서비스들을 제공할 수 있고, DMB 서비스의 개시가 임박해 있다.

또한 이동통신 시스템에서도 이와 같은 방송 서비스를 제공하기 위해 다양한 시도들이 행해지고 있으며, 현재까지 많은 방안들이 제안되고 있다. 현재까지 제안된 이동통신 시스템들 중에서 방송 서비스에 대하여 활발히 논의가 진행되는 시스템의 일 예로 3GPP2 진영에서 제안한 고속 패킷 데이터 서비스(High Rate Packet Data Service : 이하 "HRPD"라 함) 시스템을 들 수 있다.

상기 HRPD 시스템에서는 기본 전송 방법을 유니캐스트 전송 방법을 채택하고 있으며, 복합 자동 재전송(hybrid ARQ(Automatic Repeat Request) : 이하 "H-ARQ"라 함) 방법을 채택하고 있다. 또한 이동통신 시스템에서 최근 논의되고 있는 방송 및 멀티캐스트 서비스를 위한 전송 방법의 예로 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing)를 이용한 전송 방법과 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 "OFDM"이라 함)를 이용하는 전송 방법이 제안되고 있다. 본 명세서에서 방송 및 멀티캐스트 서비스는 설명의 편의상 HRPD 시스템에서 방송을 제공하는 서비스를 의미하는 것으로 이해하기로 한다. 상기 H-ARQ 방식을 이용하여 방송 신호를 전송할 시 유니 캐스트 방식에서와 같이 복수 슬롯(slot)을 이용해서 하나의 부호화 패킷(encoder packet : EP)을 다수의 부 패킷(sub packet)으로 나누어 전송하는 방식을 사용한다. 그리고 상기 다수의 부 패킷을 수신한 수신기는 잉여 증가(incremental redundancy : IR) 방식으로 상기 다수의 부 패킷을 결합해서 복호를 수행하게 된다. 즉, 방송 및 멀티캐스트 신호의 전송 방식과 유니캐스트 전송 방식과의 차이점은 단말이 수신된 데이터에 대하여 기지국으로 전송하는 응답 신호(ACK/NACK)가 없으며, 기지국은 정해진 슬롯 수만큼 정해진 시간에 부호화 패킷을 구성하는 다수의 부 패킷을 전송한다는 점이다. 또한 상기 HRPD 시스템에서 상기한 유니캐스트 방식과 방송 및 멀티캐스트 방식은 공통적인 인코딩, 디코딩 방법을 사용하고 있으며, 인코딩 방법은 이미 잘 알려진 터보 인코딩 방식을 사용할 수 있다.

한편, HRPD 시스템을 비롯하여 대부분의 패킷을 전송하는 이동통신 시스템에서는 멀티 슬롯 인터레이스(multi-slot interlace) 방식을 이용하여 데이터를 전송한다. 상기 멀티 슬롯 인터레이스 방식 중 대표적인 방식이 4-슬롯 인터레이스 방식이다.

그러면 도 1을 참조하여 상기 4-슬롯 인터레이스 방식에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1은 HPRD 시스템에서 사용되는 4-슬롯 인터레이스 방식을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 송신기는 수신기로 4 슬롯 단위로 데이터를 전송한다. 즉, t0 ~ t1의 시점에서 송신기는 첫 번째 송신(1st TX)(100)을 수행한다. 그러면 상기 송신된 신호는 수신기에서 t2의 시점 이전에 수신되어 프로세싱이 이루어진다. 그리고 수신기는 상기 첫 번째 수신된 신호(100)에 대한 응답 신호(ACK/NACK)(105)를 전송한다. 이 응답신호는 t4 시간 전에 송신기에 도달하게 된다. 이때 수신기가 전송한 응답 신호가 수신 양호(ACK)를 지시하면 송신기는 다음 데이터를 전송한다. 그러나 수신기가 전송한 응답 신호가 수신 불량(NACK)을 지시하면 송신기는 첫 번째 전송한 데이터를 재전송하게 된다. 따라서 송신기는 수신기로부터의 응답 신호에 의거하여 2번째 송신(2nd TX)(110)을 t5 ~ t6 시점에 수행한다. 마찬가지로 상기 송신된 신호는 수신기에서 t7 시점 이전에 수신되어 프로세싱이 이루어지며, 그에 대한 응답 신호(ACK/NACK)(115)가 송신기로 전달된다. 이 신호는 t9 이전에 수신기에 도달하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 송신기는 수신기로부터의 응답 신호에 의거하여 전송할 데이터를 초기 전송할 것인지 아니면 재전송할 것인지를 결정하는 것이다. 따라서 송신기는 4 슬롯 단위로 송신이 이루어지게 된다. 따라서 송신기는 상기 수신기로 송신이 이루어지지 않는 나머지 3 개의 슬롯동안은 다른 단말로 데이터를 전송하거나 또는 상기 수신기로 현재 전송되고 있는 데이터가 아닌 다른 데이터를 나머지 슬롯들을 이용하여 전송할 수 있다. 이러한 방식을 4-슬롯 인터레이스 방식이라 한다.

상술한 4-슬롯 인터레이스 방식이 사용되는 이유는 하나의 패킷을 이용하여 만들어지는 부호화 심볼(coded symbol)의 일부 혹은 전체를 전송한 후, 단말이 수신에 실패하는 경우에는 다시 해당 패킷의 부호화 심볼의 일부 혹은 전체를 다시 전송하여 단말의 수신 성능을 높이도록 하기 때문이다. 상기한 HRPD 시스템에서 재전송의 최대 횟수는 미리 정해진 값으로 제한된다.

한편 상기한 4-슬롯 인터레이스 방식을 사용하면 특정한 슬롯 단위로 서로 다른 방송 서비스를 제공할 수 있다. 이를 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 2는 4-슬롯 인터레이스 방식이 적용된 일반적인 HRPD 시스템에서 각 슬롯 단위로 서로 다른 방송 서비스가 제공되는 경우를 설명하기 위한 타이밍도이다.

상기 도 2에서 사선으로 빗금친 부분을 각각 4의 배수(4n)에 해당하는 슬롯으로 가정하고, 평행선으로 빗금친 부분을 4의 배수에 한 슬롯 뒤의 슬롯으로 가정하였다. 상기 사선으로 빗금친 슬롯들과 평행선으로 빗금친 슬롯들이 특정한 방송 서비스를 위해 할당된 슬롯들이다. 상기 방송 서비스를 위해 할당된 슬롯들에서도 4-슬롯 인터레이스 방식이 적용되고 있음을 알 수 있다. 방송 서비스를 위해 할당된 각 슬롯들을 통해 패킷 데이터가 전송되는 예를 살펴보기로 한다.

도 2에서 참조부호 211은 제1패킷(P1)의 초기 전송을 도시하고 있으며, 참조부호 212는 제1패킷(P1)의 첫 번째 재전송을 도시하고 있고, 참조부호 213은 제1패킷(P1)의 두 번째 재전송을 도시하고 있다. 이후 상기 인터레이스 방식의 동일한 슬롯에서는 다음 패킷인 제3패킷(P3)(231)이 전송된다. 즉, 상기 예에서는 하나의 데이터에 대하여 최대 3회까지 전송할 수 있도록 전송 횟수가 설정되었으나 반드시 이에 제한되지는 않는다. 도 2의 예에서는 제2패킷(P2)에 대하여도 초기 전송(221)과 첫 번째 재전송(222) 및 두 번째 재전송(223)이 이루어진 이후에 다음 패킷인 제4패킷(P4)(241)의 전송이 이루어진다. 상기 제3패킷(P3)과 제4패킷(P4) 또한 초기 전송(231, 241)과 1차 재전송(232, 242) 및 2차 재전송(233, 243)이 이루어진다.

그러면 방송 서비스를 제공하기 위해 시스템에서 제공되는 각종 메시지 및 방송 서비스의 제공 방법에 대하여 좀 더 살펴보기로 한다. HRPD 시스템에서는 방송 및 멀티캐스트 서비스를 위한 방송 물리 계층 패킷(Broadcast Physical Layer Packet : 이하, "패킷"이라 칭한다.)의 수신을 위한 패킷 전송 정보를 오버헤드 신호 메시지(e.g. Broadcast Overhead Message)로 전송한다. 상기 오버헤드 신호 메시지에는 셀에서 전송하는 방송 및 멀티캐스트 서비스 식별자(BCMC flow ID)와 각 방송 및 멀티캐스트 서비스를 위한 패킷을 전송하는 주파수 할당(Frequency Allocation : FA) 정보, 전송 슬롯의 위치 정보, 전송율, 전송 슬롯의 수 정보 및 RS coding (Reed-Solomon coding) 정보 등을 포함한다. 단말은 상기한 방송 및 멀티캐스트 서비스를 위한 오버헤드 메시지를 수신한 후, 사용자가 수신하고자 하는 방송 및 멀티캐스트 서비스를 위한 패킷의 전송 정보를 이용하여, 해당 슬롯에서 해당 패킷을 수신하도록 하고 있다.

일반적으로 방송 및 멀티캐스트 서비스는 다수의 단말에게 같은 정보를 전송하는 서비스이므로 이동통신 시스템에서 방송 및 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위해서는 각 기지국이 방송 및 멀티캐스트 서비스를 제공하는 슬롯에서 모두 동일한 패킷을 전송하게 된다. 단말은 각 기지국의 패킷을 한꺼번에 수신하게 되고 연성 결합(soft combing) 기법을 통하여 단말의 수신 성능을 높이게 된다. 이러한 경우 하나의 셀에서 수신한 신호를 이용하여 패킷을 수신하는 것보다 성능을 크게 증가시킬 수 있다.

한편, 상기 방송 및 멀티캐스트 서비스는 다중 슬롯으로 데이터 전송 시에 각 슬롯에서 동일한 전송 형태(format)를 이용하여 전송한다. 이 경우 수신이 잘 되지 않는 지역에는 재전송 회수를 늘리게 된다. 이와 같이 전송 슬롯의 수가 늘어나는 지역에서도 동일한 전송 형태 즉, 동일한 OFDM 심볼(symbol) 구조 또는 변조(modulation) 방식을 사용한다.

다른 한편, 상기 방송 및 멀티캐스트 서비스에서 사용하는 OFDM 심볼의 구조는 수신기가 위치한 지역에서의 최대(maximum) 신호 지연과 같은 주위 환경을 고려하려 설계된다. 따라서 재전송 되는 시점에서는 주위에 존재하는 일부 셀들만 재전송에 참여하므로 수신하고자 하는 OFDM 신호의 최대 신호 지연 값이 줄어들게 된다. 일반적으로 OFDM 심볼에서는 최대 신호 지연을 고려해서 순환 전치 심볼(Cyclic Prefix : CP)을 삽입한다. 이러한 CP의 크기는 전송할 수 있는 데이터의 양과 관련이 있다. 즉, 상기 CP의 크기를 크게 하면 전송할 수 있는 데이터의 양이 그만큼 줄어들게 되며, 상기 CP의 크기를 작게 하면 전송할 수 있는 데이터의 양이 그만큼 증가하게 된다. 그러나 현재 제공되고 있는 방송 및 멀티캐스트 서비스 방식에서는 재전송시에 변화된 주변 환경을 고려하지 않고, 고정된 형태로 전송을 했기 때문에 불필요하게 CP를 길게 설정했다. 이는 결과적으로 무선 자원을 낭비하는 결과를 초래한다.

따라서 본 발명은 고속 이동통신 시스템에서 다중 슬롯 전송 방식을 이용하여 방송 또는 멀티캐스트 서비스를 제공할 경우 주변 환경에 적응적으로 데이터를 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 고속 이동통신 시스템에서 재전송 횟수에 따라 가변적인 형식으로 데이터를 전송하여 방송 또는 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있는 송수신 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 고속 이동통신 시스템에서 방송 또는 멀티캐스트 서비스를 제공시 무선 자원의 효율을 증대시킬 수 있는 송수신 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명이 제공하는 다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 수신 방법은, 상기 방송 물리 계층 패킷의 초기 전송이 이루어지는 적어도 하나의 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 적어도 하나의 제2 슬롯 구간의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR) 정보가 포함된 전송 형식 정보를 방송 오버헤드 메시지를 통해 수신하는 과정과, 상기 PDR 정보를 근거로 해당 슬롯 구간의 채널 추정을 수행하여 상기 방송 물리 계층 패킷을 수신하는 과정을 포함하며, 송신 시 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 내부 심볼로 할당되고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 경계 심볼로 할당되며, 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 상기 PDR은 서로 다르게 설정됨을 특징으로 한다.

본 발명이 제공하는 다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치는, 전송 슬롯에 적어도 하나의 OFDM 심볼을 내부 심볼(internal symbol)로 할당하고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼을 경계 심볼(boundary symbol)로 할당하여 상기 OFDM 심볼을 전송하며 상기 OFDM 심볼에 파일럿 톤을 삽입하는 파일럿 톤 삽입기가 구비된 송신부와, 초기 전송이 이루어지는 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 제2 슬롯 구간에서 상기 경계 심볼과 상기 내부 심볼의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR)가 서로 다르도록 상기 파일럿 톤 삽입기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명이 제공하는 다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 수신 장치는, 상기 방송 물리 계층 패킷의 초기 전송이 이루어지는 적어도 하나의 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 적어도 하나의 제2 슬롯 구간의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR) 정보가 포함된 전송 형식 정보를 방송 오버헤드 메세지와 상기 방송 물리 계층 패킷을 수신하며, 상기 PDR 정보를 근거로 해당 슬롯 구간의 채널 추정을 수행하는 채널 추정기가 구비된 수신부와, 상기 방송 오버헤드 메시지를 수신한 경우 상기 PDR 정보에 따라 상기 채널 추정기의 동작을 제어하고, 상기 전송 형식 정보에 따라 상기 수신부의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 송신 시 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 각가 적어도 하나의 OFDM 심볼이 내부 심볼로 할당되고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 경계 심볼로 할당되며, 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 상기 PDR은 서로 다르게 설정됨을 특징으로 한다.

이동통신 시스템에서 방송 데이터를 전송할 때, 초기 전송과 재전송들에 대한 전송 방식을 변경함으로써 무선 자원의 효율성을 높일 수 있으며, 방송 데이터의 전송이 보다 용이해지는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 HRPD 시스템에서 사용되는 4-슬롯 인터레이스 방식을 설명하기 위한 타이밍도,
도 2는 4-슬롯 인터레이스 방식이 적용된 일반적인 HRPD 시스템에서 각 슬롯 단위로 서로 다른 방송 서비스가 제공되는 경우를 설명하기 위한 타이밍도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 방송 서비스를 제공하기 위한 시스템의 구성도,
도 4는 본 발명에 따라 HRPD 시스템에서 방송 서비스를 제공할 시 한 슬롯을 구성하는 패킷 데이터의 일 예를 도시한 도면,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 각 기지국들의 셀 영역에서 동기 방식으로 방송 서비스를 제공할 시 전송 성공률에 따른 셀 분포를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 방송 및 멀티캐스트 서비스 트래픽을 전송하기 위한 기지국 송신기의 블록 구성도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 OFDM 심볼을 수신하기 위한 수신기의 내부 블록 구성도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서 각 방송 서비스 트래픽에 대한 전송 제어 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 방송 서비스 트래픽을 수신할 시 제어 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 4-슬롯 인터레이스 방식을 이용할 시 2번의 재전송을 수행하는 경우의 타이밍도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 방송 서비스를 제공하기 위한 시스템의 구성도이다. 이하 도 3을 참조하여 먼저 본 발명의 실시 예에 따른 방송 서비스 시스템에 대하여 살펴보기로 한다.

도 3에서 기지국들(BTSs)(311, 312)은 유니캐스트와 방송 및 멀티 캐스트 서비스를 단말(301)로 제공하는 최종 노드이다. 상기 기지국들(311, 312)은 해당하는 시스템의 방식에 따라 방송 서비스를 제공한다. 본 발명에서는 HRPD 시스템을 예로 설명하기로 하며, 기지국에서 방송 서비스를 제공하기 위한 구체적인 구성과 동작에 대하여는 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다. 상기 기지국은 방송 서비스를 제공할 시 종래 기술에서 설명한 바와 같이 예컨대, 4-슬롯 인터레이스 방식을 채용하여 서비스를 제공하며, 최대 전송 횟수 내에서 전송을 수행한다. 이때 전송되는 데이터의 형식에 대하여는 이하에서 더 살피기로 한다. 또한 도 3과 같이 상기 기지국들(311, 312)은 각각 유니캐스트(Unicast) 기지국 제어기(BSC/PCF)(313), 멀티캐스트(multicast) 기지국 제어기(BSC/PCF)(314)와 연결되어, 해당 기지국 제어기(313, 314)로부터의 제어에 의해 동작하게 된다.

상기 기지국 제어기(BSC/PCF)(313,314)는 기지국들의 동작을 제어하며 상위로부터 수신되는 방송 및 멀티캐스트 데이터를 수신하여 해당하는 기지국으로 전송한다. 상기 유니캐스트 기지국 제어기(Unicast BSC/PCF)(313)는 시그널링(signaling) 정보를 전송하는 역할을 수행하며, 상기 멀티캐스트 기지국 제어기(Multicast BSC/PCF)(314)는 방송 컨텐츠(content)를 전송하는 역할을 한다. 이때, 방송 서비스가 이루어질 데이터의 전송 횟수 및 전송 슬롯의 수, 전송 슬롯의 위치 등에 대한 방송 오버헤드 메시지에 포함될 정보 등에 대하여도 상기 유니캐스트 기지국 제어기(313)에서 각 기지국들(311, 312)로 제공할 수 있다. 상기 유니캐스트 기지국 제어기(313)는 상위 또는 동위의 패킷 제어 기능부(Packet Control Function : PCF)와 연결되어 하나의 개체로 표현되어 있다.

상기 유니캐스트 기지국 제어기(313) 내의 상기 패킷 제어 기능부는 패킷 데이터 서비스에 대한 각종 제어를 담당한다. 상기 유니캐스트 기지국 제어기(Unicast BSC/PCF)(313)의 상위에는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)가 연결되어 방송 제어기(BCMC controller)(317)와 연동할 수 있다. 그리고 상기 방송 제어기(BCMC controller)(317)는 컨텐츠 제공기(Content provider)(319)로부터 방송 트래픽 데이터 또는 멀티캐스트 트래픽 데이터의 제어정보를 수신할 수 있다. 한편 멀티캐스트 기지국 제어기(Multicast BSC/PCF)(314)는 방송 서비스 노드(Broadcast Serving Node : BSN)(316)와 연결된다. 상기 방송 서비스 노드(316)는 방송 및 멀티미디어 컨텐츠를 중계, 전달하는 역할을 한다. 방송 서비스 노드(316)는 컨텐츠 서버(318)로부터 방송 컨텐츠를 전달받는다. 그리고 상기 컨텐츠 서버(318)는 컨텐츠 제공기(319)로부터 방송 컨텐츠를 제공받는다. 상기 도 3에서 굵은 선은 방송 컨텐츠가 전송되는 베어러 경로(bearer path)를 나타내고 가는 선은 시그널 경로(signaling path)를 나타낸다. 상기 언급된 장치들은 논리적인 장치들로 실재 구현할 경우 상기 언급된 장치들이 물리적으로 하나의 장치에 구현될 수도 있다.

그러면 상기한 구성을 가지는 시스템에서 방송 및 멀티캐스트가 이루어질 때 기지국(311)과 단말(301)의 동작에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저 기지국(311)에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 기지국(311)은 단말(301)로 어떤 방송 서비스를 제공할 수 있는지를 방송 오버헤드 메시지를 통해 알려준다. 방송 오버헤드 메시지는 주기적으로 전송이 되며 단말(301)이 특정한 방송 서비스 전송을 요청할 경우 기지국(311)은 해당 방송 전송을 위한 동작을 수행한다. 즉, 현재 요청된 방송 트래픽을 상위로부터 수신중인 경우라면 방송 트래픽을 멀티캐스트 방식으로 전송한다. 그러나 현재 요청된 방송 트래픽을 상위로부터 수신하고 있지 않은 경우라면 상위로 요청된 방송 트래픽을 수신하여 멀티캐스트 할 수 있도록 준비한다. 이후 준비가 완료되면 요청된 방송 트래픽을 멀티캐스트하여 해당 단말(301)이 이를 수신할 수 있도록 한다.

일반적으로 방송 신호는 여러 기지국에서 동시에 같은 시간에 전송이 된다. 또한 각 기지국들(311, 312)은 주기적으로 방송 오버헤드 메시지를 방송한다. 이는 기지국이 커버할 수 있는 지역 안에 있는 단말들이 모두 수신할 수 있으며 방송 및 멀티캐스트 서비스를 수신하고자 하는 단말은 주기적으로 송신되는 방송 오버헤드 메시지를 먼저 수신해야 한다. 따라서 기지국은 방송 오버헤드 메시지를 통해 방송을 수신하기 위한 다양한 정보 예를 들어 방송 및 멀티캐스트 서비스 식별자(BCMC flow ID), 현재 방송 중인지 여부, 방송 슬롯의 주기, 방송 전송 형식(EBCMC Transmission Format), 파일럿 대비 데이터 톤 전력 비(pilot to data tone power ratio : 이하 "PDR"이라 함), 이중(Dual) PDR 설정 여부, 변조 방법 등의 정보를 단말에게 알려준다.

이때 기지국은 본 발명에 따라 방송 트래픽의 EBCMC 전송 형식(EBCMC Transmission Foramt)을 방송 오버헤드 메시지에 포함하여 전송하게 된다. 상기 EBCMC 전송 형식은 특정한 전송 형식을 지정하는 필드(field)이다. 즉, 단말(301)과 기지국(311)은 미리 정의된 전송 형식을 내부에 구비하거나 또는 기지국(311)이 단말의 초기 등록 시에 상기 EBCMC 전송 형식을 단말(301)로 알려 단말(301)과 기지국(311)은 서로 약속된 전송 형식을 알 수 있다. 따라서 기지국(311)은 상기와 같이 단말(301)이 초기 동작 시에 필요한 경우 EBCMC 전송 형식 정보를 단말(310)로 전송한다. 본 발명에 따른 기지국(311)과 단말(301)은 내부에 EBCMC 전송 형식 셋을 가지고 있어 상기 EBCMC 전송 형식만으로도 어떤 형식을 사용할지 알 수 있게 된다. 뿐만 아니라 단말의 인증이 필요한 경우 해당 단말로부터 인증 요청 신호가 수신될 시 이를 상위로 전달하여 인증에 필요한 절차를 수행할 수 있다.

다음으로 단말(301)은 기지국(311)이 전송하는 유니캐스트 혹은 방송 및 멀티캐스트 신호를 수신하는 장치이다. 따라서 상기 단말(301)이 유니캐스트 서비스를 받을 경우 종래 기술에서 설명한 바와 같이 수신된 데이터에 대한 응답 신호(ACK/NACK)를 기지국(311)으로 송신할 수 있다. 그러나 만일 단말(301)이 방송 및 멀티캐스트 서비스를 수신할 경우 기지국으로부터 방송 오버헤드 메시지와 방송 트래픽 신호를 수신하여 이를 처리하게 된다. 단말(301)은 방송 오버 헤드 메시지를 수신하고 난 후 자신이 수신하고자 하는 방송 서비스에 해당되는 정보만을 이용해 방송 수신을 시도한다. 만일 인증 또는 방송 전송 요청(Registration)이 필요하다면 이를 수행한다. 이러한 인증 또는 방송 전송 요청은 별도의 채널을 이용하여 수행한다. 단말(301)은 방송 오버헤드 메시지를 통해 해당 방송이 전송되는 주기, 멀티 슬롯 전송 시 전송 형식을 알려주는 EBCMC 전송 형식 PDR , Dual PDR설정 여부 등을 수신하여 방송 및 멀티캐스트 서비스를 수신할 수 있다.

그러면 상기한 구성을 가지는 HRPD 시스템에서 한 슬롯을 통해 전송되는 방송 트래픽의 패킷 구조에 대하여 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명에 따라 HRPD 시스템에서 방송 서비스를 제공할 시 한 슬롯을 구성하는 패킷 데이터의 예를 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하여 살펴보면, 하나의 슬롯(400)은 반 슬롯(half slot) 구조로 양분됨을 알 수 있다. 상기 양분된 반 슬롯들은 동일한 구성을 가지므로 전반부의 반 슬롯(410)에 대하여만 살펴보기로 한다. 상기 반 슬롯(410)은 총 1024칩(chip)으로 구성되며, 최초 400칩이 데이터를 구성하고, 이후 64칩의 맥(MAC)과 중앙에 96칩의 파일럿 심볼이 위치한다. 그리고 다시 이후에 64칩의 맥과 400칩의 데이터로 이루어져 있다. 이와 같이 400칩의 데이터는 유니캐스트 형식의 데이터인 경우 CDM 방식으로 전송되며, 방송 및 멀티캐스트 서비스 데이터인 경우 OFDM 심볼로 전송됨을 가정한다. 상기 도 4에서는 방송 및 멀티캐스트 서비스인 경우를 가정하여 설명하고 있으므로, 400칩이 하나의 OFDM 심볼로 구성된 예를 도시한 것이다.

상기 하나의 OFDM 심볼은 유효 데이터(payload) 중 마지막 일부분을 복사(copy)하여 전반부에 덧붙이는 방식으로 순환 전치 심볼(Cyclic Prefix : CP)을 구성한다. 상기 순환 전치 심볼(CP)은 종래 기술에서 설명한 바와 같이 최대 전송 지연 시간만큼의 길이를 가져야만 심볼간 간섭(ISI)을 제거할 수 있다. 또한 본 발명에서 상기 순환 전치 심볼(CP)의 길이는 매 전송 횟수에 따라 크기가 가변된다. 이와 같이 순환 전치 심볼(CP)의 길이가 매 전송 횟수에 따라 가변되어야 하는 이유를 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 각 기지국들의 셀 영역에서 동기 방식으로 방송 서비스를 제공할 시 전송 성공률에 따른 셀 분포를 도시한 도면이다.

상기 도 5a 내지 도 5c에서 육각 셀들은 각각 하나의 기지국 영역 또는 섹터의 영역을 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 하나의 육각 셀이 하나의 기지국 영역으로 가정한다. 상기한 경우에 초기 전송을 수행하면, 도 5a에 도시한 바와 같이 방송 및 멀티캐스트 서비스의 수신이 불량한 셀들(500, 510, 520, 530, 540)이 다수 존재하게 된다. 이와 같이 방송 및 멀티캐스트 서비스의 수신이 불량한 셀들이 다수 존재하기 때문에 수신이 불량한 셀과 그 주변 셀들에 한해 4-슬롯 인터레이스 방식에 따라 다음 4번째 슬롯에서 다시 동일한 데이터를 동일하거나 또는 다른 방식으로 재전송한다. 그러면 도 5b에 도시한 바와 같이 방송 및 멀티캐스트 서비스의 수신이 불량한 셀들(510, 540)의 수가 상당히 줄어들게 됨을 알 수 있다. 즉, 단말들은 2 회에 걸쳐 수신된 트래픽 데이터들을 IR 방식으로 결합함으로써 복호의 성공 확률을 높일 수 있기 때문이다.

그리고 다시 4-슬롯 인터레이스 방식에 따라 수신이 불량한 셀들과 그 주변 셀들에 한해 다음 4번째 슬롯에서 3번째 전송이 이루어지면, 모든 셀에서 도 5c에 도시한 바와 같이 방송 및 멀티캐스트 서비스의 수신이 불량한 셀들이 존재하지 않게 된다. 이와 같이 재전송을 수행하게 되면, 초기 전송이 이루어진 이후의 시점에서 방송 및 멀티캐스트 서비스를 제공해야만 하는 기지국의 수가 줄어들게 된다. 따라서 두 번째 전송부터는 순환 전치 심볼(CP)의 길이를 줄여도 심볼간 간섭을 줄일 수 있게 된다. 따라서 두 번째 전송부터는 초기 전송과 다른 형식으로 데이터를 전송하여도 수신 성공 확률을 높일 수 있기 때문에 순환 전치 심볼(CP)의 길이를 다르게 가변할 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명에 따라 방송 및 멀티캐스트 서비스 트래픽을 전송하기 위한 기지국 송신기의 블록 구성도이다. 도 6의 송신기는 본 발명에서 제안한 EBCMC 전송 형식(EBCMC Transmission Format)에 따라 방송 물리 계층 패킷 즉, 방송 트래픽을 OFDM 심볼로 생성하는 송신부와, 상기 EBCMC 전송 형식에 따른 방송 트래픽을 정해진 슬롯 구간에 따라 주파수 상향 변환하여 무선 신호로 송신하는 도시되지 않은 무선부와, 상기 EBCMC 전송 형식에 따른 OFDM 심볼의 생성과 초기 전송과 재전송 동작 시 해당 슬롯 구간에 따라 방송 트래픽의 전송이 이루어지도록 상기 송신부와 상기 무선부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

먼저 제어부(631)는 기지국의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에 따라 방송 및 멀티캐스트 서비스의 트래픽 전송 시 전송 횟수에 따른 형식 인덱스 및 패킷의 크기, 최대 전송 슬롯의 수에 대한 정보를 상위 노드(도 6에 도시하지 않음) 또는 스케줄러(도 6에 도시하지 않음)로부터 수신한다. 이러한 정보를 수신하여 제어부(631)는 도 6에 도시된 각 블록들을 제어한다. 즉, 부호기(627)의 부호율을 제어하며, 인터리버(625)의 인터리빙 과정과 송신 블록 생성기의 송신 블록 크기 제어, 변조기(619)의 변조 방식 제어, 가드 톤 삽입기(617)에서 삽입할 가드 톤에 대한 제어, 파일럿 톤 삽입기(615)에서 이루어지는 파일럿 톤 삽입 제어, IFFT 처리기(613)에서 이루어지는 역 고속 퓨리에 변환의 제어 및 순환 전치 심볼(CP) 삽입기(611)의 순환 전치 심볼(CP) 삽입에 대한 제어를 수행한다.

도 6에서 메모리(629)는 상위로부터 전송할 데이터를 임시로 수신하여 저장하는 영역으로 일반적으로 큐(Queue)의 형태를 가지거나 또는 버퍼의 형태로 구성될 수 있다. 이러한 메모리(629)는 각 서비스 데이터에 대응하여 저장할 영역들을 가지고 있으며, 스케줄러(도시되지 않음)에 의해 전송될 시점이 도래할 때까지 전송할 데이터를 임시 저장하는 역할을 수행한다. 상기 메모리(629)에 각 데이터별 또는 사용자별로 저장된 데이터는 스케줄러에 의해 전송할 시점이 도래하면, 제어부(631)의 출력 제어 신호에 의거하여 부호기(627)로 데이터를 출력한다.

상기 부호기(627)는 상기 메모리(629)로부터 수신된 데이터를 상기 제어부(631)의 제어에 의해 채널 부호화한 후 출력한다. 상기 채널 부호화 장치의 대표적인 장치로는 터보 부호화기(turbo encoder)가 있으며, 각 패킷 크기(Packet size)에 따라 부호율(code rate)을 다르게 할 수 있다. 상기 부호기(627)에서 출력된 신호는 인터리버(625)로 입력된다. 상기 인터리버(625)는 패킷의 크기에 따른 정보를 상기 제어부(631)로부터 수신하여 부호화된 심볼들을 인터리빙한다. 이러한 인터리빙은 채널의 연집 오류를 방지하기 위해 부호화된 심볼들의 위치를 변경하는 것이다. 상기 인터리빙된 심볼들은 버퍼(623)에 저장되며, 하나의 패킷 단위로 임시 저장된다. 송신 블록 생성기(621)는 상기 버퍼(623)에 임시 보관된 패킷들은 전송할 시점 즉, 현재 전송할 슬롯에 맞춰 비트 단위로 추출되어 송신할 블록들을 생성한다. 이와 같이 송신 블록 생성기(621)에서 추출된 송신할 블록들은 변조기(619)로 입력된다. 상기 변조기(619)는 상기 제어기(631)로부터 변조 차수 정보를 수신하여 입력된 부호화 비트들을 변조하여 출력한다.

상기 변조기(619)에서 변조된 비트들은 가드 톤 삽입기(617)로 입력된다. 상기 가드 톤 삽입기(617)는 제어부(631)의 제어에 의해 삽입할 가드 톤의 수와 위치 정보를 획득하여 변조 심볼 사이에 가드 톤을 삽입하고, 이를 파일럿 톤 삽입기(615)로 출력한다. 그러면 파일럿 톤 삽입기(615)는 제어부(613)로부터 파일럿 톤의 수, 위치 정보, PDR, Dual PDR 설정 여부 등의 정보를 수신하여 전송할 파일럿들을 상기 PDR 값에 맞춰 삽입한 후 고속 역 퓨리에 변환기(613)로 입력한다. 파일럿 톤 삽입기(615)는 상기 PDR 값을 EBCMC 전송 형식에 따라 또는 몇 번째 전송 슬롯인지에 따라 바꿀 수 있는 일반적인 장치이다. 상기 고속 역 퓨리에 처리기(613)는 상기 제어부(631)로부터 퓨리에 변환 크기 값을 수신하여 고속 역 퓨리에 변환(IFFT)을 수행한다. 이와 같이 고속 역 퓨리에 변환(IFFT)된 심볼은 CP 삽입기(611)로 입력된다. 상기 CP 삽입기(611)는 상기 제어부(631)로부터 전송 횟수에 따라 다르게 설정되는 순환 전치 심볼(CP)의 길이를 복사하여 OFDM 심볼을 생성하게 된다.

이상에서 상술한 과정을 통해 생성된 OFDM 심볼들은 이후 전송 대역으로 상승 변환(도 6에 도시하지 않음)되어 안테나(ANT)를 통해 무선 채널 상으로 전송된다.

도 7은 본 발명에 따른 OFDM 심볼을 수신하기 위한 수신기의 내부 블록 구성도이다. 도 7의 수신기는 방송 트래픽, 즉 방송 물리 계층 패킷을 수신하여 주파수 하향 변환하는 도시되지 않은 무선부와, 상기 방송 물리 계층 패킷을 해당 슬롯의 전송 형식에 따라 수신하여 원래 신호로 복원하는 수신부와, 초기 전송과 재전송 동작시 해당 슬롯 구간에 따라 상기 방송 물리 계층 패킷의 수신이 이루어지도록 상기 무선부와 수신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

도 7에서 제어부(731)는 수신기의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에 따른 OFDM 심볼 수신에 필요한 동작을 수행한다. 본 발명에 따른 OFDM 심볼은 HPRD 시스템의 경우 전술한 4-슬롯 인터레이스 방식을 사용하므로 4 슬롯 단위로 OFDM 심볼들을 수신하는 것을 의미하며, 상기 도 4에서 살핀 바와 같이 한 슬롯에서 4개의 OFDM 심볼을 추출하는 것을 의미한다. 또한 상기 OFDM 심볼에서 순환 전치 심볼(CP)의 길이는 매 전송 횟수마다 다르게 설정될 수 있으므로 방송 오버헤드 메시지로부터 이를 확인하여 데이터를 복원하기 위한 제어를 수행한다. 즉, 특정한 방송 및 멀티캐스트 서비스가 특정 형식으로 수신 될 때 형식 인덱스와, 패킷 크기, 최대 전송 슬롯의 수를 입력(input)으로 하여 수신한 OFDM 신호를 BCMC 전송 형식에 해당되는 OFDM 심볼로 수신하도록 다른 부분들을 제어한다.

CP 제거기(711)는 상기 제어부(731)로부터 수신된 정보에 의거하여 수신된 OFDM 심볼에서 심볼간 간섭에 의해 오염된 순환 전치 심볼(CP)을 제거한다. 상기 순환 전치 심볼(CP)이 제거된 OFDM 심볼은 고속 퓨리에 변환(FFT) 처리기(713)로 입력된다. 상기 고속 퓨리에 변환(FFT) 처리기(713)는 제어부(731)로부터 수신된 FFT 크기 정보를 입력받아 IFFT에 대한 역과정을 수행한다. 이와 같이 FFT 처리된 신호는 도 7과 같이 두 개의 경로로 분기되어 각각 채널 추정기(717)와 채널 보상기(715)로 입력된다. 상기 채널 추정기(717)는 FFT 처리된 OFDM 심볼 내에서 파일럿 톤을 추출하여 트래픽 심볼을 보상할 채널 추정 값을 생성한다. 이와 같은 채널 추정을 위해 상기 채널 추정기(717)는 제어부(731)로부터 파일럿 톤의 수와 위치, 가드 톤의 수와 위치 및 PDR 등에 대한 값을 수신한다. 채널 보상기(715)는 상기 채널 추정기(717)로부터 입력된 채널 추정 값을 이용하여 상기 FFT 처리기(713)로부터 입력된 트래픽 심볼의 채널 보상을 수행한다.

상기한 바와 같이 채널 보상된 심볼들은 복조기(719)로 입력된다. 상기 복조기(713)는 상기 제어부(731)로부터 변조 차수에 대한 정보를 획득하여 송신기에서 변조된 신호를 다시 복조하고, 이를 버퍼(721)로 입력한다. 상기 버퍼(721)는 복조된 신호의 로그 우도율(Log likely hood : LLR) 값들을 저장한다. 본 발명의 실시 예에서 설명하는 바와 같이 다중 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 경우 상기 버퍼(721)는 복수 개의 부 패킷들을 통해 전송된 데이터를 저장한다. 따라서 상기 버퍼(721)는 하나의 패킷에 대한 복호가 종료되면, 상기 버퍼에 저장된 모든 값은 '0'으로 리셋(reset)되어야 한다. 특정 슬롯이 수신되고 난 후에는 버퍼에 저장된 데이터를 디인터리버(723)로 출력한다. 상기 디인터리버(723)는 채널 디인터리버로 상기 제어부(731)로부터 현재 전송된 슬롯의 번호와 블록의 번호를 수신하고 이를 이용하여 디인터리빙을 수행한다. 이러한 디인터리빙은 송신기에서 송신 시에 수행한 인터리빙의 역과정을 수행하는 것이다. 즉, 뒤섞인 비트들을 다시 정상적으로 배열하는 것이다. 상기 디인터리버(723)에서 디인터리빙된 신호들은 복호기(725)로 입력된다. 상기 복호기(725)는 디인터리빙된 신호를 복호하여 정보 비트를 출력한다. 이때, 유니캐스트 데이터인 경우라면 복호 오류 결과를 상기 제어부(725)로 출력한다. 왜냐하면 제어부(731)는 복호 오류 결과를 수신해야만 재전송을 요구할 수 있기 때문이다. 또한 복호기(725)는 본 발명과 같은 방송 및 멀티캐스트 서비스에 대하여도 복호 오류 결과를 전송할 수 있다. 이와 같이 복호기(725)가 복호 오류 결과를 출력하여, 상기 제어부(731)에서 오류에 따른 동작을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

그러면 이상에서 설명한 장치들에서 본 발명에 따른 방송 및/또는 멀티캐스트 서비스가 전송될 시 각 장치들에서 이루어지는 동작들에 대하여 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국에서 각 방송 서비스 트래픽에 대한 전송 제어 흐름도이다.

상기 도 8을 설명하기에 앞서 도 8의 과정은 각 방송 서비스 트래픽마다 수행되는 동작임에 유의해야 한다. 또한 기지국은 특정 방송 서비스 트래픽을 상위로부터 수신하여 단말로 브로드캐스트해야 하는 상황임을 가정한다. 기지국은 800단계에서 해당하는 방송 서비스에 대하여 현재 전송 패킷의 번호 즉, 전송 횟수를 나타내는 N 값을 1로 설정한다. 그런 후 상기 기지국은 802단계로 진행하여 N이 1인가를 판단한다. 최초 N 값을 설정한 경우라면 802단계를 수행하지 않도록 구성할 수도 있다. 그러나 여기서는 설명의 편의를 위해 802단계를 수행하는 것으로 설명하도록 한다. 상기 802단계의 검사결과 N 값이 1인 경우 808단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 804단계로 진행한다. 먼저 N 값이 1인 경우 808단계로 진행하면 N 값에 맞는 형식으로 패킷 데이터를 OFDM 심볼로 생성하여 한 슬롯동안 전송하도록 제어한다. 이러한 제어는 후술되는 표를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다. 이와 같이 패킷 데이터를 송신한 이후에 810단계로 진행하여 N 값을 1 증가시키고, 다시 802단계로 진행한다.

반면에 상기 802단계의 검사결과 N 값이 1이 아닌 경우 즉, 이전 전송이 존재하는 경우 기지국은 804단계로 진행하여 N 값이 최대 값보다 작거나 같은가를 검사한다. 여기서 최대 값은 최대 전송 횟수를 의미한다. 예를 들어 최대 전송 횟수가 3회라면 최대 값은 3이 된다. 이와 같이 최대 전송 횟수까지 전송이 이루어진 이후에 810단계에서 N의 값이 증가된 이후라면, 기지국은 806단계로 진행하여 N 값을 1로 다시 설정한 후 808단계로 진행한다. 그러나 N 값이 최대 값보다 크지 않은 경우라면 즉, 최대 값 이하인 경우 기지국은 808단계로 진행하여 해당 횟수에 맞춰 패킷 데이터를 전송한다. 즉, 상기 808단계에서 N 값에 따른 형식으로 전송한다는 것은 N 값이 1인 경우라면 초기 전송 형식으로 심볼을 생성하여 전송하는 것을 의미하고, N 값이 2라면 첫 번째 재전송을 의미하며, N 값이 3이라면 2번째 재전송을 의미하는 것이다.

한편, 상기 도 8에서는 기지국이 수행하는 방송 오버헤드 메시지의 전송에 대하여는 도시하지 않았다. 이러한 오버헤드는 소정 주기로 방송 오버헤드 메시지를 생성하여 전송한다. 이러한 오버헤드 메시지에는 앞에서 상술한 바와 같이 OFDM 심볼을 구성하는 형식에 대한 정보를 포함한다. 이러한 형식 정보는, 순환 전치 심볼(CP)의 길이, 유용한 칩의 수, 파일럿 톤 수, 보호구간(가드) 톤 수, PDR, Dual PDR 설정 여부, 모듈레이션 방식 등으로 정의될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 단말에서 방송 서비스 트래픽을 수신할 시 제어 흐름도이다.

먼저 도 9를 설명하기에 앞서 단말에서 수행되는 전제 조건에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 단말은 사용자가 방송을 수신하기를 원해야 하고, 기지국으로부터 주기적으로 수신되는 방송 오버 헤드 메시지를 수신하여 수신할 방송 트래픽에 대한 정보를 획득한 상태이어야 한다. 또한 최초 방송 서비스를 제공받기 위해 필요하다면 인증 및 등록 과정이 이루어진 이후이어야 한다. 이와 같은 과정을 통해 상기 수신된 방송 오버헤드 메시지로부터 사용자가 시청하고자 하는 방송에 대한 정보를 추출한다. 이때 추출되는 정보는 사용자가 시청하고자 하는 방송에 대한 BCMC Flow ID, 시청하고자 하는 방송이 전송되는 채널의 전송 속도, 방송이 전송되는 논리 채널을 구성하는 물리채널 정보, 형식 인덱스, 방송 전송 슬롯 수 등의 정보가 이에 해당된다. 단말은 형식 인덱스를 통해 단말과 기지국이 약속한 OFDM 심볼 구성 방법, 변조 차수 등을 알 수 있다. 그 후 매 슬롯마다 상기 방송 오버헤드 메시지를 검사하게 된다.

그러면 상기한 전제 조건을 충족한 상태에서 본 발명에 따른 단말의 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 단말은 900단계에서 현재 슬롯이 방송을 수신하고자 하는 슬롯인지를 검사한다. 상기 검사결과 방송 신호를 수신하고자 하는 슬롯인 경우 904단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 902단계로 진행하여 수신 메시지를 처리하는 동작을 수행한다.

이러한 수신 메시지 처리 모드에서는 앞에서 설명한 주기적인 방송 오버헤드 메시지를 수신하는 경우를 포함한다. 상기 900단계에서 904단계로 진행하면, 즉, 현재 슬롯이 방송 서비스를 수신해야 하는 슬롯이라면, 현재 수신 슬롯의 순서를 계산한다. 즉, 현재 수신 슬롯이 몇 번째 전송되는 슬롯인가를 검사하는 것이다. 단말은 이와 같이 현재 슬롯이 몇 번째 슬롯인지 계산한 이후에 906단계로 진행하여 현재 슬롯의 포맷에 맞춰 OFDM 심볼들을 수신한다. 예를 들어 만일 현재 수신된 횟수가 M 번째 수신이라면, 수신기는 M 번째 수신에 해당하는 형식의 OFDM 심볼로 수신 신호를 해석하여, 수신 과정을 수행한다. 그리고 수신기는 M번째 수신 형식에 해당되는 PDR을 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이후 복조는 M 번째 수신 형식에 해당되는 변조 차수에 따라 복조를 수행한다. 그런 후 908단계로 진행하여 상기 도 7에서 설명한 버퍼(721)의 소정 영역에 상기 수신된 데이터를 저장한다. 이와 같이 복조가 이루어진 심볼에 대하여는 버퍼(721)에서 현재 패킷을 위한 M 번째 슬롯에 해당하는 자리에 저장한다. 이후 단말은 910단계로 진행하여 수신된 횟수가 시스템에서 정해진 최대 전송 횟수인가를 검사한다. 상기 검사결과 수신된 횟수가 시스템에서 정해진 최대 전송 횟수라면 912단계로 진행하여 상기 버퍼에 저장된 데이터를 복호한다. 그러나 상기 수신된 횟수가 최대 전송 횟수가 아닌 경우 최대 전송 횟수가 될 때까지 대기한다. 단말기의 구성에 따라서는 수신 횟수가 최대 값에 도달하지 않더라도 복호를 시도할 수 있음을 유의해야 한다. 만일 복호가 실패할 경우 다음 방송 전송 슬롯에서 서브 패킷들을 수신 한 후 버퍼의 해당영역에 저장한다. 그 후 또다시 복호를 시도해 볼 수 있다.

그러면 본 발명에 따라 각 전송 횟수에 맞춰 OFDM 형식을 달리하여 전송하는 방식에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

이하에서는 앞에서 상술한 복수개의 OFDM 신호 전송 형식을 사용하는 시스템에서 신호 전송 형식을 어떻게 구성할 것인지에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 전송 형식의 구성 요소는 앞에서 설명한 바와 같이 변조 차수(Modulation order)와 PDR 값을 포함할 수 있다. 또한 PDR 값의 경우 하나의 슬롯(slot)에서 전송되는 4개의 OFDM 심볼에 대해 내부 심볼(Internal symbol - 예를 들어 상기 도 4에서 2번째 및 3번째 심볼인 경우 내부 심볼이 된다.)인지, 경계 심볼(Boundary symbol - 예를 들어 상기 도 4에서 1번째 및 4번째 심볼인 경우 경계 심볼이 된다.)인지에 따라 각기 설정해 줄 수 있다.

일반적으로 단일 주파수 망(Single Frequency Netwok : SFN) 방식의 OFDM 방송 시스템(통신 시스템을 이용한 방송 시스템도 포함)에서는 단일 주파수 망의 이득을 얻기 위해 OFDM 심볼의 순환 전치 심볼(CP)의 길이를 비교적 길게 설정한다. 이러한 순환 전치 심볼(CP) 구간은 앞에서 상술한 바와 같이 OFDM 심볼의 전단에 붙는 신호로서 수신기가 다중 경로(multi-path) 신호들의 수신할 때 심볼간 상호 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)를 억제하기 위해 존재하는 신호 구간이다. 수신기에 최초로 도착한 신호를 기준으로 이 순환 전치 심볼(CP)의 구간보다 더 지연되어 도착한 OFDM 심볼은 수신기에 심볼간 간섭을 일으켜 수신 성능을 낮추기 때문에 전파의 지연이 큰 단일 주파수 망 방식의 통신 시스템에서는 가능한 간섭을 억제하고 신호의 크기를 충분히 크게 만들 수 있도록 보호구간 즉, CP를 길게 설정한다. 이는 cdma2000 HRPD 시스템에서 제공하는 방송 및 멀티캐스트 서비스에도 적용된다. cdma2000 HRPD에서는 특정 구역의 셀들이 같은 방송 신호를 송신하게 되는데 수신기는 가능한 많은 신호들을 합쳐 수신하는 것이 간섭을 줄이고 수신 품질을 향상시키는데 도움이 되므로 위에서 설명한 바와 같이 OFDM 심볼의 순환 전치 심볼(CP) 구간을 길게 설정하였다.

그러나 상기 다른 방송 영역과의 경계 지점에 있는 셀 혹은 강한 음영 지역에 존재하는 셀들은 단일 전송만으로는 수신율이 떨어지기 때문에 이를 보완하기 위해 유니캐스트 슬롯을 이용해서 방송 및 멀티캐스트 패킷을 재전송하게 된다. 일반적으로 재전송은 수신 상황이 열악한 지역에 국한되어 이루어진다. 이렇게 같은 신호를 전송하는 셀의 영역이 줄어들게 되면 수신기에 도착하는 신호들의 지연 시간은 줄어들게 되고, 따라서 OFDM 심볼의 순환 전치 심볼(CP)의 구간 길이도 길 필요가 없다. 즉 재전송이 이루어지는 시점에는 위에서 설명한 단일 주파수 망의 이득을 얻을 수가 없는 상황이 된다. 만일 특정 셀에서 재전송이 2회 이상 복수 번 발생할 수 있다면 재전송 회수가 증가할수록 재전송이 일어나는 지역도 점차 줄어들 것이기 때문에 신호가 지연되는 시간도 줄어들게 된다. 즉, 앞에서 전술한 바와 같이 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 바와 같이 계속적으로 재전송이 발생하면 재전송이 이루어질 때마다 재전송을 수행하는 셀의 범위가 줄어들게 된다.

이와 같이 재전송 시 방송 수신 특성이 바뀌는 점을 감안하면 재전송시 수신 환경에 맞게 OFDM 신호의 형식을 바꾸어 전송할 수 있다. 즉 재전송 시에는 순환 전치 심볼(CP) 구간의 길이를 줄여 데이터 심볼의 비중을 높이는 것이 부호율을 낮추어 주는 효과가 있으므로 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

하기 <표 1>은 전송 가능한 OFDM 심볼의 형식을 예로 도시한 것이다.

상기 <표 1>과 다른 형태의 포맷 구성이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 알 수 있는 사항이다. 상기 <표 1>에서 순환 전치 심볼(CP) 구간의 길이가 긴 포맷일 수록 더 긴 다중 경로 지연을 허용한다. 이와 같이 함으로써 단일 주파수 망의 이득을 많이 얻고자 하는 포맷이다. 반면 순환 전치 심볼(CP) 구간의 길이가 짧은 포맷의 경우는 데이터 전송량이 큰 장점이 있다. 상기 <표 1>에서 사용한 용어에 대하여 좀 더 상세히 살펴보면 하기와 같다.

(1) 순환 전치 심볼(CP) 구간 : HRPD 시스템에서 1/2 슬롯 내에 삽입되는 하나의 OFDM 심볼 중 순환 전치 심볼(CP) 구간에서 사용할 수 있는 칩의 수를 의미한다.

(2) 유용한 데이터 : HRPD 시스템에서 1/2 슬롯 내에 삽입되는 하나의 OFDM 심볼 중 보호구간 즉, CP 구간을 제외하고 데이터 전송에 사용할 수 있는 칩의 수를 의미한다.

(3) 파일럿 톤 개수 : HRPD 시스템에서 1/2 슬롯 내에 삽입되는 하나의 OFDM 심볼 중 유용한 데이터 구간 내에 삽입하는 파일럿 톤의 개수를 의미한다.

(4) 가드 톤(Guard tone) 개수 : 1/2 슬롯 내에 삽입되는 하나의 OFDM 심볼 중 유용한 데이터 구간 안에 삽입하는 보호 톤의 개수를 의미한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 4-슬롯 인터레이스 방식을 이용할 시 2번의 재전송을 수행하는 경우의 타이밍도이다.

상기 도 10에서는 하나의 인코더 패킷인 제1패킷(Packet #1), 제2패킷(Packet #2), 제3패킷(Packet #3), 제4패킷(Packet #4)이 2번 재전송되며, 인접한 타임 슬롯에서 전송이 이루어지는 것이 아닌 경우를 도시하고 있다. 상기 제1패킷(Packet #1)과 제2패킷(Packet #2)이 전송되는 타임 슬롯(1001, 1003)과 유니캐스트 전송이 이루어지는 타임 슬롯(1002, 1004)이 4-슬롯 인터레이스 방식을 채용하고 있음을 알 수 있다. 따라서 상기 제1패킷(Packet #1)과 상기 제2패킷(Packet #2)의 초기 전송에서는 symbol configuration 0 type의 OFDM symbol이 16QAM 방식으로 변조되어 전송되며, 두 번째 전송인 첫 번째 재전송의 타임 슬롯들(1011, 1013)에서는 두 번째 전송에서도 유니캐스트 전송이 이루어지는 슬롯들(1012, 1014)은 동일한 방법으로 전송이 이루어진다. 마지막 세 번째 전송인 두 번째 재전송 시에는 초기전송과 다르게 symbol configuration 1 type의 OFDM symbol이 QPSK 방식으로 변조되어 전송된다. 이와 같이 전송 slot의 순서에 해당하는 symbol configuration 및 변조 방법으로 3번의 전송이 모두 이루어지면, 그 다음 패킷이 전송된다. 즉, 제3패킷(Packet #3)과 제4패킷(Packet #4)의 초기 전송이 이루어지는 구간은 참조부호 1031과 참조부호 1033의 구간에서 이루어진다.

상기 도 10과 같은 예에서 기지국이 하나의 패킷을 전송할 때 전송하는 방법은 다음과 같은 요소들로 구성이 된다.

(1) 인코더 패킷의 크기(Encoder packet size)

(2) 전송 slot 수 (Span)

(3) 각 전송 slot별 OFDM symbol configuration

(4) 각 전송 slot별 Modulation order

(5) 각 전송 slot별 PDR

이 패킷 전송 방식을 좀더 간단히 나타내기 위해 상기에서 요소 중 slot 별 OFDM symbol configuration과 변조 방식을 하나의 Format으로 나타내기로 하자. 3가지 symbol configuration과 2가지 변조 방식만을 고려했을 때 하기 <표 2>에서 보인 바와 같이 총 6가지의 조합이 가능하고 각각을 A부터 F Format으로 이름 붙이자. Symbol configuration의 수와 변조 방식의 수에 따라 더 많은 조합도 가능함은 물론이다.

또한 본 발명을 효과적으로 적용하기 위해서는 앞에서 상술한 바와 같이 상황에 맞는 적절한 슬롯 수와 각 슬롯별 전송 형식을 미리 정해두고 기지국은 단말로 슬롯의 수와 각 슬롯별 전송 형식을 적절한 방법을 통해 알려주는 것이 필요하다. 또는 단말에서 상기 슬롯 수와 각 슬롯별 전송 형식을 미리 구비하도록 구성할 수도 있다. 이하에서는 format index값으로 슬롯의 수와 슬롯별 전송형식을 나타내도록 단말과 기지국간에 약속했다고 가정한다.

상기 <표 2>와 같이 OFDM symbol configuration과 변조 방법의 조합을 하나의 format으로 정의한 경우에 하기 <표 3>과 같은 다양한 전송 방법(전송 슬롯 수, 전송 format)들이 정의 될 수 있다. 많은 다양한 전송 형식 조합이 존재하지만, 하기 <표 3>의 전송 형식 조합들은 다음 두 가지 조건을 만족한다.

(A) 전송 회수가 증가할 수록 변조 차수가 같거나 줄어든다.

(B) 전송 회수가 증가할 수록 유용한 데이터 칩의 수가 같거나 늘어난다.

상기 2가지 조건은 재전송 회수가 증가할수록 방송 및 멀티미디어 신호를 전송하는 영역이 줄어드는 점을 고려했을 때 얻을 수 있는 결과이다.

하기 <표 3>은 세 번의 전송을 하는 시스템에서 각 슬롯별로 어떤 전송 형식을 사용할지를 도시한 표이다. 각각의 경우는 형식 인덱스(format index)라는 수로 표현되어 질 수 있다. 예를 들면 형식 인덱스 값 1은 세 슬롯을 전송하되 각각을 "전송 형식 A -> 전송 형식 A -> 전송 형식 B"로 전송하는 경우를 말한다.

상기 <표 3>과 같이 먼저 슬롯별 전송 형식을 미리 정의해 놓을 경우 방송 오버헤드 메시지와 같은 수단을 통해 기지국은 이 지역에 어떤 방송이 어떤 형식으로 전송되고 있는지를 형식 인덱스만으로 단말에게 알려 줄 수가 있다. 세 슬롯 미만의 전송을 하는 경우를 위해 기지국은 단말에게 전송 슬롯의 수와 전송 형식 인덱스를 함께 알려주는 것이 필요하다. 이 두 파라미터 전송 슬롯의 수(Span)과 전송 형식 인덱스를 하나의 파라미터로 묶어 EBCMC 전송 형식(transmission format)으로 나타낼 수도 있음을 유의해야 한다.

또 한가지 방법으로 기지국은 단말에게 전송 형식 인덱스만을 알려줄 수도 있다. 즉 총 전송 슬롯의 수를 알려주지 않아도 단말에서는 모든 가능한 경우를 고려하고 복호를 시도할 경우 복호가 가능하다. 기지국은 전송 형식 인덱스만을 알려주고 실제 전송 슬롯 수는 자체적으로 결정할 수 있다. 만일 실제 전송 슬롯 수가 전송 형식 인덱스를 통해 알려진 수 보다 작을 경우 남는 슬롯 동안은 유니캐스트 패킷을 전송할 수도 있다.

이와 같은 방법을 이용하기 위한 방송 오버헤드 메시지의 구성을 표로 도시하면 하기 <표 4>와 같이 예시할 수 있다.

상기 <표 4>의 메시지에서 각 방송 및 멀티캐스트 서비스(BCMCS flow) 별로 패킷의 추가 전송 여부를 알려주며, 이때에 슬롯별 전송 형식을 OFDM 형식 인덱스를 통해 알려줄 수 있다. 또한, 주변 셀에서의 전송 정보를 알려주기 위해 동일하게 주변 셀에서의 패킷의 추가 전송 여부를 알려 주며, 이때에 슬롯별 전송 형식을 전송 형식 인덱스(Format Index) 필드를 통해 알려준다. 상기 <표 4>에서 사용되는 각 필드는 다음과 같은 목적을 위해 사용한다.

(1) NeighborCount : 이 메시지에 포함되는 방송 전송 정보를 담은 주변 셀의 수를 나타낸다.

(2) NumExtendedSlotIncluded : 기존 정해진 전송 슬롯 및 전송 방법 이외에 추가적인 전송을 알려주는 필드들을 포함하고 있는지 알려주는 지시자이다. 정해진 전송 슬롯 및 전송 방법은 이 메시지에 포함되는 주변 셀들에서 모두 동일하게 적용되나, 이 지시자에 의해 포함되는 정보들은 셀마다 달라질 수 있다.

(3) BCMCSFlowCount : 이 메시지에 포함된 방송 서비스(BCMCS Flow)의 수의를 의미한다.

(4) BCMCSFlowID : 방송 서비스의 식별자(identifier)

(5) NumExtendedSlot : 한 패킷 단위로 추가적으로 전송하는 슬롯의 수로, 상기 <표 4>에서 "NumExtendedSlotIncluded"가 '1'인 경우만 포함된다.

(6) FormatIndex : 전송할 때 사용하는 전송 형식이다. 상기 <표 4>에서 NumExtendedSlotIncluded 필드가 '1'이고 NumExtendedSlot이 '0'이 아닌 경우만 포함된다.

앞에서 상술한 <표 3>은 본 발명에 의하여 구성 가능한 전송 형식의 조합을 모두 나열한 것이다. 실제 이동통신 시스템에서는 시스템 설계 및 검증을 단순화시키기 위하여 상기 <표 3>에 명시된 전송 형식들 중 일부만을 선택하여 이용할 수 있다.

또한 하기의 <표 5> 내지 <표 8>은 전송 가능한 모든 조합 중 일부 전송 형식만을 선택하여 이용할 경우 선택될 수 있는 조합들의 실시 예에 해당된다. 즉 하기 <표 5> 내지 <표 8>의 실시 예에서는 패킷 사이즈 별/전송 슬롯 별 서로 다른 OFDM 심볼 형식/전송 슬롯별 변조 차수 등을 정의하여 전체를 하나의 전송 형식 조합으로 간주한다. 이 전송 형식 조합을 모드(mode)라고 정의하자. 즉, 기지국 또는 단말은 전송/수신 패킷 크기와 슬롯에 해당하는 OFDM 심볼, 변조 차수를 송신(기지국)/수신(단말)하는데 사용하게 된다.

상기 <표 5>는 미리 설정된 모드(Default mode or Fixed mode)에 대한 전송 형식(transmission format)의 예를 예시하였다. 상기 <표 5>에서 패킷 크기가 2048, 3072, 4096, 5120인 경우에 첫 번째 전송과 그 이후에 이루어지는 전송들이 동일한 변조 방식(modulation scheme)과 OFDM 형식을 갖는 경우에 해당한다. 또한 상기 <표 5>에 명시된 미리 설정된 모드에 대한 전송은 본 발명이 적용되지 않은 종래 기술을 기반으로 구성되었다.

상기 <표 6>은 본 발명의 실시 예에 따라 구성한 존 기반 모드(Zone Based mode)의 전송 형식이다. 상기 <표 6>의 전송 형식은 하기와 같은 기준에 의하여 결정되었다.

(1) 채널 부호화율이 1 이하가 되는 전송까지는 미리 결정된 전송 모드와 동일한 변조 및 OFDM 형식을 이용한다.

(2) 채널 부호화율이 1 보다 작아진 이후의 전송부터 OFDM 형식을 한 단계씩 변경한다. 예를 들어 320 tone에서 360 tone으로, 360 tone에서 384 tone으로 한 단계씩 변경한다.

(3) 앞의 (2)와 같이 OFDM 형식 변경시 16QAM도 QPSK로 변경한다.

상기 <표 7>은 본 발명의 실시 예에 따라 구성한 존 기반 모드의 다른 전송 형식이다. 상기 <표 7>의 전송 형식은 다음의 기준에 의하여 결정되었다.

(1) 한 번의 전송이 1.6667ms의 전송구간에 이루어진다는 가정 하에 1Mbps를 기준으로 이보다 높은 데이터 전송속도에서는 미리 결정된 모드와 동일한 전송 형식을 이용한다. 이보다 낮은 데이터 전송속도에서는 앞의 <표 6>에서와 같이 OFDM 형식을 한 단계씩 변경한다.

(2) 앞의 (1)에서와 같이 OFDM 형식 변경시 16QAM도 QPSK로 변경한다.

상기 <표 7>의 전송 형식을 결정하는데 이용한 기준의 적용 예로 2048bit에 대한 두 번째 전송의 경우 데이터 전송속도가 614.4kbps(2048/(1.6667ms*2))이므로 두 번째 전송부터 360 톤(tone)의 OFDM 형식을 이용하며 변조 방식도 QPSK를 이용하게 된다. 상기 <표 7>의 경우에 1Mbps라는 특정 데이터 전송속도를 기준으로 결정된 모드에서 변경할지를 결정하였다. 이와 같은 방식은 다른 데이터 전송속도를 기준으로 해서도 동일하게 적용될 수 있음은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 용이하게 변경할 수 있다.

상기 <표 8>은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 구성한 존 기반 모드의 전송 형식을 예시한 것이다. 상기 <표 8>에서 전송 형식은 다음의 기준에 의하여 결정되었다.

(1) 마지막 전송에서는 언제나 OFDM format을 한 단계 변경한다. 예를 들어 320 tone에서 360 tone으로, 360 tone에서 384 tone으로 변경한다.

(2) OFDM 형식 변경 시 16QAM도 QPSK로 변경한다.

상기 <표 9>는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 구성한 영역 기반 모드의 전송 형식을 예시한 것이다. 상기 <표 9>는 다음과 같은 기준에 의해 결정되었다.

(1) 채널 부호화율이 1 이하가 되는 전송까지는 미리 결정된 전송 형식과 동일한 변조 및 OFDM 형식을 이용한다.

이동통신 시스템은 상기 <표 5>와 같은 미리 결정된 모드에 대한 전송 형식을 기본적으로 지원하며 상기 <표 6> 내지 <표 9>의 존 기반 모드의 전송 형식들 중에서 한 가지를 추가적으로 지원할 수 있다. 따라서 각 모드는 상기 <표 3>에서와 같이 전송 형식 인덱스로 인덱싱(indexing)되어 기지국으로부터 단말로 시그널링 메시지(singling message) 또는 방송 오버헤드 메시지를 통해 전송될 수 있다. 이때는 필드의 이름을 모드 인덱스(MODE INDEX)라고 붙일 수도 있다. 단말은 모드 인덱스 이외의 다른 필드를 통해 기지국이 전송할 패킷 크기를 직접 또는 간접적으로 알려줄 수 있으므로 단말은 모드 인덱스와 현재 방송 서비스의 패킷 크기 정보를 이용해 어떤 슬롯에 어떤 OFDM 포맷으로 수신을 해야되는지 알 수 있다. 이와 같이 지원되는 전송 형식의 종류를 줄이는 것은 이동 통신 시스템 송수신기의 구현을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 <표 10>은 상기 <표 9>에서 언급한 모드 인덱스(mode index)와 인코더 패킷의 크기, 슬롯 전송 회수의 조합을 하나의 인덱스인 EBCMCS 전송형식(EBCMCSTransmissionFormat)으로 표현한 실시 예다.

상기 <표 10>은 앞에서 상술한 <표 5>와 <표 9>에 제시된 모드를 합쳐 하나로 만들었다. EBCMCSTransmissionFormat의 최상위 비트(MSB)가 모드 인덱스 역할을 하는 비트이다. 즉, MSB가 0일 경우에는 OFDM 심볼 형식(symbol format)을 변경하지 않고 전송을 계속하게 되고, MSB가 1일 경우에는 상기 <표 9>에서 언급된 모드로 동작한다. 즉, MSB가 1일 경우 두 번째 슬롯(Encoder Packet size가 2048, 3072, 4096) 또는 세 번째 슬롯부터(Encoder Packet size가 5120 일 경우) OFDM 심볼 형식을 변경하는 모드이다.

"Number of Tones for Span 1"은 OFDM 심볼의 형식이 변하지 않는 구간에 사용되는 OFDM 형식의 톤 수를 나타내고 "Number of Tones for Span 2"는 OFDM 심볼의 형식이 변하는 구간에 사용되는 OFDM 형식의 톤 수를 나타낸다. 물리 계층 패킷 크기(Physical Layer packet size)는 인코더 패킷의 크기를 뜻한다. Span1과 Span2는 각각 OFDM 심볼의 형식이 변하지 않는 슬롯의 수와 형식이 변하는 슬롯의 수를 나타낸다. 상기 <표 9>에서 본 바와 같이 최대 전송 슬롯이 3 슬롯 또는 4 슬롯이더라도 형식 변경은 한번만 일어난다.

다음은 상기에서 제시된 indexing 방법이 어떻게 방송 오버헤드 메시지(Broadcast overhead message)에 적용될 수 있는지 나타낸다. 하기 <표 11>에 도시한 메시지에는 상기에서 언급한 0, 3번째 OFDM 블록의 PDR과 1, 2번째 OFDM 블록의 PDR을 다르게 설정할 수 있도록 구성하였으며, 가변 형식(variable format)이 적용되었을 경우 dual PDR을 설정하는 방법도 기술할 수 있도록 한 예를 도시하고 있다.

그러면 상기 <표 11>의 각 필드들에 대하여 살펴보기로 한다.

(1) DualPDREnabled : 엑세스 네트워크(Access network) 즉, 기지국 또는 기지국 제어기는 만일 dual pilot to data gain을 사용할 경우 이 필드를 '1' 로 설정한다. 그렇지 않을 경우 '0'으로 설정한다.

(2) BCMCSFlowCount : 엑세스 네트워크(Access network)가 송신하는 상기 <표 11>의 메시지에 포함된 BCMCS Flow identifiers의 수를 나타낸다.

(3) BCMCSFlowID : 엑세스 네트워크(Access network)가 설정하며, 특정한 방송 서비스(BCMC flow)의 방송 서비스 식별자(BCMCS Flow identifier)로 설정하는 값이다.

(4) LogicalChannelSameAsPreviousBCMCSFlow : 만일 이 방송 서비스(BCMC Flow)가 이 메시지에 기록된 이전의 방송 서비스(BCMC Flow)와 동일한 논리 채널을 통해 전송된다면 엑세스 네트워크(Access network)는 상기 필드를 1로 설정한다. 만일 그렇지 않을 경우 0으로 설정한다.

(5) PhysicalChannelCount : 만일 상기 (4)에서 설명한 LogicalChannelSameAsPreviousBCMCSFlow 이 '1'로 설정되어 있다면 엑세스 네트워크(access network)는 이 필드를 생략한다. 그렇지 않을 경우 이 필드는 0 ~ 64 범위 내에서 이 논리 채널을 구성하는 interlace-multiplex 쌍의 개수를 설정한다.

(6) EBCMCSTransmissionFormat : 만일 상기 (4)에서 설명한 LogicalChannelSameAsPreviousBCMCSFlow이 '1'과 같다면 또는 상기 (5)에서 설명한 PhysicalChannelCount 이 0이라면, 엑세스 네트워크(access network)는 이 필드를 생략할 것이다. 그렇지 않을 경우 상기 <표 10>에 따라 이 논리 채널을 전송하기 위해 사용되는 Enhanced Broadcast transmission format을 설정한다.

(7) DCPilotToDataGain : 만일 상기 (4)에서 설명한 LogicalChannelSameAsPreviousBCMCSFlow가 '1'로 설정이 되었거나 상기 (5)에서 설명한 PhysicalChannelCount가 0이라면 이 필드는 생략한다. 그렇지 않을 경우 엑세스 네트워크(Access network)는 이 필드를 zero frequency의 pilot tone과 non zero frequency의 data tone과의 power비 값으로 설정할 것이다. 만일 '10000'으로 설정이 될 경우 이 필드 값은 선형 영역(linear domain)으로 0으로 해석된다. 그렇지 않을 경우 0.5dB 단계의 크기(step size)로 해서 2의 보수로 해석이 된다.

(8) DualPDREnabledForThisLogicalChannel : 만일 DualPDREnabled 이 '0'이거나 상기 (4)에서 설명한 LogicalChannelSameAsPreviousBCMCSFlow이 1이거나 상기 (5)에서 설명한 PhysicalChannelCount 가 0일 경우 access network은 이 필드를 생략한다. 그렇지 않을 경우 다음과 같이 설정한다. Dual PDR이 이 논리 채널에 사용되면 1로 설정하고, 그렇지 않으면 0으로 설정한다.

(9) ACPilotToDataGainRecord : 만일 상기 (8)에서 설명한 DualPDREnabledForThisLogicalChannel가 포함되지 않았다면 엑세스 네트워크(Access network)는 이 필드를 생략한다. 그러지 않으면 다음과 같이 설정한다.

- 만일 상기 DualPDREnabledForThisLogicalChannel이 0으로 설정이 되고, 상기 (6)에서 설명한 EBCMCSTransmissionFormat의 MSB가 0이면, 엑세스 네트워크(Access network)는 이 record를 하기 <표 12>에 정의된 대로 설정한다.

- 만일 상기 (8)에서 설명한 DualPDREnabledForThisLogicalChannel이 0이고, 상기 (6)에서 설명한 EBCMCSTransmissionFormat의 MSB가 1이면 엑세스 네트워크(Access Network)는 이 record를 하기 <표 13>에 정의된 바와 같이 설정한다.

- 만일 상기 (8)에서 설명한 DualPDREnabledForThisLogicalChannel이 1이고 MSB가 0이면 엑세스 네트워크(Access network)는 이 필드를 하기 <표 14>에 정의된 바와 같이 설정한다.

- 만일 상기 DualPDREnabledForThisLogicalChannel이 1이고 상기 (6)에서 설명한 EBCMCSTransmissionFormat의 MSB가 1이면 엑세스 네트워크(access network)는 이 record를 하기 <표 15>와 같이 설정한다.

그러면 이하에서 상기한 조건들에 따른 <표 12> 내지 <표 15>를 도시하고, <표 12> 내지 <표 15>에 도시된 각 필드들에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 <표 12>에서 ACPilotToDataGain 필드는 엑세스 네트워크가 상기 필드를 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 상기 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다.

상기 <표 13>에서 ACPilotToDataGain1 필드는 엑세스 네트워크에서 상기 필드를 Span1의 slot의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 상기 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다. 그리고 ACPilotToDataGain2 필드는 엑세스 네트워카가 이 필드를 Span2의 slot의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다.

상기 <표 14>에서 ACInternalPilotToDataGain 필드는 엑세스 네트워크가 이 필드를 OFDM block 1과 2의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다. 또한 ACBoundaryPilotToDataGain 필드는 엑세스 네트워크가 이 필드를 OFDM block 0과 3의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현된다.

상기 <표 15>에서 ACInternalPilotToDataGain1 필드는 엑세스 네트워크가 이 필드를 Span1의 OFDM block 1과 2의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다.

또한 ACBoundaryPilotToDataGain1 필드는 엑세스 네트워크가 이 필드를 Span1의 OFDM block 0과 3의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다.

그리고 ACInternalPilotToDataGain2 필드는 엑세스 네트워크가 이 필드를 Span2의 OFDM block 1과 2의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다.

마지막으로 ACBoundaryPilotToDataGain2 필드는 엑세스 네트워크가 이 필드를 Span2의 OFDM block 0과 3의 non-zero frequency의 pilot tone과 non-zero frequency의 data tone의 파워의 비로 설정한다. 이 필드는 0.5dB 단위로 2의 보수로 표현할 수 있다.

Claims

다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법에 있어서,
전송 슬롯에 적어도 하나의 OFDM 심볼을 내부 심볼(internal symbol)로 할당하고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼을 경계 심볼(boundary symbol)로 할당하는 과정과,
초기 전송이 이루어지는 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 제2 슬롯 구간에서 상기 경계 심볼과 상기 내부 심볼의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio: PDR)가 서로 다르게 상기 OFDM 심볼을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 경계 심볼의 PDR이 상기 내부 심볼의 PDR 보다 높음을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 슬롯 구간에서 상기 OFDM 심볼의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 매 재전송 시 마다 가변하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 슬롯 구간에서 상기 OFDM 심볼의 변조 차수(modulation order)를 매 재전송 시 마다 가변하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동통신 시스템이 방송 시스템인 경우 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에 각각 적용되는 전송 형식 정보가 포함된 방송 오버 헤드 메시지를 방송하는 과정을 더 포함하며, 상기 전송 형식 정보를 상기 PDR의 설정과 관련된 정보를 포함함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동통신 시스템은 방송 서비스를 제공하는 고속 패킷 데이터 서비스(High Rate Packet Data Service) 시스템임을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 방법.
다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 수신 방법에 있어서,
상기 방송 물리 계층 패킷의 초기 전송이 이루어지는 적어도 하나의 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 적어도 하나의 제2 슬롯 구간의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR) 정보가 포함된 전송 형식 정보를 방송 오버헤드 메시지를 통해 수신하는 과정과,
상기 PDR 정보를 근거로 해당 슬롯 구간의 채널 추정을 수행하여 상기 방송 물리 계층 패킷을 수신하는 과정을 포함하며,
송신 시 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 내부 심볼로 할당되고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 경계 심볼로 할당되며, 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 상기 PDR은 서로 다르게 설정됨을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 수신 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 경계 심볼의 PDR이 상기 내부 심볼의 PDR 보다 높음을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 수신 방법.
다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치에 있어서,
전송 슬롯에 적어도 하나의 OFDM 심볼을 내부 심볼(internal symbol)로 할당하고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼을 경계 심볼(boundary symbol)로 할당하여 상기 OFDM 심볼을 전송하며 상기 OFDM 심볼에 파일럿 톤을 삽입하는 파일럿 톤 삽입기가 구비된 송신부와,
초기 전송이 이루어지는 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 제2 슬롯 구간에서 상기 경계 심볼과 상기 내부 심볼의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR)가 서로 다르도록 상기 파일럿 톤 삽입기의 동작을 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 경계 심볼의 PDR의 상기 내부 심볼의 PDR 보다 높도록 상기 파일럿 톤 삽입기의 동작을 제어함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 슬롯 구간에서 상기 OFDM 심볼의 CP(Cyclic Prefix) 길이가 매 재전송 시 마다 가변되도록 상기 송신부의 동작을 더 제어함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 슬롯 구간에서 상기 OFDM 심볼의 변조 차수(modulation order)가 매 재전송 시 마다 가변되도록 상기 송신부의 동작을 더 제어함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 송신부를 통해 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에 각각 적용되는 전송 형식 정보가 포함된 방송 오버 헤드 메시지를 생성하여 방송하도록 더 구성되며, 상기 전송 형식 정보는 상기 PDR의 설정과 관련된 정보를 포함함을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 이동통신 시스템은 방송 서비스를 제공하는 고속 패킷 데이터 서비스(High Rate Packet Data Service) 시스템임을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 송신 장치.
다중 슬롯 전송과 복합 재전송을 지원하며 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 방송 물리 계층 패킷의 수신 장치에 있어서,
상기 방송 물리 계층 패킷의 초기 전송이 이루어지는 적어도 하나의 제1 슬롯 구간과 재전송이 이루어지는 적어도 하나의 제2 슬롯 구간의 파일럿 대비 데이터 톤 전력비(Pilot to data tone power ratio : PDR) 정보가 포함된 전송 형식 정보를 방송 오버헤드 메세지와 상기 방송 물리 계층 패킷을 수신하며, 상기 PDR 정보를 근거로 해당 슬롯 구간의 채널 추정을 수행하는 채널 추정기가 구비된 수신부와,
상기 방송 오버헤드 메시지를 수신한 경우 상기 PDR 정보에 따라 상기 채널 추정기의 동작을 제어하고, 상기 전송 형식 정보에 따라 상기 수신부의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
송신 시 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 내부 심볼로 할당되고, 상기 내부 심볼의 좌측과 우측에 각각 적어도 하나의 OFDM 심볼이 경계 심볼로 할당되며, 상기 제1 및 제2 슬롯 구간에서 상기 PDR은 서로 다르게 설정됨을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 수신 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 경계 심볼의 PDR이 상기 내부 심볼의 PDR 보다 높음을 특징으로 하는 방송 물리 계층 패킷의 수신 장치.