KR20100080486A - 공간―주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법 - Google Patents

공간―주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법은, 데이터 또는 신호를 2 이상의 그룹으로 그룹핑(grouping)한 후 서로 다른 서브캐리어를 이용하여 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 것을 특징으로 한다.

Description

공간―주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법 {Apparatus and method for transmitting signals using space-frequency transmit diversity}
본 발명은 공간-주파수 송신 다이버시티(Space-Frequency Transmit Diversity)를 이용한 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 또는 신호를 2 이상의 그룹으로 그룹핑(grouping)한 후 서로 다른 서브캐리어를 이용하여 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
국내의 무선 휴대인터넷 표준인 와이브로(Wibro; Wireless Broadband Internet)는 무선 환경에서 사용자가 이동하고 있는 상태에서도 고속 데이터 서비스가 가능하도록 하기 위해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 신호 전송 방식으로 사용하고 있으며, 또한 여러 명의 사용자가 동시에 인터넷 서비스를 받을 수 있도록 OFDM에 근간을 둔 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 다중접속 방식으로 사용하고 있다.
그리고, 최근에는 대용량의 데이터를 무선 채널을 통해 고속으로 전송해야 하는 필요성이 급격히 증대되면서, 여러 개의 안테나를 이용하는 다중 안테나 기술 이 활발히 연구되고 있으며, 이에 따라 빔포밍(beam forming) 기술, 다이버시티 기술, 멀티플렉싱 기술(예, MIMO(Multiple Input Multiple Output)) 등을 결합하여 보다 고속으로 대용량의 데이터를 전송하고 있다.
그 중 대표적인 기술이 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 인데. MIMO는 송신측(예, 기지국)에 구비된 복수개의 송신 안테나와 수신측(예, 단말)에 구비된 복수개의 수신 안테나를 이용하여 다중 경로로 데이터를 전송함으로써 전송용량을 높이는 기술이다.
그러나, 현재 모든 단말이 MIMO를 지원할 수 있는 것이 아니므로, MIMO를 지원할 수 없는 단말의 경우에는 기지국에 구비된 다수의 송신 안테나를 효율적으로 활용할 수 있는 방안이 제한적이다.
또한, 프리앰블(preamble)을 전송하거나 브로드캐스팅(broadcasting) 메시지를 전송하는 경우에는 단말의 MIMO 지원 여부에 상관없이 MIMO를 적용하기 어려우며, 따라서 이러한 경우에도 기지국에 구비된 다수의 송신 안테나를 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 충족시키기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/ OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템을 위한 새로운 하향링크 송신 다이버시티 기술을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 데이터 또는 신호를 2 이상의 그룹으로 그룹핑(grouping)한 후 서로 다른 서브캐리어를 이용하여 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 공간-주파수 송신 다이버시티(Space-Frequency Transmit Diversity)를 이용한 송신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 목적은 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹으로 그룹핑한 후 서로 다른 서브캐리어를 이용하여 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티(Space-Frequency Transmit Diversity)를 이용한 송신 장치는, 프리앰블들을 생성하는 프리앰블 생성부; 상기 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 프리앰블 그룹핑부; 및 상기 2 이상의 프리앰블 그룹을 2 이상의 송신 안테나에 각각 매칭시켜 프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 형태에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치는, 데이터를 2 이상의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하여 서브채널에 매핑하는 서브채널 매핑부; 및 상기 2 이상의 서브캐리어 그룹을 2 이상의 송신 안테나에 각각 매칭시켜 프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 형태에 따른 Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하여 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용하는 송신 장치는, 프리앰블들을 생성하는 프리앰블 생성부; 상기 프리앰블들을 Nt개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 프리앰블 그룹핑부; 데이터를 하나의 서브채널을 형성하는 Nt개의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하여 상기 서브채널들에 매핑하는 서브채널 매핑부; 및 상기 Nt개의 송신 안테나에 서로 다른 서브캐리어 그룹과 프리앰블 그룹을 매칭시켜 프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법은, 프리앰블들을 생성하는 단계; 상기 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및 상기 2 이상의 프리앰블 그룹을 2 이상의 송신 안테나를 통해 각각 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 형태에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법은, 데이터를 2 이상의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및 상기 2 이상의 서브캐리어 그룹을 2 이상의 송신 안테나를 통해 각각 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 형태에 따른 Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하여 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용하는 송신 방법은, 데이터를 하나의 서브채널을 형성하는 Nt개의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하여 상기 서브채널들에 매핑하고, 프리앰블들을 Nt개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및 상기 Nt개의 송신 안테나 각각을 통해 서로 다른 서브캐리어 그룹과 프리앰블 그룹을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 데이터 또는 신호를 다수의 송신 안테나를 이용하여 서로 다른 주파수 대역을 통해 전송함으로써 이들 사이에 간섭을 일으키지 않고 공간-주파수 송신 다이버시티 이득(Space-Frequency transmit Diversity Gain)을 얻을 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따르면 특히 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 상향링크와 하향링크 사이의 링크 대칭성(link symmetry)을 이용하여 OLPC(Open Loop Power Control) 등을 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 가진다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일반적으로 공간 다이버시티(Space Diversity)는 동일한 데이터를 공간상에 서 일정 간격 떨어진 복수개의 안테나를 통하여 전송함으로써 서로 다른 무선 환경을 통하여 전송이 될 때 얻어진다. 그리고, 주파수 다이버시티(Frequency Diversity)는 동일한 데이터를 서로 다른 주파수를 이용하여 반복 전송함으로써 전송되는 신호가 각기 다른 페이딩 환경을 거치게 함으로서 구현된다.
본 발명은 이와 같은 공간 다이버시티와 주파수 다이버시티를 동시에 적용함으로써 공간-주파수 다이버시티 이득도 얻고 또한 송신 전력도 감소시킬 수 있는 공간-주파수 송신 다이버시티(Space-Frequency Transmit Diversity)를 이용한 송신 장치 및 방법을 제안한다.
먼저, 본 발명의 설명을 위해, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 Nc(Nc는 2 이상의 정수)개의 서브채널(subchannel)과 Nt(Nt는 2 이상의 정수)개의 송신 안테나를 가정한다. 본 발명의 주 아이디어는 가능한 한 서로 다른 안테나를 통해서 서로 다른 서브캐리어 데이터를 전송하는 것이라 할 수 있는데, 이를 위해 본 발명은 각각의 서브채널 내의 서브캐리어들을 Nt개의 그룹으로 나누고, 각각의 송신 안테나를 통해 각 그룹의 서브캐리어들을 전송한다. 그러므로, 본 발명에 따를 경우 수신측에서는 각 서브캐리어 그룹별로 채널 추정을 수행하는 것이 바람직하다.
현재 모바일(mobile) WiMAX 시스템의 경우, 각 서브채널은 2개의 클러스터(cluster)를 포함하는데, 만약 송신 안테나 수(Nt)를 2라고 가정하면, 본 발명의 경우 제1 송신 안테나를 통해 하나의 클러스터를 전송하고 제2 송신 안테나를 통해 나머지 하나의 클러스터를 전송하도록 구현될 수 있다.
그리고, 이와 같이 구현함으로써, 본 발명은 비록 MIMO 방식을 사용하지 않더라도(프리앰블과 브로드캐스팅 메시지를 전송하기 위해 MIMO를 사용하는 것은 어려움이 있음), 각 송신 안테나는 종래기술에 비해 1/Nt(2개의 송신 안테나의 경우 1/2)의 전력만 사용하기 때문에 송신 안테나의 최대 송신 전력을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 전력 증폭기의 비용(cost)을 감소시킬 수 있다.
또한, 다른 안테나의 간섭을 받지 않고 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 특히 송신 다이버시티는 TDD 시스템의 경우 채널 대칭성(symmetry)를 제공한다. 예컨대, 만약 수신측에서 2개의 수신 안테나를 사용하더라도 송신측에서 하나의 송신 안테나를 사용하게 되면 링크 대칭성(symmetry)이 형성되지 않으며 이에 따라 단말에 의한 OLPC(Open Loop Power Control)도 부정확해지는데, 본 발명의 경우 송신측에서 복수개의 송신 안테나를 사용함으로써 링크 대칭성을 형성하여 단말에 의한 OLPC의 정확성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방식은 CDD(Cyclic Delay Diversity)와 유사한 이득을 얻을 수 있으며, 특히 본 발명에 따른 방식이 CDD보다 좋은 점은 다음과 같다.
첫째, 강한 LOS(line-of-sight) 링크일 때, 본 발명은 주파수 축에서 채널 전력 변화를 일으키지 않고 LOS 링크를 보존한다.
둘째, 본 발명은 과도한 주파수 선택성(frequency selectiveness)을 나타내 지 않기 때문에 보다 정확한 채널 추정이 이루어질 수 있다. 이는 밴드(band) AMC(Adaptive Modulation and Coding)에 대하여도 바람직한데, 각 밴드 내에서 주파수 응답이 플랫(flat)하여 보다 좋은 성능을 얻을 수 있다.
셋째, TDD 시스템을 사용할 경우, 본 발명은 CDD보다 좋은 채널 상호성(channel reciprocity)을 보여준다. 따라서, OLPC에 대한 성능도 좋다.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치 및 방법에 대해 상술한다. 참고로, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나의 경우를 가정하지만, 3 이상의 송신 안테나를 구비하는 경우에도 물론 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 송신 장치는 인코딩 및 인터리빙부(10), 변조부(20), 서브채널 매핑부(25), 프리앰블 생성부(30), 프리앰블 그룹핑부(35), 프레임 생성부(40), IFFT부(50), CP 추가부(60), DAC부(70), LPF부(80), 복수개의 송신 안테나(90) 등을 포함한다.
먼저, 인코딩 및 인터리빙부(10)는 전송할 데이터를 인코딩(encoding) 및 인터리빙(interleaving)하고, 변조부(20)는 인코딩 및 인터리빙된 데이터를 변조(modulation)한다.
그리고, 서브채널 매핑부(25)는 데이터를 2 이상의 서브캐리어 그룹(도 1의 경우 2개의 서브캐리어 그룹)으로 그룹핑하여 서브채널에 매핑한다. 데이터 그룹핑 시, 바람직하게는, 서브채널 매핑부(25)는 PUSC 전송 모드의 경우 클러스터(cluster) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하고, 밴드 AMC 전송 모드의 경우 빈(bin) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑한다.
한편, 프리앰블 생성부(30)는 프리앰블(즉, 프리앰블 파일럿)들을 생성하고, 프리앰블 그룹핑부(35)는 상기 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹(도 1의 경우 2개의 프리앰블 그룹)으로 그룹핑한다. 프리앰블 그룹핑 시, 바람직하게는, 프리앰블 그룹핑부(35)는 DC 부반송파를 기준으로 짝수개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑한다.
프레임 생성부(40)는 상기 2 이상의 서브캐리어 그룹과 상기 2 이상의 프리앰블 그룹을 2 이상의 송신 안테나에 각각 매칭시켜 프레임을 생성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임 생성부(40)는 제1 송신 안테나(91)를 통해 송신할 프레임을 생성하는 제1 안테나용 프레임 생성부(41)와 제2 송신 안테나(92)를 통해 송신할 프레임을 생성하는 제2 안테나용 프레임 생성부(42)로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 안테나용 프레임 생성부(41)는 서브채널 매핑부(25)에서 전송된 제1 서브캐리어 그룹의 데이터와 프리앰블 그룹핑부(35)에서 전송된 제1 프리앰블 그룹의 프리앰블들을 결합하여 제1 안테나용 프레임을 생성하고, 제2 안테나용 프레임 생성부(42는 서브채널 매핑부(25)에서 전송된 제2 서브캐리어 그룹의 데이터와 프리앰블 그룹핑부(35)에서 전송된 제2 프리앰블 그룹의 프리앰블들을 결합하여 제2 안테나용 프레임을 생성한다. 참고로, 이 때 생성된 제1 안테나용 프레임과 제2 안테나용 프레임은 서로 다른 주파수의 서브캐리어에 매칭되며, 이에 따라 본 발명은 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
IFFT부(50)는 프레임 생성부(40)에서 생성된 프레임에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하며, 이 경우 IFFT(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 IFFT(51)와 제2 IFFT(52)로 구성되어 제1 안테나용 프레임과 제2 안테나용 프레임을 분리하여 IFFT를 수행하도록 구현될 수 있다.
CP(Cyclic Prefix) 추가부(60)는 OFDM 심볼에 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하며, 이 경우 CP 추가부(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 CP 추가부(61)와 제2 CP 추가부(62)로 구성되어 제1 송신 안테나용 OFDM 심볼과 제2 송신 안테나용 OFDM 심볼을 분리하여 처리하도록 구현될 수 있다.
DAC(Digital to Analog Converter)부(70)는 디지털 형태의 신호를 아날로그형태의 신호로 변환하며, 이 경우 DAC부(70)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 DAC부(71)와 제2 DAC부(72)로 구성되어 제1 안테나용 신호와 제2 안테나용 신호를 분리하여 변환하도록 구현될 수 있다.
LPF(Low Pass Filter)부(80)는 아날로그 형태로 변환된 신호에 대해 로우 패스 필터링(Low Pass Filtering)을 수행하며, 이 경우 LPF부(80)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 LPF부(81)와 제2 LPF부(82)로 구성되어 제1 안테나용 신호와 제2 안테나용 신호를 분리하여 필터링하도록 구현될 수 있다.
그리고, 제1 송신 안테나(91)와 제2 송신 안테나(92)는 각각 제1 안테나용 프레임의 신호와 제2 안테나용 프레임의 신호를 송신한다. 그리고, 이에 따라 본 발명은 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치에 대해 설명하였는데, 인코딩 및 인터리빙부, 변조부, 프리앰블 생성부, IFFT부, CP 추가부, DAC부, LPF부, 송신 안테나 등에 대한 보다 구체적인 내용은 공지의 기술을 참고할 수 있으므로 상세 설명은 생략하며, 서브채널 매핑부, 프리앰블 그룹핑부, 프레임 생성부 등과 관련하여 데이터 및/또는 프리앰블을 2 이상의 그룹으로 그룹핑하여 서로 다른 안테나에 매칭시켜 프레임을 생성하는 방식에 대한 구체적 설명은 후술하는 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법을 참조할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법의 흐름도이다. 그리고, 도 3은 도 2와 관련하여 본 발명에 따른 프리앰블 송신 다이버시티를 설명하는 도면이다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 프리앰블 전송에 대하여 설명한다.
먼저, 단계 S210에서, 프리앰블 생성부(30)부는 프리앰블들을 생성한다.
그리고, 단계 S220에서, 프리앰블 그룹핑부(35)는 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹으로 그룹핑한다. 이 경우, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 프리앰블 시퀀스에서 위상 불연속성(단절)을 최소화하기 위하여, 프리앰블 그룹핑 부(35)는 DC 서브캐리어를 기준으로 짝수개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑한다. 예컨대, 송신 안테나가 2개인 경우 DC 서브캐리어를 기준으로 제1 프리앰블 그룹(preamble group 0)과 제2 프리앰블 그룹(preamble group 1)으로 그룹핑한다.
그리고, 단계 S230에서, 2 이상의 프리앰블 그룹을 2 이상의 송신 안테나를 통해 각각 송신한다. 예컨대, 송신 안테나가 2개인 경우 제1 프리앰블 그룹은 제1 송신 안테나(Antenna A)를 통해 송신하고 제2 프리앰블 그룹은 제2 송신 안테나(Antenna B)를 통해 송신한다.
보통 프리앰블 검출 시 단말은 프리앰블들을 DC 서브캐리어를 가로질러 상관(correlate)하지 않는데, 본 발명은 이와 같이 DC 서브캐리어를 기준으로 그룹핑함으로써 각 프리앰블 그룹 내의 프리앰블들에 대해 물리적 주파수 영역에서 연속성을 유지할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 TDD 시스템에서 OLPC 성능을 향상시키기 위해 소정 프레임마다(바람직하게는, 매 프레임마다) 프리앰블 그룹을 바꾸어 전송한다. 예컨대, 2개의 송신 안테나를 구비하는 경우, 홀수번째 프레임에서는 제1 송신 안테나가 제1 프리앰블 그룹을 전송하고 제2 송신 안테나는 제2 프리앰블 그룹을 전송하며, 짝수번째 프레임에서는 제1 송신 안테나가 제2 프리앰블 그룹을 전송하고 제2 송신 안테나는 제1 프리앰블 그룹을 전송한다.
더 나아가 4개 또는 8개의 송신 안테나를 구비하는 경우는 보다 다양한 방식을 고려할 수 있는데, 하기 표 1은 4개의 송신 안테나를 구비하는 경우에 대하여 프리앰블 그룹과 송신 안테나를 매핑하는 2가지 방법을 예시한 것이다.
[표 1] 프리앰블 그룹과 송신 안테나 매핑 테이블
Figure 112009081886789-PAT00001
상기 표 1을 참조하면, 먼저 제1 방법(Method 1)은 프리앰블들을 4개의 그룹으로 나누고 매 프레임마다 4개의 송신 안테나를 통해 순차적으로 돌아가며 송신한다. 이는 예컨대 도 3에서 2개의 프리앰블 그룹으로 나누어진 프리앰블들을 다시 동일한 수로 4개의 프리앰블 그룹으로 나누는 경우를 들 수 있다. 제1 방법은 각 송신 안테나의 최대 전력을 줄일 수 있으며, 또한 보다 나은 송신 다이버시티를 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나, 제1 방법은 프리앰블들 사이에 추가적인 위상 단절(phase discontinuity)을 야기할 수 있으며, 이에 따라 프리앰블 검출 성능을 저하시킬 가능성이 있다.
제2 방법(Method 2)은 도 3과 같이 프리앰블들을 2개의 프리앰블 그룹으로 나누고, 이를 매 프레임마다 4개의 송신 안테나 중에서 순차적으로 선택된 2개의 송신 안테나를 통해 전송한다. 제2 방법은 제1 방법에 비해 위상 단절(phase discontinuity)이 작기 때문에 프리앰블 검출 성능이 우수한 반면, 각 송신 안테나의 최대 전력이 증가하게 된다.
한편, 전술한 2가지 방법 모두 최대의 채널 상호성을 얻기 위하여 교차적인 그룹 전송이 적용되었으며, 이는 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 구비하는 4TX/4RX TDD 시스템에 매우 중요하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 S410에서는, 데이터를 2 이상의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑한다. 이 경우, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 데이터 전송 모드에 따라 이에 최적화되도록 그룹핑을 수행한다. 예컨대, PUSC 전송 모드의 경우 클러스터(cluster) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하고, 밴드(band) AMC 전송 모드의 경우 빈(bin) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑한다.
그리고, 단계 S420에서는, 2 이상의 서브캐리어 그룹을 2 이상의 송신 안테나를 통해 각각 송신한다.
이하에서는, 단계 S410과 관련하여, 데이터 전송 모드에 따른 그룹핑 방식에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, MIMO(Multiple Input Multiple Output)나 빔포밍(Beamforming)이 적용되지 않았을 때 PUSC(Partial Usage of Subchannels) 전송 모드의 경우 그룹핑 방식을 설명한다.
만약 채널 추정(pilot interpolation or averaging)이 클러스터들(clusters)을 가로질러 이루어지면, 연속적인 클러스터들 사이에 위상 연속성(phase continuity)을 유지해야 하는데, 이 경우 프리앰블과 마찬가지로 데이터 서브캐리 어들을 DC 서브캐리어를 기준으로 2개(송신 안테나가 4개인 경우에는 2개 또는 4개)의 서브캐리어 그룹으로 나누어 PUSC 데이터를 전송하는 방법(제1 방법)을 고려할 수 있다. 그러나, 제1 방법은 만약 하향링크 전력 제어(power boosting)가 적용될 경우 송신 안테나들 사이에 송신 전력 불균형을 야기할 가능성이 있으며, 또한 송신 다이버시티 이득도 하기의 제2 방법에 비해 약간 떨어질 수 있다.
한편, 제2 방법은 개별 서브캐리어 그룹을 서브채널을 구성하는 클러스터에 매칭시켜 서로 다른 송신 안테나를 통해서 각 서브채널의 클러스터들(서브채널 내의 서브캐리어 그룹)을 전송하는 것이다. 보다 구체적으로는, 각각의 논리적 서브채널 내에서, 제1 송신 안테나를 통해서는 제1 클러스터(제1 서브캐리어 그룹)를 전송하고 제2 송신 안테나를 통해서는 제2 클러스터(제2 서브캐리어 그룹)를 전송한다. 그러면, 각 주요 그룹 내에서 서브캐리어 순열(permutation)이 변경될 필요가 없으며, 또한 클러스터 리넘버링(renumbering)도 변경 없이 사용될 수 있다.
따라서, 제2 방법은 각 클러스터 내에서 분리적으로 채널 추정을 수행할 때 아주 효과적이며, 또한 송신 안테나들 사이에 전력 불균형도 일으키지 않고 제1 방법보다 더 좋은 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
한편, MIMO(Multiple Input Multiple Output)나 빔포밍(Beamforming)이 적용되지 않았을 때 밴드 AMC 전송 모드의 경우 그룹핑 방식을 설명한다.
밴드 AMC의 경우 각 슬롯(slot) 내에는 2개의 빈(bin)이 존재하며, 따라서 전술한 클러스터를 AMC 빈(bin)으로 대체함으로써 PUSC 전송 모드의 그룹핑 방식과 유사하게 그룹핑을 할 수 있다. 구체적으로, 데이터를 각 슬롯 내의 제1 빈에 대 응하는 제1 서브캐리어 그룹과 각 슬롯 내의 제2 빈에 대응하는 제2 서브캐리어 그룹으로 그룹핑한다. 그리고, 제1 빈에 대응하는 제1 서브캐리어 그룹은 제1 송신 안테나를 통해 송신하고, 제2 빈에 대응하는 제2 서브캐리어 그룹은 제2 송신 안테나를 통해 송신한다. 한편, 제1 서브캐리어 그룹과 제2 서브캐리어 그룹은 소정 프레임마다(바람직하게는, 매 프레임마다) 송신 안테나를 변경하여 송신되도록 구현될 수도 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프리앰블 송신 다이버시티를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법의 흐름도이다.

Claims (24)

  1. 공간-주파수 송신 다이버시티(Space-Frequency Transmit Diversity)를 이용한 송신 장치로서,
    프리앰블들을 생성하는 프리앰블 생성부;
    상기 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 프리앰블 그룹핑부; 및
    상기 2 이상의 프리앰블 그룹을 2 이상의 송신 안테나에 각각 매칭시켜 프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는 개별 프리앰블 그룹을 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 서로 다른 송신 안테나에 매칭시키는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리앰블 그룹핑부는 DC 부반송파를 기준으로 짝수개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프리앰블 그룹핑부는 상기 프리앰블들을 2개의 프리앰블 그룹으로 그룹 핑하고,
    상기 프레임 생성부는 3 이상의 송신 안테나에 대해 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 2개의 송신 안테나를 선택하여 상기 2개의 프리앰블 그룹을 매칭시키는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프리앰블 그룹핑부는 상기 프리앰블들을 4개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하고,
    상기 프레임 생성부는 4개의 송신 안테나에 대해 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 상기 4개의 프리앰블 그룹을 매칭시키는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  6. 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 장치로서,
    데이터를 2 이상의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑된 서브채널에 매핑하는 서브채널 매핑부; 및
    상기 2 이상의 서브캐리어 그룹을 2 이상의 송신 안테나에 각각 매칭시켜 프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 송신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는 개별 서브캐리어 그룹을 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 서로 다른 송신 안테나에 매칭시키는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 서브채널 매핑부는 PUSC 전송 모드의 경우 클러스터(cluster) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 서브채널 매핑부는 밴드 AMC 전송 모드의 경우 빈(bin) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  10. Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하여 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용하는 송신 장치로서,
    프리앰블들을 생성하는 프리앰블 생성부;
    상기 프리앰블들을 Nt개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 프리앰블 그룹핑부;
    데이터를 하나의 서브채널을 형성하는 Nt개의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하여 상기 서브채널들에 매핑하는 서브채널 매핑부; 및
    상기 Nt개의 송신 안테나에 서로 다른 서브캐리어 그룹과 프리앰블 그룹을 매칭시켜 프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 송신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 Nt개의 서브캐리어 그룹은 PUSC 전송 모드의 경우 클러스터(cluster)에 대응하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 Nt개의 서브캐리어 그룹은 밴드 AMC 전송 모드의 경우 빈(bin)에 대응하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  13. 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법으로서,
    프리앰블들을 생성하는 단계;
    상기 프리앰블들을 2 이상의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및
    상기 2 이상의 프리앰블 그룹을 2 이상의 송신 안테나를 통해 각각 송신하는 단계를 포함하는 송신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 개별 프리앰블 그룹을 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는, DC 서브캐리어를 기준으로 짝수개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는, 상기 프리앰블들을 2개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하고,
    상기 송신하는 단계는, 3 이상의 송신 안테나에 대해 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 2개의 송신 안테나를 선택하여 상기 2개의 프리앰블 그룹을 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는, 상기 프리앰블들을 4개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하고,
    상기 송신하는 단계는, 4개의 송신 안테나에 대해 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 상기 4개의 프리앰블 그룹을 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  18. 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용한 송신 방법으로서,
    데이터를 2 이상의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및
    상기 2 이상의 서브캐리어 그룹을 2 이상의 송신 안테나를 통해 각각 송신하 는 단계를 포함하는 송신 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 개별 서브캐리어 그룹을 소정 프레임마다 순차적으로 돌아가며 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는, PUSC 전송 모드의 경우 클러스터(cluster) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는, 밴드 AMC 전송 모드의 경우 빈(bin) 단위의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  22. Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하여 공간-주파수 송신 다이버시티를 이용하는 송신 방법으로서,
    데이터를 하나의 서브채널을 형성하는 Nt개의 서브캐리어 그룹으로 그룹핑하여 상기 서브채널들에 매핑하고, 프리앰블들을 Nt개의 프리앰블 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및
    상기 Nt개의 송신 안테나 각각을 통해 서로 다른 서브캐리어 그룹과 프리앰블 그룹을 송신하는 단계를 포함하는 송신 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 Nt개의 서브캐리어 그룹은 PUSC 전송 모드의 경우 클러스터(cluster)에 대응하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 Nt개의 서브캐리어 그룹은 밴드 AMC 전송 모드의 경우 빈(bin)에 대응하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
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