KR20110059747A

KR20110059747A - 무선 액세스 네트워크에서 업링크 신호 송신 및 채널 추정을 위한 방법 및 디바이스

Info

Publication number: KR20110059747A
Application number: KR1020117007573A
Authority: KR
Inventors: 시아오롱 주; 양 송
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2011-06-03
Also published as: WO2010025587A1; KR101413504B1; EP2323275B1; EP2323275A1; JP5410529B2; JP2012502515A; CN102017441A; EP2323275A4

Abstract

멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크의 네트워크 장비에서, 업링크 데이터를 액세스 장비 측에 송신하기 위해 이용된 새로운 방법 및 디바이스와, 업링크 반대측 장비에서, 채널 추정을 위해 대응적으로 이용된 방법 및 디바이스가 제공되고, 여러 개의 네트워크 장비들은 하나 이상의 멀티-안테나 네트워크 장비들을 포함하고, 적어도 하나의 멀티-안테나 네트워크 장비는 여러 개의 구성된 송신 안테나들을 통해 서브-캐리어들에 의해 변조된 멀티플렉스 변조된 심볼들을 송신하고, 적어도 2개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브-캐리어 집합들은 상이하지만, 동일한 파일럿 패턴을 공유하고, 각각의 네트워크 장비에 의해 이용된 파일럿 패턴은 임의의 다른 네트워크 장비에 의해 이용된 파일럿 패턴과는 상이하다.

Description

무선 액세스 네트워크에서 업링크 신호 송신 및 채널 추정을 위한 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR UPLINK SIGNALS TRANSMISSION AND CHANNEL ESTIMATION IN WIRELESS ACCESS NETWORK}

본 발명은 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에 관한 것이고, 특히 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서 업링크 데이터 송신 및 업링크 통신의 프로세싱에 관한 것이다.

MU -MIMO( Multi - User Multiple - Input Multiple - Output )

MU-MIMO의 업링크는 통상적으로, 다중 액세스 채널(Multiple Access Channel; MAC)로서 언급되고, 다운링크는 브르드캐스트 채널(Broadcast Channel; BC)로서 언급된다. 업링크에서, 모든 모바일 단말들은 동일한 주파수 대역에서 동작하고, 동시에, 신호들을 기지국에 송신하고, 이어서, 기지국은 적절한 방식으로 이용자 데이터를 구분한다. 기지국은 어레이 프로세싱, 멀티-이용자 검출 또는 상이한 방식들에서 에이밍(aiming)하는 다른 효과적인 방식을 이용함으로써 각 이용자의 데이터를 분리하는 것을 필요로 한다. 다운링크에서, 기지국은 복수의 데이터 스트림들을 생성하기 위해서 프로세스된 데이터에 대한 직-병렬 변환(serial-parallel conversion)을 실행하고, 데이터 스트림들 각각은 펄스 모양이고, 변조되고, 이어서 복수의 안테나들을 통해 무선 스페이스(wireless space)에 송신된다. 각각의 수신 안테나는 기지국에 의해 모든 통신 이용자들에게 송신되는 신호들의 집합, 간섭 및 노이즈를 수신하고, 그에 의해 도입된 MAI(Multi-Address Interference)가 추정되어야 한다. 이 개시(disclosure)에서, "이용자" 및 "모바일 단말"의 개념들을 구별하려는 의도가 존재하지는 않는다.

MU-MIMO 시스템에서 각각의 이용자 채널에 무관하므로, 이용자는 그 자신의 채널 상태 정보에 대해 알 수 있지만, 다른 이용자들의 채널 상태 정보를 거의 획득할 수 없고, 다른 이용자들의 채널 상태 정보를 획득하기에는 큰 비용을 필요로 한다. 즉, 이용자들 간에 협력을 실행하기 어렵다. 반대로, 기지국은 모든 통신 이용자들의 채널 상태 정보를 획득할 자격이 있다. TDD(Time Division Duplex) 시스템에 대해, 그것은 기지국에 의해 수신된 업링크의 트레이닝(training) 또는 파일럿 시퀀스(pilot sequence)에 의해 얻어진다. FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에 대해, 그것은 피드백을 통해 얻어진다. 그 밖에, 기지국의 프로세싱 능력은 모바일 단말(MS)의 프로세싱 능력보다 강력하고, 그러므로, 신호의 사전프로세싱(preprocessing)(예를 들면, 빔 형성)은 간섭을 추정 및 방지하기 위해, 기지국이 신호를 송신하기 전에, 또는 기지국이 신호가 수신된 후에 이용자들을 구별하기 위해 사후프로세싱(postprocessing)을 실행하기 전에, 행해진다.

다중-이용자 MIMO 시스템이 동일한 주파수 대역을 이용하므로, FDMA(Frequency Division Multiple Access)를 제외한 다른 다중의 액세스 방식들이 적용될 수 있다. 여기에서, TDMA의 스펙트럼 효과는 비교적 낮고, 반면에. 다중의 코드 리소스들이 CDMA를 위해 필요하다. 그러나, SDMA(Space Division Multiple Access)는 이들 두 가지 단점들을 갖지 않는다. 한편, 다중-이용자 MIMO의 멀티-안테나들은 또한, SDMA에서 스페이스 차원(space dimension)에 대한 필요성을 만족시킬 수 있고, 그러므로, SDMA는 다중-이용자 MIMO 시스템에서 중요한 다중 액세스 방법이 된다.

다중-이용자 MIMO는 이용자들 간의 간섭 등을 제거하기 위해서, 예를 들면, 멀티-안테나들의 멀티플렉싱 이득(multiplexing gain)을 이용함으로써 시스템 처리량을 증대시키고, 멀티-안테나들의 다이버시티 이득(diversity gain)을 이용함으로써 시스템 성능을 향상시키고, 안테나의 지향성 이득(directivity gain)을 이용함으로써 이용자들을 구별하는 많은 이점들을 갖는다. 물론, 실제적인 애플리케이션(application)의 실제 문제와 결합되면, 알고리즘의 복잡성이 고려되어야 하고, 그러므로, 성능과 복잡성 사이에서 타협이 필요하다. 복잡성은 다중-이용자 MIMO 기술에 의해 도입된 많은 이점들에 대한 대가라고 말할 수 있다.

다중의 단일 안테나 모바일 단말들( multiple single antenna mobile terminals; VMIMO )에 의해 구현된 협력 다이버시티 ( Collaborative diversity )에 기초한 가상 MIMO

이상적인 MIMO 멀티-안테나 시스템에 의해 요구되는 인접한 안테나들 간의 스페이싱(spacing)은 전자파의 파장보다 훨씬 크고, 복수의 송수신 안테나들 간의 송신 채널은 상호관련되지 않는다. 그러나, 이용자 단말이 다중의 안테나들의 세틀먼트(settlement)를 구현하는 것은 항상 어렵고, 질량, 체적 및 파워 소모의 제한으로 인해, 위에서 언급된 이상적인 사항들을 만족시키는 것은 비현실적이다. 그러므로, 센도나리스(Sendonaris) 등은 새로운 스페이스 분할 기술, 협력 다이버시티를 제안하였고, 그것의 기본적인 원리는 즉 이용자 단말이 그 자신의 정보 외에 그것의 파트너로부터 수신된 정보를 기지국에 송신하는 것이다. 한편, 그것의 파트너의 정보의 일부는 모바일 단말에 의해 수신되고, 기지국에 전달한다. 그러므로, 두 개의 독립적인 페이딩 경로들(fading paths)이 두 개의 모바일들과 기지국 사이에서 각각 생성되고, 그러므로, 공간 다이버시티 이득(spatial diversity gain)이 전통적인 멀티-송신 안테나 다이버시티를 모방함으로써 얻어진다. 기지국은 상이한 경로들을 통해 송신된 업링크 신호들에 대한, 간접 삭제, 최대 우도 기준(maximum likelihood criterion)(ML) 등의 조인트 검출 기술(joint detection technique)에 의해 효과적으로 멀티-이용자 간섭에 직면할 수 있다.

다중의 단일 안테나 모바일 단말들에 의해 구현된 가상 MIMO 기반의 협력 공간 멀티플렉싱

협력 공간 멀티플렉싱으로서 언급되는 가상 MIMO 기술이 단일 송신 안테나를 갖는 두 개의 모바일 단말들을 매칭시킴으로써 구현되는 것이, IEEE802.16e 표준에 기초한 모바일 WiMAX 시스템 구조의 프로토콜 버전 1.0에서 제안된다. 여기에서, 두 개의 모바일 단말들은 동일한 시간-주파수 리소스에서 동일한 기지국과 통신하고, 각각의 모바일 단말만이 그 자신의 트래픽 데이터를 송신하고, 반면에 각각의 이용자 단말은 기지국이 두 개의 모바일 단말들로부터 두 개의 업링크 채널들을 적절히 추정하고, 이어서, 최소 평균 제곱 오차(minimum mean square error; MMSE) 디코더 또는 최대 우도 디코더(maximum likelihood decoder)와 같은 공간 멀티플렉싱 디코더를 이용하여 두 개의 모바일 단말들에 대응하는 업링크 트래픽 데이터를 검색하도록, 두 개의 직교 파일럿 패턴들 중 하나를 이용하여 그 자신의 파일럿 데이터를 송신한다.

모바일 WiMAX 시스템 구조의 프로토콜 버전 1.0의 콘텐트의 세부사항들에 대해서는 WiMAX 포럼^TM 모바일 시스템 프로파일 릴리스 1.0 승인된 명세(WiMAX Forum^TM Mobile System Profile Release 1.0 Approved Specification)(Revision 1.4.0:2007-05-02)를 참조하시오.

적어도 하나의 멀티-안테나 모바일 단말에서 이용함으로써 구현되는 가상 MIMO

IEEE 802.16e 표준 및 발전형 IEEE 802.16m 표준 명세에 기초한 모바일 WiMAX 시스템 구조의 프로토콜 버전 1.5에서는 안테나들 간의 스페이싱이 일시적으로 이상적인 상태의 다양한 요구사항들을 달성할 수 없음에도 불구하고, 하나의 모바일 단말에 대해 복수의 송신 안테나들을 구성하는 것이 가능하다.

적어도 하나의 멀티-안테나 모바일 단말을 이용함으로써 구현된 가상 MIMO는 다음의 3가지 형태들을 갖는데, 하나의 모바일 단말은 일반성의 손실 없이 두 개의 송신 안테나들을 갖고, 가상 MIMO는 두 개의 모바일 단말들을 매칭시킴으로써 구현된다.

(a) 각각의 모바일 단말이 단일-입력 다중-출력(SIMO) 모드 하에서 동작하거나, 각각의 모바일 단말이 그것 중 두 개의 송신 안테나들을 통해 동일한 데이터를 송신하거나, 하나의 모바일 단말이 SIMO 모드 하에서 동작하고, 반면에 다른 모바일 단말은 그것의 두 개의 송신 안테나들을 통해 동일한 데이터를 송신한다.

이점들: 단지 두 개의 직교 파일럿 패턴들이 필요하다.

단점들: 다중-안테나의 공간 다이버시티 이득이 충분히 이용되지 않고, 모바일 단말들 중 하나가 단지 하나의 송신 안테나를 이용할 때, 침묵 안테나(silent antenna)의 파워 이득이 낭비되고, 각각의 서브캐리어에 대해 평균된 송신 파워가 높지 않다.

(b) 하나의 모바일 단말은 SIMO 모드 하에서 동작하거나, 그것의 두 개의 송신 안테나들을 통해 동일한 데이터를 송신하고, 다른 모바일 단말은 스페이스 시간 송신 다이버시티(Space Time Transmit Diversity; STTD) 또는 공간 멀티플렉싱(SM)과 같은 MIMO 모드 하에서 동작한다.

이점들: 모바일 단말은 공간 다이버시티 이득 및 그것의 멀티-안테나의 파워 이득을 충분히 이용한다. 그리고, STTD 등과 같은 스페이스-시간 코딩 방식이 이용되면, 시스템의 로버스트니스(robustness)는 향상될 수 있고; 반면에 두 개의 독립적인 데이터 스트림들이 하나의 모바일 단말의 두 개의 안테나들을 통해 SM을 이용하여 송신되도록 구현되면, 시스템의 데이터 처리량이 증가된다.

단점들: SIMO 모드 하에서 동작하거나, 그것의 두 개의 송신 안테나들을 통해 동일한 데이터를 송신하는 모바일 단말이 그것의 멀티-안테나의 파워 이득 및/또는 공간 다이버시티 이득을 충분히 이용하지 않는다. STTD 또는 SM을 이용하는 모바일 단말의 두 개의 송신 안테나들은 서로에 직교하는 파일럿 패턴들을 이용하는 것을 필요로 하고, 두 개의 이용자 단말들은 3개의 직교 파일럿 패턴들을 필요로 한다. 그러므로, 파일럿 신호들은 보다 많은 리소스들, 즉 서브캐리어 + 시간 슬롯을 차지한다(occupy). 채널 추정 및 대응하는 트래픽 데이터 디코드는 3개의 직교 파일럿 패턴들에서 파일럿 신호들에 기초하여 실행되어야 하고, 그러므로, 수신기는 모바일 WiMAX 시스템 구조의 프로토콜 버전 1.0의 수신기보다 복잡하다.

(c) 모바일 단말들 양쪽 모두는 STTD 또는 SM와 같은 MIMO 모드 하에서 동작한다.

이점들: 두 개의 이용자 단말들은 그것의 송신 안테나들을 충분히 이용할 수 있고, 높은 파워 이득 및 다이버시티 이득이 달성된다.

단점들: 서로 직교하는 4개의 파일럿 패턴들이 이용되고, 파일럿 신호들이 보다 많은 리소스들을 차지한다. 채널 추정 및 대응하는 트래픽 데이터 디코드가 4개의 직교 파일럿 패턴들에서 파일럿 신호들에 기초하여 실행되어야 하고, 그러므로, 수신기는 모바일 WiMAX 시스템 구조의 프로토콜 버전 1.0의 수신기보다 훨씬 복잡하다.

지금까지, WiMAX 및 IEEE 802.16m 표준화 조직은 위의 (b) 및 (c)에 대해 논의하는 것이다. (a)에서의 상황에 대해 4개의 상세한 구현 방식들이 존재한다.

1. 기본적인 VMIMO

각각의 모바일 단말은 업링크 신호를 송신하기 위해 하나의 송신 안테나를 이용한다. 그것은 오픈-루프(open-loop) 방식에 속하고, 기지국은 모바일 단말에 송신 안테나의 구조에 관련된 임의의 표시 정보를 송신할 필요가 없다.

2. 공간적으로 언코딩된 송신 다이버시티(Spatially uncoded transmit diversity; SUTD)에 의해 어시스트된 VMIMO

각각의 모바일 단말의 두 개의 송신 안테나들은 동일한 업링크 신호를 송신한다. 그것은 오픈-루프 방식에 속하고, 기지국은 모바일 단말에 송신 안테나의 구조에 관련된 임의의 표시 정보를 송신할 필요가 없다.

3. 시간 스위칭된 송신 다이버시티(Time Switched Transmit Diversity; TSTD)에 의해 어시스트된 VMIMO

각각의 모바일 단말은 시간 차원에서 그것의 두 개의 구성된 송신 안테나를 교호하여 이용하는데, 예를 들면, 하나의 모바일 단말은 홀수의 프레임을 송신하기 위해 제 1 송신 안테나를 이용하고, 짝수의 프레임을 송신하기 위해 제 2 송신 안테나를 이용하는 반면에, 또 다른 모바일 단말은 도 1에 도시된 바와 같이, 짝수의 프레임을 송신하기 위해 제 1 송신 안테나를 이용하고, 홀수의 프레임을 송신하기 위해 제 2 송신 안테나를 이용한다. 프레임들이 시간 도메인에서 연속적인 송신 요소들이고, 하나의 모바일 단말은 각각의 프레임 크기에서 하나의 송신 안테나만을 이용하고, 그러므로, 이 방식은 또한 오픈-루프된다.

4. 방식 3과 유사하게, 안테나의 모바일 단말의 선택은 심플한 주기적인 교호(periodical alternation)가 아니라, 보다 양호한 신호 품질을 갖는 것을 선택한다. 그러므로, 그것은 클로즈된 루트(closed-loop) 방식이다. 안테나의 상세한 선택은 업링크 신호의 품질을 나타내기 위한 기지국으로부터의 정보에 기초하거나, 시 분할 듀플렉스 모드(time division duplex mode) 하에서 채널 호혜성(Channel Reciprocity)에 기초한다.

상황(a)에 대한 전자의 3가지 구현 방식들은 멀티-안테나들의 다이버시티 이득을 구현하지 못한다. 이 결점은 시뮬레이션 다이어그램과 연계하여 아래에서 추가로 설명된다. 또한, 구현 방식 2 외에, 다른 방식으로 모바일 단말은 파워 이득이 약화되도록, 그것의 송신 안테나들 중 하나를 침묵으로 유지한다.

상술한 종래 기술에 존재하는 문제점들에 대한 견지에서, 본 발명은 모바일 단말과 같은 복수의 송신 안테나들을 갖는 멀티-캐리어 기반의 멀티-안테나 네트워크 디바이스에서 업링크 신호 송신을 위한 새로운 방법 및 장치, 및 기지국과 같은 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스(uplink counterpart device)에서 채널 추정을 위한 대응하는 방법 및 장치를 제공하도록 의도된다. 위의 방식은 복수의 송신 안테나들에 의해 도입된 주파수 다이버시티를 충분히 이용할 수 있다.

본 발명은 또한, 비교적 높은 안테나 파워 이득을 보장할 수 있는 상술한 방법 및 장치를 제공하도록 의도된다.

본 발명은 또한, 파일럿 신호에 의해 야기된 가능한 많은 시간-주파수 리소스 비용을 절약할 수 있는 상술한 방법 및 장치를 제공하도록 의도된다.

위의 의도를 위해, 본 발명의 제 1 양태에 따라, 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스에서 업링크 데이터를 액세스 디바이스 측에 송신하기 위한 방법이 제공되고, 여기에서, 네트워크 디바이스는 복수의 송신 안테나들을 갖고, 상기 방법은 복수의 송신 안테나들을 통해 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들(multipath subcarrier modulated symbols)을 송신하는 단계를 포함하고, 여기에서, 적어도 2개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브캐리어 세트들은 상이하다.

바람직하게, 적어도 2개의 송신 안테나들은 동일한 파일럿 패턴을 공유한다.

본 발명의 제 2 양태에 따라, 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스에서 채널 추정을 실행하기 위한 방법이 제공되고, 여기에서, 상기 방법은: 네트워크 디바이스의 복수의 송신 안테나들에 미리 할당된 파일럿 패턴에 기초하여, 네트워크 디바이스로부터 수신된 업링크 신호로부터 파일럿 신호를 분석하는 단계; 및 분석된 파일럿 신호에 따라 업링크 상대 디바이스와 네트워크 디바이스 사이의 업링크 채널에 대한 채널 추정을 실행하는 단계로서, 얻어진 채널 추정 결과들은 후속하는 신호들을 분석하기 위해 이용되는, 상기 채널 추정 실행 단계를 포함한다.

본 발명의 제 3 양태에 따라, 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스에서 업링크 데이터를 액세스 디바이스 측에 송신하기 위한 제 1 송신 디바이스가 제공되고, 여기에서, 네트워크 디바이스는 복수의 송신 안테나들을 갖고, 상기 제 1 송신 디바이스는 복수의 송신 안테나들을 통해 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들을 송신하도록 구성된 제 2 송신 수단을 포함하고, 여기에서, 적어도 2 개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브캐리어 세트는 상이하다.

본 발명의 제 4 양태에 따라, 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스에서, 채널 추정 디바이스가 제공되고, 여기에서, 디바이스는: 네트워크 디바이스의 복수의 송신 안테나들에 미리 할당된 파일럿 패턴에 기초하여, 네트워크 디바이스로부터 수신된 업링크 신호로부터 파일럿 신호를 분석하도록 구성된 파일럿 분석 수단; 및 분석된 파일럿 신호에 따라 업링크 상대 디바이스와 네트워크 디바이스 사이에서 업링크 채널에 대한 채널 추정을 실행하도록 수어되는 프로세싱 수단으로서, 얻어진 채널 추정 결과들은 후속하는 신호들을 분석하기 위해 이용되는, 상기 프로세싱 수단을 포함한다.

본 발명의 제 5 양태에 따라, 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서 복수의 네트워크 디바이스들과 그것들의 공통 업링크 상대 디바이스 사이에서 업링크 통신을 실행하기 위한 방법이 제공되고, 여기에서, 복수의 네트워크 디바이스들은 하나 이상의 멀티-안테나 네트워크 디바이스들을 포함하고, 여기에서, 적어도 하나의 멀티-안테나 네트워크 디바이스는 자체적으로 구성된 복수의 송신 안테나들을 통해 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들을 송신하고, 여기에서, 적어도 2개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브캐리어 세트들은 상이하다.

바람직하게, 적어도 2 개의 송신 안테나들은 동일한 파일럿 패턴을 공유한다.

바람직하게, 상이한 파일럿 패턴들은 복수의 네트워크 디바이스들에 의해 이용되고, 여기에서, 상이한 파일럿 패턴들은 서로 직교하는 파일럿 패턴들일 수 있다.

본 발명에서 제공되는 방법 및 장치로, 멀티-안테나들에 의해 도입된 주파수 다이버시티가 효과적으로 이용될 수 있고, 비교적 높은 안테나 파워 이득이 생성되고, 바람직하게, 본 발명은 파일럿 신호에 의해 야기된 시간-주파수 리소스를 가능한 많이 절약할 수 있고, 즉 가능한 적은 수의 직교 파일럿 패턴들을 이용할 수 있다.

아래 도면들을 참조하여 비제한적인 실시예들의 상세한 설명을 판독함으로써, 본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 이점들이 명백해진다.

도 1은 종래 기술에서 TSTD(Time Switched Transmit Diversity)에 의해 어시스트된 VMIMO를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OFDM 송신기의 물리 층의 스케치(sketch)를 도시하는 도면.
도 3a는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 2개의 모바일 단말들을 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르는 방법을 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서 업링크 데이터를 액세스 디바이스 측에 송신하기 위한 제 1 송신 디바이스를 도시하는 블록도.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스에서 채널 추정 디바이스를 도시하는 블록도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명 및 종래 기술의 시뮬레이션 결과들 사이의 비교를 도시하는 도면들.

도면들에서, 동일 또는 유사한 도면 번호들은 동일 또는 유사한 성분들이다.

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 송신기의 물리 층에 대한 스케치를 도시한다. 업링크 신호 송신만이 본 발명에서 논의되므로, 송신기는 모바일 단말, 중계국(relay station) 등과 같은 액세스 네트워크에서 무선 방식으로 업링크 신호를 송신하는 것을 필요로 하는 다양한 네트워크 디바이스들에 주로 위치된다. 물론, 무선 송신 기술의 발전과 함께, 기지국이 가까이에서 업링크 무선 신호를 송신할 필요가 있으면, 도면에 도시된 송신기는 또한, 기지국에서 이용될 수 있다. 아래에서, 일반성의 손실 없이, 본 발명은 예를 들면, 모바일 단말과 기지국 사이에서 업링크 통신을 이용하여 설명된다.

CP(Cyclic Prefix)를 삽입하기 위한 모듈과 같은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기에 포함되어야 하는 몇몇 모듈들이 간결화를 위해 도 2에서 생략된다는 것을 당업자들은 이해해야 한다. 그리고, 또한, 이들 모듈들이 아래에서 설명되는 본 발명의 기술적인 솔루션과 실질적으로 연계하지 않기 때문에, 생략이 본 발명의 구현에 영향을 미치지 않음을, 당업자들은 이해해야 한다. 그리고, OFDM이 아래에서 예로서 이용되지만, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 규정되고, 그것의 기술적인 솔루션은 다양한 멀티-캐리어 기반의 무선 통신 시스템들에 적용될 수 있다.

본 발명의 중심적인 개념들 중 하나는 복수의 송신 안테나들을 갖는 모바일 단말의 적어도 2개의 송신 안테나들은 상이한 서브캐리어 세트들을 이용그러나, 동일한 파일럿 패턴을 공유한다. 그러므로, 모듈 U에 의해 구현된 기능들은 복수의 서브캐리어들에 대해 파일럿 심볼들 및 QAM 변조 데이터를 매핑(mapping)하는 것을 포함하고, 반면에, 이들 서브캐리어들과 송신 안테나들 사이의 대응 관계들은 서브캐리어 변조 전에 결정되거나, 서브캐리어 변조 후에 순간적으로 결정된다. 아래에서, 일반성의 손실 없이, 서브캐리어들과 송신 안테나들 사이의 대응 관계의 선결정의 상황이 예로서 취해진다.

도 3b와 연계하여, 도 3a를 참조하면, 도 3a는 2개의 모바일 단말(21, 22)을 도시한다. 모바일 단말(21)은 2개의 송신 안테나들(TX_21a, TX_22b)을 갖고, 제 1 파일럿 패턴을 이용한다. 모바일 단말(22)은 2개의 송신 안테나들(TX_22a, TX_22b)을 갖고, 제 2 파일럿 패턴을 이용한다. 예를 들면, 모바일 단말(21) 측을 취하면, 인접한 6개의 리소스 유닛들(Resource Units)은 각각 TX_21a 및 TX_21b에 대응한다. 상세한 대응 관계는 RU1, RU3, RU5가 TX_21a에 대응하고, RU2, RU4, RU6가 TX_21b에 대응하는 것이다. 리소스 유닛이 복수의 서브캐리어들 및 복수의 OFDM 심볼들에 의해 형성된 리소스 블록인 것을 도 3b에서 볼 수 있다. OFDM 시스템의 업링크에 대해, 리소스 유닛은 통상적으로, 채널 추정의 가장 작은 유닛이고, 그러므로, 도 3a는 바람직한 실시예를 도시한다.

갼략화를 위해 단지 24개의 서브캐리어들이 도 3a에 도시되어 있음을 당업자들은 이해해야 한다. 그것이 1024과 같이, 실질적인 OFDM 시스템에서 서브캐리어들의 수보다 훨씬 작음에도 불구하고, 이것은 본 발명의 요지에 대한 완전하고 명확한 설명에 영향을 미치지 않는다. 위의 진술에 기초하여, 3개의 OFDM 심볼들 및 24개의 서브캐리어들에 의해 형성된 구조는 하나의 OFDM 프레임으로서 보여지고, 여기에서, 각각의 행(row)이 하나의 OFDM 심볼로서 보여질 수 있다.

또한, 도 3a만이 본 발명의 특별한 일 실시예를 도시함을 당업자들은 이해해야 한다. 사실, 각각의 리소스 유닛과 송신 안테나 사이의 대응 관계는 매우 유동적일 수 있는데, 예를 들면, RU1 내지 RU3은 TX_21a를 통해 송신될 수 있고, RU4 내지 RU6은 TX_21b를 통해 송신될 수 있거나; RU1, RU2, RU5, RU6은 TX_21a를 통해 송신되고, RU3, RU4는 TX_21b를 통해 송신된다. 한마디로 말하자면, 하나의 모바일 단말의 하나의 송신 안테나는 모바일 단말에서 이용가능한 서브캐리어들의 일부를 이용함으로써 신호들을 송신한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방법에 대한 흐름도를 도시한다. 상술한 바와 같이, 단계들 간의 시퀀스 관계는 단순히, 본 발명의 비제한적인 실시예, 특히, 그 사이에 시퀀스를 갖지 않는 단계(S212 및 S213)이다.

바람직한 실시예에 따라, 단계(S211)에서, 모바일 단말은 채널 품질 정보에 따라 결정되는 서브캐리어들과 복수의 송신 안테나들 간의 대응 관계를 획득한다. 단계(S211)는 일부 서브-단계들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들면, 시 분할 듀플렉스(TDD) 모드에서, 수신 채널 품질 및 송신 채널 품질은 수신 및 송신이 동일한 주파수로 이뤄지지만 상이한 시간에 이뤄지므로, 채널 관련 시간(channel related time) 내에서는 동일하다. 그러므로, 모바일 단말(21)은 기지국에 의해 수신되고, 각각의 RU에서 수신되는 다운링크 채널 품질 관련 정보에 따라, 각각의 RU를 이용하여 모바일 단말(21)에 의해 수신된 업링크 신호의 품질 관련 정보를 얻을 수 있다. 그러므로, 그것의 서브캐리어들과 복수의 송신 안테나들 간의 대응 관계가 결정된다. 예를 들면, 기지국은 모바일 단말(21)의 RU로부터 모바일 단말(21)로 앞서 수신된 업링크 신호의 품질 관련 정보를 나타낼 수 있고, 이어서, 모바일 단말(21)은 기지국으로부터 수신된 표시 정보에 따라 복수의 송신 안테나들과 그것의 서브캐리어들 간의 대응 관계를 결정한다. 예를 들면, 모바일 단말(21)이 도 3a에 도시된 복수의 송신 안테나들과 그것의 서브캐리어들 간의 대응 관계를 이용하면, 기지국으로부터의 업링크 신호 품질 관련 정보는 TX_21a를 통해 송신되는 신호의 품질이 TX_21b를 통해 송신되는 신호의 품질보다 높은 수 dB이고, 모바일 단말(21)이 2개의 송신 안테나들 상에의 복수의 서브캐리어들의 분배를 조정하는 것을 나타낸다. 예를 들면, 도 3a에 도시된 1:1(2개의 안테나들이 총 서브캐리어의 전반이 되는) 비가 2:1 또는 그보다 높게 조정된다. 선택적으로, 모바일 단말은 또한, 서브캐리어들과 송신 안테나들 간의 상이한 대응 관계들을 나타내는 복수의 정보를 미리 저장할 수 있고, 업링크 신호 품질 관련 정보에 따라 그것으로부터 적절히 선택한다.

위 상황의 변형에 따라, 모바일 단말(21) 대신에 기지국이 다음의 시간 기간에서, 서브캐리어들과 송신 안테나들(TX_21a, TX_21b) 간의 대응 관계를 결정할 수 있고, 그러므로, 기지국에 의해 모바일 단말(21)에 송신되는 정보는 각각의 서브캐리어와 대응하는 송신 안테나 간의 특정한 대응 관계; 또는 각각의 안테나 상에서 이용가능한 서브캐리어들의 수이고, 반면에, 모바일 단말(21)은 어떤 안테나가 어떤 서브캐리어를 이용하는지를 결정할 수 있다.

이 예에서, 도 4에 도시된 그것의 후속 단계와 단계(S211)의 실행 사이클들(execution cycles) 간에 차이들이 존재함을 볼 수 있다. 보다 많은 업링크 데이터가 존재하면, 단계(S212 및 S213)는 실질적으로 항상 실행되는 반면에 단계(S211)는 결정된 기간에 바람직하게 실행된다. 기간이 매우 길면, 시스템이 극히 나쁜 채널 상태들을 갖는 안테나를 통해 송신되는 데이터의 집단을 리드(lead)하는 채널 등의 갑작스런 열화에 시기 적절히 응답할 수 없고, 그러므로, 기지국이 적절히 수신할 수 없음을 당업자들은 이해해야 한다. 마찬가지로, 기간이 매우 짧으면, 모바일 단말의 프로세싱 능력에 대한 요구사항은 매우 높고, 그러므로, 업링크 신호 품질 관련 정보에 기초하여 그것이 바람직하게 실행되므로 피드백의 증가를 야기할 수 있다.

각각의 서브캐리어와 송신 안테나들 간의 대응 관계가 정적으로(statically) 구성될 수 있고, 예를 들면, 서브캐리어들(N0.0-5, No.12-17)이 정적으로 TX_21a에 대응할 수 있고, 반면에, 서브캐리어들(No.6-11, No.18-23)이 정적으로 TX_21b에 대응할 수 있음을, 당업자들은 이해해야 한다. 그러므로, 단계(S211)는 생략될 수 있다. 또한, 모바일 단말(21)은 서브캐리어들과 송신 안테나들 간의 상이한 대응 관계들을 나타내는 복수의 정보를 미리 저장할 수 있고, 이용되는 대응 관계를 주기적으로 스위칭할 수 있고, 이 경우에, 단계(S211)가 또한 생략될 수 있다.

단계(S212)에서, QAM 변조 데이터 심볼들, 파일럿 심볼 생성기에 의해 생성되는 파일럿 심볼들은 서브캐리어와 함께 변조되고, 그러므로, 멀티-경로 서브캐리어 변조 심볼들이 얻어진다. 여기에서, 임의의 서브캐리어가 임의의 특정한 송신 안테나에 대응하므로, 임의의 서브캐리어에 의해 변조되는 데이터 심볼들 또는 파일럿 심볼들은 대응하는 송신 안테나 상에 큐(queue)된다. 그러므로, 서브캐리어 변조 심볼들의 2개의 경로들이 생성된다.

단계(S213)에서, 단계(S212)에서 얻어진 서브캐리어 변조 심볼들의 2개의 경로들은 대응하는 송신 안테나를 통해 기지국에 송신된다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 유휴 서브캐리어들(idle subcarriers)을 제외하고, 각각의 RU는 10개의 데이터 심볼들 또는 파일럿 심볼들을 전달할 수 있고, 위의 실시예에서, 도시된 6개의 RU들에 의해 전달되는 데이터 심볼들은 서로 상이하다. 실시예의 변형에 따라, 여기에서, 데이터 레이트(data rate)는 앞의 실시예에서의 데이터 레이트의 절반이고, 즉, RU1 및 RU2에 의해, RU3 및 RU4에 의해, RU5 및 RU6에 의해 전달되는 데이터 심볼들은 각각 동일하고, 남아있는 일반적인 데이터 심볼들은 차후 송신을 위해 일시적으로 버퍼링(buffering)된다. 그러므로, 동일한 데이터 심볼들은 모바일 단말(21)의 2개의 송신 안테나들을 통해 송신되고, 이용되는 서브캐리어는 상이하다. 초과 주파수 다이버시티가 도입될 수 있고, 물론, 그것의 대가는 데이터 레이트의 감소이다.

모바일 단말(22)에서의 과정은 모바일 단말(21)과 동일한 원리를 공유하고, 그러므로, 더 이상의 세부사항들은 여기에서 주어지지 않는다. 그러나, 바람직하게, 모바일 단말(21)에 의해 이용된 제 1 파일럿 패턴은 모바일 단말(22)에 의해 이용된 제 2 파일럿 패턴과는 상이하다. 보다 바람직하게, 제 1 파일럿 패턴 및 제 2 파일럿 패턴은 서로 직교한다.

본 발명에서, 바람직하게, 각각의 송신 안테나는 충분한 파워를 이용하여 송신한다. 그러므로, 도 1에 도시된 종래 기술에 비하여, 각각의 서브캐리어에 대해 평균된 안테나 송신 파워는 보다 높고, 그러므로, 송신 파워 이득의 이점은 명백하다.

본 발명의 상이한 실시예에 따라, 장비 크기 등과 같은 상태들의 허용 하에서, 모바일 단말은 2개의 송신 안테나들보다 많은 예를 들면, 4개 또는 심지어 8개를 가질 수 있다. 이어서, 본 발명의 구현 방식은 보다 유연한데, 예를 들면, 하나의 OFDM 심볼이 8개의 RU들을 포함하고, 반면에, 모바일 단말은 4개의 안테나들을 갖고, 이어서, 제 1 및 제 5 RU들은 제 1 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 제 2 및 제 6 RU들은 제 2 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 제 3 및 제 7 RU들은 제 3 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 제 4 및 제 8 RU들은 제 4 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 기지국은 모바일 단말에 할당되는 단지 하나의 파일럿 패턴을 가질 수 있다. 대안적으로, 제 1, 제 3, 제 5 및 제 7 RU들은 제 1 및 제 2 송신 안테나들을 통해 송신될 수 있고, 제 2, 제 4, 제 6, 제 8 RU들은 제 3 및 제 4 송신 안테나들을 통해 송신될 수 있고, 기지국은 하나의 파일럿 패턴 또는 모바일 단말에 할당되는 복수의 직교 파일럿 패턴들을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 3 송신 안테나들은 하나의 파일럿 패턴을 공유하고, 제 2 및 제 4 송신 안테나들은 또 다른 파일럿 패턴을 공유한다. 다른 등가물들 또는 이들 2개의 예들의 명백한 변형들이 또한, 동일한 기술적인 효과를 달성할 수 있고, 추가적으로 설명하지는 않는다.

복수의 파일럿 패턴들이 채널 추정을 구현하기 위해, 기지국에 의해 하나의 모바일 단말에 할당되는 실시예에서, 기지국에 의해 상이한 모바일 단말들에 할당되는 파일럿 패턴들은 상이하다. 앞에서 공지된 각각의 파일럿 패턴에 따라, 기지국은 각각의 업링크 채널에 대해 채널 추정을 실행하고, 보다 정확하게, 후속 업링크 신호들을 분석하도록, 복수의 모바일 단말들에 의해 송신된 업링크 신호들과는 상이한 파일럿 패턴들을 이용하여 송신되는 파일럿 신호들을 분석할 수 있다. 기본적으로, 본 발명의 도입은 기지국과 같은 업링크 상대 디바이스의 수신기에 영향을 미치지 않는다. 본 발명에 따라 송신되는 업링크 신호는 수신되어, ML 또는 MMSE에 기초하여 기존의 수신기를 이용하여 분석될 수 있다.

본 발명은 방법의 양태에서 위에서 설명된다. 아래에서, 장치의 양태에서 설명된다. 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 업링크 데이터를 액세스 디바이스 측에 송신하기 위한, 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스에서 제 1 송신 디바이스에 대한 블록도를 도시한다. 도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스에서 채널 추정 디바이스에 대한 블록도를 도시한다.

제 1 송신 디바이스(211)는 제 2 송신 수단(2111) 및 제 1 획득 수단(2112)을 포함한다. 제 1 획득 수단(2112)은 제 2 획득 수단(21121) 및 결정 수단(21122)을 포함한다. 채널 추정 디바이스(111)는 파일럿 분석 수단(1111) 및 프로세싱 수단(1112)을 포함한다. 아래의 설명은 도 3a 및 도 3b와 연계하여 도 5 및 도 6을 참조하여 행해진다. 제 1 송신 수단(211)은 통상적으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 모바일 단말(21, 22)에 위치되고, 채널 추정 디바이스(111)는 통상적으로, 기지국과 같은 업링크 상대 디바이스에 위치된다. 모바일 단말(21)과 그것이 예로서 속하는 기지국 사이에서 업링크 통신을 취한다.

바람직한 실시예에 따라, 모바일 단말(21)에서 제 1 획득 수단(2112)은 채널 품질 정보에 따라 결정되는 서브캐리어들과 복수의 송신 안테나들 간의 대응 관계를 획득하고, 그것은 2개의 서브-수단에 의해 협력하여 구현될 수 있다. 특히, 예를 들면, 시 분할 듀플렉스(TDD) 모드에서, 수신 채널 품질 및 송신 채널 품질은 송신 및 수신이 동일한 주파수이지만 상이한 시간이므로, 채널 관련 시간 내에서 동일하다. 그러므로, 제 2 획득 수단(21121)은 각각의 RU에서 수신되는 다운링크 신호 품질 관련 정보에 따라, 각각의 RU를 이용하여 모바일 단말(21)에 의해 송신되고, 기지국에 의해 수신된 업링크 신호의 품질 관련 정보를 얻을 수 있다. 그러므로, 결정 수단(21122)은 서브캐리어들과 복수의 송신 안테나들 간의 대응 관계를 결정한다. 특히, 예를 들면, 기지국은 모바일 단말(21)의 각각의 RU에서 제 2 획득 수단(21121)로 앞서 수신된 업링크 신호의 품질 관련 정보를 나타낼 수 있고, 이어서, 결정 수단(21122)은 제 2 획득 수단(21121)에 의해 수신된 표시 정보에 따라 복수의 송신 안테나들과 서브캐리어들 간의 대응 관계를 결정한다. 특히, 예를 들면, 모바일 단말(21)의 제 2 송신 수단(2111)이 도 3a에 도시된 송신 안테나들과 서브캐리어들의 대응 관계를 이용하고, 기지국으로부터의 업링크 신호 품질 관련 정보는 TX_21a을 통해 송신되는 신호의 품질이 TX_21b를 통해 송신되는 신호의 품질보다 수 dB 높음을 나타내고, 모바일 단말(21)에서 결정 수단(21122)은 2개의 송신 안테나들 상의 복수의 서브캐리어들의 분배를 조정한다. 예를 들면, 도 3a에 도시된 1:1(2개의 안타내들이 총 서브캐리어의 절반이 되는)의 비가 2:1 또는 심지어 그보다 높게 조정된다. 선택적으로, 모바일 단말은 또한, 서브캐리어들과 송신 안테나들 간의 상이한 대응 관계를 나타내는 복수의 정보를 미리 저장할 수 있고, 업링크 신호 품질 관련 정보에 따라 그것으로부터 적절히 선택할 수 있다.

위의 상황의 변형에 따라, 모바일 단말(21) 대신에 기지국은 다음의 시간 기간에서 송신 안테나들(TX-21a, TX_21b)과 서브캐리어들 간의 대응 관계들을 결정할 수 있고, 그러므로, 기지국에 의해 모바일 단말(21)에 송신된 정보는 각각의 서브캐리어와 대응하는 송신 안테나 간의 특정한 대응 관계이거나; 각각의 안테나 상의 이용가능한 서브캐리어들의 수이고, 반면에, 모바일 단말(21)의 결정 수단(21122)은 어떤 안테나가 어떤 서브캐리어를 이용하는지를 결정할 수 있다.

이 예에서, 제 1 획득 수단(2112)과 제 2 송신 수단(2111)의 실행 사이클들 간에 차이들이 존재함을 볼 수 있다. 보다 많은 업링크 데이터가 존재하면, 제 2 송신 수단(2111)이 실질적으로 항상 실행되고, 반면에, 제 1 획득 수단(2112)은 바람직하게 결정된 기간에 실행된다. 상기 기간이 매우 길면, 시스템이 극히 나쁜 채널 상태들로 안테나를 통해 송신되는 데이터의 집단을 리드(lead)하는 채널 등의 갑작스런 열화에 시기 적절하게 응답할 수 없고, 그러므로, 기지국이 적절히 수신할 수 없음을 당업자들은 이해해야 한다. 마찬가지로, 기간이 매우 짧으면, 모바일 단말의 프로세싱 능력에 대한 요구사항은 매우 높고, 그러므로, 업링크 신호 품질 관련 정보에 기초하여 그것이 바람직하게 실행되므로 피드백의 증가를 야기할 수 있다.

각각의 서브캐리어와 송신 안테나들 간의 대응 관계가 정적으로 구성될 수 있고, 예를 들면, 서브캐리어들(N0. 0-5, No. 12-17)이 정적으로 TX_21a에 대응할 수 있고, 반면에, 서브캐리어들(No. 6-11, No. 18-23)이 정적으로 TX_21b에 대응할 수 있음을, 당업자들은 이해해야 한다. 그러므로, 제 1 획득 수단(2112)은 생략될 수 있다. 또한, 모바일 단말(21)은 서브캐리어들과 송신 안테나들 간의 상이한 대응 관계들을 나타내는 복수의 정보를 미리 저장할 수 있고, 이용되는 대응 관계를 주기적으로 스위칭할 수 있고, 이 경우에, 제 1 획득 수단(2112)이 또한 생략될 수 있다.

QAM 변조 데이터 심볼들, 파일럿 심볼 생성기에 의해 생성되는 파일럿 심볼들은 서브캐리어와 함께 변조되고, 그러므로, 멀티-경로 서브캐리어 변조 심볼들이 얻어진다. 여기에서, 임의의 서브캐리어가 임의의 특정한 송신 안테나에 대응하므로, 임의의 서브캐리어에 의해 변조되는 데이터 심볼들 또는 파일럿 심볼들은 대응하는 송신 안테나 상에 큐(queue)된다. 그러므로, 서브캐리어 변조 심볼들의 2개의 경로들이 생성된다. 위의 서브캐리어 변조가 제 2 송신 수단(2111)에 의해 구현되거나, 또 다른 수단에 의해 구현될 수 있다.

제 2 송신 수단(2111)은 대응하는 송신 안테나를 통해 서브캐리어 변조된 심볼의 상기 2개의 경로들을 기지국에 송신한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 유휴 서브캐리어들을 제외하고, 각각의 RU는 10개의 데이터 심볼들 또는 파일럿 심볼들을 전달할 수 있고, 위의 실시예에서, 도시된 6개의 RU들에 의해 전달되는 데이터 심볼들은 서로 상이하다. 실시예의 변형에 따라, 여기에서, 데이터 레이트(data rate)는 앞의 실시예에서의 데이터 레이트의 절반이고, 즉, RU1 및 RU2에 의해, RU3 및 RU4에 의해, RU5 및 RU6에 의해 전달되는 데이터 심볼들은 각각 동일하고, 남아있는 일반적인 데이터 심볼들은 차후 송신을 위해 일시적으로 버퍼링된다. 그러므로, 동일한 데이터 심볼들은 모바일 단말(21)의 2개의 송신 안테나들을 통해 송신되고, 이용되는 서브캐리어는 상이하다. 초과 주파수 다이버시티가 도입될 수 있고, 물론, 그것의 대가는 데이터 레이트의 감소이다.

본 발명의 상이한 실시예에 따라, 장비 크기 등과 같은 상태들의 허용 하에서, 모바일 단말은 2개의 송신 안테나들보다 많은 예를 들면, 4개 또는 심지어 8개를 가질 수 있다. 이어서, 본 발명의 구현 방식은 보다 유연한데, 예를 들면, 하나의 OFDM 심볼이 8개의 RU들을 포함하고, 반면에, 모바일 단말은 4개의 안테나들을 갖고, 이어서, 제 1 및 제 5 RU들은 제 1 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 제 2 및 제 6 RU들은 제 2 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 제 3 및 제 7 RU들은 제 3 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 제 4 및 제 8 RU들은 제 4 송신 안테나를 통해 송신될 수 있고, 기지국은 모바일 단말에 할당된 단지 하나의 파일럿 패턴을 가질 수 있다. 대안적으로, 제 1, 제 3, 제 5 및 제 7 RU들은 제 1 및 제 2 송신 안테나들을 통해 송신될 수 있고, 제 2, 제 4, 제 6, 제 8 RU들은 제 3 및 제 4 송신 안테나들을 통해 송신될 수 있고, 기지국은 하나의 파일럿 패턴 또는 모바일 단말에 할당된 복수의 직교 파일럿 패턴들을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 3 송신 안테나들은 하나의 파일럿 패턴을 공유하고, 제 2 및 제 4 송신 안테나들은 또 다른 파일럿 패턴을 공유한다. 다른 등가물들 또는 이들 2개의 예들의 명백한 변형들이 또한, 동일한 기술적인 효과를 달성할 수 있고, 추가적으로 설명하지는 않는다.

복수의 파일럿 패턴들이 채널 추정을 구현하기 위해, 기지국에 의해 하나의 모바일 단말에 할당되는 실시예에서, 기지국에 의해 상이한 모바일 단말들에 할당되는 파일럿 패턴들은 상이하다. 앞에서 공지된 각각의 파일럿 패턴에 따라, 기지국에서 파일럿 분석 수단(1111)은 프로세싱 수단(1112)이 각각의 업링크 채널에 대해 채널 추정을 실행하고, 후속하는 업링크 신호들을 보다 정확하게 분석하도록, 복수의 모바일 단말들에 의해 송신된 업링크 신호들로부터 상이한 파일럿 패턴들을 이용하여 송신된 파일럿 신호들을 분석할 수 있다. 기본적으로, 본 발명의 도입은 기지국과 같은 업링크 상대 디바이스의 수신기에 영향을 미치지 않는다. 본 발명에 따라 송신된 업링크 신호는 수신되어, ML 또는 MMSE에 기초하여 기존의 수신기를 이용하여 분석될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명 및 종래 기술의 시뮬레이션 결과들 간의 비교를 도시한다. 표 1은 시뮬레이션의 다양한 조건들을 도시한다. 4개의 VMIMO 기술들이 도 7a에서 비교되고, 여기에서, 기지국이 2개의 수신 안테나들을 갖는 반면에, 도 7b는 기지국이 4개의 수신 안테나들을 갖는 조건 하에서 이들 4개의 VMIMO 기술들을 비교한다. 본 발명에서 제공되는 솔루션에 의해 구현된 신호 대 잡음 비(SNR)에 대해 블록 에러 비(Block Error Ratio; BLER)의 곡선이 가장 가파르고, 그것이 다른 솔루션에 비하여 본 발명에서 초과 다이버시티 이득이 구현됨을 의미한다는 것을 도 7a 및 도 7b로부터 명백히 볼 수 있다. 도시된 다이버시티 이득 외에, 송 안테나의 파워 이득의 고려 하에서, 본 발명은 기본적인 VMIMO 및 TSTD 기반의 MIMO에 비하여 3dB의 초과 이득을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예만이 위에서 설명되었지만, 본 발명의 범위는 그것에 제한되지 않는다. 당업자들에게 쉽게 일어나는 본 발명의 개시에 대한 기술적인 범위 내에서의 대안들(alternations) 또는 교체들(replacements)은 본 발명의 범위에서 커버(cover)되어야 한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 규정된다.

21, 22: 모바일 단말 111: 채널 추정 디바이스
211: 제 1 송신 디바이스 1111: 파일럿 분석 수단
1112: 프로세싱 수단 2111: 제 2 송신 수단
2112: 제 1 획득 수단 21121: 제 2 획득 수단
21122: 결정 수단

Claims

멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스에서 업링크 데이터를 액세스 디바이스 측에 송신하기 위한 방법으로서, 상기 네트워크 디바이스는 복수의 송신 안테나들을 갖는, 상기 업링크 데이터 송신 방법에 있어서:
상기 복수의 송신 안테나들을 통해 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들(multipath subcarrier modulated symbols)을 송신하는 단계(m)를 포함하고, 적어도 2개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브캐리어 세트들은 상이한 것인, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들 중 적어도 2개는 상이한 것인, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단계(m) 전에:
상기 네트워크 디바이스와 그것의 업링크 상대 디바이스 간의 상기 업링크 신호의 품질에 관련된 정보에 따라 결정된 다중 서브캐리어들과 상기 복수의 송신 안테나들 간의 대응 관계를 획득하는 단계(a)를 추가로 포함하고,
상기 단계(m)는:
- 상기 복수의 송신 안테나들과 상기 다중 서브캐리어들 간의 결정된 대응 관계에 기초하여, 상기 복수의 송신 안테나들을 통해 상기 멀티-경로 서브캐리어 변조된 심볼들을 송신하는 단계를 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 단계(a)는:
상기 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스로부터 상기 업링크 신호의 품질에 관련된 상기 정보를 획득하는 단계(a1)로서, 상기 업링크 신호의 품질에 관련된 상기 정보는 상기 업링크 상대 디바이스에서 상기 네트워크 디바이스의 각각의 송신 안테나에 의해 송신된 상기 업링크 신호의 품질을 나타내는, 상기 정보 획득 단계(a1); 및
상기 업링크 신호의 품질에 관련된 상기 정보에 기초하여, 상기 다중 서브캐리어들과 상기 복수의 송신 안테나들 간의 상기 대응 관계를 결정하는 단계(a2)를 추가로 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무선 액세스 네트워크는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(orthogonal frequency division multiplexing)에 기초하고, 각각의 송신 안테나에 의해 이용된 서브캐리어 세트는 적어도 하나의 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 리소스 유닛에 대응하는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 5 항에 있어서,
상이한 송신 안테나들에 의해 이용된 상기 서브캐리어 세트들은 주파수 도메인에서 서로 간에 구간들을 가지는 다중 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 리소스 유닛들에 대응하는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2개의 송신 안테나들은 동일한 파일럿 패턴(pilot pattern)을 이용하는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 송신 안테나들에 의해 이용된 파일럿 패턴은 상기 네트워크 디바이스에 전용되는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 디바이스는 모바일 단말을 포함하고, 상기 업링크 상대 디바이스는 중계국과 기지국을 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 디바이스는 중계국을 포함하고, 상기 업링크 상대 디바이스는 중계국과 기지국을 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스에서 채널 추정을 실행하기 위한 방법에 있어서:
상기 네트워크 디바이스의 복수의 송신 안테나들에 미리 할당된 파일럿 패턴에 기초하여, 상기 네트워크 디바이스로부터 수신된 업링크 신호로부터 파일럿 신호를 분석(parse)하는 단계(A); 및
상기 분석된 파일럿 신호에 따라 상기 네트워크 디바이스와 상기 업링크 상대 디바이스 사이에서 상기 업링크 채널에 대한 상기 채널 추정을 실행하는 단계(B)를 포함하고, 상기 획득된 채널 추정 결과들은 후속 신호들을 분석하기 위해 이용되는, 채널 추정 실행 방법.
멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스에서 업링크 데이터를 액세스 디바이스 측에 송신하기 위한 제 1 송신 디바이스로서, 상기 네트워크 디바이스는 복수의 송신 안테나들을 갖는, 상기 제 1 송신 디바이스에 있어서:
상기 복수의 송신 안테나들을 통해 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들을 송신하도록 구성된 제 2 송신 수단을 포함하고, 적어도 2개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브캐리어 세트들은 상이한 것인, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항에 있어서,
상기 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들 중 적어도 2개는 상이한 것인, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 네트워크 디바이스와 그것의 업링크 상대 디바이스 간의 상기 업링크 신호의 품질에 관련된 정보에 따라 결정된 다중 서브캐리어들과 상기 복수의 송신 안테나들 간의 대응 관계를 획득하도록 구성된 제 1 획득 수단을 추가로 포함하고,
상기 제 2 송신 수단은 또한:
상기 복수의 송신 안테나들과 상기 다중 서브캐리어들 간의 상기 결정된 대응 관계에 기초하여, 상기 복수의 송신 안테나들을 통해 상기 멀티-경로 서브캐리어 변조된 심볼들을 송신하도록 구성되는, 제 1 송신 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 획득 수단은:
상기 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스로부터 상기 업링크 신호의 품질에 관련된 상기 정보를 획득하도록 구성된 제 2 획득 수단으로서, 상기 업링크 신호의 품질에 관련된 상기 정보는 상기 업링크 상대 디바이스에서 상기 네트워크 디바이스의 각각의 송신 안테나에 의해 송신된 상기 업링크 신호의 품질을 나타내는, 상기 제 2 획득 수단; 및
상기 업링크 신호의 품질에 관련된 상기 정보에 기초하여, 상기 다중 서브캐리어들과 상기 복수의 송신 안테나들 간의 상기 대응 관계를 결정하도록 구성된 결정 수단을 추가로 포함하는, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무선 액세스 네트워크는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱에 기초하고, 각각의 상기 송신 안테나에 의해 이용된 서브캐리어 세트는 적어도 하나의 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 리소스 유닛들에 대응하는, 제 1 송신 디바이스.
제 16 항에 있어서,
상이한 송신 안테나들에 의해 이용된 상기 서브캐리어 세트들은 주파수 도메인에서 서로 간에 구간들을 가지는 다중 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 리소스 유닛들에 대응하는, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2개의 송신 안테나들은 동일한 파일럿 패턴을 이용하는, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 송신 안테나들에 의해 이용된 파일럿 패턴은 상기 네트워크 디바이스에 전용되는, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 디바이스는 모바일 단말을 포함하고, 상기 업링크 상대 디바이스는 중계국과 기지국을 포함하는, 제 1 송신 디바이스.
제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 디바이스는 중계국을 포함하고, 상기 업링크 상대 디바이스는 중계국과 기지국을 포함하는, 제 1 송신 디바이스.
무선 액세스 네트워크의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스에서의 채널 추정 디바이스에 있어서:
상기 네트워크 디바이스의 복수의 송신 안테나들에 미리 할당된 파일럿 패턴에 기초하여, 상기 네트워크 디바이스로부터 수신된 업링크 신호로부터 파일럿 신호를 분석하도록 구성된 파일럿 분석 수단; 및
상기 분석된 파일럿 신호에 따라 상기 네트워크 디바이스와 상기 업링크 상대 디바이스 간의 상기 업링크 채널에 대한 상기 채널 추정을 실행하도록 구성된 프로세싱 수단을 포함하고, 상기 획득된 채널 추정 결과들은 후속 신호들을 분석하기 위해 이용되는, 채널 추정 디바이스.
멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 디바이스에 있어서,
복수의 송신 안테나들을 갖고, 제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 상기 제 1 송신 디바이스를 포함하는, 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 디바이스.
제 22 항에 따른 상기 프로세싱 수단을 포함하는, 멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 디바이스의 업링크 상대 디바이스.
멀티-캐리어 기반의 무선 액세스 네트워크에서 복수의 네트워크 디바이스들과 그것들의 공통 업링크 상대 디바이스 간에 업링크 통신을 실행하는 방법에 있어서,
상기 복수의 네트워크 디바이스들은 하나 이상의 멀티-안테나 네트워크 디바이스들을 포함하고, 적어도 하나의 멀티-안테나 네트워크 디바이스는 자체적으로 구성된 복수의 송신 안테나들을 통해 멀티경로 서브캐리어 변조된 심볼들을 송신하고, 적어도 2개의 송신 안테나들에 의해 이용된 서브캐리어 세트들은 상이한 것인, 업링크 통신 실행 방법.
제 25 항에 있어서,
각각의 네트워크 디바이스에 의해 이용된 파일럿 패턴은 임의의 다른 네트워크 디바이스에 의해 이용된 파일럿 패턴과는 상이한 것인, 업링크 통신 실행 방법.
제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
적어도 하나의 멀티-안테나 네트워크 디바이스 상의 적어도 2개의 송신 안테나들은 하나의 파일럿 패턴을 공유하는, 업링크 통신 실행 방법.