KR20110103845A

KR20110103845A - 피드백 정보 전송방법 및 단말

Info

Publication number: KR20110103845A
Application number: KR1020110006805A
Authority: KR
Inventors: 이욱봉; 임빈철; 천진영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-03-14
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-09-21
Also published as: MY152400A; KR101208557B1

Abstract

본 발명은 단말이 M개의 최선 서브밴드를 기지국에 피드백하되, 상기 단말에 할당될 수 있는 최대 개수의 서브밴드들 중 M개의 서브밴드를 고르는 조합들 중에서, 상기 M개의 최선 서브밴드로 구성된 조합을 지시하는 지시정보를 피드백한다. 본 발명에 의하면, 피드백 정보의 코딩이 단순화될 수 있다는 장점이 있다.

Description

피드백 정보 전송방법 및 단말{A METHOD AND A MOBILE STATION FOR TRANSMITTING A FEEDBACK INFORMATION}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 단말에게 피드백 폴링 요청을 전송하는 방법 및 장치와, 기지국에 피드백 전송을 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 광대역 무선접속 시스템에서 수신단이 송신단에 피드백 전송을 하는 방식에 대하여 살펴본다.

일반적인 광대역 무선접속 시스템에서 단말이 기지국으로 피드백 전송을 수행하는 방식에는 크게 폴링(polling) 기반 방식과 경쟁(contention) 기반 방식이 있다.

폴링 기반 방식은 단말이 기지국의 폴링(polling)에 의해서 요청된 데이터에 대해 상기 기지국으로 피드백 전송을 수행하는 것이다. 단말은 기지국으로부터 폴링에 의해 피드백이 요청된 경우, 피드백 데이터를 상기 기지국에 전송한다. 경쟁 기반 방식은 기지국으로부터 피드백 요청이 없더라도, 다수의 단말이 하나의 상향링크 채널을 통해 경쟁적으로 피드백 전송을 수행하는 것이다.

최근 표준화가 진행중인 IEEE 802.16m 시스템에서는, 다수 단말의 경합을 피하기 위해, 기지국이 피드백 폴링 요청(feedback polling request)를 단말로 전송할 수 있고, 단말은 기지국으로부터 피드백 폴링 요청을 받은 경우에 피드백을 기지국으로 전송한다. 따라서, 기지국이 단말에게 피드백 폴링 요청을 전송하는 방법과 단말이 기지국에게 피드백 전송을 하는 방법이 정의될 필요가 있다.

본 발명은 기지국에 피드백 정보를 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.

아울러, 본 발명은 최선 서브밴드(들)을 나타내는 피드백 정보를 기지국에 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.

아울러, 본 발명은 단말에 피드백 정보를 요청하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 피드백 폴링 요청을 수신하는 단계; 및 상기 피드백 폴링 요청에 대응하여 피드백 메세지를 전송하는 단계를 포함하되,상기 피드백 폴링 요청은 상기 단말이 피드백할 서브밴드의 개수 M을 나타내는 개수 정보를 포함하고, 상기 피드백 메시지는 상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수인 N개의 서브밴드들 중 채널 상태가 가장 좋은 M개의 최선(best) 서브밴드들을 지시하는 지시 정보를 포함하되, 상기 정보는 _NC_M개의 조합들 중 상기 M개의 최선 서브밴드들로 구성된 조합을 지시하는, 피드백 정보 전송 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 피드백 정보를 전송함에 있어서, 상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및 상기 기지국에 상향링크 신호를 송신하도록 구성된 송신기; 상기 수신기 및 상기 송신기와 연결되어, 상기 수신기 및 상기 송신기의 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 기지국으로부터 피드백 폴링 요청을 수신하도록 상기 수신기를 제어하고; 상기 피드백 폴링 요청에 대응하여 피드백 메세지를 전송하도록 상기 송신기를 제어하되, 상기 피드백 폴링 요청은 상기 단말이 피드백할 서브밴드의 개수 M을 나타내는 개수 정보를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수인 N개의 서브밴드들 중 채널 상태가 가장 좋은 M개의 최선(best) 서브밴드들을 지시하는 지시 정보를 포함하도록 상기 피드백 메시지를 생성하고, 상기 피드백 메시지를 전송하도록 상기 송신기를 제어하며, 상기 정보는 _NC_M개의 조합들 중 상기 M개의 최선 서브밴드들로 구성된 조합을 지시하는, 단말이 제공된다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 지시정보는, Ceil{log₂(_NC_M)}의 크기를 갖도록 인코딩될 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서,상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수 N은 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, FFT)의 크기에 의존하며, N은 512-FFT, 1024-FFT, 2048-FFT에 대해 각각 4개, 10개, 21개일 수 있다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 개수 정보는 모든 서브밴드, 1개의 서브밴드, 6개의 서브밴드, 12개의 서브밴드 중 하나를 지시하는 정보이며, 상기 개수 정보가 모든 서브밴드를 나타내면, 상기 피드백 메시지는 상기 지시정보를 포함하지 않을 수 있다.

상기 기술적 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따르면, 단말이 피드백을 할 때 서브밴드를 선택할 수 있는 방법의 총 개수가 줄어들게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 피드백 정보의 코딩이 간소화되는 장점이 있다.

이에 따라 단말과 기지국의 복잡도가 감소하는 장점이 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명을 수행하는 단말 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 2는 단말 및 기지국 내 송신기 구조의 일 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하여 송신기(100a, 100b)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3은 IEEE 802.16m의 무선 프레임 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 4는 주파수 퍼뮤테이션을 통한 물리 주파수 자원의 논리 주파수 자원으로의 맵핑 과정을 나타낸 개념도이다.
도 5는 IEEE 802.16m 시스템에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸 것이다.
도 6은 IEEE 802.16m 시스템에서 주 주파수 파티션 내 A-MAP 영역의 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피드백 폴링 요청에 의한 피드백의 개략적인 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 IEEE 802.16 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, IEEE 802.16에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명에 있어서, 단말(Terminal Equipment)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. 단말은 사용자기기(User Equipment, UE), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 기지국(Base Station, BS)은 일반적으로 단말 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 단말 및 타 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), ABS(Advanced Base Station) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 복수의 기지국을 포함한다. 각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 위치한 단말(들)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 지리적 영역(섹터라고도 함)으로 나누어질 수 있다.

도 1은 본 발명을 수행하는 단말 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

단말은 상향링크(uplink, UL)에서는 송신장치로 동작하고 하향링크(downlink, DL)에서는 수신장치로 동작한다. 이와 반대로, 기지국은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신장치로 동작할 수 있다.

단말 및 기지국은 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 수신할 수 있는 안테나 (500a, 500b)와, 안테나를 제어하여 메시지를 전송하는 송신기(Transmitter; 100a, 100b), 안테나를 제어하여 메시지를 수신하는 수신기(Receiver; 300a, 300b), 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(200a, 200b)를 포함한다. 또한, 단말 및 기지국은 단말 또는 기지국에 포함된 송신기 및 수신기, 메모리 등의 구성요소를 제어하여 본 발명을 수행하도록 구성된 프로세서(400a, 400b)를 각각 포함한다. 상기 단말 내 송신기(100a), 수신기(300a), 메모리(200a), 프로세서(400a)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 기지국 내 송신기(100b), 수신기(300b), 메모리(200b), 프로세서(400b)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 송신기와 수신기가 통합되어 단말 또는 기지국 내에서 한 개의 송수신기(transceiver)로 구현될 수도 있다. 상기 송수신기는 RF(Radio Frequency) 유닛이라 불리기도 한다.

안테나(500a, 500b)는 송신기(100a, 100b)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나(500a, 500b)는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나 포트는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나의 조합에 의해 구성될 수 있다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신기의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

프로세서(400a, 400b)는 통상적으로 단말 또는 기지국 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(400a, 400b)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 유휴모드 동작을 제어하기 위한 전력절약모드 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 프로세서(400a, 400b)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 한편, 프로세서(400a, 400b)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(400a, 400b) 내에 구비되거나 메모리(200a, 200b)에 저장되어 프로세서(400a, 400b)에 의해 구동될 수 있다.

송신기(100a, 100b)는 프로세서(400a, 400b) 또는 상기 프로세서와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(500a, 500b)에 전달한다. 예를 들어, 송신기(100a, 100b)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 변조과정 등을 거쳐 K개의 신호열로 변환한다. 상기 K개의 신호열은 송신기 내 송신처리기를 거쳐 송신 안테나(500a, 500b)를 통해 전송된다. 단말 및 기지국의 송신기(100a, 100b) 및 수신기(300a, 300b)는 송신신호 및 수신신호를 처리하는 과정에 따라 다르게 구성될 수 있다.

메모리(200a, 200b)는 프로세서(400a, 400b)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type) 또는 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등을 이용하여 구현될 수 있다.

도 2는 단말 및 기지국 내 송신기 구조의 일 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하여 송신기(100a, 100b)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

OFDMA 송신기(100a, 100b)는 MIMO 인코더(110) 및 MIMO 프리코더(120), 부반송파맵퍼(140-1,...,140-K), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 신호 발생기, N_t개의 송신 안테나(500-1, 500-Nt)를 포함한다.

MIMO 인코더(110)는 전송하고자 하는 데이터 열을 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 형성하고, 부호화된 데이터를 변조(modulation)하여 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 심볼로 배치한다. MIMO 인코더(110)로의 입력인 상기 데이터 열은 매체접속제어(Medium Access Control, MAC) 계층으로부터 전달받은 데이터 블록에 채널 부호화(channel encoding), 인터리빙(interleaving), 스크램블링(scrambling) 등과 같은 다양한 신호처리를 적용하여 얻어질 수 있다. 상기 데이터 열은 코드워드 혹은 레이어로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록과 등가이다. MAC 계층이 제공하는 데이터 블록은 전송 블록으로 지칭되기도 한다. 변조 방식(modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation) 등이 상기 부호화된 데이터의 변조에 이용될 수 있다. 부호화된 데이터의 변조를 위해 MIMO 인코더(110)는 변조기를 독립된 모듈로서 구비할 수도 있다. 한편, MIMO 인코더(110)는 MIMO 프리코더(120)가 안테나 특정 심볼을 해당 안테나의 경로로 분배할 수 있도록 MIMO 프리코더(120)로의 입력 심볼의 MIMO 스트림을 정의할 수도 있다. MIMO 스트림은 MIMO 프리코더(120)로 입력되는 정보경로(information path)를 의미한다. MIMO 프리코더(120) 이전의 정보 경로를 가상 안테나(virtual antenna) 또는 MIMO 스트림이라고 볼 수 있다. 심볼의 MIMO 스트림을 정의하기 위해 MIMO 인코더(110)는 MIMO 스트림맵퍼를 독립된 모듈로서 구비할 수도 있다.

MIMO 프리코더(120)는 입력 심볼을 다중 송신 안테나(500-1,..., 500-N_t)에 따른 MIMO 방식으로 처리하여 안테나 특정 심볼들을 출력하고 상기 안테나 특정 심볼들을 해당 부반송파맵퍼(140-1,...,140-K)로 분배한다. 즉, MIMO 스트림의 안테나로의 매핑은 MIMO 프리코더(120)에 의해 수행된다. MIMO 프리코더(120)는 MIMO 인코더(110)의 출력 x를 N_t×M_t의 프리코딩 행렬 W와 곱해 N_t×M_F 의 행렬 z로 출력할 수 있다.

부반송파맵퍼(140-1,...,140-K)는 안테나 특정 심볼을 적절한 부반송파(subcarrier)에 할당하고, 단말에 따라 다중화한다. 한편, 상기 부반송파맵퍼(140-1,...,140-K)는 변조된 심볼을 LRU 크기의 세그멘트로 나눈 뒤, 각각의 세그멘트를 LRU에 할당하는 LRU 할당 블록(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 부반송파맵퍼 (140-1,...,140-K)는 LRU를 데이터 버스트(data burst)에 맵핑하는 맵핑 블록(미도시)을 포함할 수 있다. 데이터 버스트는 물리적 주파수 영역에서 PRU에 할당된다. 따라서, 상기 부반송파맵퍼 (140-1,...,140-K)은 LRU와 PRU 사이의 맵핑 관계에 따라 변조된 데이터를 부반송파에 맵핑하는 기능을 수행한다.

OFDMA 신호발생기(150)는 안테나 특정 심볼을 OFDM 방식으로 변조하여 OFDMA 심볼을 출력한다. OFDMA 신호발생기(150)는 안테나 특정 심볼에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있으며, IFFT가 수행된 시간 도메인 심볼에는 CP(Cyclic Prefix)가 삽입될 수 있다. OFDMA 심볼은 디지털-아날로그(digital-to-analog) 변환, 주파수 상향변환 등을 거쳐, 각 송신 안테나(500-1,...,500-Nt)를 통해 수신장치로 송신된다. OFDMA 신호발생기(150)는 IFFT 모듈 및 CP 삽입기, DAC(Digital-to-Analog Converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.

OFDMA 수신기(300a, 300b)의 신호 처리 과정은 OFDMA 송신기의 역으로 구성된다. 구체적으로, OFDMA 수신기(300a, 300b)는 외부에서 안테나(500a, 500b)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여 해당 프로세서(400a, 400b)로 전달한다. OFDMA 수신기(300a, 300b)에 연결된 안테나(500a, 500b)는 N_r개의 다중 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각은 기저대역 신호로 복원된 후 다중화 및 MIMO 복조화를 거쳐 송신기(100a, 100b)가 본래 전송하고자 했던 데이터열로 복원된다. OFDMA 수신기(300a, 300b)는 수신된 신호를 기저대역 신호로 복원하기 위한 신호복원기(210~230), 수신 처리된 신호를 결합하여 다중화하는 다중화기(250), 신호열을 데이터열로 복원하는 MIMO 디코더(260)를 포함할 수 있으며, 신호복원기 및 다중화기, MIMO 디코더는 이들의 기능을 수행하는 통합된 하나의 모듈 또는 각각의 독립된 모듈로 구성될 수 있다. 조금 더 구체적으로, 상기 신호 복원기는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(analog-to-digital converter), 상기 디지털 신호로부터 CP를 제거하는 CP 제거기(210), CP가 제거된 신호에 FFT(fast Fourier transform)를 적용하여 주파수 도메인 심볼을 출력하는 FFT 모듈 (220), 상기 주파수 도메인 심볼을 안테나 특정 심볼로 복원하는 부반송파디맵퍼/등화기 (230)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 특정 심볼은 다중화기(250)에 의해 MIMO 스트림으로 복원되며, 상기 MIMO 스트림은 MIMO 디코더(260)에 의해 송신장치가 전송하고자 했던 데이터열로 복원된다.

한편, SC-FDMA 송신기는 OFDMA 송신기와 비교하여, 부반송파맵퍼(140,...,140-K) 이전에 FFT모듈(130)을 추가로 포함한다. SC-FDMA 송신기는 IFFT 처리 이전에 FFT를 통해 복수의 데이터를 주파수 도메인에 확산시켜 송신 신호의 PARR(peak-to-average power ratio)를 OFDMA 방식에 비해 크게 줄일 수 있다. SC-FDMA 수신기는 OFDMA 수신기와 비교하여 부반송파디맵퍼(230) 다음에 IFFT 모듈(240)을 추가로 포함한다. SC-FDMA 수신기의 신호 처리 과정은 SC-FDMA 송신기의 역으로 구성된다.

송신장치와 수신장치의 각 프로세서(400a, 400b)는 해당 송신기(100a, 100b)에 연결되어 전술한 구성요소의 동작을 제어한다. 참고로, 도 1 및 도 2에서 MIMO 인코더(110) 및 MIMO 프리코더(120), 부반송파맵퍼(140-1,…,140-K), OFDMA/SC-FDMA 신호생성기(150)가 송신기(100a, 100b)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 송신장치의 프로세서(400a, 400b)가 상기 인코더(110) 및 프리코더(120), FFT 모듈(130), 부반송파맵퍼(140-1,…,140-K), OFDMA/SC-FDMA 신호생성기(150)를 포함하도록 구성되는 것도 가능하다. 마찬가지로, 도 1 및 도 2에서는 신호복원기 및 다중화기, MIMO 디코더가 수신기(300a, 300b)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 수신장치의 프로세서(400a, 400b)가 상기 신호복원기 및 다중화기, MIMO 디코더를 포함하도록 구성되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 인코더(110) 및 프리코더(120), 부반송파맵퍼(140-1,…,140-K), OFDMA/SC-FDMA 신호생성기(150)가 이들의 동작을 제어하는 프로세서(400a, 400b)와 분리된 송신기(100a, 100b)에 포함되고, 신호복원기 및 다중화기, 채널 복조화기가 이들의 동작을 제어하는 프로세서(400a, 400b)와는 분리된 수신기(300a, 300b)에 포함된 것으로 설명한다. 그러나, 인코더(110) 및 프리코더(120), FFT 모듈(130), 부반송파맵퍼(140-1,…,140-K), OFDMA/SC-FDMA 신호생성기(150)가 프로세서(400a, 400b)에 포함된 경우 및 신호복원기 및 다중화기, MIMO 디코더가 프로세서(400a, 400b)에 포함된 경우에도 본 발명의 실시예들이 동일하게 적용될 수 있다.

도 3은 IEEE 802.16m의 무선 프레임 구조의 일례를 도시한 것이다. 무선프레임 구조는 FDD(Frequency Division Duplex), H-FDD(Half Frequency Division Duplex), TDD(Time Division Duplex) 등에 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 무선프레임 구조는 5 MHz, 8.75 MHz, 10 MHz 또는 20 MHz 대역폭을 지원하는 20ms 수퍼프레임(SU0-SU3)을 포함할 수 있다. 수퍼프레임은 동일한 크기를 갖는 4개의 5ms 프레임(F0-F3)을 포함할 수 있고, 수퍼프레임 헤더(Super Frame Header, SFH)로 시작한다. 수퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나른다. 수퍼프레임 헤더는 수퍼프레임 내 첫 번째 서브프레임에 위치할 수 있다. 수퍼프레임 헤더는 P-SFH(primary-SFH) 및 S-SFH(secondary-SFH)로 분류될 수 있다. P-SFH는 매 수퍼프레임마다 전송된다. S-SFH는 매 수퍼프레임마다 전송될 수 있다. 수퍼프레임 헤더는 브로드캐스트 채널을 포함할 수 있다.

하나의 수퍼프레임에는 최대 4개의 하향링크 동기신호(synchronization signal)가 전송된다. 하향링크 동기신호는 하향링크 동기화에 사용된다. IEEE 802.16m을 예로 하면, IEEE 802.16m 시스템에서 하향링크 동기신호는 PA-프리앰블(Primary Advanced preamble)로 구성된 주동기신호 및 SA-프리앰블(Secondary Advanced preamble)로 구성된 부동기신호를 포함한다. FDD 모드 및 TDD 모드에서, PA-프리앰블 및 SA-프리앰블, DL LBS 위치 비컨(DL LBS location beacon) 각각은 각 프레임의 첫번째 심볼에 위치한다. PA-프리앰블은 시스템 대역폭 및 반송파 구성정보를 나르며, 따라서, 단말은 PA-프리앰블을 통해 시스템 대역폭 및 반송파 구성정보를 획득할 수 있다. SA-프리앰블은 기지국의 셀 아이디를 나른다. SA-프리앰블은 하나의 수퍼프레임 동안 첫번째 및 세번째 프레임 내 첫번째 심볼들에서 각각 한번씩 두번 누적하여 전송된다. 단말은 하나의 수퍼프레임 내 두번 전송된 SA-프리앰블을 이용하여, 해당 기지국의 셀 아이디를 탐지하거나 핸드오버시의 셀 스캐닝을 수행할 수 있다.

구체적으로 PA-프리앰블은 수퍼프레임 내 두번째 프레임(F1)의 첫번째 심볼에, SA-프리앰블은 상기 수퍼프레임의 나머지 두 프레임(F0 및 F2)의 각 첫번째 심볼에 위치한다. 상기 수퍼프레임이 DL LBS를 위한 위치 측정용 수퍼프레임인 경우, DL LBS 위치 비컨이 상기 수퍼프레임의 마지막 프레임(F3)에서 전송되며, 그 외에는 데이터 신호가 상기 수퍼프레임의 마지막 프레임(F3)에서 전송된다.

한 개의 프레임은 소정 개수의 서브프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어, 5/10/20MHz의 시스템 대역폭의 경우, 한 개의 프레임은 여덟 개의 서브프레임(SF0-SF7)을 포함할 수 있고, 8.75MHz의 시스템 대역폭의 경우, 7개(SF0-SF6)의 서브프레임을 포함할 수 있고, 7MHz의 시스템 대역폭의 경우, 6개(SF0-SF5)의 서브프레임을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하향링크 또는 상향링크 전송에 할당된다. 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 프레임은 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. FDD 모드에서, 예를 들어, 5/10/20MHz의 시스템 대역폭의 경우, 각 프레임 내 여덟 개의 서브프레임은 0부터 7까지 번호가 부여된다. FDD 모드의 경우, 매 프레임의 끝에 휴지시간(idle time)이 존재할 수 있다. 반면, TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 프레임 내의 서브프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임으로 구분된다. 하향링크에서 상향링크로 변경되는 동안에는 TTG(Transmit/receive Transition Gap)로 지칭되는 휴지시간이 존재하고, 상향링크에서 하향링크로 변경되는 동안에는 RTG(Receive/transmit Transition Gap)로 지칭되는 휴지 시간이 존재한다. TDD 모드에서, 예를 들어, 5/10/20MHz의 시스템 대역폭의 경우, 각 프레임 내 여덟 개의 서브프레임 중 n개가 하향링크 서브프레임은 0부터 n-1까지 인덱싱되고, (8-n)개의 상향링크 서브프레임은 0부터 (8-n)-1까지 인덱싱된다.

서브프레임은 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)의 단위이다. 즉, 한 개의 TTI는 하나 이상의 서브프레임으로 정의된다. 일반적으로, 기본 TTI는 하나의 서브프레임으로 설정된다. TTI는 물리계층에서 부호화된 패킷을 무선 인터페이스를 통해 전송하는 시간 간격을 의미한다. 따라서, 하나의 서브프레임 또는 북수의 인접한 서브프레임이 데이터 패킷을 전송할 때 이용될 수 있다.

서브프레임은 시간 도메인에서 복수의 OFDMA 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDMA 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등으로 불릴 수 있다. 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDMA 심볼, 타입-2 서브프레임은 7 OFDMA 심볼, 타입-3 서브프레임은 5 OFDMA 심볼, 타입-4 서브프레임은 9 OFDMA 심볼을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함하거나, 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 설명의 편의를 위하여 하나의 서브프레임이 6 OFDMA 심볼로 구성되는 타입-1 서브프레임을 예로 하여 설명하나, 후술할 본 발명의 실시예들은 다른 타입의 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다.

주파수 도메인에서, OFDMA 심볼은 복수의 부반송파를 포함하고, FFT(Fast Fourier Transform) 크기에 따라 부반송파의 개수가 결정된다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 채널 측정을 위한 파일럿 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 성분을 위한 널 부반송파로 나뉠 수 있다. OFDMA 심볼을 특징짓는 파라미터는 BW, N_used, n, G 등이다. BW는 명목상의 채널 대역폭(nominal channel bandwidth)이다. N_used는 신호 전송에 사용되는 부반송파의 개수이다. n은 샘플링 인자이고, BW 및 N_used와 함께 부반송파 스페이싱(spacing) 및 유효 심볼 시간(useful symbol time)을 결정한다. G는 CP 시간과 유효 시간(useful time)의 비율이다.

주파수 도메인에서 자원들은 소정 개수의 부반송파 단위로 묶일 수 있다. 일 서브프레임 내 상기 소정 개수의 부반송파로 이루어진 그룹을 자원유닛(Resource Unit, RU)라고 한다. 자원유닛은 자원할당을 위한 기본 단위로서, 논리 주파수 도메인에서의 자원할당의 기본 단위를 논리자원유닛(Logical Resource Unit, LRU)이라고 하고, 물리 주파수 도메인에서의 자원할당의 기본 단위를 물리자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)이라고 한다. 논리자원유닛은 주파수 퍼뮤테이션을 통해 물리자원유닛으로 맵핑된다. 퍼뮤테이션이라 함은, 소정 단위의 물리 자원을 논리 자원으로 맵핑하는 과정을 말한다.

도 4는 주파수 퍼뮤테이션을 통한 물리 주파수 자원의 논리 주파수 자원으로의 맵핑 과정을 나타낸 개념도이다. 주파수 자원이 주파수 축에서 퍼뮤테이션됨에 따라, 전송 신호가 해당 대역폭에서 주파수축 상으로 분산되어 전송되게 된다. 따라서, 특정 주파수의 채널 상태가 나쁘더라도, 상기 전송 신호 전부가 훼손되는 것을 방지할 수 있다. 주파수 퍼뮤테이션은 퍼뮤테이션의 단위에 따라 분산(distributed) 퍼뮤테이션과 국지적(localized) 퍼뮤테이션으로 구분될 수 있다. 분산 퍼뮤테이션은 일 자원유닛 단위로 물리자원을 논리자원으로 맵핑하며, 국지적 퍼뮤테이션은 소정 개수의 연속하는 자원유닛 단위로 물리자원을 논리자원으로 맵핑한다.

서브프레임은 주파수 도메인에서 복수의 PRU를 포함한다. PRU는 시간 도메인에서 복수의 연속된 OFDMA 심볼, 주파수 도메인에서 복수의 연속된 부반송파로 구성된다. 일 예로, PRU 내 OFDMA 심볼의 수는 서브프레임에 포함하는 OFDMA 심볼의 수와 동일할 수 있다. 따라서, PRU 내 OFDMA 심볼의 수 N_sym은 서브프레임의 타입에 따라 결정될 수 있다. 한편, PRU 내 부반송파의 수는 18개일 수 있다. 이 경우, 타입-1 서브프레임의 PRU는 6개의 OFDMA 심볼×18개의 부반송파로 구성될 수 있다. PRU는 자원 할당 방식에 따라 분산자원유닛(Distributed Resource Unit, DRU) 또는 연속자원유닛(Contiguous Resource Unit, CRU)으로 지칭될 수 있다. 상향링크 DRU의 기본 퍼뮤테이션 단위는 6개의 부반송파와 N_sym개의 심볼로 구성된 타일이다. 하향링크 DRU의 기본 퍼뮤테이션 단위는 2개의 부반송파와 1개의 심볼로 구성된 톤-페어(tone-pair)이며, 타입-1 서브프레임의 경우, 1개의 PRU는 108개의 톤을 포함한다. 톤은 자원요소(resource element)라고 불리기도 한다. 연속논리자원유닛(Contiguous Logical Resource Unit, CLRU)는 CRU의 직접(direct) 맵핑으로부터 얻어진다. 두 가지 타입의 CLRU(서브밴드 LRU 및 미니밴드 LRU)가 두 가지 타입의 CRU(서브밴드 기반 CRU 및 미니밴드 기반 CRU)에 의해 각각 지원된다.

서브프레임은 논리 주파수 도메인에서 적어도 하나의 주파수 파티션(Frequency Partition, FP)으로 나뉠 수 있다. 주파수 파티션은 FFR(Fractional Frequency Reuse)과 같은 목적을 위하여 사용될 수 있다. 각 주파수 파티션은 하나 이상의 PRU를 포함한다. 각 주파수 파티션에는 분산적 자원 할당(distributed resource allocation) 및/또는 연속적 자원 할당(contiguous resource allocation)이 적용될 수 있다. 논리자원유닛(Logical Resource Unit, LRU)은 분산적 자원할당 및 연속적 자원할당을 위한 기본 논리 단위이다. LDRU(Logical Distributed Resource Unit)는 주파수 대역 내에 분산된 복수의 부반송파(Sc)를 포함한다. LDRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. LDRU는 분산 LRU(Distributed LRU; DLRU)로도 지칭된다. LCRU(Logical Contiguous Resource Unit)는 연속된 부반송파(Sc)를 포함한다. LCRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. LCRU는 연속 LRU(Contiguous LRU; CLRU)로도 지칭된다.

한편, 주파수 대역은 소정 개수의 자원유닛으로 이루어진 서브밴드 및/또는 미니밴드 단위로 분할될 수 있다. 서브밴드는 N₁(예를 들어, 4)개의 인접한 PRU를 포함하며, 미니밴드는 N₂(예를 들어, 1)개의 인접한 PRU를 포함한다. 소정 주파수 대역에 포함되는 부반송파의 개수는 FFT 크기에 따라 달라지므로, 소정 주파수 대역폭에 포함되는 서브밴드 및/또는 미니밴드의 개수도 FFT 크기에 의존한다. 서브밴드는 주파수 도메인에서 PRU들의 연속(contiguous) 할당을 제공하므로, 주파수 선택적 할당에 적합하다. 미니밴드는 주파수 다이버시티 할당에 적합하며 주파수 도메인에서 퍼뮤테이션된다. 서브밴드의 개수를 K_SB라고 하면, 서브밴드들에 할당된 PRU의 개수 LS_B는 N₁ㆍK_SB와 같다. K_SB라의 값은 FFT 크기에 의존하며, SFH를 통해 전송되는 DSAC(Downlink Subband Allocation Count)에 의해 결정된다. 서브밴드에 할당되지 않은 나머지 PRU들은 미니밴드들에 할당된다. PRU의 총 개수를 N_PRU라고 하면, 소정 주파수 대역에 포함될 수 있는 서브밴드의 최대 개수는 다음과 같이 표시될 수 있다.

다음은 2048-FFT 및 1024-FFT, 512-FFT 각각에 대한 DSAC와 K_SB 간의 맵핑을 예시한 것이다.

표 1 내지 표 3을 참조하면, 2048-FFT, 1024-FFT, 512-FFT에 대해 최대 서브밴드의 개수 N_sub는 각각 21개, 10개, 4개가 된다.

상술한 구조는 예시에 불과하다. 따라서, 수퍼프레임의 길이, 수퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수, 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수, OFDMA 심볼의 파라미터 등은 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 5는 IEEE 802.16m 시스템에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸 것이다.

IEEE 802.16m에서 A-MAP은 매 하향링크 서브프레임마다 전송된다. 부분 주파수 재사용(flexible/fractional frequency reuse, FFR)이 하향링크 서브프레임에 적용되면, 상기 하향링크 서브프레임의 논리자원유닛(logical resource unit, LRU)들은 주파수 도메인에서 하나 이상의 주파수 파티션(frequency partition)으로 구분된다. A-MAP은 재사용-1 파티션(reuse-1 partition) 및/또는 전력증강된 재사용-3 파티션(power-boosted reuse-3 partition)에 할당될 수 있다.

A-MAP은 서비스 제어정보를 나르는데, 서비스 제어정보는 사용자-특정 제어정보와 비-사용자 특정 제어정보로 구성된다. 사용자-특정 제어정보는 할당정보(assignment information), HARQ 피드백 정보 및 전력제어정보로 구분될 수 있으며, 각각 할당 A-MAP, HARQ 피드백 A-MAP, 전력제어 A-MAP에서 전송된다. 상기 모든 A-MAP들은 A-MAP 영역이라 불리는 물리 자원 영역을 공유한다.

A-MAP 영역은 모든 하향링크 서브프레임에 존재한다. 디폴트 TTI가 사용되면, 하향링크 데이터는 상기 A-MAP 영역이 위치한 서브프레임 내 주파수 파티션 내 자원들을 점유할 수 있다.

도 6은 IEEE 802.16m 시스템에서 주 주파수 파티션 내 A-MAP 영역의 구조의 일례를 도시한 것이다.

현재까지 규정된 IEEE 802.16에 따르면, A-MAP 영역은 재사용-1 파티션 혹은 전력증강된 재사용-3 파티션과 같은 주(primary) 주파수 파티션 내 정해진 DLRU(Distributed Logical Resource Unit) 위치에 존재한다.

예를 들어, 수퍼프레임의 최초 서브프레임이 아닌 서브프레임의 경우에는 A-MAP 영역은 최초 L_AMAP개의 DLRU로 구성되며, 수퍼프레임의 최초 서브프레임의 경우에는 SFH가 점유하는 최초 N_SFH개의 DLRU 바로 다음에 오는 L_AMAP개의 DLRU로 구성된다. 각 A-MAP이 점유하는 자원은 시스템구성(system configuration) 및 스케줄러 동작에 의존하여 변할 수 있다.

각 A-MAP은 서비스 제어의 기본요소(basic element)인 A-MAP IE(Information Element)를 나른다. A-MAP들 중 할당 A-MAP은 기지국이 단말에 의한 피드백 전송을 스케줄링하는 데 사용하는 피드백 폴링 A-MAP IE를 나를 수 있다. 즉, 기지국은 피드백 폴링 A-MAP IE을 통해 단말에 의한 피드백 전송을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말의 각 유효(active) 반송파에 UL 피드백 채널을 할당할 수 있다. 다음 표는, 단말에 의한 MIMO 피드백 전송을 스케줄링하기 위해, 기지국에 의해 사용되는 정보요소(information element, IE)를 예시한 것이다.

Syntax	Size (bits)	Notes
Feedback_Polling_A-MAP_IE(){
A-MAP IE Type	4	Feedback Polling A-MAP IE
Polling_sub_type	1	0b0: uplink resource allocation or de-allocation. 0b1: feedback mode allocation or de-allocation.
ㆍㆍㆍ
Allocation Duration (d)	3	The allocation is valid for 2^(d-1) superframes starting from the superframe defined by allocation relevance. If d == 0b000, the pre-scheduled feedback transmission is released. If d == 0b111, the pre-scheduled feedback transmission shall be valid until the ABS commands to release it.
if (d ==0b000){		Feedback de-allocation
Polling_deallocation_bitmap
} else {		Feedback allocation
MIMO_feedback_IE_type	1	0b0: feedback allocation for single-BS MIMO operation 0b1: feedback allocation for multi-BS MIMO operation
if (MIMO_feedback_IE_type == 0b0){		Single-BS MIMO feedback request
MFM_bitmap	8	Maximum of 3 distinct concurrent MFM are allowed with MFM_bitmap. If a currently allocated MFM is indicated in the MFM_bitmap, it indicates a deallocation and reallocation of this MFM. ACK Allocation Flag shall be set to 0b1 in this case.
Period	4	Resource is allocated at frames designated by every short and long period. The short feedback period is p frames. The long feedback period is q superframes. The first allocation shall start two frames later. The frame index is given by i+2, where i is the index of the frame where the Feedback Polling A-MAP IE is transmitted. The feedback of MIMO feedback modes in MFM_allocation_index is allocated on the short period. The feedback of the transmit correlation matrix is allocated on the long period if q > 0. Short and long period reports shall start at the first allocation. When short and long period feedback reports coincide in the same frame, long period feedback content shall be sent in the same burst. 0b0000: p = 1, q = 0 0b0001: p = 2, q = 0 0b0010: p = 4, q = 0 0b0011: p = 8, q = 0 0b0100: p = 16, q = 0 0b0101: p = 1, q = 1 0b0110: p = 2, q = 1 0b0111: p = 1, q = 2 0b1000: p = 2, q = 2 0b1001: p = 4, q = 2 0b1010: p = 1, q = 4 0b1011: p = 2, q = 4 0b1100: p = 4, q = 4 0b1101: p = 0, q = 1 0b1110: p = 0, q = 4 0b1111: p = 0, q = 16
if (LSB #0 in MFM_bitmap == 1){		MFM 0
MaxM_t	1~2
Measurement Method Indication	1	0b0: Use the midamble for CQI measurements 0b1: Use pilots in OL region with MaxMt streams for CQI measurements
}
ㆍㆍㆍ
If (LSB #7 in MFM_bitmap == 1){		MFM 7
MaxM_t	1~2
}
If ((LSB #2 in MFM_bitmap == 1) or (LSB #3 in MFM_bitmap == 1) or (LSB #5 in MFM_bitmap == 1) or (LSB #6 in MFM_bitmap == 1)){		MFM 2, 3, 5, 6
Num_best_subbands	2	0b00: report all subbands 0b01: 1 best subband 0b10: min{6, Y_SB} best subbands 0b11: min{12, Y_SB} best subbands 1<= Num_best_subbands <= Y_SB
}
ㆍㆍㆍ

표 4에서 MaxM_t는, 공간다중화(Spatial Multiplexing, SM)을 위한 SU(Single-User) MIMO 피드백 모드(들)에서는 단말에 의해 피드백될 수 있는 최대 랭크를 특정하며, MU(Multi-User) MIMO 피드백 모드(들)에서는 기지국에서 각 RU 상에 스케줄된 사용자(혹은 단말)의 최대 개수를 의미한다.

표 4에서, MFM은 MIMO 피드백 모드를 의미한다. IEEE 802.16m 시스템에서는 다양한 MIMO 전송 모드가 사용될 수 있으며, 각 MIMO 전송 모드는 하나 또는 다수의 MIMO 피드백 모드에 의해 지원될 수 있다. 기지국이 피드백 채널을 할당시, MIMO 피드백 모드가 단말에 지시되며, 상기 단말은 이에 따라 정보를 피드백한다. 다음 표는 MIMO 피드백 모드와 해당 MIMO 전송 모드를 예시한다.

MIMO Feedback Mode	Description and type of RU	Feedback content
0	OL-SU MIMO SFBC/SM (Diversity: DLRU, NLRU) Sounding based CL-SU and MU MIMO	1. STC Rate 2. Wideband CQI
1	OL-SU MIMO CDR (Diversity: NLRU)	1. Wideband CQI
2	OL-SU MIMO SM (localized: SLRU)	1. STC Rate 2. Subband CQI 3. Subband Selection
3	CL-SU MIMO (localized: SLRU)	1. STC Rate 2. Subband CQI 3. Subband PMI 4.Subband selection 5. Wideband correlation matrix
4	CL-SU MIMO (Diversity: NLRU)	1. STC Rate 2. Wideband CQI 3. Wideband PMI 4. Wideband correlation matrix
5	OL-MU MIMO (localized: SLRU)	1. Subband CQI 2. Subband Selection 3. MIMO stream indicator
6	CL-MU MIMO (localized: SLRU)	1. Subband CQI 2. Subband PMI 3. Subband Selection 4. Wideband correlation matrix
7	CL-MU MIMO (Diversity: NLRU)	1. Wideband CQI 2. Wideband PMI 3. Wideband correlation matrix

최대 3개까지의 피드백 모드가 피드백 폴링 A-MAP IE를 사용하여 단말에 할당될 수 있다. 단말에 할당된 모든 피드백 모드는 피드백 폴링 A-MAP IE에 포함된 폴링해제비트맵(Polling deallocation_bitmap)을 사용하여 할당이 해제될 수 있다.

한편, 표 4에서 Num_best_subbands는 단말이 피드백해야 하는 최선(best) 서브밴드의 개수를 나타낸다. 기지국이 단말이 상기 단말에 할당된 대역폭에 포함된 모든 서브밴드를 보고하길 원할 경우에는 Num_best_subbands 필드(field)를 0b00으로 설정하여 피드백 폴링 A-MAP IE를 상기 단말에 전송하며, 1개의 최선 서브밴드를 피드백하길 원할 경우에는 Num_best_subbands 필드를 0b01로 설정하여 피드백 폴링 A-MAP IE를 상기 단말에 전송한다. Num_best_subbands 필드가 0b10으로 설정된 경우, 단말은 상기 단말에 할당된 모든 주파수 파티션에 걸쳐 존재하는 전체 서브밴드의 개수 Y_SB와, 6 중 작은 수만큼의 서브밴드를 지정하는 정보를 상기 기지국에 피드백한다. Num_best_subbands 필드가 0b11로 설정된 경우, 단말은 상기 단말에 할당된 모든 주파수 파티션에 걸쳐 존재하는 전체 서브밴드의 개수 Y_SB와, 12 중 작은 수만큼의 서브밴드를 지정하는 정보를 상기 기지국에 피드백한다.

하나 또는 다수의 피드백 컨텐츠를 피드백할 것을 요청하는 피드백 폴링 A-MAP IE에 대한 응답으로서, 단말은 상기 피드백 폴링 A-MAP IE에 의해 지시된 UL 그랜트에서 MIMO 측정/보고를 나르는 MAC 제어 메시지(들) 및 헤더(들)을 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 요청한 피드백 컨텐트 및 상기 기지국의 전송 안테나 개수에 따라, 단말은 단일 기지국 MIMO 피드백(SBS-MIMO-FBK), 다중 기지국 MIMO 피드백(MBS-MIMO-FBK), MIMO 피드백 헤더, 상관행렬(correlation matrix) 피드백 헤더 등을 상기 기지국에 전송할 수 있다. 다음 표는, 피드백 폴링 A-MAP IE에 대한 응답으로서 단말에 의해 사용되는 메시지의 포맷을 예시한 것이다. 특히, 다음 표는 단일 기지국 MIMO 피드백 메시지를 나타낸다. MaxM_t 및 Codebook_subset, Codebook_coordination, Num_best_subbands, 장주기(long period) q, 측정방법지시(Measurement Method Indication) 등은 표 4에서 예시한 피드백 폴링 A-MAP IE에서 지시된다. 기지국에서의 전송 안테나의 개수인 N_t는 SFH에 의해 지시된다.

Syntax	Size (bits)	Notes
AAI_SingleBS_MIMO_FBK_Message_Format {
MAC Control Message Type	9
If (((MFM == 3) and (q > 0)) or ((MFM == 6) and (q > 0)) or ((MFM == 4) and (q > 0)) or ((MFM == 7) and (q > 0)))){		MFM and long period q are indicated in Feedback Polling A-MAP IEs relevant to currently assigned feedback processes
ㆍㆍㆍ
}
MFM_bitmap	4	Bitmap to indicate the MFMs for which the AMS is sending feedback. It shall be consistent with current feedback allocations corresponding to the MFM requested by Feedback Polling IE. LSB #0: MFM 2 LSB #1: MFM 3 LSB #2: MFM 5 LSB #3: MFM 6
If (LSB #0 in MFM_bitmap == 1){		MFM 2 as specified in Feedback Polling A-MAP IE
Best_subbands_index	Variable
ㆍㆍㆍ
}
If (LSB #1 in MFM_bitmap == 1){		MFM 3 as specified in Feedback Polling A-MAP IE
Best_subbands_index	Variable
ㆍㆍㆍ
}
If (LSB #2 in MFM_bitmap == 1){		MFM 5 as specified in Feedback Polling A-MAP IE
Best_subbands_index	Variable
ㆍㆍㆍ
}
If (LSB #3 in MFM_bitmap == 1){		MFM 6 as specified in Feedback Polling A-MAP IE
Best_subbands_index	Variable
ㆍㆍㆍ
}
}

표 6에서 Best_subbands_index 필드는 피드백 폴링 A-MAP IE에서 지시된 개수만큼의 최선 서브밴드들을 피드백하기 위한 필드이다. 즉, Best_subbands_index 필드는 전체 서브밴드들 중에서 Num_best_subbands 필드에 의해 지시된 개수만큼의 최선 서브밴드들을 기지국에 보고하기 위해 사용된다. 표 6에서 Best_subbands_index 필드는 주파수 선택적 스케줄링을 위한 집중(localized) 퍼뮤테이션에서 사용되는 피드백 모드인 MFM2 또는 MFM3, MFM5, MFM6을 위한 필드이다. MFM2 또는 MFM3, MFM5, MFM6에 대응하는 MIMO 전송 모드는 SLRU(Subband LRU)를 자원할당의 기본 단위로 사용한다.

표 6을 참조하면, Best_subbands_index 필드는 가변 길이를 갖는 필드로, 단말은 채널 상태가 좋은 소정 개수, M개의 최선 서브밴드를 선정하고, 상기 M개의 최선 서브밴드를 특정하는 정보를 상기 Best_subbands_index 필드에 설정할 수 있다.

단말이 사용가능한 Y_SB개의 서브밴드들 중에서 M개의 최선 서브밴드를 선정하는 조합의 개수 N_{subbands_subset}는 다음 식과 같이 표현될 수 있다.

N_{subbands_subset}은 사용가능한 모든 서브밴드로 구성된 전체 집합 중에서 M개의 서브밴드로 구성된 부분집합의 개수로 볼 수도 있다. 예를 들어, Y_SB가 10이고 피드백해야 하는 서브밴드의 개수가 6인 경우, ₁₀C₆=210가지의 서브밴드 조합이 있을 수 있다. 단말은, 상기 210가지의 가능한 서브밴드 조합들을 소정 규칙에 의해 0부터 209까지 순서대로 인덱싱하고, 상기 조합들 중 상기 단말이 선택한 서브밴드들로 구성된 조합의 인덱스를 Best_subbands_index로서 기지국에 피드백할 수 있다. 이 경우, 210개의 인덱스 중 1개의 인덱스를 특정하기 위해서는 총 8비트가 필요하므로, Best_subbands_index 필드의 길이는 8비트가 될 것이다.

한편, 동일한 M에 대해, 가능한 서브밴드 조합의 총 개수는 Y_SB의 크기에 따라 달라진다. 즉, 기지국이 요청한 최선 서브밴드의 개수가 1가지라고 하더라도, 단말이 사용가능한 Y_SB는 여러가지가 있을 수 있으므로, 단말이 선택할 수 있는 서브밴드 조합의 집합은 Y_SB에 따라 달라진다. 이에 따라, Y_SB 및/또는 M에 값에 따라 가능한 서브밴드의 조합의 개수도 다양하게 존재하며, Best_subbands_index 필드의 길이도 Y_SB 및/또는 M에 값 따라 변하게 된다. 따라서, Best_subbands_index 필드는 원칙적으로 표 6에서와 같이 변수(variable) 값으로 인코딩되어야 한다.

IEEE 802.16m에서는, 장치별 구조나 언어에 상관없이 데이터 구조체를 기술함으로써, 서로 다른 환경에 있는 어플리케이션들 간의 구조화된 데이터 전송이 가능하도록, MAC 제어 메시지를 ASN.1 코딩(coding)를 사용하여 인코딩한다. 그런데, ASN.1 코딩은 변수(variable)을 지원하지 않는다. 따라서, MAC 제어 메시지의 일종인 상기 MIMO 피드백 메시지에서, 상기 Best_subbands_index 필드를 어떻게 인코딩할 것인지가 문제된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 ASN.1 코딩에 의해 인코딩되어야 하는 MIMO 피드백 메시지 중 최선 서브밴드를 피드백하기 위한 필드 부분을 다음과 같이 정의한다.

BestSubbands ::= CHOICE {
full null
fiveM BestSubbandForFiveM,
tenM BestSubbandForTenM,
twentyM BestSubbandForTwentyM
}

BestSubbandForFiveM ::= CHOICE {
best1 INTEGER (0..3)
}

BestSubbandForTenM ::= CHOICE {
best1 INTEGER (0..9),
best6 INTEGER (0..209)
}

BestSubbandForTwentyM ::= CHOICE {
best1 INTEGER (0..20),
best6 INTEGER (0..54263),
best12 INTEGER (0..293929)
}

표 7은, 5MHz에는 512-FFT가 적용되고, 10MHz에는 1024-FFT가 적용되고, 20MHz에는 2048-FFT가 적용되어, 각각 최대 4대, 10개, 21개의 서브밴드가 포함될 수 있다고 가정하고, MAC 제어 메시지를 정의한 것이다.

표 7에서 full은 모든 서브밴드를, fiveM은 5MHz의 대역폭에 해당하는 서브밴드를, tenM은 10MHz의 대역폭에 해당하는 서브밴드를, twentyM은 20MHz의 대역폭에 해당하는 서브밴드를 나타낸다. 다른 대역폭들에서는 512-FFT를 사용하는 경우에는 fiveM, 1024-FFT를 사용하는 경우에는 tenM 그리고 2048-FFT를 사용하는 경우 twentyM이 이용될 수 있다. 또한, 표 3에서, best1 및 best6, best12는 최선 서브밴드의 개수 1 및 6, 12를 각각 의미한다.

한편, 표 7에서 풀(full)인 경우, 널(null)을 전송한다고 함은 아무런 신호도 전송하지 않는 것과 마찬가지이므로, MIMO 피드백 메시지 중 최선 서브밴드를 피드백하기 위한 필드 부분은 다음과 같이 정의될 수도 있다.

BestSubbands ::= CHOICE {
fiveM BestSubbandForFiveM,
tenM BestSubbandForTenM,
twentyM BestSubbandForTwentyM
}

BestSubbandForFiveM ::= CHOICE {
best1 INTEGER (0..3)
}

BestSubbandForTenM ::= CHOICE {
best1 INTEGER (0..9),
best6 INTEGER (0..209)
}

BestSubbandForTwentyM ::= CHOICE {
best1 INTEGER (0..20),
best6 INTEGER (0..54263),
best12 INTEGER (0..293929)
}

표 7 또는 표 8을 참조하면, 예를 들어, 시스템 대역폭이 10MHz인 경우, MIMO 피드백 메시지의 Best_subbands_index 필드는 best1에 대응하여 0부터 9까지의 정수 중 하나를 지시하는 값을 포함하거나, best6에 대응하여 0부터 209까지의 정수 중 하나를 지시하는 값을 포함한다.

소정 주파수 대역폭에서 Y_SB는 여러가지 값을 가질 수 있다. 예를 들어, Y_SB는 다음과 같이 계산될 수 있다.

여기서, L_SB-CRU,FPi은 주파수 파티션i(FPi, i≥1)에서 서브밴드의 단위로 할당된 CRU의 개수를 나타내며, N₁은 일 서브밴드를 구성하는 PRU의 개수를 나타낸다. FP_i에 서브밴드 단위로 할당되는 CRU의 개수는 하향링크 CRU 할당 크기(downlink CRU allocation size)인 DCAS_i에 의해 주어진다. 하향링크 주파수 대역이 1개의 주파수 파티션만으로 구성된 경우에는, FP₀만 존재하므로, DCASi는 0이 된다. FP₀에서 서브밴드-기반(subband-based) CRU의 개수는, 서브밴드 단위로, DCAS_SB,0에 의해 정해진다. 하향링크 주파수 대역이 1개의 주파수 파티션만으로 구성된 경우에는, FP0만 존재하므로, DCAS_i는 0이 된다.

단말은, FP₀에 대한 DCAS_SB,0를, SFH를 통해 알 수 있다. 예를 들어, 기지국은 FP₀에 대한 DCAS_SB,0를 SFH 상에서 시그널링할 수 있다. DCAS_SB,0는 0번째 주파수 파티션(FP₀) 내 서브밴드의 개수인 K_SB,FP0와 같거나 작은 값을 갖는다. FP0에서의 서브밴드-기반 CRU의 개수 L_SB-CRU,FP0는 다음과 같이 계산될 수 있다.

하향링크 주파수 대역이 동일한 길이를 갖는 4개의 주파수 파티션으로 구획되는 경우를 제외하고, FP_i(i>0)에 대해, 오직 1가지 값이 모든 DCAS_i(i>0)를 위해 단말에 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 단말은 SFH를 통해 FP_i(i>)에 대한 DCAS_i를 수신할 수 있다. 이 경우, FP_i(i>0)에 존재하는 서브밴드 CRU의 개수 L_SB-CRU,FPi은 다음 식에 의해 얻어질 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 소정 주파수 대역폭에 포함되는 서브밴드의 개수 Y_SB는 주파수 파티션의 구성 및 미니밴드의 개수, FFT 크기 등에 영향을 받는다. 본 발명의 실시예는, 모든 크기의 Y_SB가 아니라, FFT 크기별로 이용가능한 서브밴드의 최대 개수인 N_sub에서 M개의 서브밴드를 고르는 조합을 계산한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 피드백에 사용될 수 있는 Y_SB의 가짓수는 많아야 FFT 크기의 가짓수만큼으로 제한된다. N_sub개의 서브밴드들로 구성된 서브밴드 집합에서 M개의 서브밴드를 고르는 조합들 중 단말이 선택한 조합의 인덱스가 Best_subbands_index 필드에 설정될 수 있다. 단말에 할당된 실제 서브밴드들의 개수 Y_SB를 사용하여 생성된 조합의 개수는, Y_SB의 크기가 다양하므로, 해당 FFT 크기에 대한 최대 서브밴드 개수인 N_sub를 사용하여 생성된 조합의 총 개수보다 크다. 따라서, N_sub를 기준으로 서브밴드를 선정하여 피드백하게 되면, N_{subbands_subset}가 될 수 있는 값이 줄어들게 되는 장점이 있다.

한편, 이와 같이, N_sub를 기준으로 최선 서브밴드(들)을 피드백하는 실시예는, 최선 서브밴드를 피드백하기 위해서, Y_SB가 N_sub보다 작더라도, N_sub를 개의 서브밴드에서 M개의 서브밴드를 고르는 경우의 조합을 특정하는 데 필요한 비트수를 사용한다. 예를 들어, 1024-FFT에서 최대 서브밴드의 개수 N_sub=10이고 6개의 최선 서브밴드가 선택되어 피드백되어야 하는 경우, 10개중 6개를 고르는 조합의 개수는 210이므로, 실제 서브밴드의 개수 Y_SB가 10보다 작다고 하더라도, 210개 중 하나를 특정하기 위하여 적어도 8비트가 사용될 수 있다.

본 실시예의 의하면, ASN.1 코딩의 복잡도 및/또는 실제 인코딩되는 코드의 크기가 줄어들어, 단말과 기지국에서 피드백 메시지가 처리하되는 과정의 복잡도가 줄어드는 효과가 있다.

예를 들어, 5MHz에는 512-FFT가 적용되고, 10MHz에는 1024-FFT가 적용되고, 20MHz에는 2048-FFT가 적용되어, 각각 최대 4대, 10개, 21개의 서브밴드가 포함될 수 있다고 가정하자. 또한, 기지국이 M을 모두(all), 1개, 6개, 12개 중 하나로 설정하여 단말에 피드백 폴링 A-MAP IE를 통해 전송한다고 가정하자. 이 경우, 5MHz 대역폭의 최대 서브밴드 개수는 4개이므로, 모든 서브밴드가 최선 서브밴드로서 피드백하거나 1개의 서브밴드가 최선 서브밴드로서 피드백될 수 있다. 10MHz 대역폭의 최대 서브밴드 개수는 10개이므로, 모든 서브밴드 혹은 1개 서브밴드, 6개 서브밴드가 기지국에 피드백될 수 있다. 20MHz 대역폭의 최대 서브밴드 개수는 21개이므로, 모든 서브밴드 혹은 1개 서브밴드, 6개 서브밴드, 12개 서브밴드가 기지국에 피드백될 수 있다. 10MHz 대역폭을 예로 하면, 1개의 최선 서브밴드가 피드백되기 위해서는, 10개의 서브밴드 중 1개를 고르는 조합은 총 10가지가 존재하므로 0부터 (10-1)의 정수값들 중 최선 서브밴드에 해당하는 조합의 인덱스가 피드백되면 된다. 또한, 6개의 최선 서브밴드가 피드백되어야 하는 경우, 10개의 서브밴드 중 6개를 고르는 조합은 총 210가지가 존재하므로 0부터 (210-1)의 정수값 중 해당 조합의 인덱스가 피드백되면 된다. 단말은 선택된 조합의 인덱스를 다음 식과 같은 크기의 비트수로 인코딩하여 전송할 수 있다.

표 7 또는 표 8과 같은 MAC 제어 메시지의 정의에 따라, MIMO 피드백 메시지를 구성하면, 최선 서브밴드를 지시하는 필드, 예를 들어, 표 3의 Best_subbands_index 필드는 다음과 같은 포맷으로 표현될 수 있다.

Syntax	Size (bits)	Notes	Condition
ㆍㆍㆍ
MFM_bitmap	8	Bitmap to indicate the MFMs for which the AMS is sending feedback. It shall be consistent with current feedback allocations corresponding to the MFM requested by Feedback Polling A-MAP IE. LSB #0: MFM 0 LSB #1: MFM 1 LSB #2: MFM 2 LSB #3: MFM 3 LSB #4: MFM 4 LSB #5: MFM 5 LSB #6: MFM 6 LSB #7: MFM 7
If (LSB #2 in MFM_bitmap == 1){		MFM 2 as specified in Feedback Polling A-MAP IE	This field shall be omitted for full feedback (full)
Best_subbands_index	0~19	Best subband index 512 FFT(fiveM): 2 bit 1024 FFT(tenM): 4 bit for best 1, 8 bit for best 6 2048 FFT(twentyM): 5 bit for best 1, 16 bit for best 6, 19 bit for best 12
ㆍㆍㆍ
}
If (LSB #3 in MFM_bitmap == 1){		MFM 3 as specified in Feedback Polling A-MAP IE	This field shall be omitted for full feedback (full)
Best_subbands_index	0~19	Best subband index 512 FFT(fiveM): 2 bit 1024 FFT(tenM): 4 bit for best 1, 8 bit for best 6 2048 FFT(twentyM): 5 bit for best 1, 16 bit for best 6, 19 bit for best 12
ㆍㆍㆍ
}
If (LSB #5 in MFM_bitmap == 1){		MFM 5 as specified in Feedback Polling A-MAP IE
Best_subbands_index	0~19	Best subband index 512 FFT(fiveM): 2 bit 1024 FFT(tenM): 4 bit for best 1, 8 bit for best 6 2048 FFT(twentyM): 5 bit for best 1, 16 bit for best 6, 19 bit for best 12	This field shall be omitted for full feedback (full)
ㆍㆍㆍ
}
If (LSB #6 in MFM_bitmap == 1){		MFM 6 as specified in Feedback Polling A-MAP IE
Best_subbands_index	0~19	Best subband index 512 FFT(fiveM): 2 bit 1024 FFT(tenM): 4 bit for best 1, 8 bit for best 6 2048 FFT(twentyM): 5 bit for best 1, 16 bit for best 6, 19 bit for best 12	This field shall be omitted for full feedback (full)
ㆍㆍㆍ
}
}

표 7 또는 표 8에서, 모든 서브밴드가 최선 서브밴드로서 피드백되어야 하는 경우에는 널 신호가 전송되는 것으로 정의되었으므로, Best_subbands_index 필드는 0비트, 즉, 생략된다. 표 6을 참조하면, 예를 들어, 512-FFT를 사용하는 단말은 4개 서브밴드 중에서, 1개 서브밴드를 지시하기 위해 2비트를 사용할 수 있다. 1024-FFT를 사용하는 단말은 10개 서브밴드 중에서, 1개 서브밴드를 지시하기 위해 4비트를, 6개 서브밴드를 지시하기 위해 8비트를 사용할 수 있다. 2048-FFT를 사용하는 단말은 21개의 서브밴드 중에서, 1개 서브밴드를 지시하기 위해 5비트를, 6개 서브밴드를 지시하기 위해 16비트를, 12개 서브밴드를 지하기 위해 19비트를 사용할 수 있다. 단말은 기지국의 네트워크 진입시에 상기 기지국과 FFT 크기를 협상(negotiate)하여, 상기 단말이 지원하는 FFT 크기(들) 중 사용하는 FFT 크기를 결정할 수 있다.

단말이 피드백하는 서브밴드 조합의 인덱스 r은 다음과 같이 정해질 수 있다.

수학식 3에서 집합 {S_i, i=1,2,...,M},(0≤S_i≤Y_SB-1,S_i<S_i+1)은 M개의 선택된 서브밴드들의 논리 인덱스들을 포함한다. 수학식 3에 의하면, 다음과 같은 범위 내에서 고유한 값을 갖는 인덱스 r이 얻어진다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 수학식 7 및 수학식 8에서 Y_SB에는 소정 FFT 크기에 대해 구성될 수 있는 최대 서브밴드의 개수 N_sub가 대입되어, 피드백할 r이 결정된다. 이때, M은 기지국이 단말에 피드백 폴링 A-MAP IE를 통해 시그널링하는 값일 수 있다.

예를 들어, 소정 크기의 FFT에 대해, 단말이 M개의 최선 서브밴드를 피드백하는 데 사용하는 비트는, Y_SB의 크기 관계없이, 다음식과 같이 결정될 수 있다.

한편, 각 주파수 파티션 i에 대해, 주파수 파티션 0부터 주파수 파티션 i까지의 서브밴드-CRU의 총 개수는 다음과 같이 계산될 수 있다.

이때, 서브밴드 LRU들은 다음과 같이 인덱싱될 수 있다.

서브밴드들은 다음과 같이 인덱싱될 수 있다.

한편, 표 7 또는 표 9의 MAC 제어 메시지 정의에 의하면, 피드백되는 최선 서브밴드의 개수 M이 전부(full), 1개, 6개, 12개뿐이므로, 표 1의 Num_best_subbands 필드는, 예를 들어, 다음과 같은 포맷으로 다시 정의될 수도 있다.

Syntax	Size (bits)	Notes
If ((LSB #2 in MFM_bitmap == 1) or (LSB #3 in MFM_bitmap == 1) or (LSB #5 in MFM_bitmap == 1) or (LSB #6 in MFM_bitmap == 1)){		MFM 2, 3, 5, 6
Num_best_subbands		0b00: report all subbands 0b01: 1 best subband 0b10: 6 best subbands 0b11: 12 best subbands 1<= Num_best_subbands <= Y_SB
}

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피드백 폴링 요청에 의한 피드백의 개략적인 흐름도이다.

기지국은 단말에 의한 피드백 전송을 스케줄하기 위한 피드백 폴링 정보를 생성한다(S1010). 상기 기지국은 단말이 상기 기지국으로 피드백하길 원하는 최선 서브밴드의 개수를 지정하는 피드백 폴링 정보, 예를 들어, Num_best_subbands를 생성할 수 있다. 이때, 상기 기지국은 표 4 또는 표 10의 포맷으로 최선 서브밴드의 개수를 포함하는 제어 정보를 생성할 수 있다. 상기 기지국은 상기 제어정보를 제어영역을 통해 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 피드백 폴링 제어정보를 피드백 폴링 A-MAP IE를 통해 상기 단말에 유니캐스트할 수 있다.

상기 단말은 상기 단말이 사용가능한 여러 서브밴드들 중 채널 상태가 좋은 서브밴드를 상기 기지국으로부터 수신한 Num_best_subbands에 의해 지시된 개수만큼 선정하고, 상기 선정된 서브밴드들을 지시하는 최선 서브밴드 지시정보를 생성한다(S1030). 상기 단말은, 표 7 또는 표 8에 따라, 상기 최선 서브밴드 지시정보를 포함하는 MAC 제어 메시지를 생성하고, 상기 MAC 제어 메시지를 상기 기지국에 피드백할 수 있다(S1040). 상기 단말은 상기 MAC 제어 메시지 내 상기 최선 서브밴드 지시정보를 표 9와 같은 포맷으로 인코딩할 수 있다.

본 발명에 따른 기지국 프로세서(400b)는 단말이 피드백해주길 바라는 최선 서브밴드의 개수(Num_best_subbands)를 포함하는 피드백 폴링 요청을 상기 단말에 전송하도록 상기 기지국의 송신기(100b)를 제어할 수 있다(S1020). 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 피드백 폴링 요청을 피드백 폴링 A-MAP IE로 구성하여, 할당 A-MAP에 할당할 수 있다. 상기 기지국 송신기(100b)는 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에 상기 피드백 폴링 요청을 A-MAP 영역을 통해 상기 단말로 유니캐스트할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 Num_best_subbands를, 예를 들어, 표 4 또는 표 10과 같은 포맷으로 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 단말의 수신기(300a)는 기지국이 상기 단말로 전송한 피드백 폴링 요청을 수신하여 상기 단말의 프로세서(400a)에 전달할 수 있다. 상기 피드백 폴링 요청은 피드백 폴링 A-MAP IE일 수 있다. 상기 단말 수신기(300a)는 상기 피드백 폴링 요청을 A-MAP을 통해 수신할 수 있다. 상기 단말 수신기(300a)와 연동하며, 상기 단말 수신기(300a)의 동작을 제어하도록 구성된 상기 단말 프로세서(400a)는, 상기 단말 수신기(300a)가 상기 피드백 폴링 A-MAP IE에서 상기 피드백 폴링 요청을 수신 또는 검출하도록 제어할 수 있다. 상기 단말 프로세서(400a)는 상기 단말에 할당된 서브밴드들 중에서 상기 피드백 폴링 요청에 포함된 Num_best_subbands에 의해 지시된 개수만큼의 최선 서브밴드(들)를 선택하고, 상기 선택된 서브밴드(들)을 지시하는 정보, 예를 들어, Best_subbands_index를 포함하는 피드백 메시지를 생성할 수 있다. Num_best_subbands가 모든 서브밴드를 보고할 것을 지시하는 경우, 상기 단말 프로세서(400a)는 Best_subbands_index를 0비트로 구성, 즉, Best_subbands_index가 생략된 피드백 메시지를 구성할 수 있다. 상기 단말 프로세서(400a)는 상기 피드백 메시지 내 상기 best_subbands_index를, 예를 들어, 표 9와 같은 포맷으로 인코딩할 수 있다. 상기 단말 프로세서(400a)는 상기 피드백 메시지를 상기 기지국에 전송하도록 상기 단말의 송신기(100a)를 제어할 수 있다. 상기 단말 송신기(100a)는 상기 단말 프로세서(400a)의 제어 하에, 상기 피드백 메시지를 상기 기지국에 전송할 수 있다(S1040).

한편, 이제까지는 M이 모두, 1, 6, 12 중 하나인 경우만을 예로 하여 본 발명을 설명하였으나, 다른 정수값이 M값으로 사용될 수 있다. 기지국은 모두 및 1, 6, 12와는 다른 값을 나타내는 Num_best_subbnads를 포함하는 피드백 폴링 A-MAP IE를 단말에 전송할 수 있다. 단말은 상기 Num_best_subbands에 포함된 개수만큼의 최선 서브밴드를 해당 FFT 크기에 대한 최대 개수인 N_sub개의 서브밴드들 중에서 고르고, N_sub개의 서브밴드들 중 M개의 서브밴드를 고르는 조합들 중에서 상기 최선 서브밴드로 구성된 조합을 나타내는 인덱스를 상기 기지국에 피드백할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

100a, 100b: 송신기 200a, 200b: 메모리
300a, 300b: 수신기 400a, 400b: 프로세서
500a, 500b: 안테나
110: MIMO 인코더 120: MIMO 프리코더
130: X-포인트 FFT 140,...,140-K: 부반송파맵퍼
150: OFDM/SC-FDM 신호 생성기
210: CP 제거기 220: Y-포인트 FFT
230: 부반송파디맵퍼/등화기 240: X-포인트 IFFT
250: 다중화기 260: MIMO 디코더

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 기지국으로부터 피드백 폴링 요청을 수신하는 단계; 및
상기 피드백 폴링 요청에 대응하여 피드백 메세지를 전송하는 단계를 포함하되,
상기 피드백 폴링 요청은 상기 단말이 피드백할 서브밴드의 개수 M을 나타내는 개수 정보를 포함하고,
상기 피드백 메시지는 상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수인 N개의 서브밴드들 중 채널 상태가 가장 좋은 M개의 최선(best) 서브밴드들을 지시하는 지시 정보를 포함하되, 상기 정보는 _NC_M개의 조합들 중 상기 M개의 최선 서브밴드들로 구성된 조합을 지시하는,
피드백 정보 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 지시정보는, Ceil{log₂(_NC_M)}의 크기를 갖는,
피드백 정보 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수 N은 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, FFT)의 크기에 의존하며, N은 512-FFT, 1024-FFT, 2048-FFT에 대해 각각 4개, 10개, 21개인,
피드백 정보 전송 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개수 정보는 모든 서브밴드, 1개의 서브밴드, 6개의 서브밴드, 12개의 서브밴드 중 하나를 지시하는 정보이며,
상기 개수 정보가 모든 서브밴드를 나타내면, 상기 피드백 메시지는 상기 지시정보를 포함하지 않는,
피드백 정보 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 피드백 정보를 전송함에 있어서,
상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및
상기 기지국에 상향링크 신호를 송신하도록 구성된 송신기;
상기 수신기 및 상기 송신기와 연결되어, 상기 수신기 및 상기 송신기의 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 기지국으로부터 피드백 폴링 요청을 수신하도록 상기 수신기를 제어하고; 상기 피드백 폴링 요청에 대응하여 피드백 메세지를 전송하도록 상기 송신기를 제어하되,
상기 피드백 폴링 요청은 상기 단말이 피드백할 서브밴드의 개수 M을 나타내는 개수 정보를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수인 N개의 서브밴드들 중 채널 상태가 가장 좋은 M개의 최선(best) 서브밴드들을 지시하는 지시 정보를 포함하도록 상기 피드백 메시지를 생성하고, 상기 피드백 메시지를 전송하도록 상기 송신기를 제어하며, 상기 정보는 _NC_M개의 조합들 중 상기 M개의 최선 서브밴드들로 구성된 조합을 지시하는,
단말.
제5항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 지시정보를, Ceil{log₂(_NC_M)}의 크기로 인코딩하도록 구성된,
단말.
제6항에 있어서,
상기 개수 정보는 모든 서브밴드, 1개의 서브밴드, 6개의 서브밴드, 12개의 서브밴드 중 하나를 지시하는 정보이며,
상기 개수 정보가 모든 서브밴드를 나타내면, 상기 프로세서는 상기 지시정보를 포함하지 않도록 상기 피드백 메시지를 생성하는,
단말.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말에 할당될 수 있는 서브밴드의 최대 개수 N은 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, FFT)의 크기에 의존하며, N은 512-FFT, 1024-FFT, 2048-FFT에 대해 각각 4개, 10개, 21개인,
단말.