KR20110122959A - 광대역 무선통신 시스템에서 사운딩 신호 송수신을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 사운딩 신호 송수신을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 사운딩 기준 신호를 송신하기 위한 것으로, 송신 안테나들을 N개의 그룹으로 그룹핑하는 과정과, 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 송신 안테나들로 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스를 할당하는 과정과, 상기 적어도 하나의 직교 시퀀스에 기초한 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함한다.

Description

광대역 무선통신 시스템에서 사운딩 신호 송수신을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING SOUNDING SIGNAL IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 채널 추정 및 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 위한 사운딩 기준 신호(SRS: sounding reference signal)를 송신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템에서 단말 및 기지국 간 채널 품질은 주파수에 따라 다르고, 동일 주파수 상이라도 각 단말에 따라 다르다. 이와 같은 환경에서 시스템의 상향링크 데이터 효율을 최대화하기 위하여, 많은 무선통신 시스템들은 기지국이 각 단말에 최적화된 채널을 할당하는 주파수 선택적 스케줄링을 지원한다. 예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 차세대 이동통신 표준 기술인 LTE(Long Term Evolution)의 경우, 각 단말은 기지국으로 특정 주파수 대역을 이용하여 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal)를 송신하고, 기지국은 수신한 사운딩 기준 신호를 바탕으로 각 단말의 채널 품질 정보를 획득한 후 각 단말에게 최적의 채널을 할당한다.
다수의 단말들에게 동시에 주파수 선택적 스케줄링을 지원하기 위해서 다수의 단말들이 각자의 사운딩 기준 신호들을 송신할 수 있다. 이 경우, 다수의 단말들로부터 송신된 사운딩 기준 신호들은 주파수 대역에서 서로 중첩될 수 있다. 3GPP LTE의 경우, 서로 다른 단말에서 송신된 사운딩 기준 신호들은 IFDMA(Interleaved Frequency Division Multiple Access) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식 등으로 다중 접속된다. 상기 IFDMA 방식에 의하면, 서로 다른 단말에서 송신된 사운딩 기준 신호는 서로 다른 부반송파(subcarrier)를 통해 송신될 수 있으며, 사운딩 기준 신호들은 주파수 영역에서 서로 구분된다. 상기 CDMA 방식에 의하면, 각 사운딩 기준 신호는 항상 직교 시퀀스(orthogonal sequence)를 이용하여 송신되기 때문에, 다수의 사운딩 기준 신호들이 동일 주파수 영역에서 중첩되어도 서로 구분될 수 있다.
종래의 사운딩 기준 신호 송신 방식은 단일 안테나를 이용한 상향링크 송신을 가정한다. 하지만, 급속히 증가하는 무선 통신 용량에 대한 수요를 충족하기 위하여, 상향링크 송신에 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술의 도입이 고려되고 있다. 예를 들어, 3GPP의 IMT-advanced 후보 기술인 LTE-Advanced는 상향링크에서 최대 4개의 송신 안테나를 지원할 것을 고려하고 있다. 이 경우, 기지국이 상향링크 채널 품질 정보를 얻기 위해서, 단말은 각 안테나당 하나의 사운딩 기준 신호를 송신해야 한다. 예를 들어, 상향링크 송신 안테나가 NT개라면, 기지국에서 NT개의 안테나로부터 송신되는 사운딩 기준 신호를 구분하기 위하여 필요한 직교 시퀀스의 개수가 NT배만큼 증가하게 된다. LTE의 경우 CAZAC(Constant Amplitude Zero Autocorrelation) 시퀀스의 일종인 자도프 추(ZC : Zadoff-Chu) 시퀀스를 상기 직교 시퀀스로서 이용하는데, 생성 가능한 직교 시퀀스의 개수가 제한적이다. 따라서, 현재 MIMO 환경에서 증가하는 사운딩 기준 신호 직교 시퀀스 수를 충족시키는데 한계가 있으므로, 사운딩 기준 신호의 개수의 부족을 극복하고 MIMO 환경에서 효과적으로 사운딩 기준 신호를 송신하기 위한 대안이 제시되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 MIMO 환경에 적합한 사운딩 기준 신호 송수신을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 시간 분할 다중화를 통해 사운딩 기준 신호들을 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 다수의 부대역들을 통해 사운딩 기준 신호들을 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 주파수 홉핑을 이용하여 사운딩 기준 신호들을 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 동적으로 사운딩 기준 신호를 위한 직교 시퀀스들을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 방법은, 송신 안테나들을 N개의 그룹으로 그룹핑하는 과정과, 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 송신 안테나들로 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스를 할당하는 과정과, 상기 적어도 하나의 직교 시퀀스에 기초한 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함하며, 상기 N은, 상기 송신 안테나들의 개수를 상기 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스의 개수로 나눈 값보다 큰 최소의 정수인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 사운딩 기준 신호를 위한 직교 시퀀스 할당 방법은, 단말로부터 수신되는 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 이용하여 상기 단말의 채널 품질을 측정하는 과정과, 상기 채널 품질, 상기 단말의 트래픽량 및 MIMO 모드로 동작하는지 여부 중 적어도 하나에 따라 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정하는 과정과, 상기 직교 시퀀스 개수를 알리는 모드 지시자를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 송신 안테나들을 N개의 그룹으로 그룹핑하고, 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 송신 안테나들로 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스를 할당하는 제어부와, 상기 적어도 하나의 직교 시퀀스에 기초한 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 모뎀을 포함하며, 상기 N은, 상기 송신 안테나들의 개수를 상기 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스의 개수로 나눈 값보다 큰 최소의 정수인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 단말로부터 수신되는 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 이용하여 상기 단말의 채널 품질을 측정하는 측정부와, 상기 채널 품질, 상기 단말의 트래픽량 및 MIMO 모드로 동작하는지 여부 중 적어도 하나에 따라 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정하는 제어부와, 상기 직교 시퀀스 개수를 알리는 모드 지시자를 송신하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 안테나 그룹핑, 시간 분할 다중화, 주파수 홉핑, 부대역 분할, 동적 시퀀스 할당 등을 통해 사운딩 기준 신호를 위한 직교 시퀀스들을 효율적으로 사용함으로써, 사운딩 기준 신호의 개수의 부족을 극복하고 MIMO 환경에서 효과적으로 사운딩 기준 신호를 송신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 다른 광대역 무선통신 시스템에서 부대역(sub-bandwidth) 분할을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 사운딩 기준 신호의 홉핑 패턴을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 시퀀스 할당 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 시퀀스를 할당받는 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 MIMO 환경에 적합한 사운딩 기준 신호 송수신을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다. 이하 본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명한다.
본 발명은 1)TDMA 방식에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 제1실시 예, 2)주파수 대역을 다수의 부대역들로 분할하여 TDMA 방식에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 제2실시 예, 3)홉핑(hopping)을 이용한 TDM 방식에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 제3실시 예를 제안하며, 또한, 상기 사운딩 기준 신호의 송신에 앞서 시퀀스를 할당하는 절차로서, 4)동적으로(dynamic) 사운딩 기준 신호를 위한 시퀀스를 할당하는 실시 예를 제안한다. 각 실시 예에 따른 사운딩 기준 신호 송신에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 TDMA 방식에 따른 사운딩 기준 신호 송신은 다음과 같이 수행된다.
단말은 NT개의 송신 안테나들을 구비하고, NS개의 직교 시퀀스들을 사용하여 사운딩 기준 신호를 송신한다. 이때, 사용 가능한 직교 시퀀스의들의 개수 NS는 상위 계층 시그널링(higher-layer signaling) 또는 물리 계층 시그널링(physical-layer signaling)을 통하여 기지국으로부터 각 단말로 전달된다. 이때, 송신 안테나들은 N개의 안테나 그룹들로 나뉘어지며, 안테나 그룹 개수는 하기 <수학식 1>과 같이 결정된다.
Figure pat00001
상기 <수학식 1>에서, 상기 N은 안테나 그룹 개수, 상기 NT는 송신 안테나 개수, 상기 NS는 사용 가능한 직교 시퀀스 개수, 상기
Figure pat00002
는 올림 연산자(ceiling function)를 의미한다.
각 안테나는 하나의 안테나 그룹에 속하며, 각 안테나 그룹은 적어도 하나, 최대 NS개의 안테나들을 포함한다. 첫 번째 시간 슬롯(time slot) 동안, 단말은 첫 번째 안테나 그룹에 속한 안테나들을 통해 안테나당 1개의 서로 다른 직교 시퀀스를 이용하여 사운딩 기준 신호를 송신한다. 즉, 동일 그룹에 속한 안테나들에서 송신된 사운딩 기준 신호는 서로 다른 직교 시퀀스들에 기초하므로 구별 가능하다. 유사하게, 두 번째 시간 슬롯 동안, 상기 단말은 두 번째 안테나 그룹에 속한 안테나들을 통해 안테나당 1개의 서로 다른 직교 시퀀스를 이용하여 사운딩 기준 신호를 송신한다. 상기 단말은 상술한 과정을 N번째 안테나 그룹까지 반복함으로써 모든 송신 안테나들을 통한 사운딩 기준 신호 송신을 완료한다. 이에 따라, 기지국은 상기 단말의 각 송신 안테나를 통해 송신된 NT개의 사운딩 기준 신호를 이용하여 MIMO 채널 정보, 즉, 각 송신 안테나에 대한 채널 정보를 획득한다.
구체적인 예로, NT=2, NS=2인 경우의 시간 슬롯별 사운딩 기준 신호 송신은 하기 <표 1>과 같다.
안테나1 안테나2
시간 슬롯1 S1 S2
상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 송신 안테나 개수 및 시퀀스 개수가 동일하므로, 단말은 하나의 시간 슬롯 동안 모든 송신 안테나들의 사운딩 기준 신호를 송신할 수 있다.
다른 구체적인 예로, NT=2, NS=1인 경우의 시간 슬롯별 사운딩 기준 신호 송신은 하기 <표 2>와 같다.
안테나1 안테나2
시간 슬롯1 S1 ·
시간 슬롯2 · S1
또 다른 구체적인 예로, NT=4, NS=1인 경우의 시간 슬롯별 사운딩 기준 신호 송신은 하기 <표 3>과 같다.
안테나1 안테나2 안테나3 안테나4
시간 슬롯1 S1 · · ·
시간 슬롯2 · S1 · ·
시간 슬롯3 · · S1 ·
시간 슬롯4 · · · S1
또 다른 구체적인 예로, NT=4, NS=2인 경우의 시간 슬롯별 사운딩 기준 신호 송신은 하기 <표 4>와 같다.
안테나1 안테나2 안테나3 안테나4
시간 슬롯1 S1 S2 · ·
시간 슬롯2 · · S1 S2
상기 <표 2>, 상기 <표 3>, 상기 <표 4>에 나타난 바와 같이, 송신 안테나 개수 보다 시퀀스 개수가 적으므로, 단말은 다수의 시간 슬롯들에 걸쳐 모든 송신 안테나들의 사운딩 기준 신호들을 송신한다.
상술한 바와 같은 TDMA 방식을 이용하여 본 발명의 목적이 달성될 수 있으나, 시변적 채널(time-varying channel) 환경에서 서로 다른 시간 슬롯에 송신된 사운딩 기준 신호 신호들 간의 불공정(unfairness) 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 <표 4>의 경우, 시간 슬롯1에서 송신된 안테나1 및 안테나2의 사운딩 기준 신호 신호는 시간 슬롯2에서 송신된 안테나3 및 안테나4의 사운딩 기준 신호 신호에 비하여 상대적으로 과거의 채널 정보를 포함하고 있으므로, 기지국에서 추정하는 채널 품질이 부정확할 수 있다. 따라서, 각 안테나 그룹간의 공평성(fairness)을 보장하기 위하여, 안테나 그룹들 간 사운딩 기준 신호 송신 순서는 특정 시간을 주기로 퍼뮤테이션(permutation) 될 수 있다. 하기 <표 5>는 시간 슬롯 마다 안테나 그룹의 사운딩 기준 신호 송신 순서를 퍼뮤테이션한 경우로서, NT=4, NS=2인 경우의 시간 슬롯별 사운딩 기준 신호 송신 예이다.
안테나1 안테나2 안테나3 안테나4
시간 슬롯1 S1 S2 · ·
시간 슬롯2 · · S1 S2
·
·
·		 ·
·
·		 ·
·
·		 ·
·
·		 ·
·
·
시간 슬롯(k+1) · · S1 S2
시간 슬롯(k+2) S1 S2 · ·
상기 <표 5>에 나타난 바와 같이, 모든 송신 안테나들의 사운딩 기준 신호를 송신하기 위해 2개의 시간 슬롯들이 필요하다. 이때, 상기 <표 5>에 나타난 바와 같이, 2개의 시간 슬롯들 중, 첫번째 시간 슬롯에서 사운딩 기준 신호를 송신하는 안테나 그룹은 고정적이지 아니하며, 달리질 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 다수의 부대역들을 이용한 TDMA 방식에 따른 사운딩 기준 신호 송신은 다음과 같이 수행된다.
단말은 광대역(wideband) 사운딩 기준 신호를 송신함으로써 보다 많은 채널을 사운딩하여 채널 이득(channel gain)이 큰 채널을 통해 데이터 신호를 송신할 기회를 획득할 수 있다. 하지만, 단말의 사운딩 기준 신호에 할당할 수 있는 전력은 제한되므로, 광대역 사운딩 기준 신호를 송신할 시 사운딩 기준 신호의 전력 스펙트럼 밀도가 낮아지는 문제가 있다. 특히, 셀 경계(Cell edge)에 위치한 단말과 같이 열악한 채널 상황으로 인하여 채널 품질이 적정 수준 이하인 경우, 광대역 사운딩 기준 신호 송신으로 기대할 수 있는 이득보다 사운딩 기준 신호의 신뢰도 저하로 인한 손해가 더 클 수 있다. 따라서, 사운딩 기준 신호를 송신하고자 하는 주파수 대역을 여러 개의 부대역(sub-bandwidth)로 분할하고, 각 부대역의 사운딩 기준 신호를 TDMA 방식에 따라 순차적으로 송신하면, 스펙트럼 밀도가 낮아지는 문제점이 해결될 수 있다. 예를 들어, 상기 주파수 대역의 분할은 도 1과 같이 이루어질 수 있다. 상기 도 1을 참고하면, 전제 주파수 대역(100)은 M개의 부대역들(110-1 내지 110-M)로 분할된다.
하기 <표 6>은 주파수 대역을 2개의 부대역들로 분할하고, 각 부대역의 사운딩 기준 신호를 TDMA 방식에 따라 송신하는 예를 나타낸다.
안테나1 안테나2 안테나3 안테나4
시간 슬롯1 S11 S12 S21 S22
시간 슬롯2 S21 s22 S11 S12
상기 <표 6>에서, Sij는 i번째 부대역에서 송신되는 j번째 직교 시퀀스에 기초한 사운딩 기준 신호를 의미한다. 상기 <표 6>에 나타난 바와 같이, 단말은 부대역당 2개의 시퀀스들을 사용한다. 이에 따라, 첫 번째 시간 슬롯 동안, 안테나1 및 안테나2를 통해 첫 번째 부대역에서 시퀀스 S1 및 S2에 기초한 사운딩 기준 신호들이 송신되고, 안테나3 및 안테나4를 통해 두 번째 부대역에서 시퀀스 S1 및 S2에 기초한 사운딩 기준 신호들이 송신된다. 그리고, 두 번째 시간 슬롯 동안, 안테나3 및 안테나4를 통해 첫 번째 부대역에서 시퀀스 S1 및 S2에 기초한 사운딩 기준 신호들이 송신되고, 안테나1 및 안테나2를 통해 두 번째 부대역에서 시퀀스 S1 및 S2에 기초한 사운딩 기준 신호들이 송신된다.
하기 <표 7>은 전체 주파수 대역을 2개의 부대역들로 분할하고, 각 부대역에서 사운딩 기준 신호를 TDMA 방식에 따라 송신하는 예를 나타낸다.
안테나1 안테나2 안테나3 안테나4
시간 슬롯1 S11 S21 · ·
시간 슬롯2 · · S11 S21
시간 슬롯3 S21 S11 · ·
시간 슬롯4 · · S21 S11
상기 <표 7>에서, Sij는 i번째 부대역에서 송신되는 j번째 직교 시퀀스에 기초한 사운딩 기준 신호를 의미한다. 상기 <표 7>에 나타난 바와 같이, 단말은 부대역 당 1개의 시퀀스를 사용한다. 이에 따라, 첫 번째 시간 슬롯 동안, 안테나1을 통해 첫 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신되고, 안테나2을 통해 두 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신된다. 그리고, 두 번째 시간 슬롯 동안, 안테나3을 통해 첫 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신되고, 안테나4를 통해 두 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신된다. 세 번째 시간 슬롯 동안, 안테나1을 통해 두 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신되고, 안테나2를 통해 첫 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신된다. 그리고, 네 번째 시간 슬롯 동안, 안테나3을 통해 두 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신되고, 안테나4를 통해 첫 번째 부대역에서 시퀀스 S1에 기초한 사운딩 기준 신호가 송신된다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 홉핑(hopping)을 이용한 TDM 방식에 따른 사운딩 기준 신호 송신은 다음과 같이 수행된다.
주파수 홉핑(frequency hopping)이 활성화된 경우, 다수의 안테나들을 통해 송신되는 사운딩 기준 신호들이 시간 축에서 서로 겹치지 않도록, 정해진 홉핑 패턴(hopping pattern)에 따라서 송신함으로써 각 안테나의 사운딩 기준 신호가 TDM 방식으로 다중 접속될 수 있다. 상기 주파수 홉핑은 전체 주파수 대역을 다수의 부대역들로 구분하고, 설정된 홉핑 패턴(hopping pattern)에 따라 부대역들을 바꿔가며 신호를 송신하는 기법이다. 따라서, 상기 주파수 홉핑이 활성화된 경우, 특정 홉핑 패턴에 따라 N개의 안테나 그룹들을 통해 순차적으로 사운딩 기준 신호들을 송신함으로써 각 사운딩 기준 신호가 TDM 방식으로 다중 접속될 수 있다.
이때, 사운딩 기준 신호 홉핑은 다음과 같이 정해질 수 있다. 특정 시간 단위에 사운딩 기준 신호를 송신하는 안테나 그룹은 하기 <수학식 2>에 따라 결정될 수 있다.
Figure pat00003
상기 <수학식 2>에서, 상기
Figure pat00004
는 사운딩 기준 신호의 송신 인덱스, 상기
Figure pat00005
는
Figure pat00006
에서 사운딩 기준 신호를 송신하는 안테나 그룹, 상기
Figure pat00007
은 안테나 그룹 개수, 상기
Figure pat00008
은 사운딩 기준 신호의 홉핑 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
Figure pat00009
는 트리 레벨 b에 할당된 브렌치(branch) 개수로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
Figure pat00010
는 하기 <수학식 3>과 같이 정의되는 변수, 상기
Figure pat00011
는 하기 <수학식 4>와 같이 정의되는 변수를 의미한다.
Figure pat00012
상기 <수학식 3>에서, 상기
Figure pat00013
는 하기 <수학식 4>와 같이 정의되는 변수를 의미한다.
Figure pat00014
상기 <수학식 3>에서,
상기
Figure pat00015
는 사운딩 기준 신호의 사운딩 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
Figure pat00016
은 사운딩 기준 신호의 홉핑 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터를 의미한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 사운딩 기준 신호의 홉핑 패턴을 도시하고 있다. 상기 도 2는 상기 <수학식 2>에 의한 홉핑의 결과를 도시하고 있다. 상기 도 2를 참고하면, 모두 4개의 안테나 그룹들을 통해 16 시간 단위 동안 모든 안테나 그룹들에 대해 모든 부대역들(210 내지 240)에서 사운딩 기준 신호들이 송신된다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 그룹들의 순서는 상기 <수학식 2>에 의해 결정되며, 부대역의 사용 순서는 미리 정의된 규칙에 따른다. 상기 도 2의 경우, 상기 부대역의 사용 순서는 부대역1(210), 부대역3(230), 부대역2(220), 부대역4(240)의 순서이다. 상기 부대역의 사용 순서는 구체적인 실시 예에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 동적(dynamic) 시퀀스 할당에 따른 사운딩 기준 신호 송신은 다음과 같이 수행된다.
무선통신 시스템에서 단말과 기지국 사이의 채널은 시변적 (time-varying)이고, 각 단말의 채널 품질은 다르다. 제한된 개수의 직교 시퀀스들을 효율적으로 활용하기 위하여, 기지국은 각 단말의 채널 품질에 최적화된 개수의 직교 시퀀스들을 동적으로 할당한다. 각 단말의 채널 상황에 따라 적응적으로(adaptive) 직교 시퀀스들을 할당함으로써, 필요 이상의 사운딩 기준 신호 자원이 낭비되지 않고, 필요한 단말에 의해 사운딩 기준 신호 자원이 이용될 수 있다.
먼저, 기지국은 각 단말의 채널 정보를 추정하고, 추정된 채널 정보를 바탕으로 각 단말의 채널 상태에 최적화된 직교 시퀀스 개수를 결정한다. 결정된 직교 시퀀스 개수가 이미 할당된 직교 시퀀스 개수와 상이하면, 상기 기지국은 모드 지시자(mode indicator)를 해당 단말에 송신함으로써 직교 시퀀스 개수를 갱신한다. 반면, 직교 시퀀스 개수에 변화가 없으면, 상기 기지국은 상기 모드 지시자를 송신하지 아니한다. 상술한 과정은 매 직교 시퀀스 할당 절차에서 반복된다. 여기서, 상기 모드 지시자는 상위 계층 시그널링, PDSCH(physical downlink shared channel) 등을 이용하여 전달될 수 있다. 이때, 할당되는 2 이상의 직교 시퀀스들은 기존의 1개의 직교 시퀀스에 미리 정의된(predefined) 서로 다른 순환 이동(cyclic shift)을 적용함으로써 생성될 수 있으며, 이 경우 할당된 2 이상의 직교 시퀀스들 각각을 구체적으로 알려주기 위한 추가적인 제어 정보는 발생하지 아니한다.
이하 본 발명은 상술한 실시 예들에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 단말 및 시퀀스를 할당하는 기지국의 동작 및 구성을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 절차를 도시하고 있다. 상기 도 3은 TDMA 방식에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 단말은 301단계에서 송신 안테나들을 그룹핑한다. 이때, 상기 단말은 동일 시간-주파수 자원으로 사운딩 기준 신호를 송신할 안테나들을 동일 그룹에 포함시킨다. 예를 들어, 그룹의 개수는 상기 <수학식 1>과 같이 결정된다. 이에 따라, 적어도 하나의 그룹이 결정되며, 각 그룹은 적어도 하나의 송신 안테나를 포함한다.
이후, 상기 단말은 303단계로 진행하여 안테나들에 사용 가능한 직교 시퀀스들을 할당한다. 이때, 상기 단말은 동일 그룹에 속한 안테나들에 서로 다른 직교 시퀀스를 할당한다. 다시 말해, 상기 단말은 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 직교 시퀀스들을 할당한다. 상기 동일 그룹에 속한 안테나들은 동일 시간-주파수 자원을 통해 사운딩 기준 신호들을 송신하기 때문이다.
이후, 상기 단말은 305단계로 진행하여 시간 분할 다중화에 따라 그룹별로 사운딩 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 단말은 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 송신 안테나들을 통해 상기 303단계에서 할당된 직교 시퀀스에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다. 이때, 하나의 주기에서, 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는 고정적이거나, 또는, 퍼뮤테이션을 통해 변화할 수 있다. 여기서, 상기 주기는 모든 안테나들의 사운딩 기준 신호가 1회씩 송신되는 시간 구간을 의미한다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 절차를 도시하고 있다. 상기 도 4는 다수의 부대역들을 이용한 TDMA 방식에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참고하면, 상기 단말은 401단계에서 송신 안테나들을 그룹핑한다. 이때, 상기 단말은 동일 시간-주파수 자원으로 사운딩 기준 신호를 송신할 안테나들을 동일 그룹에 포함시킨다. 예를 들어, 그룹의 개수는 상기 <수학식 1>과 같이 결정된다. 이에 따라, 적어도 하나의 그룹이 결정되며, 각 그룹은 적어도 하나의 송신 안테나를 포함한다.
이어, 상기 단말은 403단계로 진행하여 전제 주파수 대역을 다수의 부대역들로 분할한다. 상기 다수의 부대역들은 균등한 개수의 부반송파들을 포함하며, 물리적으로 연속된 부반송파들의 묶음이거나, 또는, 물리적으로 불연속된 부반송파들의 묶음일 수 있다.
이후, 상기 단말은 405단계로 진행하여 안테나들에 사용 가능한 직교 시퀀스들을 할당한다. 이때, 상기 단말은 동일 그룹에 속한 안테나들에 서로 다른 직교 시퀀스를 할당한다. 다시 말해, 상기 단말은 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 직교 시퀀스들을 할당한다. 상기 동일 그룹에 속한 안테나들은 동일 시간-주파수 자원을 통해 사운딩 기준 신호들을 송신하기 때문이다.
이후, 상기 단말은 407단계로 진행하여 각 부대역에서 시간 분할 다중화에 따라 그룹별로 사운딩 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 단말은 각 부대역 마다 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 송신 안테나들을 통해 상기 405단계에서 할당된 직교 시퀀스에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다. 이에 따라, 상기 도 3에 도시된 제1실시 예의 경우보다, 사운딩 기준 신호의 전력 스펙트럼 밀도가 높아진다. 이때, 하나의 주기에서, 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는 고정적이거나, 또는, 퍼뮤테이션을 통해 변화할 수 있다. 여기서, 상기 주기는 모든 안테나들의 사운딩 기준 신호가 모든 부대역들에서 1회씩 송신되는 시간 구간을 의미한다.
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 절차를 도시하고 있다. 상기 도 5는 주파수 홉핑을 이용한 TDM 방식에 따라 사운딩 기준 신호를 송신하는 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 단말은 501단계에서 송신 안테나들을 그룹핑한다. 이때, 상기 단말은 동일 시간-주파수 자원으로 사운딩 기준 신호를 송신할 안테나들을 동일 그룹에 포함시킨다. 예를 들어, 그룹의 개수는 상기 <수학식 1>과 같이 결정된다. 이에 따라, 적어도 하나의 그룹이 결정되며, 각 그룹은 적어도 하나의 송신 안테나를 포함한다.
이어, 상기 단말은 503단계로 진행하여 안테나들에 사용 가능한 직교 시퀀스들을 할당한다. 이때, 상기 단말은 동일 그룹에 속한 안테나들에 서로 다른 직교 시퀀스를 할당한다. 다시 말해, 상기 단말은 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 직교 시퀀스들을 할당한다. 상기 동일 그룹에 속한 안테나들은 동일 시간-주파수 자원을 통해 사운딩 기준 신호들을 송신하기 때문이다.
이후, 상기 단말은 505단계로 진행하여 사운딩 기준 신호를 송신할 시점이 도래하는지 확인한다. 예를 들어, 상기 사운딩 기준 신호는 미리 정의된 시간 간격에 따라 주기적으로 따라 송신될 수 있다.
상기 사운딩 기준 신호를 송신할 시점이 도래하면, 상기 단말은 507단계로 진행하여 미리 정의된 홉핑 패턴에 따라 사운딩 기준 신호를 송신할 그룹을 결정한다. 예를 들어, 상기 홉핑 패턴은 수식의 형태 또는 순서를 나타내는 배열의 형태로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 홉핑 패턴이 수식으로 정의된 경우, 상기 단말은 상기 수식에 입력 변수들을 대입하여 사운딩 기준 신호를 송신할 그룹을 결정한다. 예를 들어, 상기 홉핑 패턴은 상기 <수학식 2>와 같이 정의될 수 있다.
이어, 상기 단말은 509단계로 진행하여 상기 507단계에서 결정된 그룹에 속하는 안테나들을 통해 정해진 순서의 부대역에서 사운딩 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 부대역들의 사용 순서는 미리 정의된 바에 의하며, 상기 단말은 미리 정의된 순서에 따라 매 송신 시점마다 하나의 부대역을 통해 사운딩 기준 신호를 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 시퀀스 할당 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 상기 기지국은 601단계에서 단말의 채널 품질을 측정한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 단말로부터 수신되는 사운딩 기준 신호들을 이용하여 상기 단말의 채널 품질을 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 채널 품질은 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), SINR(Signal to Interference and Noise Ratio), SNR(Signal to Noise Ratio) 중 하나가 될 수 있다.
상기 단말의 채널 품질을 측정한 후, 상기 기지국은 603단계로 진행하여 상기 채널 품질에 따라 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정한다. 이때, 상기 채널 품질이 우수할수록 상기 단말에게 많은 개수의 직교 시퀀스들이 할당된다. 단, 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수의 최대값은 상기 단말의 송신 안테나 개수이다. 또한, 상기 기지국은 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정하는데 있어서, 상기 단말의 트래픽량, MIMO 모드로 동작하는지 여부 등을 추가적으로 고려할 수 있다.
상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정한 후, 상기 기지국은 605단계로 진행하여 상기 603단계에서 결정된 개수가 현재 상기 단말에게 할당된 직교 시퀀스 개수와 동일한지 판단한다. 만일, 상기 603단계에서 결정된 개수가 현재 상기 단말에게 할당된 직교 시퀀스 개수와 동일하면, 상기 기지국은 본 절차를 종료한다.
반면, 상기 603단계에서 결정된 개수가 현재 상기 단말에게 할당된 직교 시퀀스 개수와 상이하면, 상기 기지국은 607단계로 진행하여 상기 단말에게 상기 603단계에서 결정된 직교 시퀀스의 개수를 알리는 모드 지시자를 송신한다. 상기 모드 지시자는 상기 직교 시퀀스의 개수를 알리는 적어도 한 비트의 크기를 갖는 파라미터로서, 방송 메세지, 유니캐스트 메시지, 유니캐스트 헤더 등의 형태로 송신될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 지시자는 PDSCH를 통해 송신될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 시퀀스를 할당받는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참고하면, 상기 단말은 701단계에서 상기 단말에게 할당되는 직교 시퀀스의 개수를 알리는 모드 지시자가 수신되는지 확인한다. 상기 모드 지시자는 상기 직교 시퀀스의 개수를 알리는 적어도 한 비트의 크기를 갖는 파라미터로서, 방송 메세지, 유니캐스트 메시지, 유니캐스트 헤더 등의 형태로 수신될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 지시자는 PDSCH를 통해 수신될 수 있다.
상기 모드 지시자가 수신되면, 상기 단말은 703단계로 진행하여 상기 모드 지시자에 의해 지시되는 직교 시퀀스 개수를 확인한다. 예를 들어, 상기 모드 지시자가 2비트의 크기를 갖는 경우, '0b01'은 1개, '0b10'은 2개, '0b11'은 4개의 직교 시퀀스들을 지시할 수 있다.
이어, 상기 단말은 705단계로 진행하여 확인된 개수만큼의 직교 시퀀스들을 생성한다. 이때, 상기 다수의 직교 시퀀스들이 할당된 경우, 상기 단말은 1개의 기본 직교 시퀀스에 미리 정의된 서로 다른 순환 이동을 적용함으로써 상기 기본 직교 시퀀스를 포함하는 다수의 직교 시퀀스들을 생성한다. 여기서, 상기 기본 직교 시퀀스는 상기 단말의 접속시 알려지거나 또는 별도의 시그널링을 통해 알려진다.
이후, 상기 단말은 707단계로 진행하여 상기 직교 시퀀스들에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다. 만일, 상기 701단계에서 모드 지시자가 수신되지 아니하여 상기 703단계 및 상기 705단계를 수행하지 아니한 경우, 상기 단말은 이전 할당된 직교 시퀀스들에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다. 이때, 상기 사운딩 기준 신호는 본 발명의 제1실시 예, 제2실시 예, 제3실시 예 중 하나에 따라 송신될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 다수의 RF(Radio Frequency)처리부들(802), 모뎀(804), 채널품질측정부(806), 제어부(808)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부들(802)은 안테나들을 통해 송수신되는 신호들의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부들(802)은 상기 모뎀(804)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나들을 통해 송신하고, 상기 안테나들을 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
상기 모뎀(804)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(804)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(804)은 상기 RF처리부(802)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 이때, 상기 모뎀(804)는 상향링크 사운딩 채널을 통해 수신되는 사운딩 기준 신호를 상기 채널품질측저부(806)로 제공한다.
상기 채널품질측정부(806)는 상기 모뎀으로부터 제공되는 단말로부터 수신된 사운딩 기준 신호를 이용하여 상기 단말과의 채널에 대한 채널 품질을 측정한다. 예를 들어, 상기 채널 품질은 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), SINR(Signal to Interference and Noise Ratio), SNR(Signal to Noise Ratio) 중 하나가 될 수 있다. 그리고, 상기 채널품질측정부(806)는 측정된 채널 품질을 상기 제어부(808)로 제공한다.
상기 제어부(808)는 상기 기지국의 전반적인 기능들을 제어한다. 상기 제어부(808)는 상기 기지국에 접속된 단말들과의 데이터 송수신, 제어 시그널링, 자원 할당 등을 제어한다. 특히, 상기 제어부(808) 내의 시퀀스할당부(810)는 각 단말의 채널 품질에 따라 상기 각 단말에게 할당될 사운딩 기준 신호를 위한 직교 시퀀스의 개수를 결정한다. 이때, 상기 채널 품질이 우수할수록 해당 단말에게 많은 개수의 직교 시퀀스들이 할당된다. 단, 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수의 최대값은 상기 단말의 송신 안테나 개수이다. 또한, 상기 시퀀스할당부(810)는 상기 각 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정하는데 있어서, 상기 단말의 트래픽량, MIMO 모드로 동작하는지 여부 등을 추가적으로 고려할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(808)는 결정된 직교 시퀀스 개수를 알리는 모드 지시자를 생성하고, 상기 모드 지시자를 각 단말에게 송신한다. 단, 상기 결정된 직교 시퀀스 개수가 이전 결정된 직교 시퀀스 개수와 동일하면, 상기 모드 지시자의 생성 및 송신은 생략될 수 있다. 상기 모드 지시자는 상기 직교 시퀀스의 개수를 알리는 적어도 한 비트의 크기를 갖는 파라미터로서, 방송 메세지, 유니캐스트 메시지, 유니캐스트 헤더 등의 형태로 송신될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 지시자는 PDSCH를 통해 송신될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF처리부들(902), 모뎀(904), 제어부(906)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부들(902)은 안테나들을 통해 송수신되는 신호들의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부들(902)은 상기 모뎀(904)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나들을 통해 송신하고, 상기 안테나들을 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
상기 모뎀(904)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(904)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 특히, 상기 모뎀(904)는 상기 제어부(906)로부터 제공되는 사운딩 기준 신호를 사운딩 채널에 매핑한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(904)은 상기 RF처리부(902)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 제어부(906)는 상기 단말의 전반적인 기능들을 제어한다. 상기 제어부(906)는 상기 기지국에 접속된 단말들과의 데이터 송수신, 제어 시그널링, 자원 할당 등을 제어한다. 특히, 상기 제어부(906)는 사운딩 기준 신호를 송신하기 위한 기능을 제어한다. 그리고, 상기 제어부(906)는 기지국에 의해 할당된 사운딩 기준 신호를 위한 시퀀스를 확인하기 위한 기능을 제어한다.
먼저, 기지국에 의해 할당된 사운딩 기준 신호를 위한 시퀀스를 확인하기 위한 실시 예를 살펴보면 다음과 같다. 예를 들어, 상기 제어부(906)는 할당된 직교 시퀀스의 개수를 알리는 모드 지시자가 수신되는지 확인한다. 상기 모드 지시자는 상기 직교 시퀀스의 개수를 알리는 적어도 한 비트의 크기를 갖는 파라미터로서, 방송 메세지, 유니캐스트 메시지, 유니캐스트 헤더 등의 형태로 수신될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 지시자는 PDSCH를 통해 수신될 수 있다. 상기 모드 지시자가 수신되면, 상기 제어부(906)는 상기 모드 지시자에 의해 지시되는 직교 시퀀스 개수를 확인하고, 상기 제어부(906) 내의 시퀀스생성부(908)는 확인된 개수만큼의 직교 시퀀스들을 생성한다. 이때, 상기 다수의 직교 시퀀스들이 할당된 경우, 상기 시퀀스생성부(908)는 1개의 기본 직교 시퀀스에 미리 정의된 서로 다른 순환 이동을 적용함으로써 상기 기본 직교 시퀀스를 포함하는 다수의 직교 시퀀스들을 생성한다. 여기서, 상기 기본 직교 시퀀스는 상기 단말의 초기 접속시 알려지거나 또는 별도의 시그널링을 통해 알려진다. 이후, 상기 제어부(906)는 상기 직교 시퀀스들에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다.
다음으로, 상기 사운딩 기준 신호를 송신하기 위한 실시 예들을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 제어부(906)는 다수의 안테나들을 그룹핑한다. 이때, 상기 제어부(906)는 동일 시간-주파수 자원으로 사운딩 기준 신호를 송신할 안테나들을 동일 그룹에 포함시킨다. 그리고, 상기 제어부(906)는 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 안테나들에 사용 가능한 직교 시퀀스들을 할당한다. 이후, 상기 제어부(906)는 상기 모뎀(904) 및 상기 RF처리부들(906)을 통해 시간 분할 다중화에 따라 그룹별로 사운딩 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 제어부(906)는 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 송신 안테나들을 통해 상기 직교 시퀀스에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다. 이때, 하나의 주기에서, 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는 고정적이거나, 또는, 퍼뮤테이션을 통해 변화할 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 제어부(906)는 다수의 안테나들을 그룹핑하고, 전제 주파수 대역을 다수의 부대역들로 분할한다. 이때, 상기 제어부(906)는 동일 시간-주파수 자원으로 사운딩 기준 신호를 송신할 안테나들을 동일 그룹에 포함시킨다. 그리고, 상기 다수의 부대역들은 균등한 개수의 부반송파들을 포함하며, 물리적으로 연속된 부반송파들의 묶음이거나, 또는, 물리적으로 불연속된 부반송파들의 묶음일 수 있다. 이후, 상기 제어부(906)는 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 안테나들에 사용 가능한 직교 시퀀스들을 할당한다. 이후, 상기 제어부(906)는 상기 모뎀(904) 및 상기 RF처리부들(906)을 통해 각 부대역에서 시간 분할 다중화에 따라 그룹별로 사운딩 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 제어부(906)는 각 부대역 마다 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 송신 안테나들을 통해 상기 직교 시퀀스에 기초한 사운딩 기준 신호들을 송신한다. 이때, 하나의 주기에서, 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는 고정적이거나, 또는, 퍼뮤테이션을 통해 변화할 수 있다.
본 발명의 제3실시 예에 따르는 경우, 상기 제어부(906)는 다수의 안테나들을 그룹핑한다. 이때, 상기 제어부(906)는 동일 시간-주파수 자원으로 사운딩 기준 신호를 송신할 안테나들을 동일 그룹에 포함시킨다. 그리고, 상기 제어부(906)는 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 안테나들에 사용 가능한 직교 시퀀스들을 할당한다. 이후, 상기 사운딩 기준 신호를 송신할 시점이 도래하면, 상기 제어부(906)는 미리 정의된 홉핑 패턴에 따라 사운딩 기준 신호를 송신할 그룹을 결정하고, 결정된 그룹에 속하는 안테나들을 통해 정해진 순서의 부대역에서 사운딩 기준 신호를 송신한다. 예를 들어, 상기 홉핑 패턴은 수식의 형태 또는 순서를 나타내는 배열의 형태로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 홉핑 패턴이 수식으로 정의된 경우, 상기 단말은 상기 수식에 입력 변수들을 대입하여 사운딩 기준 신호를 송신할 그룹을 결정한다. 예를 들어, 상기 홉핑 패턴은 상기 <수학식 2>와 같이 정의될 수 있다. 상기 부대역들의 사용 순서는 미리 정의된 바에 의하며, 미리 정의된 순서에 따라 매 송신 시점마다 하나의 부대역을 통해 사운딩 기준 신호가 송신된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (24)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 사운딩 기준 신호 송신 방법에 있어서,
    송신 안테나들을 N개의 그룹으로 그룹핑하는 과정과,
    동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 송신 안테나들로 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스를 할당하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 직교 시퀀스에 기초한 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 N은, 상기 송신 안테나들의 개수를 상기 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스의 개수로 나눈 값보다 큰 최소의 정수인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 과정은,
    시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 적어도 하나의 송신 안테나를 통해 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 N개의 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는, 송신 주기 마다 퍼뮤테이션을 통해 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    전체 주파수 대역을 다수의 부대역들로 분할하는 과정을 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 과정은,
    각 부대역에서 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 적어도 하나의 송신 안테나를 통해 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    각 부대역에서 상기 N개의 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는, 송신 주기 마다 퍼뮤테이션을 통해 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 과정은,
    사운딩 기준 신호를 송신할 시점이 도래하면, 주파수 홉핑 패턴에 따라 사운딩 기준 신호를 송신할 그룹을 결정하는 과정과,
    미리 정의된 순서에 따라 선택된 하나의 부대역에서 결정된 그룹에 속한 적어도 하나의 안테나를 통해 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주파수 홉핑 패턴은, 수식의 형태 또는 순서를 나타내는 배열의 형태로 정의되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주파수 홉핑 패턴은, 하기 수식과 같이 정의되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure pat00017

    Figure pat00018

    Figure pat00019

    여기서, 상기
    Figure pat00020
    는 사운딩 기준 신호의 송신 인덱스, 상기
    Figure pat00021
    는
    Figure pat00022
    에서 사운딩 기준 신호를 송신하는 안테나 그룹, 상기
    Figure pat00023
    은 안테나 그룹 개수, 상기
    Figure pat00024
    은 사운딩 기준 신호의 홉핑 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
    Figure pat00025
    는 트리 레벨 b에 할당된 브렌치(branch) 개수로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
    Figure pat00026
    는 사운딩 기준 신호의 사운딩 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
    Figure pat00027
    은 사운딩 기준 신호의 홉핑 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터를 의미함.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단말에게 할당되는 직교 시퀀스의 개수를 알리는 모드 지시자가 수신되면, 상기 모드 지시자에 의해 지시되는 직교 시퀀스 개수만큼의 직교 시퀀스를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 직교 시퀀스는, 기본 직교 시퀀스에 미리 정의된 순환 이동을 적용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 사운딩 기준 신호를 위한 직교 시퀀스 할당 방법에 있어서,
    단말로부터 수신되는 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 이용하여 상기 단말의 채널 품질을 측정하는 과정과,
    상기 채널 품질, 상기 단말의 트래픽량 및 MIMO 모드로 동작하는지 여부 중 적어도 하나에 따라 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정하는 과정과,
    상기 직교 시퀀스 개수를 알리는 모드 지시자를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모드 지시자는, 결정된 직교 시퀀스 개수가 현재 상기 단말에게 할당되어 있는 직교 시퀀스 개수와 동일하지 아니하면 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    송신 안테나들을 N개의 그룹으로 그룹핑하고, 동일 그룹 내에서 유니크(unique)하도록 상기 송신 안테나들로 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스를 할당하는 제어부와,
    상기 적어도 하나의 직교 시퀀스에 기초한 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 모뎀을 포함하며,
    상기 N은, 상기 송신 안테나들의 개수를 상기 사용 가능한 적어도 하나의 직교 시퀀스의 개수로 나눈 값보다 큰 최소의 정수인 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 모뎀은, 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 적어도 하나의 송신 안테나를 통해 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 N개의 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는, 송신 주기 마다 퍼뮤테이션을 통해 변화하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 전체 주파수 대역을 다수의 부대역들로 분할하고,
    상기 모뎀은, 각 부대역에서 시간 슬롯당 하나의 그룹에 속한 적어도 하나의 송신 안테나를 통해 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    각 부대역에서 상기 N개의 그룹들의 사운딩 기준 신호 송신 순서는, 송신 주기 마다 퍼뮤테이션을 통해 변화하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 사운딩 기준 신호를 송신할 시점이 도래하면, 주파수 홉핑 패턴에 따라 사운딩 기준 신호를 송신할 그룹을 결정하고,
    상기 모뎀은, 미리 정의된 순서에 따라 선택된 하나의 부대역에서 결정된 그룹에 속한 적어도 하나의 안테나를 통해 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 주파수 홉핑 패턴은, 수식의 형태 또는 순서를 나타내는 배열의 형태로 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 주파수 홉핑 패턴은, 하기 수식과 같이 정의되는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure pat00028

    Figure pat00029

    Figure pat00030

    여기서, 상기
    Figure pat00031
    는 사운딩 기준 신호의 송신 인덱스, 상기
    Figure pat00032
    는
    Figure pat00033
    에서 사운딩 기준 신호를 송신하는 안테나 그룹, 상기
    Figure pat00034
    은 안테나 그룹 개수, 상기
    Figure pat00035
    은 사운딩 기준 신호의 홉핑 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
    Figure pat00036
    는 트리 레벨 b에 할당된 브렌치(branch) 개수로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
    Figure pat00037
    는 사운딩 기준 신호의 사운딩 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터, 상기
    Figure pat00038
    은 사운딩 기준 신호의 홉핑 대역폭으로서 기지국이 단말에게 알려주는 파라미터를 의미함.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 단말에게 할당되는 직교 시퀀스의 개수를 알리는 모드 지시자가 수신되면, 상기 모드 지시자에 의해 지시되는 직교 시퀀스 개수만큼의 직교 시퀀스를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 직교 시퀀스는, 기본 직교 시퀀스에 미리 정의된 순환 이동을 적용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    단말로부터 수신되는 적어도 하나의 사운딩 기준 신호를 이용하여 상기 단말의 채널 품질을 측정하는 측정부와,
    상기 채널 품질, 상기 단말의 트래픽량 및 MIMO 모드로 동작하는지 여부 중 적어도 하나에 따라 상기 단말에게 할당될 직교 시퀀스 개수를 결정하는 제어부와,
    상기 직교 시퀀스 개수를 알리는 모드 지시자를 송신하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 모드 지시자는, 결정된 직교 시퀀스 개수가 현재 상기 단말에게 할당되어 있는 직교 시퀀스 개수와 동일하지 아니하면 송신되는 것을 특징으로 하는 장치.
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