KR20120048325A

KR20120048325A - 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120048325A
Application number: KR1020100109910A
Authority: KR
Inventors: 오성근; 이민
Original assignee: 아주대학교산학협력단
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2012-05-15

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 기지국 또는 중계국에서 신호를 송수신하기 위한 전송 모드를 단말이 결정하도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 단말은 초기 접속 또는 접속 상태 또는 핸드오버 대상의 기지국 또는 중계국에서 신호를 전송하기 위해 이용할 전송 모드를 결정하고, 상기 결정된 전송 모드를 해당 기지국 또는 중계국으로 제공한다. 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수신한 기지국 또는 중계국은 상기 전송 모드에 의해 해당 단말로 신호를 전송한다.
상기 기지국 또는 중계국은 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수용할 수 없을 경우에는 자신이 전송 모드를 결정하여 해당 단말로 제공하고, 자신이 결정한 전송 모드에 의해 해당 단말로의 신호를 전송한다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITING/RECEIVING SIGNAL IN AN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 신호를 송수신하기 위한 전송 모드를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 무선 통신 시스템에서 기지국 또는 중계국은 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 단말과의 채널 특성 등을 고려하여 최적의 전송 모드를 사전에 설정한다. 예컨대 상기 기지국 또는 상기 중계국은 신호를 전송할 단말과의 채널 환경 등을 측정하고, 이를 기반으로 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 적용할 전송 모드를 결정한다.

일 예로 기지국은 단말로부터 피드-백되는 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Indicator) 정보를 수신하고, 상기 수신한 CQI 정보를 고려하여 전송 모드를 결정한다. 그리고 상기 기지국은 결정한 전송 모드를 단말로 전송하고, 그에 대한 응답을 단말로부터 수신한 후 결정한 전송 모드를 적용하여 신호를 전송한다.

하지만 상술한 바와 같이 기지국에 의해 전송 모드가 결정되는 경우에는, 단말로부터 CQI 정보를 피드-백 받아 전송 모드를 결정함으로 인해 전송 모드를 결정하기 위한 절차가 복잡하다. 뿐만 아니라 신호를 전송하기 위한 전송 모드를 결정하기 위해 소요되는 시간이 증가한다.

따라서 신속한 신호의 전송이 요구되는 통신 시스템에서 기지국이 단말로 신호를 전송하기 위해 요구되는 전송 모드의 결정이 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 방안 마련이 절실하다고 할 것이다.

본 발명의 실시 예에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 전송 모드를 결정하여 기지국 또는 릴레이로 전달하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국 또는 중계국에서의 신호 송신을 위해 적용할 인코딩 방식과 안테나 매핑 방식 등에 관한 전송 모드를 결정하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 등을 이용하여 전송 모드를 결정하고, 상기 결정된 전송 모드를 기지국 또는 중계국으로 전달하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 결정된 전송 모드를 적용하여 상기 단말과 신호를 교환하는 기지국 또는 중계국 및 이를 위한 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에서 제안하는 통신 시스템에서 단말이 기지국 또는 중계국으로부터 전송된 신호를 수신하는 방법은, 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정한 전송 모드에 관한 정보를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송하는 과정과, 상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드를 적용하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송된 신호를 수신하는 과정을 포함한다.

이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드에 관한 정보가 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보임을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드를 결정하는 과정이 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 상기 획득한 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 전송 모드를 결정하는 과정이며,

여기서 상기 채널 정보는 수신 신호 세기 식별 (RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal-to-Noise Ratio), 신호 대 간섭 잡음 비 (SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률, 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Information), 채널 상태 식별 (CSI: Channel State Information), 랭크 정보 (RI: Rank Information), 프리-코딩 행렬 정보 (PMI: Precoding Matrix Information), 안테나들 상호간 상관성, 스트림 별 채널 특성 정보 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,

상기 서비스 정보는 채널 품질 (QoS: Quality of Service), 체험 품질 (QoE: Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하며,

상기 사용자 정보는 비용, 단말기 능력, 보안 수준 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,

상기 전송 정보는 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드가 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나임을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 채널 수를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드를 결정하는 과정이 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터의 요청에 응답하여 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 다른 기지국 또는 다른 중계국으로 핸드-오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 다른 기지국 또는 다른 중계국에 접속한 후에 상기 다른 기지국 또는 상기 다른 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결되지 않은 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 초기 접속하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 접속한 후에 상기 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드가 상기 기지국 또는 중계국에 의해 선택되지 않은 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 새로이 결정된 전송 모드를 기반으로 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송되는 신호를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시 예에서 제안하는 통신 시스템에서 기지국 또는 중계국과 신호를 송수신하기 위해 단말 내에 구비된 신호 송수신장치는, 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 하나 이상의 안테나를 이용하여 신호를 전송하기 위한 요구되는 전송 모드를 결정하는 전송 모드 결정부와, 상기 결정한 전송 모드에 관한 정보를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송하는 송신부와, 상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드를 적용하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송된 신호를 수신하는 수신부를 포함한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드 결정부가 상기 단말이 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 상기 획득한 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 전송 모드를 결정하며,

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 결정하는 채널 수 결정부를 더 포함하며,

상기 결정된 채널 수는 상기 송신부를 통해 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송됨을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드 결정부가 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하고, 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터의 요청에 응답하여 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하고, 상기 단말이 상기 기지국 또는 상기 중계국에 연결된 상태에서 다른 기지국 또는 다른 중계국으로 핸드-오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 다른 기지국 또는 다른 중계국에 접속된 후에 상기 다른 기지국 또는 상기 다른 중계국의 전송 모드를 결정하며, 상기 단말이 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결되지 않은 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 초기 접속하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 접속한 후에 상기 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정함을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 수신부가 상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드가 상기 기지국 또는 중계국에 의해 선택되지 않은 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 새로이 결정된 전송 모드를 기반으로 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송되는 신호를 수신함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시 예에서 제안하는 통신 시스템에서 기지국 또는 중계국이 단말로 신호를 송신하는 방법은, 상기 단말로부터 전송 모드에 관한 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신한 전송 모드에 관한 정보에 의해 전송 모드를 지정하는 과정과, 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 지정된 전송 모드를 적용하는 과정을 포함한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드에 관한 정보가 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 식별하기 위한 정보이며,

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 상기 단말로부터 제공받는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되고,

상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 단말로 전송 모드의 변경을 요청하여 상기 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되고,

제3의 단말이 다른 기지국 또는 다른 중계국으로부터 핸드-오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 제3의 단말과 접속한 후에 상기 제3의 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되며,

제3의 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 초기 접속하는 경우, 상기 제3의 단말과 접속한 후 상기 제3의 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정됨을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 지정된 전송 모드를 적용할 수 없는 경우, 새로운 전송 모드를 결정하고, 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 새로 결정된 전송 모드를 적용하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시 예에서 제안하는 통신 시스템에서 단말로 신호를 전송하기 위해 기지국 또는 중계국 내에 구비된 신호 송신 장치는, 상기 단말로부터 전송 모드에 관한 정보를 수신하는 수신부와, 상기 수신한 전송 모드에 관한 정보에 의해 전송 모드를 지정하는 전송 모드 설정부와, 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 지정된 전송 모드를 적용하는 송신부를 포함한다.

이를 위해 바람직하기로는, 상기 전송 모드에 관한 정보는 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보임을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 수신부가 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 상기 단말로부터 수신하는 것을 특징으로 한다.

또한 이를 위해 바람직하기로는, 상기 지정된 전송 모드를 적용할 수 없는 경우, 새로운 전송 모드를 결정하는 전송 모드 결정부를 더 포함하며,

상기 송신부는 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 새로 결정된 전송 모드를 적용함을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 단말이 직접 측정한 채널 정보와 사용자 체험 품질 정보를 이용하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정함으로써 요구 서비스와 채널 특성에 적합한 최적의 전송 모드를 결정하는 것이 가능하다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따르면, 단말이 전송 모드를 결정하므로 CQI 피드백 없이 측정한 정보를 이용하여 바로 전송 모드를 결정하기 때문에 전송 모드 결정을 위한 절차를 간소화시킬 수 있다. 이로 인해 전송 모드를 결정하여 적용하는데 걸리는 시간을 감소시킬 수 있다.

또한 단말이 결정한 전송 모드를 기지국 또는 중계국에 알리면 바로 적용하여 기지국 또는 중계국이 결정된 전송 모드를 이용하여 신호를 송신할 수 있기 때문에 결정된 전송 모드의 빠른 적용이 가능하다.

뿐만 아니라 기지국 또는 중계국이 단말이 결정한 전송 모드를 수용하지 못하는 경우, 기지국 또는 중계국이 수신한 채널 정보를 이용하여 새로운 전송 모드를 결정하여 단말에 재설정을 요청하므로 최소한 기존의 성능을 보장할 수 있다. 이는 단말이 직접 결정하지 못하는 다중 사용자 전송 모드의 경우에서처럼, 단말이 모든 사용자들의 정보를 가질 수 없더라도 단말이 자신이 전송 모드를 결정하여 통보함으로써 기지국 또는 중계국에 의한 최종 수용 여부를 맡길 수 있다.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 2개의 안테나를 구비하는 기지국 또는 중계국이 공간 다이버시티 전송 모드에 의한 신호를 전송하는 일 예를 보이고 있는 도면;
도 2는 2개의 안테나를 구비하는 기지국 또는 중계국에서 공간 다중화 전송 모드에 의해 신호를 전송하는 일 예를 보이고 있는 도면;
도 3은 기지국 또는 중계국에서 MU-MIMO 전송 모드에 의해 2개의 안테나를 통해 2개의 단말에게 독립된 신호를 동시에 전송하는 일 예를 보이고 있는 도면;
도 4는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 CDD 전송 모드로 신호를 전송하기 위한 기지국 또는 중계국의 송신 구성의 일 예를 보이고 있는 도면;
도 5는 OFDM 시스템에서 프리-코딩을 이용한 CDD 전송 모드로 신호를 전송하기 위한 기지국 또는 중계국의 송신 구성의 일 예를 보이고 있는 도면;
도 6는 본 발명의 실시 예에 따라 초기 접속 시에 단말에 의해 결정된 전송 모드를 기반으로 데이터를 교환하기 위한 절차를 보이고 있는 도면;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 초기 접속 시에 단말에 의해 결정된 전송 모드를 기반으로 데이터를 교환하기 위한 절차를 LTE 시스템에 적용한 예를 보이고 있는 도면;
도 8은 첫 번째 시나리오에 대응하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있는 도면;
도 9는 두 번째 시나리오에 대응하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있는 도면;
도 10은 LTE 시스템에서 첫 번째 시나리오에 대응하여 eNB의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있는 도면;
도 11은 LTE 시스템에서 두 번째 시나리오에 대응하여 eNB의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있는 도면;
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 핸드오버 시에 단말에 의해 결정된 전송 모드를 기반으로 새로운 기지국 또는 중계국과 데이터를 교환하기 위한 절차를 보이고 있는 도면;
도 13은 LTE 시스템에서 소스 (source) eNB와 타깃 (target) eNB 사이가 X2 인터페이스로 연결되어 있는 경우 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 시 전송 모드 결정 절차를 나타낸 도면;
도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에 의해 결정된 전송 모드가 기지국 또는 중계국으로 제공되었으나 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 상기 전송 모드가 수용될 수 없을 경우에 적용될 수 있는 절차를 정의하고 있는 도면;
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 단말 내에 구비될 수 있는 신호 송수신장치의 구성을 보이고 있는 도면;
도 16은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국 또는 중계국 내에 구비될 수 있는 신호 송수신장치의 구성을 보이고 있는 도면.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트러뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명의 실시 예에서는 통신 시스템에서 단말이 기지국 또는 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 적용할 전송 모드를 결정하고, 이를 기지국 또는 중계국으로 전달하기 위한 신호 송수신 장치 및 방법에 대해 제안한다.

이를 위해 후술될 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서는 본 발명의 실시를 위해 적용될 전송 모드에 대해 정의하고, 상기 전송 모드를 결정하기 위해 이용되는 정보들에 대해 정의할 것이다.

그리고 다양한 통신 환경에서 전송 모드를 결정하기 위한 동작에 대해서도 설명될 것이다. 이때 전송 모드를 결정할 시에 고려할 수 있는 통신 환경으로는 단말이 기지국 또는 중계기에 초기 접속하는 상황과, 단말이 기지국 또는 중계국에 연결된 상황 및 단말이 다른 기지국 또는 중계국으로 이동하는 핸드오버 상황을 가정할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시 예를 LTE 시스템에 적용할 시에 수행될 수 있는 절차에 대해서도 살펴보기로 한다.

그 외에 고려할 수 있는 상황으로 단말에 의해 결정된 전송 모드가 기지국 또는 중계국에 의해 수용되지 않을 경우를 대비하여, 해당 경우에 수행될 수 있는 절차에 대해서도 살펴보도록 한다.

A. 전송 모드

본 발명의 실시 예에 의해 단말에 의해 결정되는 전송 모드는 기지국 또는 중계국이 단말로 신호를 전송하기 위해 요구되는 요소들에 의해 정의된다. 특히 전송 모드를 정의하기 위한 요소들로는 신호를 전송하기 위해 요구되는 인코딩 방식 및/또는 안테나 맵핑 방식 등이 존재한다. 이때 기지국과 중계국은 하나 이상의 안테나를 이용하여 단말로 신호를 송신할 수 있으며, 상기 단말도 하나 이상의 안테나를 이용하여 신호를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 수신할 수 있다. 그리고 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 송신되는 신호는 하나 이상의 신호가 될 수도 있다.

상기 인코딩 방식은 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송하는 신호의 위상 변화, 켤레화, 가중치, 전송 순서 등을 결정한다. 그리고 상기 안테나 맵핑 방식은 신호를 전송하기 위한 송신 안테나, 방향성 빔, 빔 스페이스 등을 결정한다.

상기 전송 모드는 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 프리-코딩 전송 모드, CDD(cyclic delay diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 등으로 구분할 수 있다. 이 외에도 하나 이상의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송하기 위한 신호의 인코딩 방식과 신호의 안테나 맵핑 방식에 따라 결정될 수 있는 대부분의 전송 방식들이 전송 모드로 이용될 수 있음은 물론이다.

한편 전송 모드에 대한 자세한 내용은 아래에 나열된 표준 문서들에서 보다 상세하게 개시되고 있다.

3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”.

IEEE 802.16m-09/0034r3: “IEEE 802.16m System Description Document (SDD)”

앞에서 정의된 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 각 전송 모드에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1) 단일 안테나 전송 모드

단일 안테나 전송 모드는 기지국 또는 중계국이 하나의 송신 안테나, 방향성 빔, 빔 스페이스 중 하나를 이용하여 신호를 전송하는 전송 모드를 의미한다. 이때 상기 기지국 또는 중계국이 구비하는 안테나의 수 또는 방향성 빔의 수 또는 빔 스페이스의 수와는 무관하다.

즉 기지국 또는 중계국이 복수의 안테나를 구비하고 있더라도, 상기 구비된 복수의 안테나 중 하나의 안테나를 통해 신호를 전송하는 단일 안테나 전송 모드가 적용될 수 있다. 또한 기지국 또는 중계국이 복수의 방향성 빔 또는 빔 스페이스를 형성할 수 있더라도, 상기 복수의 방향성 빔 또는 빔 스페이스 중 하나를 선택하여 신호를 전송하는 단일 안테나 전송 모드가 적용될 수 있다.

상기 단일 안테나 전송 모드에 대한 자세한 내용은 3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”에서 찾을 수 있다.

2) 공간 다이버시티 전송 모드

공간 다이버시티 전송 모드는 복수의 송신 안테나 또는 방향성 빔 또는 빔 스페이스를 이용하여 신호를 시공간적으로 전송함으로써 공간 다이버시티 이득을 얻는 전송 모드이다.

도 1은 2개의 안테나를 구비하는 기지국 또는 중계국이 공간 다이버시티 전송 모드에 의한 신호를 전송하는 일 예를 보이고 있다.

도 1을 참조하면, 기지국 또는 중계국은 2개의 안테나를 통해 전송 행렬 A의 형식으로 신호를 전송한다. 예컨대 제1부 반송파 (sub carrier) 또는 타임 슬롯을 통해 제1 송신 안테나로

을 전송하고, 제2 송신 안테나로

를 전송한다. 그리고 제2부 반송파 또는 타임 슬롯을 통해 제1 송신 안테나로

를 전송하고, 제2 송신 안테나로

를 전송한다. 이와 같이 2개의 부 반송파 또는 타임 슬롯을 통해 2개의 신호를 전송하는 전송 방식을 알라무티(Alomouti) 전송 방식이라 한다.

다른 예로 전송 행렬 B에서 정의된 바와 같이 2개의 송신 안테나로 동일한 신호를 동시에 전송하는 다이버시티 전송도 가능하다.

그 외에 상기 공간 다이버시티 전송 모드는 STTC(Space-Time Trellis Codes), STBC(Space-Time Block Codes), SFBC(Space-Frequency Block Codes), SCBC(Space-Code Block Codes), LDC(Linear Dispersion Codes), 송신 다이버시티 등을 포함한다.

또한 복수의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송함에 있어, 각 신호에 안테나 별 가중치를 부여하여 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터를 이용하는 공간 다이버시티 전송도 가능하다. 상기 프리-코딩 벡터를 이용하는 공간 다이버시티 전송의 경우, 독립된 프리-코딩 벡터들에 의하여 형성된 서로 다른 방향성 빔들로 동일한 신호를 전송한다.

일 예로써 기지국 또는 중계국이 복수의 안테나를 구비하여 하나의 신호를 전송하는 경우, 하기 <수학식 1>과 같이 제1 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터

와 제2 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터

를 이용하여 동일한 신호

을 전송한다.

여기서, 1/2은 송신 전력 정규화를 위한 상수이다.

그리고 SPA (switched parasitic antenna) 및 ESPAR (electronically steerable passive array radiator) 등과 같이 다수의 빔 스페이스(beam space)의 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 이용한 공간 다이버시티 전송 모드도 가능하다. 특히 하나의 SPA 또는 ESPAR)를 이용하여 서로 다른 방향성 빔 스페이스로 동일한 신호를 전송함으로써, 공간 다이버시티 전송이 가능하다. 뿐만 아니라 복수의 SPA (또는 ESPAR) 각각을 이용하여 하나 이상의 빔 스페이스로 동일한 신호를 전송함으로써, 공간 다이버시티 전송이 가능함은 물론이다.

상술한 공간 다이버시티 전송 모드에 대한 자세한 내용은 3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”에서 찾을 수 있다.

3) 공간 다중화 전송 모드

공간 다중화 전송 모드는 복수의 송신 안테나를 이용하거나 복수의 방향성 빔 또는 복수의 빔 스페이스를 이용하여 복수의 서로 상이한 신호들을 공간적으로 동시에 전송함으로써 공간 다중화 이득을 얻는 전송 모드이다.

도 2는 2개의 안테나를 구비하는 기지국 또는 중계국에서 공간 다중화 전송 모드에 의해 신호를 전송하는 일 예를 보이고 있다.

도 2를 참조하면, 기지국 또는 중계국은 2개의 송신 안테나를 통해 전송 행렬 C의 형식으로 신호를 전송한다. 즉 제1 송신 안테나로

을 전송하고, 제2 송신 안테나로

를 전송하는 방식으로 2개의 상이한 신호들을 동시에 전송한다.

또한 복수의 송신 안테나를 이용하여 2개의 상이한 신호를 동시에 전송함에 있어서, 각 신호에 안테나 별 가중치를 부여하여 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터를 이용하는 공간 다중화 전송도 가능하다. 상기 프리-코딩 벡터를 이용하는 공간 다중화 전송의 경우, 독립된 프리-코딩 벡터들에 의하여 형성된 서로 다른 방향성 빔들로 상이한 신호들을 전송한다.

일 예로써 기지국 또는 중계국이 복수의 안테나를 구비하여 동시에 2개의 상이한 신호를 전송하는 경우, 하기 <수학식 2>와 같이 제1 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터

를 이용하여 신호

을 전송하고, 제2 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터

를 이용하여 신호

를 전송한다.

여기서, 1/2은 송신 전력 정규화를 위한 상수이다.

상기 프리-코딩을 이용한 공간 다중화 전송 모드에 대한 자세한 내용은 3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”에서 찾을 수 있다.

그리고 SPA 및 ESPAR 등과 같이 다수의 빔 스페이스의 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 이용한 공간 다중화 전송 모드도 가능하다. 특히 하나의 SPA (또는 ESPAR)를 이용하여 서로 다른 방향성 빔 스페이스로 상이한 신호를 전송함으로써, 공간 다중화 전송이 가능하다. 뿐만 아니라 복수의 SPA (또는 ESPAR) 각각을 이용하여 하나 이상의 빔 스페이스로 상이한 신호를 전송함으로써, 공간 다중화 전송이 가능함은 물론이다.

4) MU(Multi User)-MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송 모드

MU-MIMO 전송 모드는 복수의 송신 안테나를 이용하거나 복수의 방향성 빔 또는 빔 스페이스들을 이용하여 복수의 단말을 위한 독립된 신호를 동시에 전송함으로써 공간 다중 분할 이득을 얻는 전송 모드이다.

도 3은 기지국 또는 중계국에서 MU-MIMO 전송 모드에 의해 2개의 안테나를 통해 2개의 단말에게 독립된 신호를 동시에 전송하는 일 예를 보이고 있다.

도 3을 참조하면, 기지국 또는 중계국은 MU-MIMO 프리-코딩 벡터를 이용하여 독립된 프리-코딩 벡터에 의해 형성된 서로 다른 방향성 빔으로 각 단말의 신호를 동시에 전송한다. 예컨대 제1 송신 방향성 빔을 통하여 제1 단말로의 신호를 전송함과 동시에 제2 송신 방향성 빔을 통하여 제2 단말로의 신호를 전송한다.

상기 프리-코딩을 이용한 MU-MIMO 전송 모드에 대한 자세한 내용은 3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”에서 찾을 수 있다.

한편 상기 MU-MIMO 전송 모드를 위한 MU-MIMO 프리-코딩 기법은 ZF(zero-forcing), MMSE(minimum mean square error), BD(block diagonalization), SMMSE(successive MMSE), PU-SMMSE(per-user SMMSE), SO-THP(successive optimization Tomlinson Harashima precoding) 등을 포함한다. 상기 MU-MIMO 프리-코딩 기법에 대한 자세한 내용은 하기의 논문들을 참조할 수 있다.

BD: [Q. H. Spencer, A. L. Swindlehurst, and M. Haardt, “Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multi-user MIMO channels,” IEEE Trans. Signal Processing, vol. 52, pp. 461-471, Feb. 2004.]

SMMSE: [V. Stankovic and M Haardt, “Multi-user MIMO downlink precoding for users with multiple antennas,” in Proc. 12th Wireless World Research Forum (WWRF), Toronto, ON, Canada, Nov. 2004.]

PU-SMMSE: [M. Lee and S. K. Oh, “A per-user successive MMSE precoding technique in multiuser MIMO systems,” in Proc. IEEE VTC2007-Spring, Dublin, Ireland, Apr. 2007.]

SO-THP: [V. Stankovic and M. Haardt, “Successive optimization Tomlinson-Harashima precoding (SO THP) for multi-user MIMO systems,” in Proc. IEEE ICASSP2005, Philadelphia, PA, Mar. 2005.]

그리고 SPA 및 ESPAR 등과 같이 다수의 빔 스페이스 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 이용한 MU-MIMO 전송 모드도 가능하다. 특히 하나의 SPA (또는 ESPAR)를 이용하여 서로 다른 방향성 빔 스페이스로 각 단말의 독립된 신호를 전송함으로써, MU-MIMO 전송이 가능하다. 뿐만 아니라 복수의 SPA (또는 ESPAR) 각각을 이용하여 하나 이상의 빔 스페이스로 각 단말의 독립된 신호를 전송함으로써, MU-MIMO 전송이 가능함은 물론이다.

5) CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드

CDD 전송 모드는 복수의 송신 안테나를 이용하거나 복수의 방향성 빔 또는 복수의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 전송함에 있어서, 신호에 순환 지연을 부과하여 주파수 선택적 특성을 높여서 다이버시티 이득을 얻는 전송 모드이다.

도 4는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 CDD 전송 모드로 신호를 전송하기 위한 기지국 또는 중계국의 송신 구성의 일 예를 보이고 있다.

도 4를 참조하면,

개의 안테나들을 구비한 기지국 또는 중계국이

개의 신호들을 동시에 전송함에 있어서, 각 안테나 별 상이한 순환 지연 값

을 부과하여 전송한다.

여기서,

는

유니터리(unitary) 행렬이고,

는 안테나 별 순환 지연 값이며,

은 하나의 코드워드(codeword)를 구성하는 변조 심볼의 수이다. 이때,

개의 동일한 신호를 전송하는 경우에는 공간 다이버시티 전송과 결합된 CDD 전송 모드가 되고,

개의 상이한 신호를 전송하는 경우에는 공간 다중화 전송과 결합된 CDD 전송 모드가 된다.

또한 복수의 송신 안테나를 이용하여 복수의 신호를 전송함에 있어서, 각 신호에 안테나 별 가중치를 부여하여 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터를 이용하는 CDD 전송도 가능하다. 상기 프리-코딩 벡터를 이용하는 CDD 전송의 경우, 독립된 프리-코딩 벡터들에 의하여 형성된 서로 다른 방향성 빔들 각각에 상이한 순환 지연 값을 부과하여 신호를 전송한다.

도 5는 OFDM 시스템에서 프리-코딩을 이용한 CDD 전송 모드로 신호를 전송하기 위한 기지국 또는 중계국의 송신 구성의 일 예를 보이고 있다.

도 5를 참조하면,

개의 안테나들을 구비한 기지국 또는 중계국이

개의 신호들을 동시에 전송함에 있어서 각 방향성 빔 별 상이한 순환 지연 값

을 부과하여 전송한다. 여기서,

는 -번째 변조 심볼의

프리-코딩 행렬이다.

일 예로써 기지국 또는 중계국이 2개의 안테나들을 구비하여 2개의 신호들을 전송하는 경우, 하기 <수학식 3>과 같이 프리-코딩 벡터

를 통하여 형성되는 제1 방향성 빔에 순환 지연 값을 부과하지 않고, 프리-코딩 벡터

를 통하여 형성되는 제2 방향성 빔에 순환 지연 값

을 부과하여 전송한다.

여기서, 는 변조 심볼의 인덱스이고,

는 -번째 변조 심볼의 프리-코딩 행렬이며,

는 -번째 변조 심볼의 CDD 행렬이고, 는 유니터리 행렬이다.

는 송신 전력 정규화를 위한 상수이다.

이 외에도 3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”을 참조하면 전송하고자 하는 신호 수에 따른 CDD 전송 방법이 정리되어 있다.

또한 CDD 전송 모드에 대한 자세한 내용은 3GPP TS 36.211: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation”에서 찾을 수 있다.

그리고 SPA 및 ESPAR 등과 같이 다수의 빔 스페이스 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 이용한 CDD 전송 모드도 가능하다. 특히 하나의 SPA (또는 ESPAR)를 이용하여 서로 다른 방향성 빔 스페이스로 신호를 전송함에 있어서 상기 신호에 순환 지연을 부과함으로써 CDD 전송이 가능하다. 뿐만 아니라 복수의 SPA (또는 ESPAR) 각각을 이용하여 하나 이상의 빔 스페이스로 신호를 전송함에 있어서 상기 신호에 순환 지연을 부과함으로써 CDD 전송이 가능함은 물론이다.

6) 하이브리드 전송 모드

하이브리드 전송 모드는 복수의 송신 안테나를 이용하거나 복수의 방향성 빔 또는 복수의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 전송함에 있어서 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송이 동시에 이루어지는 결합 전송 모드이다. 예컨대 복수의 송신 안테나 중 일부 송신 안테나를 이용하여 공간 다이버시티 방식 또는 공간 다중화 방식으로 신호를 전송하면서 동시에 나머지 송신 안테나를 이용하여 또 다른 공간 다이버시티 방식 또는 또 다른 공간 다중화 방식으로 신호를 전송함으로써, 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송을 결합할 수 있다.

일 예로 기지국 또는 중계국이 4개의 안테나들을 구비한 경우, 하기 <수학식 4>와 같이 2개의 송신 안테나들을 통하여 알라무티 방식으로 신호를 전송하고, 또 다른 2개의 송신 안테나들을 통하여 또 다른 알라무티 방식으로 신호를 전송한다.

또한 복수의 송신 안테나를 이용하여 복수의 신호가 결합된 신호를 전송함으로써, 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송을 결합할 수 있다.

일 예로 기지국 또는 중계국이 4개의 안테나를 구비한 경우, 하기 <수학식 5>와 같이 2개의 송신 안테나들을 통하여

과

가 결합된 신호와

과

가 결합된 신호를 전송함으로써 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송이 동시에 이루어지도록 전송한다.

한편 상기 하이브리드 전송 모드는 Double Alamouti, Stacked Alamouti, Double ABBA, Diagonal ABBA, QOSTBC(Quasi-Orthogonal STBC), TAST(Threaded Algebraic Space-Time) code, Golden code, Heath code, GOD(Generalized optimal diversity) code 등을 포함한다. 상기 하이브리드 전송 기법에 대한 자세한 내용은 하기의 논문들을 참조할 수 있다.

Double Alamouti: [S. M. Alamouti, “A simple transmit diversity technique for wireless communications”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 16(8):1451-1458, Oct. 1998.]

Stacked Alamouti: [A.Sezgin and E.A. Jorswieck, "Capacity Achieving High Rate Space-Time Block Codes", IEEE Communications Letters, vol.9, no. 5, pp. 435-437, May 2005.]

Double ABBA, Diagonal ABBA: [Hottinen A., Tirkkonen O., Wichman R., “Multi-antenna Transceiver Techniques for 3G and Beyond”, John Wiley ＆ Sons Ltd, 2003]

QOSTBC: [A.Sezgin, E.A. Jorswieck and E.Costa, "Optimal transmit strategies for QSTBC in MIMO Ricean Channels with Linear Detection", PIMRC 2005, Sep. 11-14, 2005]

TAST code: [H. El. Gamal, M. O. Damen, “Universal space-time coding”, IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 49, no. 5, May 2003.]

Golden code: [M. O. Damen, H. E. Gamal and N. C. Beaulieu., “Linear threaded algebraic space-time constellations,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 49, pp. 2372-2388, Oct. 2003.]

Heath code: [R. Heath. Jr. and A. Paulraj, “Capacity maximizing linear space-time codes,” IEICE Trans. Electron., vol. E85-C, no. 3, pp. 428-435, Mar 2002.]

GOD code: [M. I. Lee, S. K. Oh and D. S. Kwon, “Design of space time codes achieving generalized optimal diversity,” GLOBECOM’05, Nov. 2005.]

또한 복수의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송함에 있어서, 각 신호에 안테나 별 가중치를 부여하여 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터를 이용하는 하이브리드 전송이 가능하다. 상기 프리-코딩 벡터를 이용하는 하이브리드 전송은 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송을 동시에 이루어지도록 신호를 전한다

일 예로 독립된 프리-코딩 벡터들에 의하여 형성된 3개의 방향성 빔들 중 2개의 방향성 빔들로

을 전송하고, 나머지 1개의 방향성 빔으로

를 전송함으로써

을 공간 다이버시티 전송하면서

과

를 공간 다중화 전송한다.

그리고 SPA 및 ESPAR 등과 같이 다수의 빔 스페이스 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 이용한 하이브리드 전송 모드도 가능하다. 특히 하나의 SPA (또는 ESPAR)를 이용하여 서로 다른 방향성 빔 스페이스로 신호를 전송함에 있어서 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송을 동시에 이루어지도록 신호를 전송함으로써 하이브리드 전송이 가능하다. 뿐만 아니라 복수의 SPA (또는 ESPAR) 각각을 이용하여 하나 이상의 빔 스페이스로 신호를 전송함에 있어서 공간 다이버시티 전송과 공간 다중화 전송을 동시에 이루어지도록 신호를 전송함으로써 하이브리드 전송 모드로 동작이 가능함은 물론이다.

7) 안테나 선택 전송 모드

안테나 선택 전송 모드는 복수의 송신 안테나를 이용하거나 복수의 방향성 빔 또는 복수의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 전송함에 있어서, 복수의 송신 안테나들 중 적어도 하나를 선택하거나, 복수의 방향성 빔 또는 복수의 빔 스페이스 중 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 송신 안테나 또는 방향성 빔 또는 빔 스페이스를 이용하여 신호를 전송하는 전송 모드이다.

일 예로 기지국 또는 중계국이 2개의 안테나들을 구비하고 1개의 신호를 전송하는 경우, 하기 <수학식 6>과 같이 제1 안테나만 이용해서 신호를 전송한다.

또한 복수의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송함에 있어서 각 신호에 안테나 별 가중치를 부여하여 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터를 이용함으로써 복수의 방향성 빔들 중 1개의 방향성 빔을 선택하여 신호를 전송하는 안테나 선택 전송이 가능하다.

일 예로 기지국 또는 중계국이 2개의 안테나들을 구비하여 1개의 신호를 전송하는 경우, 하기 <수학식 7>과 같이 제1 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터

와 제2 방향성 빔을 형성하는 프리-코딩 벡터

중 하나를 이용하여 1개의 신호를 전송한다.

그리고 SPA 및 ESPAR 등과 같이 다수의 빔 스페이스 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 이용한 안테나 선택 전송 모드도 가능하다. 특히 하나 이상의 SPA (또는 ESPAR)를 통하여 형성할 수 있는 복수의 빔 스페이스 중 하나 이상의 빔 스페이스를 선택하여 신호를 전송함으로써 안테나 선택 전송이 가능하다.

B . 전송 모드 결정을 위해 이용하는 정보

이하 본 발명의 실시 예를 위해 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하기 위해 이용하는 정보들을 정의한다. 상기 전송 모드를 결정하기 위해서는 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 등이 이용될 수 있다. 그리고 상기 단말은 상기 정보들 중 적어도 하나를 이용하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정한다.

상기 단말이 기지국 또는 중계국에서 전송 모드를 결정하기 위하여 이용하는 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보를 정의하면 다음과 같다.

1) 채널 정보

통신 시스템에서 채널 정보는 채널 특성 정보와 공간 특성 정보로 구분된다.

먼저 채널 특성 정보는 RSSI(Received Signal Strength Indicator), SNR(Signal-to-Noise Ratio), SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률 등을 포함한다. 상기 채널 특성 정보는 채널 특성인 페이딩, 경로 감쇄, 쉐도잉, 지연 확산, 다중 경로, 셀 내 간섭, 인접 셀 간섭, 도플러, 안테나 이득, 채널 할당 등에 따라 결정된다. 이 외에도 채널 특성과 관련된 요소는 채널 특성 정보로 이용될 수 있음은 물론이다.

앞에서 살펴본 상기 채널 특정 정보로 포함될 수 있는 각 관련 요소들은 하기 <표 1>로 정의될 수 있다.

관련 요소	정의
RSSI	수신단에서 측정된 수신 신호 세기를 나타내는 지표
SNR	신호 대 잡음 비를 의미하며, 잡음 전력에 대한 신호 전력의 비를 나타내는 지표
SINR	신호 대 간섭-잡음 비를 의미하며, 간섭과 잡음 전력에 대한 신호 전력의 비를 나타내는 지표
오류 율	신호 전송 시 발생되는 오류 확률을 의미하며, BER(Bit Error Rate), BLER(Block Error Rate), FER(Frame Error Rate), PER(Packet Error Rate) 등을 포함함
채널 용량	채널을 통하여 오류 없이 보낼 수 있는 최대 정보량
제공 가능한 전송률	채널 특성 요소들을 고려하여 실제로 전송 가능한 전송률을 의미하며, 순시 전송률 또는 평균 전송률 등의 형태로 나타낼 수 있으며, 총 전송률, 사용자 별 전송률, 스트림 별 전송률 등을 포함함
제공 가능한 전송률의 분산	채널 특성에 따른 제공 가능한 전송률의 변화 정도를 나타내는 지표
불능 율(Outage Rate)	정해진 통신 불능 기준에 따라 채널 품질이 기준 이하인 경우 나타날 수 있는 통신 불능 확률을 의미하며, 통신 불능 기준에는 RSSI, SNR, SINR, 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률 등을 포함함 일 예로 통신 불능 기준을 0dB SNR으로 설정하는 경우 사용자가 SNR이 0dB 이하의 채널을 경험하는 확률에 따라 사용자의 불능 율이 결정됨

다음으로 공간 특성 정보는 다중 안테나를 이용하여 다수의 사용자 그룹들에게 신호를 전송하는 경우 채널 특성 정보에 추가적으로 공간 특성을 고려한 정보로서 안테나들 상호간 상관성, 채널 행렬의 랭크(rank), 스트림 별 채널 특성 정보 등이 포함한다. 이 외에도 공간 특성과 관련된 요소는 공간 특성 정보로 이용될 수 있음은 물론이다.

앞에서 살펴본 상기 공간 특성 정보로 포함될 수 있는 각 관련 요소들은 하기 <표 2>로 정의될 수 있다.

관련 요소	정의
안테나들 상호간 상관성	단말이 다수의 안테나들을 이용하는 경우 다수의 안테나들을 통하여 형성되는 채널들 사이에 채널 특성의 유사 정도를 나타내는 지표로서, 안테나들 상호간 상관성이 높으면 안테나들 사이에 채널 특성이 유사하여 다중 안테나를 이용한 공간 분할 다중화 전송 시에 성능이 감소함
채널 행렬의 랭크(rank)	기지국 또는 중계국과 단말 사이에 형성되는 행렬 채널에 대하여 독립적으로 이용 가능한 데이터 스트림의 개수를 나타내는 지표
스트림 별 채널 특성 정보	기지국 또는 중계국과 단말 사이에 형성되는 행렬 채널에 대하여 독립적으로 이용 가능한 데이터 스트림의 개수에 해당하는 각 스트림의 채널 특성을 나타내는 것으로, 스트림 별 채널 특성 정보로는 상기 기술한 RSSI, SNR, SINR, 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률 등을 포함

2) 서비스 정보

통신 시스템에서 서비스 정보는 사용자의 요구 서비스와 관련된 정보로서 QoS(Quality of Service), QoE(Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 등을 포함한다. 이 외에도 서비스와 관련된 요소는 서비스 정보로 이용될 수 있음은 물론이다.

상기 QoS는 사용자의 요구 서비스에 대한 요구 전송률, 요구 패킷 손실, 요구 지연시간, 요구 오류 율 등을 포함한다.

상기 QoE는 사용자의 체험 품질 정보로서 MOS(mean opinion score), R-value, PSQM(Perceptual Speech Quality Measure), PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality) 등을 포함한다.

앞에서 살펴본 상기 QoE로 포함될 수 있는 각 관련 요소들은 하기 <표 3>으로 정의될 수 있다.

관련 요소	정의
MOS	사용자의 주관적인 음성 서비스 품질의 만족 여부를 정량화 한 값으로서 주관적인 지표
R-value	주관적인 음성 서비스 품질을 객관화시키기 위하여 ITU-T G.107에서 표준화한 지표로써, E-Model의 R-value를 통하여 도출됨 최종적으로 MOS 값으로 매핑하여 사용함
PSQM	원음성과 감쇄음성을 입력했을 때 양측의 신호 특성 량의 차이에서 음성의 수신 청취 품질을 측정하는 객관적인 평가 지표
PESQ	원 신호와, 원 신호가 통신 시스템을 통과하여 나온 결과인 감쇄된 신호를 비교하는 평가 방법 PSQM을 바탕으로 패킷 손실 등에 대응하기 위하여 인지 모델을 개량한 객관적인 평가 지표
PSNR	비디오 서비스의 품질을 측정하는데 사용되는 지표로써, 원본 이미지의 최대 표현 가능한 픽셀에 대해서 원본 이미지와 수신 후 이미지의 차에 의한 오차 값을 dB단위로 표시

상기 트래픽 클래스는 사용자가 요구하는 서비스의 종류로서 대용량 파일, 음성 통화, 화상 통화, 비디오 스트리밍, 웹 브라우징, 게임 등을 포함한다.

상기 위치는 사용자가 위치한 장소 또는 좌표로서 병원, 학교, 경찰서 등의 특정 장소나 셀에서의 사용자 좌표 등을 포함한다.

3) 사용자 정보

통신 시스템에서 사용자 정보는 서비스 이용 사용자와 관련된 정보로써, 비용, 단말기 능력, 보안 수준 등을 포함한다. 이 외에도 사용자와 관련된 요소는 사용자 정보로 이용될 수 있음은 물론이다.

상기 비용은 서비스 이용 비용으로서 사용자의 희망 이용 가격, 사용자의 가입 요금제 등을 포함한다.

상기 단말 능력은 사용자가 보유한 단말의 성능으로서 안테나 수, 소모 전력(processing power), 메모리 용량, 신호 처리 속도 등을 포함한다.

상기 보안 수준은 사용자가 요구하는 보안 등급으로서 보안이 필요 없는 무 등급부터 단계적으로 보안 수준을 설정할 수 있다.

2) 전송 정보

통신 시스템에서 전송 정보는 신호 전송과 관련된 정보로서 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 그룹 다중화 방식, 그룹 결합 코드, 그룹 결합 가중치 벡터, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 등을 포함한다. 이 외에도 신호 전송과 관련된 요소는 전송 정보로 이용될 수 있음은 물론이다.

상기 전송 방식은 하나의 사용자 신호를 전송하는 방식으로서 이중화(duplex) 방식(FDD(Frequency Division Duplex), TDD(Time Division Duplex), CDD(Code Division Duplex) 등), 다중화 방식(FDM(Frequency Division Multiplexing), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), CDM(Code Division Multiplexing), TDM(Time Division Multiplexing), SDM(Spatial Division Multiplexing) 등), 다중 접속 방식(FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), SDMA(Spatial Division Multiple Access) 등), 변조 방식(QAM(Quadrature Amplitude Modulation), PAM(Pulse Amplitude Modulation), PSK(Phase-Shift Keying) 등), 채널 코딩 방식(LDPC(Low-Density Parity-Check) code, Turbo code, Convolutional code 등) 등을 포함한다.

상기 사용자 다중화 방식은 다수의 사용자 신호들을 결합하는 방식으로서 전력 분할 사용자 다중화, 코드 분할 사용자 다중화, 공간 분할 사용자 다중화 등을 포함한다.

상기 그룹 다중화 방식은 사용자 그룹 신호를 결합하는 방식으로서 전력 분할 그룹 다중화, 코드 분할 그룹 다중화, 공간 분할 그룹 다중화 등을 포함한다.

상기 그룹 결합 코드는 코드 분할 그룹 다중화를 통하여 그룹 다중화가 수행되는 경우 그룹 결합을 위하여 이용되는 각 사용자 그룹 고유의 코드이다.

상기 그룹 결합 가중치 벡터는 공간 분할 그룹 다중화를 통하여 그룹 다중화가 수행되는 경우 그룹 결합을 위하여 이용되는 각 사용자 그룹 고유의 가중치 벡터이다.

상기 안테나 집합은 하나의 사용자 또는 그룹 신호를 전송하기 위하여 할당되는 안테나 집합이다.

상기 송신 전력은 하나의 사용자 또는 그룹 신호를 전송하기 위하여 할당되는 송신 전력이다.

상기 계층 순위는 전력 분할 다중화를 통하여 다중화가 수행되는 경우 각 사용자 신호의 계층 순위이다.

상기 변조 파라미터는 하나의 사용자 또는 그룹 신호에 적용되는 변조 방식에 따른 파라미터이다.

상기 코딩 파라미터는 하나의 사용자 또는 그룹 신호에 적용되는 채널 코딩 방식에 따른 파라미터이다.

C . 전송 모드 결정 정보 이용 예

이하 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 앞서 정의한 전송 모드 결정을 위한 정보를 이용하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 것을 기술한다. 또한, 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정함에 있어서 적어도 두 개의 정보들을 이용할 수 있음은 물론이다.

첫 번째로 채널 정보 중 SNR을 이용하여 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 방법에서는 SNR이 사전에 정의된 임계 값보다 높으면, 전송 모드를 공간 다중화 전송 모드로 결정한다. 그리고 SNR이 사전에 정의된 임계 값보다 낮으면, 전송 모드를 공간 다이버시티 전송 모드로 결정할 수 있다.

두 번째로 서비스 정보 중 QoS를 이용하여 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 방법에서는 요구 오류 율이 낮고 요구 전송률이 높으면, 전송 모드를 공간 다중화 전송 모드로 결정한다. 그리고 요구 오류 율이 높고 요구 전송률이 낮으면, 전송 모드를 공간 다이버시티 전송 모드로 결정한다. 이때 상기 높고 낮은 정보는 상대적인 값으로 판단하거나 미리 결정된 임계 값을 이용한 절대적인 값으로 판단할 수 있다.

세 번째로 사용자 정보 중 단말 능력을 이용하여 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 방법에서는 단말 능력이 높으면, 전송 모드를 공간 다중화 전송 모드로 결정한다. 하지만 단말 능력이 낮으면, 전송 모드를 단일 안테나 전송 모드로 결정한다. 이때 상기 단말 능력의 높고 낮음은 상대적인 값에 의한 판단뿐만 아니라 미리 설정된 임계 값을 이용한 절대적인 값에 의한 판단도 가능하다.

네 번째로 전송 정보 중 코딩 파라미터를 이용하여 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 방법에서는 코딩 율이 높으면, 전송 모드를 공간 다중화 전송 모드로 결정한다. 하지만 코딩 율이 낮으면, 전송 모드를 공간 다이버시티 전송 모드로 결정한다. 이때 상기 코딩 율의 높고 낮음은 상대적인 값에 의한 판단뿐만 아니라 미리 설정된 임계 값을 이용한 절대적인 값에 의한 판단도 가능하다.

D . 실시 예

이하 단말이 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하기 위한 다양한 실시 예들을 제안하고, 상기 결정된 전송 모드에 의해 기지국 또는 중계국에서 신호를 전송하는 동작을 설명한다.

후술 될 단말에 의해 결정된 전송 모드에 의해 기지국 또는 중계국이 신호를 전송하는 방안을 단말의 초기 접속, 단말과 기지국 또는 중계국이 연결된 상태 및 핸드오버 상황 각각에 대해 서로 다른 실시 예로써 설명할 것이다. 그리고 단말에 의해 결정된 전송 모드가 기지국 또는 중계국에 의해 수용되지 않을 시에 기지국 또는 중계국에 의해 신호를 전송하기 위한 방안에 대해서도 살펴볼 것이다.

D-1. 초기 접속 시의 구현 예

단말은 처음으로 기지국 또는 중계국에 연결하기 위한 초기 접속 과정에서 상기 기지국 또는 상기 중계국과의 데이터 교환을 위한 전송 모드를 하기와 같은 절차에 의해 결정한다.

도 6는 본 발명의 실시 예에 따라 초기 접속 시에 단말에 의해 결정된 전송 모드를 기반으로 데이터를 교환하기 위한 절차를 보이고 있다.

도 6을 참조하면, 단말은 610단계에서 동기화를 위해 기지국 또는 중계국에게 접속을 요청하는 메시지를 전송한다. 상기 접속을 요청하는 메시지의 전송은 랜덤 액세스 채널을 통해 이루어질 수 있다 (612단계).

이때 요구 서비스 제공을 위하여 필요한 채널 수를 결정해야 하는 경우, 상기 단말은 결정한 필요 채널 수 정보를 접속 요청 메시지에 포함하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에게 전송한다 (614 단계).

상기 단말의 접속 요청 메시지를 수신한 상기 기지국 또는 상기 중계국은 해당 단말의 수용 여부를 판단하고, 해당 단말의 수용이 가능하다고 판단될 시 채널 할당 정보를 상기 단말에게 전송한다 (616단계). 이때 상기 단말이 필요 채널 수를 요청한 경우에는 수용 가능한 채널 수와 해당 채널 할당 정보를 단말에게 전송한다.

상기 단말은 할당된 채널에 대한 측정 정보를 바탕으로 해당 채널에 대해 적용할 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정한다 (618단계). 그리고 상기 결정한 전송 모드를 상기 기지국 또는 상기 중계국에게 전송한다 (620단계). 이때 채널 측정 정보를 같이 전송할 수 있다. 상기 채널 측정 정보는 CQI, CSI, RI, PMI 등을 포함한다.

상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수신한 상기 기지국 또는 상기 중계국은 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드의 수용 여부를 판단하고, 상기 전송 모드의 수용이 가능할 시 상기 전송 모드를 수용한다는 응답 메시지를 상기 단말에게 전송한다 (622단계).

상기 기지국 또는 상기 중계국에서 전송 모드의 설정은 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의한 전송 모드 수용 응답 메시지가 단말로 전송됨으로써 완료된다.

상술한 절차에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 설정이 완료되면, 상기 기지국 또는 상기 중계국은 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 적용하여 상기 단말로 데이터를 전송할 수 있다 (624단계).

본 발명의 실시 예에 따른 초기 접속 시 전송 모드를 결정하는 절차를 LTE 시스템에 적용할 시 하기와 같이 구현될 수 있다.

먼저 UE (User Equipment)는 eNB(enhanced Node B)에게 접속 요청을 위하여 RRC Connection Request 메시지를 전송함으로써 초기 접속 절차를 시작한다.

한편 LTE 시스템의 초기 접속 절차에서는 eNB와 UE 사이에 보안 설정을 위한 메시지 교환이 이루어진다. 따라서 초기 접속 절차에서는 UE가 eNB의 전송 모드를 결정하고, 상기 결정한 전송 모드를 eNB에게 전송한 후, eNB와 UE 사이에 보안 설정을 위한 메시지를 교환한다. 그리고 eNB가 UE가 결정한 전송 모드에 대한 수용 응답 메시지를 전송한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 초기 접속 시에 단말에 의해 결정된 전송 모드를 기반으로 데이터를 교환하기 위한 절차를 LTE 시스템에 적용한 예를 보이고 있다.

도 7을 참조하면, UE는 동기화 (710단계) 및 랜덤 액세스 절차 (712단계) 이후에 714단계에서 eNB에게 접속 요청을 위한 RRC Connection Request 메시지를 전송한다. 상기 UE는 필요에 따라 요구 서비스 제공을 위하여 필요한 채널 수를 결정하고, 상기 결정한 필요 채널 수에 관한 정보인 Number_of_CH를 상기 RRC Connection Request 메시지에 포함시켜 상기 eNB으로 전송한다. 상기 UE가 상기 RRC Connection Request 메시지에 Number_of_CH를 포함시켜 전송하는 것은 요구 서비스 제공을 위하여 필요한 채널 수를 결정하여야 하는 경우에 상응한다.

한편 상기 RRC Connection Request 메시지에는 UE 식별자 (id), 접속 요청 이유 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.

상기 UE로부터 RRC Connection Request 메시지를 수신한 eNB는 해당 UE의 수용 여부를 판단하고, 상기 UE를 수용하기로 판단한 경우 채널 할당 정보인 PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel)-ConfigDedcated를 포함한 RRC Connection Setup 메시지를 상기 UE에게 전송한다 (716단계). 이때 UE가 필요 채널 수(Number_of_CH)를 요청한 경우에는 수용 가능한 채널 수와 해당 채널 할당 정보를 상기 UE에게 전송한다.

상기 RRC Connection Setup 메시지에는 무선 자원 정보, CQI 피드백을 위한 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 무선 자원 정보는 해당 UE의 접속을 위한 PDSCH, PUCCH, PUSCH 자원 정보를 포함한다. 특히, PDSCH-ConfigDedcated (채널 할당 정보)를 포함한다. 한편 LTE 시스템에서 일반적으로 RRC Connection Setup 메시지는 전송 모드에 대한 파라미터를 포함하나 본 발명에서는 RRC Connection Setup 메시지에 전송 모드에 대한 파라미터를 포함시켜 전송할 필요가 없다.

상기 UE는 718단계에서 할당된 채널에 대한 측정 정보를 바탕으로 해당 채널을 통한 상기 eNB의 전송 모드를 결정한다. 그리고 상기 UE는 720단계에서 상기 결정한 전송 모드를 포함한 RRC Connection Setup Complete 메시지를 상기 eNB에게 전송한다. 이때 CQI reporting을 통하여 채널 측정 정보인 CQI를 상기 eNB에게 전송할 수 있다 (722단계).

상기 RRC Connection Setup Complete 메시지는 PLMN (Public Land Mobile Network) id, 전송 모드 등을 포함한다.

상기 UE가 결정한 전송 모드를 수신한 상기 eNB는 전송 모드에 대한 응답 메시지를 전송하기에 앞서 보안 설정을 필요로 한다. 따라서 상기 eNB는 724단계에서 보안 알고리즘을 포함한 Security Mode Command 메시지를 상기 UE에게 전송한다. 상기 Security Mode Command 메시지를 수신한 상기 UE는 보안 설정을 완료하고, 726단계에서 상기 Security Mode Command 메시지에 대한 응답을 포함한 Security Mode Complete 메시지를 상기 eNB에게 전송한다. 이로써 상기 eNB와 상기 UE 사이에 보안 설정을 완료한다.

상기 보안 설정이 완료되면, 상기 eNB는 상기 UE에 의해 결정된 전송 모드의 수용 여부를 판단하고, 상기 판단에 의해 전송 모드를 수용하기로 결정할 시 728단계에서 상기 결정 사항을 포함한 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 상기 UE에게 전송한다.

상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지는 무선 자원 정보, CQI 피드백 채널 정보 등을 포함한다. 그리고 상기 UE에 의해 결정된 전송 모드를 상기 eNB가 수용하는 경우에는 전송 모드 정보를 포함하지 않고, 상기 UE에 의해 결정된 전송 모드에 대한 응답을 포함한다.

상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 수신한 상기 UE는 무선 자원, CQI 피드백 채널 등을 설정한 후 730단계에서 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 상기 eNB로 전송한다. 이로써 상기 eNB와 상기 UE 사이의 초기 접속과 상기 eNB의 전송 모드에 대한 설정이 완료된다.

그 후 상기 eNB는 상기 UE에 의해 결정된 전송 모드를 이용하여 732단계에서 상기 UE에게 데이터를 전송할 수 있다.

상술한 설명에서는 LTE 시스템에서 본 발명의 실시 예에 따른 초기 접속 시 전송 모드를 결정하는 절차에서 사용되는 각 메시지에 포함된 파라미터를 정리하였다. 하지만 상술한 설명에서 사용된 메시지들은 LTE 시스템에서 본 발명의 실시 예를 적용하기 위한 사용될 수 있는 일 예일 뿐이다. 따라서 LTE 시스템에서의 다른 메시지를 이용하거나 새로운 메시지를 정의하여 이용할 수 있음은 물론이다.

D- 2 . 연결 상태에서의 구현 예

단말은 기지국 또는 중계국에 연결된 상태에서 통신 환경 변화, QoS 변경 등의 이유로 기존의 전송 모드를 변경해야 하는 경우, 두 가지의 시나리오가 발생할 수 있다.

첫 번째 시나리오는 단말이 채널 측정 정보나 QoS, QoE 정보 등을 바탕으로 전송 모드 변경의 필요성을 인지하여 독자적으로 전송 모드를 변경하는 시나리오이다.

두 번째 시나리오는 단말에 의해 전송되는 채널의 상태 등을 바탕으로 기지국 또는 중계국에 의해 기존 전송 모드의 변경이 필요함이 인지됨에 따라 단말이 전송 모드를 변경하는 시나리오이다.

앞에서 정의된 두 가지 시나리오에 따라 단말에 의해 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 변경하는 방법은 다음과 같은 과정을 따른다. 한편 LTE 시스템에 본 발명을 적용하기 위하여 이용하는 메시지는 일 예일 뿐이다. 따라서 LTE 시스템의 다른 메시지를 이용하거나 새로운 메시지를 정의하여 이용할 수 있음은 물론이다.

도 8은 첫 번째 시나리오에 대응하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있다. 즉 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 인지함으로써, 전송 모드를 변경하기 위해 수행하는 절차를 정의하고 있다.

도 8을 참조하면, 단말은 810단계에서 기지국 또는 중계국과 신호를 송수신한다. 상기 단말은 상기 기지국 또는 상기 중계국과의 신호를 송수신하는 중에 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드에 대한 변경이 필요한지를 판단한다.

상기 단말은 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 현재 사용하고 있는 전송 모드의 변경이 필요하다고 판단되면, 812단계에서 독자적으로 할당된 채널을 통한 상기 기지국 또는 상기 중계국에 적용될 새로운 전송 모드를 결정한다. 그리고 상기 단말은 814단계에서 상기 결정한 전송 모드를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송한다. 이때 상기 단말은 채널 측정 정보를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 같이 전송할 수 있다.

상기 단말로부터 변경할 전송 모드를 수신한 상기 기지국 또는 상기 중계국은 816단계에서 상기 수신한 전송 모드를 수용한다는 응답 메시지를 상기 단말로 전송한다. 이로써 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드에 대한 재설정이 완료된다. 그 후 상기 기지국 또는 상기 중계국은 818단계에서 재설정된 전송 모드를 이용하여 상기 단말로 데이터를 전송한다.

도 9는 두 번째 시나리오에 대응하여 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있다. 즉 기지국 또는 중계국이 전송 모드의 변경이 필요할 시 이를 단말로 전달함으로써, 수행되는 전송 모드 변경 절차를 정의하고 있다.

도 9를 참조하면, 기지국 또는 중계국은 910단계에서 미리 설정된 전송 모드를 기반으로 단말과 신호를 송수신한다. 상기 기지국 또는 중계국은 상기 단말과 신호를 송수신하는 중에 상기 미리 설정된 전송 모드의 변경이 필요하면, 912단계에서 상기 단말로 새로운 전송 모드를 결정하여 줄 것을 요청하는 메시지를 전송한다.

상기 단말은 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 전송 모드 결정 요청 메시지를 수신하면, 914단계에서 할당된 채널을 통한 상기 기지국 또는 상기 중계국에 적용될 새로운 전송 모드를 결정한다. 그리고 상기 단말은 916단계에서 상기 결정된 전송 모드를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송한다. 이때 상기 단말은 채널 측정 정보를 상기 기지국 또는 중계국으로 같이 전송할 수 있다.

상기 단말로부터 변경할 전송 모드를 수신한 상기 기지국 또는 상기 중계국은 918단계에서 상기 수신한 전송 모드를 수용한다는 응답 메시지를 상기 단말로 전송한다. 이로써 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드에 대한 재설정이 완료된다. 그 후 상기 기지국 또는 상기 중계국은 920단계에서 재설정된 전송 모드를 이용하여 상기 단말로 데이터를 전송한다.

본 발명의 실시 예에 따른 연결 상태에서 전송 모드를 변경하는 절차를 LTE 시스템에 적용할 시 수행될 수 있는 절차의 일 예는 하기와 같이 구현될 수 있다. 한편 후술 될 설명에서 LTE 시스템에 본 발명을 적용하기 위하여 이용하는 메시지는 일 예일 뿐이며, LTE 시스템의 다른 메시지를 이용하거나 새로운 메시지를 정의하여 이용할 수 있음은 물론이다.

도 10은 LTE 시스템에서 첫 번째 시나리오에 대응하여 eNB의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있다.

도 10을 참조하면, UE는 1010단계에서 eNB와 신호를 송수신한다. 상기 UE는 상기 eNB와의 신호를 송수신하는 중에 상기 eNB의 전송 모드에 대한 변경이 필요한지를 판단한다.

상기 UE는 상기 eNB에서 현재 사용하고 있는 전송 모드의 변경이 필요하다고 판단하면, 1012단계에서 독자적으로 할당된 채널을 통한 상기 eNB에 적용될 새로운 전송 모드를 결정한다. 그리고 상기 UE는 1014단계에서 상기 결정한 전송 모드를 포함한 RRC Connection Reconfiguration Request 메시지를 상기 eNB으로 전송한다. 이때 상기 UE는 CQI reporting을 통하여 채널 측정 정보인 CQI를 상기 eNB에게 전송할 수 있다 (1016단계).

상기 UE로부터 변경할 전송 모드를 수신한 상기 eNB는 1018단계에서 상기 수신한 전송 모드를 수용한다는 응답을 포함한 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 상기 UE로 전송한다. 이로써 상기 eNB의 전송 모드에 대한 재설정이 완료된다. 그 후 상기 eNB는 1020단계에서 재설정된 전송 모드를 이용하여 상기 UE로 데이터를 전송한다.

도 11은 LTE 시스템에서 두 번째 시나리오에 대응하여 eNB의 전송 모드를 변경하기 위한 절차를 보이고 있다.

도 11을 참조하면, eNB는 1110단계에서 미리 설정된 전송 모드를 기반으로 UE와 신호를 송수신한다. 상기 eNB는 상기 UE와 신호를 송수신하는 중에 상기 미리 설정된 전송 모드의 변경이 필요하다고 판단되면, 1112단계에서 상기 UE로 새로운 전송 모드를 결정하여 줄 것을 요청하는 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 전송한다.

상기 UE는 상기 eNB로부터 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 수신하면, 1114단계에서 할당된 채널을 통해 상기 eNB에 적용될 새로운 전송 모드를 결정한다. 그리고 상기 UE는 1116단계에서 상기 결정된 전송 모드를 포함한 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 상기 eNB로 전송한다. 이때 상기 UE는 CQI reporting을 통하여 채널 측정 정보인 CQI를 상기 eNB로 같이 전송할 수 있다 (1118단계).

상기 UE로부터 변경된 전송 모드를 수신한 상기 eNB는 1120단계에서 상기 수신한 전송 모드를 수용한다는 응답을 포함한 TX mode Reconfiguration Complete 메시지를 상기 UE로 전송한다. 이로써 상기 eNB의 전송 모드에 대한 재설정이 완료된다. 그 후 상기 eNB는 1122단계에서 재설정된 전송 모드를 이용하여 상기 UE로 데이터를 전송할 수 있다.

D- 3 . 핸드오버 시 의 구현 예

단말이 기존에 연결 상태에 있던 제1기지국 또는 제1중계국으로부터 제2기지국 또는 제2중계국으로 이동함으로써, 핸드오버가 수행될 시 하기와 같은 절차에 의해 상기 단말은 상기 제2기지국 또는 제2중계국의 전송 모드를 결정할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 핸드오버 시에 단말에 의해 결정된 전송 모드를 기반으로 새로운 기지국 또는 중계국과 데이터를 교환하기 위한 절차를 보이고 있다.

도 12를 참조하면, 단말은 제1기지국 또는 제1중계국과의 데이터 교환이 이루어지는 상황에서 핸드오버 대상을 획득하고, 상기 획득한 핸드오버 대상인 제2기지국 또는 제2중계국에 대한 채널 할당 정보를 획득한다 (1210단계).

상기 단말은 상기 핸드오버 대상인 제2기지국 또는 제2중계국과 해당 채널 할당 정보를 이용할 수 있는 대로 랜덤 액세스를 통하여 상기 제2기지국 또는 상기 제2중계국으로 접속을 시도한다 (1212단계, 1214단계).

상기 단말은 상기 제2기지국 또는 상기 제2중계국으로 접속이 완료되면, 할당된 채널을 통한 상기 제2기지국 또는 상기 제2중계국에 대한 전송 모드를 결정한다 (1216단계). 그리고 상기 단말은 1218단계에서 상기 결정한 전송 모드를 상기 제2기지국 또는 제2중계국으로 전송한다. 이때 채널 측정 정보를 같이 전송할 수 있다.

상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수신한 상기 제2기지국 또는 상기 제2중계국은 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드의 수용 여부를 판단한다. 그리고 상기 판단에 의해 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수용하기로 결정하면, 이를 알리기 위한 응답 메시지를 상기 단말로 전송한다 (1220단계).

상기 제2기지국 또는 상기 제2중계국은 상기 전송 모드 수용 응답 메시지를 상기 단말로 전송함으로써, 상기 단말과의 데이터 교환을 위해 사용할 전송 모드의 설정을 완료한다. 그 후 상기 제2기지국 또는 상기 제2중계국은 상기 설정이 완료된 전송 모드를 적용하여 상기 단말과의 데이터 교환을 수행한다 (1222단계).

본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 시 전송 모드를 결정하는 절차를 LTE 시스템에 적용할 시 하기와 같이 구현될 수 있다.

도 13은 LTE 시스템에서 소스 (source) eNB와 타깃 (target) eNB 사이가 X2 인터페이스로 연결되어 있는 경우 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 시 전송 모드 결정 절차를 나타낸 것이다.

통상적으로 LTE 시스템은 네트워크를 중심으로 하는 핸드오버를 지원함으로써, UE의 핸드오버 대상을 소스 eNB가 결정해준다. 이때 상기 소스 eNB와 타깃 eNB 사이가 X2 인터페이스로 연결되어 있기 때문에 상기 eNB와 상기 타깃 eNB 사이에 망 간 유선 링크를 통하여 핸드오버 메시지를 교환한다 (1310단계 내지 1338단계). 상기 1310단계 내지 1338단계에서 이루어지는 핸드오버 절차는 LTE 시스템에서 핸드 오버를 위해 통상적인 적용될 수 있는 것이므로, 구체적인 설명은 생략한다.

그 후 상기 LTE 시스템에서 수행되는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 시의 전송 모드 결정 과정은 다음과 같다. 한편 LTE 시스템에 본 발명의 실시 예를 적용하기 위하여 이용하는 메시지는 한 가지 예일 뿐이며, LTE 시스템의 다른 메시지를 이용하거나 새로운 메시지를 정의하여 이용할 수 있음은 물론이다.

UE는 소스 eNB를 통하여 핸드오버 대상인 타깃 eNB와 해당 채널 할당 정보를 획득하고, 랜덤 액세스를 통하여 상기 타깃 eNB로의 접속을 시도한다 (1340단계, 1342단계). 이때 상기 UE는 필요 채널 수(Number_of_CH)를 요청할 수 있다. 이 경우 상기 UE는 상기 타깃 eNB에서 수용 가능한 채널 수와 해당 채널 할당 정보를 상기 소스 eNB로부터 획득할 수 있다.

상기 UE는 상기 타깃 eNB와의 접속이 완료되면, 할당된 채널을 통한 상기 target 타깃 eNB의 전송 모드를 결정한다 (1344단계). 그리고 상기 UE는 1346단계에서 상기 결정한 전송 모드를 포함한 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 상기 타깃 eNB에게 전송한다. 이때 CQI reporting을 통하여 채널 측정 정보인 CQI를 상기 타깃 eNB에게 전송할 수 있다.

상기 UE에 의해 결정된 전송 모드를 수신한 상기 타깃 eNB는 상기 UE에 의해 결정된 전송 모드의 수용 여부를 판단한다. 상기 판단에 의해 상기 UE에 의해 결정된 전송 모드를 수용하기로 결정할 시, 이를 알리기 위한 응답을 포함한 TX mode Reconfiguration Complete 메시지를 상기 UE로 전송한다 (1348단계). 상기 타깃 eNB는 TX mode Reconfiguration Complete 메시지를 상기 UE로 전송함으로써, 상기 UE와의 데이터 교환을 위해 사용할 전송 모드의 설정을 완료한다. 그 후 상기 타깃 eNB는 상기 설정이 완료된 전송 모드를 적용하여 상기 UE와의 데이터 교환을 수행한다 (1350단계, 1352단계).

상술한 동작에 의해 핸드오버가 완료됨에 따라 상기 타깃 eNB와 상기 UE 간의 데이터 교환이 정상적으로 이루어지면, 상기 소스 eNB와 상기 UE 간의 연결을 해제하기 위한 절차가 수행된다 (1354단계 내지 1364단계).

D- 4 . 전송 모드가 기지국 또는 중계국에 의해 수용되지 못하는 경우의 구현 예

단말에 의해 결정된 전송 모드가 기지국 또는 중계국으로 제공되었으나 상기 기지국 또는 상기 중계국이 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수용할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우 상기 기지국 또는 중계국은 새로운 전송 모드를 결정하고, 이를 상기 단말로 제공함으로써 정상적인 데이터 교환이 이루어질 수 있도록 하는 절차를 새로이 정의한다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에 의해 결정된 전송 모드가 기지국 또는 중계국으로 제공되었으나 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 상기 전송 모드가 수용될 수 없을 경우에 적용될 수 있는 절차를 정의하고 있다. 즉 도 14에서는 단말에 의해 결정된 전송 모드를 수용할 수 없는 경우 기지국 또는 중계국이 전송 모드를 결정하고, 상기 결정한 전송 모드를 상기 단말에게 전송한다.

도 14를 참조하면, 단말은 할당된 채널을 통한 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정한다 (1410단계). 그리고 상기 단말은 1412단계에서 상기 결정된 전송 모드를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송한다. 이때 상기 단말은 상기 결정된 전송 모드와 함께 채널 측정 정보를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전달할 수 있다.

상기 단말에 의해 전달된 전송 모드는 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 수신되며, 상기 단말에 의해 전달된 전송 모드를 수신한 상기 기지국 또는 상기 중계국은 상기 전송 모드의 수용 가능 여부를 판단한다. 상기 기지국 또는 중계국은 상기 단말에 의해 전달된 전송 모드의 수용이 불가능할 경우, 새로운 전송 모드를 결정한다 (1414단계).

그리고 상기 기지국 또는 상기 중계국은 1416단계에서 새로이 결정한 전송 모드를 상기 단말로 전송한다. 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 새로이 결정된 전송 모드를 수신한 상기 단말은 1418단계에서 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 수신한 전송 모드를 수용한다는 응답 메시지를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송한다.

상기 기지국 또는 상기 중계국은 상기 단말로부터 전송 모드를 수용한다는 응답 메시지를 수신하면, 상기 단말과의 데이터 교환을 위해 사용할 전송 모드의 설정을 완료한다. 그 후 상기 기지국 또는 상기 중계국은 상기 설정이 완료된 전송 모드를 적용하여 상기 단말과의 데이터 교환을 수행한다 (1420단계).

F. 신호 송수신장치

본 발명의 실시 예를 위해 단말과 기지국 또는 중계국 내에는 전송 모드를 설정하고, 상기 설정된 전송 모드에 의해 신호를 송수신하기 위한 신호 송수신장치를 구비한다.

이를 위해 단말 내에 구비되는 신호 송수신장치는 기지국 또는 중계국에서 사용할 전송 모드를 결정하기 위한 수단 및 필요에 따라 사용하고자 하는 채널 수를 결정하는 수단을 포함한다. 그리고 기지국 또는 중계국 내에 구비되는 신호 송수신장치는 단말에 의해 결정된 전송 모드를 설정하기 위한 수단과 필요에 따라 새로운 전송 모드를 결정하기 위한 수단을 포함한다.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 단말 내에 구비될 수 있는 신호 송수신장치의 구성을 보이고 있다.

도 15를 참조하면, 전송 모드 결정부(1514)는 기지국 또는 중계국에서 하나 이상의 안테나를 이용하여 신호를 전송하기 위해 요구되는 전송 모드를 결정한다. 이때 상기 전송 모드는 상기 기지국 또는 중계국에 의해 하나의 신호뿐만 아니라 복수의 신호가 전송되는 경우도 고려하여 결정될 수 있다.

상기 전송 모드 결정부(1514)는 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 상기 획득한 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 기지국 또는 중계국을 위한 전송 모드를 결정한다.

상기 채널 정보는 수신 신호 세기 식별 (RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal-to-Noise Ratio), 신호 대 간섭 잡음 비 (SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률, 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Information), 채널 상태 식별 (CSI: Channel State Information), 랭크 정보 (RI: Rank Information), 프리-코딩 행렬 정보 (PMI: Precoding Matrix Information), 안테나들 상호간 상관성, 스트림 별 채널 특성 정보 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함한다.

상기 서비스 정보는 채널 품질 (QoS: Quality of Service), 체험 품질 (QoE: Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함한다.

상기 사용자 정보는 비용, 단말기 능력, 보안 수준 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하며, 상기 전송 정보는 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함한다.

한편 상기 전송 모드 결정부(1514)에 의해 결정되는 전송 모드는 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나에 해당한다.

상기 전송 모드 결정부(1514)는 기지국 또는 중계국으로의 초기 접속, 전송 모드의 변경 및 핸드오버 시에 전송 모드를 결정한다. 상기 핸드오버 시의 전송 모드는 핸드오버로 인해 새롭게 연결된 타깃 기지국 또는 타깃 중계국을 위한 전송 모드이다.

상기 전송 모드의 변경은 임의의 기지국 또는 중계국과의 연결이 유지되고 있는 상태에서 기존 전송 모드를 변경할 경우에 해당한다. 따라서 상기 전송 모드의 변경 시에는 두 가지의 시나리오에 의해 전송 모드를 결정할 수 있다.

첫 번째 시나리오는 단말과 기지국 또는 중계국이 연결된 상태에서 내부적으로 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우에 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 것이다.

두 번째 시나리오는 기지국 또는 중계국으로부터의 요청에 응답하여 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 것이다. 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터의 요청은 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우에 이루어진다.

송신부(1510)는 상기 기지국 또는 중계국으로 신호를 송신할 뿐만 아니라 상기 전송 모드 결정부(1514)에 의해 결정된 전송 모드에 관한 정보를 상기 기지국 또는 중계국으로 전송한다.

이때 전송되는 전송 모드에 관한 정보는 상기 기지국 또는 상기 중계국이 신호를 전송하기 위해 사용할 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보가 될 수 있다.

수신부(1512)는 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송된 전송 모드에 관한 정보에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송된 신호를 수신한다. 이때 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 수신되는 신호는 하나의 신호뿐만 아니라 복수의 신호가 될 수도 있다.

채널 수 결정부(1516)는 상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 결정한다. 그리고 상기 채널 수 결정부(1516)에 의해 결정된 채널 수는 상기 송신부(1510)에 의해 상기 전송 모드에 관한 정보와 함께 상기 기지국 또는 중계국으로 전송될 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국 또는 중계국 내에 구비될 수 있는 신호 송수신장치의 구성을 보이고 있다.

도 16을 참조하면, 수신부(1612)는 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 뿐만 아니라 상기 단말로부터 전송되는 전송 모드에 관한 정보를 수신한다. 그리고 필요에 따라 상기 단말로부터 전송된 채널 수에 관한 정보를 수신한다. 이때 상기 단말로부터 수신한 전송 모드에 관한 정보는 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보이다.

또한 상기 전송 모드에 관한 정보는 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 식별하기 위한 정보이기도 하다.

전송 모드 설정부(1614)는 상기 수신부(1612)에 의해 수신된 전송 모드에 관한 정보에 의해 상기 단말로 신호를 전송하기 위한 전송 모드를 설정한다. 상기 전송 모드 설정부(1614)는 상기 전송 모드에 관한 정보를 기반으로 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나를 전송 모드로 설정한다.

송신부(1610)는 상기 전송 모드 설정부(1614)에 의해 설정된 전송 모드를 기반으로 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송한다. 그리고 상기 송신부(1610)는 상기 단말에 의해 제공된 전송 모드의 수용이 불가능할 경우, 내부에서 결정된 전송 모드에 관한 정보를 상기 단말로 전송한다. 또한 상기 기존에 설정된 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 단말로 전송 모드의 변경을 요청할 수 있다.

전송 모드 결정부(1616)는 상기 단말로부터 제공된 전송 모드의 수용 여부를 판단한다. 그리고 상기 단말로부터 제공된 전송 모드의 수용이 불가능할 경우, 상기 전송 모드 결정부(1616)는 지원이 가능한 전송 모드를 새로이 설정한다.

만약 상기 전송 모드 결정부(1616)에 의해 전송 모드가 새로이 설정된다면, 상기 송신부(1610)는 상기 전송 모드 결정부(1616)에 의해 새로이 설정된 전송 모드에 의해 신호를 전송하여야 한다.

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 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

통신 시스템에서 단말이 기지국 또는 중계국으로부터 전송된 신호를 수신하는 방법에 있어서,
상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과,
상기 결정한 전송 모드에 관한 정보를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송하는 과정과,
상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드를 적용하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송된 신호를 수신하는 과정을 포함하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보는 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보임을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 전송 모드를 결정하는 과정은,
채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 상기 획득한 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 전송 모드를 결정하는 과정이며,
여기서 상기 채널 정보는 수신 신호 세기 식별 (RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal-to-Noise Ratio), 신호 대 간섭 잡음 비 (SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률, 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Information), 채널 상태 식별 (CSI: Channel State Information), 랭크 정보 (RI: Rank Information), 프리-코딩 행렬 정보 (PMI: Precoding Matrix Information), 안테나들 상호간 상관성, 스트림 별 채널 특성 정보 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 서비스 정보는 채널 품질 (QoS: Quality of Service), 체험 품질 (QoE: Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하며,
상기 사용자 정보는 비용, 단말기 능력, 보안 수준 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 전송 정보는 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 전송 모드는 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나임을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 결정하는 과정과,
상기 결정된 채널 수를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 전송 모드를 결정하는 과정은,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터의 요청에 응답하여 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 다른 기지국 또는 다른 중계국으로 핸드오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 다른 기지국 또는 다른 중계국에 접속한 후에 상기 다른 기지국 또는 상기 다른 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정과,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결되지 않은 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 초기 접속하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 접속한 후에 상기 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정하는 과정을 포함하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드가 상기 기지국 또는 중계국에 의해 선택되지 않은 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 새로이 결정된 전송 모드를 기반으로 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송되는 신호를 수신하는 과정을 더 포함하는 신호 수신 방법.
통신 시스템에서 기지국 또는 중계국과 신호를 송수신하기 위해 단말 내에 구비된 신호 송수신장치에 있어서,
상기 기지국 또는 상기 중계국에서 하나 이상의 안테나를 이용하여 신호를 전송하기 위한 요구되는 전송 모드를 결정하는 전송 모드 결정부와,
상기 결정한 전송 모드에 관한 정보를 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송하는 송신부와,
상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드를 적용하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송된 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 신호 송수신장치.
제8항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보는 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보임을 특징으로 하는 신호 송수신장치.
제8항에 있어서, 상기 전송 모드 결정부는,
채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 상기 획득한 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 전송 모드를 결정하며,
여기서 상기 채널 정보는 수신 신호 세기 식별 (RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal-to-Noise Ratio), 신호 대 간섭 잡음 비 (SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률, 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Information), 채널 상태 식별 (CSI: Channel State Information), 랭크 정보 (RI: Rank Information), 프리-코딩 행렬 정보 (PMI: Precoding Matrix Information), 안테나들 상호간 상관성, 스트림 별 채널 특성 정보 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 서비스 정보는 채널 품질 (QoS: Quality of Service), 체험 품질 (QoE: Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하며,
상기 사용자 정보는 비용, 단말기 능력, 보안 수준 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 전송 정보는 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 신호 송수신장치.
제8항에 있어서,
상기 전송 모드는 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나임을 특징으로 하는 신호 송수신장치.
제8항에 있어서,
상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 결정하는 채널 수 결정부를 더 포함하며,
상기 결정된 채널 수는 상기 송신부를 통해 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 전송됨을 특징으로 하는 신호 송수신장치.
제8항에 있어서, 상기 전송 모드 결정부는,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하고,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터의 요청에 응답하여 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드를 결정하고,
상기 단말이 상기 기지국 또는 상기 중계국에 연결된 상태에서 다른 기지국 또는 다른 중계국으로 핸드오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 다른 기지국 또는 다른 중계국에 접속된 후에 상기 다른 기지국 또는 상기 다른 중계국의 전송 모드를 결정하며,
상기 단말이 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결되지 않은 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국으로 초기 접속하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 기지국 또는 상기 중계국에 접속한 후에 상기 기지국 또는 중계국의 전송 모드를 결정함을 특징으로 하는 신호 송수신장치.
제8항에 있어서, 상기 수신부는,
상기 전송 모드에 관한 정보에 의해 지정된 전송 모드가 상기 기지국 또는 중계국에 의해 선택되지 않은 경우, 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 새로이 결정된 전송 모드를 기반으로 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송되는 신호를 수신함을 특징으로 하는 신호 송수신장치.
통신 시스템에서 기지국 또는 중계국이 단말로 신호를 송신하는 방법에 있어서,
상기 단말로부터 전송 모드에 관한 정보를 수신하는 과정과,
상기 수신한 전송 모드에 관한 정보에 의해 전송 모드를 지정하는 과정과,
하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 지정된 전송 모드를 적용하는 과정을 포함하는 신호 송신 방법.
제15항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보는 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보임을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제15항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보는 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 식별하기 위한 정보이며,
여기서 상기 채널 정보는 수신 신호 세기 식별 (RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal-to-Noise Ratio), 신호 대 간섭 잡음 비 (SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률, 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Information), 채널 상태 식별 (CSI: Channel State Information), 랭크 정보 (RI: Rank Information), 프리-코딩 행렬 정보 (PMI: Precoding Matrix Information), 안테나들 상호간 상관성, 스트림 별 채널 특성 정보 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 서비스 정보는 채널 품질 (QoS: Quality of Service), 체험 품질 (QoE: Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하며,
상기 사용자 정보는 비용, 단말기 능력, 보안 수준 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 전송 정보는 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 신호 송신 방법.
제15항에 있어서,
상기 전송 모드는 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나임을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제15항에 있어서,
상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 상기 단말로부터 제공받는 과정을 더 포함하는 신호 송신 방법.
제15항에 있어서,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되고,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 단말로 전송 모드의 변경을 요청하여 상기 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되고,
제3의 단말이 다른 기지국 또는 다른 중계국으로부터 핸드오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 제3의 단말과 접속한 후에 상기 제3의 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되며,
제3의 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 초기 접속하는 경우, 상기 제3의 단말과 접속한 후 상기 제3의 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정됨을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제15항에 있어서,
상기 지정된 전송 모드를 적용할 수 없는 경우, 새로운 전송 모드를 결정하고, 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 새로 결정된 전송 모드를 적용하는 과정을 더 포함하는 신호 송신 방법.
통신 시스템에서 단말로 신호를 전송하기 위해 기지국 또는 중계국 내에 구비된 신호 송신 장치에 있어서,
상기 단말로부터 전송 모드에 관한 정보를 수신하는 수신부와,
상기 수신한 전송 모드에 관한 정보에 의해 전송 모드를 지정하는 전송 모드 설정부와,
하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 지정된 전송 모드를 적용하는 송신부를 포함하는 신호 송신 장치.
제22항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보는 상기 단말로 전송할 신호에 대한 인코딩 방식과 안테나 맵핑 방식 중 적어도 하나를 지정하는 정보임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제22항에 있어서,
상기 전송 모드에 관한 정보는 채널 정보, 서비스 정보, 사용자 정보, 전송 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 상기 단말에 의해 결정된 전송 모드를 식별하기 위한 정보이며,
여기서 상기 채널 정보는 수신 신호 세기 식별 (RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal-to-Noise Ratio), 신호 대 간섭 잡음 비 (SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio), 오류 율, 채널 용량, 제공 가능한 전송률, 제공 가능한 전송률의 분산, 불능 률, 채널 품질 식별 (CQI: Channel Quality Information), 채널 상태 식별 (CSI: Channel State Information), 랭크 정보 (RI: Rank Information), 프리-코딩 행렬 정보 (PMI: Precoding Matrix Information), 안테나들 상호간 상관성, 스트림 별 채널 특성 정보 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 서비스 정보는 채널 품질 (QoS: Quality of Service), 체험 품질 (QoE: Quality of Experience), 트래픽 클래스, 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하며,
상기 사용자 정보는 비용, 단말기 능력, 보안 수준 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하고,
상기 전송 정보는 전송 방식, 사용자 다중화 방식, 안테나 집합, 송신 전력, 계층 순위, 변조 파라미터, 코딩 파라미터 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 신호 송신 장치.
제22항에 있어서,
상기 전송 모드는 단일 안테나 전송 모드, 공간 다이버시티 전송 모드, 공간 다중화 전송 모드, 다중 사용자 다중 입/출력 (MU - MIMO: Multi User - Multiple Input Multiple Output) 전송 모드, CDD(Cyclic Delay Diversity) 전송 모드, 하이브리드 전송 모드, 안테나 선택 전송 모드 중 하나임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제22항에 있어서, 상기 수신부는,
상기 기지국 또는 상기 중계국에서 상기 단말로 신호를 전송하기 위하여 필요한 채널 수를 상기 단말로부터 수신함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제22항에 있어서,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 단말이 전송 모드의 변경이 필요함을 스스로 인지하는 경우, 상기 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되고,
상기 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 연결된 상태에서 상기 기지국 또는 상기 중계국에 의해 전송 모드의 변경이 필요하다고 인지되는 경우, 상기 단말로 전송 모드의 변경을 요청하여 상기 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되고,
제3의 단말이 다른 기지국 또는 다른 중계국으로부터 핸드오버하는 경우, 랜덤 액세스를 통하여 상기 제3의 단말과 접속한 후에 상기 제3의 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정되며,
제3의 단말과 상기 기지국 또는 상기 중계국이 초기 접속하는 경우, 상기 제3의 단말과 접속한 후 상기 제3의 단말에 의해 상기 기지국 또는 상기 중계국의 전송 모드가 결정됨을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제22항에 있어서,
상기 지정된 전송 모드를 적용할 수 없는 경우, 새로운 전송 모드를 결정하는 전송 모드 결정부를 더 포함하며,
상기 송신부는 하나 이상의 안테나를 이용하여 상기 단말로 신호를 전송하기 위해 상기 새로 결정된 전송 모드를 적용함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.