KR20130118373A - 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스의 동시 송신 및 수신을 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스의 동시 송신 및 수신을 위한 방법들 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 링크 적응을 위한 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)를 동시에 송신 및 수신하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 송신 자원들을 덜 소비하고 네트워크의 전체 스펙트럼 효율을 개선하는 방법, 송신기 소자(34) 및, 수신기 소자(38)를 제공하기 위해, 무선 네트워크(11)의 무선 채널(29)을 통해 링크 적응을 위한 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)를 동시에 송신하기 위한 방법 및 송신기 소자(34)가 제안되고, 상기 방법은 채널 인코더(19)를 사용하여 코드워드(c)로 상기 데이터 시퀀스(d)를 인코딩하고 상기 무선 채널(29)을 통해 상기 코드워드(c)를 송신하는 단계(21)를 포함하고, 상기 방법은 상기 채널 인코더(19)를 사용하여 상기 코드워드(c)에 상기 채널 정보(CI)를 포함하는 단계를 더 포함하고, 상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 모두 포함한다. 또한, 상기 송신된 코드워드(c)를 수신 및 디코딩하기 위한 대응하는 방법 및 수신기 소자(38)가 제안된다.

Description

링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스의 동시 송신 및 수신을 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR SIMULTANEOUS TRANSMISSION AND RECEPTION OF A DATA SEQUENCE AND CHANNEL INFORMATION FOR LINK ADAPTATION}
본 발명은 무선 네트워크의 무선 채널을 통해 링크 적응(link adaptation)을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 송신하기 위한 방법 및 송신기 소자뿐만 아니라 무선 네트워크의 무선 채널을 통해 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 수신하기 위한 방법 및 수신기 소자에 관한 것이다.
공지된 셀룰러 통신 네트워크들은 상기 네트워크의 기지국으로부터 상기 기지국에 등록된 단말로의 다운링크 방향의 송신을 적응시키기 위해 링크 적응을 사용한다. 이를 위해, 상기 단말은 상기 무선 채널과 관련된 채널 정보를 획득하고 이 채널 정보를 상기 기지국으로 통신한다. 상기 기지국은 상기 단말로부터 수신된 상기 채널 정보에 의존하여 다운링크 방향의 송신을 적응시킨다.
상기 기지국으로의 상기 채널 정보의 통신은 상기 무선 채널의 송신 자원을 소비하여 상기 셀룰러 통신 네트워크의 전체 스펙트럼 효율을 감소시킨다. 특히, 상기 채널의 상태가 빠르게 변하면, 상기 단말은 상기 기지국에 저장된 상기 채널 정보를 빈번하게 업데이트해야 한다. 다중 사용자 MIMO 및 MIMO-OFDMA 시스템들에서, 상기 기지국으로의 채널 정보 통신에 의해 유발된 오버헤드는 상기 네트워크의 무선 셀의 사용자들 및/또는 안테나들의 수가 증가하면 수용불가능하게 될 수 있다.
공지된 셀룰러 통신 네트워크들은 상기 채널 정보를 상기 기지국으로 통신함으로써 유발된 오버헤드를 작게 유지하기 위해, 상기 채널 정보의 소스 코딩, 예를 들어, 상기 채널 정보의 리던던시 감소를 사용한다.
본 발명의 목적은 송신 자원들을 덜 소비하고 상기 네트워크의 전체 스펙트럼 효율을 개선하는 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 송신 및/또는 수신하는 방법, 송신기 소자, 및 수신기 소자를 제공하는 것이다.
바람직한 실시예에 따라, 무선 네트워크의 무선 채널을 통한 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 송신하기 위한 방법으로서, 채널 인코더를 사용하여 상기 데이터 시퀀스를 코드워드로 인코딩하는 단계, 상기 무선 채널을 통해 상기 코드워드를 송신하는 단계, 및 상기 채널 인코더를 사용하여 상기 채널 정보를 상기 코드워드에 포함하는 단계를 포함하고, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 모두 포함하는, 상기 데이터 시퀀스 및 채널 정보의 동시 송신 방법이 제공된다. 즉, 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 모두 인코딩하기 위해 단일 채널 인코더가 사용된다. 따라서, 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보는 단일 코드워드에 포함된다. 상기 채널 정보를 상기 코드워드에 포함하는 단계는 상기 채널 인코더를 사용하여 상기 채널 정보를 비-중복(non-redundant) 방식으로 상기 코드워드에 임베딩하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 채널 정보를 상기 코드워드에 임베딩하지만, 데이터 정보에 관한 비트들만을 송신하는 것은 상기 채널 정보의 송신에 의해 유발된 오버헤드를 감소시켜 상기 무선 네트워크의 효율을 개선한다. 또한, 상기 인코딩 프로세스 동안 구성된 데이터 및 채널 정보 비트들 간의 상관으로 인해 상기 수신기에 의한 상기 채널 정보의 해석이 가능하다. 상기 방법은 상기 네트워크형 단말들의 상이한 네트워크 소자들과 기지국들 간의 상기 채널 정보의 효율적인 이동을 가능하게 한다. 이 방법을 적용할 때, 상기 채널 정보의 빈번한 업데이트, 예를 들어, 상기 네트워크의 단말로부터 상기 네트워크의 기지국으로의 채널 정보의 송신이 요구되어도 효율적인 링크 적응이 가능하다.
상기 방법은 임의의 유형의 무선 네트워크들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 네트워크는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System), LTE(Long Term Evolution) 시스템, LTE-Advanced 시스템, 또는 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 시스템과 같은 셀룰러 네트워크일 수 있다.
상기 채널 정보는 상기 채널의 순간적인 특성들을 설명한다. LTE에서, 상기 채널 정보는 또한 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)라고도 한다. 상기 채널 정보는 채널 품질 표시자(CQI; Channel Quality Indicator)를 포함할 수 있다. LTE에서, 상기 단말은 상기 채널의 품질을 추정하고, 상기 추정된 품질에 의존하여 상기 CQI를 결정하고, 상기 CQI를 상기 기지국으로 송신한다. 또한, 상기 채널 정보는 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함할 수 있다. 상기 단말은 상기 PMI를 상기 기지국으로 통신할 수 있다. 상기 기지국은 상기 단말로부터 수신된 상기 PMI에 의존하여 프리코딩 가중치들 또는 프리코딩 매트릭스를 결정하고 상기 프리코딩 가중치들에 따라 그 단말로의 다운링크 데이터 송신을 적응시킬 수 있다.
상기 데이터 시퀀스는 더 높은 계층들의 페이로드 데이터 및/또는 상기 데이터 송신을 제어하도록 사용된 추가 제어 데이터를 포함할 수 있다.
통상적으로, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스에 의존하거나 또는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보 모두에 의존하는 코드 비트들로 구성될 수 있다. 즉, 상기 코드워드는 상기 채널 정보에 단순히 대응하는 코드 비트들을 가지지 않는다. 즉, 상기 채널 정보는 상기 채널 정보에 대한 특별한 비트들을 상기 코드워드에 포함함으로써 명백하게 송신되지 않는다. 상기 채널 정보에 대한 전용 코드 비트들을 사용하지 않고 상기 채널 정보를 인코딩하는 것은 이들의 리던던시를 이용함으로써 기존의 채널 코드들의 확장을 가능하게 한다. 이는 부가적인 비트들을 상기 코드워드에 삽입할 필요가 없다. 결과로서, 상기 채널 정보를 삽입하는 것은 상기 채널 코드의 에러 정정 능력을 약간씩 감소시킨다. 그러나, 많은 실시예들에서, 상기 데이터 시퀀스는 상기 채널 정보보다 훨씬 더 많은 데이터 비트들을 갖는다. 따라서, 상기 코드워드를 생성하기 위해 사용된 코드의 에러 검출비에 대한 결과적인 미미한 열화가 수용가능할 것이다.
일 실시예에서, 상기 채널 인코더는 체계적인 인코더, 바람직하게는 체계적인 콘볼루션 인코더(systematic convolutional encoder)이고 상기 인코딩은 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 체계적으로 인코딩함으로써 상기 코드워드를 생성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 인코딩은 상기 채널 정보의 비트에 대응하는 상기 생성된 코드워드의 적어도 하나의 비트를 펑처링(puncturing)하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 인코딩은 상기 채널 정보의 비트에 대응하는 상기 생성된 코드워드의 모든 비트들을 펑처링하는 단계를 포함한다. 펑처링에 의해, 상기 채널 정보에 대응하는 코드 비트들이 상기 코드워드로부터 제거된다. 그 결과, 상기 채널 정보를 삽입하는 것은 상기 코드워드로 비트들을 추가하지 않는다. 상기 채널 정보는 여전히 상기 코드의 리던던시를 이용함으로써 상기 펑처링된 코드워드를 수신하는 수신기에 의해 재생성될 수 있다.
상기 코드워드를 펑처링하는 대신, 일부 실시예들에서, 상기 인코딩은 제 1 코드를 사용하여 상기 데이터 시퀀스에 의존하는 제 1 중간 코드워드를 생성하고 제 2 코드를 사용하여 상기 채널 정보에 의존하는 제 2 중간 코드워드를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 코드의 각각의 코드워드는 상기 제 1 코드의 어떠한 코드워드와도 다르다. 즉, 상기 제 1 코드에 의해 사용되지 않은 코드워드들, 즉, 상기 제 1 코드에 속하지 않는 코드워드들은 상기 채널 정보를 인코딩하는데 사용된다.
바람직하게, 상기 인코딩은 모듈로-2-연산(modulo-2-arithmetic)에 따라 상기 제 1 중간 코드워드 및 상기 제 2 중간 코드워드를 더함으로써 상기 코드워드를 생성하는 단계를 포함한다. 모듈로-2-연산은 효율적으로 구현될 수 있다. 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 서로 분리할 수 있는 수신기는 수용가능한 노력으로 구현될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 무선 네트워크의 무선 채널로부터 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 수신하기 위한 방법으로서, 상기 무선 채널로부터 코드워드를 수신하는 단계, 채널 디코더를 사용하여 상기 코드워드로부터 상기 데이터 시퀀스를 디코딩하는 단계, 및 상기 채널 디코더를 사용하여 상기 코드워드로부터 상기 채널 정보를 추출하는 단계를 포함하는 상기 방법이 제공되고, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보 모두를 포함한다.
이 방법은 데이터 시퀀스 및 채널 정보를 동시에 송신하기 위해 상기 언급된 방법들에 따라 단일 채널 인코더를 사용하여 생성된 코드워드를 디코딩하도록 한다. 특히, 상기 방법은 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 서로 분리하도록 한다.
바람직하게, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스에 의존하거나 또는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보 모두에 의존하는 코드 비트들로 구성된다. 상기 데이터 시퀀스를 인코딩할 때, 중복되는 정보가 상기 데이터 시퀀스에 부가된다. 상기 채널 정보는 추가 리던던시를 상기 코드에 더하지 않고 상기 코드워드에 포함될 수 있다. 이러한 중복되는 정보는 상기 코드워드가 상기 채널 정보를 나타내는데 전용된 코드 비트들을 포함하지 않아도 상기 채널 정보를 디코딩하도록 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 시퀀스를 디코딩하고 상기 채널 정보를 추출하는 단계는 상기 코드워드를 체계적으로 디코딩, 바람직하게는 콘볼루션 디코딩함으로써 수행된다.
상기 채널 정보의 비트들을 재생성하기 위해, 일 실시예에서 상기 방법은 상기 코드워드를 디펑처링(depuncturing)함으로써 상기 코드워드에 적어도 하나의 비트를 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 디펑처링된 코드워드의 상기 비트의 위치는 상기 디펑처링된 코드워드의 채널 정보의 비트의 위치에 대응하고, 상기 디펑처링은 상기 콘볼루션 디코딩 전에 수행된다.
디펑처링에 대한 대안으로서, 다른 실시예에서 상기 디코딩은 상기 데이터 시퀀스에 의존하는 제 1 코드를 사용하여 생성된 제 1 중간 코드워드 및 상기 채널 정보에 의존하는 제 2 코드를 사용하여 생성된 제 2 중간 코드워드를 포함하는 상기 코드워드에 의존하여 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 코드의 각각의 코드워드는 상기 제 1 코드의 어떠한 코드워드와도 다르다. 일 실시예에서, 상기 디코딩될 코드워드는 모듈로-2-연산에 따라 상기 제 1 중간 코드워드 및 상기 제 2 중간 코드워드를 더함으로써 생성된다.
다른 실시예에 따라, 무선 네트워크의 무선 채널을 통한 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 송신하기 위한 송신기 소자로서, 상기 송신기 소자는 상기 무선 채널을 통해 송신될 코드워드로 상기 데이터 시퀀스를 인코딩하도록 구성된 채널 인코더를 포함하고, 상기 채널 인코더는 상기 코드워드에 상기 채널 정보를 포함하도록 구성되고, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 모두 포함하는, 상기 송신기 소자가 제공된다. 바람직하게, 상기 채널 정보는 상기 채널 인코더에 의해 사용된 코드에 추가 리던던시를 부가하지 않고 상기 코드워드에 포함된다. 예를 들어, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스를 인코딩할 때 생성된 중복되는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이 중복되는 정보는 상기 채널 정보를 포함한다. 따라서, 상기 중복되는 정보는 상기 데이터 시퀀스의 에러 검출 및/또는 정정을 허용할 뿐만 아니라 디코더가 상기 채널 정보를 디코딩할 수 있는 가능성을 렌더링한다. 예를 들어, 상기 데이터 시퀀스를 인코딩하기 위해 사용된 기존의 코드만이 상기 코드워드로 추가의 비트들을 부가하지 않고 상기 데이터 시퀀스와 상기 채널 정보 모두를 인코딩하기 위해 확장될 수 있다.
바람직하게, 상기 송신기 소자는 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 송신하기 위한 상기 설명된 방법들 중 하나를 실행하도록 구성된다.
또 다른 바람직한 실시예에 따라, 무선 네트워크의 무선 채널로부터 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 수신하기 위한 수신기 소자로서, 상기 수신기 소자는 상기 무선 채널로부터 수신된 코드워드로부터 상기 데이터 시퀀스를 디코딩하도록 구성된 채널 디코더를 포함하고, 상기 채널 디코더는 상기 코드워드로부터 상기 채널 정보를 추출하도록 구성되고, 상기 코드워드는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 모두 포함하는, 상기 수신기 소자가 제공된다.
바람직하게, 상기 수신기 소자는 링크 적응을 위한 채널 정보 및 데이터 시퀀스를 동시에 수신하기 위한 상기 설명된 방법들 중 하나를 실행하도록 구성된다.
상기 송신기 소자 및 상기 수신기 소자는 서로 관련된다. 이들은 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 송신하기 위해 송신선을 구축하기 위해 조합될 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 송신기 소자를 포함하는 무선 네트워크의 단말이 제공된다. 다른 실시예에 따라, 상기 수신기 소자를 포함하는 무선 네트워크의 기지국이 제공된다.
도 1은 기지국 및 단말을 포함하는 무선 통신 네트워크를 도시하는 도면.
도 2는 상기 단말로부터 상기 기지국으로 데이터 시퀀스 및 채널 정보를 송신하기 위한 송신선의 제 1 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보를 송신하기 위한 송신선의 제 2 실시예를 도시하는 도면.
본 발명의 바람직한 실시예들 및 추가 장점들이 도면들에 도시되고 이하에 상세히 설명된다.
설명 및 도면들은 본 발명의 원리들을 단순히 예시한다. 따라서, 당업자는 본원에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않더라도 본 발명의 원리들을 구현하고 그 정신 및 범위에 포함되는 다양한 장치들을 고안할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 게다가, 본원에 언급된 모든 예들은 기본적으로 독자들이 본 발명의 원리들 및 발명자(들)에 의해 부여된 개념들을 이해하는 것을 도울 단지 교육적인 목적으로 명확히 의도되고, 구체적으로 언급된 예들 및 조건들로 제한하지 않는 것으로 해석된다. 또한, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들뿐만 아니라 이들의 구체적인 예들을 언급하는 본원의 모든 진술들은 이들의 등가물들을 포함하는 것으로 의도된다.
도 1은 단말(13) 및 기지국(15)을 포함하는 무선 통신 네트워크(11)를 도시한다. 도시된 실시예에서, 상기 네트워크(11)는 LTE 또는 LTE-Advanced 통신 시스템이다. LTE 또는 LTE-Advanced에서, 상기 단말은 또한 사용자 장비(UE)로 참조되고 상기 기지국은 또한 eNodeB(enhanced NodeB)로 참조된다. 그러나, 본 발명은 LTE 또는 LTE-Advanced로 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 상기 네트워크(11)는 UMTS 또는 WiMAX의 액세스 네트워크이다.
상기 단말(13)은 채널 인코더(19) 및 송신기(21)를 갖는 제 1 트랜시버(17)를 포함하고, 상기 채널 인코더(19)의 출력은 상기 송신기(21)의 입력에 접속되고 상기 송신기(21)의 출력은 상기 단말(13)의 안테나와 결합된다.
상기 기지국은 수신기(25) 및 채널 디코더(27)를 포함하는 제 2 트랜시버(23)를 갖는다. 상기 수신기(25)는 상기 기지국(15)의 안테나에 결합되고 상기 수신기(25)의 출력은 상기 채널 디코더(27)의 입력에 접속된다.
상기 제 1 트랜시버(17), 업링크 무선 채널(29), 및 상기 제 2 트랜시버(23)는 업링크 송신선(31)의 일부이다. 상기 제 2 트랜시버(23)는 다운링크 무선 채널(33)을 통해 상기 제 1 트랜시버(17)의 수신기로 송신하기 위한 송신기를 갖는다. 간략함을 위해, 상기 제 2 트랜시버(23)의 송신기 및 상기 제 1 트랜시버(17)의 수신기 모두는 도시되지 않았다.
상기 네트워크(11)를 동작할 때, 예를 들어, 상기 네트워크(11)에서 사용된 더 높은 프로토콜 계층들에 의해, 상기 트랜시버(17)로 전달된 페이로드 데이터를 포함하는 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)는 상기 송신선(31)을 통해 상기 단말(13)로부터 상기 기지국(15)으로 동시에 송신된다. 이를 위해, 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 모두 코드워드(c)로 인코딩하기 위해 상기 단일 채널 인코더(19)가 사용된다. 상기 송신기(21)는 상기 업링크 무선 채널(29)을 통해 상기 코드워드(c)를 송신한다. 상기 수신기(25)는 상기 코드워드(c)를 수신하고 이를 상기 채널 디코더(27)로 전달한다. 상기 채널 디코더(27)는 상기 수신된 코드워드(c)를 디코딩하고 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 재생성한다.
LTE에서, 상기 채널 정보(CI)는 또한 채널 상태 정보(CSI)로 참조된다. 상기 채널 정보는 2비트의 사이즈를 가질 수 있는 프리코딩 매트릭스 표시자(PMI) 및/또는 5비트의 사이즈를 가질 수 있는 채널 품질 정보(CQI)를 포함할 수 있다. 상기 코드워드(c)는 약 1000 내지 2000 비트의 사이즈를 가질 수 있다. LTE에서, 상기 코드워드는 짧은 순환 프리픽스의 경우 14개의 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 심볼들(긴 순환 프리픽스와 함께 12심볼들)을 포함하는 무선 프레임을 통해 송신된다. 전형적으로, 상기 전체 코드워드의 송신은 1㎳가 걸린다. WiMAX를 사용할 때, 상기 코드워드는 20㎳의 지속 기간을 갖는 프레임에서 송신될 수 있다. 상기 채널 정보(CI)는 상기 다운링크 무선 채널(33)을 통한 송신들의 링크 적응을 위해 상기 기지국(15)에 의해 사용될 수 있다. 상기 단말(13)은 상기 다운링크 무선 채널(33)의 측정된 채널 품질에 의존하는 채널 정보(CI)를 결정하고 상기 채널 정보(CI)를 상기 기지국(15)으로 통신한다. 그 후 상기 기지국(15)은 예를 들어, 상기 단말(13)로부터 수신된 상기 PMI에 따라 프리코딩 매트릭스를 선택 및/또는 상기 단말(13)로부터 수신된 상기 CQI에 의존하여 변조 및/또는 코딩 스킴(scheme)을 선택함으로써 상기 다운링크 송신을 적응시킬 수 있다. 송신 채널 정보는 FDD(Frequency Division Multiplexing)를 사용하는 시스템들과 같이, 상기 업링크 무선 채널(29) 및 상기 다운링크 무선 채널(33)의 특성들이 서로 다른 시스템들에서 특히 효과적이다. 그러나, 본 발명은 FDD 시스템들로 제한되지 않고, TDD(Time Division Duplexing)를 사용한 시스템들과 관련하여 또한 사용될 수 있다.
도 2는 제 1 바람직한 실시예에 따라 상기 송신선(31)의 개략도를 도시한다. 상기 채널 인코더(19)는 상기 송신선(31)의 송신기 소자(34)의 일부이다. 상기 채널 인코더(19)는 출력이 펑처링 소자(37)의 입력에 접속된, 콘볼루션 인코더(35)를 포함한다.
상기 송신선(31)의 수신기 소자(38)의 일부인, 상기 채널 디코더(27)는 디펑처링 소자(39) 및 콘볼루션 디코더(41)를 포함한다. 상기 업링크 무선 채널(29)은 상기 펑처링 소자(37)와 상기 디펑처링 소자(39) 사이에 배열된다. 상기 송신기(21) 및 상기 수신기(25)는 도시되지 않는다. 일 실시예에서, 상기 송신기(21)는 상기 송신기 소자(34)의 일부이고; 다른 실시예에서, 상기 송신기 소자(34)는 상기 송신기(21)를 포함하지 않는다. 일 실시예에서, 상기 수신기(25)는 상기 수신기 소자(38)의 일부이고; 다른 실시예에서, 상기 수신기 소자(38)는 상기 수신기(25)를 포함하지 않는다.
상기 송신선(31)을 동작할 때, 상기 콘볼루션 인코더(35)는 상기 데이터 시퀀스(d)와 상기 채널 정보(CI)를 모두 체계적으로 인코딩함으로써 펑처링되지 않은(unpunctured) 코드워드(u)를 생성한다. 체계적인 인코딩은 상기 입력 데이터(d, CI)의 각각의 비트의 정확한 사본들을 포함하는 펑처링되지 않은 코드워드(u)를 유도한다. 따라서, 상기 펑처링되지 않은 코드워드(u)의 비트들이 상기 채널 정보(CI)의 비트들에 대응한다는 것이 공지된다. 펑처링 소자(37)의 펑처링 규칙(화살표(43))이 설계되어 상기 펑처링 소자(37)가 상기 펑처링되지 않은 코드워드(u)로부터 상기 채널 정보(CI)의 모든 비트들을 제거한다. 즉, 펑처링될 상기 펑처링되지 않는 코드워드(u)의 비트들의 위치들을 식별하는 펑처링 인덱스들은 상기 펑처링되지 않은 코드워드(u)의 채널 정보(CI)의 비트들의 위치들에 대응한다.
상기 펑처링 소자(37)에 의한 펑처링 및 상기 업링크 무선 채널(29)을 통한 송신 후, 상기 코드워드(c)는 상기 송신선(31)의 수신기 측에서 재생성된다. 송신 화살표로 인해, 재생성된 코드워드(c')는 상기 송신된 코드워드(c)와 다를 수 있다. 상기 디펑처링 소자(39)는 동일한 펑처링 규칙(43), 즉, 상기 펑처링 소자(37)와 동일한 펑처링 인덱스들을 사용함으로써 상기 코드워드(c')로 비트들을 재삽입한다. 상기 삽입된 비트들은 미리 규정된 이진 값, 예를 들어, 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 그 후, 상기 디펑처링 소자(39)에 의해 생성된 재생성된 펑처링되지 않은 코드워드(u')는 상기 콘볼루션 디코더(41)에 의해 디코딩된다. 상기 콘볼루션 디코더는 상기 코드워드(c)를 생성하기 위해 사용된 상기 콘볼루션 코드의 리던던시를 이용함으로써 상기 채널 정보(CI)를 결정한다. 따라서, 상기 콘볼루션 디코더(41)는 상기 채널 정보(CI)의 비트들이 상기 업링크 무선 채널(29)을 통해 명시적으로 송신되지 않더라도 추정된 재생성된 데이터 시퀀스(d') 및 추정된 재생성된 채널 정보(CI')를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 콘볼루션 코드 대신, 터보 코드 또는 LDPC(Low-Density Parity-Check) 코드와 같은 상이한 유형의 펑처링된 코드가 사용된다.
도 3은 상기 송신선(31)의 제 2 바람직한 실시예의 개략도를 도시한다. 상기 채널 인코더(19)는 상기 데이터 시퀀스(d)를 인코딩하기 위한 제 1 인코더(45) 및 상기 채널 정보(CI)를 인코딩하기 위한 제 2 인코더(47)를 포함한다. 상기 제 1 인코더(45) 및 상기 제 2 인코더(47)의 출력들은 조합기(49)의 대응하는 입력들에 접속된다. 상기 채널 디코더(27)는 상기 수신된 코드워드(c')에 의존하여 상기 추정된 재생성된 데이터 시퀀스(d') 및 상기 추정된 재생성된 채널 정보(CI')를 결정하기 위한 디코더 소자(51)를 포함한다.
상기 송신선(31)을 동작할 때, 상기 제 1 인코더(45)는 상기 데이터 시퀀스(d)에 의존하여 제 1 중간 코드워드(c1)를 생성한다. 상기 제 2 인코더(47)는 상기 채널 정보(CI)에 의존하여 제 2 중간 코드워드(c2)를 생성한다. 상기 조합기(49)는 상기 중간 코드워드들(c1, c2)을 조합함으로써 상기 코드워드(c)를 생성한다. 도시된 실시예에서, 상기 조합기(49)는 2개의 중간 코드워드들(c1 및 c2)의 모듈로-2-가산(addition)을 수행한다. 상기 수신기 측에서, 상기 업링크 무선 채널(29)을 통해 송신된 상기 코드워드(c)는 상기 코드워드(c')로 재생성된다. 상기 디코더 소자(51)는 상기 재생성된 추정된 데이터 시퀀스(d') 및 상기 재생성된 추정된 채널 정보(CI')를 결정한다.
도 3에 도시된 실시예에서, 상기 제 1 인코더(45)는 상기 제 1 중간 코드워드(c1)를 생성하기 위한 제 1 채널 코드(C1)를 사용한다. 상기 제 2 인코더(47)는 상기 제 2 중간 코드워드(c2)를 생성하기 위한 제 2 채널 코드(C2)를 사용한다. 중복 코드인 상기 제 1 코드 C1 = (n1, k1)는 바람직하게 에러 검출 또는 정정 코드이고, 상기 제 1 코드(c1)의 코드 레이트는 r1 = k1/n1이고, 여기서, k1은 상기 데이터 시퀀스(d)의 데이터 비트들의 수, 즉, 상기 데이터 시퀀스(d)의 길이이고, n1은 상기 제 1 중간 코드워드(c1)의 길이이다. 유효한 제 1 중간 코드워드들(c1)은
Figure pct00001
공간에 걸친다. 선형 코드의 경우, 상기 제 1 채널 코드(C1)의 2개의 유효한 코드워드들의 상기 모듈로-2-가산은 이 코드(C1)의 다른 유효한 코드워드를 도출한다. 상기 수신기 측에서 즉, 상기 디코더 소자(51)에 의해 상기 데이터 시퀀스로부터 상기 채널 정보(CI)를 분리하도록 허용하기 위해, 상기 제 2 채널 코드(C2)는 상기 제 1 채널 코드(C1)와 다르다.
도시된 실시예에서, 상기 제 2 코드워드(c2)가 상기 제 1 중간 코드워드(c1)의 상기
Figure pct00002
공간에 속하지 않도록 상기 제 2 채널 코드(C2)가 설계된다. 상기 제 2 채널 코드 C2 = (n2, k2)는
Figure pct00003
공간에 걸쳐 있는 제 2 중간 코드워드(c2)를 갖는다. 상기 채널 코드들(C1 및 C2)은 상기 제 2 채널 코드(C2)의 각각의 유효한 코드워드(c2)가
Figure pct00004
개의 무효한 제 1 중간 코드워드들(c1) 중 하나에 대응하도록 설계된다. 이들 무효한 코드워드들은 상기 제 1 코드(C1)에 속하지 않는다. 도시된 실시예에서, 모든 코드워드들(c1, c2, c)은 동일한 길이(n1 = n2 = n)를 갖는다. 따라서, 상기 제 1 코드(c1)는 상기 제 1 중간 코드워드(c1)를 상기 제 2 중간 코드워드(c2)와 조합함으로써 상기 채널 정보(CI)를 삽입하도록 허용하기에 충분히 중복되어야 한다, 즉, 조건
Figure pct00005
이 만족되어야 한다.
상기 제 2 코드워드(c2)의 공간 및 상기 제 1 코드워드(c1)의 공간은 분리되고, 상기 제 2 코드(C2)는 상기 제 1 채널 코드(C1)의 "외부 공간"에서 동작하는 것으로 고려될 수 있다.
상기 추정된 데이터 시퀀스(d') 및 상기 추정된 채널 정보(CI')를 결정하기 위해, 상기 디코더 소자(51)는 상기 두 코드들(C1 및 C2)의 모든 가능한 코드워드 가설들을 비교하기 위해 배열된 최대 유사성 검출기를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제 2 채널 코드(C2)는 에러 검출 또는 에러 정정과 관련하여 상기 제 1 채널 코드(C1)의 성능이 작은 정도로만 저하되도록 설계된다. 이를 위해, 상기 외부 공간의 가능한 코드워드들, 즉, 상기 제 1 코드(C1)에 속하지 않는 코드워드들이 아마도 검색된다. 상기 채널 정보(CI)를 인코딩하기 위해 필요한 가능한 코드워드들의 수는 결과적인 코드의 해밍 거리(hamming distance) 또는 자유 거리(free distance)가 최대화되도록 선택된다.
요컨대, 본원에 설명된 두 실시예들은 단일 채널 인코더(19)에 의해 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 모두 인코딩함으로써 부가적인 송신 자원들을 소비하지 않고 상기 데이터 시퀀스를 따라 상기 채널 정보를 송신하도록 한다. 상기 채널 정보(CI)는 상기 데이터 시퀀스(d)를 인코딩하기 위해 사용된 상기 채널 코드의 리던던시를 이용함으로써 송신선(31)을 통해 통신된다. MIMO(Multiple- Input Multiple-Output), 프리코딩 COMP(Cooperative Multi-Point) 송신, 및 MIMO-OFDMA(MIMO-Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)와 같은 폐루프 적응 스킴들과 같은 채널 정보(CI)의 빈번한 송신을 필요로 하는 링크 적응 스킴들이 효율적으로 구현될 수 있다. 게다가, 상기 채널 정보(CI)의 송신들을 시간 도메인 또는 주파수 도메인에서 명시적으로 스케줄링하는 것이 회피될 수 있고, 채널 정보 송신의 오버헤드 및 레이턴시를 모두 감소시킬 수 있다.
'프로세서들'이라고 라벨링된 임의의 기능 블록들을 포함하는, 도면들에 도시된 다양한 소자들의 기능들은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 또한, 용어 '프로세서' 또는 '제어기'의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 참조하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 제한 없이, DSP(digital signal processor) 하드웨어, 네트워크 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 및 비휘발성 저장장치를 암시적으로 포함할 수 있다. 통상의 및/또는 주문형(custom) 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적인 것이다. 이들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해, 또는 심지어 수동으로, 문맥으로부터 더 구체적으로 이해되는 바와 같이 구현자에 의해 선택가능한 특정한 기술로 수행될 수 있다.
본원의 임의의 블록도들이 본 발명의 원리를 구현하는 예시적인 회로의 개념도를 나타낸다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 유사하게, 임의의 플로우 차트들, 흐름도들, 상태 전이도들, 의사 코드(pseudo code), 등이 컴퓨터 판독가능 매체에서 실질적으로 표현될 수 있고, 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되든 되지 않든, 이러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해, 실행될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
당업자는 상기 설명된 다양한 방법들의 단계들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 본원에서, 일부 실시예들은 또한 프로그램 저장 디바이스들, 예를 들어, 명령들이 상기 설명된 방법들의 일부 또는 모든 단계들을 수행하는, 머신 또는 컴퓨터 판독가능하고 머신 실행가능하거나 컴퓨터 실행가능한 상기 명령들의 프로그램들을 인코딩하는 디지털 데이터 저장 매체를 커버하도록 의도된다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들어, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 매체, 하드 드라이브들, 또는 광 판독가능 디지털 데이터 저장 매체일 수 있다. 상기 실시예들은 또한 상기 설명된 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 커버하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 무선 네트워크(11)의 무선 채널(29)을 통해 링크 적응(link adaptation)을 위한 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)를 동시에 송신하는 방법에 있어서,
    채널 인코더(19)를 사용하여 상기 데이터 시퀀스를 코드워드(c)로 인코딩하는 단계 및 상기 무선 채널(29)을 통해 상기 코드워드(c)를 송신하는 단계(21)를 포함하고,
    상기 채널 인코더(19)를 사용하여 상기 채널 정보(CI)를 상기 코드워드(c)에 포함하는 단계를 더 포함하고, 상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI) 모두를 포함하는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d)에 의존하거나 또는 상기 데이터 시퀀스 및 상기 채널 정보(CI) 모두에 의존하는 코드 비트들로 구성되는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 송신 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 채널 인코더(19)는 체계적인 인코더, 바람직하게는 체계적인 콘볼루션 인코더(35; systematic convolutional encoder)를 포함하고, 상기 인코딩은 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 체계적으로 인코딩함으로써 상기 코드워드(u)를 생성하는 단계를 포함하는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 송신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인코딩은 상기 채널 정보(CI)의 비트에 대응하는 상기 생성된 코드워드(u)의 적어도 하나의 비트를 펑처링하는(puncturing) 단계(37)를 포함하는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 송신 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 인코딩은 제 1 코드(C1)를 사용하여 상기 데이터 시퀀스(d)에 의존하는 제 1 중간 코드워드(c1)를 생성하는 단계 및 제 2 코드(C2)를 사용하여 상기 채널 정보(CI)에 의존하는 제 2 중간 코드워드(c2)를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 코드(C2)의 각각의 코드워드(c2)는 상기 제 1 코드(C1)의 어떠한 코드워드(c1)와도 다른, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 송신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인코딩은 모듈로-2-연산에 따라 상기 제 1 중간 코드워드(c1)와 상기 제 2 중간 코드워드(c2)를 더함으로써(49) 상기 코드워드(c)를 생성하는 단계를 포함하는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 송신 방법.
  7. 무선 네트워크(11)의 무선 채널(29)로부터 링크 적응을 위한 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)를 동시에 수신하는 방법에 있어서,
    상기 무선 채널(29)로부터 코드워드(c)를 수신하는 단계(25) 및 채널 디코더(27)를 사용하여 상기 코드워드(c)로부터 상기 데이터 시퀀스(d)를 디코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 채널 디코더(29)를 사용하여 상기 코드워드(c)로부터 상기 채널 정보(CI)를 추출하는 단계를 더 포함하고, 상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 모두 포함하는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 수신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d)에 의존하거나 또는 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI) 모두에 의존하는 코드 비트들로 구성되는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 수신 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 시퀀스를 디코딩하는 단계 및 상기 채널 정보를 추출하는 단계는 상기 코드워드(c)를 체계적으로 디코딩, 바람직하게는 체계적으로 콘볼루션 디코딩(41)함으로써 수행되는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 수신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코드워드(c')를 디펑처링(depuncturing)함으로써(39) 적어도 하나의 비트를 상기 코드워드(c')에 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 디펑처링된 코드워드(u')의 상기 비트의 위치는 상기 디펑처링된 코드워드(u')의 상기 채널 정보(CI)의 비트의 위치에 대응하고, 상기 디펑처링(39)은 상기 콘볼루션 디코딩(41) 전에 수행되는, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 수신 방법.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 디코딩은 상기 데이터 시퀀스(d)에 의존하는 제 1 코드(C1)를 사용하여 생성된 제 1 중간 코드워드(c1) 및 상기 채널 정보(CI)에 의존하는 제 2 코드(C2)를 사용하여 생성된 제 2 중간 코드워드(c2)를 포함하는 코드워드(c')에 의존하여 상기 채널 정보(CI) 및 상기 데이터 시퀀스(d)를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 코드(C2)의 각각의 코드워드(c2)는 상기 제 1 코드(C1)의 어떠한 코드워드(c1)와도 다른, 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d) 동시 수신 방법.
  12. 무선 네트워크(11)의 무선 채널(29)을 통해 링크 적응을 위한 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)의 동시에 송신하기 위한 송신기 소자(34)에 있어서,
    상기 송신기 소자(34)는 상기 무선 채널(29)을 통해 송신될 코드워드(c)로 상기 데이터 시퀀스(d)를 인코딩하도록 구성된 채널 인코더(19)를 포함하고,
    상기 채널 인코더(19)는 상기 코드워드(c)에 상기 채널 정보(CI)를 포함하도록 구성되고, 상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 모두 포함하는, 송신기 소자(34).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 송신기 소자(34)는 제 1 항 내지 제 6 항에 따른 방법을 실행하도록 구성되는, 송신기 소자(34).
  14. 무선 네트워크(11)의 무선 채널(29)로부터 링크 적응을 위한 채널 정보(CI) 및 데이터 시퀀스(d)를 동시에 수신하기 위한 수신기 소자(38)에 있어서,
    상기 수신기 소자(38)는 상기 무선 채널(29)로부터 수신된 코드워드(c')로부터 상기 데이터 시퀀스(d)를 디코딩하도록 구성된 채널 디코더(27)를 포함하고,
    상기 채널 디코더(27)는 상기 코드워드(c)로부터 상기 채널 정보(CI)를 추출하도록 구성되고, 상기 코드워드(c)는 상기 데이터 시퀀스(d) 및 상기 채널 정보(CI)를 모두 포함하는, 수신기 소자(38).
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 수신기 소자(38)는 제 7 항 내지 제 11 항에 따른 방법을 실행하도록 구성된, 수신기 소자(38).
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