KR20140081753A

KR20140081753A - 무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용한 신호 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140081753A
Application number: KR1020130161428A
Authority: KR
Inventors: 유현규; 노원일; 박정호; 사공민; 설지윤; 임치우; 전경훈; 조재원; 홍성남
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-07-01
Also published as: JP6465810B2; EP2938035A1; JP2016507945A; US20150358194A1; US10069665B2; EP2938035A4; WO2014098537A1; CN104969522A; EP2938035B1; KR102141431B1; CN104969522B

Abstract

무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 신호를 송신하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 방법은, 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라, QAM과 개선된 QAM 중 하나를 선택하는 과정과, 상기 QAM이 선택된 경우, 전송하고자 하는 정보 비트들을 제1 부호화 방식에 따라 부호화하고, 부호화된 정보 비트들을 QAM 심볼들에 매핑하는 과정과, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 정보 비트들을 제2 부호화 방식에 따라 부호화하고 부호화된 정보 비트들을 개선된 QAM 심볼들에 매핑하는 과정과, 상기 QAM 심볼들 혹은 상기 개선된 QAM 심볼들을 주어진 자원 영역을 통해 전송하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용한 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS USING MULTIPLE MODULATION SCHEMES IN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 신호의 송수신에 관한 것으로서, 특히, 신호의 송수신에 있어서 다양한 변조 및 부호화 기법(Modulation and Coding Scheme: MCS)을 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선통신 시스템은 지속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 무선통신시스템은 데이터 전송률 증가를 위해 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MIMO (Multiple Input Multiple Output) 송수신 등의 통신기술을 바탕으로 주파수 효율성(Spectral Efficiency)을 개선하고 채널용량을 증대시키는 방향으로 기술 개발이 진행되고 있다.

다른 한편으로 무선 이동통신 시스템에 있어서 셀 중심에서 먼 셀 경계의 낮은 SNR (Signal-to-Noise Ratio)의 상황이나, 인접 셀의 기지국으로부터 큰 간섭을 받는 낮은 CINR (Carrier-to-Interference and Noise Ratio)의 상황에 있는 셀 경계 사용자(cell-edge user)들은 전체 시스템 성능을 제한하는 요소가 된다. 따라서 상기 셀 경계 사용자들에 대한 전송효율을 증대시키기 위해, ICIC (Inter-Cell Interference-Coordination), CoMP (Coordinated Multi-Points), 수신단 간섭제거 (interference cancellation)와 같은 기술들이 개발되고 있다.

상술한 기술들은 주로 송신단에서의 간섭제어나 수신단에서의 간섭제거 기술 관점에서 연구가 진행되었으나, 보다 근본적으로는 셀 경계 영역 환경의 사용자에게 최적으로 채널용량을 증대시킬 수 있는 보다 개선된 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.

본 발명은 통신 시스템에서 신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 복수의 변조 및 부호화 기법을 지원하기 위한 송수신 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 다양한 변조 및 부호화 기법을 지원함에 있어서 송수신기의 계산 복잡도를 감소시키는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 다양한 개선된(advanced) 구상 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation: QAM) 기법을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 QAM과 개선된 QAM 기법을 지원하기 위한 방법 및 장치를 개시한다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 QAM과, QAM과 주파수 천이 변조(Frequency Shift Keying: FSK)가 결합된 주파수 구상 진폭 변조(hybrid FSK and QAM Modulation: FQAM) 기법을 지원하기 위한 방법 및 장치를 개시한다.본 발명은 무선통신 시스템에서 QAM과, QAM과 시간 천이 변조(Time Shift Keying: FSK)가 결합된 시간 구상 진폭 변조(hybrid TSK and QAM Modulation: TQAM) 기법을 지원하기 위한 방법 및 장치를 개시한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법은; 무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 신호를 송신하기 위한 방법에 있어서, 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라, QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과 개선된 QAM(hybrid FSK and QAM Modulation) 중 하나를 선택하는 과정과, 상기 QAM이 선택된 경우, 전송하고자 하는 정보 비트들을 제1 부호화 방식에 따라 부호화하고, 부호화된 정보 비트들을 QAM 심볼들에 매핑하는 과정과, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 정보 비트들을 제2 부호화 방식에 따라 부호화하고 부호화된 정보 비트들을 개선된 QAM 심볼들에 매핑하는 과정과, 상기 QAM 심볼들 혹은 상기 개선된 QAM 심볼들을 주어진 자원 영역을 통해 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은, 무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 송신된 신호를 수신하기 위한 방법에 있어서, 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라 QAM과 개선된 QAM 중 하나의 변조 기법을 사용하여 송신된 신호를, 주어진 자원 영역을 통해 수신하는 과정과, 상기 수신 신호에 적용된 변조 기법을 선택하는 과정과, 상기 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 심볼 LLR(Log Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 상기 심볼 LLR 값들을 제1 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 과정과, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 비트들에 대한 비트 LLR 값들을 계산하고 상기 비트 LLR 값들을 제2 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 신호를 송신하기 위한 장치에 있어서, 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라, QAM과 개선된 QAM 중 하나를 선택하는 선택기와, 상기 QAM이 선택된 경우, 전송하고자 하는 정보 비트들을 제1 부호화 방식에 따라 부호화하고, 부호화된 정보 비트들을 QAM 심볼들에 매핑하는 제1 송신 경로와, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 정보 비트들을 제2 부호화 방식에 따라 부호화하고 부호화된 정보 비트들을 개선된 QAM 심볼들에 매핑하는 제2 송신 경로와, 상기 QAM 심볼들 혹은 상기 개선된 QAM 심볼들을 주어진 자원 영역을 통해 전송하는 자원 매핑기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 장치는, 무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 송신된 신호를 수신하기 위한 장치에 있어서, 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라 QAM과 개선된 QAM 중 하나의 변조 기법을 사용하여 송신된 신호를, 주어진 자원 영역을 통해 수신하는 자원 디매핑기와, 상기 수신 신호에 적용된 변조 기법을 선택하는 선택기와, 상기 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 심볼 LLR 값들을 계산하고, 상기 심볼 LLR 값들을 제1 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 제1 수신 경로와, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 비트들에 대한 비트 LLR 값들을 계산하고 상기 비트 LLR 값들을 제2 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 제2 수신 경로를 포함한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM을 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 톤 주파수 구상 진폭 변조(Multi-Tone FQAM: MT-FQAM)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 TQAM을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d 및 도 1e는 통계 파라미터 α의 서로 다른 값에 따른 QAM과 FQAM의 스펙트럼 효율을 보인 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 송신기 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 수신기 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 송신기 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 수신기 구조를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 송신기 구조를 도시한 블록도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 송신기 구조를 위한 제어 동작을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 수신기 구조를 도시한 블록도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 송신기의 신호 송신 동작을 도시한 순서도,
도 10은 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 수신기의 신호 수신 동작을 도시한 순서도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명의 실시예들은 무선 이동통신 시스템의 송수신에 있어 대역폭 관점에서 효율적인(bandwidth-efficient) 변조 방식과 전력 관점에서 효율적인(power-efficient) 변조 방식을 조합하는 기술에 대한 것이다. 구체적으로 하기에서는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과 개선된 QAM 변조 기술을 운용하는 방법 및 장치를 설명한다.

QAM은 간섭신호의 특성을 최대한 가우시안(Gaussian)에 가깝게 만들기 위하여 사용되는 변조 방식이다. 그러나 가우시안 채널보다 비-가우시안(Non-Gaussian) 채널이 더 큰 채널 용량을 가지므로, 적절한 복호가 이루어진다면 가우시안 채널 보다 비-가우시안 채널에서 더 높은 복호 성능을 얻을 수 있다. 개선된 QAM이란 QAM을 기반으로 하면서, 인접 셀 간섭을 비-가우시안화 시키는 변조 방식을 의미한다. 개선된 QAM의 예로는 QAM과 FSK가 하이브리드된 FQAM과, 여러 개의 활성 톤(active tone)을 사용하여 FSK 심볼을 표현하는 MT-FSK(Multi-Tone FSK)와 QAM이 하이브리드된 MT-FQAM과, QAM과 TSK가 하이브리드된 TQAM 등이 있다. 이하 개선된 QAM의 예들을 설명할 것이나, 본 발명이 후술되는 개선된 QAM의 예들로 한정되는 것은 아니며, 인접 셀 간섭을 비-가우시안화 시키는 변조 기법으로 본 발명이 확장될 수 있음은 당업자에게 자명함이 물론이다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM을 설명하기 위한 도면이다. 도시한 바와 같이 FQAM은 성상도 및 주파수 위치를 이용하여 정보 비트들을 싣는 변조 기법이다. 여기에서는 4진 QAM, 즉 4-QAM(QPSK)와 4개의 변조 주파수를 사용하는 4-FSK가 결합된 16-FQAM의 예를 도시하였다.

도 1a의 (a)를 참조하면, 4-QAM의 성상도는 변조된 디지털 신호가 매핑될 수 있는 4개의 신호점들 S₁, S₂, S₃, S₄를 포함한다. 상기 신호점들은 동일한 크기를 가지며 서로 간에 90도의 위상 차를 가지는 복소(complex) 변조 심볼들 (a, a), (-a, a), (-a, -a), (a, -a)로 구성된다. 일 예로 상기 신호점들에 정보 시퀀스들 '00', '01', '10', '11'이 매핑될 수 있다. 도 1a의 (b)를 참조하면, 4-FSK는 정보 시퀀스를 각기 다른 4개의 변조 주파수 중 하나에 실어 전송한다. 일 예로 정보 시퀀스 '00', '01', '10', 혹은 '11'에 대해, f₁, f₂, f₃, 혹은 f₄의 신호 펄스가 전송될 수 있다.

도 1a의 (c)를 참조하면, 4-QAM과 4-FSK가 결합된 16-FQAM은 4개의 변조 주파수들 f₁, f₂, f₃, f₄ 중 하나에서, 4개의 신호점들 S₁, S₂, S₃, S₄ 중 하나를 전송할 수 있다. 이로써 16-FQAM은 4-QAM 혹은 4-FSK와 동일한 양의 전송 자원을 사용하면서, 16개의 정보(즉 4개의 정보 비트들)를 전송 가능하다. FQAM의 변조 차수 M은 QAM의 변조 차수 M_Q와 FSK의 변조 차수 M_F의 곱으로 결정될 수 있다.

도 1a에서는 단일-톤(single-tone) FQAM을 도시하였으나, 여러 주파수의 다양한 패턴을 이용하여 비트 정보를 싣는 다중-톤 FQAM(MT-FQAM)이 구현될 수 있다. MT-FQAM은 QAM과 MT-FSK의 조합으로 구현된다.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 MT-FQAM을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는 4-QAM(QPSK)와, 7개의 주파수 톤들과 4개의 주파수 톤 조합 패턴을 사용하는 MT-FSK가 결합된 MT-FQAM의 예를 도시하였다.

도 1b의 (a)를 참조하면, 4-QAM의 성상도는 변조된 디지털 신호가 매핑될 수 있는 4개의 신호점들 S₁, S₂, S₃, S₄를 포함한다. 상기 신호점들은 동일한 크기를 가지며 서로 간에 90도의 위상 차를 가지는 복소 변조 심볼들 (a, a), (-a, a), (-a, -a), (a, -a)로 구성된다. 일 예로 상기 신호점들에 정보 시퀀스들 '00', '01', '10', '11'이 각각 매핑될 수 있다. 도 1a의 (b)를 참조하면, 7-FSK는 정보 시퀀스를 각기 다른 7개의 주파수 톤들 중 3개의 주파수 톤들에 실어 전송한다. 일 예로 정보 시퀀스 '00', '01', '10', 혹은 '11'에 대해, (f₁, f₂, f₃), (f₁, f₄, f₅), (f₁, f₆, f₇), 혹은 (f₂,f₄, f₆)의 신호 펄스 세트가 전송될 수 있다.

도 1b의 (c)를 참조하면, 4-QAM과 MT-FSK가 결합된 MT-FQAM은 7개의 주파수 톤들 f₁, f₂, ... f₇ 중 소정 패턴에 따른 3개의 주파수 톤들에서, 4개의 신호점들 S₁, S₂, S₃, S₄ 중 하나를 전송할 수 있다. 이로써 MT-FQAM은 4-QAM 혹은 7-FSK와 동일한 양의 전송 자원을 사용하면서, 16개의 정보(즉 4개의 정보 비트들)를 전송 가능하다.

도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 TQAM을 설명하기 위한 도면이다. 도시한 바와 같이 TQAM은 성상도 및 시간 위치를 이용하여 정보 비트들을 싣는 변조 기법이다. 여기에서는 4진 QAM, 즉 4-QAM(QPSK)와 4개의 시간 (OFDMA) 심볼들을 사용하는 4-TSK가 결합된 16-TQAM의 예를 도시하였다.

도 1c의 (a)를 참조하면, 4-QAM의 성상도는 변조된 디지털 신호가 매핑될 수 있는 4개의 신호점들 S₁, S₂, S₃, S₄를 포함한다. 상기 신호점들은 동일한 크기를 가지며 서로 간에 90도의 위상 차를 가지는 복소 변조 심볼들 (a, a), (-a, a), (-a, -a), (a, -a)로 구성된다. 일 예로 상기 신호점들에 정보 시퀀스들 '00', '01', '10', '11'이 매핑될 수 있다. 도 1c의 (b)를 참조하면, 4-TSK는 정보 시퀀스를 각기 다른 4개의 OFDMA 심볼들 중 하나에 실어 전송한다. 일 예로 정보 시퀀스 '00', '01', '10', 혹은 '11'에 대해, s[1], s[2], s[3], 혹은 s[4]의 OFDMA 심볼이 전송될 수 있다.

도 1c의 (c)를 참조하면, 4-QAM과 4-TSK가 결합된 16-TQAM은 4개의 OFDMA 심볼들 s[1], s[2], s[3], s[4] 중 하나에, 4개의 신호점들 S₁, S₂, S₃, S₄ 중 하나가 매핑된다. 이로써 16-TQAM은 4-QAM 혹은 4-TSK와 동일한 양의 전송 자원을 사용하면서, 16개의 정보(즉 4개의 정보 비트들)를 전송 가능하다. FQAM의 변조 차수 M은 QAM의 변조 차수 M_Q와 TSK의 변조 차수 M_T의 곱으로 결정될 수 있다.

QAM은 주로 간섭이 크지 않은 다중 셀 환경에서 대역폭-효율(bandwidth-efficiency)을 극대화 하기 위해 적용되어 왔다. M-진(M-ary) QAM을 위한 M-진 심볼에는 변조 효율을 최적화 하는 부호화된 비트들이 매핑(mapping)될 수 있다. 상기 차수 M에 따른 효율 차이가 크지 않기 때문에, QAM은 비-이진/M-진 부호화(non-binary/M-ary code) 기법보다는 주로 복잡도가 낮은 이진 부호화(binary encoding) 기법과 결합하여 사용이 될 수 있다.

반면 개선된 QAM는 변조 효율을 극대화 하기 위해서, 비트-심볼 매핑(bit-to-symbol mapping)에 영향을 받지 않는 비-이진 부호화 기법과 결합되거나, 비트-심볼 매핑의 효율을 극대화 하기 위한 기술을 필요로 한다. 그러나 비-이진 부호화 기법 혹은 비트-심볼 매핑의 효율을 극대화 하기 위한 기술은 모두 부호화(encoding) 및 복호화(decoding)에 있어서 계산 복잡도가 매우 크다.

따라서 본 발명의 후술되는 실시예에서는 변조 기법에 따라 서로 다른 부호화 기법을 적용한다. 구체적으로는 서로 다른 부호화 기법을 사용하여 QAM과 개선된 QAM을 지원한다.

송신기는 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라서 QAM과 개선된 QAM 중 어느 하나의 변조 기법을 선택한다.

일 실시예로서, 변조 기법은 수신 신호 세기, 일 예로서 수신 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR: signal to interference noise ratio)를 기준으로 선택될 수 있다. 개선된 QAM은 기본적으로 전력-효율적인(power-efficient) FSK를 포함하기 때문에, 낮은 SINR 영역에서 QAM 대비 향상된 성능을 나타낸다. 따라서 하향링크의 경우, 기지국은 특정 SINR 임계값을 기준으로 상기 임계값 보다 더 높은(혹은 높거나 같은) 수신 SINR을 갖는 단말에게는 QAM 변조 기법을 사용하여 신호를 전송하고, 상기 임계값보다 더 낮은 수신 SINR을 갖는 단말에게는 개선된 QAM 변조 기법을 사용하여 신호를 전송한다. 단말의 수신 SINR은 CQI(channel quality indicator)와 같은 형태로 단말로부터 기지국으로 보고될 수 있다. 상향링크의 경우도 단말은 유사한 기준에 따라 변조 기법을 선택할 수 있다. 다른 실시예로서 기지국은 상향링크에 대해 측정된 SINR에 따라 상향링크를 위한 변조 기법을 선택한 후 선택된 변조 기법을 단말에게 통보할 수 있다.

조합 가능한 다른 실시예로서, 변조 기법은 전송하고자 하는 신호의 타입 혹은 HARQ(hybrid automatic repeat and request)의 지원 여부(HARQ support)를 기준으로 선택될 수 있다. 비-이진 채널 복호기가 사용되는 경우에 복호에 걸리는 시간이 길어질 수 있기 때문에 빠른 HARQ 응답(ACK or NACK)이 어려울 수 있다. 따라서 송신기는 전송하고자 하는 신호의 타입에 따라, HARQ가 적용되지 않는 신호, 예를 들어, 방송 신호, 멀티캐스트 신호, 유니캐스트 제어 신호 등을 위해서는 개선된 QAM 변조 기법을 선택하고, HARQ가 적용되는 그 이외의 신호를 위해서는 QAM 변조 기법을 선택할 수 있다. 선택 가능한 실시예로서, 개선된 QAM으로 변조된 신호를 위한 HARQ 응답의 최대 대기 시간은 QAM으로 변조된 신호 대비 길게 정해질 수 있으며, 송신기는 전송하고자 하는 신호에 대해 설정된 HARQ 응답의 최대 대기 시간에 따라 QAM 혹은 개선된 QAM을 선택한다. 즉, QAM과 개선된 QAM의 HARQ 타이밍이 서로 다르게 설정될 수 있다.

조합 가능한 또 다른 실시예로서, 변조 기법은 단말의 성능(capability)을 기준으로 선택될 수 있다. 기지국은 개선된 QAM 변조 기법을 지원할 수 있는 단말과 지원할 수 없는 단말을 구분하고, 개선된 QAM 변조 기법을 지원 가능한 단말을 위한 신호에 대해서만 개선된 QAM 변조 기법을 선택한다. 단말의 성능은, 일 예로 단말이 기지국에 진입할 때 단말과 기지국의 협상 절차에서 기지국에 의해 획득될 수 있다.

조합 가능한 또 다른 실시예로서, 변조 기법은 수신 신호 세기와 함께, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도를 나타내는 파라미터를 추가적으로 고려하여 선택될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 QAM은 인접 셀 간섭을 가우시안화 시키므로, QAM의 스펙트럼 효율(Spectral Efficiency: SE)은 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도에 영향받지 않는다. 반면 개선된 QAM은 인접 셀 간섭을 비-가우시안화 시키므로, 개선된 QAM의 스펙트럼 효율은 SINR뿐 아니라 비-가우시안화 정도에 의해 종속된다. 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도를 나타내는 파라미터는 α로 표시될 수 있으며, 단말로부터 피드백될 수 있다. 일 예로 단말은 간섭 채널에서의 간섭 성분이 복소 일반화 가우시안(Complex Generalized Gaussian: CGG) 분포를 갖는다는 가정하에 수신 신호를 모델링함으로써 통계 파라미터 α를 구할 수 있다.

도 1d 및 도 1e는 통계 파라미터 α의 서로 다른 값에 따른 QAM과 FQAM의 스펙트럼 효율을 보인 것이다. 도 1d는 α=0.5인 경우 스펙트럼 효율의 변화에 따른 QAM과 FQAM의 특성 곡선(Hull curves)을 나타낸 것이며, 도 1e는 α=0.7인 경우 스펙트럼 효율의 변화에 따른 QAM과 FQAM의 특성 곡선을 나타낸 것이다. 도 1d를 참조하면, α=0.5인 경우 SINR=-0.54106 이상에서 QAM이 보다 높은 스펙트럼 효율을 가진다. 도 1e를 참조하면, α=0.7인 경우 SINR=-2.02097 이상에서 QAM이 보다 높은 스펙트럼 효율을 가진다.

하기 <표 1>과 <표 2>는 각각 α=0.5와 α=0.7인 경우 SINR과 스펙트럼 효율(SE)에 따른 FQAM의 MCS를 나타낸 것이다.

SNR [dB]	SE	MCS for FQAM (alpha = 0.5)
-15	0.0835	4F4QAM R=1/12
-12.1	0.10425	4F8QAM R=1/12
-10.8	0.167	4F4QAM R=1/6
-9.1	0.2085	4F8QAM R=1/6
-7.8	0.334	4F4QAM R=1/3
-6.1	0.417	4F8QAM R=1/3
-4.5	0.5	4F4QAM R=1/2
-2.75	0.625	4F8QAM R=1/2

SNR [dB]	SE	MCS for FQAM (alpha = 0.7)
-15	0.04175	4F4QAM R=1/24
-13.25	0.052125	4F8QAM R=1/24
-11.8	0.0835	4F4QAM R=1/12
-10.25	0.10425	4F8QAM R=1/12
-8.8	0.167	4F4QAM R=1/6
-7.25	0.2085	4F8QAM R=1/6
-5.8	0.334	4F4QAM R=1/3
-4.25	0.417	4F8QAM R=1/3
-3	0.5	4F4QAM R=1/2

여기서 xFyQAM은 변조 차수 x의 FSK와 변조 차수 y의 QAM을 의미하며, R은 유효 부호율(effective code rate)을 의미한다. 상기 표들에 나타낸 바와 같이, FQAM의 MCS는 파라미터 α에 따라 달라짐을 알 수 있다.

따라서 기지국은 단말로부터 피드백받은 파라미터 α를 기반으로 SINR의 임계값을 설정하며, 단말로부터 피드백받은 SINR이 상기 임계값보다 높은 경우 상기 단말에 대해 QAM을 선택하며, 그렇지 않은 경우 FQAM을 선택한다. 일 실시예로서 기지국은 파라미터 α의 범위들에 각각 대응하는 SINR의 임계값들에 대한 정보를 저장하며, 단말로부터 파라미터 α가 수신되었을 시 그에 대응하는 SINR의 임계값을 결정할 수 있다.

조합 가능한 또 다른 실시예로서, 변조 기법은 전송될 신호가 할당되는 자원 위치에 따라 선택될 수 있다. 일 예로 시스템에서 QAM 주파수 대역과 개선된 QAM 주파수 대역을 분리하여 운용하는 경우, 특정 데이터 패킷의 MCS는 기지국의 스케줄러가 상기 데이터 패킷을 QAM 주파수 대역에 할당하는지 혹은 개선된 QAM 주파수 대역에 할당하는지에 따라 정해질 수 있다. 따라서 QAM과 개선된 QAM의 스위칭은 데이터 패킷을 어떤 주파수 대역에 할당하는가에 대한 스케줄링 정책에 따라 수행된다.

스케줄러의 결정을 위한 입력은 앞서 설명한 수신 신호 세기(즉 SINR), 인접 셀 간섭의 비-가우시안화를 나타내는 파라미터 α과 HARQ 지원 등이 있을 수 있으며, 추가적으로 데이터 패킷 할당에 대한 공정성(Fairness), 개선된 QAM 주파수 대역의 부하 상황이 스케줄링 정책으로서 더 고려될 수 있다. 즉, 스케줄러는 특정 데이터 패킷의 전송에 QAM이 더 적합하다 할지라도, 개선된 QAM 주파수 대역을 채우기 위해 상기 데이터 패킷의 전송을 위해 개선된 QAM 변조 기법을 선택할 수 있다. 이는 특정 셀에서 개선된 QAM 주파수 대역에 데이터를 채워서 보내야 주변 셀의 개선된 QAM 주파수 대역의 성능이 유지될 수 있기 때문이다.

송신기 혹은 기지국은 상기 설명한 실시예들 중 하나 혹은 그 이상의 기준들에 따라 QAM과 개선된 QAM 중 어느 하나의 변조 기법을 선택하고, 선택된 변조 기법에 따라 신호를 부호화 및 변조한다. 선택된 변조 기법은 미리 정해지는 시그널링 수단, 일 예로서 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH)을 통해 수신기로 직접 통보되거나, 혹은 수신기가 미리 약속된 기준에 따라 송신기에 의해 선택된 변조 기법을 추정한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 송신기 구조를 도시한 블록도이다. 도시된 구조에서, 개선된 QAM 변조 기법을 위해서는 비-이진 채널 부호화가 사용되고, QAM 변조 기법을 위해서는 이진 채널 부호화가 사용된다. 이하에서는 개선된 QAM의 예로서 FQAM을 설명할 것이나, 본 발명이 FQAM으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 2를 참조하면, 선택기(202)는 수신기로부터 피드백된 수신 SINR과, 수신기의 HARQ 지원 여부와, 수신기의 성능과, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도 등과 같은 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라서 변조 기법을 선택한다. 선택된 변조 기법에 따라, 선택기(202)로 입력된 정보 비트들은 스위치(204)를 통해 FQAM 경로(206,208,210,212)와 QAM 경로(214,216,218,220) 중 하나로 전달된다.

선택 가능한 실시예로서 선택기(202)는 주어진 채널 상태 정보 및 부가적인 파라미터들에 근거하여, 변조 기법 뿐 아니라 QAM 및/또는 FSK를 위한 변조 차수(들), 부호율, 반복 횟수 등을 추가적으로 결정하는 제어기로서 동작할 수 있다.

정보 비트들을 FQAM 변조 기법을 사용하여 전송할 것으로 결정한 경우, 정보 비트들은 FQAM 경로의 M진 채널 부호기(M-ary Channel Encoder), 다시 말해서 비-이진 채널 부호기(206)로 입력된다. 여기서 M은 2보다 큰 양의 정수이다. 비-이진 채널 부호기(206)는, 1비트 입력에 대해 패리티 비트를 생성하는 이진 채널 부호기에 비하여, 복수의 비트 입력들에 대하여 패리티 비트를 생성하도록 구성된다. 일 예로서 비-이진 채널 부호기(206)는, 2개의 RSCC(Recursive Systematic Convolutional Codes)를 병렬 연결함으로써 구성되며, 복수의 입력 비트들을 사용하여 패리티 비트를 동시에 발생한다. 비-이진 채널 부호기(206)는 주어진 부호율(code rate)에 따라, 일 예로서 16진 터보 부호, 32진 터보 부호, 혹은 64진 터보 부호로 구성될 수 있다. 다른 실시예로서 상기 3가지의 터보 부호 중 적어도 하나가 생략되거나 다른 터보 부호가 대체적으로 혹은 추가적으로 사용될 수 있다. 상기 부호율은, 채널 상태를 나타내는 측정치들, 일 예로서 SNR 혹은 SINR 등에 따라 목표 프레임 에러율(Frame Error Rate: FER)을 만족시킬 수 있도록 정해지는 MCS 레벨에 따라 결정될 수 있다.

비-이진 채널 부호기(206)로부터 출력되는 부호화 비트 열(Encoded bit stream)은 래이트 매칭기(Rate matching)(208)에 의해 원하는 전송율을 갖는 비트 열로 변환된다. 상기 래이트 매칭된 비트 열은 FQAM 심볼 매핑기(210)에 의해 M진 FQAM 심볼들로 매핑된다. FQAM 심볼 매핑기(210)는 주어진 변조 차수, 즉 QAM의 변조 차수 M_Q와 FSK의 변조 차수 M_F에 기반한 FQAM의 변조 차수 M에 따라, 상기 래이트 매칭된 비트 열 중 소정 개수(일 예로서 M=M_Q*M_F)의 비트 그룹을 FQAM 심볼에 매핑시켜, FQAM 심볼 열을 출력한다. 여기서 상기 변조 차수는, 채널 상태를 나타내는 측정치들, 일 예로서 SNR 혹은 SINR 등에 따라 목표 프레임 에러율(FER)을 만족시킬 수 있도록 정해지는 MCS 레벨에 따라 결정될 수 있다.

심볼 인터리버(212)는 FQAM 심볼 매핑기(210)로부터 출력되는 FQAM 심볼 열을 소정 인터리빙 패턴에 따라 인터리빙 하며, 인터리빙된 심볼 열은 스위치(222)를 통해 논리 자원 매핑기(logical resource mapping)(224)로 입력된다. 심볼 인터리버(212)는 상기 변조 차수, 주어진 부호율, 반복 횟수 중 적어도 하나를 고려하여 동작할 수 있도록 구성된다.

논리 자원 매핑기(224)는 입력된 심볼 열을 주어진 논리 자원 영역에 매핑시키며, 물리 자원 매핑기(physical resource mapping)(226)는 상기 논리 자원 영역에 매핑된 심볼 열을 주어진 물리 자원 영역에 매핑시킨다. 상기 논리 자원 매핑기(224)는 FQAM 변조 기법, 특히 FSK를 고려하여, 상기 입력된 심볼 열들을 대응하는 주파수 톤 혹은 부반송파에 할당한다. 물리 자원 매핑기(226)로부터 출력되는 심볼 열은 대응하는 물리 자원 영역을 통해 무선 상으로 전송된다.

정보 비트들을 QAM 변조 기법을 사용하여 전송할 것으로 결정한 경우, 정보 비트들은 QAM 경로의 이진 채널 부호기(214)로 입력된다. 이진 채널 부호기(214)로부터 출력되는 부호화 비트 열은 래이트 매칭기(216)에 의해 원하는 전송율을 갖는 비트 열로 변환된 후 비트 인터리버(218)로 입력된다. 비트 인터리버(218)는 입력된 비트 열을 소정 인터리빙 패턴에 따라 인터리빙 하며 인터리빙된 비트 열은 QAM 심볼 매핑기(QAM symbol mapping)(220)로 전달된다. 비트 인터리버(218)는 주어진 부호율 및 반복 횟수 중 적어도 하나를 고려하여 동작할 수 있도록 구성된다.

QAM 심볼 매핑기(220)는 주어진 변조 차수 M에 따라 상기 인터리빙된 비트 열 중 소정 개수(M개)의 비트 그룹을 QAM 심볼에 매핑시켜, QAM 심볼 열을 출력한다. 여기서 상기 변조 차수들은, 채널 상태를 나타내는 측정치들, 일 예로서 SNR 혹은 SINR 등에 따라 목표 프레임 에러율(FER)을 만족시킬 수 있도록 정해지는 MCS 레벨에 따라 결정될 수 있다. 일 예로서 QAM 심볼 매핑기(220)은 4-QAM(즉 QPSK(Quadrature Phase Shifting Keying)), 16-QAM, 64-QAM 중 적어도 하나 혹은 다른 QAM 방식에 따른 변조 심볼들을 생성할 수 있다. 상기 QAM 심볼 열은 스위치(222)를 거쳐 논리 자원 매핑기(224)로 전달된다.

논리 자원 매핑기(224)는 입력된 심볼 열을 주어진 논리 자원 영역에 매핑시키며, 물리 자원 매핑기(226)는 상기 논리 자원 영역에 매핑된 심볼 열을 주어진 물리 자원 영역에 매핑시킨다. 물리 자원 매핑기(226)로부터 출력되는 심볼 열은 대응하는 물리 자원 영역을 통해 무선 상으로 전송된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 수신기 구조를 도시한 블록도이다. 도시된 구조는 도 2의 송신기 구조에 대응하는 것으로서, 개선된 QAM 변조된 신호의 수신을 위해서는 비-이진 채널 복호화가 사용되고, QAM 변조된 신호의 수신을 위해서는 이진 채널 복호화가 사용된다. 이하에서는 개선된 QAM의 예로서 FQAM을 설명할 것이나, 본 발명이 FQAM으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 3을 참조하면, 물리 자원 디매핑기(302)는 수신된 신호 중 주어진 물리 자원 영역에 매핑된 신호를 검출하며, 논리 자원 디매핑기(304)는 상기 검출된 신호 중 주어진 논리 자원에 매핑된 신호를 검출한다. 선택기(306)는 송신기로부터의 지시에 따라 송신기에 의해 사용된 것과 동일한 변조 기법을 선택한다. 물리 자원 디매핑기(302)와 논리 자원 디매핑기(304)에 의해 검출된 수신 신호는 스위치(308)를 통해 FQAM 경로(310,312,314,316)와 QAM 경로(318,320,322,324) 중 하나로 전달된다. 선택 가능한 실시예로서 선택기(306)는 측정된 채널 상태 정보 및 부가적인 파라미터들에 근거하여, 송신기에서 사용된 것과 동일한 선택 알고리즘을 사용하여 변조 기법 뿐 아니라 QAM 및/또는 FSK를 위한 변조 차수(들), 부호율, 반복 횟수 등을 추가적으로 결정하는 제어기로서 동작할 수 있다.

수신 신호가 FQAM 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우, 수신 신호는 FQAM 경로의 심볼 LLR(Log Likelihood Ratio) 계산기(310)로 전달된다. 심볼 LLR 계산기(310)는 FQAM의 변조 차수에 따라 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 LLR 값들을 계산한다. 심볼 디인터리버(312)는 상기 심볼 LLR 값들을 송신기의 심볼 인터리버(212)에서 사용된 인터리빙 패턴에 대응되는 디인터리빙 패턴에 따라 디인터리빙하며, 래이트 디매칭기(Rate Dematching)(314)는 디인터리빙된 값들을 송신기의 래이트 매칭기(208)에 의한 래이트 매칭의 역동작에 따라 심볼 단위 결합함으로써 래이트 디매칭을 수행한다. 상기 심볼 디인터리버(312)는 송신기에 의해 사용된 변조 차수, 부호율, 반복 횟수 중 적어도 하나를 고려하여 동작할 수 있도록 구성된다. 래이트 디매칭기(314) 또한 송신기에서 사용된 반복 횟수 및 부호율에 따라 동작한다.

비-이진 채널 복호기(316)는 래이트 디매칭된 값들을 기반으로 송신기의 비-이진 채널 부호기(206)에서 사용된 변조 차수 및 부호율에 따라 채널 복호를 수행하여, 정보 비트들을 복구한다. 비-이진 채널 복호기(316)는 비-이진 채널 부호기(206)의 종류에 따라, 16진 터보 복호기, 32진 터보 복호기, 혹은 64진 터보 복호기로 구성될 수 있다.

수신 신호가 QAM 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우, 수신 신호는 QAM 경로의 비트 LLR 계산기(318)로 전달된다. 비트 LLR 계산기(318)는 QAM의 변조 차수에 따라 수신 신호로부터 복구하고자 하는 비트들에 대한 LLR 값들을 계산한다. 비트 디인터리버(320)는 상기 비트 LLR 값들을 송신기의 비트 인터리버(218)에서 사용된 인터리빙 패턴에 대응되는 디인터리빙 패턴에 따라 디인터리빙하며, 래이트 디매칭기(322)는 디인터리빙된 값들을 송신기의 래이트 매칭기(216)에 의한 래이트 매칭의 역동작에 따라 심볼 단위 결합함으로써 래이트 디매칭을 수행한다. 상기 비트 디인터리버(320)는 송신기에 의해 사용된 부호율, 반복 횟수 중 적어도 하나를 고려하여 동작할 수 있도록 구성된다. 래이트 디매칭기(322) 또한 송신기에서 사용된 반복 횟수 및 부호율에 따라 동작한다.

이진 채널 복호기(324)는 래이트 디매칭된 값들을 기반으로 송신기의 이진 채널 부호기(214)에서 사용된 부호율에 따라 채널 복호를 수행하여, 정보 비트들을 복구한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 송신기 구조를 도시한 블록도이다. 도시된 구조에서는 사용되는 변조 기법에 관계없이 특정 채널 부호화 기법, 일 예로 비-이진 채널 부호화가 기본적으로 사용되고, 개선된 QAM 변조 기법을 위해 추가적인 채널 부호화가 사용된다. 이하에서는 개선된 QAM의 예로서 FQAM을 설명할 것이나, 본 발명이 FQAM으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 4를 참조하면, 외부 부호기(Outer encoder)(402)는 입력되는 정보 비트들을 부호화하여 제1 부호화 비트 열을 생성한다. 외부 부호기(402)를 위한 외부 부호화 방식은, 일 예로 터보 부호(turbo code), LDPC(Low Density Parity Check) 부호, 콘볼루셔널 부호(Convolutional Code), RA(Repeat-Accumulate) 부호 등이 될 수 있다. 제1 부호화 비트 열은 래이트 매칭기(404)에 의해 원하는 전송율을 갖는 비트 열로 변환된다. 상기 래이트 매칭된 비트 열은 비트 인터리버에 의해 소정 인터리빙 패턴에 따라 인터리빙 된 후 선택기(408)로 전달된다.

선택기(408)는 수신기로부터 피드백된 수신 SINR과, 수신기의 HARQ 지원 여부와, 수신기의 성능과, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도 등과 같은 미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라서 변조 기법을 선택한다. 선택된 변조 기법에 따라, 선택기(408)로 입력된 래이트 매칭된 비트 열은 스위치(410)를 통해 FQAM 경로(412,414)와 QAM 경로(416) 중 하나로 전달된다. 선택 가능한 실시예로서 선택기(408)는 주어진 채널 상태 정보 및 부가적인 파라미터들에 근거하여, 변조 기법 뿐 아니라 QAM 및/또는 FSK를 위한 변조 차수(들), 부호율 등을 추가적으로 결정하는 제어기로서 동작할 수 있다.

FQAM 변조 기법이 선택된 경우, 래이트 매칭된 비트 열은 FQAM 경로의 내부 부호기(Inter Encoder)(412)로 입력된다. 내부 부호기(412)를 위한 내부 부호화 방식은, 일 예로 트렐리스 부호(Trellis Code)가 될 수 있다. 내부 부호기(412)에 의해 생성된 제2 부호화 비트 열은 FQAM 심볼 매핑기(414)에 의해 M진 FQAM 심볼들로 매핑된다. FQAM 심볼 매핑기(414)는 주어진 변조 차수, 즉 QAM의 변조 차수 M_Q와 FSK의 변조 차수 M_F에 기반한 FQAM의 변조 차수 M에 따라, 상기 제2 부호화 비트 열 중 소정 개수(일 예로서 M=M_Q*M_F)의 비트 그룹을 FQAM 심볼에 매핑시켜, FQAM 심볼 열을 출력한다. 여기서 상기 변조 차수는, 채널 상태를 나타내는 측정치들, 일 예로서 SNR 혹은 SINR 등에 따라 목표 프레임 에러율(FER)을 만족시킬 수 있도록 정해지는 MCS 레벨에 따라 결정될 수 있다.

FQAM 심볼 매핑기(414)에 의해 생성된 심볼 열은 논리 자원 매핑기(420)로 전달된다. 논리 자원 매핑기(420)는 입력된 심볼 열을 주어진 논리 자원 영역에 매핑시키며, 물리 자원 매핑기(422)는 상기 논리 자원 영역에 매핑된 심볼 열을 주어진 물리 자원 영역에 매핑시킨다. 상기 논리 자원 매핑기(420)는 FQAM 변조 기법, 특히 FSK를 고려하여, 상기 입력된 심볼 열들을 대응하는 주파수 톤 혹은 부반송파에 할당한다. 물리 자원 매핑기(422)로부터 출력되는 심볼 열은 대응하는 물리 자원 영역을 통해 무선 상으로 전송된다.

QAM 변조 기법이 선택된 경우, 래이트 매칭된 비트 열은 QAM 경로의 QAM 심볼 매핑기(416)로 전달된다. QAM 심볼 매핑기(416)는 주어진 변조 차수 M에 따라 상기 래이트 매칭된 비트 열 중 소정 개수(M개)의 비트 그룹을 QAM 심볼에 매핑시켜, QAM 심볼 열을 출력한다. 여기서 상기 변조 차수들은, 채널 상태를 나타내는 측정치들, 일 예로서 SNR 혹은 SINR 등에 따라 목표 프레임 에러율(FER)을 만족시킬 수 있도록 정해지는 MCS 레벨에 따라 결정될 수 있다. 상기 QAM 심볼 열은 스위치(418)를 거쳐 논리 자원 매핑기(420)로 전달된다.

논리 자원 매핑기(420)는 입력된 심볼 열을 주어진 논리 자원 영역에 매핑시키며, 물리 자원 매핑기(422)는 상기 논리 자원 영역에 매핑된 심볼 열을 주어진 물리 자원 영역에 매핑시킨다. 물리 자원 매핑기(422)로부터 출력되는 심볼 열은 대응하는 물리 자원 영역을 통해 무선 상으로 전송된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 QAM과 개선된 QAM을 지원하는 수신기 구조를 도시한 블록도이다. 도시된 구조는 도 4의 수신기 구조에 대응하는 것으로서, 개선된 QAM 변조된 신호의 수신을 위해서는 비-이진 채널 복호화가 사용되고, QAM 변조된 신호의 수신을 위해서는 이진 채널 복호화가 사용된다. 이하에서는 개선된 QAM의 예로서 FQAM을 설명할 것이나, 본 발명이 FQAM으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 5를 참조하면, 물리 자원 디매핑기(502)는 수신된 신호 중 주어진 물리 자원 영역에 매핑된 신호를 검출하며, 논리 자원 디매핑기(504)는 상기 검출된 신호 중 주어진 논리 자원에 매핑된 신호를 검출한다. 선택기(506)는 송신기로부터의 지시에 따라 송신기에 의해 사용된 것과 동일한 변조 기법을 결정한다. 다른 실시예로서 선택기(506)는 송신기에서 사용한 것과 동일한 알고리즘을 사용하여 상기 수신된 신호에 적용된 변조 기법을 선택할 수 있다. 물리 자원 디매핑기(502)와 논리 자원 디매핑기(504)에 의해 검출된 수신 신호는 스위치(508)를 통해 FQAM 경로(510,512)와 QAM 경로(514) 중 하나로 전달된다. 선택 가능한 실시예로서 선택기(506)는 측정된 채널 상태 정보 및 부가적인 파라미터들에 근거하여, 송신기에서 사용된 것과 동일한 선택 알고리즘을 사용하여 변조 기법 뿐 아니라 QAM 및/또는 FSK를 위한 변조 차수(들), 부호율, 반복 횟수 등을 추가적으로 결정하는 제어기로서 동작할 수 있다.

수신 신호가 FQAM 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우, 수신 신호는 FQAM 경로의 심볼 LLR 계산기(510)로 전달된다. 심볼 LLR 계산기(510)는 FQAM의 변조 차수에 따라 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 LLR 값들을 계산한다. 내부 복호기(512)는 상기 LLR 값들을 기반으로 송신기의 내부 부호기(412)에서 사용된 부호율에 따라 채널 복호를 수행하여 부호화 비트들을 복구한다. 다른 실시예로서 내부 복호기(512)는 부호화된 비트열이나, 연성값(soft values) 혹은 경성 값(hard values)을 출력할 수 있다.

수신 신호가 QAM 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우, 수신 신호는 QAM 경로의 비트 LLR 계산기(514)로 전달된다. 비트 LLR 계산기(514)는 QAM의 변조 차수에 따라 수신 신호로부터 복구하고자 하는 비트들에 대한 LLR 값들을 계산한다.

비트 디인터리버(518)는 내부 복호기(512)에 의해 복호된 출력 값들 혹은 비트 LLR 계산기(514)에 의해 계산된 비트 LLR 값들을 송신기의 비트 인터리버(406)에서 사용된 인터리빙 패턴에 대응되는 디인터리빙 패턴에 따라 디인터리빙하며, 래이트 디매칭기(520)는 디인터리빙된 값들을 송신기의 래이트 매칭기(404)에 의한 래이트 매칭의 역동작에 따라 비트 단위 결합함으로써 래이트 디매칭을 수행한다. 상기 비트 디인터리버(518)는 송신기에 의해 사용된 부호율, 반복 횟수 중 적어도 하나를 고려하여 동작할 수 있도록 구성된다. 래이트 디매칭기(520) 또한 송신기에서 사용된 반복 횟수 및 부호율에 따라 동작한다.

외부 복호기(522)는 래이트 디매칭된 값들을 기반으로 송신기의 외부 부호기(402)에서 사용된 부호율에 따라 채널 복호를 수행하여, 정보 비트들을 복구한다.

한편 도 2 내지 도 5에서는 래이트 매칭/디매칭기와 인터리버/디인터리버를 포함하는 구조를 도시하였으나, 이들은 그 위치가 변경되거나 생략될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 부호화 변조(Coded Modulation: CM) 방식을 지원하는 송신기 구조를 도시한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 정보 비트들(600)은 제1 선택기(Channel code selector)(602)로 입력되고, 제1 선택기(602)는 주어진 변조차수 M에 따라 m개의 정보 비트들을 M진 부호기(604)로 전달한다. 즉 m=log₂(M)에 따라 16진 부호기(606)에는 4비트의 정보 비트들이 입력되고, 32진 부호기(608)에는 5비트의 정보 비트들이 입력되고, 64진 부호기(610)에는 6비트의 정보 비트들이 입력된다. 여기서 변조차수 M은 수신단으로부터 피드백된 채널 품질(즉 수신 신호 세기)과 주변 기지국(송신단) 또는 상위 엔티티(entity)의 요청 내용에 의해 결정된 변조 차수 M_F와 변조 차수 M_Q에 따라 결정된다. 즉 M = M_F*M_Q와 같이 결정된다. 여기서 M_F는 FSK 방식의 파라미터, 즉 FSK의 변조차수를 의미하고, M_Q는 QAM 방식의 파라미터, 즉 QAM의 변조 차수를 의미하며, M_F와 M_Q는 이후 도 7을 통해 상세히 설명할 것이므로 여기서는 그 설명을 생략하도록 한다.

M진 부호기(604)로부터 출력된 부호화 비트 열은 래이트 매칭기(612)에 의해 원하는 부호율을 갖는 비트 열로 변환된 후 M진 FQAM 심볼 매핑기(614)로 입력된다. M진 FQAM 심볼 매핑기(614)는 변조차수 M_F, M_Q를 고려하여 입력된 비트 열들 각각을 하나의 복소수 심볼에 매핑시켜 FQAM 심볼 열을 출력하고, 상기 FQAM 심볼 열은 반복기(616)로 전달된다. 반복기(616)는 입력된 심볼 열을 미리 정해진 반복 횟수만큼 반복하여 제2 선택기(Interleaver selector)(618)로 출력한다.

제2 선택기(618)는 입력된 심볼 열의 변조차수, 부호율 및 반복 횟수를 고려하여 FQAM 심볼 인터리버(620), 즉 제1 내지 제L 심볼 인터리버(622,624) 중 하나로 전달한다. 제1 내지 제L 심볼 인터리버(622,624) 각각은 입력된 심볼 열을 미리 정해진 인터리빙 패턴, 즉 미리 정해진 길이(X₁ 내지 X_L)에 따라 심볼 단위로 인터리빙하고 인터리빙된 심볼 열은 논리 자원 매핑기(626)로 전달된다. 논리 자원 매핑기(626)는 입력된 심볼 열을 전송에 사용될 논리 자원 영역에 매핑시켜 논리 자원 매핑 심볼열을 생성하고, 상기 생성한 논리 자원 매핑 심볼 열을 물리 자원 매핑기(628)로 전달한다. 물리 자원 매핑기(628)은 상기 논리 자원 매핑 심볼 열을 전송에 사용될 물리 자원 영역에 매핑시켜 물리 자원 매핑 심볼 열을 생성한다. 역고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기(630)를 통해 IFFT 변환하고, IFFT 변환된 심볼 열은 추가적인 처리를 거쳐 무선 상으로 전송된다.

도시된 송신기는 적절한 송신 방식을 결정하기 위해 변조차수 M, M_F, M_Q, 부호율 및 반복횟수를 결정하는 제어기가 필요하며, 이하에서는 도 7을 통해 송신기 내부에 위치하는 제어기가 변조차수 M, M_F, M_Q, 부호율 및 반복횟수를 결정하는 동작에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 송신기 구조에 포함되는 제어기 동작을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 제어기(700)은 수신단으로부터 CQI와 간섭 성분을 대표하는 파라미터 α,β,δ를 피드백 받는다.(702) 여기서 제어기(700)가 CQI와 α,β,δ를 피드백 받는 단계(702)는, 송신기가 수신기에게 CQI와 α,β,δ를 요청하는 단계와 수신기로부터 상기 요청에 대한 응답으로 CQI와 α,β,δ를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 파라미터 α,β는 간섭 채널에서의 간섭 성분이 CGG(Complex Generalized Gaussian) 분포를 갖는다는 가정하에 모델링하는 통계 파라미터로서 일례로 하기 수학식 1과 같이 구할 수 있다.

<수학식 1>에서, Y는 수신 신호를 나타내고, H는 채널을 나타내고, s는 전송 신호를 나타내고, J는 간섭 신호를 나타낸다.

또한 k는 부반송파에 매핑되는 FQAM 심볼 인덱스를 나타내고, FQAM 심볼은 M_F 개의 주파수 톤(tone) 단위로 구성되며, l은 주파수 톤 인덱스를 나타내고, l=1, …, M_F이다.

은 감마(gamma) 함수인

로서, k번째 FQAM 수신 신호에서 원하는 신호(desired signal)를 제외한 값을 나타내는데, k번째 FQAM 신호에 대해서 l=1부터 M_F까지 총 M_F개의 주파수 톤들에 대해 표현된다. 여기서, 총 M_F 개의 주파수 톤들 중 FQAM 신호가 송신되는 M[k] 주파수 톤에 대해서만 desired signal이 존재한다. 따라서, l=1부터 M_F까지의 주파수 톤들 중 m[k] 주파수 톤에 대해서는 desired signal을 뺀 값이 간섭 신호와 잡음의 합과 동일하고, 나머지 주파수 톤들에 대해서는 수신 신호 자체가 간섭 신호와 잡음의 합과 동일하다. 또한,

는 k번째 FQAM 심볼에 대한 원하는 신호에 해당하는 채널의 정보를 나타내고, s[k] 는 k번째 송신 데이터 심볼에 대한 QAM 신호를 나타내고,

는 델타(delta) 함수이다. 여기서, m[k]는 FQAM 신호가 송신되는 주파수 톤 인덱스를 나타낸다.

이와 같이 α는 수신 신호에서 자신이 수신하고자 하는 신호 성분을 제외한 값의 2차 통계로부터 유도하여 구할 수 있고, β는 수신 신호에서 내 신호 성분을 제외한 값의 1차 통계로부터 유도하여 구할 수 있다. 또한 δ는 수신기가 계산한 간섭 통계 모델, 일례로 채널간 간섭(ICI: Inter-Carrier Interference)을 도시한 히스토그램과 α,β를 기반으로 모델링한 CGG 분포 사이의 차이를 나타내는 지표이다. 일 예로서, 간섭 통계 모델과 CGG 분포의 차이가 크지 않을 경우에 δ는 0으로 결정되고, 간섭 통계 모델과 CGG 분포의 차이가 클 경우에 δ는 1로 결정된다.

송신기는 수신단으로부터 피드백 받은 간섭 성분을 대표하는 파라미터 α,β,δ를 주변 송신기(또는 기지국) 또는 상위 엔티티(entity)와 공유하고,(704) 자신의 통신 영역에서의 수신기 간섭 상황을 유추한다. 유추한 간섭 상황이 정규 분포(Normal Distribution)에 가깝다고 판단할 경우 주변 송신기에게 M_F를 증가시키도록 요청하여 해당 통신 영역에서의 수신기에 대한 간섭의 정규 분포 특성이 작아지도록 한다. 반대로 유추한 간섭 상황이 정규 분포와 이미 충분히 거리가 있다고 판단할 경우 주변 송신기에게 M_Q를 증가시켜 전송 효율을 크게 해도 된다고 인지시킨다.

예를 들어 설명하면, 송신기는 자신의 통신 영역에서의 수신기들로부터 간섭 성분을 대표하는 파라미터 α,δ를 피드백 받고, 피드백 받은 α,δ의 값에 따라 다음과 같은 동작을 수행한다.

1) 실시예 1

송신기는 대부분의 수신기들로부터 피드백 받은 α 값이 2이고, δ 값이 0일 경우, 수신기들이 겪는 간섭 상황이 정규 분포에 가깝다고 판단하고, MCS 별 링크 성능에 대한 값을 나타낸 링크 테이블과 CQI를 비교하여 후보 M_F,M_Q를 결정한다.

또한 송신기는 주변 송신기 또는 상위 엔티티로부터 M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었는지 확인하고, M_F 또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었을 경우 이를 반영할지 여부를 판단하여 최종 M_F,M_Q를 결정한다.

이후 송신기는 주변 송신기 또는 상위 엔티티에게 M_F를 증가시킬 것을 요청한다.

2) 실시예 2

송신기는 대부분의 수신기들로부터 피드백 받은 α의 값이 2보다 작고, δ의 값이 0일 경우, 수신기들이 겪는 간섭 상황이 정규 분포에 가깝지는 않지만 CGG 분포에 해당된다고 판단하고, 이를 기반으로 MCS 별 링크 성능에 대한 값을 나타낸 링크 테이블과 CQI를 비교하여 후보 M_F,M_Q를 결정한다.

또한 송신기는 주변 송신단 또는 상위 엔티티로부터 M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었는지 확인하고, M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었을 경우 이를 반영할지 여부를 판단하여 최종 M_F,M_Q를 결정한다.

이후 송신기는 주변 송신단 또는 상위 엔티티에게 M_Q를 증가시켜도 된다는 인지를 전달한다.

3) 실시예 3

송신기는 대부분의 수신기들로부터 피드백 받은 δ의 값이 1일 경우, 수신기들이 겪는 간섭 상황이 CGG 분포와 차이가 심하다고 판단하고, MCS 별 링크 성능에 대한 값을 나타낸 링크 테이블과 CQI를 비교하여 후보 M_F,M_Q를 결정한다.

앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3에서 최종 M_F,M_Q를 결정하는 동작을 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

제어기(700)는 CQI와 α,β,δ를 획득하고,(706) MCS 별 링크 성능에 대한 값을 나타낸 링크 테이블과 CQI를 비교하여 후보 M_F,M_Q를 결정한다.(708) 또한 제어기(700)는 주변 송신기 또는 상위 엔티티로부터 M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었는지 여부 또는 M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었을 경우 이를 반영할지 여부 등의 운용기준을 고려하여 최종 M_F,M_Q를 결정한다.(710) 이후 제어기(700)는 송신기에 적용될 부호율 및 반복횟수를 결정한다.(712)

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 수신기 구조를 도시한 블록도이다.

도 8을 참조하면, 수신신호(800)는 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT)기(802)로 입력되고, FFT기(802)는 FFT 변환된 수신신호를 출력하여 물리 자원 디매핑기(804)로 전달한다. 물리 자원 디매핑기(804)는 입력된 수신신호 중 주어진 물리 자원 영역에 매핑된 신호를 검출하고, 논리 자원 디매핑기(806)는 상기 검출된 신호 중 주어진 논리 자원에 매핑된 신호를 검출한다.

제1 선택기(LLR calculator selector)(810)는 송신기에서 사용된 변조차수 M, 즉 M_F, M_Q에 따라 물리 자원 디매핑기(804)와 논리 자원 디매핑기(806)에 의해 검출된 수신 신호를 심볼 LLR 벡터 계산기(812)에 전달한다. 즉 제1 선택기(810)는 변조차수 M에 따라 수신 신호가 4FSK 및 4QAM 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우 상기 수신 신호를 제1 심볼 LLR 벡터 계산기(814)로 전달하고, 수신 신호가 16FSK 및 4QAM 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우 상기 수신 신호를 제L 심볼 LLR 벡터 계산기(816)로 전달한다. 도시하지 않을 것이나, 심볼 LLR 벡터 계산기(812)는 제2 심볼 LLR 벡터 계산기 내지 제L-1 심볼 LLR 벡터 계산기를 추가로 포함할 수 있다. 제1 선택기(810)는 수신 신호가 2FSK 및 8QAM 변조 기법, 8FSK 및 2QAM 변조 기법, 8FSK 및 8QAM 변조 기법 또는 다른 해당하는 변조 기법을 사용하여 전송된 것으로 확인된 경우, 제2 심볼 LLR 벡터 계산기 내지 제L-1 심볼 LLR 벡터 계산기 중 해당 심볼 LLR 벡터 계산기로 상기 수신 신호를 전달한다.

심볼 LLR 벡터 계산기(812)는 FQAM의 변조 차수에 따라, 상기 전달된 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 LLR 값들을 계산한다. 여기서 M_F, M_Q는 송신기로부터 수신기에 미리 지시되는 값이다.

제2 선택기(Deinterleaver selector)(818)는 상기 심볼들에 대한 LLR 값들을 상기 심볼들의 변조차수, 부호율 및 반복 횟수를 고려하여 FQAM 심볼 디인터리버(820), 즉 제1 내지 제L 심볼 인터리버(822,824) 중 하나로 전달한다. 제1 내지 제L 심볼 인터리버(822,824) 각각은 상기 심볼들에 대한 LLR 값들을 송신기의 FQAM 심볼 인터리버(620)에서 사용된 인터리빙 패턴에 대응되는 디인터리빙 패턴, 즉 미리 정해진 길이(X₁ 내지 X_L)에 따라 심볼 단위로 디인터리빙하고 디인터리빙된 값들은 래이트 디매칭기(Rate Dematching)(826)로 전달된다.

래이트 디매칭기(826)는 디인터리빙된 값들을 송신기의 래이트 매칭기(612)에 의한 래이트 매칭의 역동작에 따라 심볼 단위로 결합함으로써 래이트 디매칭을 수행한다. 이때 래이트 디매칭기(826)는 송신기에서 사용된 반복 횟수 및 부호율에 따라 동작한다. 제3 선택기(Channel code selector)(828)는 송신기에서 사용된 변조차수 M에 따라 래이트 디매칭된 값들을 M진 복호기(830)로 전달한다. M진 복호기(830)는 m=log2(M)에 따라 해당 정보 비트들을 출력한다. 즉 16진 복호기(832)는 4비트의 정보 비트들을 출력하고, 32진 복호기(834)는 5비트의 정보 비트들을 출력하고, 64진 복호기(836)는 6비트의 정보 비트들을 출력한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 송신기의 신호 송신 동작을 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 송신기는 902단계에서 정보 비트들을 M진 부호화 방식에 따라 부호화하고 920단계의 M_F, M_Q 결정을 수행한다. 즉 송신기는 904단계에서 수신기의 피드백 정보로서 CQI 및 간섭 성분 파라미터 α,β,δ를 획득하고, 906단계에서 MCS 별 링크 성능에 대한 값을 나타낸 링크 테이블과 CQI를 비교하여 후보 M_F,M_Q를 결정하고, 908단계에서 주변 송신기 또는 상위 엔티티로부터 M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었는지 여부 또는 상기 M_F또는M_Q를 증가시키라는 요청이 수신되었을 경우 이를 반영할지 여부 등의 운용기준을 고려하여 최종 M_F,M_Q를 결정한다.

910단계에서 송신기는 920단계를 통해 결정한 M_F,M_Q에 따라 부호화된 정보 비트들을 FQAM 심볼들에 매핑하고 912단계로 진행한다. 912단계에서 송신기는 M_F,M_Q와 전송할 신호에 대한 자원 할당 영역 정보를 수신기에게 전달하고, 914단계로 진행하여 FQAM 심볼들을 주어진 자원 영역, 즉 상기 자원 할당 영역 정보가 지시하는 자원 영역을 통해 전송한다.

도 9에서는 송신기가 정보 비트들을 FQAM 심볼들에 매핑하여 전송하는 동작을 일례로 설명하였으나, 송신기는 상기한 동작과는 별개로 α,δ의 값들을 고려하여 주변 송신기 또는 상위 엔티티에게 M_F 또는 M_Q를 증가시킬 것을 요청하는 동작을 수행할 수 있다. α,δ의 값들을 고려하여 주변 송신기 또는 상위 엔티티에게 M_F 또는 M_Q를 증가시킬 것을 요청하는 동작은 앞서 실시예 1 내지 실시예 3을 통해 상세히 설명하였으므로 여기서는 그 설명을 생략하도록 한다.

도 10은 발명의 일 실시예에 따른 FQAM 방식과 M진 CM 방식을 지원하는 수신기의 신호 수신 동작을 도시한 순서도이다.

도 10을 참조하면, 수신기는 1000단계에서 송신기로부터 M_F,M_Q와 수신할 신호에 대한 자원 할당 영역 정보를 수신하고 1002단계로 진행한다. 1002단계에서 수신기는 송신기로부터 전송되는 신호를 주어진 자원 영역, 즉 상기 자원 할당 영역 정보가 지시하는 자원 영역을 통해 수신하고 1004단계로 진행한다.

1004단계에서 수신기는 M_F,M_Q에 따라 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 심볼 LLR 값들을 계산하고 1006단계로 진행한다. 1006단계에서 수신기는 심볼 LLR 값들을 M진 부호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구한다.

도 10에서는 수신기가 신호를 수신하여 정보 비트들로 복구하는 동작을 일 예로서 설명하였으나, 수신기는 상기에서 설명한 동작과는 별개로 송신기로부터 CQI와 α,β,δ에 대한 정보 요청을 수신할 경우 이에 대한 응답으로 상기 CQI와 α,β,δ를 상기 송신기에게 피드백하는 동작을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 송수신 구조에서, 기능 블록들에 대한 순서 및 배치는 변형 가능함에 유의하여야 한다. 일 예로 래이트 매칭 및 인터리빙은 상호 교환되거나 혹은 생략될 수 있다. 다른 예로 논리/물리 자원 매핑기와 물리/논리 자원 디매핑기는 하나의 자원 매핑/디매핑기로 통합되어 구현될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 신호를 송신하기 위한 방법에 있어서,
미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라, QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과, 개선된 QAM 중 하나를 선택하는 과정과,
상기 QAM이 선택된 경우, 전송하고자 하는 정보 비트들을 제1 부호화 방식에 따라 부호화하고, 부호화된 정보 비트들을 QAM 심볼들에 매핑하는 과정과,
상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 정보 비트들을 제2 부호화 방식에 따라 부호화하고 부호화된 정보 비트들을 개선된 QAM 심볼들에 매핑하는 과정과,
상기 QAM 심볼들 혹은 상기 개선된 QAM 심볼들을 주어진 자원 영역을 통해 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 개선된 QAM은,
QAM과 FSK가 하이브리드된 FQAM과, 여러 개의 활성 톤(active tone)을 사용하여 FSK 심볼을 표현하는 MT-FSK(Multi-Tone FSK)와 QAM이 하이브리드된 MT-FQAM과,
QAM과 TSK가 하이브리드된 TQAM 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 개선된 QAM 심볼들 각각은,
상기 자원 영역 중 미리 정해지는 주파수 톤들에 매핑되는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기준은,
수신기의 수신 신호 세기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)의 지원, 상기 개선된 QAM의 지원, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도, 상기 정보 비트들의 전송을 위해 할당된 자원 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 선택하는 과정은,
수신기로부터 피드백된 수신 신호 세기를 소정 임계값과 비교하여, 상기 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정과,
상기 정보 비트들이 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 의해 전송되지 않는 경우, 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정과,
상기 수신기가 상기 개선된 QAM을 지원 가능한 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정과,
상기 수신기로부터 피드백된, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도를 나타내는 파라미터에 대응하는 임계값을 선택하고, 상기 수신기로부터 피드백된 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 부호화 방식은 이진 채널 부호화를 포함하며, 상기 제2 부호화 방식은 비-이진 채널 부호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 부호화 방식은 외부 부호화를 포함하며, 상기 제2 부호화 방식은 상기 외부 부호화 및 내부 부호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 송신된 신호를 수신하기 위한 방법에 있어서,
미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라 QAM과, 개선된 QAM 중 하나의 변조 기법을 사용하여 송신된 신호를, 주어진 자원 영역을 통해 수신하는 과정과,
상기 수신 신호에 적용된 변조 기법을 선택하는 과정과,
상기 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 심볼 LLR(Log Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 상기 심볼 LLR 값들을 제1 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 과정과,
상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 비트들에 대한 비트 LLR 값들을 계산하고 상기 비트 LLR 값들을 제2 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 개선된 QAM은,
QAM과 FSK가 하이브리드된 FQAM과, 여러 개의 활성 톤(active tone)을 사용하여 FSK 심볼을 표현하는 MT-FSK(Multi-Tone FSK)와 QAM이 하이브리드된 MT-FQAM과,
QAM과 TSK가 하이브리드된 TQAM 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호 중 개선된 QAM 심볼들 각각에 대응하는 신호들은 상기 자원 영역 중 미리 정해지는 주파수 톤들을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기준은,
수신기의 수신 신호 세기, HARQ의 지원, 상기 개선된 QAM의 지원, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도, 상기 정보 비트들의 전송을 위해 할당된 자원 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 선택하는 과정은,
송신기로부터 상기 수신 신호에 적용된 변조 기법에 대한 정보를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 선택하는 과정은,
송신기로 피드백한 수신 신호 세기를 소정 임계값과 비교하여, 상기 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정과,
상기 정보 비트들이 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 의해 수신되지 않는 경우, 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정과,
수신기가 상기 개선된 QAM을 지원 가능한 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정과,
상기 송신기로 피드백된, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도를 나타내는 파라미터에 대응하는 임계값을 선택하고, 상기 송신기로 피드백된 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 과정 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 제1 복호화 방식은 이진 채널 복호화를 포함하며, 상기 제2 부호화 방식은 비-이진 채널 복호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 제1 복호화 방식은 외부 복호화를 포함하며, 상기 제2 복호화 방식은 상기 외부 복호화 및 내부 복호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 신호를 송신하기 위한 장치에 있어서,
미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라, QAM과, 개선된 QAM 중 하나를 선택하는 선택기와,
상기 QAM이 선택된 경우, 전송하고자 하는 정보 비트들을 제1 부호화 방식에 따라 부호화하고, 부호화된 정보 비트들을 QAM 심볼들에 매핑하는 제1 송신 경로와,
상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 정보 비트들을 제2 부호화 방식에 따라 부호화하고 부호화된 정보 비트들을 개선된 QAM 심볼들에 매핑하는 제2 송신 경로와,
상기 QAM 심볼들 혹은 상기 개선된 QAM 심볼들을 주어진 자원 영역을 통해 전송하는 자원 매핑기를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 개선된 QAM은,
QAM과 FSK가 하이브리드된 FQAM과, 여러 개의 활성 톤(active tone)을 사용하여 FSK 심볼을 표현하는 MT-FSK(Multi-Tone FSK)와 QAM이 하이브리드된 MT-FQAM과,
QAM과 TSK가 하이브리드된 TQAM 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 송신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 개선된 QAM 심볼들 각각은,
상기 자원 영역 중 미리 정해지는 주파수 톤들에 매핑되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기준은,
수신기의 수신 신호 세기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)의 지원, 상기 개선된 QAM의 지원, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도, 상기 정보 비트들의 전송을 위해 할당된 자원 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 선택기는,
수신기로부터 피드백된 수신 신호 세기를 소정 임계값과 비교하여, 상기 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작과,
상기 정보 비트들이 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 의해 전송되지 않는 경우, 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작과,
상기 수신기가 상기 개선된 QAM을 지원 가능한 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작과,
상기 수신기로부터 피드백된, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도를 나타내는 파라미터에 대응하는 임계값을 선택하고, 상기 수신기로부터 피드백된 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제1 부호화 방식은 이진 채널 부호화를 포함하며, 상기 제2 부호화 방식은 비-이진 채널 부호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제1 부호화 방식은 외부 부호화를 포함하며, 상기 제2 부호화 방식은 상기 외부 부호화 및 내부 부호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
무선 통신 시스템에서 복수의 변조 기법을 이용하여 송신된 신호를 수신하기 위한 장치에 있어서,
미리 정해지는 적어도 하나의 기준에 따라 QAM과, QAM과 FSK가 결합된 개선된 QAM 중 하나의 변조 기법을 사용하여 송신된 신호를, 주어진 자원 영역을 통해 수신하는 자원 디매핑기와
상기 수신 신호에 적용된 변조 기법을 선택하는 선택기와,
상기 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 심볼들에 대한 심볼 LLR 값들을 계산하고, 상기 심볼 LLR 값들을 제1 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 제1 수신 경로와,
상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호로부터 복구하고자 하는 비트들에 대한 비트 LLR 값들을 계산하고 상기 비트 LLR 값들을 제2 복호화 방식에 따라 복호하여 정보 비트들을 복구하는 제2 수신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 개선된 QAM은,
QAM과 FSK가 하이브리드된 FQAM과, 여러 개의 활성 톤(active tone)을 사용하여 FSK 심볼을 표현하는 MT-FSK(Multi-Tone FSK)와 QAM이 하이브리드된 MT-FQAM과,
QAM과 TSK가 하이브리드된 TQAM 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 개선된 QAM이 선택된 경우, 상기 수신 신호 중 개선된 QAM 심볼들 각각에 대응하는 신호들은 상기 자원 영역 중 미리 정해지는 주파수 톤들을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기준은,
수신기의 수신 신호 세기, HARQ의 지원, 상기 개선된 QAM의 지원, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도, 상기 정보 비트들의 전송을 위해 할당된 자원 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 선택기는,
송신기로부터 상기 수신 신호에 적용된 변조 기법에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 선택기는,
송신기로 피드백한 수신 신호 세기를 소정 임계값과 비교하여, 상기 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작과,
상기 정보 비트들이 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 의해 수신되지 않는 경우, 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작과,
수신기가 상기 개선된 QAM을 지원 가능한 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작과,
상기 송신기로 피드백된, 인접 셀 간섭의 비-가우시안화 정도를 나타내는 파라미터에 대응하는 임계값을 선택하고, 상기 송신기로 피드백된 수신 신호 세기가 상기 임계값 미만인 경우 상기 개선된 QAM을 선택하는 동작 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 제1 복호화 방식은 이진 채널 복호화를 포함하며, 상기 제2 부호화 방식은 비-이진 채널 복호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 제1 복호화 방식은 외부 복호화를 포함하며, 상기 제2 복호화 방식은 상기 외부 복호화 및 내부 복호화를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.