KR100657511B1

KR100657511B1 - 직교주파수 분할 다중 접속 방식의 기지국 복조 장치

Info

Publication number: KR100657511B1
Application number: KR1020050035006A
Authority: KR
Inventors: 이영하; 박윤옥
Original assignee: 한국전자통신연구원; 에스케이 텔레콤주식회사; 주식회사 케이티프리텔; 삼성전자주식회사; 하나로텔레콤 주식회사; 주식회사 케이티
Priority date: 2004-12-11
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: WO2006062297A3; US7782966B2; US20090225904A1; KR20060066027A; WO2006062297A2

Abstract

본 발명은 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식을 이용하는 다중 접속 무선 통신 시스템에서, 가입자와 기지국간의 상향링크 채널품질정보(CQI), 또는 자동 재송신 요청(ARQ)에 대한 응답(ACK/NACK)에 대한 기지국 복조 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기지국 복조 장치는, 단말로부터 기지국으로 상향링크 전송된 채널품질정보 또는 자동 재송신 요청의 응답신호를 복조하는 기지국 복조 장치에 있어서, 채널품질정보 또는 ARQ 응답 채널 타일의 순차적 입력시, 타일 내의 m개의 부반송파로 전송된 QPSK 변조신호에 m개의 부반송파와 연계된 m개의 공액복소수를 병렬 방식으로 각각 곱하여 복조하고, 그 복조 결과가 가장 큰 값을 해당 벡터 인덱스로 판정하는 벡터 인덱스 복조부; 및 벡터 인덱스 복조부에서 복조된 벡터 인덱스 n개를 제1 시프트 레지스터에 입력하고, 다음의 n개의 벡터 인덱스를 제2 시프트 레지스터에 입력하여, 제1 및 제2 시프트 레지스터 입력을 m번 반복하여 채널품질정보 또는 ARQ 응답에 대한 채널 값을 검출하는 채널 값 검출부를 포함한다. 본 발명에 따르면, OFDMA 방식에서 단말로부터 기지국으로의 상향링크 채널품질정보 및 자동 재송신 요청의 응답 신호를 용이하게 복조 및 검출할 수 있다.

OFDMA, 복조기, 채널품질정보, CQI, ARQ, ACK/NACK, 벡터 인덱스

Description

직교주파수 분할 다중 접속 방식의 기지국 복조 장치 {The apparatus for demodulation of base station in orthogonal frequency division multiple access}

도 1a는 OFDMA 상향링크 제어 채널에서 부채널 할당의 기본 단위인 타일 구조를 나타내는 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 타일 내의 부반송파가 직교 특성을 갖는 것을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 채널품질정보 및 응답 채널을 위한 기지국 복조 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 복조 장치의 벡터 인덱스 복조부의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 복조 장치의 채널 값 검출부의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 3과 도 4의 벡터 인덱스 복조 및 채널 값 검출 과정을 예시하는 도면이다.

본 발명은 직교주파수 분할 다중 접속 방식의 기지국 복조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식을 이용하는 다중 접속 무선 통신 시스템에서, 가입자로부터 기지국으로의 상향링크 채널품질정보(Channel Quality Indicator: CQI), 또는 자동 재송신 요청(Automatic Repeat Request: ARQ)의 응답(ACK/NACK)에 대한 기지국 복조 장치에 관한 것이다.

IEEE 표준인 802.16d WirelessMAN-OFDMA 물리 계층에 적용되어 있는 무선접속 규격은 시분할로 기지국으로부터 가입자에게 전송되는 하향링크 접속 규격 및 가입자로부터 기지국에게 전송되는 상향링크 접속 규격을 규정하고 있다.

여기서, 가입자가 하향링크(Down link)의 채널 품질을 측정하여 상향링크(Up link)를 통해 기지국으로 하향링크 채널품질정보(CQI)를 전송하게 되는데, 이때, 가입자 단말은 물리 채널의 특정 부채널을 통해 상기 CQI를 전송하게 된다. 이때, 상기 특정 부채널은 기지국의 셀 식별번호(Cell ID)에 따라 구분되며, 기지국이 보유한 CQI 채널의 수에 따라 각각의 가입자에게 할당된다. 또한, 상기 가입자 단말에서 측정된 하향링크 채널 품질값은 채널품질정보(CQI)로 직교 변조되어 기지국으로 전송된다.

또한, 자동 재송신 요청(ARQ)의 응답(ACK/NACK)을 위한 채널도 부채널 할당만 다를 뿐 상기 CQI와 동일한 방법으로 전송된다.

따라서, 기지국 복조기는 다수의 가입자 단말에서 전송된 CQI 채널과 ARQ 응답(ACK/NACK) 채널을 검출하여 복조하게 되는데, 이를 위해서는 전송 채널만큼의 복조기가 필요하다.

한편, 종래 기술로서, 대한민국 특허출원번호 제2002-16561호(출원일: 2002년 3월 26일)에는 "고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 채널 품질 지시자 정보의 부호화 및 복호화 방법 및 장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.

구체적으로, 선행 발명은 고속 순방향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access: HSDPA) 방식을 적용하는 부호 분할 다중 접속(CDMA) 통신 시스템의 패킷 데이터 통신을 위한 상향링크 채널을 통해서 단말기가 전송하는 CQI 정보를 위한 채널 부호화 및 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 선행 발명은 부호분할 다중 접속(CDMA) 통신에서의 CQI 정보 전송을 위해서 채널 부호화 및 복호화의 과정을 거치는 것을 개시하고 있다.

한편, 대한민국 특허출원번호 제2002-51632호(출원일: 2002년 8월 29일)에는 "이동 통신 시스템에서 순방향 채널의 품질 정보 송수신 방법 및 장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.

구체적으로, 선행 발명은 음성 및 데이터 서비스를 포함하여 멀티 미디어 서비스를 지원하는 부호 분할 다중 접속(CDMA) 이동 통신 시스템에서 순방향 채널의 품질 정보를 단말기에서 송신하고, 기지국에서 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 선행 발명은 부호분할 다중 접속(CDMA) 통신에서의 CQI 정보 전송에 관한 기술로서, 하향링크에서 측정되는 CQI 정보의 상대값과 절대값에 대한 정의를 나타내고 있다.

한편, 대한민국 특허출원번호 제2004-7005680호(출원일: 2004년 4월 16일)에 는 "채널 품질 측정 방법 및 장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.

구체적으로, 선행 발명은 OFDM 프레임 내에서 파일롯 심볼과 전송 파라미터 심볼 채널에 대한 방법 및 장치에 관한 것으로, OFDM 채널 품질을 측정하는 장치에 대한 구성 및 작용에 대한 정의를 나타내고 있다.

한편, 종래 기술의 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 고속 순방향 패킷 접속(HSDPA)과 같은 방식은 상기 CQI가 채널품질정보 채널(CQICH)을 통해 전송되는데, 이때, 상기 CQI는 부호화기 및 월시 변조를 통해서 전송되어 복조 및 복호를 거치게 된다. 즉, 종래 기술의 고속 순방향 패킷 접속과 같은 방식은 단지 부채널의 부반송파에 직교 변조를 사용하여 새롭게 정의하고 있을 뿐이다.

다시 말하면, 종래 기술에 따른 고속 순방향 패킷 접속과 같은 방식은 부호화와 복호화를 수행하지 않는 OFDMA 규격과 상이하므로, OFDMA 방식의 CQI 또는 ACK/NACK 복조를 지원할 수 없다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식에서 단말로부터 기지국으로의 상향링크 채널품질정보(CQI) 및 자동 재송신 요청(ARQ)의 응답(ACK/NACK) 신호를 용이하게 복조 및 검출할 수 있는 기지국 복조 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 기지국 복조 장치 는, 단말로부터 기지국으로 상향링크 전송된 채널품질정보 또는 자동 재송신 요청(ARQ)의 응답신호를 복조하는 기지국 복조 장치에 있어서,

상기 채널품질정보(CQI) 또는 ARQ 응답(ACK/NACK) 채널 타일의 순차적 입력시, 상기 타일 내의 m개의 부반송파로 전송된 QPSK 변조신호에 상기 m개의 부반송파와 연계된 m개의 공액복소수를 병렬 방식으로 각각 곱하여 복조하고, 그 복조 결과가 가장 큰 값을 해당 벡터 인덱스로 판정하는 벡터 인덱스 복조부; 및

상기 벡터 인덱스 복조부에서 복조된 벡터 인덱스 n개를 제1 시프트 레지스터에 입력하고, 다음의 n개의 벡터 인덱스를 제2 시프트 레지스터에 입력하여, 상기 제1 및 제2 시프트 레지스터 입력을 m번 반복하여 상기 채널품질정보(CQI) 또는 ARQ 응답(ACK/NACK)에 대한 채널 값을 검출하는 채널 값 검출부

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기지국 복조 장치의 구성 및 동작을 설명한다.

OFDMA 시스템에서, 하향링크에 대한 채널 품질을 가입자 단말(Subscriber Station: SS)이 측정하여 그 측정값을 상향링크를 통해 기지국(Base Station: BS)으로 전송한다. 이때, 기지국은 상기 측정값으로 하향링크에 채널을 할당하게 되는데, 상향링크로 전송되는 채널이 물리 채널인 경우, 상기 기지국의 복조기는 그 전송 채널에 대한 복조 및 검출을 수행하여야 한다.

또한, 단말의 ARQ에 대한 응답 신호(ACK/NACK)도 상향링크 물리 채널을 통해 전술한 채널 품질 측정과 동일한 방식으로 전송되어 이에 대한 복조 및 검출이 요구된다.

따라서, 본 발명의 실시예는 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식에서 가입자가 전송한 채널품질정보(CQI)의 복조 및 ARQ 응답 신호(ACK/NACK)에 대한 복조, 및 이에 따른 채널 값 검출을 위한 기지국 복조 장치의 설계 구조를 개시한다.

먼저, 가입자가 측정한 하향링크 채널의 품질은 표 1과 같은 32 단계로 나누어지며, 이와 같이 측정된 32단계의 채널 품질은 초기에 측정한 값(완전 CQI)이거나 또는 이전 값과의 차등으로 구한 값(차등 CQI)일 수 있다. 다시 말하면, 하향링크 채널의 품질은 -3㏈ 이하인 경우부터 27㏈ 이상인 경우까지 32 단계로 구분되는 채널 CINR(Carrier-To-Interference Ratio)로 표현된다.

또한, 상기 32 단계의 채널 품질 정보는 5비트로 표현될 수 있고, 상기 5비트 정보는 각각 벡터 인덱스로 매핑되어 하나의 부채널에 할당되어 가입자 단말로부터 기지국으로 전송된다. 여기서, 벡터 인덱스로 매핑된 하나의 부채널은 도 1에 도시된 타일을 6개 포함한다.

한편, 도 1a는 OFDMA 상향링크 제어 채널에서 부채널 할당의 기본 단위인 타일 구조를 나타내는 도면이다.

도 1a를 참조하면, OFDMA 상향링크 제어 채널에서 6개의 타일(101)이 하나의 부채널을 이루게 되는데, 이때, 하나의 타일(101)은 9개의 부반송파(102)로 이루어지며, 주파수 축과 OFDM 심볼 축으로 각각 3개씩의 부반송파(102)로 구성된다. 즉, 상기 타일(101)은 표 1에서와 같이 0부터 7까지의 벡터 인덱스를 표현하게 된다. 다시 말하면, 하나의 CQI 채널은 6개의 타일(101)로 이루어지며, 각각의 타일(101)은 0부터 7까지의 벡터 인덱스를 표현하고 있다.

예를 들어, 27.0㏈ 이상의 채널 CINR는 11111의 5비트 정보로 표현되고, 6개의 타일, 즉, 타일(0), 타일(1), ..., 타일(5)에 매핑되는 벡터 인덱스는 "3, 5, 7, 1, 4, 6"이 된다.

한편, 상기 ARQ에 대한 응답(ACK/NACK) 채널에서 ACK/NACK 표현은 표 2와 같다. 이것은 전술한 CQI 채널이 6개 타일인 것에 비해, 3개의 타일로 구성되며, 각각의 타일이 0, 2, 4, 7의 벡터 인덱스를 표현하게 된다.

구체적으로, ACK/NACK는 1비트로 표현될 수 있고, ACK는 0, NACK는 1로 표현되며, 3개의 타일, 즉, 타일(0), 타일(1), 타일(2)에 매핑되는 벡터 인덱스는 ACK는 "0, 0, 0"이고, NACK는 "4, 7, 2"가 된다.

하기 표 1 및 표 2와 같이 표현되는 벡터 인덱스가 타일에 맵핑되는 관계는 다음의 표 3과 같다. 여기서, P0, P1, P2 및 P3은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 신호를 나타낸다.

즉, 도 1a와 같이, 상기 타일(101) 내에 9개의 부반송파(102)가 있으며, 그 중에 중앙의 1개를 제외한 나머지 8개의 부반송파(M0∼M7: 102)가 표 3과 같은 값으로 맵핑되어, 0부터 7까지의 벡터 인덱스를 표현하게 된다. 여기서, 나머지 하나의 부반송파는 채널 추정을 위한 파일롯 톤(103)이다.

채널 CINR [㏈] (완전 CQI)	5 비트 정보 (완전 또는 차등 CQI 값)	타일(0), 타일(1), ..., 타일(5)에 매핑되는 벡터 인덱스
-3.0 이하	00000	0, 0, 0, 0, 0, 0
-3.0 to 2.0	00001	1, 1, 1, 1, 1, 1
-2.0 to 1.0	00010	2, 2, 2, 2, 2, 2
-1.0 to 0.0	00011	3, 3, 3, 3, 3, 3
0.0 to 1.0	00100	4, 4, 4, 4, 4, 4
1.0 to 2.0	00101	5, 5, 5, 5, 5, 5
2.0 to 3.0	00110	6, 6, 6, 6, 6, 6
3.0 to 4.0	00111	7, 7, 7, 7, 7, 7
4.0 to 5.0	01000	0, 1, 2, 3, 4, 5
5.0 to 6.0	01001	1, 2, 3, 4, 5, 6
6.0 to 7.0	01010	2, 3, 4, 5, 6, 7
7.0 to 8.0	01011	3, 4, 5, 6, 7, 0
8.0 to 9.0	01100	4, 5, 6, 7, 0, 1
9.0 to 10.0	01101	5, 6, 7, 0, 1, 2
10.0 to 11.0	01110	6, 7, 0, 1, 2, 3
11.0 to 12.0	01111	7, 0, 1, 2, 3, 4
12.0 to 13.0	10000	4, 7, 2, 5, 1, 6
13.0 to 14.0	10001	5, 0, 3, 6, 2, 7
14.0 to 15.0	10010	6, 1, 4, 7, 3, 0
15.0 to 16.0	10011	7, 2, 5, 0, 4, 1
16.0 to 17.0	10100	0, 3, 6, 1, 5, 2
17.0 to 18.0	10101	1, 4, 7, 2, 6, 3
18.0 to 19.0	10110	2, 5, 0, 3, 7, 4
19.0 to 20.0	10111	3, 6, 1, 4, 0, 5
20.0 to 21.0	11000	4, 6, 0, 2, 5, 7
21.0 to 22.0	11001	5, 7, 1, 3, 6, 0
22.0 to 23.0	11010	6, 0, 2, 4, 7, 1
23.0 to 24.0	11011	7, 1, 3, 5, 0, 2
24.0 to 25.0	11100	0, 2, 4, 6, 1, 3
25.0 to 26.0	11101	1, 3, 5, 7, 2, 4
26.0 to 27.0	11110	2, 4, 6, 0, 3, 5
27.0 이상	11111	3, 5, 7, 1, 4, 6

1 비트 정보	타일(0), 타일(1), 타일(2)에 매핑되는 벡터 인덱스
0(ACK)	0, 0, 0
1(NACK)	4, 7, 2

부반송파 벡터 인덱스	M0	M1	M2	M3	M4	M5	M6	M7
0	P0	P1	P2	P3	P0	P1	P2	P3
1	P0	P3	P2	P1	P0	P3	P2	P1
2	P0	P0	P1	P1	P2	P2	P3	P3
3	P0	P0	P3	P3	P2	P2	P1	P1
4	P0	P0	P0	P0	P0	P0	P0	P0
5	P0	P2	P0	P2	P0	P2	P0	P2
6	P0	P2	P0	P2	P2	P0	P2	P0
7	P0	P2	P2	P0	P2	P0	P0	P2

한편, 도 1b는 도 1a에 도시된 타일(101) 내의 직교 특성을 갖는 부반송파(102)를 나타내는 도면으로서, 상기 맵핑된 벡터 인덱스에 대응하는 P0, P1, P2 및 P3인 QPSK 변조 신호에 해당되는 값을 나타낸다.

즉, 표 3의 P0, P1, P2 및 P3은 도 1b에 도시된 바와 같이 QPSK 변조 신호에 해당되는 것으로, 그 값은 수학식 1과 같다.

전술한 바와 같이, 가입자 단말(SS)이 할당된 상향링크 채널로 CQI 또는 ACK/NACK를 전송하게 되면, 기지국 복조기는 이에 대한 복조 및 검출을 하게 된다.

한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 채널품질정보 및 응답 채널을 위한 기지국 복조 장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 채널품질정보 및 응답 채널을 위한 기지국 복조 장치는, 단말로부터 기지국으로 상향링크 전송된 채널품질정보 또는 자동 재송신 요청(ARQ)의 응답신호를 복조하기 위하여, 벡터 인덱스 복조부(210) 및 채널 값 검출부(220)를 포함한다.

상기 벡터 인덱스 복조부(210)는 복수의 벡터인덱스 복조부(211, 212, 213)로 이루어지며, 상기 채널품질정보(CQI) 또는 ARQ 응답(ACK/NACK) 채널 타일의 순차적 입력시, 상기 타일 내의 8개의 부반송파로 전송된 QPSK 변조신호에 상기 8개의 부반송파와 연계된 공액복소수를 병렬 방식으로 각각 곱하여 복조하고, 그 복조 결과가 가장 큰 값을 해당 벡터 인덱스로 판정하게 된다.

상기 채널 값 검출부(220)는 상기 벡터 인덱스 복조부(210)에서 복조된 벡터 인덱스 6개를 제1 시프트 레지스터에 입력하고, 다음의 6개의 벡터 인덱스를 제2 시프트 레지스터에 입력하여, 상기 제1 및 제2 시프트 레지스터 입력을 8번 반복하여 상기 채널품질정보(CQI) 또는 ARQ 응답(ACK/NACK)에 대한 채널 값을 검출하게 된다.

구체적으로, 가입자 단말로부터 기지국 복조기로 CQI 또는 ACK/NACK가 전송되는 경우, 할당된 부채널 내의 타일에서 벡터 인덱스를 검출하여야 한다. 이를 위해서는 하나의 타일 내의 8개의 부반송파로 전송된 QPSK 신호를 복조해야 한다. 즉, P0, P1, P2 및 P3을 복조하여 표 3의 벡터 인덱스를 검출해야 하며, 이것을 복조하는 방법은 다음과 같다.

P0, P1, P2 및 P3인 QPSK 신호는 각각 QPSK 신호의 공액복소수를 곱하면 모두 1이 되지만, 다른 공액복소수를 곱하면 0이 된다. 상기 공액복소수를 각각 P0*, P1*, P2*, P3*이라 하고, 다음과 같은 수학식 2와 같다.

다음으로, 상기 QPSK 신호를 8개의 부반송파에 표 3의 값과 연계된 공액복소수를 곱하여 벡터 인덱스를 복조한다. 예를 들어, 벡터 인덱스 '0' 이라는 값이 전송되면, 타일 내의 부반송파는 P0, P1, P2, P3, P0, P1, P2, P3이며, 상기 QPSK 신호에 공액복소수 P0*, P1*, P2*, P3*, P0*, P1*, P2*, P3*를 곱하여 복조하게 되면 다음의 수학식 3과 같다. 만일, 벡터 인덱스 '1' 이라는 값이 전송되면, 타일 내의 부반송파는 P0, P3, P2, P1, P0, P3, P2, P1이 되며, 각각 벡터 인덱스 2 내지 7까지 그 직교 특성을 감안하여 설정된다.

다음으로, 상기 수학식 3을 전개하면 다음의 수학식 4와 같다.

여기서, 다른 벡터 인덱스에 대한 복조 결과는 8보다는 작은 결과가 되는데 이것은 직교변조 특성 때문이다. 예를 들어, P0, P1, P2, P3, P0, P1, P2, P3인 QPSK 신호에 P0*, P3*, P2*, P1*, P0*, P3*, P2*, P1*인 공액복소수를 곱하면, (P0×P0*)+(P1×P3*)+(P2×P2*)+(P3×P0*)+(P0×P0*)+(P1×P3*)+(P2×P2*)+(P3×P0*) 이 되고, 결국 복조 결과는 4가 된다. 다시 말하면, 다른 벡터 인덱스에 대한 복조 결과는 8보다는 작기 때문에, 전술한 예에서 복조 결과가 8인 경우, 벡터 인덱스 0으로 출력된다.

그런데, 이와 같은 결과에서 공액복소수에

을 곱하여 전개하면 다음의 수학식 5와 같다.

여기서, 수학식 4와 수학식 5는 크기는 같고 위상만 45도 차이가 나는 결과를 얻을 수도 있다.

즉, 벡터 인덱스를 검출하기 위해서는 그 크기가 일정 임계치 이상이면 되므로 수학식 5로 전개해도 무관하게 된다. 예를 들어, 수학식 5와 같이 복조를 하게 되면 하드웨어 설계가 간단해 진다. 즉,

대신에

은 1을 의미하며,

은 j,

은 -1,

은 j가 되므로, 실질적으로 공액복소수를 곱할 때 상기 곱셈기 및 덧셈기가 필요하지 않게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 복조 장치의 벡터 인덱스 복조부의 구성도로서, 벡터 인덱스 0∼7까지 8개의 벡터 인덱스를 병렬로 구하는 구조를 나타낸다.

여기서, 도면부호 301-1∼301-8은 곱셈기를 나타내지만, 실질적으로는 실수부와 허수부의 부호 반전 또는 교환으로 구현될 수 있다. 도면부호 302-1∼302-8은 8개의 공액복소수를 곱한 8개의 값을 더하기 위한 지연 소자이며, 도면부호 303-1∼303-8은 그 크기를 측정하는 블록, 도면부호 304-1∼304-8은 벡터 인덱스를 판정하는 블록이다.

전술한 과정으로 벡터 인덱스를 구한 후, 표 1과 표 2의 맵핑 결과를 알기 위해서는 앞서 구한 벡터 인덱스와 표 1 또는 표 2의 차가 가장 적은 것을 판정하여, 각각 CQI 채널 또는 ACK/NACK 채널 값을 판정하게 된다.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 복조 장치의 채널 값 검출부의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 채널품질정보 및 응답 채널 값 검출 장치는, 복조된 벡터 인덱스 6개를 시프트 레지스터에 입력하고, 다음의 6개의 벡터 인덱스를 다른 시프트 레지스터에 입력한다. 그리고, 입력된 시프트 레지스터를 8번 반복하여 CQI 채널 값을 검출하는 구조이다.

여기서, CQI 채널을 검출하는 과정은 표 1의 값 또는 표 2의 값의 차가 가장 적은 값을 검출하는 구조로 구성된다. 또한, ACK/NACK 채널도 동일한 구조를 갖는다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 3과 도 4의 벡터 인덱스 복조 및 채널 값 검출 과정을 예시하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 하나의 부채널(501)을 구성하는 6개의 타일(502)로 이루어지는 타일 내 부반송파가 입력되면, 전술한 도 3의 복조 장치를 사용하여 0부터 7까지의 벡터 인덱스(503)를 복조하고, 전술한 도 4의 검출 장치를 사용하여 판정을 위한 시프트 레지스터 입력(504)이 이루어진다. 즉, 복조된 벡터 인덱스 6개를 시프트 레지스터에 입력하고, 다음의 6개의 벡터 인덱스를 다른 시프트 레지스터에 입력한다.

이후, 입력된 시프트 레지스터를 8번 반복하여 판정을 위한 시프트 레지스터 출력(505)이 이루어짐으로써, 채널 CINR 또는 ACK/NACK 채널 값을 판정하게 된다. 즉, 시프트 레지스터 출력(505)에 따라 32단계 중 어느 한 값을 판정하게 된다.

결국, 본 발명의 실시예는 직교주파수 분할 다중 접속 방식에서 가입자와 기지국간의 상향링크에서의 채널품질정보(CQI) 및 자동 재송신(ARQ) 응답 신호(ACK/NACK)의 검출 및 복조를 위한 기지국 복조기의 하드웨어 설계 구조를 제공하게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식에서 단말로부터 기지국으로의 상향링크 채널품질정보(CQI) 및 자동 재송신 요청(ARQ)의 응답(ACK/NACK) 신호를 용이하게 복조 및 검출할 수 있다.

Claims

단말로부터 기지국으로 상향링크 전송된 채널품질정보 또는 자동 재송신 요청(ARQ)의 응답신호를 복조하는 기지국 복조 장치에 있어서,

상기 채널품질정보(CQI) 또는 ARQ 응답(ACK/NACK) 채널 타일의 순차적 입력시, 상기 타일 내의 m개의 부반송파로 전송된 QPSK 변조신호에 상기 m개의 부반송파와 연계된 m개의 공액복소수를 병렬 방식으로 각각 곱하여 복조하고, 그 복조 결과가 가장 큰 값을 해당 벡터 인덱스로 판정하는 벡터 인덱스 복조부; 및

상기 벡터 인덱스 복조부에서 복조된 벡터 인덱스 n개를 제1 시프트 레지스터에 입력하고, 다음의 n개의 벡터 인덱스를 제2 시프트 레지스터에 입력하여, 상기 제1 및 제2 시프트 레지스터 입력을 m번 반복하여 상기 채널품질정보(CQI) 또는 자동재송신 요청(ARQ) 응답(ACK/NACK)에 대한 채널 값을 검출하는 채널 값 검출부

를 포함하는 기지국 복조 장치.
제1항에 있어서, 상기 벡터 인덱스 복조부는,

상기 채널품질정보(CQI) 또는 자동재송신 요청(ARQ) 응답(ACK/NACK) 채널 타일의 순차적 입력시, 상기 타일 내의 m개의 부반송파로 전송된 QPSK 변조신호에 상기 m개의 부반송파와 연계된 공액복소수를 병렬 방식으로 각각 곱하는 m개의 곱셈기;

상기 m개의 공액복소수를 곱한 m개의 QPSK 변조신호 값을 각각 더하기 위한 m개의 덧셈연산자;

상기 m개의 QPSK 변조신호의 크기를 각각 측정하는 m개의 크기 측정부; 및

상기 m개의 크기 측정부에서 측정된 값에 따라 그 복조 결과가 가장 큰 값을 해당 벡터 인덱스로 판정하는 m개의 판정부

를 포함하는 기지국 복조 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 m의 값은 8인 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.
제1항에 있어서,

상기 QPSK 변조신호는 각각 QPSK 변조신호의 공액복소수를 곱하면 모두 1이 되지만, 다른 공액복소수를 곱하면 0이 되는 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.
제2항에 있어서,

상기 공액복소수에
을 각각 곱하는 경우, 상기 곱셈기 및 덧셈연산자 없이 공액복소수 곱셈이 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.
제1항에 있어서, 상기 채널 값 검출부는,

상기 벡터 인덱스 복조부에서 복조된 벡터 인덱스 n개의 벡터 인덱스를 수신하는 제1 시프트레지스터;

상기 벡터 인덱스 복조부에서 복조된 다음의 n개의 벡터 인덱스를 수신하는 제2 시프트 레지스터; 및

상기 제1 및 제2 시프트 레지스터 입력을 m번 반복하여 상기 채널품질정보(CQI) 또는 자동재송신 요청(ARQ) 응답(ACK/NACK)에 대한 채널 값을 검출하는 채널 값 판정부

를 포함하는 기지국 복조 장치.
제1항 또는 제6항에 있어서,

상기 n의 값은 6인 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.
제6항에 있어서,

상기 채널 값 판정부는 상기 판정을 위한 제2 시프트레지스터의 출력값을 기설정된 값과 비교하여 가장 차이가 적은 값을 상기 채널품질정보(CQI) 또는 자동재송신 요청(ARQ) 응답(ACK/NACK)에 대한 채널 값으로 판정하는 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.
제8항에 있어서,

상기 채널 값 판정부의 판정에 따라 상기 채널품질정보(CQI)는 32 레벨 중 어느 한 값으로 판정되는 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.
제8항에 있어서,

상기 채널 값 판정부의 판정에 따라 상기 자동재송신 요청(ARQ) 신호는 ACK 또는 NACK 중 어느 하나로 판정되는 것을 특징으로 하는 기지국 복조 장치.