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KR101265632B1 - 참조 신호 전송, 참조 신호 전송 패턴 설정, 자원 블록설정 및 할당을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

참조 신호 전송, 참조 신호 전송 패턴 설정, 자원 블록설정 및 할당을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR101265632B1
KR101265632B1 KR1020060126399A KR20060126399A KR101265632B1 KR 101265632 B1 KR101265632 B1 KR 101265632B1 KR 1020060126399 A KR1020060126399 A KR 1020060126399A KR 20060126399 A KR20060126399 A KR 20060126399A KR 101265632 B1 KR101265632 B1 KR 101265632B1
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고현수
임빈철
장재원
이문일
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 참조 신호 전송 방법, 참조 신호 전송 패턴 설정 방법, 및 블록 설정 방법에 대한 것이다. 본 발명에 따르면, 채널 추정 성능에 대한 요구 정도에 따라 참조 신호 밀도를 조정하여 송신함으로써, 불필요한 자원 낭비를 막으면서도 필요에 따라 높은 채널 추정 성능을 얻을 수 있어 시스템 수율을 향상시킬 수 있다.
Figure R1020060126399
참조 신호, 채널 추정

Description

참조 신호 전송, 참조 신호 전송 패턴 설정, 자원 블록 설정 및 할당을 위한 방법 및 장치{Method And Apparatus For Transmitting Reference Signal, Setting Reference Signal Transmission Pattern, And Setting And Allocating Resource Block}
도 1은 일반적인 직교 주파수 다중 접속(OFDM) 통신 시스템에서의 송신단 구조를 도시한 도면.
도 2는 국부적 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면.
도 3은 분산 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면.
도 4는 블록 자원 단위 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 직교 주파수 다중 접속(OFDM) 시스템에서 각각 콤(com) 형식, 블록(block) 형식, 및 래티스(lattice) 형식으로 참조 신호를 배치하는 구조를 설명하기 위한 도면.
도 6a 및 도 6b는 각각 높은 밀도의 참조 신호와 낮은 밀도의 참조 신호를 포함하는 OFDM 프레임 구조를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 사용자의 요구 조건에 따라 참조 신호 밀도를 달리하여 배치하는 방법의 예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따라 도 7a 및 도 7b에 도시된 단위 자원 블록을 각 사용자에게 할당하여 참조 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 7a 내지 도 8에 도시된 방법을 종합적으로 도시한 도면.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 주파수 분할 다중화(FDM)을 이용하여 다중 안테나 입출력 방식에 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 방법을 적용한 예를 도시한 도면.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 시분할 다중화(TDM)을 이용하여 다중 안테나 입출력 방식에 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 방법을 적용한 예를 도시한 도면.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 코드 분할 다중화(CDM)를 이용하여 다중 안테나 입출력 방식에 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 방법을 적용한 예를 도시한 도면.
도 13은 기존 OFDM 통신 시스템에서의 송신단 구조 중 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하기 위한 특징 구성을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 및 할당 모듈의 개략적인 구조를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 및 할당 모듈의 개략적인 구조를 도시한 도면.
본 발명은 참조 신호를 이용하는 통신 시스템에 대한 것으로, 특히 사용자의 채널 추정에 대한 요구 조건에 따라 참조 신호 밀도를 조정할 수 있는 참조 신호 전송, 참조 신호 전송 패턴 설정, 자원 블록 설정 및 할당을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특히 직교 주파수 다중 접속(OFDM) 시스템에 적용될 수 있으며, 이를 위해 일반적인 OFDM 통신 시스템에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 OFDM 통신 시스템에서의 송신단 구조를 도시한 도면이다.
OFDM의 기본원리는 고속 전송률(high-rate)을 갖는 데이터 열(data stream)을 낮은 전송률(slow-rate)를 갖는 많은 수의 데이터 열로 나누고, 이들을 다수의 반송파를 사용하여 동시에 전송하는 것이다. 상기 다수의 반송파 각각을 부 반송파(subcarrier)라 한다. 상기 OFDM의 다수의 반송파 사이에 직교성(orthogonality)이 존재하기 때문에, 반송파의 주파수 성분은 상호 중첩되어도 수신 단에서의 검출이 가능하다.
이를 위해 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 송신할 데이터 비트(data bit)들은 소정의 변조 모듈(101)을 통해 데이터 심볼(data symbol)로 맵핑된다. 이 데이터 심볼들로 이루어지는 데이터 열은 그 후 직/병렬 변환 모듈(102; Serial to Parallel converter)을 통해 낮은 전송률을 가지는 복수의 데이터 열(data stream)로 변환되고, 상기 병렬로 변환된 다수의 데이터 열에 부반송파 맵핑 모듈(103)을 통해 복수의 데이터 스트림 각각에 소정의 부 반송파가 곱해진다.
이러한 복수의 데이터 스트림은, IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 모듈(104)에 의하여 시간 영역 신호로 맵핑될 수 있으며, 상기 IDFT는 역 고속 푸리에 변환(IFFT; Inverse Fast Fourier Transform)을 사용하여 효율적으로 구현될 수 있다. 그 후, 병/직렬 변환 모듈(105)을 통해 복수의 데이터 스트림은 하나의 데이터 스트림으로 변환되고, 순환전치부(Cyclic Prifix: CP) 삽입 모듈(106)에 의해 CP가 삽입되어 심볼을 보호하여 송신할 수 있다.
상술한 OFDM 통신 시스템의 경우, 낮은 전송률을 갖는 부 반송파의 심볼 구간(symbol duration)은 증가하게 되므로 다중경로 지연확산에 의해 발생하는 시간상에서의 상대적인 신호 분산(dispersion)이 감소한다.
또한, OFDM 심볼 사이에 채널의 지연 확산보다 긴 보호구간(guard interval)을 삽입하여 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)을 줄일 수 있으며, 이러한 보호구간에 상술한 CP 삽입 모듈(106)을 통해 OFDM 신호의 일부를 복사하여 배치하면 OFDM 심볼은 순환적으로 확장(cyclically extended)되어 심볼을 보호할 수 있다.
한편, 상술한 OFDM의 원리를 이용하여 복수의 사용자에게 자원을 할당하는 방식으로서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
OFDMA는, OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어 이용 가능한 부 반송파의 일부를 각 사용자에게 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부 반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 서로 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다.
이와 같이 OFDMA 등의 통신 시스템에 있어서 복수의 사용자에 자원을 할당하는 방식은 다음과 같다.
종래 일반적인 자원 할당 방식으로는 특정 사용자에 대한 자원 할당으로서 인접 주파수 대역을 할당하는 국부적 자원 할당 방식(Localized Resource Allocation Scheme), 특정 사용자에 대한 자원 할당을 분산되게 할당하고 주파수축으로 사용자별로 교대로 할당하는 분산 자원 할당 방식(Distributed Resource Allocation Scheme), 및 이들의 조합으로 볼 수 있는 블록 자원 단위 자원 할당 방식(Resource Allocation Scheme based on Resource Block Level) 등이 있다.
도 2는 국부적 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 국부적 자원 할당 방식은 OFDM 심볼의 특정 주파수 대역에 인접한 형태로 걸쳐서 각 사용자에게 자원을 할당하는 방식을 말한다. 위와 같은 방식은 비슷한 주파수 대역의 부반송파를 사용함으로써, 채널상황에 가장 알맞도록 가변적인 변조기법과 코딩기법을 적용하는 것이 가능하다. 그러나 특정 사용자에게 할당되는 주파수 대역이 일정 범위의 대역으로 제한되어 있으므로, 이하에서 설명하는 분산 자원 할당 방식에 비해서는 주파수축에 대한 다이버시티(diversity) 이득은 작아진다
도 2는 분산 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.
분산 자원 할당 방식은 도 2에 도시된 바와 같이 OFDM 심볼의 특정 부반송파를 일정 도약(hopping) 규칙을 가지고 이동한 형태로 자원을 할당하는 방식을 말한 다. 이는 국부적 자원할당 방식에 비하여 특정 사용자에게 할당되는 주파수 대역이 넓은 주파수 영역에 걸쳐 있음으로써 주파수축 다이버시티 이득을 얻는 것이 가능하다. 다만, 각 사용자별로 선택된 주파수 대역의 채널 상황에 가장 알맞은 변조기법과 코딩기법을 적용하기 어려운 단점이 있다.
도 3은 블록 자원 단위 자원 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.
블록 자원 단위 자원 할당 방식은 상술한 국부적 자원할당 방식과 분산 자원할당 방식의 중간형태로, 인접한 부반송파를 묶어 하나의 블록으로 만들어 블록 단위로 국부적 자원할당이나 분산 자원할당을 하는 방식이다. 실제, 블록 자원 단위의 자원 할당 방식은 각 사용자에게 블록 자원을 단위로 국부적으로 자원을 할당하거나, 분산적으로 자원을 할당하는 것이 가능하여, 실질적으로 블록 자원 단위의 국부적 자원할당 방식은 기존의 국부적 자원할당 방식과 구분이 어려울 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 OFDM 통신 시스템에서 각 사용자에게 자원을 할당하여 신호를 송신하는 경우, 수신단에서는 이를 검출하기 위해 채널 추정을 수행하게 되며, 이와 같은 일반적인 채널 추정과 이를 위한 참조신호를 송신하는 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.
무선통신 시스템 환경에서는 다중경로 시간지연으로 인하여 페이딩이 발생하게 된다. 페이딩으로 인한 급격한 환경변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송 신호를 복원에 이용하기 위한 과정을 채널 추정이라고 한다. 채널 추정을 위해서 일반적으로 송수신기가 상호 간에 알고 있는 참조 신호를 이용하여 채널 추정을 수행하게 된다.
OFDM 방식을 사용하는 무선통신 시스템에서, 참조 신호는 일정 구간의 모든 부반송파에 할당하여 프리앰블 신호와 같은 형태로 송신하는 방식과, 데이터 부반송파 사이에 참조신호를 할당하는 방식이 있다.
먼저, 프리앰블 신호와 같이 참조 신호만으로 이루어진 신호를 이용하는 경우 일반적으로 참조 신호의 밀도가 높기 때문에, 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식에 비하여 채널추정 성능이 개선될 수 있다. 그러나 참조신호 밀도를 높임에 따라 데이터의 전송량이 감소하기 때문에 데이터의 전송량을 증대시키기 위해서는 프리엠블 신호 형태로 송신하는 방식보다는 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식을 사용하게 된다. 다만, 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식을 사용할 경우 참조 신호의 밀도가 감소하기 때문에 채널추정 성능의 열화가 발생할 수 있으므로 이를 최소화 할 수 있는 적절한 배치가 요구된다.
따라서, 이하에서는 데이터 부반송파 사이에 참조신호를 할당하는 방식에 의할 경우 참조 신호를 배치하는 방법 및 이를 통해 참조 신호를 전송하는 방법에 대해 설명한다.
데이터 부반송파 사이에 참조신호를 할당하는 경우, 참조신호는 이하에서 설명할 콤(com) 형식, 블록(block) 형식, 및 래티스(lattice) 형식과 같이 크게 세 가지 구조로 나눌 수 있다
도 5a 내지 도 5c는 직교 주파수 다중 접속(OFDM) 시스템에서 각각 콤(com) 형식, 블록(block) 형식, 및 래티스(lattice) 형식으로 참조 신호를 배치하는 구조 를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같은 콤 형태의 구조는 매 시간마다 특정한 부반송파에만 참조신호를 전송하는 방법이다. 이러한 콤 형태의 참조신호 구조는 매시간 마다 참조신호를 전송하고 주파수 영역에서 보간(interpolation)을 하여 채널을 추정하기 때문에 시간 선택적 채널에 적합하며, 주파수 선택적 채널에는 부적합하다. 즉, 도 5a에서 참조 신호의 주파수축 배치 거리에 해당하는 Nfreq .보다 큰 상관 주파수(coherence frequency)를 가진 채널에서만 이용하는 것이 바람직하다.
반면, 도 5b에 도시된 블록 형태의 구조는 모든 부반송파에 참조신호를 전송하는데 일정 시간에만 전송한다. 이 블록 형태의 구조는 시간영역에서 보간을 하기 때문에 시간 선택적 특성이 큰 채널, 구체적으로 도 5b에서 참조 신호의 시간축 배치 거리에 해당하는 Ntime 이상의 상관 시간(coherence time)을 가진 채널에서는 보간 오류가 발생하게 된다.
또한, 도 5c에 도시된 래티스 형태는 콤과 블록의 중간 형태로, 상술한 상관 시간과 상관 주파수 및 참조신호 사용에 따른 주파수 효율을 고려하여 참조신호를 배치하는 형태이다. 즉, 도 5c에 도시된 래티스 형태는 참조 신호의 주파수축 배치 거리에 해당하는 Nfreq .이상의 상관 주파수와 참조 신호의 시간축 배치 거리에 해당하는 Ntime 이상의 상관 이상을 가지는 채널에 사용하기 위한 구조를 예로서 도시하고 있다. 이 래티스 형태는 참조신호의 수를 최소화하기 위한 구조로 시간과 주파수 영역에서 보간을 하게 된다.
보간 방법과 채널의 선택적 특성에 민감하지만 참조신호의 수를 줄일 수 있는 장점 때문에 래티스 형태는 직교주파수분할 다중접속방식에서 선호되고 있다. 또한, 래티스 형태는 채널 환경에 맞춰 참조 신호의 배치를 변경할 수 있는 장점을 가진다.
도 6a 및 도 6b는 각각 높은 밀도의 참조 신호와 낮은 밀도의 참조 신호를 포함하는 OFDM 프레임 구조를 도시한 도면이다.
즉, 래티스 형태로 참조신호를 전송하는 경우 일반적으로 도 6a와 같은 낮은 밀도로 참조신호를 전송하고, 주파수 선택적 특성 및 시간 선택적 특성이 강한 채널에 대해서는 도 6b와 같이 높은 밀도로 참조신호를 전송할 수 있다.
도 6b와 같이 참조 신호를 전송함으로써, 주파수 선택적 특성이 큰 채널에서는 주파수 축으로 촘촘하게 참조신호를 배치하여 채널에 강건한 성능을 얻고, 시간 축으로 촘촘한 형태를 통해 시간 선택적 특성에 강건한 성능을 얻을 수 있다. 도 6b의 참조 신호 전송 구조는 도 6a에 비해 참조 신호의 주파수 축 및 시간 축 배치 거리를 1/2로 감소시킴으로써 1/2의 상관 시간(Ntime) 및 상관 주파수(Nfreq .)를 가지는 채널에서도 사용 가능할 수 있다. 다만, 추가되는 참조 신호만큼 전송할 수 있는 데이터의 양은 감소하게 된다.
한편, 종래의 직교주파수분할 다중접속방식의 무선통신 시스템에서는 일정한 패턴의 참조 신호를 모든 프레임에서 동일하게 적용하여 전송함으로써 채널추정에 활용하였다. 그러나 다중 사용자들은 채널 환경이 서로 다르기 때문에 고정된 참조 신호 구조는 다중 사용자들의 요구를 모두 만족시킬 수 없다.
채널 추정 성능을 높이기 위해 도 6b와 같이 높은 밀도의 참조신호를 전송하면 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자의 목표 성능을 만족할 수 있지만, 어떤 사용자의 경우에는 낭비되는 파일럿이 발생할 수 있다. 반대로 시스템 수율을 높이기 위해 도 6a와 같이 낮은 밀도의 참조신호를 전송하면 데이터를 전송할 수 있는 부채널은 많지만 비트 오류가 증가하는 사용자가 발생할 수 있다.
예를 들어 빠른 이동 속도를 갖는 사용자는 시간적으로 급변하는 채널을 경험하게 되며, 상관 시간이 짧기 때문에 원하는 채널 추정 성능을 얻기 위해서는 좁은 간격을 갖는 참조신호 구조가 적합하다. 그러나, 어떤 사용자는 정지 상태에 있을 수 있고, 이러한 경우 상관 시간이 길기 때문에 넓은 참조신호의 간격을 갖더라도 우수한 채널 추정 성능을 얻을 수 있다.
따라서, 종래 기술과 같이 단일 패턴의 구조로 참조신호를 전송하는 무선통신 시스템에서는 다양한 사용자의 요구를 만족시킬 수 없다. 따라서 참조신호 밀도와 채널 추정 성능을 고려하여, 사용자에게 적당한 참조신호 밀도를 갖는 참조신호를 전송하는 방법이 고려되어야 한다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 목적은 다중 사용자를 갖는 OFDM 전송에서 효율적인 채널 추정을 수행하기 위하여, 사용자의 상황에 따라 서로 다른 참조신호 밀도를 가지도록 참조신호 전송 패턴을 설정하는 방법, 블록 설정 방법 및 이와 같은 블록 자원을 기반으로 하는 참조 신호 전송 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 이와 같이 가변적인 밀도를 가지도록 참조 신호를 송신하기 위한 송신단의 구성으로서의 참조 신호 전송 장치, 자원 블록 설정 장치 및 자원 블록 할당 장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 참조 신호 전송 방법은, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 단계; 상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상기 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 단계; 및 임계치 미만의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 1 타입 블록을 할당하고, 상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 2 타입 블록을 할당하여 참조신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 제 2 타입 블록은 상기 제 1 타입 블록에 비해 참조 신호 밀도가 높은 블록이며, 또한, 상기 제 1 패턴은 래티스 타입 참조신호 배치 패턴이며, 상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴에 따라 배치된 상기 필수 참조 신호의 시간 축 방향 및 주파수 축 방향 간격을 보상하는 위치에 배치하는 패턴인 것이 바람직하다.
또한, 상기 임계치는 요구되는 채널 추정 성능 및 전송할 데이터 양에 의해 결정될 수 있으며, 상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자는, 고속 사용자, 채널 상태 정보를 전송하는 사용자, 다중 입출력 방식을 사용하는 사용자, 및 채널의 선택적 특성이 소정 임계치 이상인 채널을 이용하는 사용자 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 타입 블록 및 상기 제 2 타입 블록의 위치 정보는, 사용자별로 상기 위치를 나타내는 별도 제어 정보를 통해 획득될 수 있으며, 이와 달리, 상기 제 1 타입 블록 및 상기 제 2 타입 블록의 위치 정보는, 사용자별로, 각 사용자에 대한 자원 영역에서, 분산 자원 할당 방식에 의해 자원 할당되는 위치를 상기 제 2 타입 블록 위치로 판정하고, 상기 각 사용자에 대한 자원 영역에서, 국부적 자원 할당 방식에 의해 자원 할당되는 위치를 상기 제 1 타입 블록 위치로 판정할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 참조 신호 전송 패턴 설정 방법은, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치하는 단계; 및 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 참조 신호 전송 방법은, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 소정 패턴에 따라 복수의 안테나 각각이 전송할 필수 참조 신호를 제 1 패턴에 따라 배치하는 단계; 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에 상기 복수의 안테나 각각이 전송할 추가 참조 신호를 제 2 패턴에 따라 배치하는 단계; 및 상기 배치된 필수 참조 신호 및 추가 참조 신호를 상기 복수의 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 복수의 안테나 각각에 송신하는 상기 필수 참조 신호 및 상기 추가 참조 신호는 주파수 분할 다중화(FDM), 시 분할 다중화(TDM), 및 코드 분할 다중화(CDM) 중 어느 한 방식에 의해 다중화될 수 있으며, 상기 필수 참조 신호 및 상기 추가 참조 신호의 다중화 방식은 서로 독립적일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 방법은, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 단계; 및 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상기 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 참조 신호 전송 장치는, 병렬 변환된 복수의 데이터 스트림 및 참조 신호를 소정의 맵핑 패턴에 따라 부반송파에 맵핑하여 할당하는 부반송파 맵핑 모듈; 및 상기 부반송파 맵핑 모듈의 출력 신호를 시간 영역 신호에 맵핑하여 변환하는 신호 변환 모듈을 포함하는 참조 신호 전송 장치로서, 상기 참조 신호는 필수 참조 신호 및 추가 참조 신호를 포함하며, 상기 부반송파 맵핑 모듈은, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에 제 2 패턴에 따라 상기 추가 참조 신호를 배치하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 장치는, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 제 1 타입 블록 설정 모듈; 및 상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상기 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 제 2 타입 블록 설정 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 장치는, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 제 1 타입 블록 설정 모듈; 상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상기 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 제 2 타입 블록 설정 모듈; 및 임계치 미만의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 1 타입 블록을 할당하고, 상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 2 타입 블록을 할당하는 자원 블록 할당 모듈을 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 장치는, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 제 1 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 제 1 타입 블록 설정 모듈; 및 상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 2 패턴에 따라 제 2 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 제 2 타입 블록 설정 모듈을 포함하며, 상기 제 1 패턴은 상기 제 2 패턴에 비해 참조신호밀도가 높게 설정된다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 할당 장치는, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 제 1 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 제 1 타입 블록 설정 모듈; 상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 2 패턴에 따라 제 2 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 제 2 타입 블록 설정 모듈; 및 임계치 미만의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 1 타입 블록을 할당하고, 상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 2 타입 블록을 할당하는 자원 블록 할당 모듈을 포함하며, 상기 제 1 패턴은 상기 제 2 패턴에 비해 참조신호밀도가 높게 설정된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 사용자에 따라 가변적인 참조신호 밀도를 갖도록 배치하는 참조 신호 전송 패턴 설정 방법, 블록 설정 방법, 및 이를 통해 참조신호를 전송하는 방법을 제시하고자 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시형태에서 사용자에게 할당하는 블록자원은 참 조 신호의 밀도가 다른 블록 자원을 만들어 사용자의 상황에 맞는 블록을 할당한다. 예를 들어, 세밀한 채널 추정 성능을 요구하거나, 채널의 선택적 특성이 큰 사용자에게는 참조신호의 밀도가 높은 블록 자원을, 그렇지 않은 경우는 참조신호의 밀도가 상대적으로 낮은 블록 자원을 할당한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 사용자의 요구 조건에 따라 참조 신호 밀도를 달리하여 배치하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
즉, 도 7a에 도시된 바와 같이 참조 신호 밀도가 낮은 블록 자원은 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 소정 패턴(이하 "제 1 패턴"이라 한다)에 따라, 예를 들어 상술한 바와 같이 종래 참조 신호 송신 구조 중 참조 신호의 밀도 조절에 유리한 래티스 타입(lattice Type) 패턴에 따라 참조 신호(RM)를 배치한 블록 자원이다.
반면, 도 7b에 도시된 바와 같이 참조 신호 밀도가 높은 블록 자원은 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상술한 바와 같이 제 1 패턴에 따라 배치된 참조신호(RM)에 추가적으로 참조신호 밀도를 높이기 위한 추가 참조 신호(RH)를 제 2 패턴, 예를 들어, 제 1 패턴과 상이한 또 다른 래티스 패턴으로서 제 1 패턴에 의해 배치된 참조 신호와의 관계에서 참조 신호 간의 주파수 축 및 시간축으로의 간격을 보상하는 위치에 배치하는 패턴에 따라 배치된 블록 자원이다.
즉, 도 7a에 도시된 형식의 블록 자원은 고밀도 블록, 도 7b에 도시된 형식의 블록 자원은 저밀도 블록을 이루며, 고밀도 블록에 해당하는 도 7a의 블록은 도 7b의 블록에 비해 참조 신호의 시간 축, 주파수 축 배치 거리에 해당하는 Ntime 및 Nfreq.가 1/2로 감소된 형태를 일례로서 도시하고 있다. 이하의 설명에서는 이해의 편의를 위해 상술한 고밀도 블록과 저밀도 블록이 주파수 축으로는 소정 부반송파를 단위로 하는 자원 블록을, 시간 축으로는 소정 OFDM 심볼을 단위로 하는 프레임을 각 블록의 단위로 하는 예를 들어 설명한다. 다만, 본 발명에 따른 고밀도 블록과 저밀도 블록은 반드시 시간축으로는 프레임 단위 주파수 축으로는 자원 블록 단위일 필요는 없으며, 시스템에서 사용자에게 자원을 할당하는 단위에 따라 다르게 설정될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
한편, 이와 같이 설정된 고밀도 블록은 이후 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게, 저밀도 블록은 높은 채널 추정 성능보다는 전송할 데이터 양이 많은 사용자에게 할당하여 참조 신호를 송신하도록 할 수 있다. 이에 대해 이하 도 8과 관련하여 더 상세히 설명한다.
한편, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따라 전송 블록내에 데이터(D)와 함께 배치되는 참조 신호로는 제 1 패턴에 의해 배치되는 참조신호(RM)와, 고밀도 블록을 형성하기 위해 추가적으로 제 2 패턴에 의해 배치되는 참조신호(RH)가 있으며, 이하에서는 이를 "필수 참조 신호"와 "추가적 참조 신호"로 지칭하기로 한다. 도 7a 및 도 7b는 필수 참조 신호를 "Mandatory Reference Symbol"로, 추가적 참조 신호를 "Reference Symbol for High Quality Channel Estimation"로 표시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따라 도 7a 및 도 7b에 도시된 단위 자원 블록을 각 사용자에게 할당하여 참조 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 도 7a 및 도 7b와 관련하여 상술한 바와 같이, 고속 사용자와 같이 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자의 경우 도 7b와 같은 고밀도 블록(H)을 할당하고, 저속 사용자와 같이 그다지 높은 채널 추정 성능을 요구하지 않는 사용자의 경우 데이터 전송 영역을 증가시킬 수 있는 도 7a와 같은 저밀도 블록(L)을 할당한다. 도 8에서 동일한 배경무늬를 가지는 블록은 동일한 사용자에게 할당되는 자원 블록을 의미한다.
한편, 자원할당은 종래 기술과 관련하여 상술한 바와 같이 크게 국부적 자원할당 방식, 분산 자원할당 방식, 및 이를 혼합한 블록 단위 자원 할당 방식으로 이루질 수 있으며, 도 8의 (a) 내지 (c)는 각각 본 발명의 일 실시형태에 따라 설정된 고밀도 블록과 저밀도 블록을 할당 단위로 하여, (a)는 분산 자원 할당 방식과 국지적 자원 할당 방식을 조합한 블록 단위 자원 할당 방식에 의해, (b)는 국지적 자원 할당 방식에 의해, (c)는 분산 자원 할당 방식에 의해 각각 복수의 사용자에게 자원 할당되는 구조를 도시하고 있다.
일반적으로, 저속의 사용자는 국부적으로 자원을 할당하여 스케줄링 이득을 얻게 되며, 고속의 사용자는 분산 자원할당 방식을 통해 다이버시티 이득을 얻는 것이 일반적이다. 이에 따라, 분산 자원 할당 방식과 국부적 자원 할당 방식을 혼합아여 사용하는 도 8의 (a)에서는 고밀도 블록을 사용하는 고속 사용자의 경우 분산 자원 할당 방식에 의해 전송 대역이 할당되고, 저밀도 블록을 사용하는 저속 사 용자의 경우 국지적 자원 할당 방식에 의해 전송 대역이 할당되는 것을 일례로서 도시하고 있다.
다만, 경우에 따라서는 이동속도에 상관없이 국부적 자원할당이나 분산 자원할당 중 하나의 방식으로만 자원을 할당할 수도 있으며, 도 8의 (b) 및 (c)가 이에 해당할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 다음과 같은 조합이 가능하다.
즉, 고속 사용자의 경우 고밀도 블록을 이용하고, 분산 자원 할당 방식에 의해 자원 할당되는 것이 가장 바람직하나, 시스템 설정의 복잡성 등의 문제로 인해 고밀도 블록을 이용하더라도 국지적 자원 할당 방식에 의해 자원 할당이 될 수 있다. 또한, 저속 사용자의 경우 저밀도 블록을 이용하고, 국지적 자원 할당 방식에 의해 자원 할당되는 것이 가장 바람직하나, 동일한 이유로 인하여 저밀도 블록을 이용하더라도 분산 자원 할당 방식에 의해 자원 할당이 될 수 있다.
또한, 참조신호와 데이터 신호를 포함하는 블록 자원은 사용자의 요구에 따라 도 8에 도시된 몇 개의 블록 자원을 묶어 할당할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
한편, 사용자별로 높은 채널 추정 성능을 요구하는지 여부에 대한 판정은 채널 추정 성능에 대한 요구 정도에 소정 임계 수준을 정하여 그 이상인지 이하인지 여부에 따라 판정될 수 있다. 예를 들어, 높은 채널 추정 성능이 요구되는 경우로는 상술한 바와 같은 고속 사용자의 경우뿐만 아니라 채널 상태 정보를 전송하는 경우, 다중 입출력 방식의 경우, 및 (빠른 이동속도, 지연이 긴 다중경로 등으로 인하여) 채널의 선택적 특성이 큰 경우가 있을 수 있으며, 이에 따라 채널 추정 성능에 대한 요구 정도에 대한 임계치를 이러한 사항들 중 하나 이상을 고려하여 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 이와 같은 임계치를 설정하기 위해 상술한 바와 같은 채널 추정 성능에 대한 요구 정도뿐만 아니라 사용자별로 전송할 데이터 양을 고려하여 설정할 수도 있다.
이와 같은 구분에 의해 (예를 들어) 고속 사용자에게는 고밀도 블록을 할당하고, 저속 사용자에게는 저밀도 블록을 할당하여 효율적인 참조 신호 전송이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 고밀도 블록 및 저밀도 블록의 위치에 대한 정보는 이를 나타내는 별도의 제어 정보에 의해 획득될 수도 있으며, 기존의 프레임 정보를 통해 획득될 수도 있다. 예를 들어 고속의 사용자에게는 분산 자원할당을, 저속의 사용자에게는 국부적 자원할당을 한다고 약속한다면, 분산적으로 블록 자원이 할당된 곳은 높은 추정신호 밀도를 갖는 블록으로 간주할 수 있다.
도 9는 도 7a 내지 도 8에 도시된 방법을 종합적으로 도시한 도면이다.
도 9는 요구되는 채널추정 성능에 맞춰 일정 대역에 참조신호 밀도가 높은 블록을 할당한 예를 나타낸다.
OFDMA 전송에서는 다중 사용자에게 일정 주파수 대역을 할당하고, 사용자들의 전송신호를 다중화하여 하나의 OFDM 심볼을 통해 전송한다. 이에 따라 도 9에서는 데이터를 전송할 수 있는 대역을 할당하는 단위를 상술한 바와 같이 미리 설정 된 고밀도 블록과 저밀도 블록을 단위로 사용자들에게 할당하는 예를 도시한 것이다. 즉, 도 9는 첫 번째 및 세 번째 블록은 저속 사용자를 위한 저밀도 블록으로서 사용자 1 및 사용자 3에게 할당된 것을 도시하고 있으며, 두 번째 블록은 고속 사용자를 위한 고밀도 블록으로서 사용자 2에게 할당된 것을 도시하고 있다.
이와 같이 사용자의 속도에 따라 참조 신호 밀도를 조절함으로써 고속 사용자들은 높은 채널 추정 성능을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 예와 달리 본 발명의 일 실시형태에서는 전체 시간 주파수 자원 영역 내에서 소정 래티스 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치하고, 고속 사용자에 대한 시간 주파수 영역에서는 참조 신호 밀도를 증가시키기 위해 추가 참조 신호를 배치하는 방식에 의할 수 있다. 이 경우, 사용자에 대한 자원 할당은 반드시 미리 설정된 블록 단위가 아닐 수도 있으며, 고속 사용자에게 할당되는 대역에 추가 참조 신호를 배치하여 참조 신호 밀도를 증가시키는 것 역시 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상술한 바와 같이 가변적인 참조신호 밀도를 갖도록 참조 신호를 설정, 전송하는 방법을 다중 안테나 입출력 전송 방식(MIMO)에 확장 적용될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 주파수 분할 다중화(FDM)을 이용하여 다중 안테나 입출력 방식에 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 방법을 적용한 예를 도시한 도면이다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 저속 사용자와 같이 그다지 높은 채널 추정 성능을 요구하지 않는 사용자에게는 도 10a와 같이, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 복수의 안테나(예를 들어, 안테나 1, 및 안테나 2) 각각이 전송할 필수 참조 신호(RM1 및 RM2)를 래티스 패턴 등의 소정 패턴에 따라 배치하여 송신하도록 한다. 이때, 각 안테나가 전송할 참조 신호(RM1 및 RM2)는 주파수축으로 분할되어 할당되므로, 주파수 축으로 다중 안테나 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
반면, 고속 사용자와 같이 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 도 10b와 같이 해당 시간 주파수 자원 영역에 필수 참조 신호(RM1 및 RM2)뿐만 아니라 안테나 1 및 안테나 2와 같은 복수의 안테나 각각이 전송할 추가 참조 신호(RH1 및 RH2)를 또 다른 소정 패턴에 따라 배치하여 송신하도록 한다. 이에 따라, 해당 사용자에게 시간축 및 주파수축으로의 각 안테나가 송신하는 참조신호의 배치 간격을 줄여, 높은 채널 추정 성능을 제공할 수 있다.
한편, 도 10a 및 도 10b에서는 2개의 송신 안테나를 사용하는 다중 입출력 전송 방식을 위해 각 안테나에 의해 송신되는 필수 참조 신호(RM1 및 RM2) 및 추가 참조 신호(RH1 및 RH2)를 주파수 분할 다중화(FDM)로 배치되었다. 구체적으로, 도 10a 및 도 10b는 안테나 1이 송신하는 필수참조신호(RM1) 및 추가 참조 신호(RH1)가 안테나 2가 송신하는 필수참조신호(RH2) 및 추가 참조신호(RH2)와 주파수축에서 서로 인접한 위치에 할당되어 전송하는 것을 도시하고 있다. 다만, 각 안테나를 통해 송 신되는 참조신호가 주파수 영역에서 분할되어 서로 다른 주파수 위치에 송신되는 한, 구체적인 위치는 이에 한정될 필요가 없다.
또한, 필수 참조 신호(RM1 및 RM2) 및 추가 참조 신호(RH1 및 RH2)의 다중화 방식은 주파수 분할 다중화로 한정될 필요는 없으며, 이하와 같은 시분할 다중화 방식(TDM) 및 코드 분할 다중화(CDM) 방식 역시 가능하다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 시분할 다중화(TDM)을 이용하여 다중 안테나 입출력 방식에 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 방법을 적용한 예를 도시한 도면이다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 10a 및 도 10b와 관련하여 상술한 FDM을 이용한 다중 안테나 방식에 의한 경우와 마찬가지로, 저속 사용자와 같이 그다지 높은 채널 추정 성능을 요구하지 않는 사용자에게는 참조 신호 밀도가 낮은 도 11a와 같은 형태로 송신하도록 하며, 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 참조 신호 밀도가 높은 도 11b와 같은 형태로 송신하도록 한다.
다만, 도 11a 및 도 11b는 복수의 안테나 각각이 송신하는 필수 참조 신호(RM1 및 RM2) 및 추가 참조 신호(RH1 및 RH2)가 주파수 축이 아닌 시간 축으로 구분되어 송신되도록 할당함으로써 시간 축 다중 안테나 다이버시티를 획득할 수 있다. 구체적으로 도 11a 및 도 11b는 각 안테나가 송신하는 필수 참조 신호 및 추가 참조 신호가 시간축으로 서로 인접한 위치에 할당되어 전송하는 것을 도시하고 있으 나, 시간 영역에 있어서 각 안테나를 통해 송신되는 참조 신호가 분할되는 한, 이에 한정될 필요는 없다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 코드 분할 다중화(CDM)를 이용하여 다중 안테나 입출력 방식에 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 방법을 적용한 예를 도시한 도면이다.
도 12a 및 도 12b 역시 복수의 안테나를 통해 송신되는 참조 신호 신도를 조절하여, 그다지 높은 채널 추정 성능을 요구하지 않는 사용자에게는 도 12a와 같이, 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 도 12b와 같이 할당함으로써, 각 사용자의 요구 조건을 만족시킬 수 있다.
또한, 도 12a 및 도 12b는 각 안테나를 통해 송신되는 필수 참조신호 및 추가 참조 신호들이 서로 상이한 코드에 의해 분할된 것을 도시하고 있다. 즉, 안테나 1의 필수 참조신호(RM1)은 동일한 위치에서 안테나 2의 필수 참조신호(RM2)와 서로 상이한 코드가 곱해진 형태로 분할되어 송신되며, 이를 도 12a 및 도 12b에서는 "RM1,2"와 같이 나타내었다. 또한, 도 12a 및 도 12b의 "RH1 ,2"는 안테나 1의 추가 참조 신호와 안테나 2의 추가 참조 신호가 서로 상이한 코드가 곱해진 형태로 결합된 것을 나타낸다.
이때, 각 안테나의 참조 신호들에 곱해지는 코드로는 특별히 한정할 필요는 없으나, 수신단에서 각 안테나의 참조 신호 사이의 구분을 용이하게 하기 위해서는 상호간에 상관 특성이 양호한 코드, 더 구체적으로 직교 코드를 이용하는 것이 바 람직하다.
도 9a 내지 도 12b와 관련하여 상술한 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 추가적인 참조신호는 안테나별로 적용될 수 있다. 즉, 바람직하게는 사용자 또는 기지국이 원하는 특정 안테나에 대해서만 참조신호의 밀도를 높일 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 상술한 바와 같은 방법을 수행하기 위한 장치 구성에 대해 설명한다.
도 13은 기존 OFDM 통신 시스템에서의 송신단 구조 중 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하기 위한 특징 구성을 도시한 도면이다.
즉, 도 13은 도 1과 관련하여 상술한 일반적인 OFDM 송신단 구조 중 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조 신호 밀도를 가변적으로 조정하는 과정을 수행하는 부분송파 맵핑 모듈(1301)을 중심으로 한 부분만을 도시한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 참조 신호 전송 장치의 부반송파 맵핑 모듈(1301)은 도 13에 도시한 바와 같이 병렬 변환된 복수의 데이터 스트림(DATA) 및 참조 신호를 소정의 맵핑 패턴에 따라 부반송파에 맵핑하여 할당하는 통상적인 기능뿐만 아니라, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호(Mandatory Pilot)를 배치하고, 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에는 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호(Additional Pilot)를 배치하는 모듈이다. 이에 따라, 부반송파 맵핑 모듈(1301)를 통해 각 사용자의 채널 추정 성능에 대한 요구조건에 따라 서로 상이한 참조신 호 밀도를 가지는 자원을 할당되게 된다.
그 후, 부반송파 맵핑 모듈의 출력 신호는 시간 영역 신호에 맵핑하여 변환하기 위한 IDFT 모듈(1302)을 거치게 되며, 이후로는 도 1과 관련하여 상술한 바와 같이 병/직렬 변환 모듈(미도시), 및 CP 삽입 모듈(미도시) 등을 거쳐 수신측으로 전송한다.
도 14는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 및 할당 모듈의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 13과 관련하여 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 부반송파 맵핑 모듈은 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호(Mandatory Pilot)를 배치하고, 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에는 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호(Additional Pilot)를 배치하는 모듈이다.
한편, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 부반송파 맵핑 모듈(1301)은 도 14에 도시된 바와 같이 이와 같은 사용자의 채널 추정 성능에 대한 요구에 따라 참조 신호 밀도를 제어하는 것을 자원 블록 단위로 수행하여, 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 높은 참조신호 밀도를 가지는 제 1 타입 블록을 할당하고, 그다지 높은 채널 추정 성능을 요구하지 않는 사용자에게는 낮은 참조신호 밀도를 가지는 제 2 타입 블록을 할당하는 자원 블록 설정 및 할당 장치로서의 역할을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 도 14에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 자원 블록 할당 장치(1301)는 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 제 1 타입 블록 설정 모듈(1401), 상술한 바와 같은 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치하고, 추가적으로 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 제 2 타입 블록 설정 모듈(1402), 및 임계치 미만의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 상술한 제 1 타입 블록을 할당하고, 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 제 2 타입 블록을 할당하는 자원 블록 할당 모듈(1403)을 포함할 수 있다.
아울러, 상술한 제 1 타입 블록 설정 모듈(1401) 및 제 2 타입 설정 모듈(1402)은 별도의 자원 블록 설정 장치로서 자원을 할당하는 주체뿐만 아니라 임의의 주체에서도 상술한 바와 같이 가변 밀도를 가지는 자원 블록을 설정하는 모듈로서 기능할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 자원 블록 설정 및 할당 모듈의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 제 1 타입 블록 설정 모듈(1401)은 제 1 참조 신호 시퀀스를 데이터와 함께 입력 받아 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 이들을 배치하여 제 1 타입 블록을 설정한다. 또한, 제 2 타입 블록 설정 모듈(1402)은 제 2 참조 신호 시퀀스를 데이터와 함께 입력 받아 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 2 패턴에 따라 이들을 배치하여 제 2 타입 블록을 설정한다. 여기서 제 2 패턴은 제 1 패턴에 비해 참조 신호 밀도가 높은 것으로 가정한다.
즉, 도 14와 관련하여 상술한 예에서는 제 1 타입 블록을 설정하기 위해 우선 필수 참조 신호를 제 1 패턴에 따라 배치하고, 제 2 타입 블록을 설정하기 위해서는 상술한 바와 같이 설정된 제 1 타입 블록에 추가 참조 신호를 제 2 패턴에 따라 배치하여 설정하였으나, 도 15에 도시된 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 제 1 및 제 2 타입 블록 설정을 서로 독립적으로 행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 타입 블록은 제 1 패턴에 따라 제 1 참조 신호를 배치하여 설정하고, 제 2 타입 블록은 제 1 패턴에 비해 참조 신호 밀도가 높게 설정된 제 2 패턴에 따라 제 2 참조 신호를 배치하여 설정될 수 있으며, 제 1 참조 신호 및 제 2 참조 신호를 이루는 시퀀스는 미리 선택된 소정의 시퀀스가 될 수 있다.
한편, 이와 같이 설정된 제 1 타입 블록 및 제 2 타입 블록은 이후 자원블록 할당 모듈(1403)에서 높은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 제 1 타입 블록을, 그다지 높지 않은 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게는 제 2 타입 블록을 할당하도록 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것 이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 참조 신호 전송, 참조 신호 전송 패턴 설정, 자원 블록 설정 및 할당을 위한 방법 및 장치에 따르면, 다중 사용자를 갖는 OFDM 전송에서 효율적인 채널 추정을 수행하기 위하여, 사용자의 상황에 따라 서로 다른 참조신호 밀도를 가지도록 참조신호 전송 패턴을 설정할 수 있다.
이를 통해 자원의 불필요한 낭비를 절감하면서도, 상황에 따라 요구되는 채널 추정 성능을 높일 수 있으며, 결과적으로 시스템의 수율의 향상을 가져올 수 있다.

Claims (17)

  1. 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 단계;
    상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상기 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 단계; 및
    임계치 미만의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 1 타입 블록을 할당하고, 상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 2 타입 블록을 할당하여 참조신호를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 패턴은 래티스 타입 참조신호 배치 패턴이고,
    상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴에 따라 배치된 상기 필수 참조 신호의 시간 축 방향 및 주파수 축 방향 간격을 보상하는 위치에 배치하는 패턴인, 참조 신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 타입 블록은 상기 제 1 타입 블록에 비해 참조 신호 밀도가 높은, 참조 신호 전송 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임계치는 요구되는 채널 추정 성능 및 전송할 데이터 양에 의해 결정되는, 참조 신호 전송 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자는, 고속 사용자, 채널 상태 정보를 전송하는 사용자, 다중 입출력 방식을 사용하는 사용자, 및 채널의 선택적 특성이 소정 임계치 이상인 채널을 이용하는 사용자 중 하나 이상을 포함하는, 참조 신호 전송 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 블록 및 상기 제 2 타입 블록의 위치 정보는, 사용자별로 상기 위치를 나타내는 별도 제어 정보를 통해 획득되는, 참조 신호 전송 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 블록 및 상기 제 2 타입 블록의 위치 정보는, 사용자별로,
    각 사용자에 대한 자원 영역에서, 분산 자원 할당 방식에 의해 자원 할당되는 위치를 상기 제 2 타입 블록 위치로 판정하고,
    상기 각 사용자에 대한 자원 영역에서, 국부적 자원 할당 방식에 의해 자원 할당되는 위치를 상기 제 1 타입 블록 위치로 판정하는, 참조 신호 전송 방법.
  8. 삭제
  9. 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 소정 패턴에 따라 복수의 안테나 각각이 전송할 필수 참조 신호를 제 1 패턴에 따라 배치하는 단계;
    임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에 상기 복수의 안테나 각각이 전송할 추가 참조 신호를 제 2 패턴에 따라 배치하는 단계; 및
    상기 배치된 필수 참조 신호 및 추가 참조 신호를 상기 복수의 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 패턴은 래티스 타입 참조신호 배치 패턴이고,
    상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴에 따라 배치된 상기 필수 참조 신호의 시간 축 방향 및 주파수 축 방향 간격을 보상하는 위치에 배치하는 패턴이며,
    상기 복수의 안테나 각각에 송신하는 상기 필수 참조 신호 및 상기 추가 참조 신호는 주파수 분할 다중화(FDM), 시 분할 다중화(TDM), 및 코드 분할 다중화(CDM) 중 어느 한 방식에 의해 다중화되며,
    상기 필수 참조 신호 및 상기 추가 참조 신호의 다중화 방식은 서로 독립적인 것을 특징으로 하는, 참조 신호 전송 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 병렬 변환된 복수의 데이터 스트림 및 참조 신호를 소정의 맵핑 패턴에 따라 부반송파에 맵핑하여 할당하는 부반송파 맵핑 모듈; 및
    상기 부반송파 맵핑 모듈의 출력 신호를 시간 영역 신호에 맵핑하여 변환하는 신호 변환 모듈을 포함하는 참조 신호 전송 장치에 있어서,
    상기 참조 신호는 필수 참조 신호 및 추가 참조 신호를 포함하며,
    상기 부반송파 맵핑 모듈은, 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에 대한 시간 주파수 자원 영역에 제 2 패턴에 따라 상기 추가 참조 신호를 배치하며,
    상기 제 1 패턴은 래티스 타입 참조신호 배치 패턴이고,
    상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴에 따라 배치된 상기 필수 참조 신호의 시간 축 방향 및 주파수 축 방향 간격을 보상하는 위치에 배치하는 패턴인 것을 특징으로 하는 참조 신호 전송 장치.
  14. 삭제
  15. 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 제 1 패턴에 따라 필수 참조 신호를 배치한 제 1 타입 블록을 설정하는 제 1 타입 블록 설정 모듈;
    상기 전체 시간 주파수 자원 영역 내에 상기 제 1 패턴에 따라 상기 필수 참조 신호를 배치하고, 제 2 패턴에 따라 추가 참조 신호를 배치한 제 2 타입 블록을 설정하는 제 2 타입 블록 설정 모듈; 및
    임계치 미만의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 1 타입 블록을 할당하고, 상기 임계치 이상의 채널 추정 성능을 요구하는 사용자에게 상기 제 2 타입 블록을 할당하는 자원 블록 할당 모듈을 포함하며,
    상기 제 1 패턴은 래티스 타입 참조신호 배치 패턴이며,
    상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴에 따라 배치된 상기 필수 참조 신호의 시간 축 방향 및 주파수 축 방향 간격을 보상하는 위치에 배치하는 패턴인 것을 특징으로 하는, 자원 블록 할당 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
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