KR101328281B1 - 다중 안테나 이용하는 이동 통신 시스템에서의 제어채널운용 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 송수신 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템의 순방향에서 데이터 전송에 다양한 안테나 기술을 지원하기 위한 순방향 공용 제어 채널(Forward Shared Control Channel : F-SCCH)을 이용한 데이터 송수신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에 있어서, 파일럿 패턴과 사전 부호화 종류가 포함된 공용 제어 채널 메시지를 생성하여 소정 단말로 전송하는 기지국과, 상기 수신된 공용 제어 채널 메시지를 근거로 데이터 수신 방법을 결정하는 단말을 포함함을 특징으로 한다. 본 발명의 제어 채널 운용 방법은 기지국이 파일럿 패턴과 사전 부호화 종류가 포함된 공용 제어 채널 메시지를 생성하여 소정 단말로 전송하는 과정과, 소정 단말에서 상기 수신된 공용 제어 채널 메시지를 근거로 데이터 수신 방법을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

MIMO, SCW, MCW, STTD

Description

다중 안테나 이용하는 이동 통신 시스템에서의 제어채널 운용 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING CONTROL CHANNEL IN MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT SYSTEM}

도 1은 SCW MIMO의 송수신기 구조를 도시한 도면

도 2는 MCW MIMO 송수신기 구조를 도시한 도면

도 3은 안테나 선택 STTD 송수신기 구조를 도시한 도면

도 4 내지 도 6은 기지국에서 공용 제어 채널 정보를 기록하는 순서도

도 7 내지 도 10은 단말기에서 공용 제어 채널 정보를 해석하는 순서도

본 발명은 이동 통신 시스템에 순방향 제어 채널을 운용하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 다중 송수신 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템의 순방향에서 데이터 전송에 다양한 안테나 기술을 지원하기 위한 순방향 공용 제어 채널(Forward Shared Control Channel : F-SCCH)을 이용한 데이터 송수신 방법에 관한 것이다.

이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA( High Speed Uplink Packet Access), 3GPP2의 HRPD (High Rate Packet Data), 그리고 IEEE의 802.16 등 다양한 이동통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.

HSDPA, HSUPA, HRPD 등의 현존하는 3세대 무선 패킷 데이터 통신시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호화 (Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉, 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(Multi-user Diversity) 이득이라 한다. 요컨대 상기의 ACM 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호화 기법을 적용하는 방법이다.

상기의 ACM 방법과 채널 감응 스케줄링 방법을 실현하기 위해서 수신기는 채널 상태 정보를 송신기에 피드백해야 한다. 이렇게 수신기가 피드백하는 채널 상태 정보를 CQI(Channel Quality Indicator)라고 한다.

최근 2세대와 3세대 이동통신 시스템에서 사용되던 다중접속 방식인CDMA (Code Division Multiple Access)를 차세대 시스템에서 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)로 바꾸려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링 (Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다. 그러나, 주파수 영역 스케줄링(frequency domain scheduling)을 지원하기 위해서는 송신기가 주파수 별로 채널 상태 정보를 파악하고 있어야 한다. 즉 주파수 별로 CQI 피드백 정보가 필요하기 때문에 CQI 피드백 전송에 따른 부담이 증가한다.

한편 차세대 시스템에서는 다중 송수신 안테나를 활용한 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output : MIMO) 기술의 도입이 활발히 연구되고 있다. MIMO란 다중 송수신 안테나를 이용하여 복수개의 데이터 스트림을 동시에 동일 자원을 이용하여 전송하는 기술이다. 채널 상태가 양호할 때 변조 차수(modulation order)를 증가시키는 것보다 복수개의 낮은 변조 차수의 데이터 스트림을 전송하는 것이 같은 오류 확률에서 전송량을 증가시킬 수 있는 방법인 것으로 알려져 있다. MIMO 기법에서 개별 데이터 스트림이 전송되는 차원을 계층(layer)이라고 부르는 데, 계층의 채널 상태에 따라 AMC를 따로 적용하는 방법이 용량을 증대하는 데 효율적이다. 예를 들어, PARC(Per Antenna Rate Control)는 송신 안테나마다 서로 다른 데이터 스트림을 전송하는 기술로서 계층은 송신 안테나가 된다. 복수개의 송신 안테나는 서로 다른 채널을 겪게 되는데, PARC 기법에서는 채널 상태가 양호한 송신 안테나로 더 많은 데이터가 전송될 수 있도록 AMC를 적용하고 채널 상태가 불량한 송신 안테나로는 전송 데이터 양을 줄인다. 또 다른 예로 PCBRC(Per Common Basis Rate Control)이 있는데, 이 기술은 계층이 고정된 송신 빔이 된다. 따라서 PCBRC 기법에서는 채널 상태가 양호한 송신 빔으로 더 많은 데이터를 전송하고 채널 상태가 불량한 송신 빔으로는 전송 데이터양을 줄인다.

한편, 통상적으로 다중 안테나를 사용하는 패킷 이동 통신 시스템에서는 공용 제어 채널(F-SCCH)을 이용하여 제어정보를 송수신하게 된다. 상기 F-SCCH는 임의의 시점에서 임의의 단말에게 데이터를 전송할 때 상기 데이터 전송과 함께 전송되는 채널로써 상기 송신 데이터의 복조에 필요한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다. 다음의 <표 1>을 이용하여 F-SCCH의 구성 필드를 살펴보기로 한다. 하기 <표 1>은 종래 기술에서 사용되는 공용 제어 채널의 메시지 포맷의 일례를 나타내며, 상기 메시지는 상기 공용 제어 채널을 통해 전송된다. 하기 <표 1>에 기술된 필드 외에도 다른 기능을 수행하기 위한 필드가 추가될 수 있거나 각 필드를 표현하는데 사용하는 비트의 수가 다르게 설정될 수 있다.

상기 <표 1>을 참조하면, Block type은 상기 메시지의 타입(type)을 나타내는 필드이다. MAC ID는 단말의 식별자를 나타내는 필드이다. 즉, 단말은 공용 제어 채널을 수신한 후, 상기 공용 제어 채널이 포함하는 MAC ID 를 확인하여 상기 수신된 MAC ID 가 자신과 기지국 간에 미리 약속되어져 있는 MAC ID 와 같은 지를 확인함으로써 자신에게 데이터가 전송되고 있는 지 아닌 지를 판단한다. 상기 <표 1>에서는 상기 MAC ID 가 공용 제어 채널의 메시지 안에 포함되는 예를 들었지만, 상기 MAC ID 는 공용 제어 채널의 메시지 안에 포함되지 않고, 상기 공용 제어 채널의 메시지를 타겟(target) 사용자의MAC ID specific 스크램블링 시퀀스를 이용하여 스크램블링(scrambling)하는 형태로 전송할 수도 있다. Persistent 필드는 자신에게 할당되는 자원이 고정 자원인지, 비 고정 자원인지를 표시하는 필드이다.

ChanID (Channel Identifier)는 할당되는 자원에 대한 식별자이다. PF( packet format)는 데이터 전송에 사용되는 QPSK, 8PSK, 16QAM 등의 변조 차수(modulation order)와 부호화율(code rate) 을 알려 주기 위한 필드이다. Ext. Tx(Extended Transmission)는 전송되는 데이터의 시간적 길이를 가리키는 정보이다. Rank는 복수 개의 안테나를 통해 전송 되는 데이터 스트림(stream)의 수를 가리킨다. 상기 FLAM(Forward Link Assignment Message)은 상기 메시지가 순방향에 대한 자원 할당을 위한 메시지임을 가리킨다.

MCW(Multi codeword)는 복수개의 안테나를 통해 복수 개의 데이터 스트림이 전송될 때, 상기 복수 개의 데이터 스트림들이 서로 독립적으로 채널 코딩(예를 들면 터보 코드)을 거친 스트림임을 가리킨다. SCW(single codeword)는 복수개의 안테나를 통해 복수 개의 데이터 스트림이 전송될 때, 상기 복수 개의 데이터 스트림들이 하나의 채널 코딩을 거친 코드워드(codeword)의 일부분들임을 가리킨다.

상기 <표 1>에서 노란색으로 칠해진 부분들에서 보여 지는 숫자 들은 각 메시지 type 들이 특정 필드를 포함하는지 아닌지를 나타내는 숫자이다. 예를 들면, FLAM 의 경우 Rank 필드가 0 이지만, SCW FLAM 의 경우는 Rank 필드를 포함하고 있으며, 이는 상기 FLAM 은 SIMO 전송에 사용되는 메시지 타입(type) 이므로 복수 개의 스트림 전송에 사용되는 Rank 필드는 필요 없는 반면, SCW FLAM 의 경우에는 복수 개의 스트림이 전송될 수 있기 때문에 상기 rank 정보가 필요하다

그런데, 상술한 바와같은 종래의 공용 제어 채널의 메시지 포맷은 프리코딩(precoding)이나 다양한 형태의 파일럿 패턴을 지원하지 않고 있다. 공통 파일럿을 사용하는 경우 파일럿은 프리코딩이 걸려있지 않기 때문에 어떤 프리코딩이 적용되었는지를 별도로 알려주어야 한다. 한편, 지정 파일럿을 사용하는 경우에는 어떤 파일럿 패턴을 사용하는지를 별도로 알려주어야 한다. 그러나 종래 기술은 이러한 정보를 알려주기 위한 필드가 정의되어 있지 않다.

따라서 본 발명의 목적은 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 다양한 파일럿 패턴을 지원하는 데이터 송수신 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 제어 채널을 효율적으로 운용할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명은, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서 기지국이 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 방법에 있어서, 공용 파일럿이 사용되는지 지정 파일럿이 사용되는지를 판단하는 과정과, 만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 상기 공용 파일럿이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보를 생성하는 과정과, 만약, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 상기 지정 파일럿이 사용되는 경우, 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 포함하는 제어 정보를 생성하는 과정과, 상기 제어 정보를 포함하는 제어 채널 메시지를 생성하는 과정과, 상기 생성된 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명은, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 이동 통신 시스템에서 단말이 제어 채널 메시지를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제어 채널 메시지를 수신하는 과정과, 상기 제어 채널 메시지로부터 제어 정보를 추출하고, 사용된 파일럿에 따라 상기 제어 정보를 분석하는 과정과, 만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 공용 파일럿들이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 제어 정보로부터 획득하는 과정과, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 지정 파일럿들이 사용되는 경우, 상기 제어 정보로부터 상기 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 획득하는 과정을 포함한다.
본 발명은, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 기지국에 있어서, 공용 파일럿이 사용되는지 지정 파일럿이 사용되는지를 판단하고, 만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 상기 공용 파일럿이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보를 생성하고, 만약, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 상기 지정 파일럿이 사용되는 경우, 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 포함하는 제어 정보를 생성하고, 상기 제어 정보를 포함하는 제어 채널 메시지를 생성하는 제어부와, 상기 생성된 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 송신부를 포함한다.
본 발명은, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 이동 통신 시스템에서 제어 채널 메시지를 수신하는 단말에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 상기 제어 채널 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 제어 채널 메시지로부터 제어 정보를 추출하고, 사용된 파일럿에 따라 상기 제어 정보를 분석하고, 만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 공용 파일럿들이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 제어 정보로부터 획득하고, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 지정 파일럿들이 사용되는 경우, 상기 제어 정보로부터 상기 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 획득하는 제어부를 포함한다.

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이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 프리코딩이나 다양한 형태의 지정 파일럿 패턴을 사용하는 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다. 이를 위해 본 발명에서는 MIMO 전송을 위한 공용 제어 채널의 필드를 추가하여 데이터를 송수신하도록 한다.

그러면 우선 본 발명의 이해를 돕기 위해 다중 안테나를 이용하는 시스템에 대해 살펴보기로 한다.

다중 안테나를 이용하여 MIMO를 구현할 때, 채널 상태에 따라 적응적으로 송신 빔을 형성하기 위해 사전부호화 방법이 사용된다. 사전부호화란 송신기에서 송신 안테나로 신호를 전송하기 전 단계에 송신 신호를 사전 왜곡시키는 것을 의미한다. 사전부호화가 선형 결합으로 구현된다면 사전부호화 과정은 다음의 <수학식 1>과 같이 표기할 수 있다.

상기 [수학식 1]에서 s는 K x 1 크기의 벡터로 전송하고자 하는 신호를 나타내고, x는 Mx1 크기의 벡터로 실제 전송하는 신호를 나타낸다. 단 K는 MIMO를 통해 동시에 동일 자원으로 전송되는 심볼의 수이며 M은 송신 안테나의 수이다. E는 N x K 크기의 행렬로 프리코딩을 나타낸다. 즉, 상기 <수학식 1>은 M개의 송신 안테나를 갖춘 MIMO 송신기에서 K개의 신호열을 동시에 전송할 때 E라는 사전부호화 방식을 적용하는 것을 표현한 것이다.

사전부호화 행렬 E는 송신 MIMO 채널에 따라 적응적으로 결정된다. 그런데 송신기가 송신 MIMO 채널에 관한 정보를 알 수 없을 경우에는 수신기가 보고한 ㅍ피드백 정보에 따라 시전부호화를 수행한다. 이를 위해서 유한개의 사전부호화 행렬 E를 포함하고 있는 사전부호화 코드북(coodbook)을 송수신기 간에 미리 설정한다. 수신기는 이 사전부호화 코드북 중에서 현재의 채널 상태에서 가장 선호하는 사전부호화 행렬 E를 선택하여 이를 송신기에 피드백하고 송신기는 이 사전부호화를 적용하여 MIMO 전송을 수행한다.

상기 <수학식 1>의 송신 신호가 MIMO 채널 H를 거쳐 수신되는 신호는 다음의 <수학식 2>와 같다.

상기 [수학식 2]에서 y 와 z 는 N x 1 크기의 벡터로 각각 N개의 수신 안테나에 수신된 신호와 잡음 신호를 나타내고 H는 N x M 크기의 행렬로 MIMO 채널을 나타낸다. 수신 신호는 수신 결합 과정을 거쳐 각 계층의 송신 신호열의 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)이 개선되도록 한다. 수신 결합 과정을 거친 신호 r은 하기의 <수학식 3>과 같다.

상기 [수학식 3]에서 W는 N x N 행렬로 수신 결합 과정을 나타내고 r은 N x 1 신호 벡터이다. 각 계층의 송신 신호열을 보다 잘 수신하기 위해 추가적으로 간섭제거나 ML(Maximum Likelihood) 수신 등의 수신 기법을 사용할 수 있다.

MIMO 기법에 의해 전송되는 복수 신호열이 몇 개의 부호화된 패킷으로부터 생성된 것인가에 따라 단일코드워드(Single CodeWord, 이하 SCW) 방식과 복수 코드워드(Multi-CodeWord, 이하 MCW) 방식이 있다.

도 1은 SCW MIMO의 송수신기 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 전송하고자 하는 데이터열은 채널 부호화 및 변조 과정(101)을 거쳐 하나의 부호화된 패킷 신호열로 변환된다. MIMO 전송을 위해 이 신호열은 K개의 신호열로 역다중화(103)된다. 이렇게 역다중화된 K개의 신호열은 사전부호화기(105)를 거쳐 각 송신안테나로 전송될 M개의 신호열로 선형변환 되는데 이 과정은 K개의 신호열이 서로 다른 송신 빔으로 전송하게 처리하는 것으로 볼 수 있다. 사전 부호화된 M개의 신호열은 각각 송신처리기(107a, 107m) 를 거쳐 송신 안테나(109a, 109m)로 전송된다. 송신처리기(107a, 107m)는 CDMA 혹은 OFDMA 신호를 만드는 과정 뿐 아니 라 각 안테나에서 수행되는 필터링이나 RF(Radio Frequency) 처리과정을 모두 포함하는 것이다. 송신된 신호는 N개의 다중 수신 안테나(111a, 111n)로 수신되고 수신 안테나에 수신된 신호는 각 수신처리기(113a, 113n)를 거쳐 기저대역 신호로 복원된다. 수신 처리된 신호는 수신 결합기 (115)를 거친 후 다중화(117)되어 본래 전송하고자 했던 신호열로 복원된다. 마지막으로 복조 및 채널 복조화(119)를 통해 본래 전송하고자 했던 데이터열이 복원된다.

SCW MIMO의 특징은 하나의 채널 부호화 및 변조(101)를 적용하여 복수개의 전송 신호열을 생성하기 때문에 하나의 CQI만을 피드백 받으면 된다는 것이다. 단 MIMO 전송되는 송신 신호열의 수, 즉 송신되는 MIMO 계층의 수 K는 채널 상태에 따라 조정되어야 한다. 본 발명에서는 송신되는 MIMO 계층의 수 K를 rank라고 명명한다. 따라서 SCW MIMO의 피드백은 송신 MIMO 계층의 채널 상태를 대표하는 하나의 CQI와 송신 계층의 수 rank로 구성된다.

도 2는 MCW MIMO 송수신기 구조를 도시한 도면이다. MCW MIMO는 SCW MIMO와 다르게 MIMO 계층별로 서로 다른 부호화된 패킷 신호열이 전송된다. 따라서, 우선 전송하고자 하는 데이터 열이 rank 만큼 역다중화(201)되고 역다중화 된 신호열은 각각 서로 다른 채널 부호화 및 변조(101a, 101k)를 거쳐 MIMO 계층별 신호열이 된다. 그후의 송신 과정은 상술한 SCW MIMO와 동일한데, 사전부호화 과정(105)과 각 송신 안테나별 송신처리(107a, 107m)를 거쳐 M개의 송신 안테나(109a, 109m)로 전송될 신호가 만들어진다. MCW MIMO의 수신 과정 역시 수신 직후의 몇 단계는 SCW MIMO의 수신 과정과 동일하다.

상기 도 2에서는 간섭제거기(205)를 활용하는 수신기 구조를 예로 들었으나 다른 형태의 수신 방법도 사용될 수 있다. N개의 수신 안테나(111a, 111n)로 수신된 신호는 수신처리기(113a, 113 n)와 수신결합기(115)를 순서대로 거친 뒤 계층별 전송 신호로 복원된다. 이 복원된 신호들은 상호간의 간섭을 포함하고 있게 된다. MCW MIMO에서는 계층별로 서로 다른 부호화 및 변조를 거쳤기 때문에 수신기는 우선 복원되는 특정 계층의 신호를 제거하여 이 신호가 다른 계층에 끼친 간섭 효과가 없어지도록 할 수 있다. 이와 같은 간섭제거기(205)를 활용하면 MIMO 계층의 채널 용량을 개선할 수 있고 따라서 MCW MIMO 전송을 통해 더 많은 데이터를 전송할 수 있게 된다. 간섭 제거를 통한 수신 과정을 설명하면 다음과 같다. 복조 및 채널 복호화(203)를 통해 한 계층의 신호가 성공적으로 복원되면 그 복원된 신호를 활용하여 간섭을 제거한다.(205) 간섭이 제거된 신호열(207)은 다시 복조 및 채널 복호화(203) 과정에 전달되고 복원 및 간섭 제거는 모든 계층의 신호가 성공적으로 복원되거나 더 이상 추가로 복원될 계층의 신호가 없을 때까지 반복된다. 그리고 마지막으로 복원된 복수개의 계층별 신호열은 다중화(209)를 통해 하나의 전송하고자 한 데이터열로 복원된다.

MCW MIMO의 특징은 계층별로 채널 부호화 및 변조(101a, 101k)를 적용하여 복수개의 전송 신호열을 생성하기 때문에 계층별 CQI를 피드백 받아야 한다는 것이다. 한편 rank는 별도로 피드백 하지 않고 CQI 값 중 전송을 하지 말라는 의미의 약속된 CQI 값을 설정하여 내재적으로 rank를 표현할 수 있다. 따라서 MCW MIMO의 피드백은 송신 MIMO 계층별 채널 상태를 대표하는 복수개의 CQI로 구성된다.

프리코딩을 구성하고 표현하는 방법은 조립식(knockdown) 방법과 기성식(ready-made) 방법이 있다.

상기 조립식 방법은 복수개의 모행렬 (universal matrix)을 두고 하나의 모행렬을 지칭하고 그 모행렬의 어느 열벡터를 뽑아서 구체적인 프리코딩 방법을 만드는 것이다. 예를 들어 모행렬로 U1과 U2 두 행렬이 있고 U1 행렬의 1번, 3번 열벡터를 뽑아서 2개의 계층을 구성해서 MIMO 전송을 할 경우 프리코딩 행렬은 E = [U1(:,1), U1(:,3)]이 된다. 여기서 A(:,i)는 행렬 A의 i번째 열벡터를 표기한 것이다. MCW MIMO의 경우에는 조립식 방법으로 구성된 프리코딩 행렬을 표현하기 위해 어느 모행렬이 선택되었는가를 알려주는 모행렬 인덱스(universal matrix index)를 이용한다. 열벡터의 선택 여부는 각 계층의 packet format을 통해 표현할 수 있다. 패킷 포맷(Packet format)은 AMC을 구현하였을 때 변조 방식과 채널 부호화 방식을 알려주기 위한 용도로 사용하는 것인데 패킷 포맷 중 하나를 데이터가 전송되지 않는다는 것을 표현하기 위해 null로 설정한다. 이렇게 되면 어느 열벡터를 선택하였는지를 별도의 방식으로 알려주지 않아도 MCW MIMO에서는 null packet format을 활용해서 활성화된 열벡터와 활성화되지 않은 열벡터를 구분할 수 있다. SCW MIMO의 경우에는 조립식 방법으로 구성된 프리코딩 행렬을 표현하기 위해 모행렬 인덱스뿐 아니라 어느 열벡터가 선택되는지를 알려주는 벡터 비트맵(vector bitmap)이 추가로 필요하다. 벡터 비트맵은 모행렬의 열 길이만큼의 비트맵을 두고 n번째 비트가 1로 설정되면 n번째 열벡터가 선택되고 0으로 설정되면 n번째 열벡터가 선택되지 않은 것을 나타낸다.

상기 기성식 방법은 복수개의 프리코딩 행렬을 두고 하나의 프리코딩 행렬을 선택하는 것이다. 기성식 방법으로도 rank 조절을할 수 있어야 하는데 조립식 방법에서는 선택된 모행렬의 어느 열벡터가 선택되었는가를 지정함으로써 rank 조절을 하는 반면 기성식 방법에서는 rank 수만을 지정함으로써 rank를 조절한다. Rank가 지정되면 선택된 프리코딩 행렬의 첫 열벡터부터 rank 수까지의 열벡터까지 선택한다. MCW MIMO의 경우에는 기성식 방법으로 구성된 프리코딩 행렬을 표현하기 위해 프리코딩 행렬을 선택하는 행렬 인덱스를 이용한다. SCW MIMO의 경우에는 기성식 방법으로 구성된 프리코딩 행렬을 표현하기 위해 행렬 인덱스와 rank 값을 이용한다.

조립식 방법에 기초한 간단한 프리코딩 방법 중 하나로 안테나 선택 MIMO를 위한 binary unitary precoding을 예로 들 수 있다. 조립식 방법에서 정의하는 모행렬을 단위 행렬 I 하나만 정의하는 것이다. 단위 행렬은 대각 성분이 모두 1이고 나머지 성분은 0인 행렬을 뜻한다. 단위 행렬만을 모행렬로 갖는 조립식 프리코딩 방식은 각 n번째 열벡터는 n번째 송신 안테나에 신호를 왜곡 없이 싣고 나머지 송신 안테나에는 신호를 싣지 않는 프리코딩이 된다. 즉 조립식 방법에서 벡터 비트맵이 나타내는 것은 어떤 송신 안테나를 선택하는가를 지칭하게 된다. 이러한 이유로 binary unitary precoding을 사용하는 조립식 프리코딩 기법을 안테나 선택 MIMO라고 칭한다.

안테나 선택 STTD는 안테나 선택 MIMO와 같이 송신 안테나를 선택하여 그 안테나로만 신호가 전송되도록 하는 기술이다. 그러나 안테나 선택 MIMO의 경우 선택 하는 송신 안테나의 개수에 제약이 없고 선택된 송신 안테나 별로 서로 다른 MIMO 계층의 신호를 보내지만 안테나 선택 STTD는 선택하는 송신 안테나의 개수가 2이고 선택된 2개의 송신 안테나를 이용하여 STTD를 적용하는 것이 특징이다. STTD는 Alamouti coding에 근거한 송신 다이버시티 기법으로 하나의 데이터 스트림을 전송하도록 설계되어 있다. STTD는 송신 복소 심볼 (complex symbol)을 [수학식 4]와 같이 배치함으로써 어떠한 공간 채널에서도 송신 심볼간 직교성이 유지되도록 하는 특성이 있어서 직교 공간 부호화라고도 불린다.

상기 [수학식 4]에서

는 데이터 스트림의 i번째 심볼을 나타낸다. 상기 <수학 식 4>의 행렬에서 행은 안테나 차원이고 열은 시간 차원이 된다. 즉 첫 심볼 시간에는 첫번째 송신 안테나에서

가 전송되고 두번째 송신 안테나에서

가 전송된다. 바로 다음 심볼 시간에는 첫번째 송신 안테나에서

이 두번째 송신 안테나에서

가 전송된다. STTD는 이와 같이 시간과 공간 상에서 <수학 식 4>의 심볼 행렬을 구성하는 것이다. OFDM 시스템에서는 시간 뿐 아니라 주파수 상에서도 서로 다른 심볼을 전송할 수 있기 때문에 <수학 식 4>의 행렬에서 열은 주파수 차원이 될 수도 있다.

도 3은 안테나 선택 STTD(Space Time Transmit Diversity)를 채용한 송수신기의 구조를 도시한 것이다. 전송하고자 하는 데이터열은 채널 부호화 및 변조 과정(101)을 거쳐 하나의 부호화된 패킷 신호열로 변환된다. 이 신호열은 STTD 부호화(251)를 통해 두 개의 송신안테나로 전송될 신호열의 행태로 변환된다. 안테나 선택 STTD를 구현하기 위해 안테나 선택 사전 부호화(253)를 수행한다. 단 여기서 선택되는 안테나는 STTD를 적용할 수 있도록 2개가 된다. 즉 STTD 부호화(251)를 통해 생성된 두 개의 공간 신호열은 송신 처리기(107a, 107b)를 각각 거쳐 선택된 2개의 송신 안테나 (109a, 109b)로 전송되는 것이다. 다중 수신 안테나(111a, 111n)에 수신된 신호는 각각 수신 처리기(113a, 113n)을 거쳐 수신 결합기(255)를 통해 하나의 신호열로 결합된다. 이 하나의 신호열은 두 개의 송신 안테나에서 전송된 STTD 신호열이 선형적으로 합쳐진 신호이다. STTD 복호화기(257)는 하나의 신호열에 합쳐져 있는 직교성을 이용하여 분리해낸다. 이렇게 분리한 신호열은 복조 및 채널 복호화기(119)를 거쳐 전송 데이터열로 복원된다.

OFDMA 시스템에서 기지국은 순방향으로 전송되는 데이터의 동기 복조(coherent detection) 및 순방향 채널의 품질 측정 등을 위해 파일럿(pilot)을 전송한다. 상기에서 데이터의 복조를 위해 사용되는 파일럿은 그 형태에 따라 공통 파일럿(common pilot)과 지정 파일럿(dedicated pilot)으로 구분된다.

상기 공통 파일럿은 기지국이 전송하는 파일럿이 여러 사용자(혹은 단말)가 함께 공통으로 사용하는 파일럿이며, 상기 공통 파일럿은 데이터 복조 및 채널 품 질 측정 등에 모두 사용될 수 있다. 상기 공통 파일럿은 데이터 전송 및 자원 할당과 무관하게 항상 일정 주기를 가지고 시스템의 가용한 전체 대역에 걸쳐 전송되는 것을 특징으로 한다.

상기 지정 파일럿은 특정 사용자에게 전송되는 파일럿으로 하나의 사용자, 즉, 특정 시점에서 특정 자원을 통해 데이터를 수신하는 사용자만 사용하는 파일럿이다. 지정 파일럿은 특정 자원을 점유한 사용자의 채널 상태나 MIMO 전송의 rank 수 등에 따라 가장 패턴을 사용하는 것이 효율적이다. 예를 들어 주파수 축 상에서 채널 응답의 변화가 심한 주파수 선택적 페이딩 환경의 사용자에게는 주파수 축으로 더 많은 파일럿들이 삽입되도록 설계된 파일럿 패턴을 사용하는 것이 효율적이고 시간 축 상에서 채널 응답의 변화가 심한 빠른 페이딩 환경의 사용자에게는 시간 축으로 더 많은 파일럿들이 삽입되도록 설계된 파일럿 패턴을 사용하는 것이 효율적이다. 한편 공간 채널의 상관도가 낮고 많은 수의 수신 안테나를 갖고 있어서 높은 rank가 설정될 가능성이 높은 사용자에게는 계층을 구분하는 직교 파일럿을 많이 삽입할 수 있는 파일럿 패턴을 사용하는 것이 바람직하고 반대로 낮은 rank가 설정될 가능성이 높은 사용자에게는 직교 파일럿을 많이 삽입할 필요가 없으므로 파일럿에 할당되는 자원을 줄일 수 있는 파일럿 패턴을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 지정 파일럿을 위해서 복수개의 패턴을 준비하고 사용자의 상태에 따라 가장 적합한 패턴을 선택하여 적용한다.

OFDMA 시스템은 순방향에서 데이터 복조를 위한 파일럿으로 공통 파일럿만을 지원하는 시스템도 있고, 지정 파일럿만을 지원하는 시스템도 있으며, 모두를 지원 하는 시스템도 있다. 본 발명에서는 공통 파일럿과 지정 파일럿 모두를 지원하는 시스템을 가정하여 설명할 것이나, 본 발명의 내용이 어느 하나만을 지원하는 시스템에서도 사용될 수 있다.

기지국이 상기 공통 파일럿을 사용하고 있는 경우에는, 기지국이 순방향으로 데이터를 전송할 때, 복수 개의 안테나에 대해 소정의 프리코딩 을 적용하여 하나 또는 복수 개의 빔을 형성하여 상기 빔들을 통해 데이터를 전송하고자 하는 경우, 상기 공통 파일럿에는 상기 특정 사용자에 적합한 프리코딩을 적용할 수 없는 것이 일반적이며, 이는 상기 공통 파일럿이 여러 사용자에게 공통적으로 사용되기 때문이다. 따라서, 공통 파일럿을 사용하고 데이터 전송에는 프리코딩 을 적용하여 빔을 형성하여 데이터를 전송하는 경우에 상기 데이터를 수신하는 수신기, 즉 단말은 상기 데이터 전송에 어떠한 프리코딩 이 적용되었는 지를 알고 있어야 수신되는 공통 파일럿에도 상기 데이터 전송에 적용되는 프리코딩 을 고려하여 채널 추정 등을 할 수 있고 이를 통해 데이터를 복조할 수 있다.

반면, 기지국이 지정 파일럿을 사용하고 있는 경우에는, 기지국이 순방향으로 데이터를 전송할 때, 복수 개의 안테나에 대해 소정의 프리코딩 을 적용하여 하나 또는 복수 개의 빔을 형성하여 상기 빔들을 통해 데이터를 전송하고자 하는 경우, 상기 지정 파일럿에도 상기 데이터 전송에 적용하는 프리코딩 을 동일하게 적용하여 전송하는 것이 일반적이다. 이는 상기 파일럿이 특정 하나의 사용자만을 위한 파일럿이기 때문에 가능한 것이다. 상기와 같은 특징은 프리코딩 이 적용된 데이터를 수신 및 복조하는 과정에서 송신기에서 어떠한 프리코딩 을 적용했는지를 수신기에서 알 필요가 없도록 만든다. 즉, 데이터와 파일럿이 같은 프리코딩이 적용되었기 때문에 데이터 수신기는 파일럿을 통해 채널 추정만 하면, 상기 채널 추정이 이미 프리코딩까지 포함하여 상기 채널 추정 값을 그대로 데이터 복조에 사용하면 되기 때문이다.

본 발명에서는 상기와 같이 프리코딩이나 다양한 형태의 지정 파일럿 패턴을 사용하는 MIMO 전송을 위한 공용 제어 채널의 필드를 다음의 <표 2>를 이용하여 설명한다.

<표 2>는 본 발명에서 제안하는 공용 제어 채널의 메시지 포맷의 한 실시예이다. 본 발명에서는 Pilot/MIMO라는 필드를 추가하는 것을 제안한다. [표 2]의 실시예에서는 8bit 크기의Pilot/MIMO 필드가 추가되어 있다. 이 8bit는 공통 파일럿의 사용 여부와 조립식 프리코딩의 사용 여부, MCW MIMO의 사용 여부에 따라 다르게 해석될 수 있다. 본 발명에서 설명하는 bit 수는 모두 설명의 편의를 위한 것으로 실제 구현에서는 다른 수의 bit 수를 사용할 수 있다.

우선 공통 파일럿을 사용하는 경우 Pilot/MIMO 필드가 어떻게 해석되는지를 살펴보자. 공통 파일럿을 사용하는 경우 파일럿은 프리코딩이 적용되지 않은 반면 데이터 신호들은 프리코딩이 적용되어 있다. 따라서 프리코딩이 반영된 등가 채널의 추정을 위해서는 어떠한 프리코딩을 사용하였는지 알려주어야 한다. 따라서 공통 파일럿을 사용하는 경우, Pilot/MIMO 필드는 어떠한 프리코딩을 사용하였는가를 알려주기 위한 정보로 활용된다.

공통 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 경우에는 Pilot/MIMO 필드가 조립식 프리코딩 방식을 설명하기 위한 정보로 활용된다. MCW MIMO 모드의 경우에는 8 bit 중 1 bit만이 모행렬 인덱스로 사용되며 나머지 7 bit는 모두 예약된 값으로 설정된다. SCW MIMO 모드의 경우에는 8 bit 중 1 bit가 모행렬 인덱스로 사용되고 4 bit가 벡터 비트맵으로 사용된다. 나머지 3 bit는 예약된 값으로 설정된다. 모행렬이 하나 밖에 없는 경우 모행렬 인덱스로 설정된 1 bit도 예약된 값으로 설정된다. 안테나 선택 MIMO 기법은 모행렬이 하나만 있는 대표적인 조립식 프리코딩 방식이다.

공통 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 경우에는 Pilot/MIMO 필드가 기성식 프리코딩 방식을 설명하기 위한 정보로 활용된다. MCW MIMO 모드의 경우에는 8 bit 중 6 bit가 프리코딩 행렬 인덱스로 사용되고 나머지 2 bit는 모두 예약된 값으로 설정된다. SCW MIMO 모드의 경우에는 8 bit 중 6 bit가 프리코딩 행렬 인덱스로 사용되고 나머지 2 bit는 rank 정보로 사용된다.

다음으로 지정 파일럿을 사용하는 경우 Pilot/MIMO 필드가 어떻게 해석되는지를 살펴보자. 지정 파일럿은 데이터와 동일한 프리코딩이 적용되므로 별도로 프리코딩 방식을 설명하기 위한 정보가 필요하지 않다. 따라서 Pilot/MIMO 필드는 파일럿 패턴과 경우에 따라서는 rank를 설명하기 위한 정보로 활용된다. 지정 파일럿을 사용하면서 MCW MIMO 모드인 경우에는 8 bit 중 2 bit를 파일럿 패턴을 설명하는 정보로 활용하고 나머지 6 bit는 미리 예약된 값으로 설정한다. 지정 파일럿을 사용하면서 SCW MIMO 모드인 경우에는 8 bit 중 2 bit를 파일럿 패턴을 설명하는 정보로 사용하고 추가로 2 bit를 rank 정보로 사용한다. 나머지 4 bit는 예약된 값으로 설정한다.

다음으로 안테나 선택 STTD를 지원하기 위해 상기 Pilot/MIMO 필드가 어떻게 해석되는지 살펴보자. 우선 안테나 선택 STTD는 SCW MIMO 모드에서만 지원 가능하고 조립식 프리코딩 중에서도 안테나 선택 프리코딩 즉 binary unitary precoding을 사용할 경우에만 지원할 수 있다.

공통 파일럿을 사용하는 경우 조립식 프리코딩에서는 Pilot/MIMO 필드 8 bit 중 1 bit가 모행렬 인덱스로 사용되도록 설정되어 있었다. 그러나 안테나 선택 MIMO를 적용하는 경우에는 이 1 bit가 의미가 없기 때문에 예약된 값으로 설정하기로 되어 있었다. 안테나 선택 STTD를 지원하고자 할 때는 실제로는 사용하지 않는 이 모행렬 인덱스 1 bit를 안테나 선택 STTD로 송신하는지 여부를 표시하는 용도로 사용한다. 즉 모행렬 인덱스가 1이면 안테나 선택 STTD 전송이고 0이면 안테나 선택 MIMO 전송이라고 구분하는 것이다. 그리고 벡터 비트맵 4 bit는 선택된 안테나를 나타내는 데 사용한다. 여기서 선택된 안테나의 수가 2가 아닌 경우는 오류에 해당한다. STTD는 두 개의 송신 안테나에만 적용할 수 있기 때문이다. 그리고 나머지 4 bit는 예약된 값으로 설정한다.

지정 파일럿을 사용하는 경우 SCW MIMO 모드에서는 8 bit 중 2 bit를 파일럿 패턴을 설명하는 정보로 사용하고 2 bit를 rank 정보로 사용하기로 되어 있었다. 안테나 선택 STTD 기법에서는 rank 정보가 의미가 없다. 언제나 송신 안테나는 2개가 선택되어야 하고 rank는 1이기 때문이다. 따라서 rank 정보로 사용하기로 한 2 bit는 예약된 값으로 설정한다. 그리고 나머지 4 bit 중 1 bit를 안테나 선택 STTD로 송신하는지 여부를 표시하는 정보로 사용한다. 안테나 선택 STTD와 안테나 선택 MIMO 동작에서 지정 파일럿은 선택된 안테나의 채널을 추정할 수 있도록 선택된 안테나 별 파일럿이 된다. 따라서 수신기는 어느 안테나가 선택되었는지를 판단하는 과정이 필요 없다.

그러면 본 발명의 공용 제어 채널의 메시지 포맷을 기록하는 방법을 다음의 도면들을 이용하여 설명한다.

도 4 내지 도 6은 기지국에서 공용 제어 채널 정보를 기록하는 순서도를 도시한 것이다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 기지국은 300 단계에서 공통 파일럿이 사용되는지 지정 파일럿이 사용되는지를 판단하여 공통 파일럿이 사용되면 310 단계로 진행하고, 지정 파일럿이 사용되면 도 6에 도시된 360 단계로 진행한다.
상기 300 단계의 판단 결과, 공통 파일럿이 사용되는 경우, 기지국은 310 단계에서 MCW MIMO 모드인지 SCW MIMO 모드인지를 판단한다. MCW MIMO 모드이면 320 단계에서 조립식 프리코딩을 사용하는지 판단하고, SCW MIMO 모드이면 도 5에 도시된 321 단계에서 조립식 프리코딩을 사용하는지 판단한다.
상기 300 단계, 310 단계, 320 단계, 321 단계에서 공통 파일럿 사용 여부, MCW MIMO 또는 SCW MIMO 선택, 조립식(Knockdowm) 프리코딩 또는 조립식 프리코딩인지의 여부를 판단한 결과에 따라 다음과 같이 진행된다.
공통 파일럿을 사용하고 MCW MIMO 모드이면서 조립식 프리코딩을 사용하면 322 단계, 공통 파일럿을 사용하고 MCW MIMO 모드이면서 기성식 프리코딩을 사용하면 342 단계, 공통 파일럿을 사용하고 SCW MIMO 모드이면서 조립식 프리코딩을 사용하면 도 5의 352단계, 공통 파일럿을 사용하고 SCW MIMO 모드이면서 기성식 프리코딩을 사용하면 330 단계로 넘어간다.

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공통 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 MCW MIMO 모드에서는 322 단계에서 기지국이 특정 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 PF들을 결정한다. 324 단계에서는 MCW FLAM을 사용하기로 결정하고 326 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 모행렬 인덱스를 기록하고 PF 필드에 rank를 반영하여 계층별 PF를 기록한다. 그리고 328 단계에서 나머지 MCW-FLAM 필드를 기록한다.

공통 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 MCW MIMO 모드에서는 342 단계에서 특정 기성식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 PF들을 결정한다. 344 단계에서는 MCW FLAM을 사용하기로 결정하고 346 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 프리코딩 행렬 인덱스를 기록하고 PF 필드에 rank를 반영하여 계층별 PF를 기록한다. 그리고 348 단계에서 나머지 MCW-FLAM 필드를 기록한다.

공통 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 352 단계에서 특정 기성식 프리코딩 방식을 선택하고 SCW MIMO의 PF을 결정한다. 354 단계에서는 SCW FLAM을 사용하기로 결정하고 356 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 프리코딩 행렬 인덱스와 rank를 기록하고 PF 필드에 PF를 기록한다. 그리고 358 단계에서 나머지SCW-FLAM 필드를 기록한다.

공통 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 안테나 선택 프리코딩 즉 binary unitary precoding이 조립식 프리코딩으로 사용되는 경우에 한해 안테나 선택 STTD 전송을 사용할 수도 있다. 따라서 330 단계에서 안테나 선택 STTD 전송인가를 판단하여 일반 조립식 프리코딩이라면 332 단계로 진행하고 안테나 선택 STTD 전송이라면 333 단계로 진행한다.

공통 파일럿을 사용하면서 일반 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 332 단계에서 특정 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 SCW MIMO의 PF을 결정한다. 334 단계에서는 SCW FLAM을 사용하기로 결정하고 336 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 모행렬 인덱스와 벡터 비트맵을 기록하고 PF 필드에 PF를 기록한다. 안테나 선택 MIMO라면 이 단계에서 모행렬 인덱스는 안테나 선택 STTD와 구분하기 위해 0으로 설정한다. 그리고 338 단계에서 나머지 SCW-FLAM 필드를 기록한다.

공통 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 모드에서는 333 단계에서 전송할 안테나 2개를 선택하고 적용할 PF를 계산한다. 335 단계에서는 SCW FLAM을 사용하기로 결정하고 337 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 안테나 선택 STTD mode임을 알리기 위해 모행렬 인덱스를 1로 설정하고 안테나 선택 정보를 벡터 비트맵으로 기록하고 PF 필드에 PF를 기록한다. 그리고 339 단계에서 나머지 SCW-FLAM 필드를 기록한다.

한편, 도 4의 300 단계에서 지정 파일럿이 사용되는 것으로 판단된 경우에는 도 6의 360 단계에서 MCW MIMO 모드인지 SCW MIMO 모드인지를 판단한다.

지정 파일럿을 사용하는 MCW MIMO 모드에서는 362 단계에서 특정 기성식 혹은 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 PF들을 결정한다. 364 단계에서는 MCW FLAM을 사용하기로 결정하고 366 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 파일럿 패턴을 기록하고 PF 필드에 rank를 반영하여 계층별 PF를 기록한다. 그리고 368 단계에서 나머지 MCW-FLAM 필드를 기록한다.

지정 파일럿을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 조립식 프리코딩 중에서도 안테나 선택 프리코딩이 사용되는 경우에 한해 안테나 선택 STTD 전송이 가능하다. 370 단계에서 안테나 선택 STTD 전송인가를 판단하여 일반 SCW MIMO 모드라면 372 단계로 넘어가고 안테나 선택 STTD라면 373 단계로 넘어간다.

지정 파일럿을 사용하는 일반 SCW MIMO 모드에서는 372 단계에서 특정 기성식 혹은 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 SCW MIMO의 PF를 결정한다. 374 단계에서는 SCW FLAM을 사용하기로 결정하고 376 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 파일럿 패턴과 rank를 기록하고 PF 필드에 rank를 반영하여 PF를 기록한다. 그리고 378 단계에서 나머지 SCW-FLAM 필드를 기록한다.

지정 파일럿을 사용하는 안테나 선택 MIMO의 경우도 372~378 단계를 수행한다. 단 376 단계에서 Pilot/MIMO 필드의 안테나 선택 STTD 모드인지를 알려주는 bit를 0으로 채워서 안테나 선택 MIMO 전송임을 명확히 한다.

지정 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 모드에서는 373 단계에서 송신 안테나 2개를 선택하고 PF를 계산한다. 375 단계에서는 SCW FLAM을 사용하기로 결정하고 377 단계에서 Pilot/MIMO 필드에 안테나 선택 STTD 모드임을 명시하기 위해 안테나 선택 STTD 모드 bit를 1로 설정하고 파일럿 패턴을 기록하고 PF 필드에 rank를 반영하여 PF를 기록한다. 그리고 379 단계에서 나머지 SCW-FLAM 필드를 기록한다.

도 7내지 도 10은 단말기에서 공용 제어 채널 정보를 해석하는 순서도를 도시한 것이다. 도 7내지 도 9를 참조하면, 400 단계에서 공용 파일럿이 사용되는지 지정 파일럿이 사용되는지를 판단하여 공용 파일럿이 사용되면 410 단계로 진행하고, 지정 파일럿이 사용되면 도 10에 도시된 411 단계로 넘어간다.

공용 파일럿이 사용되는 경우 410 단계에서 MCW MIMO 모드인지 SCW MIMO 모드인지를 판단한다. 공용파일럿이 사용되면서MCW MIMO인 경우에는 412 단계부터 MCW FLAM 해석을 시작하고 공용 파일럿을 사용하면서 SCW MIMO인 경우에는 도 8에 도시된 414 단계부터 SCW FLAM 해석을 시작한다.

공용 파일럿이 사용되면서 MCW MIMO인 경우 420 단계에서 조립식 프리코딩을 사용하는지 기성식 프리코딩을 사용하는지를 판단한다. 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 MCW MIMO 모드라면 422 단계에서Pilot/MIMO 필드로부터 모행렬 인덱스를 얻고 PF 필드로부터 rank와 계층별 PF 정보를 얻는다. 공용 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 MCW MIMO 모드라면 424 단계에서 Pilot/MIMO 필드로부터프리코딩 행렬 인덱스를 얻고 PF 필드로부터 rank와 계층별 PF 정보를 얻는다. 그리고 426 단계에서 MCW FLAM의 나머지 필드를 해석하고 428 단계에서 프리코딩 방식 및 MCW MIMO용 PF를 모두 판단하여 이를 토대로 MCW MIMO 수신 과정을 진행한다.

공용 파일럿이 사용되면서 SCW MIMO인 경우 430 단계에서 조립식 프리코딩을 사용하는지 기성식 프리코딩을 사용하는지를 판단한다. 그리고 만약 조립식 프리코딩을 사용한다면 추가로 440 단계에서 안테나 선택 precoder를 선택하는지를 판단한다.

공통 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드라면 432 단계에서Pilot/MIMO 필드로부터 프리코딩 행렬 인덱스와 rank 정보를 얻고 PF 필드로부터 PF 정보를 얻는다. 공용 파일럿을 사용하면 안테나 선택 프리코딩이 아닌 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드라면 442 단계에서 Pilot/MIMO 필드로부터 모행렬 인덱스와 벡터 비트맵 정보를 얻고 PF 필드로부터 PF 정보를 얻는다. 그리고 436 단계에서 SCW FLAM의 나머지 필드를 해석하고 438 단계에서 프리코딩 방식 및 SCW MIMO용 PF를 모두 판단하여 이를 토대로 SCW MIMO 수신 과정을 진행한다.

공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드라면 도 9에 도시된 444 단계에서 Pilot/MIMO 필드의 모행렬 인덱스로부터 안테나 선택 STTD 모드 정보를 얻는다. 450 단계에서는 444 단계에서 얻은 정보를 토대로 안테나 선택 STTD 전송인지 안테나 선택 MIMO 전송인지를 판단한다. 모행렬 인덱스가 0이라면 안테나 선택 MIMO이고 1이라면 안테나 선택 STTD가 된다. 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 SCW MIMO 전송으로 판명이 나면 452 단계로 진행하고, 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 전송으로 판명이 나면 454 단계로 넘어간다.

공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 SCW MIMO 전송인 경우 452 단계에서 Pilot/MIMO 필드의 벡터 비트맵으로부터 안테나 선택 정보를 해석하고 PF 필드로부터 PF 정보를 얻는다. 456 단계에서 SCW FLAM의 나머지 필드의 정보를 얻고 458 단계에서 선택된 안테나 및 PF를 판단하여 이를 토대로 SCW MIMO 수신을 진행한다.

공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 전송이라면 454 단계에서 Pilot/MIMO 필드의 벡터 비트맵으로부터 안테나 선택 정보를 얻는다. 실제 전송이 이루어진 송신 안테나가 어느 것인지를 벡터 비트맵을 통해 알 수 있다. 460 단계에서 선택된 안테나가 2인지 판단한다. 안테나 선택 STTD는 안테나를 2개 선택하여 전송하는 것이므로 2개가 아닌 다른 개수의 송신 안테나가 선택되었다면 이는 원하지 않은 동작에 해당한다. 따라서 선택된 안테나가 2개가 아니라면 462 단계에서 잘못된 SCW FLAM으로 판단하고 수신 과정을 종료한다. 그러나 선택된 안테나가 2개라면 정상적인 안테나 선택 STTD 동작을 알리는 정보이므로 464 단계에서 PF 필드로부터 PF 정보를 얻고 466 단계에서 SCW FLAM의 나머지 필드 정보를 얻는다. 468 단계에서는 454 단계에서 얻는 안테나 선택 정보와 464 단계에서 얻은 PF 정보를 토대로 STTD 복호를 진행한다.

한편, 도 7의 400 단계에서 지정 파일럿이 사용되는 것으로 판단된 경우 도 10의 411 단계에서 MCW MIMO 모드인지 SCW MIMO 모드인지를 판단한다.

지정 파일럿을 사용하는 MCW MIMO 모드에서는 416 단계에서 MCW FLAM의 해석을 시작한다. 472 단계에서 Pilot/MIMO 필드로부터 파일럿 패턴 정보를 얻고 PF 필드로부터 rank와 계층별 PF 정보를 얻는다. 476 단계에서 나머지 MCW FLAM 필드의 정보를 얻은 뒤 478 단계에서 어떤 파일럿 패턴 및 MCW MIMO PF를 사용한 것인지 판단하여 MCW MIMO 수신을 진행한다.

지정 파일럿을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 418 단계에서 SCW FLAM의 해석을 시작한다. 480 단계에서 안테나 선택 프리코딩을 사용하는지 판단하는데 안테나 선택 프리코딩을 사용한다면 481 단계로 진행하고 안테나 선택이 아닌 프리코딩을 사용하는 경우 482 단계로 진행하고 Pilot/MIMO 필드로부터 파일럿 패턴과 rank 정보를 얻고 PF 필드로부터 PF 정보를 얻는다. 486 단계에서SCW FLAM의 나머지 필드 정보를 얻고 488 단계에서 파일럿 패턴과 PF, rank 정보를 토대로 SCW MIMO 수신을 진행한다.

지정 파일럿을 사용하면서 안테나 선택 프리코딩을 사용하는 경우에는 481 단계에서 Pilot/MIMO 필드의 안테나 선택 STTD 전송 비트로부터 안테나 선택 STTD 전송인지 안테나 선택 프리코딩 MIMO 전송인지를 판단하는 정보를 얻게 된다. 그리고 490 단계에서 안테나 선택 STTD 전송인가를 판단한다. 안테나 선택 STTD 전송 비트가 1이면 안테나 선택 STTD 전송을 뜻하고 0이면 안테나 선택 프리코딩 MIMO 전송을 뜻한다. 지정 파일럿을 사용하는 안테나 선택 SCW MIMO의 경우 492 단계로 진행하고 지정 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD의 경우 491 단계로 진행한다.

지정 파일럿을 사용하는 안테나 선택 SCW MIMO 경우에는 492 단계에서 Pilot/MIMO 필드로부터 파일럿 패턴과 rank를 해석하고 PF 필드로부터 PF를 해석한다. 496 단계에서 SCW FLAM의 나머지 필드 정보를 얻는다. 그리고 498 단계에서 파일럿 패턴 및 SCW PF와 rank를 이용하여 안테나 선택 SCW MIMO 수신을 진행한다.

지정 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD의 경우에는 491 단계에서 Pilot/MIMO 필드로부터 파일럿 패턴 정보를 얻고 PF 필드로부터 PF 정보를 얻는다. 495 단계에서 SCW FLAM의 나머지 필드 정보를 얻고 497 단계에서 파일럿 패턴 및 PF 정보를 토대로 STTD 복호를 진행한다.

상기의 실시예는 Pilot/MIMO 필드에 8 bit을 확보하여 여러 상황에서 어떻게 해석되는가를 설명하였다. 8 bit의 정보가 필요한 이유는 기성식 프리코딩을 사용하면서 rank를 동시에 알려주는 경우 8 bit가 필요했기 때문이다. 기성식 프리코딩 방식은 열벡터 선택의 자유도가 조립식에 비해 떨어지기 때문에 더 많은 프리코딩 행렬을 확보해야 한다. 따라서 많은 정보량이 프리코딩 행렬 인덱스에 할당되게 된다. Pilot/MIMO 필드에 확보된 bit 수를 줄이기 위해서 다음과 같은 실시예를 사용할 수 있다.

첫 번째 다른 실시예는 Pilot/MIMO 필드에 6 bit만 할당하는 것이다. 공용 파일럿을 사용하고 기성식 프리코딩 방식을 사용하는 MIMO 동작을 제외하면 Pilot/MIMO 필드의 사용방법이 [표 2]에 기술된 실시예와 차이가 없다. 단 공용 파일럿을 사용하고 기성식 프리코딩 방식을 사용하는 경우 Pilot/MIMO 필드는 프리코딩 행렬 인덱스로만 활용된다. 이 경우 SCW MIMO 모드의 동작에서 rank 정보를 기록한 공간이 없게 된다. 공용 파일럿을 사용하고 기성식 프리코딩 방식을 사용하는 경우 SCW MIMO 모드에서는 rank를 기록하지 않는 대신 단말기가 가장 최근에 보고한 rank를 사용한다는 제약을 반영하면 rank에 사용될 2 bit를 줄일 수 있다. 이러한 제약을 도입하면 기지국은 단말기가 요구한 rank가 아닌 rank 수의 MIMO 전송을 할 수 없지만 기성식프리코딩 방식은 자유롭게 바꿀 수 있다.

두 번째 다른 실시예는 Pilot/MIMO 필드에 5 bit만을 할당하는 것이다. 공용 파일럿을 사용하고 기성식 프리코딩 방식을 사용하는 MIMO 동작을 제외하면 Pilot/MIMO 필드의 사용방법이 [표 2]에 기술된 실시예와 차이가 없다. 단 공용 파일럿을 사용하고 기성식 프리코딩 방식을 사용하는 경우 Pilot/MIMO 필드는 rank 정보로만 활용된다. 즉 MCW MIMO 모드에서 별도로 특정 프리코딩 행렬을 알려주지 않고 5 bit 전체를 미리 예약된 값으로 설정한다. 단 단말기가 가장 최근에 보고한 프리코딩 행렬을 사용한다는 제약을 적용한다. SCW MIMO 모드에서도 별도의 특정 프리코딩 행렬을 알려주지 않고 2 bit를 rank를 지정하는 데 사용하고 나머지 3 bit를 미리 예약된 값으로 설정한다. SCW MIMO 모드에서도 단말기가 가장 최근에 보고한 프리코딩 행렬을 사용한다는 제약을 적용한다. 이러한 제약을 도입하면 기지국은 단말기가 요구한 프리코딩이 아닌 방식을 적용할 수 없지만 rank 수는 단말기가 요구한 값과 다른 값을 적용할 수 있다.

두 번째 다른 실시예와 같이 Pilot/MIMO 필드에 5 bit만을 할당하되 공용 파일럿을 사용하고 기성식 프리코딩 방식을 사용하는 경우에 한해서는 무조건 단말이 요청한 프리코딩과 rank를 따른다는 제약을 도입하면 5bit를 MCW MIMO 모드건 SCW MIMO 모드건 모두 미리 예약된 값으로 설정하는 또 다른 실시예를 고려할 수도 있다.

상기의 다른 실시예와 같이 기지국이 단말기로부터 보고 받은 MIMO 관련 정보를 그대로 사용한다는 제약을 도입하면 효과적으로 Pilot/MIMO 필드의 정보량을 효과적으로 줄일 수 있다. 그러나 문제점은 단말기가 특정 MIMO 동작을 요청했지만 기지국이 그 귀환정보를 성공적으로 수신하지 못했다면 상기의 제약이 적용될 수 없다는 것이다. 이 경우에는 MCW MIMO나 SCW MIMO 전송을 적용하지 않고 송신 다이버시티나 SISO(Single Input Single Output) 전송으로 동작을 바꿈으로써 이 문제를 해결할 수 있다.

상기의 다른 실시예에서도 안테나 선택 STTD 송신 여부를 알려주는 정보는 삽입 될 수 있다. 공통 파일럿이 사용되는 경우에는 안테나 선택 프리코딩이 사용되는 SCW MIMO에 한정하여 사용하지 않는 모행렬 인덱스를 안테나 선택 STTD 모드 정보로 용도를 변경하여 사용한다. 지정 파일럿이 사용되는 경우에는 파일럿 포맷을 나타내는 2 bit와 rank를 나타내는 정보 2bit를 제외하면 첫 번째 다른 실시예에서는 2 bit, 두 번째 다른 실시예에서는 1 bit의 여유가 있다 따라서 이 여유 bit중 1 bit를 안테나 선택 STTD 모드 정보로 정의하여 사용한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 공용 제어 채널의 메시지를 통해 프리코딩이나 다양한 형태의 파일럿 패턴 정보를 전달할 수 있게 한다. 따라서 공통 파일럿을 사용하는 경우에는 어떤 프리코딩이 사용되는지를 알려주고 지정 파일럿을 사용하는 경우에는 어떤 파일럿 패턴을 사용하는지를 알려줄 수 있게 된다. 또한 본 발명은 공용 제어 채널의 메시지를 통해 안테나 선택 STTD 전송을 외재적으로 나타낼 수 있다. 이러한 정보 전달을 통해 용량 개선과 효율적인 자원 관리가 가능하게 된다.

Claims (34)

1. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서 기지국이 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 방법에 있어서,

   공용 파일럿이 사용되는지 지정 파일럿이 사용되는지를 판단하는 과정과,

   만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 상기 공용 파일럿이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보를 생성하는 과정과, 만약, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 상기 지정 파일럿이 사용되는 경우, 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 포함하는 제어 정보를 생성하는 과정과,

   상기 제어 정보를 포함하는 제어 채널 메시지를 생성하는 과정과,

   상기 생성된 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 전송 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 채널 메시지 필드를 생성하는 과정은,

   상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi Code Word) MIMO 모드일 경우, 특정 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 패킷 포맷들을 결정하는 과정과,

   MCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하는 과정과,

   Pilot/MIMO 필드에 모행렬 인덱스를 기록하고 패킷 포맷 필드에 랭크를 반영하여 계층별 패킷 포맷을 기록하는 과정과,

   MCW-FLAM 필드를 기록하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 전송 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어 채널 메시지 필드를 생성하는 방법은,

   상기 공용 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi Code Word) MIMO 모드일 경우, 특정 기성식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 패킷 포맷들을 결정하는 과정과,

   MCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하는 과정과,

   Pilot/MIMO 필드에 상기 프리코딩 행렬에 매핑된 상기 인덱스를 기록하고, 패킷 포맷 필드에 상기 MIMO 송신 랭크를 반영하여 계층별 PF( packet format)를 기록하는 과정과,

   MCW-FLAM 필드를 기록하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 전송 방법.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어 채널 메시지 필드를 생성하는 방법은, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW(Single Code Word) MIMO 모드일 경우, 안테나 선택 STTD(Selection Space Time Transmit Diversity) 전송 여부를 판단하는 과정과,

   일반 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 특정 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 SCW MIMO의 PF(Packet Format)을 결정하는 과정과,

   SCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하는 과정과,

   Pilot/MIMO 필드에 모행렬 인덱스를 '0'으로 설정하고, 벡터 비트맵을 기록하고 PF 필드에 PF를 기록하는 과정과,

   SCW-FLAM 필드를 기록하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 전송 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제어 채널 메시지 필드를 생성하는 방법은,

   상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW(Single CodeWord) MIMO 모드일 경우, 안테나 선택 STTD(Selection Space Time Transmit Diversity) 전송 여부를 판단하는 과정과,

   상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 모드에서는 전송할 안테나 2개를 선택하고 적용할 PF(Packet Format) 를 계산하는 과정과,

   SCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하는 과정과,

   Pilot/MIMO 필드에 안테나 선택 STTD 모드임을 알리기 위해 모행렬 인덱스를 1로 설정하고 안테나 선택 정보를 벡터 비트맵으로 기록하고 PF 필드에 PF를 기록하는 과정과,

   SCW-FLAM 필드를 기록하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 전송 방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 이동 통신 시스템에서 단말이 제어 채널 메시지를 수신하는 방법에 있어서,

    기지국으로부터 전송되는 제어 채널 메시지를 수신하는 과정과,

    상기 제어 채널 메시지로부터 제어 정보를 추출하고, 사용된 파일럿에 따라 상기 제어 정보를 분석하는 과정과,

    만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 공용 파일럿들이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 제어 정보로부터 획득하는 과정과, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 지정 파일럿들이 사용되는 경우, 상기 제어 정보로부터 상기 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 획득하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 수신 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 제어 채널 메시지 필드를 해석하는 과정은,

    상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi-CodeWord) MIMO 모드일 경우, Pilot/MIMO 필드로부터 모행렬 인덱스를 얻고 PF(Packet Format) 필드로부터 랭크와 계층별 PF 정보를 획득하는 과정과,

    MCW FLAM(Forward Link Assignment Message)의 필드를 해석하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 수신 방법.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 제어 채널 메시지 필드를 해석하는 과정은,

    상기 공용 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi-Code Word MIMO) 모드라면, Pilot/MIMO 필드로부터 상기 프리코딩 행렬에 매핑된 상기 인덱스를 얻고, PF(Packet Format) 필드로부터 랭크와 계층별 PF(Packet Format) 정보를 획득하는 과정과,

    MCW FLAM(Forward Link Assignment Message) 필드를 해석하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 수신 방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 제 11항에 있어서,

    상기 제어 채널 메시지 필드를 해석하는 과정은,

    상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 프리코딩을 사용하는 SCW(Single CodeWord) MIMO 모드라면 Pilot/MIMO 필드의 모행렬 인덱스로부터 안테나 선택 STTD(Space Time Transmit Diversity) 전송인지 안테나 선택 MIMO 전송인지를 판단하는 과정과,

    상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 SCW MIMO 전송인 경우 Pilot/MIMO 필드의 벡터 비트맵으로부터 안테나 선택 정보를 해석하고 PF(Packet Format) 필드로부터 PF 정보를 획득하는 과정과,

    SCW FLAM(Forward Link Assignment Message) 필드의 정보를 획득하는 과정을 포함하는 제어 채널 메시지 수신 방법.
17. 제 11항에 있어서,

    상기 제어 채널 메시지 필드를 해석하는 과정은,

    상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 프리코딩을 사용하는 SCW(Single CodeWord) MIMO 모드라면 Pilot/MIMO 필드의 모행렬 인덱스로부터 안테나 선택 STTD(Selection Space Time Transmit Diversity) 전송인지 안테나 선택 MIMO 전송인지를 판단하는 과정과,

    상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 전송이라면 Pilot/MIMO 필드의 벡터 비트맵으로부터 안테나 선택 정보를 획득하는 과정과,

    상기 선택된 안테나가 2인지 판단하는 과정과,

    상기 선택된 안테나가 2개라면 PF(Packet Format) 필드로부터 PF 정보를 획득하는 과정과,

    SCW FLAM(Forward Link Assignment Message) 필드의 정보를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 수신 방법.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 기지국에 있어서,

    공용 파일럿이 사용되는지 지정 파일럿이 사용되는지를 판단하고, 만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 상기 공용 파일럿이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보를 생성하고, 만약, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 상기 지정 파일럿이 사용되는 경우, 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 포함하는 제어 정보를 생성하고, 상기 제어 정보를 포함하는 제어 채널 메시지를 생성하는 제어부와,

    상기 생성된 제어 채널 메시지를 단말로 전송하는 송신부를 포함하는 기지국.
26. 제25항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi Code Word) MIMO 모드일 경우, 특정 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 패킷 포맷들을 결정하고, MCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하고, Pilot/MIMO 필드에 모행렬 인덱스를 기록하고 패킷 포맷 필드에 랭크를 반영하여 계층별 패킷 포맷을 기록하고, MCW-FLAM 필드를 기록함을 특징으로 하는 기지국.
27. 제25항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi Code Word) MIMO 모드일 경우, 특정 기성식 프리코딩 방식을 선택하고 MCW MIMO의 패킷 포맷들을 결정하고, MCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하고, Pilot/MIMO 필드에 상기 프리코딩 행렬에 매핑된 상기 인덱스를 기록하고, 패킷 포맷 필드에 상기 MIMO 송신 랭크를 반영하여 계층별 PF(packet format)를 기록하고, MCW-FLAM 필드를 기록함을 특징으로 하는 기지국.
28. 제 25항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW(Single Code Word) MIMO 모드일 경우, 안테나 선택 STTD(Selection Space Time Transmit Diversity) 전송 여부를 판단하고, 일반 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW MIMO 모드에서는 특정 조립식 프리코딩 방식을 선택하고 SCW MIMO의 PF(Packet Format)을 결정하고, SCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하고, Pilot/MIMO 필드에 모행렬 인덱스를 '0'으로 설정하고, 벡터 비트맵을 기록하고 PF 필드에 PF를 기록하고, SCW-FLAM 필드를 기록함을 특징으로 하는 기지국.
29. 제25항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 SCW(Single CodeWord) MIMO 모드일 경우, 안테나 선택 STTD(Selection Space Time Transmit Diversity) 전송 여부를 판단하고, 상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 모드에서는 전송할 안테나 2개를 선택하고 적용할 PF(Packet Format)를 계산하고, SCW FLAM(Forward Link Assignment Message)을 사용하기로 결정하고, Pilot/MIMO 필드에 안테나 선택 STTD 모드임을 알리기 위해 모행렬 인덱스를 1로 설정하고 안테나 선택 정보를 벡터 비트맵으로 기록하고 PF 필드에 PF를 기록하고, SCW-FLAM 필드를 기록함을 특징으로 하는 기지국.
30. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 이동 통신 시스템에서 제어 채널 메시지를 수신하는 단말에 있어서,

    기지국으로부터 전송되는 상기 제어 채널 메시지를 수신하는 수신부와,

    상기 제어 채널 메시지로부터 제어 정보를 추출하고, 사용된 파일럿에 따라 상기 제어 정보를 분석하고, 만약, 상기 단말에서 데이터 복조를 위해서 공용 파일럿들이 사용되는 경우, 프리코딩 방식, 부호화된 패킷 스트림들이 송신되는 송신 계층들의 수인 MIMO 송신 랭크, 상기 송신 계층들의 수와 상기 프리코딩 방식에 대응하는 프리코딩 행렬에 매핑된 인덱스에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 제어 정보로부터 획득하고, 상기 단말에서 상기 데이터 복조를 위해서 지정 파일럿들이 사용되는 경우, 상기 제어 정보로부터 상기 지정 파일럿들의 파일럿 포맷 및 MIMO 송신 랭크에 대한 정보를 획득하는 제어부를 포함하는 단말.
31. 제30항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 조립식 프리코딩을 사용하는 MCW(Multi-CodeWord) MIMO 모드일 경우, Pilot/MIMO 필드로부터 모행렬 인덱스를 얻고 PF(Packet Format) 필드로부터 rank와 계층별 PF 정보를 획득하고, MCW FLAM(Forward Link Assignment Message) 필드를 해석함을 특징으로 하는 단말.
32. 제30항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하면서 기성식 프리코딩을 사용하는 Multi-CodeWord (MCW) MIMO 모드라면 Pilot/MIMO 필드로부터 상기 프리코딩 행렬에 매핑된 상기 인덱스를 얻고, PF(Packet Format) 필드로부터 rank와 계층별 PF 정보를 획득하고, MCW FLAM(Forward Link Assignment Message) 필드를 해석함을 특징으로 하는 단말.
33. 제 30항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 프리코딩을 사용하는 SCW(Single CodeWord) MIMO 모드라면 Pilot/MIMO 필드의 모행렬 인덱스로부터 안테나 선택 STTD(Space Time Transmit Diversity) 전송인지 안테나 선택 MIMO 전송인지를 판단하고,

    상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 SCW MIMO 전송인 경우 Pilot/MIMO 필드의 벡터 비트맵으로부터 안테나 선택 정보를 해석하고 PF(Packet Format) 필드로부터 PF 정보를 획득하고, SCW FLAM(Forward Link Assignment Message) 필드의 정보를 획득함을 특징으로 하는 단말.
34. 제30항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 프리코딩을 사용하는 SCW(Single CodeWord) MIMO 모드라면 Pilot/MIMO 필드의 모행렬 인덱스로부터 안테나 선택 STTD(Selection Space Time Transmit Diversity) 전송인지 안테나 선택 MIMO 전송인지를 판단하고,

    상기 공용 파일럿을 사용하는 안테나 선택 STTD 전송이라면 Pilot/MIMO 필드의 벡터 비트맵으로부터 안테나 선택 정보를 획득하고, 상기 선택된 안테나가 2인지 판단하고, 상기 선택된 안테나가 2개라면 PF(Packet Format) 필드로부터 PF 정보를 획득하고, SCW FLAM(Forward Link Assignment Message)의 필드의 정보를 획득함을 특징으로 하는 단말.

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