KR101571726B1

KR101571726B1 - 공간 주파수를 고려한 분산 자원 유닛을 위한 미니 자원 설계 및 전송 방법

Info

Publication number: KR101571726B1
Application number: KR1020090028898A
Authority: KR
Inventors: 최진수; 한종영; 조한규; 정재훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: CN102084630A; JP2011519187A; US8218662B2; JP5198583B2; EP2181535A4; WO2009125978A2; WO2009125978A3; CN102084630B; US20090285168A1; EP2181535A2; KR20090108536A

Abstract

이동 통신 단말과 기지국 사이에서 무선으로 통신하기 위한 방법 및 장치가 공개된다. 상기 방법은 상기 기지국과 상기 이동 통신 단말 사이에 물리 자원 유닛(physical resource unit, PRU)을 교환하는 단계를 포함한다. 상기 PRU는 복수의 OFDMA 심볼을 포함한다. 각 PRU의 l번째 OFDMA 심볼은 미리 결정된 파일롯 할당 방식에 따라 할당되는 n_l 개의 파일롯을 포함하고, 상기 l번째 OFDMA 심볼 중 남아 있는 L_DRU·(P_sc-n_l) 개의 데이터 서브캐리어들은 0부터 L_DRU (P_sc-n_l)-1까지 순서대로 리넘버링(renumber)되고, 논리적으로 연속적인 리넘버링 된 서브캐리어들은 L_DRU·L_pair,l개 쌍으로 그룹핑되어 0 부터 L_DRU·L_pair,l-1까지 리넘버링되며, 논리적으로 연속적으로 형성된 톤-페어 (i·L_pair,l; (i+1)·L_pair,l-1)는 각각의 쌍에 미리 결정된 퍼뮤테이션 공식이 적용되어 i번째 분산 LRU(distributed LRU)에 매핑되며, 여기서 i=0,1,..., L_DRU-1이고, L_DRU는 DRU의 개수를 나타내며, P_sc는 PRU 내의 서브캐리어들의 개수를 나타내며, L_pair,l= (P_sc - n_l)/2이다.

분산 자원 유닛

Description

공간 주파수를 고려한 분산 자원 유닛을 위한 미니 자원 설계 및 전송 방법{A METHOD FOR DESIGNING MINI RESOURCE UNIT AND TRANSMISSION FOR A DISTRIBUTED RESOURCE UNIT IN CONSIDERATION OF SPACE FREQUENCY BLOCK CODE}

본 발명은 공간 주파수 블록 코딩(Space Frequency Block Coding, SFBC)을 지원하는 광대역 무선 이동 통신 시스템에 관한 것이다.

페이딩(Fading)은, 반송파 변조된(carrier-modulated) 원거리 통신 신호가 어떤 전파 미디어(propagation media)를 겪으면서 발생하는 왜곡(distortion)이다. 페이딩 채널은 페이딩이 발생하는 통신 채널을 일컫는다. 무선 시스템에서, 페이딩은 다중경로(multi-path) 전파에 의해 일어나며, 때때로 다중경로 유발 페이딩이라고 불리기도 한다.

무선 통신에서, 전송기와 송신기를 둘러싸는 환경에서의 반사재(reflector)에 의해 송신된 신호가 지나가는 복수의 경로가 생성된다. 그 결과, 수신기는, 송신된 신호가 서로 다른 경로를 거쳐 도달한 여러 개의 복사본이 중첩(superposition)된 신호를 수신하게 된다. 각 신호의 복사본은 송신기로부터 수신기까지 전파되는 동안 서로 다른 감쇄(attenuation), 지연(delay), 및 위상 천 이(phase shift)를 겪게 된다. 그 결과, 수신기 측에서는 보강 간섭(constructive interference) 또는 상쇄 간섭(destructive interference), 신호 전력의 감쇄 또는 증폭을 겪을 수 있다. 정도가 강한 상쇄 간섭은 종종 딥 페이딩(deep fade)이라고 불리우며, 이로 인해 채널의 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio)가 심각하게 손상되어 일시적인 통신의 실패로 이어질 수 있다.

무선통신에서, 다이버시티 방식(diversity scheme)은, 서로 다른 특성을 갖는 두 개 이상의 통신 채널들을 사용함으로써 메시지의 신뢰성을 향상시키는 방법을 일컫는다. 다이버시티는 페이딩 및 공동 채널 간섭(co-channel interference)에 대항하고 버스트(burst) 에러를 피하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 다이버시티는 각각의 채널들이 서로 다른 수준의 페이딩 및 간섭을 겪기 때문에 존재하게 된다. 동일 신호에 대한 복수의 복사본이 전송되면, 수신기에서는 이들 복사본을 조합할 수 있다. 다르게는, 잉여적인 전방 에러 보정 코드(forward error correction code)가 추가될 수 있고, 메시지의 서로 다른 부분들은 서로 다른 채널을 통해 전송시킬 수 있다. 다이버시티 방식은 다중경로 전파 현상을 이용하는 것으로서, 이 방식에 의하면 종종 데시벨(decibel)로 측정되는 다이버시티 이득(a diversity gain)을 얻을 수 있다.

다이버시티 방식은 시간 다이버시티(time diversity), 주파수 다이버시티(frequency diversity), 공간 다이버시티(space diversity), 분극 다이버시티(polarization diversity), 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity), 및 협력적 다이버시티(cooperative diversity)등으로 분류될 수 있다. 이 중 시간 다 이버시티에서는, 동일 신호에 대한 여러 가지 복사본이 서로 다른 시점에 도달할 수 있다. 다르게는, 잉여 전방 에러 보정 코드(redundant forward error correction code)가 추가되고, 메시지는 송신되기 이전에 비트-인터리빙(bit-interleaving)되어 시간 상에서 확산될 수 있다. 따라서, 에러 버스트를 예방할 수 있어서 에러 보정이 간단하게 수행될 수 있다. 주파수 다이버시에에 의하면, 신호는 여러 개의 주파수 채널들을 통해 송신되거나, 또는 주파수-선택적 페이딩(frequency-selective fading)에 의해 영향을 받는 광대역 스펙트럼(wide spectrum)에 걸쳐 확산(spread)된다.

광대역 무선 이동 통신 시스템에서, 자원(resource)들은 송신시에 분산되는 방식으로(in distributed manner) 할당될 수 있는데, 이로 인해 주파수 다이버시티 이득을 얻게 된다. 자원의 분산 할당(distributed allocation)을 위한 방법들은 사용자에게 할당되는 분산 자원 유닛(Distributed Resource Units, DRU)들의 개수의 조합에 따라 다를 수 있고, 그리고 이 사용자를 위해 DRU를 할당하기 위한 사용 가능한 대역폭에 따라 다를 수 있다. 사용자에게 할당되는 DRU의 개수는 이 사용자에게 할당되는 패킷 크기에 비례하고, DRU를 형성하기 위한 이용 가능한 대역폭은 이 사용자에게 할당되는 논리 자원 유닛(Logical Resource Units, LRU)의 개수에 비례한다.

도 1은 DRU를 형성하기 위한 LRU의 개수(이용 가능한 대역폭) 및 패킷 크기의 가능한 조합을 나타낸 것이다.

도 1의 영역 1은 소량의 이용 가능한 대역폭 및 큰 패킷 크기의 조합을 나타 내고, 영역 3은 대량의 이용 가능한 대역폭 및 큰 패킷 크기의 조합을 나타낸다. 영역 1 및 영역 3에서, 이용 가능한 분산 자원 할당 방식들 간의 성능 차이는 무시할 만한데, 이는 이 영역들에서는 패킷 크기가 크기 때문에 패킷이 주파수 상에서 확산될 가능성이 더 크기 때문이다.

그러나, 영역 4에서도, 만일 단편 PRU(fractional physical resource unit)의 크기 또는 미니 물리 자원 유닛(Mini physical Resource Unit, MRU)의 크기가 작은 경우에는, 이용 가능한 분산 자원 할당 방식들 간의 성능 차이는 그리 크지 않게 되는데, 이는 DRU를 형성하기 위한 큰 이용 가능한 대역폭 때문에 MRU들이 주파수 축 상으로 확장되는 방식으로 작은 크기의 MRU의 개수가 할당되기 때문이다. 따라서, 다이버시티 이득의 관점에서, MRU의 크기가 작을수록 시스템 성능은 더 좋아진다. 따라서, DRU를 형성하기 위한 최소 유닛으로서 1개의 서브캐리어가 사용되는 경우에, 최소 유닛을 형성하는 다른 구조를 사용하는 경우에 비하여 더 큰 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

그러나, DRU를 형성하기 위한 최소 유닛으로서 하나의 MRU를 설계하는 방법은 다이버시티 측면 뿐만 아니라 유연성의 측면에서도 접근되어야 하는데, 이는 무선 이동 통신 시스템이 여러 가지 서브프레임(sub-frame) 구성(configurations)을 지원할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 통신 시스템은 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 및 DRU과 CRU에 대한 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing, FDM)를 채택할 수 있다. 여기서 CRU는 연속적 자원 유닛(contiguous resouece unit)으로서 분산 자원 유닛(distributed resource unit)으로도 불리울 수 있다. 어떤 구성들에서는 또한, 데이터 전송에 있어서 공간 시간 블록 코드(Space-Time Block Code, STBC)가 적당하지 않은 서브프레임 구성들이 존재할 수 있다. STBC는 홀수개의 심볼들을 갖는 서브프레임에는 적합하지 않다. 시분할 이중화(Time Division Duplexing, TDD) 모드에서, 송신 천이 갭(Transmission Transition Gap, TTG)에 대한 비정규 서브프레임(irregular sub-frames) (5 심볼)에 대해, 프리앰블(preamble)을 포함하는 서브프레임에 대해, 미드앰블(mid-amble)을 포함하는 서브프레임에 대해, 다른 순환 전치 크기(Cyclic Prefix size, CP size) (예를 들어 1/16 CP를 위한 7개의 심볼들)에 대해, 그리고 시분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) MAP을 포함하는 서브프레임 등에 대해, 총 홀수개의 심볼들이 할당될 수 있다. 주파수 분할 이중화(Frequency Division Duplexing, FDD) 모드에서, 프리앰블을 포함하는 서브프레임에 대해, 미드앰블을 포함하는 서브프레임에 대해, 다른 CP 크기 (예를 들어 1/16 CP를 위한 7개의 심볼들)에 대해, 그리고 TDM MAP을 포함하는 서브프레임 등에 대해, 총 홀수개의 심볼들이 할당될 수 있다.

비록 STBC가 많은 종류의 서브프레임 구성에 대해 적합하지 않지만, 공간 주파수 블록 코딩(Spatial Frequency Block Coding, SFBC)은 모든 서브프레임 구성들을 지원할 수 있다. 따라서, 본 발명의 발명자들이 공개한 바와 같이, 다이버시티 이득 성능을 고려하면서, STBC를 SFBC로 대체하기 위한 DRU를 형성하기 위한 최소 유닛에 대한 구조를 만들 필요가 있고, 또는 STBC 및 SFBC를 모두 지원하기 위한 구조를 만들 필요가 있다.

본 발명에 의해 해결되어야 하는 기술적인 문제는, SFBC MIMO를 지원하면서 강한 다이버시티 이득을 제공하는 DRU를 형성하기 위한 최소 유닛의 크기를 결정하고 이의 전송 방법을 설계하는 데에 있다.

본 발명의 일 양상에 있어서, 이동 통신 단말과 기지국 사이에서 무선 통신하는 방법이 제공된다. 이 방법은 기지국과 이동 통신 단말 사이에 PRU를 교환하는 단계를 포함하는데, 이때 PRU는 복수개의 OFDMA 심볼들을 갖는다. 각 첫 번째 OFDMA 심볼은 미리 결정된 파일롯 할당 방식에 따라 할당되는 n_l개의 파일롯을 포함하고, 상기 l 번째 OFDMA 심볼의 남아 있는 L_DRU·(P_sc-n_l)개의 데이터 서브캐리어들은 0 에서 L_DRU(P_sc-n_l)-1까지 리넘버링(renumbered)된다. 이때, 논리적으로 인접하는 리넘버링 된 서브캐리어들은 L_DRU·L_pair,l 개의 쌍(pair)으로 그룹핑되어 0 부터 L_DRU·L_pair,l-1로 리넘버링된다. 톤-페어(tone pairs)된 0 내지 L_DRU·L_pair,l-1가 형성되면 각 쌍에 대해 미리 결정된 퍼뮤테이션(permutation) 공식이 적용되어 논리적으로 연속적인 톤-페어(i·L_pair,l;(i+1)·L_pair,l-1)는 i번째 분산된 LRU에게 매핑된다. 여기서 i = 0, 1,..., L_DRU-1, L_DRU =DRU의 개수, P_sc =PRU 내에서의 하나의 OFDMA 심볼에 속하는 서브캐리어들의 개수이고, L_pair,l=(P_sc-n_l)/2이다.

발명의 한 측면으로, 이동 통신 단말과 기지국 사이에서 무선 통신하는 방법이 제공된다. 이 방법은 기지국과 단말 사이에 PRU를 주고 받는 것을 포함하는데, 이 PRU는 다수의 OFDMA 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임에 존재하는 각 l번째 OFDMA 심볼에서, 각 DRU안의 n_l 개의 파일럿들은 미리 정해진 할당 방법에 맞춰서 할당이 된다. l번째 OFDMA 심볼안에 있는 DRU_FPi[j] 에 속하는 데이터 서브캐리어들을 SC_DRU_FPi[j],l[n], 0 ≤j < L_DRU,FPi, and 0 ≤n < L_SC,l.로 정의하는데, 여기서 DRU_FPi[·]는 i번째 주파수 파티션(frequency partition)에 존재하는 DRU들을 의미하고, L_DRU,FPi 는 이들의 개수를 의미하고, L_SC,l 는 하나의 PRU 안에 있는 l번째 OFDMA 심볼에서의 데이터 서브캐리어의 수를 의미하는데, 즉 L_SC,l=Psc-n_l이고 여기서 Psc 는 하나의 PRU안의 하나의 OFDMA 심볼에서의 서브캐리어의 수를 의미한다. DRU들의 L_DRU,FPi·L_SC,l 만큼의 데이터 서브캐리어들을 0 부터 L_DRU,FPi·L_SC,l-1 까지 차례로 리넘버링한다. 이렇게 계속적이고 논리적으로 리넘러빙한 서브캐리어들을 L_DRU,FPi·L_SP,l 쌍(pair)들로 그룹핑하고 이들을 0부터 L_DRU,FPi·L_SP,l-1까지 리넘버링하는데, 여기서 L_SP,l 는 하나의 PRU안에 있는 l번째 OFDMA 심볼에서의 데이터 서브캐리어 쌍(pair)들의 수를 의미하고 L_SC,l/2와 같다. 리넘버링된 l번째 OFDMA 심볼에서의 서브캐리어 쌍(pair)들을 RSP_FPi,l 로 명칭하고 이는 {SC_DRU_FPi[j],l[2v], SC_DRU_FPi[j],l[2v+1]}, 0 <= u < L_DRU,FPi·L_SP,l, 여기서 j=floor(u/ L_SP,l) 그리고 v=u mod L_SP,l와 같다. 미리 결정된 퍼뮤테이션식에 의해 RSP_FPi,l 는 s번째 분산 LRU들로 매핑이 되는데, 여기서 s=0,1,..., L_DRU,FPi -1 이다. 여기서 'mod'는 모듈로(modulo) 연산을 의미한다. 본 발명에서, 상기 '서브캐리어 쌍(subcarrier pair)', 또는 '톤-페어(tone-pair)'로 지칭 될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 상기 교환하는 단계는 PRU를 기지국으로부터 이동 통신 단말에게 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 상기 교환하는 단계는 이동 통신 단말이 PRU를 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 상기 미리 결정된 퍼뮤테이션 공식은, 프레임 내의 t번째 서브프레임의 s번째(0<=s<L_DRU) 분산 논리 자원 유닛(distributed logical resource unit)의 l번째(0<=l<N_sym) OFDMA 심볼의 m번째 톤-페어(0<=m<L_pair,l)의 톤-페어 인덱스인 "페어 (s, m, l, t)" = L_DRU·f(m,s)+g(PermSeq(),s,m,l,t)에 의해 주어지고, 여기서 l = 0, 1, ..., N_sym-1이고, "페어 (s, m, l, t)"은 t번째 서브프레임의 s번째 분산 논리 자원 유닛 내의 l번째 OFDMA 심볼 내의 m번째(0<=m<L_pair,l) 톤-페어의 톤-페어 인덱스이고, t는 상기 프레임에 대한 서브프레임 인덱스이고, s는 분산 논리 자원 유닛의 인덱스이 고(0<=s<L_DRU), m은 상기 l번째 OFDMA 심볼 내의 톤-페어 인덱스이고, PermSeq()는 미리 결정된 함수 또는 검색 테이블(lookup table)에 의해 생성되는 퍼뮤테이션 시퀀스이다.

또 다른 측면으로, 상기 미리 결정된 퍼뮤테이션 공식은 SC_DRU_FPi[j],l[m] = RSP_FPi,l[k] 에 의해 주어질 수 있고, 여기서 k는 L_DRU,FPi·f(m,s)+g(PermSeq(),s,m,l,t) 와 같은데, 이는 t번째 서브프레임의 s번째 분산 LRU(distributed LRU)의 l번째 OFDMA 심볼에서의 m번째 서브캐리어 쌍(pair)을 의미하고, m은 0부터 L_SP,l-1의 범위를 가지는 서브캐리어 쌍(pair)이고, t는 그 프레임에 해당하는 서브프레임 인덱스를 의미한다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 상기 교환하는 단계는, 각 l번째 OFDMA 심볼에 대해 미리 결정된 파일롯 할당 방식에 의해 n_l개의 파일롯을 할당하는 단계, l번째 OFDMA 심볼의 남아 있는 L_DRU·(P_sc-n_l)개의 데이터 서브캐리어들을 순서대로 0 부터 L_DRU·(P_sc-n_l)-1까지 리넘버링하는 단계, 톤-페어(permuted tone pairs)된 0 내지 L_DRU·L_pair,l-1를 미리 결정된 퍼뮤테이션 공식을 각 쌍에 적용함으로써 논리적으로 연속적인 톤-페어 (i·L_pair,l;(i+1)·L_pair,l-1)를 i번째 분산 LRU에게 매핑하는 단계를 포함한다. 여기서 i = 0, 1,..., L_DRU-1이고, 논리적으로 연속적인 리넘버링된 서브캐리어들은 L_DRU·L_pair,l 개의 쌍으로 그룹핑되어 0 부터 L_DRU·L_pair,l -1로 리넘버 링된다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 다른 기기와 무선 통신할 수 있도록 구성된 통신 기기가 제공된다. 이 통신 기기는 메모리, 및 상기 메모리에 작동 가능하게 연결되었으며 상기 다른 기기와 PRU를 교환하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 상기 PRU는 복수의 OFDMA 심볼들을 포함한다. 각각의 l번째 OFDMA 심볼은, 미리 결정된 파일롯 할당 방식에 따라 할당된 n_l개의 파일롯을 포함한다. 상기 l번째 OFDMA 심볼의 남아있는 L_DRU·(P_sc-n_l)개의 데이터 서브캐리어들은 순서대로 0 내지 L_DRU(P_sc-n_l)-1로 리넘버링 된다. 여기서 논리적으로 연속적인 리넘버링 된 서브캐리어들은 L_DRU·L_pair,l 개의 쌍으로 그룹핑되어 0 내지 L_DRU·L_pair,l-1까지 리넘버링된다. 0 부터 L_DRU·L_pair,l-1까지의 퍼뮤팅 된 톤-페어가 형성되면 각각의 쌍에 미리 결정된 퍼뮤테이션 공식이 적용되어 논리적으로 연속적인 톤-페어 (i·L_pair,l;(i+1)·L_pair,l-1)는 i번째 분산 LRU에 매핑된다. 여기서, i = 0, 1,..., L_DRU-1이다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 상기 통신 기기는 무선 통신 네트워크의 기지국이고, 상기 기지국은 상기 PRU를 인코딩(encode)하고 송신하도록 구성된다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 상기 통신 기기는 무선 통신 네트워크의 이동 통신 단말이고, 상기 이동 통신 단말은 상기 PRU를 수신하고 디코딩(decode)하도록 구성된다.

본 발명에 의해 DRU를 형성하기 위한 최소 단위는 다이버시티 이득을 제공하며 SFBC MIMO 동작을 지원하는 이점을 갖는다.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 첨부된 도면은 본 발명의 실시예들을 묘사하며, 발명의 상세할 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 대한 참조가 자세히 제공되며, 본 발명의 예들이 첨부된 도면 상에 묘사된다. 첨부된 도면을 참조하여 아래에 주어지는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 의도된 것이며, 본 발명에 따라 구현될 수 있는 유일한 실시예들을 보여주기 위한 것은 아니다. 아래의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정한 구체적인 내용들을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련된 사람들에게는 본 발명은 그러한 특정 구체적인 내용들이 없어도 실시 가능할 것이라는 것이 명백하다. 예를 들어, 아래의 설명은 특정한 용어들을 사용하여 기술될 것이지만, 그렇더라도 본 발명은 이러한 용어 또는 동일한 의미를 나타내는 다른 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다.

DRU는 자원 할당 영역에 걸쳐 분산된 서브캐리어들을 포함한다. 상기 DRU를 형성하기 위한 최소 단위가 1개의 서브캐리어 또는 상기 DRU의 일부와 동일할 수 있을지라도, 상기 최소 단위의 최적의 크기는 가능한 자원 구성에 따라 변할 수 있다. 이 문서에서 (x, y)는 x개의 서브캐리어와 y개의 OFDMA 심볼들로 구성되는 자 원 유닛의 크기를 나타낸다.

DRU를 구성하는 MRU의 크기를 결정할 때에, 다이버시티 이득에 관한 사항이 고려되어야 한다. 작은 크기의 '최소 DRU 형성 유닛(최소-자원 유닛; MRU)'가 큰 크기의 '최소 DRU 형성 유닛'에 비해 선호되는데, 그 이유는 큰 크기의 '최소 DRU 형성 유닛'에 비해 작은 크기의 '최소 DRU 형성 유닛'에 의해 더 큰 다이버시티 이득을 얻을 수 있기 때문이다.

한편, MRU의 크기를 결정함에 있어서, 데이터 전송에 있어서 STBC(space time block code)가 적절하기 않은 서브프레임 구성에 대해서는, SFBC(space frequency block code)를 지원하는 능력을 고려하여야 한다. 이러한 서브프레임 구성에 대해서는, STBC보다는 SFBC를 사용하는 것이 유리하다. 일반적으로, STBC를 SFBC로 대체하기 위해서는, 또는 STBC 및 SFBC를 모두 지원하기 위해서는, 또는 모든 다른 서브프레임 구성을 지원하기 위해서는, 최소 2개의 서브캐리어들이 연속적이어야 한다.

상술한 내용들을 고려하면, 본 발명에 의해 도입되는 '최소 DRU 형성 유닛'은 두 개 이상의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 이제부터, 본 발명에 따른 실시예들을 기술한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 DRU는 k개의 MRU들을 포함한다. DRU를 구성하는 하나의 MRU는 PRU의 크기가 (P_SC, N_sym)인 경우에 (2n, N_sym)의 크기를 갖는다. 여기서, 'P_SC'는 DRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수를 나타내고, 'N_sym' 은 DRU를 구성하는 심볼들의 개수를 나타낸다. 이때, P_SC는 k*2n과 동일하고, '2n'은 MRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수를 나타내며, 'k'는 DRU에 포함되는 MRU들의 개수를 나타내는 자연수이고, 'n'은 자연수이다. 이러한 MRU 구성에 의해, 가장 간단한 퍼뮤테이션 규칙에 의해 SFBC가 지원될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 DRU 구조를 나타낸다.

도 2의 (a)에 나타낸 예시적인 DRU는 18개의 서브캐리어와 6개의 OFDMA 심볼들로 이루어져 있다. 즉, DRU의 크기는 (18, 6)이다. DRU는 9개의 MRU(k=9)들로 이루어진다. 각 MRU의 크기는 (2, 6)이다.

도 2의 (b)에 도시된 예시적인 DRU는 18개의 서브캐리어와 6개의 OFDMA 심볼들로 구성된다. 즉, DRU의 크기는 (18, 6)이다. DRU는 3개의 MRU(k=3)들로 이루어진다. 각 MRU의 크기는 (6, 6)이다.

도 2의 구조들에 대하여, 퍼뮤테이션은 6심볼 단위로 수행될 수 있다. 그러나, 퍼뮤테이션의 수행단위는 임의의 심볼 개수 단위로 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, DRU의 크기는 (P_SC, N_sym)이고, MRU의 크기는 (2n, 2m)이다. 여기서, 'P_SC'는 DRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수를 나타내고, 'N_sym'은 DRU를 구성하는 심볼들의 개수를 나타낸다. 이때, '2n'은 MRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수를 나타내며, '2m' 은 MRU를 구성하는 심볼들의 개수를 나타내고, 'n'은 1≤n≤P_SC/2를 만족하는 정수이고, 'm'은 1≤m≤N_sym/2을 만족하는 정수이다. 이러한 MRU 구성에 의해, 2차원의 퍼뮤테이션은 SFBC 및 STBC를 모두 지원할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 예시적인 DRU 구조를 나타낸다.

도 3을 참조하면, DRU는 18 서브캐리어 및 6 OFDMA 심볼로 구성된다. 다른 말로, DRU의 크기는 (18, 6)이다. DRU를 구성하는 MRU의 크기는 (2,2)이다. 도 3의 경우, 'm' 및 'n'은 각각 '1'이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, DRU의 크기는 (P_SC, N_sym)이고, MRU의 크기는 (2n, 1)이다. 여기서, 'P_SC'는 DRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수를 나타내고, 'N_sym'은 DRU를 구성하는 심볼들의 개수를 나타낸다. 이때, '2n'은 MRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수를 나타내며, P_SC는 k*2n과 동일하며, 'n'은 자연수이고, 'k'는 DRU의 하나의 OFDMA 심볼에 포함되는 MRU들의 개수를 나타내는 자연수이다. 이러한 MRU 구성에 의해, 2차원의 퍼뮤테이션은 SFBC 및 STBC를 모두 지원할 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 예시적인 DRU의 구조를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, DRU는 18개의 서브캐리어 및 6개의 OFDMA 심볼들로 구성된다. 즉, DRU의 크기는 (18,6)이다. DRU를 구성하는 MRU의 크기는 (2,1)이다. 도 4의 경우에 있어서, n은 1이다.

본 발명에 따르면, MRU 할당은 파일롯 할당 이전에 수행될 수 있다. 또는 MRU 할당은 파일롯 할당 이후에도 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모든 MRU들은, 파일롯들이 두 개의 톤으로 짝지어진 경우에, 물리 영역 및 논리 영역 모두에서 연속적인 두 개의 서브캐리어들을 포함한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 예시적인 DRU 구조를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 모든 파일롯 심볼들은 다른 파일롯 심볼과 물리 자원 구조 상에서 짝지어져 있고, 모든 MRU들은 그에 따라 동일한 크기를 갖는다. 도 5로부터, 하나의 MRU가 하나의 DRU 또는 한 세트의 DRU들에게 파일롯 할당 이전 또는 이후에 할당될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있다(즉, 데이터 서브캐리어 및 파일롯 서브캐리어들의 할당 순서에 관계 없이).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, MRU들의 적어도 일부는, 파일롯 들이 두 개의 톤끼리 짝지어지지 않는 경우에, 논리적으로는 연속적이지만 물리적로는 반드시 연속적이지만은 않은 두 개의 서브캐리어들로 구성된다. 만일 파일롯들이 두 개의 톤끼리 짝지어지지 않는다면, 비록 두 개의 서브캐리어들이 논리 주파수 영역 상에서 연속적이더라도, 하나의 MRU를 구성하는 두 개의 서브캐리어들은 물리 주파수 영역 상에서 연속적일 수도 있고 연속적이 아닐 수도 있다.

도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 또 다른 예시적인 DRU 구조를 나타낸다. 도 6a에 따르면, 적어도 일부의 파일롯 심볼들은 다른 파일롯 심볼과 짝지어지지 않는다. 따라서, 하나의 MRU를 구성하는 두 개의 데이터 서브캐리어 사이에 물리적인 비연속성이 존재할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 분산 그룹 내에 'L_DRU'개의 LRU (Logical Resource Units) 들이 존재한다는 가정하에, 서브프레임 내의 각 l번째 OFDMA 심볼을 위한 퍼뮤테이션 규칙은 다음과 같다 (도 6b 참조).

서브프레임 내의 각 l번째 OFDMA 심볼에 대해:

단계 S1) 각 PRU 내에 n_l개의 파일롯들을 할당;

단계 S2) 남아있는 L_DRU·(P_sc-n_l)개의 데이터 서브캐리어들을 0 부터 L_DRU·(P_sc-n_l)-1까지 순차적으로 리넘버링. 이렇게 연속적이고 논리적으로 리넘버링된 서브캐리어들을 L_DRU·L_pair,l개의 쌍으로 그룹핑하여 0부터 L_DRU·L_pair,l-1까지 리넘버링;

단계 S3) 미리 결정된 서브캐리어 퍼뮤테이션 공식을 적용하여 연속적인 톤-페어 [i·L_pair,l,(i+1)·L_pair,l-1]를 i번째 분산 LRU에 논리적으로 매핑. 이때, i=0,1,..., L_DRU -1이다.

t번째 서브프레임의 s번째 분산 LRU에 대해, 미리 결정된 서브캐리어 퍼뮤테이션 공식은 아래와 같이 주어진다.

'페어 (s, m, l, t)'= L_DRU ·f(m,s) + g(PermSeq(), s, m, l, t)

여기서, l = 0,1,...,N_sym-1, 이고, 여기서 '페어 (s, m, l, t)'는 t번째 서브프레임의 s번째 분산 LRU 내의 l번째(0<=l<N_sym) OFDMA 심볼 내의 m번 째(0<=m<L_pair,l) 톤-페어의 톤-페어 인덱스이고, t는 프레임에 대한 서브프레임 인덱스이고, s는(0<=s<L_DRU) 분산 LRU 인덱스이고, m은 l번째 OFDMA 심볼 내의 톤-페어 인덱스이고, PermSeq()는 미리 결정된 함수 또는 검색 데이블(lookup table)에 의해 생성되는 퍼뮤테이션 시퀀스이다.

도 6a의 예시적인 DRU에 있어서, 'L _{DRU, FPi} '는 6이고, 'n _l '는 2이고, 'P_SC'는 18이다. 따라서, 도 6에 대한 퍼뮤테이션 규칙은 다음과 같이 다시 작성될 수 있다.

1. 각 PRU 내의 각 OFDMA 심볼 내에 2개의 파일롯들을 할당된다.

2. 남아 있는 6*(18-2)=96개의 데이터 서브캐리어들을 인덱스 0부터 인덱스 [6*(18 - 2)-1]=95까지 순서대로 리넘버링된다.

3. 연속적으로 리넘버링된 서브캐리어들은 SFBC를 지원하기 위해 [6*(18-2)]/2=48개의 페어(pair)/클러스터(cluster)로 그룹핑된다.

4. 퍼뮤테이션 시퀀스 PermSeq()를 상기 그룹핑된 페어(pair)/클러스터(cluster)에 대해 적용한다.

도 5 및 도 6에 기술된 예들의 사상(concept)은 더 큰 크기의 MRU를 위해 확장되어 일반화될 수 있다. 즉, 만일 파일롯 설계가, 조건 1) 파일롯들은 2n개의(n=1, 2, ...) 연속적인 서브캐리어들로 짝지어지고, 조건 2) 파일롯 할당 후에 남아 있는 데이터 서브캐리어들의 개수가 언제나 2n개의(n=1, 2, ...) 연속적인 서브캐리어들로 짝지어진다면, 하나의 MRU는 할당 순서에 관계 없이 물리적으로 그리 고 논리적으로 모두 연속적인 서브캐리어들로 구성된다. 다른 한편, 만일 파일롯이 위의 조건 1), 조건 2)를 만족시키지 않는다면, 하나의 MRU는 파일롯 심볼들을 할당한 후에 논리적으로 연속적인 서브캐리어들로 구성되지만, 하나의 MRU가 물리적으로 연속적인 서브캐리어들로 구성되는 것이 보장되지는 않는다. 즉, 파일롯 할당 후에 하나의 MRU의 두 개의 데이터 서브캐리어들은 종종 물리적으로 연속적이지 않다(이 서브캐리어들은 하나의 파일롯 심볼에 의해 분리될 수 있다). 그러나, 이렇게 물리적으로 분리된 서브캐리어들은 논리적으로 합쳐져서 하나의 MRU를 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기본 PRU는 주파수 축 상에서 또는 시간 축 상에서 서로 인접하는 하나 이상의 MRU들로 구성될 수 있다. 기본 PRU가 주파수 축을 따라 분할되는 경우에, 주파수 축 상에서 분산 할당(distributed allocation)이 지원된다. 다른 한편, 기본 PRU가 시간 축을 따라 분할되는 경우에, 시간 축 상에서 분산 할당이 지원된다. 하나의 기본 PRU가 시간 축 상에서 서로 인접하는 하나 이상의 MRU들로 분리되는 경우에, 이에 따라 각각의 MRU들이 주파수 축 상으로 충분한 길이를 갖기 때문에 SFBC/STBC와 같은 MIMO 방식들을 구현하기 쉽다. 바람직하게는, 기본 PRU는 주파수 축으로 18개의 서브캐리어로 구성될 수 있다. 이 경우에, 각각의 MRU는 짝수개의 서브캐리어들로 구성될 수 있다. 이제부터, 본 발명의 실시예들이 기술될 것인데, 이때 기본 PRU는 주파수 축 상에서 18개의 서브캐리어로 이루어진 것으로 가정한다. 그러나 본 발명은 기본 PRU를 구성하는 서브캐리어의 특정 개수에 의해 한정되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 이 출원서에서, 부채널 화(sub-channelization)는, 하나의 기본 PRU를 하나 이상의 MRU들로 나누는 과정, 또는 결과적으로 하나 이상의 MRU들로 이루어지는 기본 PRU의 자원 구조를 일컫는다.

서브프레임들은 하나의 서브프레임을 구성하는 OFDMA 심볼들의 개수에 따라 정규 서브프레임(regular sub-frames) 및 비정규 서브프레임(irregular sub-frames)으로 분류될 수 있다. 하나의 정규 서브프레임은 6개의 OFDMA 심볼들로 구성될 수 있고, 하나의 비정규 서브프레임은 5개 또는 7개의 OFDMA 심볼들로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU는 18개의 서브캐리어 및 6개의 OFDMA 심볼들로 구성될 수 있다. 다른 한편, 비정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU는 18개의 서브캐리어 및 5개 또는 7개의 OFDMA 심볼들로 구성될 수 있다. 이 경우에, 기본 PRU를 구성하는 하나의 MRU는 x개의 서브캐리어들과 y개의 OFDMA 심볼들로 구성될 수 있다. 여기서, 서브프레임의 타입에 관계없이, x는 1 부터 18까지의 정수 중 하나이고, y는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼들의 총 개수이거나 또는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼들의 총 개수의 약수(divisor)이다. 하나의 MRU는 파일롯, 데이터, 및 제어 서브캐리어로 구성될 수 있다. 본 발명은 기본 PRU를 구성하는 서브캐리어들의 개수에 의해 제한되지 않는다는 것을 주목하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예들에 의하면, 하나의 기본 PRU는 분산 할당 방식(distributed allocation scheme)을 지원하기 위해 주파수 축 상에서 '18/x'개의 MRU들로 나뉠 수 있다. 'x'는 바람직하게는 2이다. 만일 x=1이면, 즉, "톤 별 부 채널화(tone-wise sub-channelization)"의 경우에, SFBC를 구현하기 어렵다. 따라서, SFBC를 위해 2개의 서브캐리어가 하나의 단위가 될 필요가 있다. 다른 말로, 하나의 기본 PRU는 바람직하게는 9(=18/2)개의 MRU들로 구성될 수 있고, 각각의 MRU는 분산 할당 방식을 지원하기 위해 2개의 서브캐리어들(즉, x=2)로 구성될 수 있다.

SFBC는, STBC의 구현이 가능하지 않은 비정규 서브프레임들을 지원하는 시스템에 적용할 수 있다. 그러나, SFBC 모드에서, 톤 별 부채널화(즉, x=1)가 채택되는 경우에 분산 할당 방식은 구현하기 힘든데, 이는 SFBC에 내재하는 데이터 서브캐리어 페어링(pairing) 문제 때문이다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 다르면, x는 바람직하게는 2, 6 또는 18의 값을 갖고, 따라서 하나의 PRU를 형성하는 모든 MRU들이 동일한 크기를 갖는다는 가정하에 상기 하나의 기본 PRU 내의 MRU의 개수는 분산 할당에 있어서 9, 3 또는 1이 될 수 있다. 그러나, 하나의 기본 PRU를 형성하는 모든 MRU들이 반드시 동일한 크기를 가질 필요가 없는 경우에는, x는 2 내지 18의 정수 중 임의의 값이 될 수 있다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU를 위한 MRU의 구조를 나타낸 것이다.

이 실시예에서, 기본 PRU는 바람직하게는 18개의 서브캐리어 및 6개의 OFDMA 심볼들로 구성된다. 그리고 하나의 MRU는 6개의 서브캐리어 및 6개의 OFDMA 심볼로 구성된다. 따라서, 크기 (18, 6)의 기본 PRU는 크기 (6,6)의 3개의 MRU로 구성될 수 있다. 이때 상기 3개의 MRU들은 주파수 축에서 서로 인접한다. 도 7을 참조하 면, 하나의 MRU가 36(= 6*6)개의 톤(tone)으로 이루어진 것을 알 수 있다. 이 문서에서, '톤(tone)'이라는 용어는 1개의 서브캐리어 및 1개의 OFDMA 심볼로 특정되는 하나의 자원을 나타낸다.

다른 한편, 만일 하나의 MRU가 (9,6)의 크기를 갖도록 설계되어, 크기가 (18,6)인 하나의 기본 PRU가 2개의 상기 MRU로 이루어지게 되면, 충분한 주파수 다이버시티를 얻을 수 없을 수 있다. 반대로, 만일 크기가 (18,6)인 하나의 기본 PRU가 4개의 MRU로 구성되도록 하나의 MRU 구조를 설계한다면, 시스템의 오버헤드(overhead) 및/도는 복잡도는 증가할 것이다. 또한, 만일 파일롯들이 하나의 PRU의 3개의 MRU들보다 더 많이 나누어지는 경우에는, SFBC를 지원하기 힘들다. 따라서, 기본 PRU의 크기가 (18,6)인 경우에 시스템 성능을 최적화하기 위해서, 상기 기본 PRU를 주파수 축에서 3개의 MRU로 부채널화하는 것이 바람직하다.

도 8 및 도 9는 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 비정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU를 위한 하나의 MRU의 다른 구조들을 나타낸 것이다.

도 8에서, 부채널화 방법은, 기본 PRU 및 MRU가 각각 5개의 OFDMA 심볼로 구성된다는 사실을 제외하고는, 도 7과 동일하다.

도 9에서, 부채널화 방법은, 기본 PRU 및 MRU가 각각 7개의 OFDMA 심볼로 구성된다는 사실을 제외하고는, 도 7과 동일하다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 하나의 MRU는 각각 30개 또는 42개의((= 6*5 또는 6*7) 톤들로 구성된다는 것을 알 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU를 위한 하나의 MRU의 또 다른 구조를 나타낸 것이다.

이 실시예에서, 하나의 기본 PRU는 18개의 서브캐리어 및 6개의 OFDMA 심볼들로 구성되는 것이 바람직하다. 기본 PRU는 시간 축 상에서 서로 인접하는 3개의 MRU들로 구성된다. 이 실시예에서, 3개의 MRU들은 모두 동일한 크기 (18, 2)를 갖는다. 도 10을 참조하면, 하나의 MRU가 36(= 18*2)개의 톤들로 구성됨을 알 수 있다.

다른 한편, 크기가 (18,6)인 기본 PRU를 크기가 (18,3)인 MRU 두 개로 나누는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에, 충분한 시간 다이버시티를 얻을 수 없을 수 있다. 따라서, 하나의 기본 PRU의 크기가 (18,6)일 때에 시스템 성능을 최적화하기 위해, 기본 PRU를 3개의 MRU로 시간 축 상에서 부채널화하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 비정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU를 위한 하나의 MRU의 다른 구조를 나타낸 것이다.

이 실시예에서, 하나의 기본 PRU는 바람직하게는 18개의 서브캐리어와 5개의 OFDMA 심볼들로 구성된다. 기본 PRU는 시간 축 상에서 서로 인접하는 3개의 MRU들로 구성된다. 기본 PRU 내의 3개의 MRU들이 동일한 크기를 갖도록 만드는 것이 바람직할 지라도, 5개의 OFDMA 심볼들로 구성되는 비정규 서브프레임에 대해서는 이것이 가능하지 않다. 따라서, 이 실시예에서 MRU 중 두 개는 (18,2)의 크기를 갖고, 다른 하나의 MRU는 (18,1)의 크기를 갖는다. 도 11을 참조하면, 하나의 MRU는 36개 또는 18개의(= 18*2 또는 18*1) 톤들로 구성됨을 알 수 있다.

다른 한편, (18,5) 크기의 하나의 기본 PRU를 (18,3)의 크기를 갖는 MRU 하나와 (18,2)의 크기를 갖는 MRU 하나로 나누는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에, 충분한 시간 다이버시티를 얻지 못할 수 있다. 따라서, 하나의 기본 PRU의 크기가 (18,5)일 때에 시스템 성능을 최적화하기 위해서, 본 실시예와 같이 시간 축 상에서 하나의 기본 PRU를 3개의 MRU들로 부채널화하는 것이 바람직하다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비정규 서브프레임의 하나의 기본 PRU의 하나의 MRU의 또 다른 구조를 나타낸 것이다.

이 실시예에서, 기본 PRU는 바람직하게는 18개의 서브캐리어 및 7개의 OFDMA 심볼로 구성된다. 이 기본 PRU는 시간 축 상에서 서로 인접하는 3개의 MRU들로 구성된다. 하나의 기본 PRU 내의 3개의 MRU들이 모두 동일한 크기를 갖도록 만드는 것이 바람직할 지라도, 7개의 OFDMA 심볼들로 이루어지는 비정규 서브프레임에 대해서는 이것이 가능하지 않다. 따라서, 이 실시예에서, 두 개의 MRU는 (18,2)의 크기를 갖고, 하나의 MRU는 (18,3)의 크기를 갖는다. 도 12를 참조하면, 하나의 MRU는 각각 36개 또는 54개의(= 18*2 또는 18*3) 톤들로 구성됨을 알 수 있다.

다른 한편, (18, 7)의 크기를 갖는 기본 PRU를 (18,4)의 크기를 갖는 하나의 MRU와 (18,3)의 크기를 갖는 하나의 MRU로 나누는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에, 충분한 시간 다이버시티를 얻지 못할 수 있다. 따라서, 하나의 기본 PRU 크기가 (18,7)인 경우에 시스템 성능을 최적화하기 위해, 본 실시예와 같이 시간 축 상에서 하나의 기본 PRU를 3개의 MRU들로 부채널화하는 것이 바람직하다.

위에서 논의한 바와 같이, SFBC/STBC와 같은 MIMO 방식들은 도 10, 도 11 및 도 12의 MRU 구조들에 의해 구현될 수 있다. 이에 따르면, 왜냐하면, 각각의 MRU는 주파수 축 상에서 충분한 길이를 갖기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상술한 PRU는 기지국(base station)에서 이동국(mobile station)으로 송신된다. 또 다른 실시예에서, 상술한 PRU는 이동국에서 기지국으로 송신된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구조를 나타내는 다이어그램이다.

이 실시예에서, 시스템 대역(1301)은 N개의 주파수 파티션(frequency partition) FP₀, FP₁, ..., FP_i, ..., FP_N-1으로 나뉜다. 이 주파수 파티션들은 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse) 또는 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. 주파수 파티션 FP_i (1302)는 L_DRU,FPi개의 분산 자원 유닛 (distributed resource units) DRU_FPi[j] (j=0 내지 L_DRU,FPi-1), 및/또는, 도 13에 도시되지는 않았지만 하나 이상의 로컬 자원 유닛(localized resource unit)을 포함할 수 있다. 하나의 DRU_FPi[j]의 시간 길이는, 프레임을 구성하는 복수의 서브프레임의 각각의 시간 길이와 같거나 작을 수 있다. 이 실시예에서는 하나의 DRU_FPi[j]의 시간 길이가 하나의 서브프레임의 시간 길이와 동일하지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. t번째 서브프레임(1303) 및 DRU_FPi[j]는 H개의 OFDM 심볼로 이루어진다. l번째 OFDM 심볼(1304)은 Psc개의 서브캐리어로 이루어지는데, 여기에는 n_l 개의 파일롯 서브캐리어와 L_SC,l (=Psc-n_l)개의 데이터 서브캐리어가 포함된다. n_l 개의 파일롯 서브캐리어를 제외하면, l번째 OFDM 심볼(1304)은 블록(1305)과 같이 다시 그려질 수 있다. 블록(1305)의 SC_DRU_FPi[j],l[n] (n=0, ..., L_SC,l-1)는 시스템 대역의 i번째 주파수 파티션의 j번째 DRU의 l번째 OFDM 심볼의 n번째 서브캐리어를 나타낸다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브캐리어-DRU 매핑을 나타내는 다이어그램이다.

도 14의 (b)는, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 주파수 파티션 FP_i 내에 포함된 모든 DRU의 l번째 OFDM 심볼의 데이터 서브캐리어를 나타낸다. 각각의 DRU는 L_SC,l 개의 데이터 서브캐리어를 포함하기 때문에, 주파수 파티션 FP_i 은 총 L_DRU,FPi·L_SC,l 개의 데이터 서브캐리어를 포함한다. L_DRU,FPi·L_SC,l 개의 서브캐리어는 순서대로 리넘버링되어(renumber) 인덱스 0 내지 L_DRU,FPi·L_SC,l -1의 값을 갖는다. 그 다음, 이렇게 논리적이고 연속적으로 리넘버링된 데이터 서브캐리어들은 L_DRU,FPi·L_SP,l 개의 페어(pair, 쌍)로 그룹핑되어 다시 인덱스 0 내지 L_DRU,FPi·L_SP,l-1까지 리넘버링된다. 여기서, L_SP,l= L_SC,l/2이다. 각각의 리넘버링된 데이터 서브캐리어 쌍은 RSP_FPi,l[u]로 표기되는데, 이는 인덱스 {SC_DRU_FPi[j],l[2v], SC_DRU_FPi[j],l[2v+1]} 를 갖는 서브캐리어 쌍을 나타낸다. 이때, 0 <= u < L_DRU,FPi·L_SP,l, j=floor(u/ L_SP,l) 및 v=u mod L_SP,l.이다.

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 프레임 구조의 논리 영역을 나타낸다. 짝지어진 서브캐리어 RSP_FPi,l[u]는 미리 결정된 공식에 의해 주파수 파티션 FP_i 의 분산 LRU에게 매핑된다. 물리 영역에서의 각 PRU에 대응되는 분산 LRU는 기지국과 이동 통신 단말 사이에서 교환될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 미리 결정된 퍼뮤케이션 공식은 SC_DRU_FPi[j],l[m] = RSP_FPi,l[k]와 같이 주어지고, 여기서 k는 L_DRU,FPi·f(m,s)+g(PermSeq(),s,m,l,t)이고, 이는 t번째 서브프레임의 s번째 분산 LRU(distributed LRU)의 l번째 OFDMA 심볼에서의 m번째 서브캐리어 쌍(pair)을 의미하고, m은 0부터 L_SP,l-1의 범위를 가지는 서브캐리어 쌍(pair)이고, t는 그 프레임에 해당하는 서브프레임 인덱스를 의미한다.

도 15는, 도 6b를 포함하여, 도 2 내지 도 14의 데이터 구조들을 교환할 수 있는 무선 통신 시스템의 구조를 나타낸 것이다. 이 무선 통신 시스템은 E-UMTS(evolved-universal mobile telecommunications system)의 네트워크 구조를 가질 수 있다. E-UMTS는 또한 LTE(long term evolution) 시스템으로 불리울 수 있다. 이 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터와 같은 다양한 통신 서비스들을 제공하기 위해 폭넓게 채택될 수 있다.

도 15를 참조하면, E-UTRAN(evolved-UMTS terrestrial radio access network)은 제어 평면(control plane) 및 사용자 평면(user plane)을 제공하는 하 나 이상의 BS(Base station, 기지국) (20)을 갖는다.

사용자 기기(User Equipment, UE) (10)는 고정되어 있거나 이동 가능 할 수 있으며, 이동국(mobile station, MS), 사용자 단말(user terminal, UT), 가입자 국(subscriber station, SS), 무선 기기와 같은 다른 용어로 지칭될 수 있다. BS (20)은 UE(10)과 통신하는, 보통 고정된 국(station)이며, eNB(evolved node-B), BTS(base transceiver system), 접속 포인트(access point)와 같은 다른 용어로 지칭될 수도 있다. BS(20)의 커버리지(coverage) 내에는 하나 이상이 셀이 존재한다. 사용자 트래픽(user traffic) 또는 제어 트래픽(control traffic)을 송신하는 인터페이스는 BS(20)들 간에 사용될 수 있다. 지금부터, 다운링크(downlink)는 BS(20)에서부터 UE(10)으로의 통신 링크로서 정의되며, 업링크(uplink)는 UE(10)에서부터 BS(20)까지의 통신 링크로서 정의된다.

BS(20)들은 X2 인터페이스에 의해 상호 연결된다. BS(20)들은 또한 S1 인터페이스에 의해 EPC(evolved packet core)에 연결되며, 특히, MME(mobility management entity)/ S-GW(serving gateway) (30)에 연결된다. S1 인터페이스는 BS(20)과 MME/S-GW(30) 사이의 다대다(many-to-many) 연결을 지원한다.

도 16은 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다. 이 장치(50)는 도 15의 UE이거나 BS일 수 있다. 또한, 이 장치(50)는 도 2 내지 도 14의 데이터 구조들을 교환할 수 있다. 장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52), 무선 주파수 유닛(RF 유닛)(53), 디스플레이 유닛(54), 및 사용자 인터페이스 유닛(55)를 포함한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어(layers)들은 프로세서(51) 내에서 구현 된다. 프로세서(51)는 제어 플랜과 사용자 플랜을 제공한다. 각 레이어의 기능은 프로세서(51) 내에서 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 경쟁 레졸루션 타이머(contention resolution timer)를 포함할 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다. 만일 장치(50)가 UE라면, 디스플레이 유닛(54)은 다양한 정보를 디스플레이하고, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode)과 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(55)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다. RF 유닛(53)은 프로세서(51)에 연결되어 무선 신호를 송수신할 수 있다.

UE와 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2), 및 제3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어, 또는 PHY 레이어는, 상기 제1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(radio resource control) 레이어는 상기 제3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. UE와 네트워크는 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.

이 기술 분야의 숙련된 자들에게는, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않도록 본 발명의 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은, 여기에 첨부된 청구범위와 그 등가물의 범위 내에서 다양한 변형을 할 수 있도록 의도되었다.

본 발명의 SFBC를 지원하는 광대역 무선 이동 통신 시스템에 적용 가능하다.

도 1은 패킷 크기들과 한 명의 사용자에 대해 이용 가능한 대역폭의 조합에 따라 다이버시티 이득 측면에서의 성능을 비교하기 위한 다이어그램(diagram )이고,

도 2 내지 도 6a는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 DRU 구조들을 나태내고,

도 6b는 도 6a에 도시된 구조들을 형성하기 위한 방법을 나타내고,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 정규 서브프레임(regular sub-frame)의 기본 PRU(basic PRU)에 대한 MRU의 구조를 나타내고,

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비정규 서브프레임(irregular sub-frame)의 기본 PRU에 대한 MRU의 구조를 나타내고,

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 정규 서브프레임의 기본 PRU에 대한 다른 MRU의 구조를 나타내고,

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비정규 서브프레임의 기본 PRU에 대한 다른 MRU의 구조를 나타내고,

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비정규 서브프레임의 기본 PRU에 대한 다른 MRU의 구조를 나타내고,

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브캐리어-DRU 매핑을 나타낸다.

도 15는 도 2 내지 도 14의 데이터 구조들을 교환할 수 있는 무선 통신 시스 템의 구조를 나타내고,

도 16은 도 2 내지 도 14의 데이터 구조들을 교환할 수 있는 통신 기기의 구성 요소들을 나타내는 블록도이다.

Claims

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무선 통신 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서,

하나 이상의 자원 유닛을 이동국에 전송하는 단계를 포함하고,

각각의 자원 유닛은 18개의 부반송파 * 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼로 구성되고,

상기 하나 이상의 자원 유닛은 X개의 연속된 부반송파 * 1개의 OFDM 심볼을 퍼뮤테이션 유닛으로 하여 퍼뮤테이션 되며,

X는 2의 배수이며 18의 약수인 양의 정수인 방법.
제13항에 있어서, X는 2 또는 6인 방법.
제14항에 있어서, X는 2인 방법.
제13항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 5, 6 또는 7개의 OFDM 심볼로 구성된 방법.
제13항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit, PRU)을 포함하는 방법.
무선 통신 시스템에서 이동국이 신호를 수신하는 방법에 있어서,

하나 이상의 자원 유닛을 이동국에 수신하는 단계를 포함하고,

각각의 자원 유닛은 18개의 부반송파 * 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼로 구성되고,

상기 하나 이상의 자원 유닛은 X개의 연속된 부반송파 * 1개의 OFDM 심볼을 퍼뮤테이션 유닛으로 하여 퍼뮤테이션 되며,

X는 2의 배수이며 18의 약수인 양의 정수인 방법.
제18항에 있어서, X는 2 또는 6인 방법.
제19항에 있어서, X는 2인 방법.
제18항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 5, 6 또는 7개의 OFDM 심볼로 구성된 방법.
제18항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit, PRU)을 포함하는 방법.
무선 통신 시스템에 사용되는 무선 통신 장치에 있어서,

하나 이상의 자원 유닛을 이동국에 전송하도록 구성된 RF(Radio Frequency) 유닛을 포함하고,

각각의 자원 유닛은 18개의 부반송파 * 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼로 구성되고,

상기 하나 이상의 자원 유닛은 X개의 연속된 부반송파 * 1개의 OFDM 심볼을 퍼뮤테이션 유닛으로 하여 퍼뮤테이션 되며,

X는 2의 배수이며 18의 약수인 양의 정수인 무선 통신 장치.
제23항에 있어서, X는 2 또는 6인 무선 통신 장치.
제24항에 있어서, X는 2인 무선 통신 장치.
제23항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 5, 6 또는 7개의 OFDM 심볼로 구성된 무선 통신 장치.
제23항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit, PRU)을 포함하는 무선 통신 장치.
무선 통신 시스템에서 이동국이 신호를 수신하는 방법에 있어서,

하나 이상의 자원 유닛을 이동국에 수신하도록 구성된 RF(Radio Frequency) 유닛을 포함하고,

각각의 자원 유닛은 18개의 부반송파 * 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼로 구성되고,

상기 하나 이상의 자원 유닛은 X개의 연속된 부반송파 * 1개의 OFDM 심볼을 퍼뮤테이션 유닛으로 하여 퍼뮤테이션 되며,

X는 2의 배수이며 18의 약수인 양의 정수인 무선 통신 장치.
제28항에 있어서, X는 2 또는 6인 무선 통신 장치.
제29항에 있어서, X는 2인 무선 통신 장치.
제28항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 5, 6 또는 7개의 OFDM 심볼로 구성된 무선 통신 장치.
제28항에 있어서, 각각의 자원 유닛은 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit, PRU)을 포함하는 무선 통신 장치.