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KR101358424B1 - 피드백 정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

피드백 정보 전송 방법 및 장치 Download PDF

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KR101358424B1
KR101358424B1 KR1020070010952A KR20070010952A KR101358424B1 KR 101358424 B1 KR101358424 B1 KR 101358424B1 KR 1020070010952 A KR1020070010952 A KR 1020070010952A KR 20070010952 A KR20070010952 A KR 20070010952A KR 101358424 B1 KR101358424 B1 KR 101358424B1
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feedback
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payload
payloads
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KR1020070010952A
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임광재
윤철식
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삼성전자주식회사
한국전자통신연구원
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Abstract

피드백 정보를 전송하는 이동 단말이 개시된다. 이동 단말은 분류 정보, 복수의 전송 주기, 및 복수의 타일 개수 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하고, 채널 할당 정보에 따라 복수의 페이로드를 다중화하여 복수의 타일 그룹을 생성한다. 다음 복수의 타일 그룹을 복수의 타일 개수 정보를 바탕으로 다중화하여 다중화 타일 그룹을 생성한다. 이후 다중화 타일 그룹을 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송함으로써, 이동 단말은 적응적인 피드백 채널을 구성할 수 있다.
Figure R1020070010952
피드백, 타일, 클래스, 다중화

Description

피드백 정보 전송 방법 및 장치{METHODE AND APPARATUS FOR TRANSMITTING FEEDBACK INFORMATION}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 피드백 채널을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 프레임의 피드백 영역을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 이동 단말의 피드백 채널에 대한 주파수/시간 다중화를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수/시간 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 이동 단말의 피드백 채널에 대한 코드 다중화를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코드 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 다수의 페이로드를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비트 레벨 다중화부가 하나의 다중화 페이 로드를 생성하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 타일 다중화부가 타일 다중화 심볼을 생성하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 비주기 페이로드를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 추가 피드백 채널을 통해 비주기 페이로드를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
본 발명은 피드백 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
특히 본 발명은 이동 단말의 채널 환경에 따라 적응적으로 피드백 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.16에서는 OFDMA 이동통신을 위한 표준 규격을 제정하였다. IEEE 802.16의 규격에서 이동 단말은 상향링크의 피드백 채널(Feedback)을 통해 주기적으로 피드백 정보를 기지국으로 전송한다. 이동 단말은 채널 품질 정보, 다중 안테나 전송을 위한 피드백 정보, 및 기지국 선택 정보 등이 포함된 피드백 정보를 기지국으로 피드백하고, 기지국은 피드백 정보를 바탕으로 패킷 스케줄링, 적응형 변조 및 코딩 방식의 설정, 다중 안테나 전송에서 안테나 가중치 설정, 및 고속 핸드오프를 수행한다.
이때 페이로드가 나타내는 내용의 구분을 위하여 페이로드 내용을 표현하기 위해 필요한 비트수보다 많은 수의 비트들로 구성되는 페이로드를 전송해야 하는 문제점이 있다.
또한 다중 안테나 전송의 경우와 같이 다수의 피드백 정보를 필요로 하는 경우 하나의 이동 단말에 다수의 피드백 채널을 할당하여야 하는 문제점이 있다.
또한 이동 단말의 채널 상황에 관계없이 동일한 무선 자원과 동일한 전송률을 갖는 피드백 채널을 사용함으로써, 피드백 채널을 위한 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 없는 문제점이 있다.
또한 피드백 종류에 따른 구분 없이 동일한 무선 자원, 동일한 전송률, 및 동일한 전송 전력을 사용함으로써 피드백 내용에 따라 서로 다른 성능을 지원할 수 없다는 문제점을 갖는다.
또한 매우 간헐적인 피드백이 요구되는 피드백 정보를 위해 주기적인 피드백 채널을 할당해야 하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동 단말의 채널 환경에 따라 적응적으로 피드백 정보를 전송하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 피드백 정보 전송 방법은 피드백 정보에 해당하는 복수의 페이로드를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 정보, 복수의 페이로드에 각각 대응하는 복수의 전송 주기, 및 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타 일 개수 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하는 단계, 채널 할당 정보의 분류 정보, 복수의 전송 주기, 및 복수의 타일 개수 정보에 따라 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 복수의 전송 주기에 따르는 복수의 클래스의 주기마다 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계, 복수의 타일 그룹을 복수의 클래스의 주기와 복수의 타일 개수 정보를 바탕으로 다중화하여 복수의 클래스의 주기에 따르는 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계, 및 다중화 타일 그룹을 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 피드백 정보 전송 방법은 피드백 정보에 해당하는 복수의 페이로드를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 정보, 복수의 페이로드에 각각 대응하는 복수의 전송 주기, 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 개수 정보, 및 타일의 위치를 나타내는 비트맵 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하는 단계, 복수의 페이로드를 복수의 전송 주기마다 생성하는 단계, 채널 할당 정보의 분류 정보, 복수의 전송 주기, 및 복수의 타일 개수 정보에 따라 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 복수의 전송 주기에 따르는 복수의 클래스의 주기마다 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계, 복수의 타일 그룹을 복수의 클래스의 주기와 복수의 타일 개수 정보를 바탕으로 다중화하여 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계, 및 다중화 타일 그룹을 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역에서 비트맵 정보에 따른 타일을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
이때 피드백 정보 전송 방법은 다중화 타일 그룹에 채널 코드를 적용하는 단계와 채널 코드를 적용한 다중화 타일 그룹을 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역에서 비트맵 정보에 따라 피드백 영역의 일부의 타일을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. 피드백 정보 전송 방법에서 복수의 페이로드는 전송 주기를 나타내는 값이 일정한 값이 아닌 비주기 페이로드를 포함하고 비주기 페이로드가 속하는 클래스는 비주기 클래스이며, 피드백 정보 전송 방법은 비주기 페이로드를 비주기 페이로드를 블록 코딩하여 비주기 코드워드를 생성하는 단계, 비주기 클래스에 대응하는 타일 개수 정보에 따라 비주기 코드워드를 직교 변조하여 비주기 타일 그룹을 생성하는 단계, 비주기 타일 그룹에 채널 코드를 공액 또는 부호 반전을 취한 추가 채널 코드를 적용하는 단계, 및 추가 채널 코드를 적용한 타일 그룹을 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역에서 비트맵 정보에 따라 피드백 영역의 일부를 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 피드백 정보 전송 방법은 피드백 정보에 해당하는 복수의 페이로드를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 정보, 복수의 페이로드에 각각 대응하는 복수의 전송 주기, 및 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 개수 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하는 단계, 복수의 페이로드를 복수의 전송 주기마다 생성하는 단계, 채널 할당 정보의 분류 정보, 복수의 전송 주기, 및 복수의 타일 개수 정보에 따라 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 복수의 전송 주기에 따르는 복수의 클래스의 주기마다 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계, 복수의 타일 그룹을 복수의 클래스의 주기와 복수의 타일 개수 정보를 바탕으로 다중화하여 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계, 다중화 타일 그룹에 채널 코드를 적용하는 단계, 및 채널 코드를 적용한 다중화 타일 그룹을 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
이때 피드백 정보 전송 방법에서 복수의 페이로드는 전송 주기를 나타내는 값이 일정한 값이 아닌 비주기 페이로드를 포함하고 비주기 페이로드가 속하는 클래스는 비주기 클래스이며, 피드백 정보 전송 방법은 비주기 페이로드를 비주기 페이로드를 블록 코딩하여 비주기 코드워드를 생성하는 단계, 비주기 클래스에 대응하는 타일 개수 정보에 따라 비주기 코드워드를 직교 변조하여 비주기 타일 그룹을 생성하는 단계, 비주기 타일 그룹에 채널 코드를 공액 또는 부호 반전을 취한 추가 채널 코드를 적용하는 단계, 및 추가 채널 코드를 적용한 타일 그룹을 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 채널 할당 정보는 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 전송 전력 정보를 더 포함하고, 피드백 정보 전송 방법은 복수의 전송 전력 정보에 따라 복수의 클래스의 각 클래스에 대한 전송 전력을 설정하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는 분류 정보에 따라 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 다중화 페이로드를 복수의 클래스의 주기마다 각각 생성하는 단계, 복수의 다중화 페이로드를 각각 블록 코딩하여 복수의 코드워 드를 생성하는 단계, 및 복수의 타일 개수 정보에 따라 복수의 코드워드를 각각 직교 변조하여 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법은 각 클래스의 주기를 각 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드의 전송 주기 중 최소값으로 결정하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 복수의 클래스의 각각에 대해 다중화하는 단계는 각 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드의 전송 주기와 각 클래스의 주기를 바탕으로 각 클래스에 속하는 각 페이로드가 각 클래스의 주기마다 전송될 비트 수를 결정하는 단계와, 각 클래스 별로 각 클래스에 속하는 각 페이로드를 구성하는 하나 이상의 비트 중 각 페이로드의 비트 수에 해당하는 비트를 병합하여 다중화 페이로드를 생성하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 비트 수를 결정하는 단계는 각 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드의 전송 주기와 각 클래스의 주기의 비율로 비트 수를 결정한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법은 피드백 주기를 복수의 클래스의 주기 중 최소값으로 결정하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계는 각 클래스의 주기와 각 클래스에 대한 타일 개수 정보를 바탕으로 각 타일 그룹이 피드백 주기마다 사용할 타일의 개수를 결정하는 단계와, 각 타일 그룹을 구성하는 타일 중 각 타일 그룹이 피드백 주기마다 사용할 타일의 개수에 해당하는 타일들을 병합하여 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계를 포함한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 타일의 개수를 결정하는 단계는 각 클래스의 주기와 피드백 주기의 비율로 결정한다.
또한 이때 피드백 정보 전송 방법에서 피드백 영역은 다수의 타일로 구성되고, 각 타일은 시간 축 상의 다수의 심볼과 주파수 축 상의 다수의 부반송파로 구성된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 해당 공지 기술에 대한 상세한 설명을 생략한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 피드백 정보 전송 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
다음은 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 피드백 채널을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 피드백 채널을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 기지국은 주파수 축 상의 다수의 부채널(Subchannel)과 시간 축 상의 다수의 OFDM 심볼(OFDM symbol)로 구성되는 상향링크 프레임(Uplink frame)(10)의 일부 무선 자원을 피드백 채널(Feedback channel)(13)을 위한 피드백 영역(Feedback zone)(11)으로 할당한다. 이때 피드백 영역(11)은 다수의 피드백 채널(13)들로 분할되고, 각각의 피드백 채널(13)은 6 개의 타일(15)을 포함하며, 각각의 타일(15)은 4 개의 부반송파(subcarriers)와 3 개의 심볼(symbols)로 구성된다.
기지국은 각 이동 단말에게 각 이동 단말이 사용할 피드백 채널(13)의 인덱스와 보고 주기를 포함하는 피드백 채널 할당 정보를 맵(MAP)을 통하여 전송함으로써 피드백 채널(13)을 할당한다. 또한 이때 다수의 피드백 정보가 피드백되는 경우 기지국은 하나의 이동 단말을 위해 다수의 피드백 채널(13)을 할당한다.
이동 단말은 이동 단말에게 할당된 피드백 채널을 이용하여 기지국에 피드백 정보를 전송한다. 피드백 정보는 다수의 비트들로 구성되는 피드백 페이로드(payload, 이하 '페이로드'라고 함)(21)에 의해 표현된다. IEEE 802.16의 규격에서 페이로드(21)는 6 비트로 구성될 수 있다. 이동 단말은 전송할 페이로드(21)를 블록 코딩하여 6 개의 심볼로 구성되는 코드워드(23)를 생성하고, 코드워드의 6 개의 심볼에 대해 각각 직교 변조한 후 이동 단말을 위해 할당된 피드백 채널을 구성하는 6 개의 타일(15)을 통해 전송한다.
이동 단말은 페이로드를 구성하는 비트 시퀀스의 내용에 따라 여러 종류의 피드백 정보를 표현한다. 예를 들어, 6 비트 페이로드에서 첫 번째 비트가 0인 경우 나머지 5 비트는 채널 품질 정보(Channel Quality Indication, CQI)를 표현하고, 첫 번째 비트가 1인 경우 나머지 5 비트의 내용에 따라 CQI 이외의 피드백 정보를 의미하도록 할 수 있다. 따라서, 할당된 피드백 채널을 통해 필요에 따라 채널 품질 정보를 대신하여 다중 안테나 전송 방식의 변경을 요구하거나 다중 안테나 전송을 위한 채널 상태 정보 또는 안테나 가중치 정보를 전송할 수 있다. 또한 고속 핸드오프를 위하여 기지국 선택 인덱스를 전송할 때 첫 번째 비트가 1 인 8 개의 서로 다른 비트 시퀀스 중 하나를 선택하여 해당 기지국을 표현할 수 있다.
다음은 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 프레임의 피드백 영역을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 프레임의 피드백 영역을 도시한 도면이다.
기지국은 방송 채널 또는 하향링크 프레임에서 전송되는 맵(MAP)을 통하여 상향링크 프레임(UL frame)(100)에서 피드백 채널을 위한 피드백 영역(Feedback zone)(110)을 지정한다. 이때 기지국은 이동 단말로 피드백 채널 할당 정보를 포함한 메시지를 하향링크 데이터 버스트를 이용하여 전송하거나 맵(MAP) 내에 피드백 채널 할당 정보를 포함시켜 전송함으로써 피드백 채널을 할당할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 피드백 영역(110)은 모든 상향링크 프레임(100)에 포함될 수 있고, 또는 피드백 영역(110)이 차지하는 오버헤드를 감소시키기 위해 피드백 영역(110)을 포함하는 상향링크 프레임(100)의 간격은 수개의 상향링크 프레임(100)이 될 수도 있다. 도 2에서 피드백 영역(110)은 TFB 개의 상향링크 프레임(100) 마다 존재한다. 피드백 영역(110)을 포함하는 상향링크 프레임(100)이 수개의 상향링크 프레임(100)의 간격으로 정의되는 경우, 이동 단말에 할당되는 피드백 채널의 최소 주기는 피드백 영역(110)을 포함하는 상향링크 프레임(100)의 주기로 제한된다.
피드백 영역(110)은 Nzone 개의 타일(130)로 구성되고, 각 타일은 주파수 축으로 Nsub 개의 연속되는 부반송파(subcarrier)와 시간영역으로 Nsym 개의 연속되는 OFDM 심볼(OFDM symbol)로 구성된다. 피드백 영역(110)을 구성하는 타일(130)은 상향링크 데이터 버스트를 전송하기 위한 타일과 그 구성이 같거나 다를 수 있다. 자세한 타일 구성 방식은 본 발명의 요지에서 벗어나므로 생략한다.
다음은 도 3을 참고하여 피드백 영역(110)에서 다수의 이동 단말을 위한 피드백 채널들을 주파수/시간 다중화에 의해 다중화하는 방식을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 이동 단말의 피드백 채널에 대한 주파수/시간 다중화를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 피드백 영역(110)의 Nzone 개의 타일은 다수의 이동 단말을 위해 다수의 피드백 채널로 나뉘어 각 이동 단말에게 할당된다. 즉 각각의 이동 단말에게 할당된 피드백 채널은 피드백 영역(110)에서 서로 다른 타일(130)을 사용함으로써 구별된다. 이때 각 이동 단말에게 할당된 피드백 채널에서 사용하는 타일의 수는 각 이동 단말의 채널 조건과 요구되는 피드백 정보량에 따라 다르게 할당될 수 있다. 기지국은 각 이동 단말의 채널 조건과 요구되는 피드백 정보량에 따라 페이로드가 페이로드의 비트당 사용하는 타일의 수와 피드백 채널의 전송 전력을 조절한다.
어떤 이동 단말(User U)에게 할당된 피드백 채널은 NFB, u 개의 타일(130)로 구성된다. 도 3에서 각 사용자(User)에 할당된 타일(130)들은 연속되는 것으로 도시하였으나 도 3에 도시된 타일(130)은 논리적 타일을 의미하고, 논리적 타일들이 실제 상향링크 프레임(100)에서 전송되는 물리적 타일로 매핑될 때, 연속된 논리적 타일들은 주파수 및 시간 축에서 서로 떨어지도록 매핑될 수 있다. 이때 매핑은 섹터 번호 및 프레임 번호에 따라 다를 수 있다. 자세한 타일 매핑 과정은 본 발명의 요지에서 벗어나므로 생략한다.
기지국은 피드백 채널을 요구하는 이동 단말에 대해 피드백 채널 할당 메시지를 전송하거나 맵(MAP) 내에 피드백 채널 할당 정보를 포함시켜 전송하여 이동 단말에게 피드백 채널을 할당한다.
다음은 도 4를 참고하여 주파수/시간 다중화에 의해 피드백 채널들을 다중화하는 경우 기지국이 각 이동 단말에게 전송하는 피드백 채널 할당 정보를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수/시간 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 주파수/시간 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보(P100)는 피드백 채널이 시작되는 상향링크 프레임의 번호(P101), 페이로드 클래스의 수(P103), 하나 이상의 페이로드 클래스 정보(P105), 및 피드백 채널을 위해 사용된 타일(130)들의 위치를 알리는 비트맵(P119)를 포함한다. 이때 각 페이로드 클래스 정보(P105)는 각 페이로드 클래스를 위해 사용된 전력 오프셋(P107), 각 페이로드 클래스를 위해 사용될 타일의 수(P109), 각 페이로드 클래스로 다중화될 페이로드의 수(P111), 및 각 페이로드 클래스에 속하는 페이로드 정보(P113)를 포함한다. 또한 이때 페이로드 정보(P113)은 각 페이로드 클래스에 속하는 페이로드의 종류(P115)와 각 페이로드 클래스에 속하는 페이로드의 피드백 주기(P117)를 포함한다.
도 4에 따라 기지국은 각 이동 단말에게 하나의 피드백 채널을 할당하고, 각 이동 단말은 여러 종류의 페이로드들을 다중화하여 기지국으로 전송한다. 어떤 이동 단말에 할당되는 피드백 채널은 하나 이상의 페이로드 클래스를 포함하고 각 페이로드 클래스는 하나 이상의 페이로드를 포함할 수 있다.
하나의 페이로드 클래스로 다중화되는 페이로드들은 페이로드 정보(P113)의 페이로드의 종류(P115)에 따라 결정된다. 이때 각 페이로드의 종류(P115)마다 페이로드를 구성하는 비트 수(Bc,t)와 페이로드를 구성하는 비트의 의미가 미리 정의된다. 하나의 페이로드 클래스로 다중화되는 페이로드들의 보고 주기는 페이로드 정보(P113)의 페이로드의 피드백 주기(Tc,t)(P117)에 따라 정의되고, 하나의 페이로드 클래스로 다중화되는 페이로드들의 피드백 주기(Tc,t)(P117)에 따라 하나의 피드백 페이로드 클래스로 다중화된다.
이때 동일한 처리 이득과 동일한 전송 전력을 필요로하는 페이로드들은 하나의 페이로드 클래스로 다중화된다. 또한 동일한 페이로드 클래스에 속하는 페이로드들은 동일한 수신 성능을 목적으로 다중화되지만 서로 다른 피드백 주기를 가질 수 있도록 다중화된다.
페이로드 클래스들은 서로 다른 타일(130)들을 사용하며 서로 다른 전송 전력이 할당될 수 있고 할당된 타일의 수에 따라 서로 다른 처리 이득을 가질 수 있다. 이때 처리 이득은 페이로드 비트당 사용되는 부반송파의 수를 의미한다. 페이로드 클래스가 하나의 상향링크 프레임에서 Fc 개의 비트를 피드백하고, 피드백 채널 할당 정보(P100)의 타일의 수(P109)에 따라 Nc 개의 타일을 사용하도록 할당되었다면 페이로드 클래스의 처리 이득(PGc)는 수학식 1을 따른다.
Figure 112007010213750-pat00001
수학식 1에 따라 처리 이득(PGc)이 크면 비트당 사용되는 무선 자원이 큰 것을 의미하고 기지국에서 페이로드의 검출 성능이 높아지게 된다.
또한 전송 전력이 상대적으로 다른 페이로드 클래스보다 크면 해당 페이로드 클래스의 페이로드의 검출 성능이 높다. 이동 단말은 각 페이로드 클래스의 전송 전력을 이동 단말에게 할당된 피드백 채널의 기준 전송 전력에 대한 각 페이로드 클래스의 전력 오프셋(P107)을 바탕으로 결정한다. 이동 단말의 피드백 채널의 기준 전송 전력이 PFB 이고, 페이로드 클래스의 전력 오프셋(P107)이 ΔPc 이면, 페이로드 클래스를 위해 사용되는 타일에서의 전송 전력(Pc)은 수학식 2를 따른다.
Figure 112007010213750-pat00002
이때 이동 단말의 피드백 채널의 기준 전송 전력은 개방 루프 전력 제어 또는 폐쇄 루프 전력 제어에 의해 정해지며, 자세한 기준 전송 전력 설정 방식은 본 발명의 요지에서 벗어나므로 생략한다.
위와 같이 각각의 페이로드 클래스마다 서로 다른 처리 이득과 전송 전력을 할당함으로써, 각각의 페이로드 클래스가 서로 다른 수신 성능을 갖도록 할 수 있다. 예를 들어, 채널 품질 정보와 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 버스트에 대한 응답을 다른 페이로드 클래스로 정의하고 HARQ 버스트에 대한 응답에 대해 높은 수신 성능을 갖도록 상대적으로 비트당 많은 서브캐리어와 전송 전력을 할당하도록 할 수 있다.
기지국은 피드백 영역(110)에서 어떤 이동 단말의 피드백 채널이 사용할 타일(130)의 위치를 피드백 채널 할당 정보(P100)의 비트맵(P119)을 통해 알린다. 타일 비트맵(P119)을 구성하는 비트의 수는 피드백 영역을 구성하는 타일들의 수와 같고, n 번째 비트는 n 번째 타일을 의미한다. 여기서 타일 번호 n은 논리적인 타 일의 번호로 연속된 번호를 갖는 타일이라 하더라도 실제 전송에서 사용되는 물리적 타일의 위치는 연속되지 않고 주파수 및 시간 축으로 서로 떨어질 수 있다.
이동 단말에 할당된 피드백 채널이 사용하는 타일의 수는 이동 단말의 모든 페이로드 클래스가 사용하는 타일의 수에 대한 합이 된다. 이동 단말은 피드백 채널 할당 정보에서 페이로드 클래스가 정의된 순서와 할당된 타일의 수에 따라 피드백 채널을 위해 할당된 타일들을 순차적으로 각 페이로드 클래스를 전송하기 위해 사용한다.
다음은 도 5를 참고하여 피드백 영역(110)에서 다수의 이동 단말을 위한 피드백 채널들을 코드 다중화에 의해 다중화하는 방식을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 이동 단말의 피드백 채널에 대한 코드 다중화를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 이동 단말에게 할당된 피드백 채널들은 피드백 영역(110)의 Nzone 개의 타일(130)을 모두 사용하며 각 피드백 채널은 스크램블링 코드에 의해 구별된다. 기지국은 이동 단말의 채널 조건과 요구되는 피드백 정보량에 따라 피드백 페이로드의 비트당 사용되는 타일의 수와 피드백 채널의 전송 전력을 조절한다.
다음은 도 6을 참고하여 코드 다중화에 의해 피드백 채널들을 다중화하는 경우 기지국이 각 이동 단말에게 전송하는 피드백 채널 할당 정보를 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코드 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정 보를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 코드 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보(P200)는 피드백 채널이 시작되는 상향링크 프레임의 번호(P101), 페이로드 클래스의 수(P103), 및 하나 이상의 페이로드 클래스 정보(P105)를 포함한다. 이때 각 페이로드 클래스 정보(P105) 각 페이로드 클래스를 위해 사용된 전력 오프셋(P107), 각 페이로드 클래스를 위해 사용될 타일의 수(P109), 각 페이로드 클래스로 다중화될 페이로드의 수(P111), 및 각 페이로드 클래스에 속하는 페이로드 정보(P113)를 포함한다. 또한 이때 페이로드 정보(P113)은 각 페이로드 클래스에 속하는 페이로드의 종류(P115)와 각 페이로드 클래스에 속하는 페이로드의 피드백 주기(P117)를 포함한다.
코드 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보(P200)가 주파수/시간 다중화하는 경우 피드백 채널 할당 정보(P100)와 다른 부분은 비트맵(P119)를 포함하지 않는다는 것이다. 코드 다중화하는 경우 각 이동 단말에게 할당된 피드백 채널은 피드백 영역(110)의 모든 타일(130)을 사용하므로 사용할 타일의 위치를 알릴 필요가 없다.
다음은 도 7을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말을 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말을 도시한 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 이동 단말(300)은 피드백 채널 할당 정보 수신부(301), 페이로드 생성부(303), 비트 레벨 다중화부(305), 블록 코딩부(307), 직교 변조부(309), 타일 다중화부(311), 타일 치환부(313), 스크램블링부(315), 및 전송부(317)를 포함한다.
피드백 채널 할당 정보 수신부(301)는 기지국으로부터 피드백 채널 할당 정보(P100)를 수신한다.
페이로드 생성부(303)는 피드백 채널 할당 정보(P100)의 페이로드 정보(P113)에 따라 피드백 정보에 해당하는 다수의 페이로드를 생성한다.
비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 생성부(303)가 생성한 다수의 페이로드를 페이로드 클래스 정보(P105)에 따라 다중화하여 하나 이상의 다중화 페이로드를 생성한다.
블록 코딩부(307)는 하나 이상의 다중화 페이로드를 변환하여 하나 이상의 코드워드(codeword)를 생성한다.
직교 변조부(309)는 하나 이상의 코드워드를 직교 변조하여 하나 이상의 직교 변조된 코드워드를 생성한다.
타일 다중화부(311)는 하나 이상의 직교 변조된 코드워드가 하나 이상의 프레임에 걸쳐 전송되도록 다중화하여 매 피드백 주기마다 타일 다중화 심볼을 생성한다.
타일 치환부(313)는 타일 다중화 심볼을 타일 치환(tile permutation)하여 타일 치환 심볼을 생성한다.
채널 코드 적용부(315)는 타일 치환 심볼에 채널 코드를 적용하여 채널 코드 적용 심볼을 생성한다.
전송부(317)는 채널 코드 적용 심볼을 기지국으로 전송한다.
다음은 도 8, 도 9, 및 도 10을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 다수의 페이로드를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 먼저 이동 단말(300)의 피드백 채널 할당 정보 수신부(301)가 기지국으로부터 피드백 채널 할당 정보(P100)를 수신한다(S100).
다음 이동 단말(300)의 페이로드 생성부(303)는 피드백 채널 할당 정보(P100)의 페이로드 정보(P113)에 따라 페이로드의 종류(P115)에 해당하는 다수의 페이로드를 페이로드의 피드백 주기(P117)마다 생성한다(S110).
이후 이동 단말(300)의 비트 레벨 다중화부(305)는 각 페이로드 클래스 별로 각 페이로드 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드를 비트 레벨 다중화하여 하나 이상의 페이로드 클래스에 각각 대응하는 하나 이상의 다중화 페이로드를 생성한다(S120). 비트 레벨 다중화부(305)는 각 페이로드의 피드백 주기(Tc,t)(P117)와 비트 길이(Bc,t)를 바탕으로 비트 레벨 다중화를 수행한다. 이때 각 페이로드의 피드백 주기(Tc,t)(P117)는 피드백 채널 할당 정보(P100)에 의해 정의되고, 각 페이로드의 비트 길이(Bc,t)는 페이로드의 종류(PLc,t)(P115)에 따라 미리 정의된다.
이하에서는 도 9를 참고하여 비트 레벨 다중화부(305)가 하나의 페이로드 클래스(Payload class c)로 분류된 다수의 페이로드(PLc,1, PLc,2, PLc,3)들을 하나의 다 중화 페이로드로 다중화하는 과정을 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비트 레벨 다중화부가 하나의 다중화 페이로드를 생성하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 클래스(Payload class c)의 주기(Tc)를 결정한다(S121). 이때 페이로드 클래스의 주기(Tc)는 페이로드 클래스에 속하는 페이로드의 피드백 주기(Tc,t) 중에서 최소값이 될 수 있다. 즉 페이로드(PLc,1)의 피드백 주기(Tc,1)가 2 프레임이고, 페이로드(PLc,2)의 피드백 주기(Tc,2)가 4 프레임이며, 페이로드(PLc,3)의 피드백 주기(Tc,3)가 6 프레임인 경우, 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 클래스(Payload class c)의 주기(Tc)를 페이로드(PLc,1)의 피드백 주기(Tc,1)에 따라 2 프레임으로 결정한다.
다음 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 클래스의 주기(Tc)를 바탕으로 페이로드 클래스에 속하는 각 페이로드가 페이로드 클래스의 주기마다 전송할 비트 수(Fc,t)를 결정한다(S123). 이때 비트 수(Fc,t)는 수학식 3을 따른다.
Figure 112007010213750-pat00003
수학식 3에 따라, 페이로드(PLc,1)의 비트 수(Fc ,1)는 4 이고, 페이로드(PLc,2) 의 비트 수(Fc ,2)는 2 이며, 페이로드(PLc,3)의 비트 수(Fc ,3)는 1 이 된다.
이때 페이로드 클래스(Payload class)에 속한 페이로드의 수가 하나인 경우 해당 페이로드 클래스(Payload class)는 단일 종류의 페이로드로 구성된다. 즉 페이로드 클래스의 주기는 단일 페이로드의 피드백 주기가 되고, 페이로드 클래스의 다중화 페이로드는 단일 페이로드 그 자체가 된다.
기지국은 어떤 이동 단말(300)을 위한 피드백 채널을 할당할 때, 비트 수(Fc ,t)가 최대한 자연수가 되도록 페이로드 클래스에 속하는 페이로드의 종류(PLc,t)(P115)와 페이로드의 피드백 주기(Tc,t)(P117)를 설정할 수 있다. 또한 기지국은 비트 수(Fc,t)가 자연수가 되도록 할당하기 어려운 경우, 해당 페이로드를 독립된 페이로드 클래스로 정의할 수도 있다. 이때 기지국은 비트 수(Fc,t)가 자연수가 되지 않도록 할당할 수도 있다. 이 경우, 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드를 구성하는 비트의 뒷부분에 ΔBc,t 개의 '0' 비트를 첨가 할 수 있다. 첨가되는 비트 수(ΔBc,t)는 수학식 4를 따른다.
Figure 112007010213750-pat00004
수학식 4에 따라, 비트 레벨 다중화부(305)는 비트 수가 Bc ,t 개인 페이로드에 ΔBc,t 개의 '0' 비트를 첨가하여 Bc,t′개의 비트로 구성되는 페이로드로 확장한 후, 확장된 페이로드를 비트 레벨 다중화할 수 있다. 이때 확장된 페이로드의 비트 수(Bc,t′)는 수학식 5를 따른다.
Figure 112007010213750-pat00005
다음 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 클래스에 속하는 페이로드에 대해 각 페이로드를 구성하는 비트들 중에서 각 페이로드의 비트 수(Fc ,t)에 해당하는 비트들을 병합하여 페이로드 클래스의 주기(Tc)마다 하나의 다중화 페이로드를 생성한다(S125).
비트 레벨 다중화부(305)는 첫 번째 프레임(Frame m)에서 페이로드(PLc,1)의 4 개(Bc ,1)의 비트 중 4 개(Fc ,1)의 비트(PLc ,1(n)), 페이로드(PLc,2)의 4 개(Bc ,2)의 비트 중 2 개(Fc,2)의 비트(PLc,2(n)), 및 페이로드(PLc,3)의 3 개(Bc,3)의 비트 중 1 개(Fc,3)의 비트(PLc,3(n))를 병합한다. 그리고 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 클래스의 주기(Tc)에 따라 두 번째 프레임(Frame m+Tc)에서 페이로드(PLc,1)의 4 개(Bc,1)의 비트 중 4 개(Fc,1)의 비트(PLc,1(n+1)), 페이로드(PLc,2)의 4 개(Bc,2)의 비트 중 2 개(Fc,2)의 비트(PLc,2(n)), 페이로드(PLc,3)의 3 개(Bc,3)의 비트 중 1 개(Fc,3)의 비트(PLc,3(n))를 병합한다. 이후에도 위와 같은 과정을 반복한다.
이때 첫 번째 프레임(Frame m)에 병합된 4 개(Fc ,1)의 비트(PLc ,1(n))와 두 번째 프레임(Frame m+Tc)에 병합된 4 개(Fc ,1)의 비트(PLc ,1(n+1))는 서로 다르고, 첫 번째 프레임(Frame m)에 병합된 2 개(Fc,2)의 비트(PLc,2(n))와 두 번째 프레임(Frame m+Tc)에 병합된 2 개(Fc,2)의 비트(PLc,2(n))를 합치면 페이로드(PLc,2)가 된다. 또한 첫 번째 프레임(Frame m)에 병합된 1 개(Fc,3)의 비트(PLc,3(n)), 두 번째 프레임(Frame m+Tc)에 병합된 1 개(Fc,3)의 비트(PLc,3(n)), 및 세 번째 프레임(Frame m+2Tc)에 병합된 1 개(Fc,3)의 비트(PLc,3(n))를 합치면 페이로드(PLc,3)가 된다.
위와 같은 과정을 통해 비트 레벨 다중화부(305)는 페이로드 클래스에 속하는 각 페이로드(PLc ,t)를 구성하는 Bc ,t 개의 비트가 각 페이로드의 피드백 주기(Tc ,t)에 해당하는 프레임에 걸쳐 전송되도록 다중화한다. 이때 페이로드 클래스를 위한 다중화 페이로드의 비트 시퀀스의 길이(Fc)는 수학식 6을 따른다.
Figure 112007010213750-pat00006
이동 단말(300)은 기지국이 전송한 피드백 채널 할당 정보(P100)를 바탕으로 다중화를 수행하므로, 기지국은 정보로부터 페이로드 클래스에 속하는 페이로드를 다시 구성할 수 있다. 즉, 기지국은 이동 단말(300)에서 페이로드 클래스의 비트 레벨 다중화 과정에 대한 역과정으로 페이로드를 복원할 수 있다.
다시 도 8을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 하나의 이동 단말(300)이 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 방법을 설명한다.
다음 이동 단말(300)의 블록 코딩부(307)는 하나 이상의 다중화 페이로드의 각 다중화 페이로드를 각 다중화 페이로드를 구성하는 비트 시퀀스의 내용과 길이(Fc)에 따라 블록 코딩(Block coding)하여 하나 이상의 다중화 페이로드에 각각 대응하는 하나 이상의 코드워드(codeword)를 생성한다(S130). 이때 코드워드를 구성하는 심볼 수는 해당 페이로드 클래스를 위해 할당된 타일의 수(Nc)(P109)와 동일하다. 또한 이때 코드 워드의 각 심볼은 NsubNsym 개의 서로 다른 심볼들 중 하나가 될 수 있고, 각 심볼이 나타낼 수 있는 종류의 수(NsubNsym)는 하나의 타일(130)을 구성하는 부반송파의 수(NsubNsym)와 같다. 블록 코딩부(307)는 다중화 페이로드의 비트 시퀀스와 코드워드 사이의 매핑 관계를 나타내는 테이블을 통해 코드워드를 생성할 수 있고, 이를 위해서는 각 비트 시퀀스의 길이에 대하여 미리 정의된 매핑 테이블이 필요하다.
이후 이동 단말(300)의 직교 변조부(309)는 각 코드워드 별로 직교 변조 (Orthogonal modulation)하여 하나 이상의 코드워드에 각각 대응하는 하나 이상의 직교 변조 코드워드를 생성한다(S140). 이때 직교 변조부(309)가 하나 이상의 코드워드를 직교 변조하는 과정은 각 코드워드를 구성하는 각 심볼이 하나의 타일(130)에서 전송되도록 L 개의 칩으로 구성되는 L 개의 이산 푸리에 변화(Discrete Fourier Transform, DFT) 코드들 중 하나로 변환하는 것이다. 코드워드의 심볼의 내용에 대응하는 DFT 코드는 미리 정의되고, DFT 코드에서 i 번째 DFT 코드의 j 번째 칩(mi,j)은 수학식 7을 따른다.
Figure 112007010213750-pat00007
하나의 DFT 코드는 하나의 타일(130)에서 전송되고, DFT 코드를 구성하는 각 칩은 타일(130)의 각 부반송파에서 전송된다. 즉, L(=NsubNsym) 개의 칩 길이를 갖는 DFT 코드는 NsubNsym 개의 부반송파로 구성되는 타일(130)을 통해 전송된다. 또한 각 코드워드를 구성하는 Nc 개의 심볼은 Nc 개의 타일에서 Nc 개의 DFT 코드를 이용하여 전송된다.
서로 다른 페이로드 클래스는 서로 다른 타일들을 사용하며, 이동 단말에게 할당된 피드백 채널에 해당하는 NFB ,u 개의 타일에서 피드백 채널 할당 정보(P100)에 나타난 순서에 따라 차례로 각 페이로드 클래스에 할당된 타일들을 통해 전송된다.
다음 이동 단말(300)의 타일 다중화부(311)는 하나 이상의 직교 변조 코드워드를 타일 다중화하여 타일 다중화 심볼을 생성한다(S150). 타일 다중화부(311)는 각 페 이로드 클래스의 주기(Tc)와 각 페이로드 클래스의 타일 수(Nc)를 바탕으로 타일 다중화(Tile multiplexing)를 수행한다.
이하에서는 도 10을 참고하여 타일 다중화부가 이동 단말의 피드백 채널을 통해 전송될 페이로드 클래스(PLC1, PLC2)를 하나의 타일 다중화 심볼로 다중화하는 과정을 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 타일 다중화부가 타일 다중화 심볼을 생성하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 블록 코딩부(307)는 페이로드 클래스(PLC1)에 대응하는 1 비트(F1)의 다중화 페이로드를 블록 코딩하여 8 개(N1)의 심볼로 구성되는 코드워드로 변환하고, 페이로드 클래스(PLC2)에 대응하는 7 비트(F2)의 다중화 페이로드를 블록 코딩하여 40 개(N2)의 심볼로 구성되는 코드워드로 변환한다(S130).
다음 직교 변조부(309)는 8 개(N1)의 심볼들로 구성되는 코드워드를 DFT 코드로 변조하여 8 개(N1)의 타일들로 구성되는 직교 변조 심볼을 생성하고, 40 개(N2)의 심볼로 구성되는 코드워드를 DFT 코드로 변조하여 40 개(N2)의 타일로 구성되는 직교 변조 심볼을 생성한다(S140).
이후 타일 다중화부(311)는 이동 단말(300)에게 할당된 피드백 채널의 주기(T)를 결정한다(S151). 이때 피드백 채널의 주기(T)는 페이로드 클래스의 주 기(Tc) 중에서 최소값이 될 수 있다. 즉 페이로드 클래스(PLC1)의 주기(T1)가 2 프레임이고, 페이로드 클래스(PLC2)의 주기(T2)가 4 프레임인 경우, 타일 다중화부(311)는 피드백 채널의 주기(T)를 페이로드 클래스(PLC1)의 주기(T1)에 따라 2 프레임으로 결정한다.
다음 타일 다중화부(311)는 피드백 채널의 주기(T), 각 페이로드 클래스의 주기(Tc), 및 각 페이로드 클래스의 타일 수(Nc)를 바탕으로 각 페이로드 클래스가 피드백 채널의 주기마다 전송할 타일의 수(Xc)를 결정한다(S153). 이때 타일의 수(Xc)는 수학식 8을 따른다.
Figure 112007010213750-pat00008
수학식 8에 따라, 페이로드 클래스(PLC1)의 타일의 수(X1)는 8 개이고, 페이로드 클래스(PLC2)의 타일의 수(X2)는 20 개이다.
이때 기지국은 이동 단말(300)을 위한 피드백 채널을 할당할 때, 타일의 수(Xc)가 최대한 자연수가 되도록 각 페이로드 클래스의 타일 수(Nc)와 각 페이로드 클래스의 주기(Tc)를 설정할 수 있다.
또한 기지국은 타일의 수(Xc)가 자연수가 되지 않도록 할당할 수도 있다. 이 경우, 타일 다중화부(311)는 Nc 개의 타일에 추가적으로 ΔNc 개의 타일을 붙일 수 있다. 이때 추가되는 타일의 수(ΔNc)는 수학식 9를 따른다.
Figure 112007010213750-pat00009
수학식 9에 따라, 타일 다중화부(311)는 페이로드 클래스(PLCc)가 Nc 개의 타일에 추가적으로 ΔNc 개의 타일을 붙인 Nc′개의 타일을 사용하도록 한 후 타일 다중화를 수행할 수 있다. 이때 Nc′는 수학식 10을 따른다.
Figure 112007010213750-pat00010
이때 타일 다중화부(311)는 추가된 타일에서 Nc 개의 DFT 코드들 중 앞부분의 ΔNc 개의 DFT 코드를 차례대로 다시 한번 전송할 수 있다.
다음 타일 다중화부(311)는 각 페이로드 클래스(PLCc)에 대응하는 직교 변조 코드워드에 대해 각 직교 변조 코드워드를 구성하는 타일들 중에서 각 페이로드 클래스의 타일의 수(Xc)에 해당하는 타일들을 병합하여 피드백 채널의 주기(T)마다 타일 다중화 심볼을 생성한다(S155).
즉 타일 다중화부(311)는 첫 번째 프레임(Frame m)에서 8 개(N1)의 타일로 구성된 직교 변조 심볼 중 8 개(X1)의 타일(PLC1(n))과 40 개(N2)의 타일로 구성된 직교 변조 심볼 중 20 개(X2)의 타일(PLC2(n))을 병합한다. 그리고 타일 다중화부(311)는 피드백 채널의 주기(T)에 따라 두 번째 프레임(Frame m+T)에서 8 개(N1)의 타일로 구성된 직교 변조 심볼 중 8 개(X1)의 타일(PLC1(n+1))과 40 개(N2)의 타일로 구성된 직교 변조 심볼 중 20 개(X2)의 타일(PLC2(n))을 병합한다. 이후에도 위와 같은 과정을 반복한다.
이때 첫 번째 프레임(Frame m)에 병합된 8 개(X1)의 타일(PLC1(n))과 두 번째 프레임(Frame m+T)에 병합된 8 개(X1)의 타일(PLC1(n+1))은 서로 다르고, 첫 번째 프레임(Frame m)에 병합된 20 개(X2)의 타일(PLC2(n))과 두 번째 프레임(Frame m+T)에 병합된 20 개(X2)의 타일(PLC2(n))을 합치면 40 개(N2)의 타일로 구성된 직교 변조 심볼이 된다.
위와 같은 과정을 통해 타일 다중화부(311)는 각 페이로드 클래스(PLCc)의 직교 변조 심볼을 구성하는 Nc 개의 타일들이 각 페이로드 클래스(PLCc)의 주기에 걸쳐 전송되도록 다중화한다.
이때 타일 다중화부(311)는 각 페이로드 클래스(PLCc)에 대해 전송 전력을 설정할 수 있다. 타일 다중화부(311)는 각 페이로드 클래스(PLCc)에 대응하는 직교 변조 심볼의 전송 전력을 설정함으로써 각 페이로드 클래스(PLCc)에 대한 전송 전력을 설정할 수 있다. 타일 다중화부(311)는 피드백 채널 할당 정보(P100)의 전력 오프셋(P107)을 바탕으로 각 페이로드 클래스(PLCc)에 대한 전송 전력을 결정한다. 이때 각 페이로드 클래스(PLCc)에 대한 전송 전력(Pc)은 수학식 2를 따른다.
다시 도 8을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 하나의 이동 단말(300)이 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 방법을 설명한다.
다음 이동 단말(300)의 타일 치환부(313)는 타일 다중화 심볼의 다중화된 타일들의 순서가 섞이도록 타일 치환(tile permutation)하여 타일 치환 심볼을 생성한다(S160). 이를 통해 타일 치환부(313)는 타일 다중화 심볼의 연속된 논리 타일들이 서로 떨어져 있는 물리 타일들로 매핑되도록 한다.
이후 이동 단말(300)의 채널 코드 적용부(315)는 타일 치환 심볼을 스크램블링(Scrambling)하여 채널 코드 적용 심볼을 생성한다(S170). 채널 코드 적용부(315)는 이동 단말(300)에 할당된 피드백 채널의 채널 코드에 해당하는 스크램블링 코드를 타일 치환 심볼에 적용하여 채널 코드 적용 심볼을 생성할 수 있다.
이때 다수의 이동 단말(300)이 피드백 채널 할당 정보(P100)에 따라 페이로드를 주파수/시간 다중화하는 경우, 다수의 이동 단말에 할당된 다수의 피드백 채널의 각 피드백 채널은 전체 피드백 영역에서 서로 다른 타일을 사용함으로써 구별되고, 할당된 피드백 채널이 동일한 피드백 영역(110)에 포함되는 다수의 이동 단말(300)은 동일한 스크램블링 코드를 사용할 수 있다. 스크램블링 코드는 소속된 섹터의 ID, 프레임 번호, 및 OFDM 심볼 번호 등에 의해 미리 정의될 수 있다.
또한 이때 다수의 이동 단말(300)이 피드백 채널 할당 정보(P200)에 따라 페이로드를 코드 분할 다중화하는 경우, 다수의 이동 단말(300)에 할당된 다수의 피드백 채널은 피드백 영역(110)에서 동일한 타일(130)을 사용하고, 각 이동 단말(300)의 피드백 채널을 구별하기 위해 다수의 이동 단말(300)은 서로 다른 스크램블링 코드를 사용할 수 있다. 스크램블링 코드는 소속된 섹터의 ID, 프레임 번호, OFDM 심볼 번호, 이동 단말에 할당된 ID, 및 피드백 채널의 ID 등에 의해 미리 정의될 수 있다.
다음 이동 단말(300)의 전송부(317)는 채널 코드 적용 심볼을 피드백 채널의 주기(T)마다 상향링크 프레임(100)의 피드백 영역(110)을 통해 기지국으로 전송한다(S180). 이때 전송부(317)는 피드백 채널 할당 정보(P100)의 상향링크 프레임 번호(P101)에 따라 피드백 채널이 시작되는 프레임 번호를 설정할 수 있다.
이동 단말(300)이 피드백 채널 할당 정보(P100)에 따라 페이로드를 주파수/시간 다중화하는 경우, 전송부(317)는 채널 코드 적용 심볼의 각 심볼들을 피드백 채널 할당 정보(P100)의 비트맵(P119)에 대응하는 타일들을 통해 전송할 수 있다.
이동 단말(300)이 피드백 채널 할당 정보(P200)에 따라 페이로드를 코드 분할 다중화하는 경우, 전송부(317)는 피드백 영역(110)의 전체 타일(130)을 사용하여 채널 코드 적용 심볼을 전송할 수 있다.
다음은 도 11과 도 12를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말(300)이 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 방법을 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 비주기 페이로드를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
기지국은 주기적이지 않고 매우 간헐적인 피드백이 요구되는 피드백 정보에 대해 이동 단말(300)이 주기적인 피드백 채널이 아닌 간헐적으로 전송되는 추가 피드백 채널을 이용하도록 할 수 있다.
기지국은 피드백 채널 할당 정보(P100)를 이용하여 이동 단말(300)이 비주기 피드백 정보를 전송하도록 할 수 있다. 기지국은 비주기 피드백 정보를 전송하기 위해 특정 페이로드의 종류(P115)를 비주기 페이로드로 미리 정의하고, 피드백 채널 할당 정보(P100)의 특정 페이로드 클래스가 비주기 페이로드를 포함하도록 정의한다. 또한 기지국은 비주기 페이로드가 포함된 페이로드 클래스에 대한 전력 오프셋(P107)과 비주기 페이로드의 피드백 주기(P117)를 정의한다.
이때 비주기 페이로드를 위해 정의된 피드백 주기는 실제 주기적인 피드백 주기를 의미하지 않으며 비주기 페이로드를 전송할 수 있는 최대 보고율의 제한을 의미한다. 예를 들어, 피드백 채널 할당 정보(P100)에서 비주기 페이로드에 대해 10 프레임의 피드백 주기를 정의한 경우 해당 비주기 페이로드는 10 프레임보다 작은 간격으로 전송될 수 없음을 의미한다. 이러한 제한은 비주기 페이로드 전송에 의한 간섭 증가를 제한하기 위해 사용된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 먼저 이동 단말(300)의 피드백 채널 할당 정보 수신부(301)가 기지국으로부터 피드백 채널 할당 정보(P100)를 수신한다(S300).
다음 이동 단말(300)의 페이로드 생성부(303)는 피드백 채널 할당 정 보(P100)의 페이로드 정보(P113)에 따라 특정 페이로드의 종류(P115)에 해당하는 비주기 페이로드를 비주기 페이로드의 피드백 주기(P117)를 바탕으로 생성한다(S310).
이후 이동 단말(300)의 블록 코딩부(307)는 비주기 페이로드를 구성하는 비트 시퀀스의 내용과 길이(Bc ,t)에 따라 블록 코딩(Block coding)하여 비주기 페이로드에 대응하는 비주기 코드워드를 생성한다(S320). 이때 비주기 코드워드는 비주기 페이로드가 속하는 페이로드 클래스(PLCc)의 타일의 수(P109)에 따라 Nc 개의 심볼로 이루어진다.
다음 이동 단말(300)의 직교 변조부(309)는 비주기 코드워드를 직교 변조(Orthogonal modulation)하여 비주기 코드워드에 대응하는 비주기 직교 변조 코드워드를 생성한다(S330). 이때 비주기 직교 변조 코드워드는 Nc 개의 타일로 이루어진다.
이후 이동 단말(300)의 타일 치환부(313)는 비주기 직교 변조 코드워드의 타일들의 순서가 섞이도록 타일 치환(tile permutation)하여 비주기 타일 치환 심볼을 생성한다(S340).
다음 이동 단말(300)의 채널 코드 적용부(315)는 비주기 타일 치환 심볼을 스크램블링(Scrambling)하여 추가 채널 코드 적용 심볼을 생성한다(S350). 채널 코드 적용부(315)는 이동 단말(300)에 할당된 추가 피드백 채널의 채널 코드에 해당하는 스크램블링 코드를 비주기 타일 치환 심볼에 적용하여 추가 채널 코드 적용 심볼을 생성할 수 있다.
이때 채널 코드 적용부(315)는 비주기 페이로드가 추가 피드백 채널을 통해 전송되도록 기본 피드백 채널을 위해 사용된 스크램블링 코드를 공액(conjugate) 또는 부호 반전을 취한 코드를 비주기 타일 치환 심볼에 적용할 수 있다. 또한 채널 코드 적용부(315)는 기본 피드백 채널을 위해 사용된 스크램블링 코드에 일대일 대응하는 코드를 사용할 수도 있다.
다음 이동 단말(300)의 전송부(317)는 추가 채널 코드 적용 심볼을 추가 피드백 채널을 통해 기지국으로 전송한다(S360).
이하에서는 도 12를 참고하여 이동 단말이 추가 피드백 채널을 기지국으로 전송하는 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 추가 피드백 채널을 통해 비주기 페이로드를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이 비주기 페이로드에 대한 전송이 필요한 경우, 이동 단말(300)은 비주기 페이로드를 위한 추가 피드백 채널이 기본 피드백 채널이 전송되는 프레임에서 기본 피드백 채널이 사용하는 타일들 중 추가 피드백 채널에 할당된 타일의 수에 해당하는 타일들을 사용하도록 한다. 이때 이동 단말(300)은 추가 피드백 채널을 기본 피드백 채널과 동일한 타일에서 추가 피드백 채널을 위한 스크램블링 코드를 통해 기본 피드백 채널과 코드 다중화하여 전송한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따라, 이동 단말이 채널 조건과 피드백 요구량에 따라 적응적인 피드백 채널을 구성하여 피드백 채널을 위한 무선 자원을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한 본 발명에 따라 이동 단말이 서로 다른 피드백 주기와 신뢰도를 요구하는 여러 종류의 피드백 페이로드들을 효과적으로 다중화할 수 있다.

Claims (14)

  1. 피드백 정보에 해당하는 복수의 페이로드를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 정보, 상기 복수의 페이로드에 각각 대응하는 복수의 전송 주기, 및 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 개수 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하는 단계;
    상기 채널 할당 정보의 상기 분류 정보, 상기 복수의 전송 주기, 및 상기 복수의 타일 개수 정보에 따라 상기 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 상기 복수의 전송 주기에 따르는 복수의 클래스의 주기마다 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계;
    상기 복수의 타일 그룹을 상기 복수의 클래스의 주기와 상기 복수의 타일 개수 정보를 바탕으로 다중화하여 상기 복수의 클래스의 주기에 따르는 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계; 및
    상기 다중화 타일 그룹을 상기 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  2. 피드백 정보에 해당하는 복수의 페이로드를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 정보, 상기 복수의 페이로드에 각각 대응하는 복수의 전송 주기, 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 개수 정보, 및 타일의 위치를 나타내는 비트맵 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하는 단계;
    상기 복수의 페이로드를 상기 복수의 전송 주기마다 생성하는 단계;
    상기 채널 할당 정보의 상기 분류 정보, 상기 복수의 전송 주기, 및 상기 복수의 타일 개수 정보에 따라 상기 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 상기 복수의 전송 주기에 따르는 복수의 클래스의 주기마다 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계;
    상기 복수의 타일 그룹을 상기 복수의 클래스의 주기와 상기 복수의 타일 개수 정보를 바탕으로 다중화하여 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계; 및
    상기 다중화 타일 그룹을 상기 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역에서 상기 비트맵 정보에 따른 타일을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 페이로드는 전송 주기를 나타내는 값이 일정한 값이 아닌 비주기 페이로드를 포함하고 상기 비주기 페이로드가 속하는 클래스는 비주기 클래스이며,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는,
    상기 비주기 페이로드를 블록 코딩하여 비주기 코드워드를 생성하는 단계; 및
    상기 비주기 클래스에 대응하는 타일 개수 정보에 따라 상기 비주기 코드워드를 직교 변조하여 비주기 타일 그룹을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 비주기 타일 그룹에 상기 채널 코드를 공액 또는 부호 반전을 취한 추가 채널 코드를 적용하는 단계; 및
    추가 채널 코드를 적용한 타일 그룹을 상기 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역에서 상기 비트맵 정보에 따라 상기 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  4. 피드백 정보에 해당하는 복수의 페이로드를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 정보, 상기 복수의 페이로드에 각각 대응하는 복수의 전송 주기, 및 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 개수 정보를 포함하는 채널 할당 정보를 수신하는 단계;
    상기 복수의 페이로드를 상기 복수의 전송 주기마다 생성하는 단계;
    상기 채널 할당 정보의 상기 분류 정보, 상기 복수의 전송 주기, 및 상기 복수의 타일 개수 정보에 따라 상기 복수의 클래스의 각각에 대해 복수의 페이로드를 다중화하여 상기 복수의 전송 주기에 따르는 복수의 클래스의 주기마다 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계;
    상기 복수의 타일 그룹을 상기 복수의 클래스의 주기와 상기 복수의 타일 개 수 정보를 바탕으로 다중화하여 피드백 주기마다 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계;
    상기 다중화 타일 그룹에 채널 코드를 적용하는 단계; 및
    채널 코드를 적용한 다중화 타일 그룹을 상기 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 페이로드는 전송 주기를 나타내는 값이 일정한 값이 아닌 비주기 페이로드를 포함하고 상기 비주기 페이로드가 속하는 클래스는 비주기 클래스이며,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는,
    상기 비주기 페이로드를 블록 코딩하여 비주기 코드워드를 생성하는 단계; 및
    상기 비주기 클래스에 대응하는 타일 개수 정보에 따라 상기 비주기 코드워드를 직교 변조하여 비주기 타일 그룹을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 채널 코드를 적용하는 단계는, 상기 비주기 타일 그룹에 상기 채널 코드를 공액 또는 부호 반전을 취한 추가 채널 코드를 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 전송하는 단계는, 추가 채널 코드를 적용한 타일 그룹을 상기 피드백 주기에 대응하는 프레임의 피드백 영역을 통해 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 할당 정보는 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 전송 전력 정보를 더 포함하고,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는, 상기 복수의 전송 전력 정보에 따라 상기 복수의 클래스의 각 클래스에 대한 전송 전력을 설정하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는,
    상기 분류 정보에 따라 상기 복수의 클래스의 각각에 대해 상기 복수의 페이로드를 다중화하여 상기 복수의 클래스에 각각 대응하는 복수의 다중화 페이로드를 상기 복수의 클래스의 주기마다 각각 생성하는 단계;
    상기 복수의 다중화 페이로드를 각각 블록 코딩하여 복수의 코드워드를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 타일 개수 정보에 따라 상기 복수의 코드워드를 각각 직교 변조하여 복수의 타일 그룹을 생성하는 단계를 더 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는, 상기 각 클래스의 주기를 상기 각 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드의 전송 주기 중 최소값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는
    상기 각 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드의 전송 주기와 상기 각 클래스의 주기를 바탕으로 상기 각 클래스에 속하는 각 페이로드가 상기 각 클래스의 주기마다 전송될 비트 수를 결정하는 단계와
    상기 각 클래스 별로 상기 각 클래스에 속하는 각 페이로드를 구성하는 하나 이상의 비트 중 상기 각 페이로드의 비트 수에 해당하는 비트를 병합하여 다중화 페이로드를 생성하는 단계를 더 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비트 수를 결정하는 단계는
    상기 각 클래스에 속하는 하나 이상의 페이로드의 전송 주기와 상기 각 클래스의 주기의 비율로 상기 비트 수를 결정하는 피드백 정보 전송 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 페이로드를 다중화하는 단계는, 상기 피드백 주기를 상기 복수의 클래스의 주기 중 최소값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계는
    상기 각 클래스의 주기와 각 클래스에 대한 타일 개수 정보를 바탕으로 각 타일 그룹이 상기 피드백 주기마다 사용할 타일의 개수를 결정하는 단계와
    각 타일 그룹을 구성하는 타일 중 각 타일 그룹이 상기 피드백 주기마다 사용할 타일의 개수에 해당하는 타일들을 병합하여 상기 피드백 주기마다 상기 다중화 타일 그룹을 생성하는 단계를 포함하는 피드백 정보 전송 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 타일의 개수를 결정하는 단계는 상기 각 클래스의 주기와 상기 피드백 주기의 비율로 결정하는 피드백 정보 전송 방법.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 피드백 영역은 다수의 타일로 구성되고, 각 타일은 시간 축 상의 다수의 심볼과 주파수 축 상의 다수의 부반송파로 구성되는 피드백 정보 전송 방법.
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