KR100946910B1

KR100946910B1 - 무선 통신 시스템에서 공통 제어 정보 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100946910B1
Application number: KR1020040015212A
Authority: KR
Inventors: 송봉기; 박윤상; 엄광섭; 홍승은; 조민희; 주형종; 조재희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2010-03-09
Also published as: CN1879325A; CN1879325B; KR20050049299A

Abstract

본 발명은 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서, 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 생성한 후, 상기 제1정보를 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과, 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨을 적용하여 송신하고, 상기 제2정보들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들을 적용하여 송신함으로써 무선 자원의 효율성을 최대화시킨다.

공통 제어 정보, AMC 방식, MCS 레벨, DL_MAP 메시지, UL_MAP 메시지

Description

무선 통신 시스템에서 공통 제어 정보 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING A COMMON CONTROL INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 2는 일반적인 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용을 개략적으로 도시한 도면

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용을 개략적으로 도시한 도면

도 4는 본 발명의 제1 및 제2실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 5는 본 발명의 제1 및 제2실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 6은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공통 제어 정보 송신 과정을 도시한 순서도

도 7은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공 통 제어 정보 수신 과정을 도시한 순서도

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용을 개략적으로 도시한 도면

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 가입자 단말기들에게 공통적으로 적용되는 공통 제어 정보를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4G: 4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 현재 3세대(3G: 3rd Generation, 이하 '3G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서는 약 384Kbps의 전송 속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송 속도를 지원한다.

한편, 무선 근거리 통신 네트워크(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다. 그래서 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 통신 시스템 및 무선 MAN 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템을 개발하여 상기 4G 통신 시스템에서 제공하고자 하는 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

상기 무선 MAN 시스템은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다. 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템으로서, 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 단일 셀(single cell) 구조를 가지며, 기지국(BS: Base Station)(100)과 상기 기지국(100)이 관리하는 다수의 가입자 단말기(SS: Subscriber Station)들, 즉 제1가입자 단말기(110)와, 제2가입자 단말기(120)와, 제3가입자 단말기(130)와, 제4가입자 단말기(140) 및 제5가입자 단말기(150)로 구성된다. 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.

상기 도 1에 도시한 바와 같이 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)은 상기 기지국(100)으로부터 이격되어 있는 거리가 상이하며, 일반적으로 상기 기지국(100)으로부터 이격되어 있는 거리에 따라 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)의 전파 환경, 즉 채널 상태가 상이해진다. 즉, 상기 기지국(100)으로부터 가장 가까이 존재하는 제1가입자 단말기(110)의 채널 상태가 가장 양호하며, 상기 기지국(100)으로부터 가장 멀리 존재하는 제5가입자 단말기(150)의 채널 상태가 가장 열악하다.

상기 도 1에서는 채널 상태를 5가지 상태, 즉 '가장 양호'상태와, '양호' 상태와, '보통' 상태와, '열악' 상태와, '가장 열악' 상태로 구분하기로 한다. 여기서, 상기 5가지 채널 상태들을 구분하는 기준은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 제공하는 채널 상태를 구분하는 임계값에 따른 것이며, 상기 임계값에 따른 채널 상태를 구분하는 동작은 직접적인 관련이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)간의 채널 상태는 환경은 단순히 이격되어 있는 거리 뿐만 아니라, 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)간에 존재하는 장애물, 혹은 다른 신호로 인한 전파 간섭 등에도 영향을 받지만, 상기 도 1에서는 상기 기지국(100)과 이격되어 있는 거리만을 고려한 것이다.

한편, 현재의 무선 통신 시스템, 즉 IEEE 802.16a 통신 시스템에서는 패킷 데이터(packet data) 송신을 위한 무선 자원을 할당함에 있어서 상기 패킷 데이터의 버스트(burst)한 특성을 사용한다. 여기서는 상기 무선 통신 시스템의 일 예로 IEEE 802.16a 통신 시스템을 설명하는 것이다. 일반적으로 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 서킷 데이터(circuit data)를 송신함에 있어서는, 상기 서킷 데이터를 송신할 임의의 가입자 단말기(SS: Subscriber Station)에게 전용 채널(dedicated channel)을 할당하고, 상기 할당된 전용 채널을 통해 상기 임의의 가입자 단말기를 타겟으로 하는 서킷 데이터를 송신한다. 즉, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 서킷 데이터를 송신할 경우에는 가입자 단말기들에게 전용으로 무선 자원을 할당하고, 상기 전용으로 할당된 무선 자원을 통해 상기 서킷 데이터를 송신한다.

그러나, 상기 패킷 데이터를 송신함에 있어서는 상기 전용 형태의 자원 할당보다는 무선 자원의 효율성을 고려하여 공유 형태의 자원 할당, 즉 공유 채널(shared channel)을 할당하여 패킷 데이터를 송신한다. 그래서, 기지국은 스케쥴링(scheduling) 동작을 수행하여 상기 기지국 자신이 서비스하고 있는 가입자 단말기들 각각에 대해서 다운링크(downlink) 및 업링크(uplink) 자원을 동적으로 할당하고, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기들 각각에 대해서 할당된 다운링크 및 업링크 자원에 대한 정보를 매 프레임(frame)마다 공통 제어 정보(CCI: Common Control Information) 형태로 제공한다.

또한, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서는 임의의 가입자 단말기에게 송신하는 신호를 상기 송신 신호를 수신할 가입자 단말기의 전파 환경, 즉 채널 환경에 적합한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)을 적용하여 변조 및 코딩한다. 여기서, 상기 MCS에 대해서 설명하면 다음과 같다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 환경은 다양한 요인들로 인해 변화하게 되고, 따라서 상기 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 상태에 상응하게 상기 MCS를 다양하게 적용하여 신호를 송신하는 방식이 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식이다. 즉, 상기 AMC 방식은 셀(cell), 즉 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 상태에 따라 서로 다른 채널 변조 방식과 코딩 방식을 결정해서, 상기 셀 전체의 사용 효율을 향상시키는 신호 송신 방식을 말하는 것이다.

상기 AMC 방식은 복수개의 변조 방식들과 복수개의 코딩 방식들을 가지며, 상기 변조 방식들과 코딩 방식들을 조합하여 채널 신호를 변조 및 코딩한다. 통상적으로 상기 변조 방식들과 코딩 방식들의 조합들 각각을 상기 MCS라고 하는 것이며, 상기 MCS들의 수에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) N까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨을 상기 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정하여 상기 기지국 전체 시스템 효 율을 향상시키는 방식이다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서는 상기 AMC 방식을 사용하여 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응하게 기지국과 가입자 단말기간에 신호를 송수신한다. 그러나, 시스템 정보(SI: System Information)와 자원 할당 정보와 같은 공통 제어 정보는 상기 기지국이 서비스하고 있는 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보이므로 상기 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태에 있는 가입자 단말기까지 정상적으로 수신할 수 있도록 가장 강력한(robust) MCS 레벨을 적용하여 송신해야만 한다.

일 예로, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 제공하는 MCS 레벨들이 하기 표 1과 같다고 가정하기로 한다.

MCS 레벨 인덱스	Robust	자원 사용 효율성 (정보 bits/전송 bits)
0	아주 강함	가장 낮음
1	강함	낮음
2	보통	보통
3	약함	높음
4	아주 약함	가장 높음

상기 표 1에 나타낸 바와 같이 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 제공하는 MCS 레벨들이 레벨 0에서 레벨 4까지 5개 존재하며, 상기 MCS 레벨의 인덱스(index)가 증가할수록 채널 상태가 양호할 경우의 MCS를 나타내며, 이와는 반대로 상기 MCS 레벨의 인덱스가 감소할수록 채널 상태가 열악할 경우의 MCS를 나타낸다. 즉, MCS 레벨이 레벨 0일 경우 가장 차수(order)가 낮은 변조 방식과 최소 코딩 레이트(coding rate)를 가지는 코딩 방식이 적용되므로 자원의 효율성은 최소가 되고, 이와는 반대로 MCS 레벨이 레벨 4일 경우 가장 차수가 높은 변조 방식과 최대 코딩 레이트를 가지는 코딩 방식이 적용되므로 자원의 효율성은 최대가 된다.

또한, 상기 MCS 레벨들 각각에 따른 MCS 파라미터들은 다운링크의 경우 다운링크 채널 디스크립트(DCD: Downlink Channel Descript, 이하 'DCD'라 칭하기로 한다) 메시지에 포함되어 있으며, 업링크의 경우 업링크 채널 디스크립트(UCD: Uplink Channel Descript, 이하 'UCD'라 칭하기로 한다) 메시지에 포함되어 있다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서는 상기 MCS 레벨 인덱스를 다운링크 및 업링크에 따라 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 및 UIUC(Uplink Interval Usage Code)로 사용하고 있다. 또한, 채널 상태가 열악할 경우 신호의 수신 확률을 높이기 위해서 추가 비트의 삽입이 요구되는데, 상기 추가적으로 삽입되는 비트의 수가 증가하면 수신 확률은 높아지지만 자원의 효율성(효율 = 정보 비트수/송신 비트수)은 저하된다. 여기서, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서는 미리 설정되어 있는 설정 수신 확률을 보장하기 위해 채널 상태에 따라 추가적으로 삽입되어야만 하는 비트들수가 미리 결정되어 있다.

그러면 여기서, 상기 도 1에 도시한 바와 같은 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)들에 신호를 송신하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1가입자 단말기(110)는 가장 양호한 채널 상태를 가지고 있으므로, 상기 기지국(100)이 상기 5가지 MCS 레벨들중 어떤 MCS 레벨을 선택하여 신 호를 송신하더라도 상기 제1가입자 단말기(110)는 에러없이 상기 기지국(100)에서 송신한 신호를 수신할 수 있다. 그러나, 자원의 효율성 측면을 고려하여 상기 기지국(100)은 상기 5가지 MCS 레벨들중 MCS 레벨 4를 선택하여 상기 제1가입자 단말기(110)로 신호를 송신한다. 이와는 반대로, 상기 제5가입자 단말기(150)는 가장 열악한 채널 상태를 가지고 있으므로, 상기 기지국(100)은 가장 강력한 MCS 레벨인 MCS 레벨 0을 선택하여 상기 제5가입자 단말기(150)로 신호를 송신해야만 상기 제5가입자 단말기(150)가 상기 신호를 정상적으로 수신할 수 있게 된다.

또한, 기지국과 가입자 단말기간의 통신을 수행하기 위해서는 상기 기지국과 가입자 단말기가 상호간에 동일한 MCS 레벨을 사용하여 신호를 송수신해야만 한다. 만약, 상기 기지국에서 사용하는 MCS 레벨과 상기 가입자 단말기가 사용하는 MCS 레벨이 상이할 경우 상기 기지국과 상기 가입자 단말기간에 송수신되는 신호는 정상적으로 송수신되는 것이 불가능해진다. 여기서, 상기 기지국과 가입자 단말기간에 결정된 MCS 레벨에 대한 정보를 송수신하는 과정은 직접적인 관련이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 공통 제어 정보는 상기 기지국(100)이 서비스하고 있는 모든 가입자 단말기들, 즉 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150)가 공통적으로 수신해야만 하는 정보이므로 상기 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150)중 가장 열악한 채널 상태에 있는 가입자 단말기, 즉 상기 제5가입자 단말기(150)까지 정상적으로 수신할 수 있도록 가장 강력한 MCS 레벨인 MCS 레벨 0을 적용하여 송신해야만 한다.

그러면 여기서 상기 공통 제어 정보에 대해서 살펴보기로 한다.

상기 공통 제어 정보에 대해서 설명하기 전에, 여기서는 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 DL(DownLink)_MAP 메시지와 UL(UpLink)_MAP 메시지를 상기 공통 제어 정보의 일 예로 하여 설명하기로 한다. 상기 DL_MAP 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)들을 하기 표 2에 나타내었다.

Syntax	Size
Management Message Type=2	8 bits
PHY Synchronization Field	PHY dependent
DCD Count	16 bits
Base Station ID	48 bits
Number of DL-MAP Information Elements n	Variable
for(i=1;i<=n;i++) {
DIUC	4 bits
Location Infomation	PHY dependent
}

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, DL_MAP 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지의 타입을 나타내는 Management Message Type과, 동기를 획득하기 위해 물리 채널(physical channel)에 적용되는 변조 방식 및 복조 방식에 상응하게 설정되는 PHY(PHYsical) Synchronization과, 다운 링크 버스트 프로파일(burst profile)을 포함하고 있는 다운링크 채널 디스크립트 메시지의 구성(configuration) 변화에 상응하는 카운트(count)를 나타내는 DCD count와, 기지국 식별자(Base Station Identifier)를 나타내는 Base Station ID와, 상기 Base Station ID 이후에 존재하는 엘리먼트들의 개수를 나타내는 Number of DL_MAP Elements n와, 할당되어 있는 무선 자원 블록(block)에 대한 MCS 레벨 인덱스, 즉 DIUC 및 상기 무선 자원 블록의 위치 정보 Location Information가 포함되어 있다.

또한, 상기 UL_MAP 메시지에 포함되는 IE들을 하기 표 3에 나타내었다.

Syntax	Size
Management Message Type=3	8 bits
Uplink Channel ID	16 bits
UCD Count	16 bits
Number of UL-MAP Elements n	Variable
Allocation Start Time	32 bits
for(i=1;i<=n;i++) {
CID	16 bits
UIUC	4 bits
Location Info.	PHY dependent
}

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, UL_MAP 메시지는 다수의 IE들, 즉 송신되는 메시지의 타입을 나타내는 Management Message Type과, 사용되는 업링크 채널 식별자(Uplink Channel ID)를 나타내는 Uplink Channel ID와, 업링크 버스트 프로파일을 포함하고 있는 업링크 채널 디스크립트 메시지의 구성 변화에 상응하는 카운트를 나타내는 UCD count와, 상기 UCD count 이후에 존재하는 엘리먼트들의 개수를 나타내는 Number of UL_MAP Elements n와, 업링크 자원 할당 시작 정보를 나타내는 Allocation Start Time과, 할당되어 있는 무선 자원 블록에 대한 MCS 레벨 인덱스, 즉 UIUC 및 상기 무선 자원 블록의 위치 정보(Location Information)와, 상기 할당되어 있는 무선 자원 블록을 사용할 가입자 단말기의 연결 식별자(CID: Connection ID)를 포함한다.

상기 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지는 공통 제어 정보이기 때문에, 상기 기 지국(100)은 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150) 모두가 정상적으로 수신할 수 있도록 가장 강력한 MCS 레벨인 MCS 레벨 4를 사용하여 송신한다. 그러나, 상기 공통 제어 정보, 즉 상기 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지는 상기 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150) 모두가 공통적으로 수신해야만 하는 정보뿐만 아니라, 상기 기지국(100)에서 할당한 무선 자원 블록(block)에 대한 MCS 레벨 인덱스 및 상기 무선 자원 블록의 위치 정보가 포함되어 있다.

즉, 상기 DL_MAP 메시지의 경우 PHY Synchronization와, 다운링크 채널 디스크립트 정보, DCD Count와, Base Station ID와, Number of UL_MAP Elements n은 상기 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150) 모두가 공통적으로 수신해야만 하는 정보이지만, DIUC 및 Location Information는 상기 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150) 모두가 공통적으로 수신해야만 하는 정보가 아니라 해당 가입자 단말기만 수신해야하는 정보이다. 또한, 상기 UL_MAP 메시지의 경우 Uplink Channel ID와, UCD count와, Number of UL_MAP Elements n와, Allocation Start Time은 상기 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150) 모두가 공통적으로 수신해야만 하는 정보이지만, CID와, UIUC 및 Location Information는 상기 제1가입자 단말기(110) 내지 제5가입자 단말기(150) 모두가 공통적으로 수신해야만 하는 정보가 아니라 해당 가입자 단말기만 수신해야하는 정보이다.

그러면 여기서 도 2를 참조하여, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 AMC 방식을 적용하는 과정을 설명하기로 한다.

상기 도 2는 일반적인 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 설명하기에 앞서, 상기 일반적인 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조는 상기 도 1에서 설명한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조와 동일하다고 가정하기로 한다. 상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 기지국(100)은 공통 제어 정보(211)는 MCS 레벨 0을 적용하여 송신하고, 제4가입자 단말기(140)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제1무선 자원(213)은 MCS 레벨 1을 적용하여 송신하고, 제1가입자 단말기(110)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제2무선 자원(215)은 MCS 레벨 4를 적용하여 송신하고, 제3가입자 단말기(130)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제3무선 자원(217)은 MCS 레벨 2를 적용하여 송신하고, 제2가입자 단말기(120)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제4무선 자원(219)은 MCS 레벨 3을 적용하여 송신한다. 또한, 상기 공통 제어 정보(211), 즉 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지에는 할당된 무선 자원에 대한 정보, 즉 제1무선 자원(213) 내지 제4무선 자원(219)에 대한 할당 정보가 포함되어 있는데, 상기 제1무선 자원(213) 내지 제4무선 자원(219)에 대한 할당 정보는 실제 해당 가입자 단말기들에서만 수신되면 되지만 상기 공통 제어 정보(211)에 포함되어 있어 상기 기지국은 가장 강력한 MCS 레벨인 MCS 레벨 0을 적용하여 상기 제1무선 자원(213) 내지 제4무선 자원(219)에 대한 할당 정보를 송신한다.

일 예로, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 기지국(100)은 상기 공통 제어 정보, 즉 상기 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지중 상기 제1가입자 단말기(110)만을 타겟으로 하는 다운링크 무선 자원 블록에 대한 정보(DIUC, Location Information) 및 업링크 무선 자원 블록에 대한 정보(CID, UIUC, Location Information)는 MCS 레벨 4를 사용하여 송신해도 되지만 상기 제1가입자 단말기(110)만을 타겟으로 하는 다운링크 무선 자원 블록에 대한 정보(DIUC, Location Information) 및 업링크 무선 자원 블록에 대한 정보(CID, UIUC, Location Information) 역시 공통 제어 정보에 포함되므로 MCS 레벨 0을 사용하여 송신한다.

결과적으로, 상기 제1가입자 단말기(110)만을 타겟으로 하는 다운링크 무선 자원 블록에 대한 정보(DIUC, Location Information) 및 업링크 무선 자원 블록에 대한 정보(CID, UIUC, Location Information)는 불필요하게 강력한 변조 및 코딩이 적용되며, 이는 시그널링 오버헤드(signalling overhead)를 가져온다. 여기서는 상기 제1가입자 단말기(110)만을 타겟으로 하는 경우를 일예로 하여 설명하였지만, 상기 제2가입자 단말기(120) 내지 제4가입자 단말기(120)를 타겟으로 하는 경우 역시 상기 제1가입자 단말기(110)만을 타겟으로 하는 경우와 동일하게 시그널링 오버헤드가 발생하게 된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 공통 제어 정보를 가장 강력한 MCS 레벨을 적용하여 송신하는 것은 자원의 효율성 저하를 가져온다는 문제점을 가진다.

따라서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 그 특성에 상응하게 AMC 방식을 적용하여 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 자원의 효율성을 극대화시키는 공통 제어 정보 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명에서 제안하는 장치는; 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 장치에 있어서, 상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성한 후, 상기 제1정보에 적용할 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 MCS 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨로 결정하고, 상기 제2정보에 적용할 MCS 레벨들을 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들로 결정하는 제어기와, 상기 공통 제어 정보가 입력되면, 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 코딩 방식들로 상기 제1정보 및 제2정보를 코딩하는 인코더와, 상기 인코더에서 코딩한 제1정보 및 제2정보를 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식들로 변조하는 변조기와, 상기 변조기에서 출력한 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 장치에 있어서, 상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성한 후, 상기 제1정보에 적용할 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 상기 다수의 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨로 결정하고, 상기 제2정보에 적용할 MCS 레벨들을 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들로 결정하는 제어기와, 상기 공통 제어 정보가 입력되면, 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 코딩 방식들로 상기 제1정보 및 제2정보를 코딩하는 인코더와, 상기 인코더에서 코딩한 제1정보 및 제2정보를 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식들로 변조하는 변조기와, 상기 변조기에서 출력한 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 또 다른 장치는; 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 송신한 공통 제어 정보를 수신하는 장치에 있어서, 수신 신호를 역다중화하여 상기 다수의 가입자 단말기들 모두가 수신하는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들 각각이 수신하는 제2정보로 구성된 상기 공통 제어 정보를 검출하는 수신기와, 상기 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제1정보에 적용한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하는 변조 방식에 상응하게 복조하고, 상기 제2정보에 적용한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식들에 상응하게 복조하는 복조기와, 상기 복조된 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제1정보에 적용한 MCS 레벨에 상응하는 코딩 방식에 상응하게 디코딩하고, 상기 제2정보에 적용한 MCS 레벨들에 상응하는 디코딩 방식들에 상응하게 디코딩하는 디코더를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 방법은; 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서, 상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성하는 과정을 포함하고, 상기 제1정보는 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨을 적용하여 송신되는 정보이고, 상기 제2정보들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들을 적용하여 송신되는 정보들임을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서, 상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성하는 과정을 포함하고, 상기 제1정보는 상기 다수의 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 적용하여 송신되는 정보이고, 상기 제2정보들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들을 적용하여 송신되는 정보들임을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 또 다른 방법은; 기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 송신한 공통 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서, 수신 신호를 역다중화하여 상기 다수의 가입자 단말기들 모두가 수신하는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들 각각이 수신하는 제2정보로 구성된 상기 공통 제어 정보를 검출하는 과정과, 상기 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제1정보에 적용한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하는 변조 방식 및 코딩 방식에 상응하게 복조 및 디코딩하여 상기 제1정보를 복호하는 과정과, 상기 제1정보를 복호한 후, 상기 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제2정보에 적용한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식 및 코딩 방식에 상응하게 복조 및 디코딩하여 상기 제2정보를 복호하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 모든 가입자 단말기(SS: Subscriber Station)들이 공통적으로 수신해야하는 공통 제어 정보(CCI: Common Control Information)를 상기 공통 제어 정보의 특성 및 상기 가입자 단말기들의 채널 상태에 상응하도록 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식을 적용하여 송신함으로써 자원의 효율성을 증가시키는 장치 및 방법을 제안한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템인 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템에 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템을 상기 무선 통신 시스템의 일 예로 하여 설명하기로 한다.

여기서, 상기 AMC 방식을 다시 한번 설명하면 다음과 같다.

상기 AMC 방식은 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 상태에 상응하게 변조 및 코딩 방식(MCS ; Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)을 다양하게 적용하여 신호를 송신하는 방식이다. 즉, 상기 AMC 방식은 셀(cell), 즉 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 상태에 따라 서로 다른 채널 변조 방식과 코딩 방식을 결정해서, 상기 셀 전체의 사용 효율을 향상시키는 신호 송신 방식을 말하는 것이다. 상기 AMC 방식은 복수개의 변조 방식들과 복수개의 코딩 방식들을 가지며, 상기 변조 방식들과 코딩 방식들을 조합하여 채널 신호를 변조 및 코딩한 다. 통상적으로 상기 변조 방식들과 코딩 방식들의 조합들 각각을 상기 MCS라고 하는 것이며, 상기 MCS들의 수에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) N까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨을 상기 기지국과 가입자 단말기들간의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정하여 상기 기지국 전체 시스템 효율을 향상시키는 방식이다.

그러면 여기서 도 3을 참조하여, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 본 발명의 제1실시예에 따른 AMC 방식을 적용하는 과정을 설명하기로 한다.

상기 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 3을 설명하기에 앞서, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 종래 기술 부분에서 설명한 도 1의 IEEE 802.16a 통신 시스템과 동일한 구조를 가진다고 가정하기로 하며, 다만 1개의 가입자 단말기, 즉 제6가입자 단말기(도시하지 않음)가 가입자 단말기(130)와 동일한 위치에 존재하는 점만이 상이하다고 가정하기로 한다. 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 기지국(BS: Base Station)(100)으로부터 가장 가까이 존재하는 제1가입자 단말기(110)의 채널 상태가 가장 양호하며, 상기 기지국(100)으로부터 가장 멀리 존재하는 제5가입자 단말기(150)의 채널 상태가 가장 열악하다.

또한, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 상기 채널 상태를 5가지 상태, 즉 '가장 양호'상태와, '양호' 상태와, '보통' 상태와, '열악' 상태와, '가장 열악' 상태로 구분하기로 한다. 또한, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 종래 기술 부 분의 표 1에서 설명한 바와 같이 MCS 레벨 0부터 MCS 레벨 4까지 5개의 MCS 레벨들을 가진다고 가정하기로 한다.

그리고, 상기 공통 제어 정보는 상기 종래 기술 부분의 표 2 및 표 3에서 설명한 바와 같이 DL(DownLink)_MAP 메시지와 UL(UpLink)_MAP 메시지가 될 수도 있고, 복합 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Retransmission Request, 이하 'HARQ'라 칭하기로 한다)_MAP 메시지 등이 될 수도 있다. 여기서, 상기 HARQ_MAP 메시지는 상기 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지에 포함되어 있는 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)들중의 일부를 포함하는 컴팩트(compact) DL_MAP 메시지와 컴팩트 UL_MAP 메시지를 포함한다. 상기 컴팩트 DL_MAP 메시지와 컴팩트 UL_MAP 메시지에 포함되는 IE들은 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 종래 기술 부분에서도 설명한 바와 같이 상기 DL_MAP 메시지의 경우 동기를 획득하기 위해 물리 채널(physical channel)에 적용되는 변조 방식 및 복조 방식에 상응하게 설정되는 PHY(PHYsical) Synchronization와, 다운링크 채널 디스크립트(DCD: Downlink Channel Descript, 이하 'DCD'라 칭하기로 한다) 정보와, 다운 링크 버스트 프로파일(burst profile)을 포함하고 있는 DCD 메시지의 구성(configuration) 변화에 상응하는 카운트(count)를 나타내는 DCD Count와, 기지국 식별자(Base Station Identifier)를 나타내는 Base Station ID와, 상기 Base Station ID 이후에 존재하는 엘리먼트들의 개수를 나타내는 Number of UL_MAP Elements n은 상기 기지국(100)에서 서비스하는 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보이지만, 할당되어 있는 무선 자원 블록(block)에 대한 MCS 레벨 인덱스, 즉 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 및 상기 무선 자원 블록의 위치 정보 Location Information는 상기 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보가 아니라 해당 가입자 단말기만 수신해야하는 정보이다.

또한, 상기 UL_MAP 메시지의 경우 사용되는 업링크 채널 식별자(Uplink Channel ID)를 나타내는 Uplink Channel ID와, 업링크 버스트 프로파일을 포함하고 있는 업링크 채널 디스크립트(UCD: Uplink Channel Descript, 이하 'UCD'라 칭하기로 한다) 메시지의 구성 변화에 상응하는 카운트를 나타내는 UCD count와, 상기 UCD count 이후에 존재하는 엘리먼트들의 개수를 나타내는 Number of UL_MAP Elements n와, 업링크 자원 할당 시작 정보를 나타내는 Allocation Start Time은 상기 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보이지만, 할당되어 있는 무선 자원 블록에 대한 MCS 레벨 인덱스, 즉 UIUC(Uplink Interval Usage Code)와, 상기 무선 자원 블록의 위치 정보 Location Information 및 상기 할당되어 있는 무선 자원 블록을 사용할 가입자 단말기의 연결 식별자(CID: Connection ID, 이하 ‘CID'라 칭하기로 한다)는 상기 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보가 아니라 해당 가입자 단말기만 수신해야하는 정보이다. 또한, 상기 HARQ_MAP 메시지는 상기 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보가 아니라 해당 가입자 단말기들, 즉 동일한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기들만 수신해야하는 정보이다.

상기 도 3을 참조하면, 도시되어 있는 바와 같이 기지국(100)은 공통 제어 정보(311)를 송신함에 있어 상기 기지국(100)이 서비스하고 있는 모든 가입자 단말기들이 수신해야만 하는 정보는 가장 강력한(robust) MCS 레벨인 MCS 레벨 0을 적용하여 송신하고, 해당 가입자 단말기만 수신해야만 하는 정보는 해당 가입자 단말 기의 채널 상태에 따른 MCS 레벨을 적용하여 송신한다. 상기 공통 제어 정보(311)중 해당 가입자 단말기만 수신해야하는 정보에 대한 MCS 레벨 할당은 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 기지국(100)은 제4가입자 단말기(140)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제1무선 자원(313)은 MCS 레벨 1을 적용하여 송신하고, 제1가입자 단말기(110)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제2무선 자원(315)은 MCS 레벨 4를 적용하여 송신한다. 그리고, 상기 기지국(100)은 제3가입자 단말기(130) 및 제6가입자 단말기를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제3무선 자원(317)은 MCS 레벨 2를 적용하여 송신하고, 제2가입자 단말기(120)를 타겟으로 하는 데이터를 포함하는 제4무선 자원(319)은 MCS 레벨 3을 적용하여 송신한다. 여기서, 상기 제3무선 자원(317)은 일부는 상기 제3가입자 단말기(130)에게 할당되고, 나머지는 상기 제6가입자 단말기에 할당되므로 상호간의 데이터를 구분하기 위해 연결 식별자(CID: Connection ID)를 포함시켜 송신한다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 공통 제어 정보(311)에서 모든 가입자 단말기들이 수신해야하는 정보를 제외한, 해당 가입자 단말기별로 적용되는 정보에 대한 MCS 레벨을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 공통 제어 정보(311)중에서 해당 가입자 단말기만 수신하는 정보는 해당 가입자 단말기 채널 상태에 상응하게 MCS 레벨을 결정하면 된다. 그러나, 상기 해당 가입자 단말기만 수신해야할 정보라고 해도 제어 정보가 아닌 일반 데이터에 비해서는 높은 신뢰성을 보장받아야만 하므로 본 발명에서는 상기 해당 가입 자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 1레벨 낮은 레벨을 적용하여 송신하기로 한다. 물론, 상기 해당 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨을 적용하여 송신하는 것도 가능하며, 다만 신뢰성면에서 상기 1레벨 낮은 레벨을 적용할 경우에 비해 저하될 뿐이다.

상기 기지국(100)은 제1무선 자원 할당 정보(321)는 제4가입자 단말기(140)에게만 수신되면 되므로 MCS 레벨 0을 적용하여 송신하고, 제2무선 자원 할당 정보(323)는 제1가입자 단말기(110)에게만 수신되면 되므로 MCS 레벨 3을 적용하여 송신하고, 제3무선 자원 할당 정보(325)는 제3가입자 단말기(130) 및 제6가입자 단말기에게만 수신되면 되므로 MCS 레벨 1을 적용하여 송신하고, 제4무선 자원 할당 정보(327)는 제2가입자 단말기(120)에게만 수신되면 되므로 MCS 레벨 2를 적용하여 송신한다.

즉, 본 발명은 상기 공통 제어 정보(311)를 모든 가입자 단말기들이 수신해야하는지 혹은 해당 가입자 단말기만 수신하는지에 따라 그 특성을 분류하여, 상기 모든 가입자 단말기들이 수신해야하는 정보는 가장 강력한 MCS 레벨, 즉 MCS 레벨 0을 적용하여 송신하고, 해당 가입자 단말기만 수신해야하는 정보는 해당 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 미리 설정한 레벨, 일 예로 1레벨 낮은 레벨을 적용하여 송신함으로써 신뢰성과 함께 자원의 효율성을 증가시키게 된다.

상기 도 3에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용에 대해서 설명하기로 한 다.

상기 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 AMC 방식 적용을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 9를 설명하기에 앞서, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 도 3에서 설명한 바와 동일한 구조를 가진다고 가정하기로 한다. 즉, 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 기지국(100)으로부터 가장 가까이 존재하는 제1가입자 단말기(110)의 채널 상태가 가장 양호하며, 상기 기지국(100)으로부터 가장 멀리 존재하는 제5가입자 단말기(150)의 채널 상태가 가장 열악하다. 또한, 제6가입자 단말기가 제3가입자 단말기(130)와 동일한 위치에 존재한다는 점 역시 상기 도 3에서 설명한 바와 동일하다.

한편, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 공통 제어 정보중 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야하는 정보에 대해서 별도로 규정한 바가 존재하지 않는다. 그러나, 가입자 단말기들 각각에 할당되는 무선 자원에 대한 할당 정보인 무선 자원 정보를 해당 가입자 단말기들이 정상적으로 수신하기 위해서는 상기 무선 자원 할당 정보를 정상적으로 복호하기 위한 복호 정보가 상기 공통 제어 정보에 포함되어야만 한다. 즉, 상기 무선 자원 할당 정보들 각각은 해당 가입자 단말기의 채널 상태에 따라 적용되는 MCS 레벨에 상응하여 부호화되기 때문에 상기 무선 자원 할당 정보들 각각이 차지하는 크기 및 위치 역시 상이하게 되고, 따라서 상기 무선 자원 할당 정보들의 크기 및 위치를 상기 공통 제어 정보를 통해 알려주어야만 한다. 그러면 상기 가입자 단말기는 상기 복호 정보를 읽어 해당하는 무선 자원 할당 정보의 위치의 해당 크기에서 해당하는 MCS 레벨로 상기 무선 자원 할당 정보를 복호하게 되는 것이다. 여기서, 상기 무선 자원 할당 정보를 위한 복호 정보라 함은 MCS 레벨과 상기 MCS 레벨에 상응하는 무선 자원 할당 정보의 위치 정보 및 크기 정보를 나타낸다.

상기 도 9를 참조하면, 상기 본 발명의 제2실시예는 상기 본 발명의 제1실시예에서와 거의 동일한 방식으로 AMC 방식을 적용하며, 다만 상기 도 3에서 설명한 공통 제어 정보 상기 공통 제어 정보(311)에 상기 무선 자원 할당 정보를 위한 복호 정보(929)가 추가된다는 점에서만 상이할 뿐이다. 또한, 상기에서 설명한 바와 같이 실제 무선 자원 정보에 적용되는 MCS 레벨이 상이하기 때문에 상기 도 3에 도시한 바와는 달리 상기 제1무선 자원 할당 정보(321) 내지 제4무선 자원 할당 정보(327)의 크기, 즉 위치가 상이하게 도시되었다는 면에서만 상이하다. 따라서, 상기 도 3과 동일한 부분들에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 4는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 먼저 상기 송신기, 즉 기지국은 무선 자원 할당기(410)와, 인코더(encoder)(411)와, 인터리버(interleaver)(413)와, 심벌 매핑기(symbol mapper)(415)와, AMC 제어기(417)와, 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(419)와, 파일럿 심벌 삽입기(pilot symbol inserter)(421)와, 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)기(423)와, 병렬/직렬 변환기(parallel to serial converter)(425)와, 보 호 구간 삽입기(guard interval inserter)(427)와, 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter)(429)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(processor)(431)로 구성된다.

먼저, 상기 무선 자원 할당기(410)는 수신기, 즉 가입자 단말기들에 대해서 다운링크 및 업링크 자원을 할당하고, 상기 할당한 다운링크 및 업링크 자원에 상응하게 공통 제어 정보를 생성하여 상기 인코더(411)로 출력한다. 여기서, 상기 무선 자원 할당기(410)가 상기 가입자 단말기들에 대한 다운링크 및 업링크 자원을 할당하는 과정은 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 상기 인코더(311)는 상기 공통 제어 정보를 입력하여 상기 AMC 제어기(417)의 제어에 따른 코딩(coding) 방식으로 코딩한 후 상기 인터리버(313)로 출력한다.

상기 AMC 제어기(417)는 상기 공통 제어 정보중 모든 가입자 단말기들이 수신해야만 하는 정보에 대해서는 가장 강력한 MCS 레벨에 상응하는 코딩 방식을 적용하도록 결정하고, 상기 공통 제어 정보중 해당 가입자 단말기만 수신해야만 하는 정보에 대해서는 해당 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨보다 1레벨 낮은 MCS 레벨에 상응하는 코딩 방식을 적용하도록 결정한다. 여기서, 상기 코딩 방식은 일 예로 코딩 레이트(coding rate)라고 가정한다. 상기 인터리버(413)는 미리 설정되어 있는 설정 인터리빙(interleaving) 방식으로 인터리빙한 후 상기 심벌 매핑기(415)로 출력한다. 여기서, 상기 인터리빙 방식은 랜덤(random) 인터리빙 방식 등이 될 수 있다.

상기 심벌 매핑기(415)는 상기 인터리버(413)에서 출력한 코딩된 비트(coded bits)를 상기 AMC 제어기(417)의 제어에 따른 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌로 생성한 후 상기 직렬/병렬 변환기(419)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식 혹은 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등이 될 수 있으며, 상기 AMC 제어기(417)는 상기 공통 제어 정보중 모든 가입자 단말기들이 수신해야만 하는 정보에 대해서는 가장 강력한 MCS 레벨에 상응하는 변조 방식을 적용하도록 결정하고, 상기 공통 제어 정보중 해당 가입자 단말기만 수신해야만 하는 정보에 대해서는 해당 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨보다 1레벨 낮은 MCS 레벨에 상응하는 변조 방식을 적용하도록 결정한다.

상기 직렬/병렬 변환기(419)는 상기 심벌 매핑기(415)에서 출력한 직렬 조 심벌들을 입력하여 병렬 변환한 후 상기 파일럿 심벌 삽입기(421)로 출력한다. 상기 파일럿 심벌 삽입기(421)는 상기 직렬/병렬 변환기(419)에서 출력한 병렬 변환된 변조된 심벌들에 파일럿 심벌들을 삽입한 후 상기 IFFT기(423)로 출력한다.

상기 IFFT기(423)는 상기 파일럿 심벌 삽입기(421)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(425)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(425)는 상기 IFFT기(423)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 보호 구간 삽입기(427)로 출력한다. 상기 보호 구간 삽입기(427)는 상기 병렬/직렬 변환기(425)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 삽입한 후 상기 디지털/아날로그 변환기(429)로 출력한다. 여기서, 상기 보호 구간은 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 간섭을 제거하기 위해서 삽입된다. 또한, 상기 보호 구간은 시간 영역(time domain)의 OFDM 심벌의 마지막 일정 샘플(sample)들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 'Cyclic Prefix' 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일정 샘플들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 'Cyclic Postfix' 방식으로 사용될 수 있다.

상기 디지털/아날로그 변환기(429)는 상기 보호 구간 삽입기(427)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 RF 처리기(431)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(431)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(429)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 송신 안테나(Tx antenna)를 통해 에어(air)상으로 전송한다.

상기 도 4에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 수신기 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 5는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 먼저 상기 OFDM 통신 시스템의 수신기, 일 예로 가입자 단말기는 RF 처리기(511)와, 아날로그/디지털 변환기(analog/digital converter)(513)와, 보호 구간 제거기(guard interval remover)(515)와, 직렬/병렬 변환기(517)와, 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform， 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)기(519)와, 등화기(equalizer)(521)와, 파일럿 심벌 추출기(pilot symbol extractor)(523)와, 채널 추정기(channel estimator)(525)와, 병렬/직렬 변환기(527)와, 심벌 디매핑기(symbol demapper)(529)와, 디인터리버(deinterleaver)(531)와, 디코더(decoder)(533)와, AMC 제어기(535)로 구성된다.

먼저, 상기 도 4에서 설명한 바와 같은 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기, 일 예로 기지국에서 송신한 신호는 다중 경로 채널(multipath channel)을 겪고 잡음이 가산된 형태로 수신 안테나(Rx antenna)를 통해서 수신된다. 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 RF 처리기(511)로 입력되고, 상기 RF 처리기(511)는 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 대역으로 다운 컨버팅(down converting)한 후 상기 아날로그/디지털 변환기(513)로 출력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(513)는 상기 RF 처리기(511)에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 상기 보호 구간 제거기(515)로 출력한다.

상기 보호 구간 제거기(515)는 상기 아날로그/디지털 변환기(513)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 제거한 후 상기 직렬/병렬 변환기(517)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(517)는 상기 보호 구간 제거기(515)에서 출력한 직 렬 신호를 입력하여 병렬 변환한 후 상기 FFT기(519)로 출력한다. 상기 FFT기(519)는 상기 직렬/병렬 변환기(517)에서 출력한 신호를 N-포인트 FFT를 수행한 후 상기 등화기(521) 및 상기 파일럿 심벌 추출기(523)로 출력한다. 상기 등화기(521)는 상기 FFT기(519)에서 출력한 신호를 입력하여 채널 등화(channel equalization)한 후 상기 병렬/직렬 변환기(527)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(527)는 상기 등화기(521)에서 출력한 병렬 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 심벌 디매핑기(529)로 출력한다.

한편, 상기 FFT기(519)에서 출력한 신호는 상기 파일럿 심벌 추출기(523)로 입력되고, 상기 파일럿 심벌 추출기(523)는 상기 FFT기(519)에서 출력한 신호에서 파일럿 심벌들을 검출하고, 상기 검출한 파일럿 심벌들을 상기 채널 추정기(525)로 출력한다. 상기 채널 추정기(525)는 상기 파일럿 심벌 추출기(523)에서 출력한 파일럿 심벌들을 이용하여 채널 추정을 수행하고, 상기 채널 추정 결과를 상기 등화기(521)로 출력한다. 그리고, 상기 OFDM 통신 시스템의 수신기는 상기 채널 추정기(525)의 채널 추정 결과에 상응하는 CQI를 생성하고, 상기 생성된 CQI를 채널 품질 정보 송신기(도시하지 않음)를 통해 상기 OFDM 통신 시스템의 송신기로 송신한다.

상기 심벌 디매핑기(529)는 상기 병렬/직렬 변환기(527)에서 출력한 신호를 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기에서 적용한 변조 방식에 해당하는 복조 방식으로 복조한 후 상기 디인터리버(531)로 출력한다. 여기서, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기에서 적용한 변조 방식에 대한 정보는 상기 AMC 제어기(535) 로부터 제공받으며, 상기 AMC 제어기(535)는 상기 도 5에 도시하지는 않았으나 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기로부터 별도의 변조 방식에 대한 정보를 제공받는다. 상기 디인터리버(531)는 상기 심벌 디매핑기(529)에서 출력한 신호를 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기에서 적용한 인터리빙 방식에 상응하는 디인터리빙(deinterleaving) 방식으로 디인터리빙한 후 상기 디코더(533)로 출력한다.

상기 디코더(533)는 상기 디인터리버(531)에서 출력한 신호를 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기에서 적용한 코딩 방식에 상응하는 디코딩 방식으로 디코딩한 후 송신측에서 송신한 공통 제어 정보로 출력한다. 여기서, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기에서 적용한 코딩 방식에 대한 정보는 상기 AMC 제어기(535)로부터 제공받으며, 상기 AMC 제어기(535)는 상기 도 5에 도시하지는 않았으나 상기 OFDM 통신 시스템의 송신기로부터 별도의 코딩 방식에 대한 정보를 제공받는다.

상기 도 5에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 IEEE 802.16a 통신 시스템의 수신기 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공통 제어 정보 송신 과정을 설명하기로 한다.

상기 도 6은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공통 제어 정보 송신 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저 IEEE 802.16a 통신 시스템의 송신기, 즉 기지국은 611단계에서 가입자 단말기들에 대해서 다운링크 및 업링크 자원을 할당하고, 상기 할당한 다운링크 및 업링크 자원에 상응하게 공통 제어 정보를 생성한 후 613단계로 진행한다. 상기 613단계에서 상기 기지국은 상기 공통 제어 정보에 적용할 MCS 레벨을 결정한 후 615단계로 진행한다. 여기서, 상기 공통 제어 정보에 대한 MCS 레벨은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 공통 제어 정보중 모든 가입자 단말기들이 수신해야만 하는 정보에 대해서는 가장 강력한 MCS 레벨로 결정하고, 상기 공통 제어 정보중 해당 가입자 단말기만 수신해야만 하는 정보에 대해서는 해당 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨보다 1레벨 낮은 MCS 레벨로 결정하는 것이다. 특히, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 공통 제어 정보에 해당 가입자 단말기만 수신해야만 하는 정보, 즉 무선 자원 할당 정보를 정상적으로 복호하기 위한 복호 정보를 포함시키며, 상기 복호 정보를 포함시키는 이유는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 무선 자원 할당 정보들 각각이 상이한 MCS 레벨로 부호화되기 때문이다.

상기 615단계에서 상기 기지국은 상기 결정된 MCS 레벨에 상응하게 상기 공통 제어 정보를 변조 및 코딩한 후 617단계로 진행한다. 상기 617단계에서 상기 기지국은 상기 변조 및 코딩된 공통 제어 정보를 다운 링크를 통해 가입자 단말기들로 송신한 후 종료한다.

상기 도 6에서는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공통 제어 정보 송신 과정을 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공통 제어 정보 수신 과정을 설명하기로 한다.

상기 도 7은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 공통 제어 정보 수신 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 7을 참조하면, 먼저 IEEE 802.16a 통신 시스템의 수신기, 즉 가입자 단말기는 711단계에서 다운링크 신호를 수신하고 713단계로 진행한다. 상기 713단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 수신한 다운링크 신호를 다중화하여 공통 제어 정보를 검출한 후 715단계로 진행한다. 특히, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 공통 제어 정보에 무선 자원 할당 정보를 복호하기 위한 복호 정보가 포함되어 있다. 상기 715단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 검출한 공통 제어 정보를 기지국에서 적용한 MCS 레벨에 상응하게 복조 및 디코딩한 후 717단계로 진행한다. 특히, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 복호 정보에 상응하게 상기 가입자 단말기 자신이 복호해야할 무선 자원 할당 정보의 위치에서 해당하는 크기만큼 상기 기지국에서 적용한 MCS 레벨에 상응하게 복조 및 디코딩한 후 717단계로 진행한다. 이 경우, 상기 가입자 단말기는 상기 무선 자원 할당 정보를 더욱 신뢰성 있게 복호하는 것이 가능하다. 상기 717단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 공통 제어 정보에 대한 복호화가 성공하였는지 검사한다.

상기 검사 결과 상기 공통 제어 정보에 대한 복호화가 성공하였을 경우 상기 가입자 단말기는 719단계로 진행한다. 상기 719단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 공통 제어 정보에 상응하는 동작, 즉 상기 공통 제어 정보에 포함되어 있는 무선 자원 정보에 해당하는 무선 자원 영역을 통한 데이터 수신 등의 동작을 수행한 후 종료한다. 상기 719단계에서 검사 결과 상기 공통 제어 정보에 대한 복호화가 성공하지 않았을 경우 상기 가입자 단말기는 721단계로 진행한다. 상기 721단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 복호화된 정보를 폐기한 후 종료한다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 OFDM 방식 혹은 OFDMA 방식을 사용하는 통신 시스템으로서, 상기 OFDMA 방식을 사용할 경우의 IEEE 802.16a 통신 시스템에서의 공통 제어 정보 송수신을 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16a 통신 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 도시되어 있는 가로축은 OFDMA 심벌 번호(OFDMA symbol number)를 나타내며, 세로축은 서브 채널 번호(sub-channel number)를 나타낸다. 상기 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 1개의 OFDMA 프레임은 다수개, 일 예로 8개의 OFDMA 심벌들로 구성되며, 1개의 OFDMA 심벌은 다수개, 일 예로 N개의 서브 캐리어(sub-carrier) 신호들로 구성된다. 여기서, 상기 서브 채널이라 함은 미리 설정된 개수의 서브 캐리어들로 구성된 채널을 의미한다. 또한, 상기에서 설명한 바와 같이 공통 제어 정보는 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지 혹은 HARQ_MAP 메시지를 포함하며, 상기 도 8에서는 상기 공통 제어 정보가 상기 DL_MAP 메시지와 UL_MAP 메시지를 포함하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.

그리고, 상기 도 8에서는 기지국(100)이 '보통'의 채널 상태를 가지는 제3가입자 단말기(130)로 공통 제어 정보 및 사용자 데이터(user data)를 송신하여 상기 제3가입자 단말기(130)가 이를 수신하는 경우와, '가장 양호'의 채널 상태를 가지는 제1가입자 단말기(110)로 공통 제어 정보를 송신하여 상기 제1가입자 단말기(110)가 업링크로 사용자 데이터를 송신하는 경우가 도시되어 있는 것이다.

먼저, 상기 기지국(100)은 동일한 레벨의 서비스 품질(QoS: Quality of Service)과 동일한 MCS 레벨을 사용하는 연결 식별자 A를 포함한 상기 제3가입자 단말기(130)의 사용자 데이터(815-1)와 연결 식별자 B를 포함한 제6가입자 단말기의 사용자 데이터(815-2)를 제3다운링크 버스트(burst)(815)에 할당한다. 이와 동일한 방법으로, 상기 기지국(100)은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 지원하는 MCS 레벨 내에서 하나의 OFDMA 프레임 내에서 필요한 다운링크 버스트마다 해당 가입자 단말기의 사용자 데이터와, 연결 식별자를 할당한다.

또한, 상기 기지국(100)은 공통 제어 정보인 DL_MAP 메시지(811)내의 제3다운링크 버스트 할당 정보(813)에 상기 제3가입자 단말기(130)에게 송신되는 다운링크 버스트, 즉 제3다운링크 버스트(815)에 적용할 MCS 레벨 및 위치 정보, 즉 상기 다운링크 버스트를 구분할 수 있는 심볼 단위 및 서브 캐리어 주파수 할당 단위의 오프셋 정보를 매핑시킨다. 또한, 상기 도 8에 별도로 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 공통 제어 정보에 무선 자원 할당 정보를 복호하기 위한 복호 정보, 즉 MCS 레벨과 상기 MCS 레벨에 상응하는 무선 자원 할당 정보의 위치 정보 및 크기 정보를 포함된다. 그리고, 나서 상기 기지국(100)은 상기 DL_MAP 메시지(812) 및 다운링크 버스트들을 해당 MCS 레벨로 코딩 및 변조하여 가입자 단말기들로 송신한다.

상기에서는 상기 기지국(100)이 상기 제3가입자 단말기(130)에게 공통 제어 정보 및 사용자 데이터를 송신하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 상기 제3가입자 단말기(130)가 상기 기지국(100)에서 송신한 공통 제어 정보 및 사용자 데이터를 수신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 상기 제3가입자 단말기(130)는 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호에서 공통 제어 정보를 검출한다. 즉, 상기 제3가입자 단말기(130)는 상기 검출한 공통 제어 정보에 가장 강력한 MCS 레벨을 적용하여 상기 표 2에서 설명한 바와 같은 DL_MAP 메시지에서 먼저 모든 가입자 단말기들이 수신해야만 하는 정보, 즉 Phy Synchronization와, DCD Count와, Base Station ID와, Number of DL_MAP Elements n을 검출한다. 이후 상기 제3가입자 단말기(130)는 다운링크 버스트들에 대한 다운링크 버스트 할당 정보를 획득하기 위해서 상기 검출한 공통 제어 정보에 상기 제3가입자 단말기(130)의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 1레벨 낮은 MCS 레벨을 적용하여 변조 및 디코딩한다.

이를 상세히 설명하면, 상기 제3가입자 단말기(130)는 상기 제3가입자 단말기(130)자신의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 1레벨 낮은 MCS 레벨을 적용하여 제1다운링크 버스트 할당 정보를 복호한다. 그러나, 상기 제1다운링크 버스트 할당 정보에 적용되어 있는 MCS 레벨이 상이하므로 복호화가 실패하여 해당 할당 정보를 폐기하게 된다. 이런 식으로, 상기 제3가입자 단말기(130)는 제2다운링크 버스트 할당 정보와, 제3다운링크 버스트 할당 정보(813) 및 제4다운링크 버스트 할당 정보를 복호한다. 상기 제3다운링크 버스트 할당 정보(813)만 MCS 레벨이 동일하게 적용되기 때문에 상기 제3다운링크 버스트 할당 정보(813)만 정상적으로 복호화된다. 따라서, 상기 제3가입자 단말기(130)는 제3다운링크 버스트 할당 정보(813)에 따른 다운링크 버스트, 즉 제3다운링크 버스트(815)를 억세스하여 상기 제3가입자 단말기(130)자신의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨과 동일한 MCS 레 벨로 사용자 데이터를 복조한다. 또한, 상기 도 8에 별도로 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 제2실시예에서 상기 제 3가입자 단말기(130)는 상기 제3다운링크 버스트(815)의 위치를 나타내는 제3 다운링크 버스트 할당 정보(813)를 복호하기 위한 복호 정보를 상기 공통 정보로부터 검출하여 상기 제3가입자 단말기(130) 자신에게 적용되는 MCS 레벨을 가지는 다운링크 버스트 할당 정보의 위치 및 크기를 검출한다. 따라서, 상기 제3가입자 단말기(130)는 상기 복호 정보에 상응하여 신뢰성 있게 상기 제3 다운링크 버스트 할당 정보(813)를 복호한다. 즉, 상기 제3가입자 단말기(130)는 상기 복호 정보에서 상기 제3가입자 단말기(130) 자신의 MCS 레벨과 동일한 MCS 레벨을 검색하여 그에 상응하는 위치를 복호하게 되면 상기 제3다운링크 버스트 할당 정보(813)를 정상적으로 복호하게 되는 것이다.

여기서, 상기 사용자 데이터를 복조함에 있어서는 상기 제3가입자 단말기(130) 자신의 연결 식별자, 즉 연결 식별자 A를 참고해야함은 물론이다.

상기 다운링크 버스트 할당 정보에서와 마찬가지 방식으로 업링크 버스트 할당 정보를 검출할 수 있으며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 기지국(100)은 제1가입자 단말기(110)에게 업링크를 통해 사용자 데이터를 송신할 수 있도록 제1업링크 버스트(816)를 할당한다. 즉, 상기 기지국(100)은 상기 UL_MAP 메시지에 상기 제1가입자 단말기(110)의 연결 식별자 C와 함께 상기 제1업링크 버스트(816)의 MCS 레벨 정보 및 위치 정보, 즉 상기 업링크 버스트를 구분할 수 있는 심볼 단위 및 서브 캐리어 주파수 할당 단위의 오프셋 정보를 매핑시킨다. 그리고, 나서 상기 기지국(100)은 상기 UL_MAP 메시지(811)를 해당 MCS 레벨로 코딩 및 변조하여 가입자 단말기들로 송신한다.

따라서, 상기 제1가입자 단말기(110)는 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신한 다운링크 신호에서 공통 제어 정보를 검출한다. 즉, 상기 제1가입자 단말기(110)는 상기 검출한 공통 제어 정보에 가장 강력한 MCS 레벨을 적용하여 상기 표 3에서 설명한 바와 같은 UL_MAP 메시지에서 먼저 모든 가입자 단말기들이 수신해야만 하는 정보, 즉 Upink CHannel ID와, UCD Count와, Allocation Start Time과, Number of UL_MAP Elements n을 검출한다. 또한, 상기 도 8에 별도로 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 공통 정보에 상기 복호 정보, 즉 MCS 레벨과 상기 MCS 레벨에 상응하는 업링크 버스트 할당 정보들 각각에 관한 위치 및 크기 정보를 포함한다. 이후 상기 제1가입자 단말기(110)는 업링크 버스트들에 대한 업링크 버스트 할당 정보를 획득하기 위해서 상기 검출한 공통 제어 정보에 상기 제1가입자 단말기(110)의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 1레벨 낮은 MCS 레벨을 적용하여 변조 및 디코딩한다.

이를 상세히 설명하면, 상기 제1가입자 단말기(110)는 상기 제1가입자 단말기(110)자신의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 1레벨 낮은 MCS 레벨을 적용하여 제1업링크 버스트 할당 정보를 복호한다. 상기 제1업링크 버스트 할당 정보에 적용되어 있는 MCS 레벨과 상기 제1가입자 단말기(110)자신의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨 보다 1레벨 낮은 MCS 레벨이 동일하므로, 상기 제1업링크 버스트 할당 정보를 정상적으로 복호화할 수 있다. 따라서, 상기 제1가입자 단말기(110)는 제1업링크 버스트 할당 정보(814)에 따른 업링크 버스트, 즉 제1다운링크 버스트(816) 를 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 도 8에 별도로 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 제2실시예에서 상기 제 1가입자 단말기(110)는 공통 정보에 포함되어 있는 상기 제1업링크 버스트(816)의 위치를 나타내는 제1 업링크 버스트 할당 정보(814)를 복호하기 위한 복호 정보를 검출하면, 상기 복호 정보에 상응하게 상기 제1가입자 단말기(110) 자신이 수신해야 할 MCS 레벨을 갖는 업링크 버스트 할당 정보, 즉 제1업링크 버스트 할당 정보(814)를 복호한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 무선 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 모든 가입자 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 정보와 상기 모든 가입자 단말기들중 특정 가입자 단말기들만 수신해야하는 정보로 그 특성을 분류하여 적용하는 MCS 레벨을 차별화시켜 송신함으로써 무선 자원의 효율성을 극대화시킨다는 이점을 가진다. 이렇게, 공통 제어 정보 송신에 사용되는 무선 자원의 양을 최소화시킴으로써 여유가 발생한 무선 자원을 다른 데이터를 송신하는데 사용하여 상기 무선 통신 시스템의 시스템 수율을 증가시킨다는 이점을 가진다.

Claims

기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서,

상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성하는 과정을 포함하고,

상기 제1정보는 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨을 적용하여 송신되는 정보이고,

상기 제2정보들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들을 적용하여 송신되는 정보들임을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1정보는 상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들과, 상기 MCS 레벨들 각각에 상응하는 정보들의 위치 및 크기 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제2항에 있어서,

상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들과 동일한 MCS 레벨들이거나 혹은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 변조 방식들보다 낮은 차수의 변조 방식들을 가지며, 상기 설정 레벨 조정된 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들은 상기 특정 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들보다 낮은 코딩 레이트들을 가지는 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 방법.
기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서,

상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성하는 과정을 포함하고,

상기 제1정보는 상기 다수의 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 적용하여 송신되는 정보이고,

상기 제2정보들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들을 적용하여 송신되는 정보들임을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서,

상기 제1정보는 상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들과, 상기 MCS 레벨들 각 각에 상응하는 정보들의 위치 및 크기 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 장치에 있어서,

상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성한 후, 상기 제1정보에 적용할 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 MCS 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨로 결정하고, 상기 제2정보에 적용할 MCS 레벨들을 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들로 결정하는 제어기와,

상기 공통 제어 정보가 입력되면, 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 코딩 방식들로 상기 제1정보 및 제2정보를 코딩하는 인코더와,

상기 인코더에서 코딩한 제1정보 및 제2정보를 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식들로 변조하는 변조기와,

상기 변조기에서 출력한 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1정보는 상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들과, 상기 MCS 레벨들 각각에 상응하는 정보들의 위치 및 크기 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제6항에 있어서,

상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들과 동일한 MCS 레벨들이거나 혹은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 변조 방식들보다 낮은 차수의 변조 방식들을 가지며, 상기 설정 레벨 조정된 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들은 상기 특정 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들보다 낮은 코딩 레이트들을 가지는 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 장치.
기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 장치에 있어서,

상기 공통 제어 정보가 상기 다수의 가입자 단말기들 모두로 송신되는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들로 각각 송신되는 제2정보들을 포함하도록 상기 공통 제어 정보를 생성한 후, 상기 제1정보에 적용할 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨을 상기 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨로 결정하고, 상기 제2정보에 적용할 MCS 레벨들을 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들로 결정하는 제어기와,

상기 공통 제어 정보가 입력되면, 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 코딩 방식들로 상기 제1정보 및 제2정보를 코딩하는 인코더와,

상기 인코더에서 코딩한 제1정보 및 제2정보를 상기 제어기에서 결정한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식들로 변조하는 변조기와,

상기 변조기에서 출력한 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제9항에 있어서,

상기 제1정보는 상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들과, 상기 MCS 레벨들 각각에 상응하는 정보들의 위치 및 크기 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 송신한 공통 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,

수신 신호를 역다중화하여 상기 다수의 가입자 단말기들 모두가 수신하는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들 각각이 수신하는 제2정보로 구성된 상기 공통 제어 정보를 검출하는 과정과,

상기 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제1정보에 적용한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하는 변조 방식 및 코딩 방식에 상응하게 복조 및 디코딩하여 상기 제1정보를 복호하는 과정과,

상기 제1정보를 복호한 후, 상기 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제2정보에 적용한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식 및 코딩 방식에 상응하게 복조 및 디코딩하여 상기 제2정보를 복호하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제11항에 있어서,

상기 제1정보는 상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들과, 상기 MCS 레벨들 각각에 상응하는 정보들의 위치 및 크기 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제12항에 있어서,

상기 제1정보에 적용되는 MCS 레벨은 상기 다수의 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨임을 특징으로 하는 상기 방법.
제11항에 있어서,

상기 제1정보에 적용되는 MCS 레벨은 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 MCS 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과, 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨임을 특징으로 하는 상기 방법.
제14항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 방법.
제14항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 방법.
제13항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 방법.
제13항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 방법.
제15항에 있어서,

상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 변조 방식들보다 낮은 차수의 변조 방식들을 가지며, 상기 설정 레벨 조정된 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들은 상기 특정 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들보다 낮은 코딩 레이트들을 가지는 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 방법.
기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 송신한 공통 제어 정보를 수신하는 장치에 있어서,

수신 신호를 역다중화하여 상기 다수의 가입자 단말기들 모두가 수신하는 제1정보와, 상기 가입자 단말기들의 채널 상태들에 따라 상기 가입자 단말기들 각각이 수신하는 제2정보로 구성된 상기 공통 제어 정보를 검출하는 수신기와,

상기 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제1정보에 적용한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하는 변조 방식에 상응하게 복조하고, 상기 제2정보에 적용한 MCS 레벨들에 상응하는 변조 방식들에 상응하게 복조하는 복조기와,

상기 복조된 공통 제어 정보를 상기 기지국에서 상기 제1정보에 적용한 MCS 레벨에 상응하는 코딩 방식에 상응하게 디코딩하고, 상기 제2정보에 적용한 MCS 레벨들에 상응하는 디코딩 방식들에 상응하게 디코딩하는 디코더를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제20항에 있어서,

상기 제1정보는 상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들과, 상기 MCS 레벨들 각각에 상응하는 정보들의 위치 및 크기 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제21항에 있어서,

상기 제1정보에 적용되는 MCS 레벨은 상기 기지국에서 제공 가능한 모든 MCS 레벨들 중 최소 차수의 변조 방식과, 최소 코딩 레이트의 코딩 방식을 가지는 MCS 레벨임을 특징으로 하는 상기 장치.
제22항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 장치.
제22항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 장치.
제21항에 있어서,

상기 제1정보에 적용되는 MCS 레벨은 상기 다수의 가입자 단말기들중 가장 열악한 채널 상태를 가지는 가입자 단말기의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨임을 특징으로 하는 상기 장치.
제25항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 장치.
제25항에 있어서,

상기 제2정보에 적용되는 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 장치.
제22항에 있어서,

상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들보다 미리 설정한 레벨만큼 조정된 MCS 레벨들은 상기 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 변조 방식들보다 낮은 차수의 변조 방식들을 가지며, 상기 설정 레벨 조정된 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들은 상기 특정 가입자 단말기들 각각의 채널 상태에 상응한 MCS 레벨들 각각의 코딩 방식들보다 낮은 코딩 레이트들을 가지는 MCS 레벨들임을 특징으로 하는 상기 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
기지국 영역내의 다수의 가입자 단말기들을 가지는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 상기 다수의 가입자 단말기들로 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서,

상기 다수의 가입자 단말기들을 그 채널 상태에 따라 다수의 그룹들로 분류하는 과정과,

상기 다수의 가입자 단말기들 모두에 공통적으로 송신되는 제1공통 제어 정보를 생성하는 과정과,

상기 다수의 그룹들 각각으로 송신되는 제2공통 제어 정보들을 생성하는 과정을 포함하며,

상기 제1공통 제어 정보는 다른 정보 보다 먼저 위치하며, 상기 제1공통 제어 정보에 적용되는 코딩 레이트는 상기 다른 정보에 적용되는 코딩 레이트보다 낮으며, 상기 제1공통 제어 정보에 적용되는 변조 방식의 차수는 상기 다른 정보에 적용되는 변조 방식의 차수보다 낮으며, 상기 제2공통 제어 정보들 각각에 적용되는 변조 방식의 차수와 코딩 레이트는 상이함을 특징으로 하는 상기 방법.
제37항에 있어서,

상기 제2공통 제어 정보들 각각은 해당 그룹의 위치를 나타내는 정보와, 변조 및 코딩 방식 레벨을 나타내는 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.