KR20080014891A - Ｏｆｄｍ의 공동 채널 간섭 완화 - Google Patents

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KR20080014891A
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알란 에드워드 존스
비샤칸 폰남팔람
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아이피와이어리스, 인크.
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Abstract

직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템은 OFDM 송신기(103~109)와 OFDM 수신기(101)를 포함한다. 이 시스템은 부반송파 상태 데이터를 OFDM 수신기(101)에 송신하기 위한 부반송파 상태 데이터 제어기(200)를 포함한다. 부반송파 상태 데이터는 OFDM 송신기(103~109)의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시한다. OFDM 수신기(101)는 부반송파 상태 데이터를 수신하는 부반송파 상태 프로세서(203)와, 적어도 제1 OFDM 송신기(103)로부터의 무선 인터페이스 통신 채널 및 간섭하는 OFDM 송신기(105)로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 채널 추정기(205)를 더 포함한다. 간섭 완화 프로세서(207)는 부반송파 상태 데이터 및 채널 추정치에 응답하여 간섭의 간섭 완화를 수행하고, 이것에 의해 제1 OFDM 송신기(103)로부터 데이터의 개선된 복구를 제공한다.
OFDM, 통신, 송신기, 수신기, 활성, 부반송파, 상태 데이터, 신호, 간섭, 추정, 간섭 완화.

Description

ＯＦＤＭ의 공동 채널 간섭 완화{CO-CHANNEL INTERFERENCE MITIGATION FOR OFDM}
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화 통신의 간섭 완화(interference mitigation)에 관한 것으로, 특히, 그러나 비배타적으로, 직교 주파수 분한 다중 접속을 이용하는 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화에 관한 것이다.
무선 주파수(radio frequency)를 이용한 무선 통신은 과거 10년 동안 증가 추세에 있고, 지금은 많은 통신 시스템들이 제한된 자원(resource)에 대하여 경쟁하고 있다. 그 결과, 무선 통신 시스템의 가장 중요한 파라미터 중의 하나는 통신 시스템들이 할당된 주파수 스펙트럼을 얼마나 효율적으로 사용할 수 있는가이다.
부족한 주파수 스펙트럼 자원의 효율적인 사용을 위한 필요조건은 고수준의 간섭과 함께 동작할 수 있는 무선 기술의 개발로 이어졌다. 예를 들면, 이것은 고수준의 간섭을 허용하는 고용량 셀룰러 통신 시스템에 대한 핵심 필요조건이다. 전형적으로 이러한 통신 시스템들은 1의 주파수 재사용으로 동작하는데, 이것은 동일한 채널 대역폭이 이용가능하고 네트워크 전체의 모든 섹터 및 셀에서 사용되는 것을 의미한다. 그 결과, 이웃 셀에서 본 셀간 간섭(intercell interference)이 셀 중복 영역에서 매우 클 수 있다. 송신기에 이용가능한 전력은 한정되기 때문에, 이 용가능한 반송파 대 간섭비(Carrier to Interference Ratio; C/I) 및 그에 따른 데이터 전송율(data rate)이 이 조건하에서 또한 한정된다. 만일 셀간 간섭이 제거될 수 있으면, 유효 C/I는 증가하고 데이터 전송율은 C/I의 개선에 상응하여 증가한다. 이것은 훨씬 더 높은 스펙트럼 효율을 제공하고 시스템의 용량을 크게 증가시키며, 따라서, 셀간 간섭을 제거 또는 완화시키는 것이 매우 바람직하다.
무선 통신 시스템에서 사용할 수 있는 통신 방식은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식이다. 또한, 셀룰러 통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)을 사용할 수 있고, 여기에서 동일한 셀 내의 사용자들은 다른 사용자의 부반송파(sub-carrier) 그룹과 동시에 활성으로 되는 부반송파 그룹을 배정받는다. 그러나, OFDMA에서, 셀 내에서의 송신은 직교로 유지되고, 동일한 셀 내의 사용자들에게 발생된 간섭(셀내 간섭)은 전형적으로 무시될 수 있을 정도로 효과적으로 완화될 수 있다.
그러나, 다른 셀로부터의 간섭(셀간 간섭)은 직교가 아니어서 결국 간섭으로 나타날 수 있고 송신을 감퇴시킬 수 있다. 결국, 셀간 간섭의 영향을 완화시키는 것이 매우 바람직하다. 셀간 간섭을 완화시키는 기술은 당업계에서 잘 알려져 있고, 셀간 간섭 완화 방법 중의 일 예는 2005년 5월 스톡홀름의 전기 전자 기술자 연구소에서 개최된 IEEE 자동차 기술 회의의 회보에 A.E. Jones 및 S.H. Wong가 발표한 "TD-CDMA의 일반화 다중사용자 검출"(Generalised Multiuser Detection in TD-CDMA)에서 찾아볼 수 있고, 이 문헌은 인용에 의해 여기에 통합된다.
그러나, 간섭 완화를 위한 공지 방법에서의 문제점은 성능 및 효율이 간섭 자(interferer)에 관한 정보에 높게 의존한다는 것이다. 이 정보는 전형적으로 개별 수신기에 대하여 얻어지는 것이 곤란하고, 결국 비교적 부정확한 추정 또는 가정이 사용된다. 그 결과, 간섭 완화는 자주 차선책으로 되고, 통신 품질의 심각한 감퇴 및 셀룰러 통신 시스템의 용량 감소를 가져온다.
그러므로, OFDM 통신을 위한 개선된 간섭 완화가 유리하고, 특히 융통성 증가, 성능 개선, 시스템 용량 증가, 동작 촉진, 복잡도 감소 및/또는 간섭 완화를 가능하게 하거나 촉진하거나 개선하는 정보 제공의 개선이 있는 시스템이 유리할 것이다.
따라서, 본 발명은 전술한 단점들 중 하나 이상을 단독으로 또는 공동으로 바람직하게 완화하거나 경감하거나 제거하는 것을 추구한다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템이 제공되는데, 이 시스템은 복수의 OFDM 송신기와; 복수의 OFDM 송신기 중 제1의 OFDM 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 적어도 하나의 OFDM 수신기와; 제1 OFDM 송신기를 제외한 다수의 OFDM 송신기용으로 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 OFDM 수신기에 송신하기 위한 송신 수단을 포함하고, 상기 OFDM 수신기는 제1 OFDM 송신기로부터의 소망 신호 성분 및 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 간섭하는 OFDM 송신기로부터의 간섭을 포함한 신호를 수신하는 수단과, 부반송파 상태 데이터를 수신하는 수단과, 제1 OFDM 송신기로부터의 적어도 무선 인터페이스 통신 채널 및 간섭하는 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 채널 추정 수단과, 부반송파 상태 데이터 및 채널 추정치에 응답하여 간섭 완화를 수행하는 간섭 완화 수단을 포함한다.
본 발명의 발명자는 어떤 부반송파가 간섭 OFDM 송신기에 대하여 특수 변조 방식을 사용하는지를 나타내는 정보를 시그널링함으로써 OFDM 통신 시스템에서 성능 개선이 달성될 수 있다는 것을 인식하였다. 본 발명은 간섭 완화를 위하여 사용된 정보의 제공을 촉진할 수 있고 및/또는 이 정보에 관한 개선된 정확도를 제공할 수 있다. 개선된 간섭 완화는 통신 품질을 증가시키고 및/또는 시스템 용량을 증가시킬 수 있다. 복잡도가 낮은 시스템 및/또는 실용적 구현이 달성될 수 있다.
송신 수단은 통신 시스템 내에 분산될 수 있고 구체적으로는 OFDM 송신기의 일부일 수 있다. 예를 들면, 각각의 OFDM 송신기는 부반송파 상태 데이터를 송신하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 간섭 완화 수단은 채널 추정치, 수신 신호 및 부반송파 상태 데이터에 응답하여 제1 OFDM 송신기에 의해 송신되는 데이터를 재발생하도록 구성될 수 있다. 부반송파 상태 데이터는 간섭 완화를 위해 사용되기 전에 처리될 수 있다. 예를 들면, 부반송파 상태 데이터는 임의의 적당한 방법으로 복호(decode)되거나 분할되거나 결합되거나 처리될 수 있다.
활성 부반송파(active subcarrier)는 데이터를 송신하는 반송파이고, 비활성 부반송파는 데이터를 송신하지 않는 반송파이다. 부반송파 상태 데이터는 OFDM 심볼의 모든 부반송파에 대한 정보와 대응하거나 모든 부반송파 또는 단지 부반송파의 부분집합에 대한 정보와 대응할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 간섭 OFDM 송신기는 간섭 OFDM 송신기의 활성 부반송파를 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신하도록 구성된다.
이것은 효율적 시스템을 가능하게 하고 실용적 구현을 가능하게 한다. 예를 들면, 각 OFDM 송신기는 실제로 어떤 부반송파를 사용하고 있는지를 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신할 수 있다. 전체 OFDM 심볼의 부반송파 상태 데이터는 복수의 OFDM 송신기로부터의 부반송파 상태 데이터를 결합함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 다른 OFDM 송신기는 간섭 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신하도록 구성된다.
이것은 효율적 시스템을 가능하게 하고 및/또는 실용적 구현을 가능하게 한다. 구체적으로, 이것은 예컨대 복수의 OFDM 송신기에 대한 부반송파 상태 데이터가 단일 OFDM 송신기로부터만 통신을 수신함으로써 얻어질 수 있게 한다. 예를 들면, OFDM 송신기는 고정식 네트워크를 통하여 결합될 수 있고, OFDM 송신기 중 적어도 일부는 다른 OFDM 송신기에 관한 부반송파 상태 데이터를 송신하는 기능을 포함할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 송신기 그룹 내의 모든 OFDM 송신기는 그 그룹 내 모든 OFDM 송신기에 관한 부반송파 상태 데이터를 송신한다.
이것은 시스템의 동작을 촉진하고 및/또는 OFDM 수신기에 의한 부반송파 상태 데이터의 수신을 촉진한다. 특히, OFDM 수신기는 임의의 OFDM 송신기로부터 부반송파 상태 데이터를 수신할 수 있고, 특정의 OFDM 송신기로부터 특정의 부반송파 상태 데이터를 획득하는 것으로 제한되지 않는다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 송신기의 그룹은 셀룰러 통신 시스템의 단일 무선 네트워크 제어기에 의해 제어되는 기지국에 대응한다.
이것은 성능을 개선하고 낮은 복잡도를 제공하며, 동작을 촉진하고 및/또는 셀룰러 통신 시스템에서 부반송파 상태 데이터의 수신을 단순화시킨다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 송신기의 그룹은 동일한 OFDM 심볼의 실질적인 동기화 송신에 의해 부반송파 상태 데이터의 적어도 일부를 송신하도록 구성된다.
이것은 성능을 개선하고 및/또는 동작을 촉진할 수 있다. 특히, OFDM 수신기가 다른 OFDM 송신기로부터의 신호들을 분리할 필요없이 부반송파 상태 데이터를 수신하게 할 수 있다. 예를 들면, 이것은 다른 OFDM 송신기로부터의 신호들의 무선 인터페이스 결합을 제공할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 상기 송신하는 수단은 부반송파 상태 데이터를 반복적으로 송신하도록 구성되고, 부반송파 상태 데이터의 각 송신은 부반송파 상태 데이터가 유효인 시간 간격과 관련이 있다.
이것은 통신 및 관리 오베헤드가 낮게 유지되는 융통성있고 효율적인 시스템을 가능하게 한다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 적어도 간섭 OFDM 송신기는 공지의 데이터 시퀀스를 송신하도록 구성된다.
이것은 성능을 개선하고 및/또는 동작 또는 구현을 촉진한다.
공지 데이터 시퀀스는 예를 들면 파일럿 신호, 공지 파일럿 심볼의 시퀀스 및/또는 공지 훈련 데이터일 수 있다. 공지 데이터 시퀀스는 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서의 시퀀스일 수 있다. 예를 들면, 공지 데이터 시퀀스는 동일한 OFDM 심볼 뿐만 아니라 연속적인 OFDM 심볼의 복수의 부반송파의 부반송파 심볼을 포함할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 채널 추정 수단은 공지 데이터 시퀀스에 응답하여 간섭 OFDM 송신기에 대한 채널 추정치를 결정하도록 구성된다.
이것은 간섭 OFDM 송신기에 대한 채널 추정치를 결정하기 위한 특히 적합하고 효율적인 수단을 제공한다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 송신 수단은 간섭 OFDM 송신기의 활성 부반송파에 응답하여 공지 데이터 시퀀스를 선택하기 위한 간섭 OFDM 송신기 내의 수단을 포함한다.
이것은 부반송파 상태 데이터의 정보의 특히 효율적인 통신을 가능하게 한다. 구체적으로, 부반송파 상태 데이터는 선택된 공지 데이터 시퀀스에 의해 표시될 수 있고, 부반송파 상태 데이터의 명시 데이터(explicit data)를 통신하기 위한 필요조건은 제거될 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 수신기는 OFDM 송신의 공지 데이터 시퀀스의 검출에 응답하여 부반송파 상태 데이터를 결정하도록 구성된다.
이것은 부반송파 상태 데이터의 정보의 특히 효율적인 통신을 가능하게 한다. 구체적으로, 부반송파 상태 데이터는 공지 데이터 시퀀스에 의해 표시될 수 있고, 부반송파 상태 데이터의 명시 데이터를 수신 및 복호하기 위한 필요조건은 제거될 수 있다. 공지 데이터 시퀀스는 간섭 OFDM 송신기로부터의 공지 데이터 시퀀스일 수 있고, 및/또는 다른 OFDM 송신기로부터의 공지 데이터 시퀀스일 수 있다. 부반송파 상태 데이터는 예를 들면 개별 OFDM 송신기에 의해 사용되는 공지 데이터 시퀀스에 의해 다른 OFDM 송신기로부터 수신된 다른 부반송파의 부반송파 상태 데이터를 결합함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 공지 데이터 시퀀스의 해체(disjoint) 집합들이 다른 OFDM 송신기에 할당된다.
이것은 수신 신호의 원본(origin)의 결정을 용이하게 한다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 부반송파 상태 데이터는 부반송파 그룹에 의해 사용되는 변조 방식을 표시하는 적어도 하나의 데이터 값을 포함한다.
이것은 부반송파 상태 데이터의 통신을 용이하게 하고 그 통신을 위해 요구되는 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 부반송파는 더 큰 크기의 그룹으로 나누어질 수 있고, 단일 활성/비활성 표시는 전체 그룹에 대하여 주어질 수 있다. 이것은 부반송파가 부반송파 그룹의 사용자에게 할당된 응용에 특히 적합하다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 통신 시스템은 복수의 잠재적으로 간섭하는 OFDM 송신기의 표시를 OFDM 수신기에 송신하는 수단을 더 포함한다.
이것은 동작을 용이하게 하고 및/또는 성능을 개선한다. 예를 들면, 셀룰러 통신 시스템에서, 인접 셀들에 서빙하는 이웃 OFDM 송신기를 표시하는 이웃 리스트가 송신될 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 수신기는 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기로부터의 수신 신호를 평가하는 수단과, 상기 평가에 응답하여 간섭 완화를 위해 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기의 부분집합을 선택하는 수단을 더 포함한다.
이것은 복잡도 및 처리 오버헤드를 감소시키고, 및/또는 성능을 개선할 수 있다. 구체적으로, 이 특징은 간섭 완화가 특수 상황의 주요 간섭원에 촛점 맞추어지고, 따라서 가용 간섭 완화 리소스가 가장 효율적으로 사용되는 것을 가능하게 한다. 임의의 적당한 평가 및 선택 기준이 사용될 수 있다. 예를 들면, 평가는 간섭 레벨, 수신 레벨 신호, 부반송파 간섭 레벨 등에서 하나 이상을 결정할 수 있고, 선택은 예를 들면 최고 간섭 레벨을 야기하는 N개 소스의 선택에 대응할 수 있다. 여기에서, N은 간섭 완화 수단에 의해 완화될 수 있는 간섭원의 수이다. 평가는 예를 들면 OFDM 송신기로부터 공지 데이터 시퀀스의 송신에 기초할 수 있고, 특히 OFDM 송신기로부터의 파일럿 신호에 기초할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 통신 시스템은 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기의 부분집합에 관련된 부반송파 상태 데이터의 부분집합을 선택하는 수단을 더 포함한다.
이것은 동작을 용이하게 하고 및/또는 연산 부하를 감소시킨다. 예를 들면, OFDM 수신기는 간섭 완화를 위해 선택된 OFDM 송신기에 대응하는 부반송파 상태 데이터의 복조 및 복호만을 할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 수신기는 부반송파 상태 데이터에 응답하여 주어진 부반송파에서 활성으로 되는 OFDM 송신기의 아이덴티티를 결정하는 수단을 더 포함한다.
이것은 성능을 개선하고, 특히 주어진 부반송파 간섭이 식별될 수 있기 때문에 간섭 완화를 개선할 수 있다. 예를 들면, 부반송파 상태 데이터는 제1 변조 방식을 이용하는 부반송파의 제1 그룹이 하나의 OFDM 송신기에 대하여 활성이고, 한편 제2 변조 방식을 이용하는 부반송파의 제2 그룹이 다른 OFDM 송신기에 대하여 활성임을 표시할 수 있다. 예를 들어서, 만일 제1 OFDM 송신기가 부반송파의 제1 그룹과 제2 그룹 둘 다에서 활성이면, 간섭 완화는 제1 그룹의 부반송파를 고려하여 제1 간섭 OFDM 송신기를 취하고 제2 그룹의 부반송파를 고려하여 제2 간섭 OFDM 송신기를 취할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 수신기는 부반송파 상태 데이터에 응답하여 개별 부반송파에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단을 포함한다.
채널 추정치는 특히 부반송파 상태 데이터에 포함된 부반송파에서 활성인 하나 이상의 OFDM 송신기에 의해 사용되는 변조 방식의 아이덴티티에 응답하여 주어진 반송파 내의 간섭 신호원의 결정에 기초하여 결정될 수 있다.
이것은 동작을 용이하게 하고 간섭 시나리오의 결정을 개선하며, 따라서 간섭 완화를 개선한다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 수신하는 수단은 복수의 OFDM 송신기로부터 부반송파 상태 데이터의 부분집합을 수신하도록 구성되고, OFDM 수신기는 부반송파 상태 데이터의 부분집합들을 결합함으로써 부반송파 상태 데이터를 결정하는 수단을 포함한다.
이것은 동작을 용이하게 하고 및/또는 많은 응용에서 성능을 개선한다. 예를 들어서, 셀룰러 통신 시스템의 업링크 시나리오에서, 원격 장치의 OFDM 송신기는 사용된 변조 방식 및, 일부 실시예에서, 송신기가 어떤 부반송파를 할당받는지 및 따라서 어느 것이 활성으로 되는지를 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신할 수 있다. 원격 장치로부터의 부반송파 상태 데이터를 결합함으로써, 전체 OFDM 심볼의 부반송파 상태 데이터가 유도될 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 완화 수단은 적어도 제1 OFDM 송신기 및 간섭 OFDM 송신기로부터 데이터 심볼의 공동 결정(joint determination)을 수행하도록 구성된다.
이것은 고성능 및/또는 실용적 구현을 가능하게 한다. 공동 결정은 공동 검출일 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 통신 시스템은 셀룰러 통신 시스템이다.
본 발명은 OFDM 통신 기술을 이용하는 셀룰러 통신 시스템에서 개선된 성능을 제공하고, 특히 셀간 간섭을 완화시켜서 통신 품질 및/또는 서비스를 개선할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 복수의 OFDM 송신기는 복수의 기지국에 대응한다.
본 발명은 셀룰러 통신 시스템의 다운링크에서 개선된 성능을 제공하고, 특히 셀간 간섭의 영향을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 복수의 OFDM 송신기는 제1 OFDM 송신기 및 간섭 OFDM 송신기가 상이한 서빙 셀을 갖는 복수의 원격 장치에 대응한다.
본 발명은 셀룰러 통신 시스템의 업링크에서 개선된 성능을 제공하고, 특히 셀간 간섭의 영향을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, OFDM 수신기는 OFDM 수신기의 서빙 셀의 이웃 셀에 대한 부반송파 상태 데이터를 결정하는 수단을 포함한다.
이것은 셀간 간섭 완화를 촉진 및/또는 개선하고, 따라서 통신 시스템의 성능을 전체적으로 개선한다.
본 발명의 선택적 특징에 따르면, 간섭 완화 수단은 이웃 셀의 복수의 OFDM 송신기로부터 수신된 부반송파 상태 데이터의 부분집합으로부터 OFDM 수신기의 서빙 셀의 이웃 셀에 대한 부반송파 활성도 상태(activity status)를 결정하도록 구성된다.
이것은 셀룰러 통신 시스템에서 간섭 완화를 촉진 및/또는 개선할 수 있다. 특히, 각각의 부반송파에서 사용되는 변조 방식의 결정을 용이하게 할 수 있다. 이 특징은 업링크 통신에서 특히 적합하다.
예를 들면, 셀룰러 통신 시스템의 업링크 시나리오에서, 원격 장치의 OFDM 송신기는 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신하고, 일부 실시예에서, 송신기에 어떤 부반송파가 할당되고 그에 따라서 어느 송신기가 활성인지를 표시할 수 있다. 원격 장치로부터의 부반송파 상태 데이터를 결합함으로써, 전체 OFDM 심볼의 부반송파 상태 데이터가 유도될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 복수의 OFDM 송신기 중 제1 OFDM 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하기 위한 OFDM 수신기가 제공되는데, 이 OFDM 수신기는 제1 OFDM 송신기로부터의 소망 신호 성분 및 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 간섭 OFDM 송신기로부터의 간섭을 포함한 신호를 수신하는 수단과; 제1 OFDM 송신기를 제외한 다수의 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 수신하는 수단과; 적어도 제1 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널 및 간섭 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 채널 추정 수단과; 부반송파 상태 데이터 및 채널 추정치에 응답하여 간섭 완화를 수행하는 간섭 완화 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, OFDM 수신기와 통신하지 않는 다수의 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 OFDM 수신기에 송신하는 수단을 포함한 OFDM 송신기가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 복수의 OFDM 송신기와, 이 복수의 OFDM 송신기 중 제1 OFDM 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 적어도 하나의 OFDM 수신기를 포함하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서 간섭을 완화하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 제1 OFDM 송신기를 제외한 다수의 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 OFDM 수신기에 송신하는 단계와; OFDM 수신기에서, 제1 OFDM 송신기로부터의 소망 신호 성분 및 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 간섭하는 OFDM 송신기로부터의 간섭을 포함한 신호를 수신하는 단계, 부반송파 상태 데이터를 수신하는 단계, 적어도 제1 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널 및 간섭하는 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계, 및 부반송파 상태 데이터와 채널 추정치에 응답하여 간섭 완화를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 태양, 특징 및 장점들은 이하에서 설명하는 실시예로부터 명백하게 될 것이다. 본 발명의 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 일 예를 보인 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 수신기를 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 수신기를 보인 도이다.
도 4는 OFDM 심볼의 부반송파 그룹의 할당 예를 보인 도이다.
도 5는 셀 지정 파일럿 시퀀스의 할당 예를 보인 도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서 간섭 완화 방법의 일 예를 보인 도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 심볼의 부반송파 그룹의 할당 예를 보인 도이다.
이하에서는 OFDM 기술을 이용하는 셀룰러 통신 시스템에 적용가능한 본 발명의 실시예에 촛점을 두고서 설명한다. 그러나, 본 발명은 이 응용으로만 제한되는 것이 아니고, 예컨대 IEEE 802.11과 같은 OFDM 기반 무선 근거리 통신망을 포함한 다른 많은 OFDM 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 일 예를 보인 것이다. 도 1은 구체적으로 하나의 OFDM 수신기(101)와 4개의 OFDM 송신기(103, 105, 107 109)를 도시하고 있다. 통신 시스템은 더 많은 OFDM 수신기와 송신기를 포함할 수 있고, OFDM 송신기와 수신기는 OFDM 송수신기로서 결합될 수 있다. 따라서, 전형적으로, 대부분의 통신 유닛은 OFDM 수신기와 OFDM 송신기를 둘 다 포함한다.
이 예에서, OFDM 수신기(101)는 제1 OFDM 송신기(103)로부터 소망의 신호를 수신하고, 다른 OFDM 송신기(105~109)는 동일 주파수 대역 내의 다른 OFDM 수신기에 송신한다(예를 들면, 송신기들은 하나의 주파수 재사용을 가진 셀룰러 통신 시스템의 다른 셀 내에 있을 수 있다). 따라서, 다른 OFDM 송신기(105~109)는 OFDM 수신기(101)에 대하여 간섭을 야기한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 이 간섭이 완화되고, 이것에 의해 제1 OFDM 송신기(103)로부터 원하는 신호의 개선된 수신을 제공한다.
데이터 워드 α= (α1,K,αN)의 OFDM 신호는 수학식 1과 같이 표시될 수 있다.
Figure 112007093196559-PCT00001
여기에서 T c는 OFDM 심볼 주기(symbol period)이고, λn∈(0,1)은 부반송파 가 활성인지 비활성인지를 규정한다. 벡터 α는 일반적으로 위상과 진폭 둘 다에서 변조될 수 있는 복합 변조 심볼이다.
부반송파는 |αn|>0일 때, 또는 더 구체적으로 수학식 1과 관련하여 λn=1일 때 활성이라고 생각할 수 있다. 유사하게, 부반송파는 |αn|=0일 때, 또는 λn=0일 때 비활성이라고 생각할 수 있다.
전형적으로, OFDM 심볼은 길이 P의 주기적 전치 부호(cyclic prefix)가 첨가된다. 주기적 전치 부호를 사용하면 심볼간 간섭이 감소하고 분산 채널에서 직교성을 유지한다. 주기적 전치 부호를 첨가하는 OFDM 심볼의 기술은 당업계에서 잘 알려져 있으므로 이하에서는 간결히 하기 위해 더 설명하지 않는다. 주기적 전치 부호의 첨가는 본 발명의 개념에 있어서 중요하지 않고, 이하의 설명은 주기적 전치 부호를 이용하지 않는 OFDM 통신에도 동일하게 적용된다.
주기적 전치 부호를 가진 OFDM 심볼은 벡터 c=(c1,c2,K,cN +P)로 표시된다.
채널을 통해 송신하고 수신기에 의해 처리된 후, OFDM 복조기에 대한 샘플된 입력은 수학식 2와 같이 주어진다.
r = b + z
여기에서, b = c ⓧ h이고,
ⓧ는 콘볼루션을 나타내며,
h = (h1,h2,K,hW)는 제1 OFDM 송신기(103)와 OFDM 수신기(101) 사이에서 무선 인터페이스 통신 채널의 채널 임펄스 응답이고,
z = (z1,z2,K,zN+P+W-1)은 다른 OFDM 송신기(103~109)로부터의 열 잡음(thermal noise)과 셀간 간섭을 둘 다 포함한다.
복조는 고속 퓨리에 변환(FFT)을 이용하여 송신기에서 사용된 것과 반대인 역처리를 이용하여 수행된다. 복조 전에, 주기적 전치 부호는 제거된다(따라서, 채널 분산으로부터의 꼬리(tail)가 제거된다). 결과적인 신호는 수학식 3과 같이 표시될 수 있다.
r' = b' + z'
OFDM 심볼로부터의 복합 시간 샘플은 고속 퓨리에 변환(FFT)에 의해 변환되어 각 부반송파에 대하여 하나씩 복합 변조 상태의 집합을 생성한다. FFT의 출력은 수학식 4와 같이 주어진다.
u = λ×α×H + F(z)
여기에서, F(.)는 FFT 처리에 대응하고, H는 채널 임펄스 응답의 주파수 영역 표시, 즉 H=F(h)이다. F(z)로 표시되는 셀간 간섭과 열 잡음의 합은 수학식 5와 같이 전개될 수 있다.
Figure 112007093196559-PCT00002
여기에서, OFDM 송신기에 대하여 x, γ x=λ x×α x 와 H x는 각각 채널 임펄스의 데이터 워드 및 주파수 영역 표시이고, X는 고려되는 간섭 OFDM 송신기의 수이다. 벡터 n=(n1,n2,K,nN)은 불완전한 수신기 처리에 의해 야기될 수 있는 열 잡음 및 임의의 에러 항목을 포함한다.
셀룰러 통신 시스템에 있어서, 서빙 셀은 첨자 0으로 표시된다. 수학식 4를 수학식 3으로 치환하면, FFT의 출력은 수학식 6으로 주어진다.
Figure 112007093196559-PCT00003
이 출력 벡터는 셀간 간섭을 완화시키기 위해 적용가능한 것으로 잘 알려져 있는 형식이다. 이 표시에 기초하여 간섭을 완화시키는 많은 기술들, 특히 데이터 벡터 αx를 공동으로 검출함으로써 α0를 결정하는 기술들이 당업계에서 잘 알려져 있다.
적당한 간섭 완화 알고리즘의 예는, 예를 들면, 2005년 5월 스톡홀름의 전기 전자 기술자 연구소에서 개최된 IEEE 자동차 기술 회의의 회보에 A.E. Jones 및 S.H. Wong이 발표한 "TD-CDMA의 일반화 다중사용자 검출"에서 찾아볼 수 있고, 이 문헌은 인용에 의해 여기에 통합된다. 이 알고리즘은 상기 FFT 출력 표시에 기초한 데이터 추정 기술을 포함한다.
그러나, 데이터 추정 기술의 정확도 및 간섭 완화 알고리즘의 효율은 주로 간섭 완화용으로 사용된 정보의 정확도에 의존한다. 특히, 발명자들은 벡터 λ x 및 H x의 개선된 정보가 결정될 수 있으면, 즉 개별 부반송파 및/또는 채널 추정치의 활성도 상태의 개선된 정보가 제공될 수 있으면 개선된 성능이 달성될 수 있다는 것을 인식하고 있었다.
더욱이, 본 발명자들은 벡터 αx의 복합 변조 심볼에 관한 정보가 데이터 추정 기술의 성능을 개선할 수 있다는 것, 즉 간섭 OFDM 송신기가 QPSK, 16QAM 또는 64QAM을 사용하는지 또는 임의의 다른 디지털 변조 방식을 사용하는지를 또한 인식하고 있었다. 데이터 추정 기술은 서빙 셀에서 사용되는 잘 알려져 있는 변조 방식이라는 것을 이해할 것이다.
도 1의 예에서, OFDM 통신 시스템은 부반송파 상태 데이터를 OFDM 수신기(101)에 송신하기 위한 수단을 포함한다. 부반송파 상태 데이터는 하나 이상의 OFDM 송신기(105~109)에 대하여 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시한다. 따라서, 부반송파 상태 데이터는 하나 이상의 OFDM 송신기(105~109)의 하나 이상의 부반송파의 활성도 상태를 직접 제공할 수도 있고, 또는 적어도 하나의 간섭 OFDM 송신기의 적어도 하나의 부반송파의 적어도 하나의 활성도 상태가 결정되게 하는 표시를 간접적으로 제공할 수도 있다.
예를 들면, OFDM 송신기(105~109)는 각각 어느 부반송파가 특정 OFDM 송신기(105~109)에 대하여 현재 활성인지를 표시하는 메시지를 OFDM 수신기(101)에 송신하는 수단을 포함할 수 있다. 그 다음에 OFDM 수신기(101)는 이 메시지들을 결합하여 모든 OFDM 송신기(105~109)에 대한 부반송파 상태 데이터를 발생할 수 있다. 이 방법으로, 부반송파 상태 데이터는 벡터 λ x에 대한 정확한 정보를 발생하기 위해 사용될 수 있고, 따라서 간섭 완화를 개선할 수 있다.
또한, 부반송파 상태 데이터는 채널 추정치의 결정을 보조할 수 있다. 예를 들면, 다른 OFDM 송신기(105~109)로부터 수신된 부반송파 상태 데이터는 OFDM 송신기에 의해 사용된 변조 방식에 관한 정보를 제공하고, 추가적으로, 일부 실시예에서, 어느 OFDM 송신기가 어떤 특정 부반송파에서 활성인지에 관한 정보를 제공한다. 따라서, OFDM 수신기(101)는 어느 OFDM 송신기가 그 부반송파에서 현재 활성인지 및/또는 사용되는 변조 방식의 유형에 기초하여, 주어진 부반송파의 간섭자에 대한 채널 응답을 발생할 수 있다.
따라서, OFDM 수신기(101)에 대한 부반송파의 활성도를 시그널링함으로써, 많은 개선된 간섭 완화가 달성될 수 있고, 그 결과 통신을 개선하고 반송파 대 유효 간섭비를 개선하며, 셀룰러 통신 시스템의 용량을 증가시킨다.
이하에서는 셀룰러 통신 시스템에 대하여 더 자세히 설명하겠다. 명확하고 간결히 하기 위해, 이하의 설명에서는 하나의 주요 간섭자가 존재하는 OFDM 송신기로부터 신호를 수신하는 OFDM 수신기(101)에 촛점을 맞추어 설명한다. 그러나, OFDM 수신기(101)는 다른 부반송파에서 복수의 OFDM 송신기로부터 신호를 동시에 수신할 수 있고, 여기에서 설명하는 개념은 복수의 간섭자에도 쉽게 적용된다는 것을 이해할 것이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 OFDM 수신기를 도시한 것이다. OFDM 수신기(101)는 구체적으로 도 1의 OFDM 수신기(101)일 수 있고, 도 1의 예를 참조하여 설명될 것이다.
본 발명은 OFDM 수신기(101)가 셀룰러 통신 시스템의 원격 장치에 대응하고 OFDM 송신기(103~109)가 셀룰러 통신 시스템의 기지국에 대응하는 다운링크 시나리오를 참조하여 먼저 설명된다. 따라서, 이 예에서 OFDM 송신기(103~109)는 OFDM 수신기(101)에 대하여 이웃 셀을 형성하는 서로 이웃하는 기지국들이다.
원격 장치는 셀룰러 통신 시스템의 무선 인터페이스를 통하여 통신할 수 있는 3세대 사용자 설비(UE)와 같은 사용자 설비, 통신 유닛, 가입자 유닛, 이동국, 통신 단말기, 개인 휴대 정보 단말기, 랩톱 컴퓨터, 임베디드 통신 프로세서 또는 임의의 물리적, 기능적 또는 논리적 통신 요소일 수 있다.
이 예에서, OFDM 수신기(101)는 제1 OFDM 송신기(103)에 의해 서빙되는 셀 내에 있고, 할당된 부반송파의 집합을 이용하여 OFDM 송신기와 통신한다.
또한, 이웃 셀 기지국은 OFDM 수신기(101)에 대해 셀간 간섭을 생성하는 간 섭 OFDM 송신기(105)를 포함한다. 셀간 간섭은 OFDM 수신기(101)가 제1 OFDM 송신기(103)의 셀과 간섭 OFDM 송신기(105)의 셀 사이의 셀 엣지에 근접하게 위치된 경우에 특히 높을 수 있다.
이 예에서, 간섭 OFDM 송신기(105)는 간섭 OFDM 송신기(105)를 포함하는 기지국에 대한 부반송파 정보를 결정하도록 구성된 부반송파 상태 데이터 제어기(200)를 포함한다.
구체적으로, 부반송파 상태 데이터 제어기(200)는 현재의 통신을 위하여 어느 부반송파가 현재 원격 장치에 할당되었는지 및 어느 부반송파가 현재 비사용 상태에 있는지에 관한 정보를 획득한다. 그 응답으로, 부반송파 상태 데이터 제어기(200)는 각 부반송파에 대해 사용된 변조 방식을 나타내고, 일부 실시예에서 활성도 상태를 추가로 나타내는 부반송파 상태 데이터를 발생한다. 예를 들면, 부반송파 상태 데이터 제어기(200)는 각 부반송파에 대하여 부반송파에 의해 사용된 변조 방식을 나타내고, 일부 실시예에서, 이것이 현재 활성인지 활성이 아닌지를 추가로 표시하는 2진수 값을 포함한 데이터 워드를 발생할 수 있다.
특수한 예에서, 간섭 OFDM 송신기(105)는 부반송파 상태 데이터를 OFDM 수신기(101)에 송신한다. 예를 들면, 간섭 OFDM 송신기(105)는 기지국의 최대 송신 전력으로 송신되는 방송 채널의 미리 할당된 슬롯에 부반송파 상태 데이터 2진 데이터 워드를 포함시킴으로써 부반송파 상태 데이터를 송신할 수 있다.
OFDM 수신기(101)는 소정 주파수 대역의 고주파 신호를 수신하도록 동작하는 수신기(201)를 포함한다. 따라서, 수신기는 제1 OFDM 송신기(103)의 소정의 소스로 부터의 신호 성분과 간섭 OFDM 송신기(105)로부터의 간섭 신호 성분을 둘 다 포함하는 신호를 수신할 것이다. 또한, 수신된 신호는 다른 소스로부터의 간섭 및 잡음을 포함할 수 있다.
수신기(201)는 OFDM 부반송파에 대한 부반송파 데이터 심볼을 발생하기 위하여 필터링, 증폭 및 시간-주파수 변환 등과 같은 잘 알려져 있는 기능을 포함한다. 따라서, 수신기는 구체적으로 OFDM 심볼을 발생하기 위하여 FFT를 포함할 수 있다.
수신기(201)는 또한 간섭 OFDM 송신기(105)로부터 송신된 부반송파 상태 데이터를 수신하도록 동작할 수 있다. 예를 들면, 시분할 시스템에서, 수신기(201)는 일부 시간 슬롯 또는 프레임 동안에 간섭 OFDM 송신기(105)의 방송 채널로 복귀할 수 있고 거기에서 부반송파 상태 데이터를 복호할 수 있다.
부반송파 상태 데이터를 수신하는 임의의 적당한 방법이 사용될 수 있고, OFDM 수신기(101)는 예를 들어서 OFDM 데이터 심볼 및 부반송파 상태 데이터를 수신하기 위한 별도의 수신기를 포함할 수 있고, 또는 부반송파 상태 데이터가 원하는 데이터 수신의 일부로서 부반송파 상태 데이터가 결정될 수 있게 하는 방법으로 전송될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2의 예에서, 수신기(201)는 또한 부반송파 상태 프로세서(203)와 채널 추정기(estimator)(205)에 결합된다.
부반송파 상태 프로세서(203)는 수신기(201)로부터 부반송파 상태 데이터를 수신하고, 이 데이터를 추가로 처리하여 간섭 완화를 위한 적당한 포맷을 제공한다. 특히, 부반송파 상태 프로세서(203)는 예컨대 상이한 OFDM 송신기(105~109)로 부터 수신된 개개의 부반송파 상태 데이터를 결합하여 벡터 λ x를 발생할 수 있다.
채널 추정기(205)는 적어도 제1 OFDM 송신기(103)로부터 OFDM 수신기(101)까지의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치 및 간섭 OFDM 송신기(105)로부터 OFDM 수신기(101)까지의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정한다. 채널 추정기(205)는 또한 간섭 완화시에 고려해야 할 다른 간섭 OFDM 송신기(107, 109)로부터의 통신 채널에 대한 채널 추정치를 발생할 수 있다. 그에 따라서, 채널 추정기(205)는 채널 추정 벡터 H x를 발생한다.
채널 추정치를 결정하는 임의의 방법이 본 발명으로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 채널 추정치는 OFDM 송신기(103~109)로부터 송신된 훈련 데이터에 응답하여 결정될 수 있다.
수신기(201), 부반송파 상태 프로세서(203) 및 채널 추정기(205)는 간섭 완화 프로세서(207)에 결합되고, 상기 간섭 완화 프로세서(207)는 부반송파 상태 데이터 및 채널 추정치에 응답하여 수신 부반송파 심볼의 간섭 완화를 수행한다. 그에 따라서, 간섭 완화 프로세서(207)에는 수신 데이터뿐만 아니라 부반송파 활성도 벡터(λ x) 및 채널 추정 벡터(H x)가 공급된다.
예를 들어서, 간섭 완화 프로세서(207)는 2005년 5월 스톡홀름의 전기 전자 기술자 연구소에서 개최된 IEEE 자동차 기술 회의의 회보에 A.E. Jones 및 S.H. Wong이 발표한 "TD-CDMA의 일반화 다중사용자 검출"에서 개시된 바와 같이 데이터 벡터 αx를 공동으로 추정함으로써 수신 데이터 α0의 추정을 수행할 수 있고, 상기 문헌은 인용에 의해 여기에 통합된다. 상기 인용 문헌에서, 제안된 간섭 완화 기술은 TD-CDMA 무선 인터페이스에 적용되지만, 당업자라면 이 기술은 OFDM 시스템에까지 쉽게 확장할 수 있을 것이다.
더 구체적으로, 선형 처리를 이용하는 방법이 적당할 수 있고, 여기에서 관련 채널을 통과한 간섭 신호의 역표시(inverse representation)가 구성되고 수신된 데이터 샘플의 집합이 상기 역표시에 의해 처리되어 간섭이 억제된 데이터 심볼의 추정치를 생성한다.
도 3은 OFDM 수신기(101)를 더 자세히 보인 것이다. 이 예에서, 수신기(201)는 수신된 OFDM 심볼의 주기적 전치 부호를 제거하는 데이터 전처리 수단(301)을 포함한다. 주기적 전치 부호를 제거한 후에, 수신 신호는 FFT(303)에 공급된다. FFT(303)는 부반송파를 제거하고, 연화(soft) 변조 심볼을 간섭 완화 프로세서(207)의 셀간 간섭 완화 알고리즘에 적용한다.
데이터 전처리 수단(301)의 출력은 제1 OFDM 송신기(103) 및 간섭 OFDM 송신기(105)의 채널 추정치를 각각 결정하는 서빙 셀 채널 추정기(305)와 이웃 셀 채널 추정기(307)를 포함한 채널 추정기(205)에 또한 제공된다. 비록 도 3에서는 하나의 이웃 셀 채널 추정기(307)만이 도시되어 있지만, 일반적으로는 채널 추정기(205)에 복수의 이웃 셀 채널 추정기가 포함된다는 것을 이해할 것이다. 이웃 셀 채널 추정기의 수는 전형적으로 (이웃 셀의 수처럼) 예상되는 간섭자(X)의 수와 같거나 그보다 적다. 채널 추정기(305, 307)의 출력은 채널로부터의 채널 추정치 및 측정치이다. 채널 추정치는 간섭 완화 프로세서(207)에 공급되고 측정 정보는 부반송파 상 태 프로세서(203)에 공급된다.
부반송파 상태 데이터는, 일부 실시예에서, 수신 OFDM 심볼의 부반송파에서 변조되거나 예컨대 OFDM 송신 신호로 다중화될 수 있다. 따라서, 부반송파 상태 프로세서(203)는 수신 신호 벡터 r'로부터 부반송파 상태 데이터를 유도할 수 있는 데이터 복조기를 포함할 수 있다. 이 신호를 복조하기 위해, 부반송파 상태 프로세서(203)의 복조기는, 도 3의 예에서, 수신기(201)에 결합되고, 이 수신기(201)로부터 데이터 전처리 수단(391)의 출력뿐만 아니라 FFT 처리 후의 출력 벡터를 수신한다. 또한, 부반송파 상태 프로세서(203)는 채널 추정기(205)에 결합되고, 이 채널 추정기(205)로부터 채널 측정치를 수신하여 부반송파 상태 데이터를 결정한다. 부반송파 상태 데이터를 송신 및 수신하기에 적당한 많은 다른 기술들이 알려져 있지만 여기에서 더 설명할 필요는 없을 것이다. 또한, 부반송파 상태 데이터를 통신하는 임의의 적당한 방법이 본 발명으로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
예를 들면, 부반송파 상태 데이터는 명시적 또는 암시적 시그널링에 의해 통신될 수 있다.
명시적 시그널링의 예로서, OFDM 송신기(101~109)는 송신되는 OFDM 심볼에 부반송파 상태 데이터를 직접 포함시킬 수 있다. 예를 들면, OFDM 송신기(101~109)의 송신은 복수의 시간 간격으로 분할될 수 있고, 각 시간 간격은 시그널링 OFDM 심볼의 송신으로부터 시작한다. 이 시그널링 OFDM 심볼은 전체 시간 간격에 대한 부반송파 상태 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 각각의 시간 간격 내에서, 부 반송파에서 사용되는 변조 방식의 변동 및/또는 부반송파의 활성 상태가 시간 간격 천이시에만 발생하도록 할당이 일정하게 될 수 있다. 따라서, 예컨대 부반송파에 의해 사용되는 변조 방식, 및 일부 실시예에서, 추가적으로, 부반송파가 활성인지 아닌지를 나타내는 각 부반송파의 2진 데이터 값을 가진 단일 OFDM 심볼이 전체 시간 간격동안 보내져서 시그널링 오버헤드를 낮게 할 수 있다.
이 방법으로, 부반송파 상태 데이터는 시분할 통신의 각 시간 간격에서 반복적으로 송신될 수 있다. 각 시간 간격에서, 송신된 부반송파 상태 데이터는 그 시간 간격에만(또는, 예를 들면, OFDM 수신기가 부반송파 상태 데이터에 따라 그 자신을 구성하게 하는 미래의 시간 간격에) 관련된다.
OFDM 송신기(101~109)는 시그널링 OFDM 심볼이 다른 셀에서 송신되는 때를 모든 OFDM 수신기가 인식하도록 동기화될 수 있다. OFDM 송신기(101~109)가 기지국으로 되는 예에서, OFDM 수신기(101)가 다른 셀의 기지국으로부터의 송신시에 데이터를 수신하는 것은 수신 신호 강도가 더 낮고 간섭이 비교적 높기 때문에 어렵다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 간섭 완화 프로세서(207)의 공동 데이터 추정은 다른 셀로부터의 송신 데이터의 가정(assumption)에 의존하고 고유적으로 다른 셀로부터의 신호들을 분리하는 것을 추구한다. 그에 따라서, 다른 셀로부터 통신을 수신할 때 서빙 셀로부터의 간섭은 실질적으로 감소될 수 있고, 채널 추정치 및 검출 데이터가 정확한 것이면 원칙적으로 완전하게 제거될 수 있다.
또한, 다른 셀로부터 시그널링 OFDM 심볼을 수신할 확률을 개선하기 위해 많은 기술이 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, OFDM 시그널링 심볼 의 송신 시간이 많은 실시예에서 알려질 수 있기 때문에, 서빙 셀 OFDM 송신기는 이 시간 간격 중에 송신을 단순히 중지할 수 있다. 게다가, 이웃하는 셀들은 시그널링 OFDM 심볼을 송신하기 위해 시분할 방식을 적용할 수 있고, 여기에서 이웃 셀은 OFDM 시그널링 심볼의 송신으로 전환하고 다른 셀들은 그 동안에 송신을 중지한다. 따라서, 시간 영역 재사용 방식은 OFDM 시그널링 심볼에 대해서만 효과적으로 구현될 수 있다. OFDM 시그널링 심볼이 사용자 데이터의 송신에 비하여 매우 짧은 기간 동안에만 송신되기 때문에, 통신 능력에서의 영향은 무시할 수 있다.
다른 예로서, OFDM 송신기(103~109)는 OFDM 시그널링 심볼을 송신할 때 송신 전력을 증가시킬 수 있고, 또는 (QPSK 심볼 대신에 BPSK 심볼을 사용하는 것과 같은) 부반송파 데이터 심볼 값에 대한 더 강한 성좌 순서(constellation order)를 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 주어진 셀에 대한 부반송파 상태 데이터는 그 셀의 기지국에 의해 송신되지 않고 대안적으로 또는 추가적으로 다른 기지국에 의해 송신될 수 있다.
예를 들면, OFDM 송신기(103~109)를 포함한 기지국은 고정식 네트워크를 통해 접속되고, 예를 들면 동일한 무선 네트워크 제어기(RNC)에 의해 모두 제어될 수 있다. 따라서, 간섭 OFDM 송신기(105)는 자신이 지원하는 셀 내에서 어느 부반송파가 활성인지에 관한 정보뿐만 아니라 부반송파에 의해 사용되는 변조 방식에 관한 정보를 고정식 네트워크를 통하여 제1 OFDM 송신기(103)에 통신할 수 있다. 그 다음에 제1 OFDM 송신기(103)는 간섭 OFDM 송신기(105)에 관한 부반송파 상태 데이터 를 OFDM 수신기(101)에 직접 송신할 수 있다. 이것은 간섭 OFDM 송신기(105)의 부반송파 상태 데이터에 대한 통신 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
게다가, 일부 실시예에서, 하나의 그룹에 속하는 모든 OFDM 송신기(103~109)는 그 그룹의 모든 OFDM 송신기(103~109)의 부반송파 상태 데이터를 송신할 수 있다. 특수한 예에서, 모든 기지국은 부반송파에서 사용된 변조 방식 뿐만 아니라 부반송파의 활성 상태에 관한 정보를 그들의 서빙 중인 RNC에 송신할 수 있다. 그 다음에, RNC는 개별 기지국으로부터 수신된 부반송파 상태 데이터를 결합함으로써 결합 부반송파 상태 데이터를 발생할 수 있다. 그 다음에, 결합 부반송파 상태 데이터는 이 데이터를 후속적으로 송신하는 기지국에 공급되어 원격 장치가 셀간 간섭 완화를 개선할 수 있게 한다.
일부 실시예에서, 부반송파 할당은 RNC에서 수행되고, 이것에 의해 부반송파 할당이 기지국으로부터 통신될 필요성을 제거한다.
이 예에서, 동일한 RNC에 접속된 모든 셀들은 모든 x에 대한 λ x를 송신한다. 또한, 부반송파 상태 데이터는 동일한 OFDM 시그널링 심볼(들)을 실질적으로 동기적으로 송신함으로써 송신될 수 있다. 이것은 동일한 RNC에 접속된 모든 셀 내의 모든 셀에 대한 활성 부반송파 그룹을 방송하는 것과 동일한 것이다. 이 방법의 장점은 신호가 이 송신에 대하여 모든 셀에 공통이기 때문에 시그널링 심볼에 대한 셀간 간섭이 없다는 점이다. 사실, 동시 송신은 다른 셀로부터의 신호의 무선 인터페이스 결합이 발생하기 때문에 신뢰도를 개선할 수 있다. 데이터의 후속 송신을 위하여, 네트워크는 셀간 간섭에 있어서 통상의 방식으로 행동한다.
따라서, 부반송파 상태 데이터의 통신은 부반송파 상태 데이터가 관계되는 셀에만 제한되는 것이 아니고 다른 셀에도 송신되어지며, 이것에 의해 이들 셀에서의 셀간 간섭 완화를 촉진한다. 이 송신은 예를 들면 다른 셀의 OFDM 송신기로부터 직접 이루어지거나 서빙중인 셀 자체의 OFDM 송신기에 의해 송신될 수 있다.
일부 실시예에서, 부반송파들을 함께 그룹화하고 각 그룹에 대한 하나의 활성도 표시만을 제공함으로써 통신되는 부반송파 상태 데이터의 양을 감소시키는 것이 유리할 수 있다.
OFDMA 시스템에서, 사용자는 전형적으로 단일 부반송파보다는 부반송파의 그룹이 할당된다. 예를 들면, 부반송파는 주어진 사이즈의 블록에서 개별 원격 장치에만 할당될 수 있다. 그러므로, 각 부반송파 그룹에 대해 하나의 데이터 심볼만을 포함시킴으로써 부반송파 상태 데이터의 사이즈가 감소된다. 도 4는 OFDM 심볼의 부반송파 그룹의 할당 예를 보인 도이다. 이 예에서는 총 28개의 부반송파가 이용가능하다. 부반송파들은 그룹당 4개의 부반송파를 가지면서, 7개의 그룹으로 나누어진다. 부반송파를 그룹화함으로써 λ x의 길이는 28개의 값으로부터 7개의 값으로 감소된다.
이 예에서, 활성 부반송파 그룹은 소정 패턴으로 표시되고 비활성 부반송파 그룹은 깨끗한 패턴으로 표시된다. 활성 부반송파 그룹은 논리 1에 의해 비트 스트림에서 시그널되고, 비활성 부반송파 그룹은 논리 0에 의해 시그널된다. (부반송파 그룹의 활성도를 시그널링하기 위해 다른 심볼들을 사용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.) 이 예에서, 부반송파 상태 데이터는 다음과 같이 비트 스트림으로 표시될 수 있다.
λ x=(1,1,0,0,0,0,1)
많은 OFDM 통신 시스템은 수신을 용이하게 하기 위해 공지 데이터 시퀀스의 송신을 사용한다. 예를 들면, 가끔 OFDM 송신기에 의해 파일럿 신호가 송신되어 수신기가 개선된 정확도 및 더 적은 복잡도로 채널 추정치를 결정하게 한다. 이러한 공지 데이터 시퀀스는 도 1 내지 도 3의 예에서 채널 추정치를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 부반송파 상태 데이터는 공지 데이터 시퀀스에 의해 암시적으로 통신될 수 있다. 구체적으로, OFDM 송신기는 부반송파의 활성 상태에 따라서 공지 데이터 시퀀스의 집합으로부터 공지 데이터 시퀀스를 선택할 수 있다. 도 4의 예에 대응하는 특정 예로서, 128개의 공지 데이터 시퀀스의 집합은 도 4에 도시된 신호를 송신하는 기지국에 할당될 수 있다. 결정된 λ x=(1,1,0,0,0,0,1)는 그 다음에 128개의 공지 데이터 시퀀스를 포함하는 룩업 테이블에 액세스하기 위해 사용될 수 있고, 대응하는 데이터 시퀀스가 선택될 수 있다. 따라서, 선택된 공지 데이터 시퀀스는 부반송파 상태 데이터를 나타낸다.
수신기는 수신된 입력 신호를 모든 가능한 공지 데이터 시퀀스와 상관시키고 최고 상관성을 나타내는 시퀀스를 선택한다. 이 검출은 그 다음에 예컨대 공지 데 이터 시퀀스와 부반송파 상태 데이터 사이의 논리적으로 저장된 관계(association)의 조사(look-up)에 의해 부반송파 상태 데이터를 결정하기 위해 직접 사용될 수 있다.
특수한 예로서, 도면의 셀룰러 통신 시스템은 다수의 상이한 파일럿 시퀀스를 지원할 수 있다. 상기 파일럿 시퀀스들은 다수(M)의 파일럿 시퀀스 집합으로 분할되고, 각 집합은 다수(m)의 파일럿 시퀀스를 포함한다. 파일럿 시퀀스 집합은 적당한 재사용 패턴으로 각 기지국에 할당될 수 있다. 따라서, 시스템은 셀 지정 파일럿 시퀀스(또는 파일럿 시퀀스의 집합)를 효과적으로 지원할 수 있다.
도 5는 셀 지정 파일럿 시퀀스의 할당 예를 보인 것이다. 이 예에서, 128개의 독특한 파일럿 시퀀스는 4개의 파일럿 시퀀스로 이루어진 32개의 집합으로 분할되어 M=32, m=4로 된다. 관계(association)는 셀 어드레스와 파일럿 집합 색인(set index) 사이에서 정의되고, 이것은 도 5에 도시되어 있다. 즉 셀 어드레스 2는 집합 색인 2에 대응한다.
셀룰러 통신 시스템에서, 각 셀은 셀 어드레스와 M개의 파일럿 시퀀스 집합 중의 적어도 하나가 지정된다. 전형적으로, 셀룰러 통신 시스템에서, 셀 어드레스는 재사용 패턴을 따르고 M개의 파일럿 시퀀스 집합도 또한 재사용 패턴을 따른다. 지정된 집합 내의 각 파일럿 시퀀스는 다운링크의 경우 안테나에 지정될 수 있고, 업링크의 경우 각 파일럿 시퀀스는 각 사용자에게 지정된다. 파일럿의 지정은 융통성이 있고, 정의된 맵핑은 네트워크 전체에 걸쳐 공지될 수 있다.
파일럿 시퀀스는 특정 실시예에 따라서 주파수 영역에 및/또는 시간 영역에 있을 수 있다.
그러한 시스템에서, 만일 OFDM 수신기가 (예를 들면, 셀 어드레스를 포함한 이웃 리스트를 수신함으로써) 국부 근접(local vicinity)에서 사용되는 셀 어드레스를 알고 있으면, OFDM 수신기는 그 셀에서 사용되는 파일럿 시퀀스 집합을 유도하기에 충분한 정보를 갖는다.
부반송파 상태 데이터는 주어진 부반송파 상태 데이터 벡터에 지정된 특정 파일럿 시퀀스를 선택함으로써 암시적으로 시그널될 수 있다. 그에 따라서, 각각의 OFDM 송신기(103~109)는 현재 부반송파 활성도에 따라서 그들에게 할당된 집합의 파일럿 시퀀스를 선택한다. 집합들이 해체(disjoint)됨에 따라, 파일럿 시퀀스는 고유적으로 달라진다.
수신기는 이처럼 다른 파일럿 시퀀스를 이용하여 각 OFDM 송신기(103~109)에 대한 채널 추정치를 결정한다. 구체적으로, OFDM 수신기(101)는 수신된 신호를 모든 가능한 파일럿 시퀀스와 상관시킬 수 있다. 그 다음에, 각 집합의 파일럿 시퀀스를 평가하고 각 집합에서 최고 상관성을 선택한다. 그 다음에, 상기 파일럿 시퀀스는 그 집합에 할당된 OFDM 송신기의 채널 추정치를 결정하기 위해 사용되고, 또한 그 OFDM 송신기의 부반송파 상태 데이터를 직접 표시하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 임의의 추가적인 오버헤드없이 부반송파 상태 데이터의 송신이 달성될 수 있다(충분한 수의 파일럿 시퀀스가 이용가능한 것으로 가정한다).
이하에서는 OFDM 수신기(101)의 특수한 동작 예를 설명하겠다.
서빙중인 기지국은 대부분의 셀룰러 통신 시스템에서 이웃 셀의 이웃 리스트 를 송신할 것이다. OFDM 수신기(101)는 이 이웃 리스트를 수신하고 이 리스트를 간섭 완화를 위해 고려하는 셀의 표시로서, 즉 복수의 잠재적으로 간섭하는 OFDM 송신기의 표시로서 사용할 수 있다. 이 예에서, 리스트에는 X개의 이웃 셀이 있다. 각 이웃 셀에는 어드레스가 주어지고, 이 어드레스는 M개의 파일럿 시퀀스 집합 중의 하나와 관련된다. 이웃 셀 어드레스와 파일럿 시퀀스 집합간의 관계는 도 5에 표시된 것처럼 규정된다.
따라서, OFDM 수신기(101)는 이웃 셀에서 사용되는 파일럿 시퀀스 집합을 인식하고, 그 정보를 이용하여 OFDM 수신기(101)는 서빙 중인 셀 및 리스트에 규정된 이웃 셀들을 감시할 수 있다. 감시하는 처리는 관심대상(서빙 셀과 이웃 셀 둘 다) 파일럿 시퀀스에 대한 채널 임펄스 응답을 추정하는 단계와 추정된 채널 임펄스 응답으로부터 메트릭, 예를 들면 전력과 셀간 간섭을 유도하는 단계로 이루어진다. 채널 추정은 구체적으로 수신 신호를 파일럿 시퀀스의 국부적 복사(local replica)와 상관시키는 것을 포함할 수 있다.
결정된 메트릭을 이용하여, OFDM 수신기(101)는 그 다음에 간섭 완화에 포함되어야 할 이웃 셀을 선택한다. 전형적으로, 대응하는 파일럿 시퀀스와 최고 상관성을 갖는 OFDM 송신기의 선택과 같은 전력 표시의 비교를 사용할 수 있다. 그러나, 임의의 평가 및 선택 기준도 본 발명에서 벗어나지 않고 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
특수한 예로서, 간섭 완화 프로세서(207)는 N개의 소스로부터의 데이터를 동시에 추정할 수 있고, 최고 상관 값을 가진 N-1개의 이웃 셀이 간섭 완화를 위해 선택될 수 있다.
OFDM 수신기(101)는 그 다음에 OFDM 송신기의 선택된 부분집합에 대한 부반송파 활성도 벡터(λ x)의 결정으로 진행한다. 각 이웃 셀의 파일럿 시퀀스가 이미 식별되었으므로, 벡터는 파일럿 시퀀스에 대응하는 규정된 데이터를 검색함으로써 간단히 얻어질 수 있다. 제1 OFDM 송신기(103) 및 선택된 간섭 OFDM 송신기(105~109)의 채널 추정치는 그 다음에 대응하는 부반송파 상태 데이터와 함께 간섭 완화 프로세서(207)에 공급된다. 그 다음에, 간섭 완화 프로세서(207)는 간섭 완화 수행으로 진행하여 제1 OFDM 송신기(103)로부터 수신된 데이터를 발생한다.
지금까지의 설명은 셀룰러 통신 시스템에서 다운링크 응용에 촛점을 맞추었다. 그러나, 상기 설명한 개념들은 업링크 시나리오에도 동일하게 적용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 그 개념들은 OFDM 수신기(101)가 기지국이고 도 1의 OFDM 송신기(103~109)가 셀룰러 통신 시스템의 원격 장치인 시나리오에 동일하게 적용할 수 있다. 이 예에서, 적어도 제1 OFDM 송신기와 간섭 OFDM 송신기(105)는 다른 서빙 셀을 갖는다.
그러한 실시예에서, OFDM 수신기(101)는 다른 소스로부터 수신된 부반송파 상태 데이터를 결합함으로써 이웃 셀의 부반송파 상태 데이터를 발생할 수 있다. 예를 들면, OFDM 송신기(105~109)는 모두 제1 OFDM 송신기(103)의 동일한 이웃 셀에 있을 수 있다. 각각의 OFDM 송신기(105~109)는 그들 각각의 송신의 부반송파 상태에 관계되는 부반송파 상태 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들면, 각각의 OFDM 송신기(105~109)는 만일 대응하는 부반송파가 그 OFDM 송신기에 대하여 활성이면 1의 이진수 데이터 값을, 및 대응하는 부반송파가 활성이 아니면 0의 이진수 데이터 값을 가진 OFDM 심볼에 대응하는 이진수 데이터 워드를 송신할 수 있다.
따라서, OFDM 수신기(101)는 다른 OFDM 송신기(105~109)로부터 데이터 워드를 수신하고 디지털 OR 함수를 수행하여 어느 부반송파가 이웃 셀에서 활성인지를 표시하는 부반송파 상태 데이터 벡터를 결정한다.
또한, 다른 OFDM 송신기(105~109)로부터 수신된 부반송파 상태 데이터를 이용하여 어느 채널 추정치가 개별 부반송파를 위하여 사용되는지를 결정할 수 있다.
따라서, OFDM 송신기(105)가 활성이라고 표시된 부반송파에 대해서, 그 OFDM 송신기(105)의 채널 추정치가 사용된다. 유사하게, OFDM 송신기(107)가 활성이라고 표시된 부반송파에 대해서, 그 OFDM 송신기(107)의 채널 추정치가 사용된다. 따라서, 개별 부반송파에 대한 적당한 채널 추정치가 간섭 완화 프로세서(207)에 제공되어 간섭 완화를 개선하고 효율적이고 낮은 복잡도의 시스템을 제공하게 된다.
이 예에서, 간섭 OFDM 송신기의 아이덴티티는 수신된 부반송파 상태 데이터에 응답하여 개별 부반송파(또는 부반송파 그룹)에 대해 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서 간섭 완화 방법의 예를 도시한 것이다. 이 방법은 OFDM 수신기(101)가 제1 OFDM 송신기(103)로부터 데이터를 수신하는 도 1의 시스템에 적용할 수 있고, 이제 이 예를 참조하여 설명하겠다.
이 방법은 부반송파 상태 데이터가 OFDM 수신기(101)에 송신되는 단계 601에 서 시작한다. 부반송파 상태 데이터는 예를 들면 OFDM 송신기(103~109)로부터 송신될 수 있다. 부반송파 상태 데이터는 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하고, 일부 실시예에서 하나 이상의 OFDM 송신기(105~109)에 대하여 활성인 부반송파를 추가로 표시한다.
단계 601 다음에는 단계 603이 이어지고, 이 단계에서 수신기(201)는 소망의 신호 성분을 포함하는 신호를 제1 OFDM 송신기(103)로부터 수신하고 적어도 하나의 간섭 OFDM 송신기(105)로부터 간섭을 수신한다.
단계 603 다음에는 단계 605가 이어지고, 이 단계에서 수신기(201)와 부반송파 상태 프로세서(203)는 부반송파 상태 데이터를 수신한다.
단계 605 다음에는 단계 607이 이어지고, 이 단계에서 채널 추정기(205)는 적어도 제1 OFDM 송신기(103)로부터 무선 인터페이스 통신 채널의 채널 추정치를 결정하고 간섭 OFDM 송신기(105)로부터 무선 인터페이스 통신 채널의 채널 추정치를 결정한다.
단계 607 다음에는 단계 609가 이어지고, 이 단계에서 간섭 완화 프로세서(207)는 부반송파 상태 데이터 및 채널 추정치에 응답하여 간섭 완화를 수행하여 제1 OFDM 송신기(103)로부터 송신되는 데이터를 발생한다.
본 발명자들은 OFDM 송신기마다 OFDM 부반송파에 적용되는 복합 변조 심볼에 관한 정보가 간섭 완화 알고리즘의 성능을 개선할 수 있다는 것 및 그에 따라 데이터 추정 기술, 즉 간섭 OFDM 송신기가 QPSK를 사용하는지, 16QAM을 사용하는지 또는 64QAM을 사용하는지, 또는 임의의 다른 적당한 디지털 변조 방식을 사용하는지 를 또한 인식하고 있다. 서빙 셀에 접속된 UE는 서빙 셀에서 사용되는 변조 방식을 완전하게 인식한다는 것을 이해할 것이다. 암시적 또는 명시적 시그널링 기술을 지원함으로써, 각각의 부반송파 또는 부반송파 그룹에, OFDM 심볼 또는 심볼들 마다, OFDM 송신기마다 적용되는 변조 방식은 수신기에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 이 정보를 시그널링하는 방법은 부반송파의 활성 상태를 나타내는 부반송파 상태 데이터를 시그널링하기 위해 사용되는 방법들과 실질적으로 동일할 수 있다. 게다가, 일부 실시예에서, OFDM 송신기마다의 변조 방식의 선택은 부반송파 상태 데이터의 일부로서 또는 별도로 부반송파 상태 데이터에 시그널될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일 실시예에서, 사용자에게는 전형적으로 단일 부반송파보다는 부반송파 그룹이 할당된다. 예를 들면, 부반송파는 주어진 사이즈의 블록에서 개별 원격 장치에만 할당될 수 있다. 그러므로, 각 부반송파 블록에 대하여 하나의 데이터 심볼만을 포함시킴으로써 부반송파 상태 데이터의 감소된 사이즈가 달성될 수 있다. 예로서, 총 '28'개의 부반송파가 이용가능인 경우를 생각하자. 이 부반송파들은 예컨대 일 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이 그룹당 '4'개의 부반송파를 가진 '7'개의 그룹으로 나누어질 수 있다. 부반송파를 함께 그룹화함으로써, 시그널될 필요가 있는 시퀀스의 길이가 '28'개 심볼로부터 '7'개 심볼로 감소될 수 있다.
부반송파 상태 정보의 시그널링을 위하여, 활성인 부반송파 그룹은 비제로 값으로 표시되고 비활성 부반송파 그룹은 제로 값으로 표시되는 경우를 생각한다. 비제로 값의 경우에, 꼭 '1'이 아니고 다른 값을 포함하도록 수치 범위를 확장하는 것도 가능하다. 그렇게 함으로써, 부반송파 그룹마다의 변조 방식을 나타내도록 열거된 값, 예를 들면, 0-비활성, 1-활성 QPSK, 2-활성 16QAM 및 3-활성 64QAM을 유리하게 사용할 수 있다. 도 7은 다음과 같은 스트림을 나타내는 이러한 처리를 도시한 것이다.
λ x=(1,2,0,0,0,0,3)
상기 표시를 이용하면, 제1 부반송파 그룹은 QPSK를 사용하고, 제2 부반송파 그룹은 16QAM을 사용하며, 제7 부반송파 그룹은 64QAM을 사용하고, 기타의 부반송파 그룹은 활성이 아니다. 변조 방식이 시그널되고 부반송파 상태 정보가 요구되지 않은 때의 경우에, 제로 값은 수신기에서 무시되거나, 또는 대안적으로, OFDM 송신기는 OFDM 송신기와 관련된 임의의 다른 네트워크 파라미터를 시그널하거나, 또는 다른 변조 방식, 예를 들면 BPSK를 시그널할 수 있다. 일부 실시예에서, OFDM 수신기는 시그널된 값과 변조 방식 및/또는 임의의 다른 네트워크 파라미터 간의 맵핑을 연역적으로 알 수 있다는 것을 이해할 것이다.
명확성을 위해 상기 설명은 여러 기능 유닛 및 프로세서를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나, 여러 기능 유닛 또는 프로세서들 간에 임의의 적당한 기능 분산이 본 발명의 정신으로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있음은 명백하다. 예를 들면, 별도의 프로세서 또는 제어기에 의해 수행되는 것으로 설명된 기능이 동일한 프로세서 또는 제어기에 의해 수행될 수 있다. 그러므로, 특수한 기능 유닛에 대한 인용은 엄격한 논리적 또는 물리적 구조 또는 조직을 표시한다기보다는 상기 설명한 기능을 제공하기 위한 적당한 수단을 인용하는 것으로만 보아야 한다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 임의의 적당한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은, 적어도 부분적으로, 하나 이상의 데이터 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서를 구동시키는 컴퓨터 소프트웨어로서 선택적으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예의 요소들 및 성분들은 물리적으로, 기능적으로 및 논리적으로 임의의 적당한 방법으로 구현될 수 있다. 게다가, 그 기능은 단일 유닛으로, 복수의 유닛으로 또는 다른 기능 유닛의 일부로서 구현될 수 있다. 그래서, 본 발명은 단일 유닛으로 구현될 수도 있고, 또는 다른 유닛들 및 프로세서들 사이에 물리적으로 및 기능적으로 분배될 수도 있다.
비록, 본 발명을 일부 실시예와 함께 설명하였지만, 본 발명은 여기에서 설명한 특수한 형태로 제한하고자 하는 의도는 없다. 더 정확히 말하면, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다. 또한, 비록 특수한 실시예와 함께 설명한 특징이 나타나 있지만, 당업자라면 전술한 실시예의 각종 특징들이 본 발명에 따라 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 청구범위에서, "포함하는"의 용어는 다른 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다.
또한, 비록 개별적으로 리스트되었다 하더라도, 복수의 수단, 요소 또는 방법 단계들이 예를 들면 단일 유닛 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 또한, 개별적인 특징적 구성들이 다른 청구항에 포함되어 있다 하더라도, 이 특징적 구성들 은 유리하게 결합될 수 있고, 다른 청구항에 포함된 것은 특징적 구성들의 결합이 가능하거나 유리하지 않다는 것을 의미하는 것이 아니다. 또한 특징적 구성을 청구범위의 하나의 카테고리에 포함시킨 것은 이 카테고리로 제한된다는 것을 의미하지 않고, 그 특징적 구성이 다른 청구항 카테고리에 적절히 동일하게 적용될 수 있다는 것을 나타낸다. 더 나아가, 청구범위에서 특징적 구성 요소들의 순서는 그 특징적 구성 요소들이 작용하는 임의의 특수한 순서를 의미하는 것이 아니고, 특히 방법 청구항에서 개별 단계들의 순서는 그 단계들이 기재된 순서로 수행되어야 하는 것을 의미하지 않는다. 더 정확히 말해서, 그 단계들은 임의의 적당한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 단수의 인용은 복수를 배제하는 것이 아니다. 따라서, "임의의", "제1", "제2" 등은 복수를 배제하는 것이 아니다.

Claims (41)

  1. 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에 있어서,
    복수의 OFDM 송신기와;
    상기 복수의 OFDM 송신기 중 제1의 OFDM 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 적어도 하나의 OFDM 수신기와;
    상기 제1 OFDM 송신기를 제외한 다수의 OFDM 송신기용으로 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 상기 OFDM 수신기에 송신하기 위한 송신 수단을 포함하고,
    상기 OFDM 수신기는,
    상기 제1 OFDM 송신기로부터의 소망 신호 성분 및 상기 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 간섭 OFDM 송신기로부터의 간섭을 포함한 신호를 수신하는 수단과,
    상기 부반송파 상태 데이터를 수신하는 수단과,
    상기 제1 OFDM 송신기로부터의 적어도 무선 인터페이스 통신 채널 및 상기 간섭 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 채널 추정 수단과,
    상기 부반송파 상태 데이터 및 상기 채널 추정치에 응답하여 상기 간섭의 완화를 수행하는 간섭 완화 수단을 포함하는 것인 OFDM 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 간섭 OFDM 송신기는 상기 간섭 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 OFDM 송신기 중 상기 제1 OFDM 송신기는 상기 제1 OFDM 송신기의 활성 부반송파를 표시하는 부반송파 상태 데이터를 추가로 송신하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, OFDM 송신기 그룹 내의 모든 OFDM 송신기는 그 그룹 내 모든 OFDM 송신기에 관한 부반송파 상태 데이터를 송신하는 것인 OFDM 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 OFDM 송신기 그룹은 셀룰러 통신 시스템의 단일 무선 네트워크 제어기에 의해 제어되는 기지국에 대응하는 것인 OFDM 통신 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 OFDM 송신기 그룹은 동일한 OFDM 심볼의 실질적인 동기화 송신에 의해 상기 부반송파 상태 데이터의 적어도 일부를 송신하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신하는 수단은 부반송파 상태 데이터를 반복적으로 송신하도록 구성되고, 상기 부반송파 상태 데이터의 각 송신은 부반송파 상태 데이터가 유효인 시간 간격과 관련이 있는 것인 OFDM 통신 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 간섭 OFDM 송신기는 공지의 데이터 시퀀스를 송신하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 채널 추정 수단은 상기 공지 데이터 시퀀스에 응답하여 상기 간섭 OFDM 송신기에 대한 상기 채널 추정치를 결정하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 송신 수단은 상기 간섭 OFDM 송신기에 의해 부반송파에서 사용되는 변조 방식에 응답하여 상기 공지 데이터 시퀀스를 선택하기 위한 수단을 상기 간섭 OFDM 송신기 내에 포함하는 것인 OFDM 통신 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 OFDM 송신의 공지 데이터 시퀀스의 검출에 응답하여 상기 부반송파 상태 데이터를 결정하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 공지 데이터 시퀀스의 해체 집 합은 다른 OFDM 송신기에 할당되는 것인 OFDM 통신 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부반송파 상태 데이터는 부반송파 그룹에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 적어도 하나의 데이터 값을 추가로 포함한 것인 OFDM 통신 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 잠재적으로 간섭하는 OFDM 송신기의 표시를 상기 OFDM 수신기에 통신하는 수단을 더 포함하는 OFDM 통신 시스템.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기로부터의 수신 신호를 평가하는 수단과, 상기 평가에 응답하여 간섭 완화를 위해 상기 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기의 부분집합을 선택하는 수단을 더 포함한 것인 OFDM 통신 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기의 부분집합에 관련된 상기 부반송파 상태 데이터의 부분집합을 선택하는 수단을 더 포함하는 OFDM 통신 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 상기 부반 송파 상태 데이터에 응답하여 주어진 부반송파에서 활성으로 되는 OFDM 송신기의 아이덴티티를 결정하는 수단을 더 포함한 것인 OFDM 통신 시스템.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 상기 부반송파 상태 데이터에 응답하여 개별 부반송파에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단을 포함한 것인 OFDM 통신 시스템.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신하는 수단은 복수의 OFDM 송신기로부터 상기 부반송파 상태 데이터의 부분집합을 수신하도록 구성되고, 상기 OFDM 수신기는 상기 부반송파 상태 데이터의 부분집합들을 결합함으로써 부반송파 상태 데이터를 결정하는 수단을 포함한 것인 OFDM 통신 시스템.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화 수단은 적어도 상기 제1 OFDM 송신기 및 상기 간섭 OFDM 송신기로부터 데이터 심볼의 공동 결정을 수행하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 셀룰러 통신 시스템인 OFDM 통신 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 복수의 OFDM 송신기는 복수의 기지국에 대응하는 것 인 OFDM 통신 시스템.
  23. 제21항에 있어서, 상기 복수의 OFDM 송신기는 상기 제1 OFDM 송신기 및 상기 간섭 OFDM 송신기가 상이한 서빙 셀을 갖는 복수의 원격 장치에 대응하는 것인 OFDM 통신 시스템.
  24. 제21항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 상기 OFDM 수신기의 서빙 셀의 이웃 셀에 대한 부반송파 상태 데이터를 결정하는 수단을 포함한 것인 OFDM 통신 시스템.
  25. 제21항에 있어서, 상기 간섭 완화 수단은 상기 이웃 셀의 복수의 OFDM 송신기로부터 수신된 부반송파 상태 데이터의 부분집합으로부터 상기 OFDM 수신기의 서빙 셀의 이웃 셀에 대한 부반송파 활성도 상태를 결정하도록 구성된 것인 OFDM 통신 시스템.
  26. 복수의 OFDM 송신기의 제1 OFDM 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하기 위한 OFDM 수신기에 있어서,
    상기 제1 OFDM 송신기로부터의 소망 신호 성분 및 상기 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 간섭 OFDM 송신기로부터의 간섭을 포함한 신호를 수신하는 수단과;
    상기 제1 OFDM 송신기를 제외한 다수의 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 수신하는 수단과;
    적어도 상기 제1 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널 및 상기 간섭 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 채널 추정 수단과;
    상기 부반송파 상태 데이터 및 상기 채널 추정치에 응답하여 상기 간섭의 완화를 수행하는 간섭 완화 수단을 포함하는 OFDM 수신기.
  27. OFDM 수신기와 통신하지 않는 다수의 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 상기 OFDM 수신기에 송신하는 수단을 포함하는 OFDM 송신기.
  28. 복수의 OFDM 송신기와, 상기 복수의 OFDM 송신기 중 제1 OFDM 송신기로부터 OFDM 신호를 수신하는 적어도 하나의 OFDM 수신기를 포함하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서 간섭을 완화시키는 방법에 있어서,
    상기 제1 OFDM 송신기를 제외한 다수의 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 상기 OFDM 수신기에 송신하는 단계와;
    상기 OFDM 수신기에서,
    상기 제1 OFDM 송신기로부터의 소망 신호 성분 및 상기 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 간섭 OFDM 송신기로부터의 간섭을 포함한 신호를 수신하는 단계,
    상기 부반송파 상태 데이터를 수신하는 단계,
    적어도 상기 제1 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널 및 상기 간섭 OFDM 송신기로부터의 무선 인터페이스 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계, 및
    상기 부반송파 상태 데이터와 상기 채널 추정치에 응답하여 상기 간섭의 완화를 수행하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 간섭 OFDM 송신기는 상기 간섭 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 복수의 OFDM 송신기 중 적어도 하나의 다른 OFDM 송신기는 상기 간섭 OFDM 송신기의 부반송파에서 사용되는 변조 방식을 표시하는 부반송파 상태 데이터를 송신하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 송신기 그룹 내의 모든 OFDM 송신기는 그 그룹 내 모든 OFDM 송신기에 관한 부반송파 상태 데이터를 송신하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  32. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 간섭 OFDM 송신기는 공지의 데이터 시퀀스를 송신하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 간섭 OFDM 송신기에 대한 상기 채널 추정은 상기 공지 데이터 시퀀스에 응답하여 결정되는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 간섭 OFDM 송신기는 상기 간섭 OFDM 송신기의 활성 부반송파에서 사용되는 상기 변조 방식에 응답하여 상기 공지 데이터 시퀀스를 선택하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 OFDM 송신의 공지 데이터 시퀀스의 검출에 응답하여 상기 부반송파 상태 데이터를 결정하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  36. 제28항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부반송파 상태 데이터는 부반송파 그룹의 활성 부반송파 상태를 표시하는 적어도 하나의 데이터 값을 추가로 포함한 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  37. 제28항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 잠재적으로 간섭하는 OFDM 송신기의 표시를 상기 OFDM 수신기에 송신하는 단계를 더 포함하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  38. 제28항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기로부터의 수신 신호를 평가하고, 상기 평가에 응답하여 간섭 완화를 위해 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기의 부분집합을 선택하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 복수의 잠재적으로 간섭하는 송신기의 부분집합에 관련된 상기 부반송파 상태 데이터의 부분집합을 선택하는 단계를 더 포함하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
  40. 제28항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 상기 부반송파 상태 데이터에 응답하여 주어진 부반송파에서 활성으로 되는 OFDM 송신기의 아이덴티티를 결정하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간 섭 완화 방법.
  41. 제28항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 수신기는 상기 부반송파 상태 데이터에 응답하여 개별 부반송파에 대한 채널 추정치를 결정하는 것인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서의 간섭 완화 방법.
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