KR20080086125A - 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 데이터송수신 방법 및 장치 - Google Patents

다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 데이터송수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20080086125A
KR20080086125A KR1020070027858A KR20070027858A KR20080086125A KR 20080086125 A KR20080086125 A KR 20080086125A KR 1020070027858 A KR1020070027858 A KR 1020070027858A KR 20070027858 A KR20070027858 A KR 20070027858A KR 20080086125 A KR20080086125 A KR 20080086125A
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조준영
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Abstract

본 발명은 다중 안테나 기법을 사용하는 차세대 이동통신시스템에서 효율적인 제어정보 및 데이터 전송이 가능한 공통 파일럿 전송 방법을 제공한다. 다수의 안테나를 장비한 기지국은 다양한 다중 안테나 기법의 사용이 가능하므로 신호 전송에 사용되는 안테나의 수 역시 가변적이다. 따라서, 셀 내에 공통적으로 전송되는 각 안테나의 공통 파일럿 역시 안테나의 사용 설정에 따라 고정적으로 전송되는 파일럿과 가변적으로 전송되는 파일럿으로 구분된다. 본 발명은 이러한 환경에서 고정 전송 파일럿은 제어채널 영역과 데이터 채널 영역 자원 모두에 전송하고 가변 전송 파일럿은 데이터 채널 자원에만 전송하여 가변 전송 파일럿에 할당된 자원을 데이터 채널로 유연하게 사용하도록 하는 효율적 전송 구조를 제공한다.
MIMO, Multiple Antenna transmission, Control channel, OFDMA, Variable common pilot, Fixed common pilot

Description

다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING DATA IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 EUTRA의 하향링크 프레임 구조를 나타낸 도면
도 2는 2개의 안테나를 구비한 기지국의 공통 파일럿 전송 구조를 나타낸 도면
도 3은 EUTRA에 사용되는 제어채널의 매핑 구조의 일례를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공통 파일럿의 전송 구조를 나타낸 도면
도 5는 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 가변 공통 파일럿을 제어 채널의 영역에 할당하는 일례를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 공통 파일럿의 미전송 시 구조를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따른 기지국의 데이터 생성기를 상세히 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 가변 공통 파일럿 송신 과정을 나타낸 순서도
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기의 수신 과정을 나타낸 순서도
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공통 파일럿의 전송 구조를 나타낸 도면
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로, 특히 다중 안테나를 사용하는 이동통신시스템에서 하향링크 전송 시 Reference Signal (RS 또는 파일럿; 이하 파일럿이라 칭함)의 할당 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중 접속 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA라 함) 방식에 다중 안테나 기법을 적용하고 있다. 그 대표적인 예로서, 현재 비동기 셀룰러 이동통신 표준단체 3GPP (3rd Generation Partnership Project)의 차세대 이동통신 기술 표준인 EUTRA (Enhanced Universal Terrestrial Radio Access) 역시 OFDMA 기반 하향링크에 대한 다중 안테나 기법 적용을 명시하고 있다.
그러면 일반적으로 EUTRA의 전송 구조를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 EUTRA의 하향링크 프레임 구조를 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이 EUTRA 하향링크에서 하나의 프레임(100)은 10개의 서브프레임(101)으로 구성된다. 전송구조의 기본 단위인 1ms 단위의 서브프레임은 두 개의 0.5ms 슬롯(102)으로 구성된다. 각 슬롯은 7개의 롱 블록(Long Block : LB)(103)로 구성되며 하나의 LB는 하나의 OFDM 심볼에 대응된다. 하나의 LB-부반송파 자원은 시간-주파수 자원 요소 (이하 자원요소라 칭함) (104)로 정의된다.
EUTRA의 하향링크 구조는 제어채널 영역과(105) 데이터채널 영역(106)으로 구분된다. 여기서 제어채널 영역은 전송 데이터 신호의 변조 및 코딩 관련 정보, 하향링크 스케줄링 정보, 상향링크 스케줄링 허가정보, 상향링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK 등을 포함하는 일련의 통신 자원을 의미하며 서브프레임 내 처음 3개의 OFDM 심볼 구간에 할당된다. 데이터채널 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 포함하는 일련의 통신 자원을 의미하며 서브프레임 내에서 제어채널을 제외한 나머지 자원에 할당된다.
또한 EUTRA 표준에서 하향링크는 다중 안테나를 사용하여 다중 입출력(Multiple-Input Multiple-Output : MIMO) 모드 지원이 가능하도록 결정되었다.
도 2는 2개의 안테나를 구비한 기지국의 공통 파일럿 전송 구조를 나타낸 도면으로, 각각 안테나 1의 공통 파일럿 R1(200), 안테나 2의 공통 파일럿 R2(201) 전송 구조를 나타내었다. 공통 파일럿은 안테나 별로 제어채널 영역(202) 및 데이터채널 자원 영역(203)에 할당되어 있으며, 안테나 간 신호 간섭을 방지하기 위하 여 다른 안테나공통 파일럿에 할당된 자원에는 신호를 전송하지 않으므로 신호 미전송(No Transmission) 자원(204)이 존재한다.
일반적으로 공통 파일럿은 기지국과 단말 간에 사전 정의된 신호로써 셀 내의 고정적인 하향링크 자원에 할당된다. 공통 파일럿 할당 자원은 셀 내의 모든 단말이 알고 있으며, 각 단말은 기지국으로부터의 신호 수신 시 해당 파일럿 위치로부터 채널을 추정하고 그 추정 값을 수신 데이터 복원에 이용한다. 다중 안테나를 구비한 OFDMA 기반의 기지국은 각 송신 안테나로부터 수신 단말로의 채널 추정을 위하여 각 안테나 별로 공통 파일럿 자원을 할당한다.
안테나 1, 2에 고정 공통 파일럿을 전송하는 경우는 다음과 같이 분류할 수 있다. 안테나 1의 경우는 단일 안테나 전송을 위하여 기본적으로 공통 파일럿이 필요하다. 안테나 2는 셀 내 공통 정보를 포함한 고정 전송 채널의 셀 커버리지 및 검출 신뢰도 향상을 위한 전송 다이버시티 기법 적용 시 사용될 수 있으므로 역시 고정 공통 파일럿이 필요하다. 그 이상의 안테나 수를 적용하는 경우는 고속 데이터 전송을 위한 공간 다중화 MIMO 기법을 들 수 있다.
4개의 전송 안테나를 사용하는 MIMO 기법을 기지국이 사용하는 경우, 도 2의 안테나 1, 2 외에 안테나 3과 4가 추가적으로 사용되며 부가적인 안테나 3과 4의 가변 공통 파일럿 신호 전송이 필요하다. 상기 전송을 지원하기 위하여 가변 공통 파일럿 3과 가변 공통 파일럿 4를 고정적으로 전송하면 하향링크 구조에서 증가된 공통 파일럿 전송으로 인하여 전력 자원 및 부반송파 자원 소모가 증가하므로 4개의 전송 안테나 MIMO 기법을 사용하지 않는 경우에는 서브프레임 혹은 프레임 단위 로 공통 파일럿 3과 공통 파일럿 4의 전송을 제한하여 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
상기 언급된 바와 같이 가변적으로 공통 파일럿을 할당될 수 있는 자원은 제어채널 영역과 데이터채널 영역으로 분류된다. EUTRA의 제어채널 영역은 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용하는 제어채널 요소들로 구성되된다. 상기 제어 채널 요소는 기지국과 단말 간에 약속된 규칙에 따라서 특정 자원 요소들의 집합으로 매핑된다. 하나의 제어채널은 하나의 MAC ID에 대한 하향 또는 상향링크 스케줄링 정보를 운반하며 상기 ID는 순환 잉여 검사(Cyclic Redundancy Check : CRC)에 암시적으로 인코딩된다.
각 수신 단말은 자신에 관련된 제어채널 정보를 포함할 가능성이 있는 제어채널 후보군을 모니터링하여 제어 정보를 검출한다. 해당 단말이 모니터링해야 할 후보 제어채널들은 상위 계층 신호를 통하여 형성된다. 제어채널 요소의 시간-주파수 위치는 일정 수의 서브프레임 마다 기지국으로부터 전송되는 제어채널 요소 개수로부터 암시적으로 제공된다. 스케줄링된 각 단말들은 서브프레임 내의 데이터 전송부의 시작위치를 알고 있다.
도 3은 일반적인 EUTRA에 사용되는 제어채널의 매핑 구조의 일례를 나타낸 도면이다. 예시에서는 6개의 제어채널 요소(300)가 하나의 제어채널(301)을 구성하며 서브프레임의 처음 3개의 OFDMA 심볼 구간, 즉 제어채널 영역 내에 할당된다. 단말은 기지국으로부터 암시적으로 알려준 11개의 제어채널 후보(302)로 구성된 제어채널 후보군(303)을 모니터링하여 제어 정보 검출을 위한 블라인드 디코딩을 시 도한다. 제어채널 요소의 자원요소에 대한 매핑은 도 2에서 공통 파일럿이 할당된 부반송파 심볼을 제외한 나머지 자원을 이용하여 기지국과 단말 간 미리 정의된(pre-define) 된 규칙에 의하여 이루어진다.
상술한 바와 같이 다중 안테나를 사용하는 시스템에서 공통 파일럿의 위치가 제어 채널에 할당된 경우, 제어 정보가 사용되지 않은 경우 상기 공통 파일럿의 위치에 제어 정보가 매핑될 수 없으므로 전송률을 높이는데 제약이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 공통 파일럿 신호를 이용하여 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있는 방법 및 그에 따른 송수신 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 공통 파일럿 신호를 이용하여 전력 및 신호 전송 자원의 소모를 감소시킬수 있는 공통 파일럿의 송수신 방법 및 그에 따른 송수신기를 제공함에 있다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 송신기에서의 데이터 송신 방법에 있어서, 미리 결정된 데이터의 전송 모드에 따라 전송 안테나의 수를 결정하는 과정과, 상기 전송 안테나의 수에 따라 가변 공통 파일럿의 위치를 데이터 영역으로 설정하는 과정과, 상기 전송 안테나의 개수가 소정 개수 이하이면, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 데이터를 매핑하는 과정과, 상기 가변 공통 파일럿의 위치 정보 및 상기 데이터를 단말 로 전송하는 과정을 포함한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 송신기에서, 미리 결정된 데이터의 전송 모드에 따라 전송 안테나의 수를 결정하는 다중 안테나 수 선택기와, 상기 전송 안테나의 수에 따라 가변 공통 파일럿의 위치를 데이터 영역으로 설정하고, 상기 전송 안테나의 개수가 소정 개수 이하이면, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 데이터를 매핑하는 자원 할당기와, 상기 전송 안테나의 수가 소정 개수 이하이면, 상기 가변 공통 파일럿을 고려하여 데이터를 생성하는 데이터 생성기와, 상기 가변 공통 파일럿의 위치 정보 및 상기 데이터를 단말로 전송하는 전송부를 포함한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 수신기에서의 데이터 수신 방법에 있어서, 가변 공통 파일럿의 사용 여부 및 위치 정보가 포함된 전송 구조 정보 및 데이터를 수신하는 과정과, 상기 전송 구조 정보를 근거로 가변 공통 파일럿이 사용되는 경우, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 포함된 신호를 가변 공통 파일럿으로 판단하여 복호하는 과정을 포함한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서의 데이터 수신 장치에 있어서, 가변 공통 파일럿의 사용 여부 및 위치 정보가 포함된 전송 구조 정보 및 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 전송 구조 정보를 근거로 가변 공통 파일럿의 사용 여부 및 위치 정보를 추출하는 공통 파일럿 추출기와, 상기 가변 공통 파일럿이 사용되지 않는 경우, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 포함된 신호를 데이터로 판단하여 복호를 수행하는 복호부를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 가변 공통 파일럿을 다른 채널 자원에 활용함으로써 효율적으로 하향링크 전송 자원을 사용하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 효율적인 가변 공통 파일럿의 하향링크 전송 구조를 제공하여 제어채널 영역 및 데이터 채널 영역의 전송을 달성한다. 이는 데이터채널 영역의 경우 제어채널 영역과 같은 고정적 규약이 존재하지 않으므로 가변 공통 파일럿 또는 데이터의 유연한 할당이 가능하다.
기지국은 가변 공통 파일럿 전송 유무에 관한 정보가 단말에 시그널링되고 단말은 이를 기반으로 가변 공통 파일럿이 실제 전송되었는지 여부를 파악한다. 기지국은 가변 공통 파일럿을 제어채널 영역이 아닌 데이터채널 영역에만 할당하고 가변 공통 파일럿이 전송되지 않을 경우 해당 자원에 데이터를 전송한다. 단말은 기지국으로부터의 전송 구조 정보를 수신하여 가변 공통 파일럿 전송이 없음을 이미 알고 있으므로 가변 공통 파일럿 자원에 포함된 데이터를 검출할 수 있다. 그러면 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하기로 한다.
본 발명이 후술되는 EUTRA 시스템 및 예제에 국한되는 것은 아니며, OFDMA 및 다중 안테나 기법을 사용하는 모든 시스템에 대하여 적용 가능함을 명시한다. 여기서 안테나라 함은 물리적인 안테나와 가상 (virtual) 안테나를 모두 포함하는 개념이다. 또한 본 발명에서의 다중 안테나 기법이란 다중 송수신 안테나를 이용하여 다른 신호를 공간적으로 병렬 전송함으로써 전송률의 향상을 얻는 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법 및 동일한 신호를 다수의 안테나로 송수신하여 다이버시티 이득을 얻는 공간 다이버시티(Spatial diversity) 기법을 모두 포괄하는 개념임을 밝힌다. 그러나 본 발명은 상기 설명에 언급된 특정 시스템에 국한되지 않으며 가변 파일럿전송 자원에 의하여 전송 효율이 제한받는 상황에 대한 개선 방안으로써 적용이 가능하다.
그러면 본 발명의 제 1실시예에 따른 공통 파일럿 전송 구조를 다음의 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공통 파일럿의 전송 구조를 나타낸 도면으로, 4개의전송 안테나 중 안테나 1, 2는 고정적으로 사용하고 안테나 3, 4는 전송 안테나 4개를 사용하는 MIMO 기법 (이하 4 TX MIMO라 칭함) 사용시에만 신호를 전송하는 경우, 본 발명의 공통 파일럿 전송 구조 적용 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조해보면, 제어채널 영역에는 안테나 3, 4의 가변 공통 파일럿 R3(402), R4(403)를 전송하지 않는다. R3(402), R4(403)는 오직 데이터채널 영역(401)에만 전송된다. 수신 단말 관점에서 볼 때, 제어채널 영역(401) 내에 존재하는 공통 파일럿은 안테나 1, 2의 고정 공통 파일럿인 R1(404), R2(405)뿐이며 이들은 항시 제어채널 영역 구성 규칙에 포함되어 할당 및 전송되어 제어채널 영역의 전송 효율에 대한 추가적 제한이 존재하지 않는다.
다음으로 다중 안테나를 사용하는 이동 통신 시스템에서 가변 공통 파일럿을 제어 채널의 영역에 할당하는 일례를 다음의 도 5를 이용하여 설명한다.
도 5는 2개의 고정 공통 파일럿과 2개의 가변 공통 파일럿을 전송하는 경우를 나타낸 도면이다. 여기서 안테나 3, 4의 가변 공통 파일럿이 각 슬롯 세번째 LB에 위치하며 LB 내의 부반송파는 안테나 1, 2의 고정 공통 파일럿 R1(500), R2(501)와 동일한 부반송파에 할당된 구조를 가정하였다. 도 5를 참조하면, 안테나 간 간섭을 방지하기 위하여 한 안테나 공통 파일럿에 할당된 자원에는 다른 안테나의 신호 전송이 제한된다. 공통 파일럿으로 인한 신호 미전송 자원 요소는 고정 공통 파일럿에 의한 미전송 자원요소(502)와 가변 공통 파일럿에 의한 미전송 자원요소(503)로 구분된다.
일반적으로 제어채널 영역의 자원 할당은 상술한 바와 같이 기지국과 단말 상호 간 약속된 규칙에 의하여 이루어지며 제어채널 요소가 매핑 가능한 자원 요소는 공통 파일럿 자원을 제외한 자원이다. 따라서 제어채널 영역에 할당된 가변 공통 파일럿 자원은 가변 공통 파일럿 전송 여부에 따라 유연하게 정보를 전송할 수 없으므로 도 4의 본 발명과 비교하면 가변 공통 파일럿 미전송 시 해당 자원을 낭비하게 된다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공통 파일럿의 전송 구조를 나타낸 도면으로, 4 TX MIMO 기법이 사용되지 않을 시에 안테나 3, 4의 가변 공통 파일럿을 전송하지 않고 해당 자원에 데이터를 전송하는 본 발명 적용 예를 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, R1(600)과 R2(601)은 제어채널 영역(602)에 고정적으로 전송되고 데이터채널 영역(603)의 가변 공통 파일럿 자원은 데이터 전송에 이용된다. 따라서 상술한 도 5와 비교할 때, 데이터채널 영역은 가변 공통 파일럿 대체 데이터(604) 전송이 가능하므로 데이터 전송 효율이 증대됨을 확인할 수 있다. 또한 본 발명은 제어채널 영역 할당 규칙에 대한 변형 및 수신 단말에 대하여심각한 복잡도 증가를 요구하지 않는 동시에 가변 공통 파일럿의 제어채널 영역 할당으로 인한 자원 손실이 존재하지 않으므로 데이터채널 영역 자원뿐 아니라 제어채널 영역 자원을 효율적으로 사용하는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국을 나타낸 도면이다. 도면에서 점선은 제어 신호를 나타내고, 실선은 실제 데이터를 흐름을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 제어정보 생성기(700) 및 데이터 생성기(701)로부터 발생된 각 신호는 직/병렬 변환기(702)를 통하여 각 전송 안테나 전송 스트림으로 분리된다. 데이터 생성기(701)는 다중 안테나 수 선택 블록(703)에 기반하여 신호를 생성하는데, 세부사항은 하기에 별도로 설명하겠다. 본 실시 예는 각 안테나 전송 스트림 공통으로 변조 및 채널 부호화를 적용하였으나, 안테나 별 변조 및 채널 부호 화를 적용한 방식에도 본 발명 방법을 이용할 수 있다. 직/병렬 변환기(702) 역시 다중 안테나 수 선택 블록(703)의 결정에 근거하여 안테나 전송 스트림 수만큼의 병렬화를 수행한다.
병렬화된 신호는 자원 할당기(707)를 통하여 제어채널 영역, 데이터채널 영역으로 할당된다. 고정 공통 파일럿 생성기(704)는 안테나 1, 2에 고정적으로 전송되는 공통 파일럿을 생성하며 가변 공통 파일럿 생성기(706)는 가변 공통 파일럿 제어기(705)의 결정에 의하여 안테나 3, 4의 가변 공통 파일럿 발생을 온/오프(on/off) 한다. 발생된 고정 및 가변 공통 파일럿 신호는 자원 할당기(707)에서 해당 자원으로 매핑된다. 다중 안테나 수 선택 블록(703)의 공통 파일럿 전송 관련 정보는 방송 채널(Broadcast Channel : BCH)와 같은 셀 정보 공통 전송 채널 또는 기타 L1 제어채널 등을 이용하여 셀 내의 단말들에게 전송된다. 자원 할당 종료 후 전송 안테나 별로 Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) 블록(708)을 거쳐 병/직렬 변환기(709), Cyclic Prefix (CP) 삽입기(710), 다중 전송 안테나(711)를 통하여 신호를 전송한다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말을 나타낸 도면이다. 도 8를 참조하면, 다중 수신 안테나(800) 별로 수신된 신호는 CP 제거기(801), 직/병렬 변환기(802)를 거쳐 Fast Fourier Transform (FFT) 블록(803)을 통과하게 된다. 기지국으로부터 상기 전술한 BCH와 같은 셀 정보 공통 전송 채널 또는 기타 L1 제어채널 등을 통하여 가변 공통 파일럿 전송 여부를 파악한 수신 단말은 각 수신 안테나의 FFT 블록 출력 신호로부터 공통 파일럿 추출기(804)를 통하여 해당 위치의 공통 파 일럿을 추출하고 이를 기반으로 채널 추정기(805)를 통하여 채널 추정 값을 획득한다. 상기 획득한 다중 송수신 안테나 채널 추정값들은 수신 신호로부터 각 전송 안테나 신호를 구분하는 공간 역 다중화 및 신호 복조 블록(806)에 사용되며, 제어정보가 먼저 추출된 뒤 이를 바탕으로 데이터 신호가 복원된다.
도 9는 기지국의 데이터 생성기(701)를 상세히 나타낸 도면으로, 다중 안테나 모드 선택 블록의 결정에 근거하여 전송 데이터 신호를 발생하는 과정을 나타내었다.
도 9를 참조하면, 다중 안테나 모드 선택 블록(703)에 의하여 가변 공통 파일럿 3, 4 전송 여부가 결정되면 데이터 비트 생성기(902)에서 발생된 신호는 가변 공통 파일럿 3, 4 자원이 데이터 전송에 포함될 경우와 가변 공통 파일럿이 전송되는 경우 각각에 대응되는 코드블록의 양을 고려하여 채널부호화기(903), 인터리버(904) 및 변조기(905)를 거쳐 데이터 심볼을 생성한다. 이는 가변 공통 파일럿 자원의 데이터 전송 여부에 따라서 데이터 심볼 양이 변화하기 때문이다. 단말은 기지국으로부터의 상기 전술된 통보 방식을 이용하여 데이터 생성기의 발생 패턴을 알고 있으므로 데이터를 복원할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 가변 공통 파일럿 송신 과정을 나타낸 순서도이다. 도 10을 참조하면, 다중 안테나를 구비한 기지국은 1000 단계에서 전송모드가 안테나 2개를 사용하는 전송 다이버시티 또는 MIMO 모드와, 안테나 4개를 사용하는 MIMO 모드중 하나를 선택할 수 있다. 안테나 2개를 사용하는 전송 다이버시티 또는 MIMO 모드인 경우, 1001 단계에서 가변 공통 파일럿 생성하 도록 제어한다. 그런 후 기지국은 1002단계에서 전송 자원 중 가변 공통 파일럿 자원에 각 안테나 별 가변 공통 파일럿을 할당한다. 반면, 전송 모드가 안테나 4개를 사용하는 MIMO 모드인 경우 1003 단계로 진행하여 가변 공통 파일럿이 생성되지 않도록 제어한다. 그런 후 기지국은 1004 단계에서 각 안테나 별 가변 공통 파일럿 자원에 데이터를 대신 매핑한다. 최종적으로 기지국은 1005 단계에서 나머지 고정 공통 파일럿, 제어 및 데이터채널을 할당하여 전송한다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기의 수신 과정을 나타낸 순서도이다. 도 11을 참조하면, 단말은 1100 단계에서 기지국으로부터 BCH와 같은 셀 정보 공통 전송 채널 또는 기타 L1 제어채널 등을 통해 수신된 가변 공통 파일럿 전송 관련 정보를 인지한다. 그런 후 단말은 1101 단계에서 상기 정보를 근거로 가변 공통 파일럿의 전송 유무를 확인한다. 가변 공통 파일럿이 전송되는 경우 단말기는 1102 단계에서 해당 가변 공통 파일럿 자원의 신호 및 고정 공통 파일럿을 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이후 단말기는 1103 단계에서 가변 및 고정 공통 파일럿 자원을 제외한 데이터채널 영역의 신호를 디코딩한다.
단말이 가변 공통 파일럿 전송이 없는 경우 1104 단계에서 고정 공통 파일럿만을 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이후 1105 단계에서 고정 공통 파일럿 자원을 제외한 가변 공통 파일럿 자원의 신호와 데이터채널 영역의 신호를 디코딩한다.
다음으로 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공통 파일럿의 전송 구조를 나타낸 도면으로, 제어채널 영역 신 호는 2개의 안테나만으로 전송되고 데이터채널 영역 신호는 4개의 안테나를 이용한 전송이 허용되는 경우를 나타내었다.
도 12를 참조하면, 제어채널 영역(1200)은 안테나 1, 2에 한하여 전송되므로 제어정보에 관한 채널 추정 역시 R1(1204), R2(1205) 만으로 수행된다. 반면 데이터채널 영역(1201)은 4개의 안테나를 모두 사용하여 전송되므로 R1(1204), R2(1205)에 더하여 R3(1202), R4(1203)을 이용, 채널 추정을 수행해야 한다. 본 예시에서는 제어채널 영역 채널 추정에 R3(1202), R4(1203)는 불필요하고 데이터의 복원 시 채널 추정에는 R3(1202), R4(1203)가 필요하므로 이들 가변 공통 파일럿의 위치를 데이터채널 영역(1201)의 더욱 안쪽으로 배치함으로써 데이터채널 영역 채널 추정 정확도 향상을 도모한 구조를 가정하였다. 본 실시 예의 기지국 및 단말 송수신 구조, 동작 절차는 상기 제1 실시예 전술된 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 다중 안테나 전송 기법을 사용하는 경우 가변 공통 파일럿이 존재하는 환경에서 가변 공통 파일럿 할당 자원을 데이터채널 영역 자원으로 제한한다. 이에 따라 본 발명은 가변 공통 파일럿 전송 여부와 관계없이 제어채널 영역을 고정적으로 전송할 수 있으므로 종래 기술에 비하여 보다 효율적으로 제어정보를 전송할 수 있으며 가변 공통 파일럿을 전송하지 않는 경우 해당 자원을 데이터 전송에 활용함으로써 데이터 신호의 전송 효율을 증대시키는 장점을 갖는다.

Claims (4)

  1. 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 송신기에서의 데이터 송신 방법에 있어서,
    미리 결정된 데이터의 전송 모드에 따라 전송 안테나의 수를 결정하는 제 과정과,
    상기 전송 안테나의 수에 따라 가변 공통 파일럿의 위치를 데이터 영역으로 설정하는 과정과,
    상기 전송 안테나의 개수가 소정 개수 이하이면, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 데이터를 매핑하는 과정과,
    상기 가변 공통 파일럿의 위치 정보 및 상기 데이터를 단말로 전송하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
  2. 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 송신기에서,
    미리 결정된 데이터의 전송 모드에 따라 전송 안테나의 수를 결정하는 다중 안테나 수 선택기와,
    상기 전송 안테나의 수에 따라 가변 공통 파일럿의 위치를 데이터 영역으로 설정하고, 상기 전송 안테나의 개수가 소정 개수 이하이면, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 데이터를 매핑하는 자원 할당기와,
    상기 전송 안테나의 수가 소정 개수 이하이면, 상기 가변 공통 파일럿을 고려하여 데이터를 생성하는 데이터 생성기와,
    상기 가변 공통 파일럿의 위치 정보 및 상기 데이터를 단말로 전송하는 전송부를 포함하는 데이터 송신 장치.
  3. 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 수신기에서의 데이터 수신 방법에 있어서,
    가변 공통 파일럿의 사용 여부 및 위치 정보가 포함된 전송 구조 정보 및 데이터를 수신하는 과정과,
    상기 전송 구조 정보를 근거로 가변 공통 파일럿이 사용되는 경우, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 포함된 신호를 가변 공통 파일럿으로 판단하여 복호하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
  4. 적어도 두개의 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템의 수신기에서의 데이터 수신 장치에 있어서,
    가변 공통 파일럿의 사용 여부 및 위치 정보가 포함된 전송 구조 정보 및 데이터를 수신하는 수신부와,
    상기 전송 구조 정보를 근거로 가변 공통 파일럿의 사용 여부 및 위치 정보 를 추출하는 공통 파일럿 추출기와,
    상기 가변 공통 파일럿이 사용되지 않는 경우, 상기 가변 공통 파일럿의 위치에 포함된 신호를 데이터로 판단하여 복호를 수행하는 복호부를 포함하는 데이터 수신 장치.
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