【발명의 명칭】

MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치

【기술분야】

[0001]본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로， 보다 상세하게는 MIM0 방식 을 지원하는 무선 통신 시스템에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

[0002]최근, 무선 통신 기술의 발전에 따라 데이터 송수신 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 다중 입출력 (Mul t i-Input Mul t i-Output ; MIMO) 기술을 들 수 있다.

[0003]일반적인 기술에서는 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용하였으나, MIMO(Mult i-Input Mult i -Output )는 데이터 송수신 시 송신단 및 수신단 각각에서 복수 개의 송신안테나와 복수 개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서， 이러한 방법을 적용할 경우 용량 (Capaci ty)이 증대되어 데이터 송수신의 효율성을 향상 시킬 수 있다.

[0004]이러한 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서는, 하나의 전체 메시지를 송수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않으며， 그 대신 여러 안테나 경로를 통해 각 데이터 조각 (fragment )을 전송하고， 수신된 각 데이터 조각을 모아 병합함으로써 데이터 즉, 하나의 전체 메시지를 완성한다. [0005]그러나, 이러한 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서는 단말이 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 심각한 성능 열화를 겪을 수 있게 되며， 이러한 간섭 문제를 해결하기 위해 간섭 랜덤화 ( Interference Randomi zat ion ; IR) 전송 방법 같은 송수신 방법이 개발되고 있다.

[0006]그런데， 샐 경계와 같이 낮은 SIR (Signal-to - interference rat io) 영역 단말의 경우에는 위와 같은 간섭 랜덤화 ( Interference Randomi zat ion ; IR) 기술을 이용할 경우, 그 성능이 보장될 수 있어 간섭에 대한 적절한 대웅 방법이 될 수 있었으나， 이와 달리 기지국 근처에 위치한 높은 SIR 영역 단말의 경우에는 상기 간섭 랜덤화 ( IR) 기술에 대한 이득을 앋을 수 없어 성능 보장이 되지 않고 있는 실정이다.

[000기이에 따라, 높은 SIR 영역 단말의 동작을 지원하기 위한 간섭 랜덤화 ( IR) 기술이 필요하며， 또한 상기 간섭 랜덤화 ( IR) 기술은 채널 코딩 이득 (Channel Coding Gain)이 작은 상황에서는 동작에 한계가 있으므로 이를 극복하기 위한 방안이 요구되고 있는 실정이다.

【발명의 내용】

【해결하고자 하는 과제】

[0008]본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 MIM0 방식을 지원하는 무선 통 신 시스템에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법을 제공하는데 있다. [0009]본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 MIM0 방식을 지원하는 무 선 통신 시스템에서 간섭 랜덤화 ( IR)의 이득 (gain)을 강화하는 방법을 제공하는 데 있다.

[001이본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 간섭 랜덤화 ( IR)의 이득 (gain)이 큰 패턴 (Pattern)을 설 계하는 방법을 제공하는데 있다.

[0011]본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술 1적 과제는 MIM0 방식을 지원하 는 무선 통신 시스템에서 설계한 큰 패턴 (Pattern)을 다중 탱크 (Mul t i -RANK)로 전송하는 방법을 제공하는데 있다.

[0012]본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상술한 방법들을 지 원하는 장치를 제공하는데 있다.

[0013]본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과쎄로 제한되 지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

【과제의 해결 수단】

[0014]상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 MIMO(Mul t iple Input Mul t iple Output ) 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 셀 간 간섭 랜덤화 (Interference Randomi zat ion ; IR)를 위한 신호를 전송하는 방법은, 상기 MIM0 에서 지원하는 N 개의 레이어 중 제 1 레이어를 통 해 전송될 송신 신호를 상기 레이어의 개수인 N 개로 구분하여 각각 서로 다른 확산 코드 (Spreading Code)를 적용하는 단계， 상기 서로 다른 확산 코드를 적용 하여 확산된 N 개의 송신 신호 각각에 간섭 랜덤화 패턴 ( IR Pattern)을 적용하 는 단계 및 상기 간섭 랜덤화 패턴이 적용된 N 개의 송신 신호를 프리코딩 (Pre coding)하여 수신단으로 전송하는 단계를 포함하되， 상기 간섭 랜덤화 패턴은 상기 송신 신호 내 하나 이상의 심볼 각각이 M 번 반복되어 이루어지며 상기 M 은 2보다 큰 정수일 수 있다.

[0015]본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 간섭 랜덤화 패턴의 길이는 아래의 수학식을 통해 결정되고， M{M、 + (M、 - I) ² }， 상기 M、은 상기 M 을 상기 N으로 나눈 결과 값일 수 있다.

[0016]본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 프리 코딩은 상기 간 섭 랜덤화 패턴이 적용된 N 개의 송신 신호가 하나의 스트림 (Stream)으로 변환 된 후 수행될 수 있다.

[001기본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서, 상기 N 개의 레이어 중 제 2 레이어를 통해 전송될 송신 신호를 상기 레이어의 개수인 N 개로 구분하여 각 각 서로 다른 확산 코드 (Spreading Code)를 적용하는 단계를 더 포함하되 , 상기 간섭 랜덤화 패턴은 상기 제 1 레이어의 확산된 N 개의 송신 신호 일부와 상기 제 2 레이어의 확산된 N 개의 송신 신호 일부를 이용하여 상기 간섭 랜덤화 패 턴을 상호 교차적으로 적용될 수 있다. [0018]본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 N 개의 레이어 각각 마다 서로 다른 간섭 랜덤화 패턴이 적용되고,

[0019]상기 서로 다른 간섭 랜덤화 패턴이 적용되는 경우 상기 N 개의 레이어 각각마다 서로 다른 OCCCOrthogonal Cover Sequence)가 적용될 수 있다.

[002이본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 N 개의 레이어 각각 의 하나 이상의 심볼에 대하여 코드 분할 (Code Divi sion)을 수행하되， 상기 N 개의 레이어 각각에서 코드 분할이 수행되는 상기 심볼의 수는 상기 N 개의 레 이어 각각의 0CC 길이 값보다 더 클 수 있다.

[0021] ^, 본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 전송된 송신 신호는 상기 수신단에서 제 1 역확산 (de-spreading)이 이루어지되， 상기 코드 분할이 수행되는 심볼의 수가 상기 0CC 길이 값보다 더 큰 경우 상기 제 1 역확산은 하 나 이상의 심볼이 조합된 그룹 단위로 이루어질 수 있다.

[0022]본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 제 1 역확산 된 송신 신호는 상기 수신단에서 채널 보상 (Channel Compensat ion)이 이루어진 후 제 2 역확산이 수행될 수 있다.

[0023]본 발명인 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템 내 전송단에서 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법에 있어서， 상기 간섭 랜덤화 패턴은 서브 간섭 랜덤화 패턴을 포함하되， 상기 서브 간섭 랜덤화 패턴은 최소 길이를 갖는 간섭 랜덤화 패턴일 수 있다.

[0024]상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장 치는， 송신부 및 수신부를 포함하는 RF 유닛 및 상기 송신부 및 수신부와 연결 되어 상기 장치의 통신 수행을 지원하는 프로세서를 포함하되 , 상기 프로세서는 상기 MIM0 에서 지원하는 N 개의 레이어 중 제 1 레아어를 통해 전송될 송신 신 호를 상기 레이어의 개수인 N 개로 구분하여 각각 서로 다른 확산 코드 (Spreading Code)를 적용하고, 상기 서로 다른 확산 코드를 적용하여 확산된 N 개의 송신 신호 각각에 간섭 랜덤화 패턴 ( IR Pat tern)을 적용하며, 상기 간섭 랜덤화 패턴이 적용된 N 개의 송신 신호를 프리코딩 (Pre coding)하여 수신단으 로 전송하도록 제어하되, 상기 간섭 랜덤화 패턴은 상기 송신 신호 내 하나 이 상의 심볼 각각이 M 번 반복되어 이루어지며 상기 M 은 2 보다 큰 정수일 수 있 다.

[0025]본 발명인 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서 , 상 기 간섭 랜덤화 패턴의 길이는 아래의 수학식을 통해 결정되고 M{M、 + (M、 - 1) ² }， 상기 M、은 상기 M을 상기 N으로 나눈 결과 값일 수 있다.

[0026]본 발명인 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서， 상 기 프로세서는 상기 간섭 랜덤화 패턴이 적용된 N 개의 송신 신호가 하나의 스 트림 (Stream)으로 변환된 후 상기 프리 코딩을 수행하도록 제어할 수 있다.

[002기본 발명인 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서， 상 기 프로세서는， 상기 프로세서는 상기 N 개의 레이어 중 제 2 레이어를 통해 전 송될 송신 신호를 상기 레이어의 개수인 N 개로 구분하여 각각 서로 다른 확산 코드 (Spreading Code)를 적용하고， 상기 간섭 랜덤화 패턴을 상기 제 1 레이어 의 확산된 N 개의 송신 신호 일부와 상기 제 2 레이어의 확산된 N 개의 송신 신 호 일부를 이용하여 상호 교차적으로 적용되도록 제어할 수 있다.

[0028]본 발명인 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서， 상 기 프로세서는 상기 N 개의 레이어 각각마다 서로 다른 간섭 랜덤화 패턴을 적 용하되， 상기 서로 다른 간섭 랜덤화 패턴이 적용되는 경우 상기 N 개의 레이어 각각마다 서로 다른 OCCCOrthogonal Cover Sequence)를 적용하도록 제어할 수 있다.

[0029]본 발명인 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서， 상 기 프로세서는 상기 N 개의 레이어 각각의 하나 이상의 심볼에 대하여 코드 분 할 (Code Division)을 수행하도록 제어하되， 상기 N 개의 레이어 각각에서 코드 분할이 수행되는 상기 심볼의 수는 상기 N 개의 레이어 각각의 0CC 길이 값보다 더 클 수 있다.

[003이본 발명인 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서 , 상 기 전송된 송신 신호는 상기 수신단에서 제 1 역확산 (de-spreading)이 이루어지 되， 상기 코드 분할이 수행되는 심볼의 수가 상기 0CC 길이 값보다 더 큰 경우 상기 제 1 역확산은 하나 이상의 심볼이 조합된 그룹 단위로 이루어질 수 있다.

[0031]본 발명인 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서， 상 기 제 1 역확산 된 송신 신호는 상기 수신단에서 채널 보상 (Channel Compensat ion)이 이루어진 후 제 2 역확산이 수행될 수 있다. [0032]본 발명인 셀 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 장치에 있어서， 상 기 간섭 랜덤화 패턴은 서브 간섭 랜덤화 패턴을 포함하되, 상기 서브 간섭 랜 덤화 패턴은 최소 길이를 갖는 간섭 랜덤화 패턴일 수 있다.

【발명의 효과]

[0033]본 발명의 다양한 실시예에 따르면 , MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시 스템에서 방법이 제공될 수 있다.

[0034]본 발명의 다양한 실시예에 따르면， MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시 스템에서 간섭 랜덤화 ( IR)의 이득 (g _a i _n )을 강화시킬 수 있다.

[0035]본 발명의 다양한 실시예에 따르면， MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시 스템에서 간섭 랜덤화 ( IR)의 이득 (gain)이 큰 패턴을 설계하는 방법이 제공될 수 있다.

[0036]본 발명의 다양한 실시예에 따르면 , MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시 스템에서 설계한 큰 패턴을 다중 탱크 (Mult i-RANK)로 전송할 수 있다,

[003기본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않 으며， 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

【도면의 간단한 설명】

[0038]본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는， 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고， 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 적 사상을 설명한다.

[0039]도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 예시하는 도면이다.

[004이도 2는 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템을 예시하는 도면이다. [0041]도 3은 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 NT 개의 송신 안테나 로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 예시하는 도면이다.

[0042]도 4 는 셀 내 단말의 위치에 따른 간섭 랜덤화 (IR) 전송 방법의 이득 (gain) 정도를 설명하기 위한 도면이다.

[0043]도 5 는 반복 전송 횟수에 따른 간섭 랜덤화 ( IR)의 이득 증가를 설명하기 위한 도면이다.

[0044]도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mult i- Layer IR Pattern)의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

[0045]도 7 은 전송단에서의 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mul t i -Layer IR Pat tern)의 동작을 예시하기 위한 도면이다.

[0046]도 8 은 전송단에서의 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mul t i -Layer IR Pattern)의 다른 동작을 예시하기 위한 도면이다.

[004기도 9 는 수신단에서의 간섭 랜덤화 패턴의 처리 과정을 설명하기 위한 도 면이다.

[0048]도 10은 전송단 및 수신단에서의 간섭 랜덤화 패턴의 처리 과정을 설명하 기 위한 도면이다.

[0049]도 11는 서브 간섭 랜덤화 패턴의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

[0050]도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전 송하는 장치를 예시하는 도면이다.

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

[0051]이하， 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상 세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며 본 발명이 실시될 수 있는 유일 한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

[0052]이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나， 통상의 기술자는 본 발명이 이러한 구체적 세부 사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어， 이하의 상세한 설명은 무선 통 신 기술이 3GPP LTE, LTE-A, WIMAX 또는 WiFi 시스템인 경우를 가정하여 구체적 으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A, WIMAX 또는 WiFi 의 특유한 사항을 제외하고 는 다른 임의의 무선 통신 기술에도 적용하는 것이 가능하다.

[0053]몇몇의 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나， 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한， 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서 는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

[0054]명세서 전체에서 , 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함 (compr i sing 또는 including) "한다고 할 때， 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소 를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[0055]또한， 명세서에 기재된 "…부" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며， 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프 트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 나아가， "일 (a 또는 an) " , "하나 (one) " , 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한， 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. [0056]아울러， 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정 (特定) 용어들은 본 발명 의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기 술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기슬적 사상을 벗어 나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

[005기명세서 전체에서 제 1， 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어， 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소 는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소 로 명명될 수 있다.

[0058]이하， 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상 세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며， 본 발명이 실시될 수 있는 유일 한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

[0059]도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 예시하는 도면이다.

[006이도 1을 참고하면 일반적인 무선 통신 시스템은 단말 (User Equipment ; UE, 100a, 100b) 및 기지국 (Base Stat ion; BS, 200)을 포함하여 이루어질 수 있으며， 도 1 에서는 설명의 편의를 위하여 각각 하나의 기지국을 도시하였으나， 무선 통신 시스템에는 하나 이상의 단말 및 기지국이 포함될 수 있다. [0061]본 발명에서， 단말 (100a, 100b)은 사용자 장치 (User Equipment), 터미널 (Terminal), MS(Mobile Station), MSSCMobile Subscriber Station), SSCSubscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC( Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine一 to一 Machine) 장치 D2D 장치 (Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있는 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭한다.

[0062]또한， 본 발명에서 기지국 (200)은 단말 (100a, 100b)과 직접적으로 통신하 는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 발명에서 기 지국 (200)은 고정국 (fixed station), Node B 및 eNode B(eNB) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

[0063]본 발명에서， 기지국 (200)은 단말 (100a, 100b)과 직접적으로 통신하기 위 해 연결될 수 있으며, 여기에서 연결이라 함은 단말 (100a, 100b)과 기지국 (200) 가 상호간 메시지나 정보 요청 및 응답을 송수신할 수 있는 상태에 놓여져 있는 것을 의미하며， 단말 (100a, 100b)과 기지국 (200) 상호간의 연결 수단으로는 전 파나 적외선을 이용한 무선 통신 수단 모두가 포함될 수 있다.

[0064]도 2는 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템을 예시하는 도면이다.

[0065]도 2 를 참고하면 MIM0(Multi-Input Multi-Output) 방식을 지원하는 무선 통신 시스템이 도시되어 있으며， 앞서 언급한 바와 같이 MIM0 라 함은 데이터 송수신 시 송신단 및 수신단 각각에서 복수 개의 송신안테나와 복수 개의 수신 안테나를 사용하는 방법을 의미한다.

[0066]송신단에는 송신 안테나가 NT 개 설치되어 있고， 수신단에서는 수신 안테 나가 NR 개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안 테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안 테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량 (channel transmi ss i on capaci ty)이 증가한다.

[006기또한, 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례하므로， 안테나의 수 가 증가되면 전송 레이트 (rate)가 향상되고， 주파수 효율이 향상된다. 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro 라고 한다면， 다중 안테나를 사용할때의 전송 레이트는, 이론적으로 위 Ro 에 레이트 증가율 Ri 를 곱한 만 큼 증가할 수 있다.

[0068]예를 들어， MIM0 를 지원하는 무선 통신 시스템에서 각각 4 개의 송신 안 테나와 4 개의 수신 안테나를 이용하는 경우, 단일 안테나 시스템에 비해 이론 상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.

[0069]이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증 명된 이후， 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재 까지 활발히 연구되고 있으며， 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신 및 차세대 무선 랜 등 다양한무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

[0070]다중 안테나 기술은， 다양한 채널 경로를 통과한 심볼 들을 이용하여 전 송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티 (spat i al divers i ty) 방식과 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱 (spat i al mul t iplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻을 수 있다.

[0071]다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설 명하기 위해, 다음과 같은 수학적 모델을 사용할 수 있으며， 도 2 에 도시된 바 와 같이 NT 개의 송신 안테나와 NR 개의 수신 안테나가 존재하는 경우를 가정하 여 설명하기로 한다. 이 경우 채널 행렬의 최대 탱크 Ri는 수학식 1과 같이 주 어진다.

[0072] 【수학식 1】

[0074]먼저， 송신 신호에 대해 살펴보면， 이와 같이 NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로 , 이를 다음과 수학식 2와 같은 백터 로 나타낼 수 있다.

[0075] [수학식 2】

S， iS^， .- ..» »S ^' .½L ;

[007기한편， 각각의 전송 정보 ^τ 에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며， 이때 각각의 전송 전력을 라 하면， 전송 전력이 조정된 전송 정보 는수학식 3과 같은 백터로 나타낼 수 있다.

[0078] 【수학식 3】

[008이또한ᅳ 를 전송 전력의 대각행렬 (diagonal matr ix) P로 수학식 4와 같 이 나타낼 수 있다.

[0081] 【수학식 4】

[0083]한편, 실제 전송되는 NT 개의 송신신호 (transmi tted s ignal )

^Γ 는 전송전력이 조정된 정보 백터 에 가중치 행렬 (weight matr ix) W 가 적용되어 구성될 수 있다. 여기서， 가증치 행렬은 전송 정보를 전 송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이 와 같은 송신신호 ² ' ' ^Ντ 를 백터 X로 표기하고， X는 수학식 5와 같 이 나타낼 수 있다.

[0084] 【수학식 5】

[0086]이때， 신호 백터 x로 다음과 같이 표시하기로 한다. 여기서 wi j 는 i 번 째 송신안테나를 통해 송신되는 j 번째 정보 ^에 대한 가중치를 의미하며 , 행 렬 W로 표시하기로 한다. W는 가중치 행렬 (Weight Matr ix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matr ix)이라고 지칭한다. [0087]한편， 상술한 전송 신호 x는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀 티플렉싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.

[0088]공간 멀티플렉싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로， 정보 백터 s 의 원소들이 각각 서로 다른 값을 가지게 되는 반면， 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므 로 정보 백터 S의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.

[0089]물론, 공간 멀티폴렉싱과 공간 다이버시티를 흔합하는 방법도 고려 가능 하다. 즉， 예를 들어 일부의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시 티를 이용하여 전송하고, 나머지 송신 안테나를 통하여 각각 다른 신호를 공간 멀티플렉싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.

[009이또한， NR 개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호 yx , ^ ^' - , y _R 를 수학식 ₆ 과 같이 백터로 표현할 수 있다.

[0091] 【수학식 6】

[0093]한편, 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널올 모 ¹ 링하는 경우， 채 널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며， 송신 안테나 j 와 수신 안테나 I 사이에 형성되는 채널을 hi j로 표시할 수 있다. 여기서 , hi j의 인덱 스의 순서는， 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유 의한다.

[0094]이러한 채널 여러 개를 군집화함으로써 (grouping) 백터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 백터 형태로 표시할 경우 다음과 같이 설명할 수 있다. [0095]도 3은 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 NT개의 송신 안테나 로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.

[0096]도 3에 도시된 바와 같이， 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.

[0097] 【수학식 7】

[0099]또한， NT 개의 송신 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나를 거치는 채널을 행렬로서 표현하면 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.

[00100] 【수학식 8]

[00101]

[00102] 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음 (AWGN;

Addi t ive Whi te Gaussian Noi se)이 더해지게 되므로， NR 개의 수신안테나 각각 에 더해지는 백색잡음 ^{1 5 2} ' ' ^Nr 을 백터로 표현하면 수학식 9 와 같 다.

[00103] 【수학식 9] [00104]

[00105] 위와 같이 모델링한 수학식들을 사용하여 수신신호를 수학식 10 과 같이 표현할 수 있다.

[00106] 【수학식 10】

[00108] 한편， 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H 의 행 (row)과 열

(column)의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H 는 앞서 살 펴본 바와 같이, 행 (row)의 수는 수신 안테나의 수 NR 과 동일하고， 열 (column) 의 수는 송신 안테나의 수 NT 과 동일하다. 즉， 채널 행렬 H 는 NR*NT 행렬이 된다.

[00109] 일반적으로， 행렬의 랭크 (rank)는 서로 독립인 ( independent ) 행

(row) 또는 열 (column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서， 행렬의 탱크는 행 (row) 또는 열 (column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면， 채널 행렬 H의 랭크 (rank(H) )는 수학식 11과 같이 제한된다.

[00110] 【수학식 11】

[oo _ill] rank H)≤ πιί ^η ^,Λ^) [00112] 또한， 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposit ion)를 하였을 때， 고유치 (eigen value)들 중에서 0 이 아닌 고유치들의 개수로 ¾크를 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 탱크를 SVEKsingular value decomposition) 했을 때 0 이 아닌 특이값 (singular value)들의 개수로 정의할 수 있다, 따라서, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는， 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있 는 최대 수라고 할 수 있다.

[00113] 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전 송 스트림 (Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 한다. 상기 '스트 림' 은 '레이어 (Layer)' 로도 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없 게 된다.

[00114] 채널 행렬이 H는 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.

[00115] 【수학식 12】

toon _6] #^ 職≤

[00117] 여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편， 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한 다.

[00118] 한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대웅시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같 이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공 간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고， 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되 는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버 시티와 공간 멀티플렉싱의 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.

[00119] 도 4 는 셀 내 단말의 위치에 따른 간섭 랜덤화 (IR) 전송 방법의 이득 (gain) 정도를 설명하기 위한 도면이다.

[00120] 도 4를 참고하면， MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템은 기지 국 (100)， 높은 SIR 영역의 단말 (200), 낮은 SIR 영역의 단말 (300) 및 이동 셀 (400)을 포함하여 이루어질 수 있으며， 도 4 와는 달리 하나 이상의 기지국， 높 은 SIR 영역의 단말， 낮은 SIR 영역의 단말 및 이동 셀을 포함하여 이루어질 수 도 있다.

[00121] 도 4 와 같이 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템쎄서는 단말 이 셀 경계로 이등할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 심 각한 성능 열화를 겪을 수 있다.

[00122] 특히 셀 경계와 같이 낮은 SIR (Signal-to -interference ratio) 영역의 단말 (300)은 간섭 랜덤화 (Interference Randomization; IR) 기술을 이용 할 경우， 그 성능이 보장될 수 있어 간섭에 대한 적절한 대응 방법이 될 수 있 으나, 기지국 (100) 근처에 위치한 높은 SIR 영역 단말 (200)의 경우에는 상기 간 섭 랜덤화 (IR) 기술에 대한 이득을 얻올 수 없어 성능 보장이 되지 않는다.

[00123] 따라서， 기지국 간 간섭 (Inter-cell Interference; ICI)에 민감한 높은 SIR 영역의 단말 (또는 고 스펙트럼 효율 (High Spectral Efficiency) 단말) 의 동작에 대한 지원이 필요하며， 특히 높은 ¾크( Rank) 및 MCS (Modulation and Coding Scheme)를 지원하는 간섭 랜덤화 (IR) 기술이 요구되 며, 상기 간섭 랜덤화 ( IR) 기술은 채널 코딩 이득 (Channel Coding Gain)이 작은 상황에서는 동작의 한계를 갖기 때문에 이를 지원하는 기술이 요구되고 있다.

[00124] 이에 따라， 다중 랭크 MIMO(Mul t i-Rank MIM0)를 지원하는 무선 통 신 시스템에서 HDR(High Data Rate)지원을 위한 간섭 랜덤화의 이득을 강화시키 는 방법이 요구되며， 상기 간섭 랜덤화의 이득은 심블의 반복 전송 횟수를 증가 시킴으로써 향상시킬 수 있으나， 상기 심볼의 반복 전송 횟수가 증가될 경우， 간섭 랜덤화의 패턴 길이 및 동일 심볼이 매핑 (Mapping)되는 자원 간에 거리가 증가하게 되므로， 주파수 선택도 (Frequency select ivi ty)가 민감해지는 문제 및 짧은 패¾ (31101 packet ) 전송 지원에 제약이 생기는 문제가 발생될 수 있다.

[00125] 따라서, 본 발명에서는 간섭 랜덤화의 이득이 큰 패턴을 설계하되 상기 설계된 패턴을 멀티 탱크 (Mul t i Rank)를 통해 전송하는 방법을 제안함으로 써 상기 주파수 선택도 문제를 극복한다.

[00126] 또한， 본 발명에서는 간섭 랜덤화의 이득이 큰 패턴을 설계하고, 코딩 된 비트 우선순위 (Coded bi t Pr ior i ty)에 맞춰 간섭 랜덤화를 수행하며 , 수신단 (Receiver )과 연계하여 상기 간섭 랜덤화 전송을 수행하는 방법을 제안한 다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

[00127] 도 5는 반복 전송 회수에 따른 간섭 랜덤화 ( IR)의 이득 증가를 설 명하기 위한 도면이다.

[00128] 이득이 큰 간섭 랜덤화의 패턴은， 심볼에 대하여 동일 패턴의 반 복으로 간섭 랜덤화 전송 방법이 구현되는 것이며， M 개 단위로 패턴을 적용할 경우, 심볼 1부터 M까지 패턴을 적용하고， 심불 M+1부터 2M까지 패턴을 적용 하며 , 심볼 2M+1부터 3M까지 패턴을 적용하는 것과 같이， 패턴 생성 방법이 폐 쇄 형태 (Closed Form)로 표현될 수 있다.

[00129] 또한, 각 심볼은 2n번 반복 전송되며, 코드 확산 (Code Spreading) 을 통해 2n개의 심볼이 각각의 레이어 (Layer )에서 동시에 전송될 수 있다.

[00130] 한편， 도 5를 참고하면， 단말 (200)은 기지국 ( 100)으로부터 전송되 는 신호를 수신할 수 있으며 (이하， 수신신호라 한다)， 동시에 이동 셀 (300)로부 터 전송되는 상기 기지국 신호에 간섭을 미치는 간섭신호 (이하， 간섭신호라 한 다. )를 수신할 수 있다.

[00131] 여기에서 상기 수신신호는 al 내지 a6 의 심볼로 이루어져 있고 상 기 6개의 심볼들은 각각 2회 반복 전송 되고 있으며， al과 a2 , _a 3과 a4 및 a5 와 a6 에 각각 코드 확산이 적용되어 2 개의 심볼이 기지국 ( 100)으로부터 각 레 이어 ( layer )를 통해 동시 전송 되고 있다. 또한, 상기 간섭신호 또한 bl 내지 b6의 심볼로 이루어져 있고, 각각 2회 반복 전송 되고 있으며 , bl과 b2 , b3과 b4 및 b5와 6에 각각 코드 확산이 적용되어 2개의 심볼이 이동 샐 (300)로부터 각 레이어 ( l ayer )를 통해 동시 전송 되고 있다.

[00132] 만일 이러한 상황에서, 상기 수신신호의 al 내지 a6 의 6 개 심볼 과 함께 단말로 수신되는 간섭신호의 bl 내지 b6의 6개 심볼 중， bl , b3 및 b5 중 어느 하나라도 상기 수신신호의 심볼과 위상 (Phase)/진폭 (Ampl i tude)이 다른 경우 상기 단말은 간섭 랜덤화의 이득을 얻게 된다.

[00133] 또한, 상기 수신신호의 al 내지 _a 6 의 6 개 심볼과 함께 단말로 수 신되는 간섭신호의 bl 내지 b6의 6개 심볼 중， b2 , b4 및 b6 중 어느 하나라도 상기 수신신호의 심볼과 위상 (Phase)/진폭 (Amplitude)이 다른 경우에도 상기 단 말은 간섭 랜덤화의 이득을 얻게 된다.

[00134] 뿐만 아니라， 도 5에는 도시되어 있지 않으나 만약 상기 신호들의 심볼 반복 전송 횟수를 증가시킬 경우 상기 간섭 랜덤화의 이득은 더 커질 수 있다.

[00135] 예를 들어, 수신되는 심볼의 총 개수는 N 개이고 심볼 반복 전송 횟수가 m인 경우 (m은 2보다 큰 정수), 상기 수신신호의 al 내지 aN개의 N개 심볼과 함께 단말로 수신되는 간섭신호의 bl 내지 bN 의 N 개 심볼 증, bl, b3, b5, … (4 개 이상) 중 어느 하나라도 상기 수신신호의 심볼과 위상 (Phase)/진 폭 (Amplitude)이 다른 경우 상기 단말은 2 회 반복 전송한 경우보다 더 큰 간섭 랜덤화의 이득을 얻게 된다.

[00136] 또한， 상기 수신신호의 al 내지 aN 개의 N 개 심볼과 함께 단말로 수신되는 간섭신호의 bl 내지 bN 의 N 개 심볼 중， b2, b4, b6, ··· (4 개 이상) 중 어느 하나라도 상기 수신신호의 심볼과 위상 (Phase)/진폭 (Amplitude)이 다른 경우에도 상기 단말은 2 회 반복 전송한 경우보다 더 큰 간섭 랜덤화의 이득을 얻게 된다.

[00137] 즉, 심볼의 반복 전송 횟수를 늘려 심볼 간 위상 (Phase)/진폭

(Amplitude)이 서로 다른 상황의 경우의 수를 더 증가시킨다면， 상기 단말이 얻 을 수 있는 간섭 랜덤화의 이득은 더 커질 수 있게 된다.

[00138] 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mult i -Layer IR Pattern)의 개념을 설명하기 위한 도면이다. [00139] 도 5 에서 설명한 바와 같이 심블의 반복 전송 횟수를 늘리면, 상 기 단말이 얻을 수 있는 간섭 랜덤화의 이득은 더 커질 수 있게 되나， 심볼의 반복 전송 횟수를 증가시키는 경우에도 발생될 수 있는 추가적인 문제점이 있을 수 있다.

[00140] 즉， 반복 전송 횟수를 증가시킨다고 하더라도 만약 간섭 랜덤화 패턴의 크기가 작은 경우라면 간섭 랜덤화 이득은 보장되지 않게 될 수 있다.

[00141] 기존 기법의 적용례를 들어， 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

[00142] 간섭 랜덤화를 위한 기존 기법은 단일 스트림 (Stream) 즉， 단일 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Single Layer IR Pattern) 방법으로서， 신호의 코드 확산 (Code Spreading)을 증가 시켜 심볼을 더 여러 번 전송하게 하고， 이와 상 응하게 간섭 신호도 심볼을 여러 번 전송하게 만들어 주며, 그 후 간섭 랜덤화 패턴을 적용하여 프리 코딩 (Pre-coding)을 수행하게 된다.

[00143] 이 때， 간섭 랜덤화 패턴의 크기가 작다면 심볼 간섭 랜덤화의 효 과는 감소하게 되므로， 코드 확산을 증가시켜 심볼 반복 전송 횟수 증가 시 간 섭 랜덤화꽤턴의 길이는 급격히 증가하게 될 수 있다.

[00144] 즉， 심볼 간섭 랜덤화의 효과 감소를 막기 위해 간섭 랜덤화 패턴 의 크기가 크게 증가하게 되는데， 이 경우 간섭 랜덤화 패턴의 크기가 매우 커 지게 됨으로써 동일한 심볼이 맵핑 (Mapping)되는 자원 간 최대거리가 매우 많이 늘어나게 된다.

[00145] 결국 그에 따라， 주파수 선택도 (Frequency select ivi ty)가 민감해 지는 문제가 발생할 수 있으며， 또한 짧은 패킷 (short packet ) 전송 지원에 제 약이 생기는 문제가 발생될 수 있다. [00146] 만약 심벌 반복이 M 번 수행되는 경우, 간섭 랜덤화 패턴의 최소 길이는 아래의 식을 통해 구할 수 있게 된다.

[00147] 【수학식 12】

[00148] M{M+(M-1) ² }

[00149] 예를 들어， 심벌 반복이 2번 수행되어 M이 2인 경우 간섭 랜덤화 패턴의 최소 길이는 6이고， 심벌 반복이 4번 수행되어 M이 4인 경우 간섭 랜 덤화 패턴의 최소 길이는 52이며， 심벌 반복이 6번 수행되어 M이 6인 경우의 최소 길이는 186이 된다.

[00150] 이에 따라， 단일 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Single Layer I

Pattern) 방법의 경우 간섭 랜덤화 패턴의 길이가 최고 간섭 랜덤화 패턴 길이 에 근접하게 될 수 있다.

[00151] 그러므로, 본 발명에서는 도 6 에 도시된 바와 같이 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mul t i -Layer IR Pattern)의 개념을 제안한다.

[00152] 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mult i -Layer IR Pattern)에서는 각 심볼의 간섭 랜덤화 패턴이 2 개 이상의 레이어 (Layer)에 각각 정의되어 있으며 , 도 6 에서는 설명의 편의를 위해 각 심볼의 간섭 랜덤화 패턴이 2 개의 레이어 (Layer 1과 Layer 2)에 각각 정의되어 있음을 가정하기로 한다.

[00153] 도 6 을 참고하면, 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴에서는 심볼 별

2m번 반복 전송이 각 레이어에 2번 반복 전송으로 구현 될 수 있다.

[00154] 즉， m 개의 레이어 ( layer)가 있을 경우 심볼을 m 개로 나누는 것으 로서, 도 6의 경우 전송단의 레이어가 2개 이므로， 심볼을 2개의 경로로 나누 게 된다. [00155] 보다 구체적으로 2 개의 레이어 중 하나의 레이어 (예를 들어

Layer 1)마다 각각 서로 다른 확산 코드 (Spreading Code)를 사용할 뿐만 아니라 각각 서로 다른 간섭 랜덤화 패턴을 사용하여 심볼들을 모두 서로 다른 스트림 (Stream)으로 보낸 후， 종국적으로 P-to-s (Paral lel-to-ser i al )을 통해 다시 하 나의 스트림으로 만든 후 프리코딩을 수행하게 된다.

[00156] 이와 같이 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴의 경우， 간섭 랜덤화 패 턴의 길이가 감소할 수 있게 되는데， 이 때 레이어의 개수에 비례하여 감소될 수 있다.

[00157] 앞서 언급한 바와 같이 간섭 랜덤화 패턴의 최소 길이는 앞서의 수학식 12 를 기반으로 하여 계산할 수 있었으나, 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패 턴의 경우 간섭 랜덤화 패턴의 최소 길이는 아래의 식을 통해 구할 수 있게 된 다.

[00158] 【수학식 13】

[00159] Μ{ΐνΓ + ( Γ - I) ² }

[00160] 즉, 심벌 반복 횟수가 M 이고, 레이어의 개수가 L 인 경우， Γ는 심벌 반복 횟수를 레이어의 개수로 나눈 값 (M/L)으로 결정될 수 있다.

[00161] 예를 들어， 심벌 반복이 4 번 수행되어 M 이 4 인 경우 본래 간섭 랜덤화 패턴의 최소 길이는 52 이나, 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴의 경우 간 섭 랜덤화 패턴의 최소 길이는 12 가 되어 간섭 랜덤화 패턴의 길이가 감소될 수 있게 된다,

[00162] 도 7 은 전송단에서의 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mul t i -Layer

IR Pat tern)의 동작올 예시하기 위한 도면이다. [00163] 도 7올 참고하면， 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴의 동작 즉， 랭크 가 2 인경우 4 회 반복 간섭 랜덤화 전송의 전체 동작 중 각 셀마다 공통적으로 이루어지는 동작으로서, 각 레이어에 확산 코드가 적용된 후 각각 서로 다른 스 트림으로 보내지는 초기 동작이 도시되어 있다.

[00164] 도 7 에서, 레이어 1 에는 1， 3 , 5， 7， 9 , …의 심볼이 포함되고， 레이어 2에는 2 , 4， 6 , 8 , 10， …의 심볼이 포함되어 있음을 전제한다.

[00165] 이 때， 레이어 1 및 레이어 2 내 각각의 심볼은 각각은 확산 코드 적용 후 S-t으 P(Ser i a to-Paral lel )가 적용된다.

[00166] 이 때， 레이어 1 의 1， 3， 5， 7 심볼 4 개는 확산 코드가 4 이므로 이득을 유지하기 위해서는 4회 반복이 되어야 하고, 레이어 1의 9 , 11 , 13 , 15 심볼도 마찬가지이며， 레이어 2의 심볼들도 동일한 반복이 적용될 수 있다.

[00167] 그 후 레이어 1 과 레이어 2 의 심볼들이 서로 섞이는 즉 레이어 재설정 과정을 각각 거치게 되며， 상기 레이어 재설정 과정을 거친 레이어 1 은 도 7에 도시된 바와 같이 가장 앞쪽의 심볼 1과 심볼 3ᅳ 즉, 2개의 심볼은 그 대로 유지가 되며， 그 뒤의 심블 2개는 레이어 2의 심블 즉， 심볼 2와 심볼 4 가 포함되어 이루어질 수 있다.

[00168] 또한, 레이어 2의 경우 가장 앞쪽의 2개 심볼은 레이어 1의 심볼

1과 심볼 3이 포함될 수 있으며 , 그 뒤의 심볼 2개는 레이어 2의 심볼 즉， 심 볼 2와 심볼 4가 포함되어 이루어질 수 있다.

[00169] 도 8 은 전송단에서의 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴 (Mul t i -Layer IR Pattern)의 다른 동작을 예시하기 위한 도면이다. [00170] 도 8을 참고하면， 멀티 레이어 간섭 랜덤화 패턴의 동작 즉， 랭크 가 2인경우 4회 반복 간섭 랜덤화 전송의 전체 동작 중 셀 특정 (Cel l-Speci f ic) 하게 간섭 랜덤화 패턴이 적용되는 동작으로서， 확산 코드가 적용된 각 레이어 에 대하여 간섭 랜덤화 패턴이 적용되는 동작이 도시되어 있다.

[00171] 도 8 에서 샐 A 의 경우 레이어 1 과 레이어 2 를 포함하고, 이들 전체가 하나의 간섭 랜덤화 패턴이라고 할 수 있으며, 셀 B 의 경우 셀 A 와 간 섭 랜덤화를 이루기 위해서는 서로 다른 패턴을 사용해야 하므로 사이클릭 쉬프 트 (Cycl ic shi ft ) 방식을 적용 한다.

[00172] 먼저 샐 B 의 레이어 1 의 경우, 흰색 부분의 심볼들은 그대로 둔 채 회색 부분의 심볼들에 대해서는 주기 7 및 오프셋 1 의 사이클릭 쉬프트 방 식을 적용하면, 샐 A 의 레이어 1 에 대한 간섭 랜덤화 패턴과는 차이가 발생하 게 되며ᅳ 이 경우 셀 A 의 레이어 1 과 셀 B 의 레이어 1 사이에는 간섭 랜덤화 가 발생하게 된다.

[00173] 또한， 샐 B 의 레이어 2 의 경우, 심볼들 모두에 대하여 사이클릭 쉬프트 방식을 적용하되， 심볼에 따라 주기 7 및 오프셋 6 또는 주기 7 및 오프 셋 3의 사이클릭 쉬프트 방식을 적용하면， 셀 A의 레이어 2에 대한 간섭 랜덤 화 패턴과는 차이가 발생하며， 이 경우 샐 A 의 레이어 2 와 샐 B 의 레이어 2 사이에는 간섭 랜덤화가 발생하게 된다.

[00174] 앞서의 과정을 통해 각 심볼들은 서로 다르게 위치할 수 있으며， 또한 상기 사이클릭 쉬프트 방식을 적용하는 과정에서 상기 각각의 오프셋 값들 이 서로소 (Relat ive Prime)인 경우에는 가장 큰 이득 (gain)이 얻어질 수 있게 된다. [00175] 도 9 는 수신단에서의 간섭 랜덤화 패턴의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

[00176] 도 9를 참고하면， 셀 A의 신호는 단말이 수신하고자 하는 기지국 으로부터 수신되는 신호이며， 샐 B 의 신호는 상기 셀 A 의 수신신호에 대한 간 섭신호를 의미한다.

[00177] 셀 A의 단말이 신호를 수신하는 경우, 즉， 단말이 레이어 별로 심 볼들을 수신하면， 그 후 상기 레이어 별로 길이가 2 인 OCC (Orthogonal Cover Sequence)를 통해서 역확산 (de— spread)을 시키게 된다.

[00178] 상기 역환산 과정을 거친 후 채널 보상 (Channel Compensat ion) 및 레이어 복원 과정을 거치게 되며， 상기 채널 보상 및 레이어 복원 과정을 거친 후 디코딩 과정을 거쳐 간섭 랜덤화의 효과를 얻을 수 있게 된다.

[00179] 즉， 앞서의 역확산 과정 및 채널 보상 및 레이어 복원 과정을 통 해， 상기 셀 A 및 셀 B 각각의 레이어 1 및 레이어 2 의 심볼들은 2 번의 간섭 랜덤화 과정을 거치게 되며 1 차 간섭 랜덤화 과정에서는 각 심볼단위로 간섭 랜덤화의 효과를 최대화 시키게 되며， 2차 간섭 랜덤화 과정에서는 4개의 심볼 들 간 간섭 랜덤화의 효과를 최대화 시키게 되어， 전체적으로 최적의 간섭 랜덤 화 효과를 얻을 수 있게 된다.

[00180] 도 10은 전송단 및 수신단에서의 간섭 랜덤화 패턴의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

[00181] 도 10을 참고하면, 먼저 전송단에서는 코드워드 (Codeword)를 레이 어로 맵핑 (mapping)한 후, 각 레이어 별로 확산 (Spreading) 과정을 거친 후 레 이어 스크램블 (Layer Scramble)과정을 거치게 된다. [00182] 상기 레이어 스크램블 과정에서는 동일 심볼이 다수의 레이어에 반복 전송 되며， 각각의 레이어에 반복 전송 시 상기 레이어 별로 서로 다른 0CC(0rthogonal Cover Sequence)가 적용될 수 있다.

[00183] 또한, 상기 서로 다른 0CC 의 적용으로 다수 심볼 간 코드 분할

(Code Divi sion)이 수행될 수 있으며, 이 경우 각 레이어에서 수행되는 코드 분 할 심볼 수는 각 레이어의 0CC 길이보다 더 길 수 있다.

[00184] 한편， 레이어 스크램블이 수행된 후 각 레이어 별로 간섭 랜덤화 패턴이 적용되며， 그 후 프리코딩을 수행함으로써 전송단에서의 처리 과정이 마 쳐지게 된다.

[00185] 그 후 수신단에서는 상기 프리코딩 된 신호를 채널 별 (즉， 빔 (Beam) 별)로 수신하게 되며， 프리코딩 과정을 거쳤기 때문에 각각의 레이어 별 로 역확산 (de-spreading)과정을 거쳐 간섭 랜덤화 패턴의 1 차 복원 과정이 수 행되게 된다.

[00186] 이 때， 각 레이어의 0CC 길이보다 코드 분할 (Code division) 심볼 수가 더 많을 경우， 상기 역환산 과정은 두 개 이상의 심볼 조합으로 수행 즉, 그룹 단위의 역환산 과정이 수행될 수 있다.

[00187] 한편， 상기 간섭 랜덤화 패턴의 1차 복원과정인 레이어 별 역확산 과정 후, 간섭 랜덤화 패턴의 2 차 복원과정인 채널 보상 및 레이어 복원 절차 인 2차 역확산 과정이 수행된다.

[00188] 이 경우， 채널 보상 후 역확산이 수행될 수 있는데， 일반적으로는 역확산 수행 후 채널 보상이 이루어지나 이와 같이 채널 보상과 역확산의 순서 가 변경 되면， 그에 따라 서로 각기 다른 채널을 통과함에 따라 직교성이 깨진 확산된 신호 간에 직교성 복원이 가능해진다.

[00189] 도 11은 서브 간섭 랜덤화 패턴의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

[00190] 도 11 을 참고하면, 간섭 랜덤화 패턴의 길이를 최소 길이로 구현 한 서브 간섭 랜덤화 패턴에 대하여 도시하고 있다.

[00191] 즉， 탱크 m 일 때， 2m 회 반복 전송하는 간섭 랜덤화 패턴의 길이 를， 2 회 반복 전송 하는 것으로 하여 간섭 랜덤화 패턴의 길이를 최소 길이로 서 구현할 수 있으며， 도 8에서 설명한 방법에 따라 구현하되 셀 B의 레이어 1 및 레이어 2 에 대한 심볼에 대하여 각각 주기 3 및 오프셋 1 , 주기 3 및 오프 셋 2인 사이클릭 쉬프트를 적용하여 구현할 수 있다.

[00192] 이러한 경우， 최적의 간섭 랜덤화 패턴에 비해 간섭 랜덤화 이득

(gain)은 감소될 수 있으나， m 회 반복 전송하는 경우에 비해서는 높은 간섭 랜 덤화 이득을 얻을 수 있게 된다.

[00193] 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 샐 간 간섭 랜덤화를 위한 신 호를 전송하는 장치를 예시하는 도면이다.

[00194] 도 12 를 참고하면, 단말 ( 100) 및 기지국 (200) 간의 1 : 1 통신 환 경을 도시하였으나， 다수의 단말 및 기지국 간에도 통신 환경이 구축될 수 있다.

[00195] 또한， 도 12 에 도시된 구성요소들은 앞서 도 1 내지 도 11 에서 언급된 단말과 기지국을 모두 포함하는 개념임을 전제하기로 한다.

[00196] 먼저， 기지국 (200)은 송신부 (211) 및 수신부 (212)를 포함하는 무 선 주파수 유닛 (Radi o Frequency uni t , 210) , 프로세서 (220) 및 메모리 (230)를 포함할 수 있다. [00197] 또한, 기지국 (200)의 신호 처리, 계층 처리 등 통신의 전반적인 과정은 프로세서 (220) 및 메모리 (230)에 의해 제어되며， 상기 RF 유닛 (210)， 프 로세서 (220) 및 메모리 (230) 간에는 연결 관계가 형성될 수 있다.

[00198] 기지국 (200)에 포함된 RF 유닛 (210)은 송신부 (211) 및 수신부 (212) 를 포함할 수 있다. 송신부 (211) 및 수신부 (212)는 단말 (100) 또는 기지국 간에 신호를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다.

[00199] 프로세서 (220)는 RF 유닛 내 송신부 (211) 및 수신부 (212)와 기능 적으로 연결되어 송신부 (211) 및 수신부 (212)가 단말 ( 100) 및 기지국들 간에 신 호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한ᅳ 프로세서 (220)는 전 송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부 (211)로 전송하며, 수신부 (212) 가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다.

[00200] 필요한 경우 프로세서 (220)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메 모리 (230)에 저장할 수도 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국 (200)은 이상에 서 설명한 본 발명의 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.

[00201] 다음으로, 단말 ( 100)은 송신부 ( 111) 및 수신부 ( 112)를 포함하는 RF 유닛 (110)을 포함하며, 상기 RF 유닛 ( 110)은 서빙 기지국 (200)과 신호를 송 신 및 수신하도록 구성된다.

[00202] 또한， 단말 ( 100)의 프로세서 ( 120)는 송신부 ( 111) 및 수신부 ( 112) 와 기능적으로 연결되어 송신부 ( 111) 및 수신부 ( 112)가 상기 기지국 (200)을 포 함하는 다른 디바이스들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있 다. [00203] 또한， 프로세서 (120)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부 (111)로 전송하며 수신부 (112)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다.

[00204] 필요한 경우 프로세서 (120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메 모리 (130)에 저장할 수도 있다.

[00205] 단말 (100) 및 기지국 (200)의 프로세서 (120， 220)는 단말 (100) 및 기지국 (200)의 동작들을 지시 (예를 들어, 제어, 조정, 관리 둥)한다. 각각의 프 로세서들 (120， 220)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 것이 가능한 메모 리 (130, 230)들과도 연결될 수 있다. 메모리 (130, 230)는 프로세서 (120， 220)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일 (general files)들을 저장할 수 있다.

[00206] 본 발명의 프로세서 (120， 220)는 컨트를러 (control ler) , 마이크로 컨트를러 (microcontroller)， 마이크로 프로세서 (microprocessor) , 마이크로 컴 퓨터 (microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편， 프로세서 (120, 220)는하 드웨어 (hardware) 또는 펌웨어 (fir匿 are)， 소프트웨어， 또는 이들의 결합에 의 해 구현될 수 있다.

[00207] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차， 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 (130， 230)에 저장되어 프로세서 (120， 220)에 의해 구동될 수 있다. 메모리는 상기 단말 (100) 및 기지국 (200) 내부 또 는 외부에 위치할 수 있으며， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서 (120, 220)와 데이터를 주고 받을 수 있다. [00208] 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시 예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs ( app 1 i cat ion speci f i c integrated c i rcui ts) 또는 DSPs(digi tal signal processors) , DSPDsCdigi tal s ignal processing devi ces) , PLDs( programmable logi c devi ces) , FPGAs( f i eld programmable gate arrays) 등이 프로세서 ( 120 , 220)에 구비될 수 있다.

[00209] 한편， 상술한 방법은， 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 등작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한， 상술한 방법에서 사용된 데이터 의 구조는 컴퓨터 환독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발 명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 포함하는 저장 디바이스를 설명하기 위해 사용될 수 있는 프로그램 저장 디바이스들은， 반송파 (carr i er waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지 는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체 (예를 들면， 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등) , 광학적 판독 매체 (예를 들면， 시디름, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.

[00210] 본 발명의 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구 현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로， 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세 한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며， 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

【산업상 이용가능성】 [00211] 본 발명의 MIM0 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 셀 간 간 섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 방법은 간섭 랜덤화를 위한 신호를 전송하는 다양한 시스템 및 장치에 적용하는 것이 가능하다.