무선 통신을 위한 향상된 자원 입도를 갖는 퍼뮤테이션 장치 및 방법

무선 통신에서, 다이버시티 이득(diversity gain)은 어떤 다이버시티 방식에 의해 얻게 되는 신호 대 간섭 비(signal-to-interference ratio) 상의 증가를 말한다. 다른 말로, 다이버시티 이득은 어떤 다이버시티 방식이 사용될 때에 성능상의 열화 없이 얼마나 많은 전송 전력(transmission power)이 줄어들 수 있는지 나타낸다. 무선 통신에서, 다이버시티 방식은 서로 다른 특성을 갖는 두 개 이상의 통신 채널들을 사용함으로써 메시지 신호의 신뢰성을 향상시키는 방법에 관련된다. 감쇄(fading) 및 다이버시티는 공통 채널 간섭(co-channel interference)에 대항할 때 및 오류(error) 발생을 회피하고자 할 때에 중요한 역할을 한다. 다이버시티 방식을 통해 얻게 되는 이점은 개별 채널들이 종종 서로 다른 수준의 감쇄 및/또는 간섭을 겪는다는 사실에 기초한다. 따라서, 동일한 신호를 여러 번 송수신한 후 수신단에서 이를 결합함으로써 단일 신호와 관련된 감쇄 및/또는 간섭을 극복할 수 있다. 주파수 다이버시티는 신호가 여러 개의 주파수 채널들을 사용하여 전송되거나 또는 주파수 선택적 감쇄(frequency-selective fading)에 의해 영향을 받는 광대역 스펙트럼(wide spectrum) 상에 확산되는 다이버시티 방식의 일종이다. 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)을 채택하는 시스템에서, 하나의 '자원 유닛(resource unit)'은 보통 Psc 개의 부반송파와 Nsym 개의 연속적인 OFDMA 심볼들을 포함하는 한 세트의 자원 요소들(resource elements)을 나타낸다. 자원 유닛들은 보통 물리 자원 유닛(physical resource unit, PRU)과 논리 자원 유닛(logical resource unit, LRU)으로 분류된다. 하나의 PRU는 Psc 개의 연속적인 부반송파와 Nsym 개의 연속적인 OFDMA 심볼들을 포함하는, 자원 할당(resource allocation)을 위한 기본 물리 유닛(basic physical unit)이다. 하나의 LRU는 분산 자원 할당(distributed resource allocations) 및 로컬 자원 할당(localized resource allocations)을 위한 기본 논리 유닛(basic logical unit)이다. 하나의 PRU 또는 하나의 LRU는 PRU 또는 LRU의 부반송파의 주파수 값에 의해 인덱싱(indexed)될 수 있다. 다이버시티 이득을 얻기 위해, 주파수/시간 영역에서의 자원 유닛은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위해 설계된 미리 결정된 퍼뮤테이션 규칙(permutation rule)에 의해 주파수 축을 따라 확산(spread)될 수 있다. 퍼뮤테이션은 어떤 요소들을 한 세트의 다른 요소들에게 매핑(mapping)하는 과정이다. 즉, 한 세트의 요소들을 서로 교환(또는 퍼뮤팅(permuting))하는 것으로 간주될 수 있다. 다르게는, 퍼뮤테이션은 한 세트의 PRU들의 인덱스들이 한 세트의 LRU들의 인덱스들에게 할당되는 일종의 할당 동작(assignment operation)으로 간주될 수 있다. 일부 경우에, 각 인덱스는 오직 한번만 할당된다. 어떤 방식에서는, 하나 이상의 LRU들의 일부는 상술한 다이버시티 이득을 얻기 위해 사용될 수 있고, 다른 일부는 대역 스케쥴링 이득 또는 주파수 스케쥴링 이득을 얻기 위해 사용될 수 있다. UE를 위해 할당되는 연속적인 PRU들에 대응하는 주파수 대역이 상기 UE에 대한 최적의 주파수 채널이라는 것을 안다면, 대역 스케쥴링 이득은 상기 연속적인 PRU들을 상기 UE에게 할당함으로써 얻을 수 있다. 어떤 제어 정보, 즉 오버헤드 신호(overhead signal)는 최적의 주파수 채널에 대한 정보를 전달하기 위해 송신단과 수신단 사이에서 통신될 수 있다. 자원 유닛들에 대한 퍼뮤테이션은 N(N003e#=1)개의 RU단위로, 즉 N의 입도(granularity)를 가지고 수행될 수 있다. 어떤 경우에, 만일 N의 값이 감소하면 퍼뮤테이션에 의한 주파수 다이버시티 이득은 증가하고, 그 반대도 성립한다. 그러나, 이 경우에 있어서, 만일 N 값이 감소한다면, 제어 정보의 양은 증가하고, 따라서 시스템 오버헤드가 증가된다. 즉, 주파수 다이버시티 측면에서의 이득은 대역 스케쥴링 이득으로부터 기인하는 시그널링 오버헤드 측면에서는 단점이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 발명자가 발견한 바와 같이, 주어진 통신 시스템 요구사항에 대한 최적의 숫자 N에 따라 통신함으로써, 발생하는 오버헤드와 주파수 다이버시티 이득 간의 균형을 맞출 필요가 있다.