KR100518434B1 - transmission method of downlink control signal for MIMO system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어신호 전송방법은, 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서, 상기 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터가 서로 다른 제어 신호를 가지면서 전송될 때, 각 송신 안테나에 대한 상기 제어 신호가 하나의 하향 제어신호 전송 채널을 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.In a multiple input / output mobile communication system using a multiple input / output mobile communication system according to the present invention, in a multiple input / output mobile communication system using a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas, each of the data transmitted through the plurality of transmit antennas Is transmitted with different control signals, the control signal for each transmit antenna is characterized in that it is transmitted through one downlink control signal transmission channel.
이에 의하면, MIMO 시스템에서 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드에 대한 정보가 다를 경우 이를 단말기에 전송하는 방법을 제안함으로써, 효율적인 송수신이 가능하도록 하며, 또한, 기존의 HSDPA에서 사용하는 제어 채널과 유사하게 함으로써 기존 기술과의 호환성(backward compatibility)를 만족시킬 수 있으며, 각 안테나로 전송되는 데이터가 하나의 패킷으로 이루어져 있을 때나 여러 개의 패킷으로 이루어져 있을 때나 제한없이 적용될 수 있다.According to this, the MIMO system proposes a method of transmitting the information of the modulation scheme and the OVSF code to the terminal in each MIMO system, thereby enabling efficient transmission and reception, and also similar to the control channel used in the existing HSDPA. By doing so, backward compatibility with the existing technology can be satisfied, and when the data transmitted to each antenna is composed of one packet or multiple packets, it can be applied without limitation.
Description
본 발명은 다수의 안테나를 송신단과 수신단에서 공히 사용하는 다중 입출력 이동 통신 시스템의 송신단에서 신호를 전송하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for transmitting a signal at a transmitting end of a multiple input / output mobile communication system using a plurality of antennas at both the transmitting end and the receiving end.
본 기술 분야에서는 다중 입출력 이동 통신 시스템이 단일 안테나 시스템, 즉 단일 안테나 대 단일 안테나 또는 단일 안테나 대 다수 안테나 시스템에 비해 크게 개선된 능력을 달성할 수 있다고 잘 알려져 있으나, 이러한 개선을 달성하기 위해서는 풍부한 산란 환경이 존재하여 다수의 수신 안테나에 도달하는 여러 신호들이 별반 상관되지 않는 것이 바람직하며, 상기 신호들이 어느 정도 상관을 가짐에도 그러한 상관이 무시되는 경우에는 그 성능이 저하되고 능력이 감소된다. 이하 종래의 다중 입출력 이동 통신 시스템(MIMO 시스템)의 일 실시예를 살펴보도록 한다.It is well known in the art that multiple input / output mobile communication systems can achieve significantly improved capabilities over a single antenna system, i.e., a single antenna to single antenna or a single antenna to multiple antenna system, but to achieve this improvement there is abundant scattering. It is desirable for the environment to be present so that several signals arriving at multiple receive antennas are not significantly correlated, and if such correlations are ignored even though the signals have some correlation, the performance is degraded and the capability is reduced. Hereinafter, an embodiment of a conventional multiple input / output mobile communication system (MIMO system) will be described.
도 1은 다중 입출력 이동 통신 시스템의 종래 기술의 하나인 Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) system, which is one of the prior arts of a multiple input / output mobile communication system.
도 1을 참조하여 다중 입출력 이동 통신 시스템의 종래 기술의 하나인 Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) 시스템의 구성을 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the configuration of a Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) system, which is one of the prior arts of a multiple input / output mobile communication system, is as follows.
우선 V-BLAST 도 다수의 송/수신 안테나를 포함하는 기술인 다중 입출력 이동 통신 시스템의 일종이므로, 송신단에서 M개의 안테나를 사용하며, 수신단에서 N개의 안테나를 사용한다. 단 이 경우 때 N ≥ M 이라는 제한이 전제된다.First, since V-BLAST is a kind of a multi-input / output mobile communication system, which is a technology including a plurality of transmit / receive antennas, M antennas are used at the transmitting end and N antennas are used at the receiving end. In this case, however, the limitation of N ≥ M is assumed.
상기 송신단에서는 송신될 데이터들에 대해 순차적으로 발생하는 데이터들을 각 송신 안테나에서 각각 따로 전송하기 위하여 송신 데이터(11)들에 대해 Vector Encoder(10)를 거치며 (즉 Vector Encoder는 순차적으로 발생되는 데이터들을 각 안테나에서 병렬적으로 전송하기 위해 Serial-to-Parallel 회로를 거치는 것이다) 각 안테나에서 다른 신호들이 전송되도록 한다. 여기서, 상기 각 안테나로 전송되는 데이터의 변조(modulation) 방식 및 채널화 코드의 수는 각각 다르게 설정할 수 있다. 이 때, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드를 말한다. The transmitter passes the Vector Encoder 10 to the transmission data 11 so as to separately transmit data sequentially generated for the data to be transmitted at each transmission antenna (that is, the Vector Encoder receives the data sequentially generated). Each antenna has a serial-to-parallel circuit to transmit in parallel. Here, the modulation method and the number of channelization codes of the data transmitted to each antenna may be set differently. In this case, the channelization code refers to a code having an orthogonal characteristic, such as an OVSF code.
이것은 다수의 송신 안테나(12)를 사용하는 경우에 별도의 신호 처리나 Space-Time Code를 사용하지 않고 단순히 입력되는 데이터에 대해 다른 안테나에서 각각 다른 신호가 송신되도록 하는 것으로, 다시 말하면 송신단에서는 송신 품질 향상을 위해서 별도의 신호처리를 거치지 않는 것이 된다. This means that when a plurality of transmit antennas 12 are used, different signals are transmitted from different antennas for data that is simply input without using separate signal processing or space-time codes. In order to improve, the signal processing is not performed separately.
즉, 송신단에서는 다수의 안테나를 사용하여 각각 다른 안테나에서 다른 신호를 송신하도록 하고 수신단에서 별도의 알고리즘을 사용해 송신단에서 전송된 신호를 수신단에서 여러 안테나로 수신하여 송신단의 각각 다른 안테나에서 다르게 전송된 신호를 적절히 검출하는 것이다. 도 1에 도시된 수신단의 V-BLAST 수신단의 신호처리기(18)는 바로 M개의 안테나에서 각각 다르게 송신된 신호를 수신단에서 검출하기 위한 신호 처리부를 도시한 것이다. That is, the transmitting end uses a plurality of antennas to transmit different signals from different antennas, and the receiving end uses a different algorithm to receive signals transmitted from the transmitting end with multiple antennas at the receiving end, thereby transmitting different signals from different antennas of the transmitting end. Is properly detected. The signal processor 18 of the V-BLAST receiver of the receiver illustrated in FIG. 1 is a signal processor for detecting signals transmitted from M antennas differently from each other.
한편, 상기 V-BLAST 시스템의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. V-BLAST 시스템의 송신단에서는 송신 각 안테나에서 별도의 신호 처리나 Space-Time Code를 사용하지 않고 단순히 입력되는 데이터에 대해 다른 안테나에서 각각 다른 신호가 송신되도록 한다. On the other hand, the operation of the V-BLAST system will be described in more detail as follows. In the transmitting end of the V-BLAST system, different signals are transmitted from different antennas for data that is simply input without using separate signal processing or space-time code at each transmitting antenna.
이 때, 각 안테나마다 변조 또는 OVSF 코드와 같은 채널화 코드의 수 등은 다르게 설정할 수 있다, At this time, the number of channelization codes such as modulation or OVSF code may be set differently for each antenna.
즉, 송신단 안테나에서 전송되는 하향 링크(down link)의 채널 상태를 알고 있다면, 채널 상태가 좋은 안테나에 대해서는 QAM 변조방식과 높은 코딩율(coding rate)의 데이터를 보내기 위하여 많은 OVSF 코드를 사용하여 전송할 수 있으며, 이에 반해 채널 상태가 좋지 않다면, QPSK 변조방식과 낮은 코딩율의 데이터를 적은 수의 OVSF 코드를 사용하여 전송하게 된다. That is, if the channel state of the downlink transmitted from the transmitting antenna is known, the antenna having a good channel state is transmitted using many OVSF codes in order to send the QAM modulation scheme and the high coding rate data. On the other hand, if the channel condition is not good, QPSK modulation and low coding rate data are transmitted using a small number of OVSF codes.
결국, 상기 송신단에서는 앞서 설명한 바와 같이 단순히 각각 다른 안테나에서 각각의 다른 신호가 각각의 변조 또는 OVSF 코드 수를 다르게 하여 전송되도록 처리 하며, 수신단에서 각각 송신 안테나에서 다르게 전송된 신호를 적절한 신호처리를 통해 검출한다. As a result, as described above, the transmitter simply processes each different signal at each different antenna by varying the number of modulation or OVSF codes, and at the receiver, appropriately processes the signals transmitted differently at each transmit antenna. Detect.
또한, 상기 수신단에서의 적절한 신호처리를 설명하면, 특정 송신 안테나에서 송신된 신호를 검출할 때 다른 송신 안테나에서 송신된 신호를 간섭 신호로 취급하여 수신단의 수신 어레이 안테나의 웨이트 벡터를 각 송신 안테나에서 송신된 신호 각각에 대해서 계산함과 동시에 먼저 검출된 신호의 수신단에서의 영향을 제거하는 벙법을 사용한다. 이와 아울러 각 송신 안테나에서 송신된 신호들 중 신호 대 간섭 잡음비가 큰 순서대로 검출하도록 하는 방법도 사용한다. In addition, when the signal processing at the receiving end is described, when a signal transmitted from a specific transmitting antenna is detected, the signal transmitted from another transmitting antenna is treated as an interference signal, and the weight vector of the receiving array antenna at the receiving end is treated at each transmitting antenna. It calculates for each transmitted signal and removes the effect on the receiving end of the first detected signal. In addition, a method of detecting the signals transmitted from each transmitting antenna in order of increasing signal-to-interference noise ratio is also used.
상기와 같이 각 송신 안테나마다 변조 및 코딩율, OVSF 수가 다를 경우에는 이에 대한 정보를 하향 링크를 통해서 단말기에 전송해야 한다. As described above, when the modulation, coding rate, and number of OVSFs are different for each transmitting antenna, information on this should be transmitted to the terminal through the downlink.
기존의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 시스템에서는 HS-SCCH(HSDPA-Shared Control Channel)를 통하여 상기 정보를 전송한다. 그러나, 상기 HSDPA의 경우, MIMO시스템과 같이 다수의 송수신 안테나 시스템 구성을 가정하지 않기 때문에 안테나 하나에 대한 정보만 HS-SCCH를 통하여 전송하면 된다. In the existing High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) system, the information is transmitted through the HSDPA-Shared Control Channel (HS-SCCH). However, in the case of the HSDPA, since the transmission and reception antenna system configuration is not assumed as in the MIMO system, only information on one antenna needs to be transmitted through the HS-SCCH.
이에 반해 MIMO시스템의 경우에는 다수의 송신 안테나마다 변조, 코딩율, OVSF 코드 수 등을 다르게 설정할 수 있기 때문에 각 안테나에 대한 제어 신호가 필요하게 된다. On the other hand, in the MIMO system, since the modulation, coding rate, number of OVSF codes, etc. can be set differently for a plurality of transmitting antennas, a control signal for each antenna is required.
본 발명은 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드에 대한 정보가 다를 경우 이를 단말기에 전송하는 방법을 제안함으로써, 효율적인 송수신이 가능하도록 하는 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어신호 전송방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention proposes a method for transmitting a modulation method and an OVSF code to a terminal when information on a modulation scheme and an OVSF code is different for each transmitting antenna, thereby providing a method for transmitting a downlink control signal in a multiple input / output mobile communication system for efficient transmission and reception. There is a purpose.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어신호 전송방법은, 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, a downlink control signal transmission method in a multiple input / output mobile communication system according to an embodiment of the present invention is provided in a multiple input / output mobile communication system using a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas.
상기 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터가 서로 다른 제어 신호를 가지면서 전송될 때, 각 송신 안테나에 대한 상기 제어 신호가 하나의 하향 제어신호 전송 채널을 통해 전송되는 것을 특징으로 한다. When each data transmitted through the plurality of transmit antennas are transmitted with different control signals, the control signal for each transmit antenna is transmitted through one downlink control signal transmission channel.
또한, 상기 제어신호는 각 송신 안테나에서의 서로 다른 변조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수에 대한 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드임을 특징으로 한다. The control signal is information on different modulation schemes and / or number of channelization codes in each transmission antenna, and the channelization code is a code having an orthogonal characteristic such as an OVSF code.
또한, 상기 하향 제어신호 전송 채널은 상기 송신 안테나의 수만큼 구간이 나뉘어 있으며, 상기 구간마다 각 송신 안테나의 제어정보가 할당되어 전송됨을 특징으로 한다. The downlink control signal transmission channel may be divided into sections by the number of transmission antennas, and control information of each transmission antenna is allocated and transmitted for each section.
또한, 상기 하향 제어신호 전송 채널의 각 구간은 각 송신 안테나의 변조 방식에 대한 비트가 할당되는 필드 및 채널화 코드에 대한 비트가 할당되는 필드로 이루어짐을 특징으로 한다. In addition, each section of the downlink control signal transmission channel is characterized by consisting of a field to which bits for the modulation scheme of each transmit antenna and a field to which bits for the channelization code is assigned.
또한, 상기 변조방식이 수가 X인 경우에는 이에 대한 제어신호로 log2X 값보다 크거나 같은 정수 중 최소값에 대한 비트수가 할당되며, 상기 채널화 코드에 대한 비트는 채널화 코드 트리에서 채널화 코드가 할당되는 시작 지점과 끝 지점을 나타내는 비트가 할당됨을 특징으로 한다.In addition, when the number of modulation schemes is X, the number of bits for the minimum value among integers greater than or equal to log 2 X is allocated as a control signal for the modulation signal, and the bits for the channelization code are channelized codes in the channelization code tree. Is assigned a bit indicating a start point and an end point to which is assigned.
또한, 특정 송신 안테나를 통하여 데이터가 전송되지 않는 경우, 상기 특정 송신 안테나의 채널화 코드 정보에 대한 비트가 할당됨에 있어 송, 수신단에서 약속한 임의의 값이 전송됨을 특징으로 한다. In addition, when data is not transmitted through a specific transmission antenna, a bit promised by the transmitting and receiving end is transmitted when a bit for channelization code information of the specific transmission antenna is allocated.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어신호 전송방법은, 다수의 송신 안테나 및 다수의 수신 안테나를 사용하는 다중 입출력 이동통신 시스템에 있어서,Further, in order to achieve the above object, the downlink control signal transmission method in a multiple input / output mobile communication system according to another embodiment of the present invention is a multiple input / output mobile communication system using a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas,
상기 다수의 송신 안테나를 통해 전송되는 각각의 데이터가 서로 다른 제어 신호를 가지면서 전송될 때, 각 송신 안테나에 대한 상기 제어 신호가 상기 다수의 송신 안테나 수에 해당하는 하향 제어신호 전송 채널들을 통해 전송되는 것을 특징으로 한다. When each data transmitted through the plurality of transmit antennas is transmitted with different control signals, the control signal for each transmit antenna is transmitted through downlink control signal transmission channels corresponding to the number of transmit antennas. It is characterized by.
또한, 상기 제어신호는 각 송신 안테나에서의 서로 다른 변조 방식 및/ 또는 채널화 코드 수에 대한 정보이며, 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드임을 특징으로 한다. The control signal is information on different modulation schemes and / or number of channelization codes in each transmission antenna, and the channelization code is a code having an orthogonal characteristic such as an OVSF code.
또한, 상기 하향 제어신호 전송 채널들은 각 송신 안테나의 제어정보가 각각 할당되어 전송됨을 특징으로 한다. In addition, the downlink control signal transmission channels are characterized in that the control information of each transmit antenna is allocated and transmitted.
또한, 상기 각각의 하향 제어신호 전송 채널은 각 송신 안테나의 변조 방식에 대한 비트가 할당되는 필드 및 채널화 코드에 대한 비트가 할당되는 필드로 이루어짐을 특징으로 한다. In addition, each of the downlink control signal transmission channel is characterized in that the field is assigned a bit for the modulation scheme of each transmit antenna and the field is assigned a bit for the channelization code.
또한, 상기 변조방식이 수가 X인 경우에는 이에 대한 제어신호로 log2X 값보다 크거나 같은 정수 중 최소값에 대한 비트수가 할당되며, 상기 채널화 코드에 대한 비트는 채널화 코드 트리에서 채널화 코드가 할당되는 시작 지점과 끝 지점을 나타내는 비트가 할당됨을 특징으로 한다.In addition, when the number of modulation schemes is X, the number of bits for the minimum value among integers greater than or equal to log 2 X is allocated as a control signal for the modulation signal, and the bits for the channelization code are channelized codes in the channelization code tree. Is assigned a bit indicating a start point and an end point to which is assigned.
또한, 특정 송신 안테나를 통하여 데이터가 전송되지 않는 경우, 상기 특정 송신 안테나의 채널화 코드 정보에 대한 비트가 할당됨에 있어 송, 수신단에서 약속한 임의의 값이 전송됨을 특징으로 한다. In addition, when data is not transmitted through a specific transmission antenna, a bit promised by the transmitting and receiving end is transmitted when a bit for channelization code information of the specific transmission antenna is allocated.
본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 종래의 고속 순방향 패킷 접속 방식 (High Speed Downlink Packet Access : 이하 'HSDPA') 시스템 및 상기 시스템의 채널 구조를 살펴보도록 한다.상기 HSDPA는, 차세대 비동식 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System, 이하 'UMTS')통신시스템에서 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 순방향 데이터 채널인 HSDPA 하향 공유 채널(HSDPA-Downlink Shared Channel : 이하 'HS-DSCH')과 이와 관련된 제어 채널 즉, HSDPA 공유 제어 채널(HSDPA-Shared Control Channel : 이하 'HS-SCCH')들을 포함한 데이터 전송방식을 총칭한다. Before describing an embodiment of the present invention, a conventional High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) system and a channel structure of the system will be described. The HSDPA is a next generation asynchronous mobile communication. HSDPA-Downlink Shared Channel (HSDPA-DSCH), which is a forward data channel for supporting forward high-speed packet data transmission in a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) system It refers to a data transmission scheme including a related control channel, that is, an HSDPA-Shared Control Channel (HSDSC-HSCH).
이러한 상기 HSDPA는 기존의 패킷 데이터(packet data) 서비스를 빠르게 제공할 뿐만 아니라, 음성을 인터넷 프로토콜 패킷으로 변경하여 제공하는 서비스에 대해서도 빠르게 제공할 수 있으며, 이를 위해서는 여러 기능 즉, 적응적 변조방식 및 코딩(Adaptive Modulation and coding : 이하 'AMC'), 혼합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission Request : 이하 'HARQ') 등이 요구되는데 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 AMC는 이동국에서 수신된 신호특성(Signal Quality)과 채널 조건(Channel Condition) 등에 따라 전송되는 신호의 변조(modulation)와 코딩율(coding rate)을 변경하는 방법이다. 즉, 기지국과 가까운 이동국에 대해서는 보다 높은 변조 및 코딩율을 할당하고, 기지국과 거리가 먼 이동국에 대해서는 보다 낮은 변조 및 코딩율을 할당하는 방법이다. 이는 전송하고자 하는 데이터 양과 무선 환경에 따라 송신측에서 데이터의 변조와 코딩 방식을 변화하는 방식으로, 현재 사용하고 있는 변조방식은 4, 16 QAM이다. The HSDPA not only provides the existing packet data service quickly, but also can quickly provide a service that changes the voice into an Internet protocol packet and provides various functions, that is, an adaptive modulation scheme and Coding (Adaptive Modulation and coding: 'AMC'), Hybrid Automatic Retransmission Request (HARQ), etc. are required. The AMC is a method of changing the modulation and coding rate of a signal transmitted according to a signal quality and a channel condition received from a mobile station. That is, a method of allocating a higher modulation and coding rate for a mobile station close to the base station and a lower modulation and coding rate for a mobile station far from the base station. This is a method of changing the modulation and coding method of data at the transmitter side according to the amount of data to be transmitted and the wireless environment. The modulation methods currently used are 4 and 16 QAM.
또한, 상기 HARQ에는 두 가지 방식이 있다. 하나는 Chase combining 방식이고, 다른 하나는 IR(Incremental Redundancy) 방식이다. 이는 수신 데이터에 오류가 있을 경우 재전송하는 ARQ 기능에 FEC(Forward Error Correction) 기능을 포함한 방식으로 HSDPA에서 고려하고 있는 ARQ 방식은 IR 방식이다.In addition, there are two types of HARQ. One is Chase combining, and the other is IR (Incremental Redundancy). This includes the Forward Error Correction (FEC) function in the ARQ function that retransmits when there is an error in the received data. The ARQ method that HSDPA considers is an IR method.
상기 이러한 기술들을 적용하기 위하여 HSDPA 시스템은 HS-DSCH 채널 외에 추가적으로 제어 채널(Control Channel)들을 고려할 수 있으며, 이러한 제어채널 들로는 HSDPA의 제어 메시지를 전달하기 위한 채널 즉, HS-SCCH 채널을 포함하여야 한다. In order to apply the above techniques, the HSDPA system may consider control channels in addition to the HS-DSCH channel, and these control channels should include a channel for transmitting a control message of the HSDPA, that is, an HS-SCCH channel. .
도 2는 일반적인 HSDPA 시스템의 채널구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a diagram schematically showing a channel structure of a general HSDPA system.
도 2를 참조하면, 참조번호 21은 순방향 공통채널(Downlink Shared Channel : 이하 'DSCH')의 타임 슬롯 포맷(time slot format)에서 한 타임 슬롯을 나타낸다.Referring to FIG. 2, reference numeral 21 denotes a time slot in a time slot format of a downlink shared channel (hereinafter, referred to as 'DSCH').
일반적인 HSDPA 시스템의 채널구조는 HSDPA 하향 공유 채널인 HS-DSCH(22)과 이와 관련된 제어 채널 즉, HSDPA 공유 제어 채널인 HS-SCCH(23)로 구성된다. 이러한 순방향 채널 HS-DSCH(22)와 HS-SCCH(23)는 slot boundary가 맞추어진 상태로 전송되지 않고, 상기 HS-SCCH(23)는 항상 HS-DSCH(22)와 1 slot 만 겹쳐서 전송이 이루어진다. 따라서, 상기 HS-SCCH(23) 3 slot 중 뒤의 1 slot과 상기 HS-DSCH(22) 3 slot 중 앞의 1 slot 만이 중첩되어 전송되는 것이며, 결국 항상 HS-SCCH(23)가 HS-DSCH(22)보다 먼저 전송된다.The channel structure of a general HSDPA system is composed of the HS-DSCH 22, which is an HSDPA downlink shared channel, and the related control channel, that is, the HS-SCCH 23, which is an HSDPA shared control channel. The forward channels HS-DSCH 22 and HS-SCCH 23 are not transmitted with the slot boundary aligned, and the HS-SCCH 23 always overlaps only one slot with the HS-DSCH 22. Is done. Accordingly, only one slot in the back of the three slots of the HS-SCCH 23 and one slot in the front of the three slots of the HS-DSCH 22 are overlapped and transmitted, so that the HS-SCCH 23 is always the HS-DSCH. Is sent before (22).
또한, 상기 HS-DSCH(22)는 현재 비동기 부호분할 다중 접속 시스템에서 사용되는 DSCH가 그대로, 또는 변형되어 사용될 수 있으며, 상기 HSDPA 서비스 데이터를 전송하기 위해 사용되는 채널이다. 상기 HS-DSCH(22)을 통해서는 순수한 데이터들만 전송되며 반면에 상기 HS-SCCH(23)는 상기 HS-DSCH(22)에 대한 제어 정보를 전송하는 채널이다. In addition, the HS-DSCH 22 is a channel used for transmitting the HSDPA service data, which may be used as it is or modified in the DSCH currently used in the asynchronous code division multiple access system. Only pure data is transmitted through the HS-DSCH 22, while the HS-SCCH 23 is a channel for transmitting control information for the HS-DSCH 22.
결국, 상기와 같은 HSDPA 시스템에서는 상기 AMC 방식 적용에 의해 결정되는 변조 및 코딩율에 대한 정보를 HS-SCCH(23) 채널을 통하여 전송한다. As a result, the HSDPA system transmits information on the modulation and coding rate determined by the AMC scheme through the HS-SCCH 23 channel.
그러나, 상기 HSDPA의 경우, MIMO시스템과 같이 다수의 송수신 안테나 시스템 구성을 가정하지 않기 때문에 안테나 하나에 대한 정보만 HS-SCCH(23)를 통하여 전송하면 되는 것이다.However, in the case of the HSDPA, since the transmission and reception antenna system configuration is not assumed as in the MIMO system, only information on one antenna needs to be transmitted through the HS-SCCH 23.
이에 대해 본 발명은 다수의 안테나를 송신단과 수신단에서 공히 사용하는 다중 입출력 이동 통신 시스템 즉, MIMO 시스템에 관한 것으로 다수의 송신 안테나에서 각각 전송되는 데이터에 대해 개별적을 적용되는 변조 및 코딩율 등의 제어정보를 하나 또는 다수개의 채널로 송부하는 방식에 관한 것이며, 이를 위해서 상기 HSDPA의 하향 제어 신호 전송을 위해 사용하는 HS-SCCH와 유사하게 전송하게 된다. On the other hand, the present invention relates to a multiple input / output mobile communication system, that is, a MIMO system, which uses a plurality of antennas at both a transmitting end and a receiving end, and controls modulation, coding rate, and the like, which are individually applied to data transmitted from a plurality of transmitting antennas. The present invention relates to a method of transmitting information to one or multiple channels. For this purpose, the information is transmitted similarly to the HS-SCCH used for downlink control signal transmission of the HSDPA.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 있어서 우선 M개의 송신 안테나, N개의 수신 안테나(단, M≤N)를 가진 MIMO 시스템을 가정한다. In the present invention, first, a MIMO system having M transmit antennas and N receive antennas (where M≤N) is assumed.
아울러 본 발명에서 가정하는 시스템은 신호를 송신단에서 전송하는데 있어서 각 안테나마다 전송되는 패킷에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙여서 각각 전송되거나, 하나의 CRC가 있는 패킷이 여러 개의 안테나로 나뉘어 전송되는 경우를 고려한다. 여기서, CRC는 데이터전송 과정에서 발생하는 오류를 검출하기 위하여 순환 2진 부호를 사용하는 방식을 말한다. In addition, the system assumed in the present invention transmits a signal by transmitting a cyclic redundancy check (CRC) to a packet transmitted for each antenna or transmits a packet having one CRC divided into several antennas. Consider. Here, the CRC refers to a method of using a cyclic binary code to detect an error occurring in a data transmission process.
본 발명에 의한 MIMO 시스템은 도 1에 도시된 MIMO 시스템과 동일한 구성을 하고 있으며, 종래의 MIMO 시스템과 구별되는 점은 다수의 송신 안테나마다 변조방식, 코딩율(coding rate), OVSF 코드 수 등의 제어신호를 다르게 설정하여 전송하는 경우 이를 위해 특정한 제어 채널을 이용한다는 점이다.The MIMO system according to the present invention has the same configuration as the MIMO system shown in FIG. 1, and is distinguished from the conventional MIMO system in that a modulation scheme, a coding rate, a number of OVSF codes, etc. are provided for each of a plurality of transmit antennas. If the control signal is set differently and transmitted, a specific control channel is used for this purpose.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 MIMO시스템의 하향 제어신호 전송 채널을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a downlink control signal transmission channel of a MIMO system according to an embodiment of the present invention.
상기 MIMO 시스템에 있어 소정의 데이터를 전송하기 위해 M개의 송신 안테나와, N개의 수신 안테나를 사용하는 경우, 상기 송신단에서는 송신될 데이터 즉, 순차적으로 발생하는 데이터들을 각 송신 안테나에서 각각 따로 전송하기 위하여 상기 송신 데이터들에 대해 Vector Encoder를 거쳐 M개의 데이터로 나누며 이를 각각의 안테나를 통해 전송하게 된다. In the MIMO system, when M transmit antennas and N receive antennas are used to transmit predetermined data, the transmitting end transmits data to be transmitted, that is, data sequentially generated in each transmitting antenna separately. The transmission data is divided into M pieces of data through a Vector Encoder and transmitted through each antenna.
여기서, 상기 각 안테나로 전송되는 데이터의 변조(modulation) 및 채널화 코드의 수는 각각 다르게 설정할 수 있으며, 이 때 상기 채널화 코드는 OVSF 코드와 같이 직교 특성을 갖는 코드를 말한다.Here, the modulation and the number of channelization codes of the data transmitted to each antenna may be set differently, wherein the channelization code refers to a code having an orthogonal characteristic such as an OVSF code.
또한, 상기 송신 안테나마다 변조방식 및 OVSF 코드 수는 기지국의 스케줄러에서 결정되고, 상기 각 송신 안테나는 서로 다른 변조 방식 및 OVSF 코드 수를 가질 수 있으므로, 이러한 변조방식 및 OVSF 코드 수와 같은 제어 정보를 단말기로 전송하는 것이 필요하다. In addition, since the modulation scheme and the number of OVSF codes for each transmitting antenna are determined by the scheduler of the base station, and each transmit antenna may have a different modulation scheme and the number of OVSF codes, control information such as the modulation scheme and the number of OVSF codes may be obtained. It is necessary to send to the terminal.
이를 위해 본 발명의 실시예에서는 상기 HSDPA의 하향 제어 신호 전송을 위해 사용하는 HS-SCCH와 유사하게 전송하며, 이는 도 3에 도시된 하향 제어신호 전송 채널(30)과 같이 M개의 제어정보를 상기 하향 제어신호 전송 채널(30)을 통해 전송한다. 단, 이 때 상기 하향 제어신호 전송 채널(30)은 하나만 형성되어 있다. To this end, an embodiment of the present invention transmits similarly to the HS-SCCH used for the downlink control signal transmission of the HSDPA, which includes M control information such as the downlink control signal transmission channel 30 shown in FIG. The downlink control signal is transmitted through the transmission channel 30. At this time, only one downlink control signal transmission channel 30 is formed.
좀 더 상세히 설명하면, 각 송신 안테나마다 결정된 변조 방식 및 OVSF 코드 수를 상기 하나의 하향 제어신호 전송 채널(30)을 통해 전송하는 것은, 상기 하향 제어신호 전송 채널(30)에 대해 상기 송신 안테나의 수만큼 그 구간(31)을 정하고 그 각각의 구간(31)마다 각 송신 안테나의 변조 방식 및 OVSF 코드 수 등의 제어정보를 할당하여 전송함으로써 각 안테나의 상기 제어 정보를 단말기로 전송할 수 있게 되는 것이다.In more detail, the transmission of the modulation scheme and the number of OVSF codes determined for each transmission antenna through the one downlink control signal transmission channel 30 means that the downlink control signal transmission channel 30 The control section of each antenna can be transmitted to the terminal by determining the interval 31 by the number and by allocating and transmitting control information such as the modulation scheme of each transmitting antenna and the number of OVSF codes for each interval 31. .
예를 들면, 변조 방식이 QPSK 또는 16QAM으로만 구분할 경우에는 이에 대한 제어신호로 1비트를 할당하며, 또한 OVSF 코드 수는 그 확산인자(spreading factor)가 16일 때, 최대 15개 까지 할당 가능하므로 OVSF 코드 트리(tree)에서 OVSF 코드가 할당되는 시작 지점과 끝 지점을 나타낼 수 있도록 비트를 할당하여 전송함으로써 각 안테나의 상기 제어 정보를 단말기로 전송할 수 있게 된다. For example, if the modulation scheme is divided into only QPSK or 16QAM, one bit is allocated as a control signal for this, and the number of OVSF codes can be assigned up to 15 when the spreading factor is 16. In the OVSF code tree, the control information of each antenna can be transmitted to the terminal by allocating and transmitting a bit to indicate a start point and an end point to which an OVSF code is allocated.
즉, 상기 하향 제어신호 전송 채널(30)의 각 구간은 변조 방식에 대한 비트가 할당되는 필드(field)(A)와, OVSF 코드에 대한 비트가 할당되는 필드(field)(B)로 이루어진다.That is, each section of the downlink control signal transmission channel 30 includes a field A to which a bit for a modulation scheme is allocated, and a field B to which a bit for an OVSF code is assigned.
여기서, 상기 변조방식이 수가 X인 경우에는 이에 대한 제어신호는 log2X 값보다 크거나 같은 정수 중 최소값에 대한 비트수를 할당하게 되는 것이다.Herein, when the number of modulation schemes is X, the control signal for this is to allocate the number of bits for the minimum value among integers greater than or equal to the log 2 X value.
또한, 상기 MIMO시스템에서 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드 수가 다를 수 있으므로 어떤 안테나에는 채널 상태에 따라 데이터 전송이 일어나지 않을 수 있다. In addition, since the modulation scheme and the number of OVSF codes may be different for each transmitting antenna in the MIMO system, data transmission may not occur in some antennas according to channel conditions.
이와 같은 경우에는 이를 나타내기 위해 하향 제어신호 전송 채널을 통해 현재 어느 안테나에서 데이터 전송이 일어나고 있는지를 단말기에 알려줄 필요가 있으며, 본 발명의 실시예의 경우 이에 대한 정보는 별도로 특별히 비트를 할당하지 않고 OVSF 코드에 대한 정보를 전송하는 필드(B)에 '00..00'과 같이 사전에 송, 수신단에서 약속된 비트를 전송한다. 이를 통해 하향 제어신호 전송 채널로 전송되는 제어정보의 양을 증가시키지 않고 필요한 정보를 전송할 수 있게 된다.In such a case, to indicate this, it is necessary to inform the terminal which antenna is currently transmitting data through a downlink control signal transmission channel. In the embodiment of the present invention, the information about the OVSF is not specifically allocated a bit. In the field (B) for transmitting information about a code, bits promised at the transmitting and receiving end are transmitted in advance, such as '00 ..00 '. Through this, necessary information can be transmitted without increasing the amount of control information transmitted through the downlink control signal transmission channel.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 MIMO시스템의 하향 제어신호 전송 채널을 도시한 도면이다.4 illustrates a downlink control signal transmission channel of a MIMO system according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 이는 도 3과 비교하여 볼 때 하향 제어신호 전송 채널을 통해 각각의 송신 안테나에서의 제어정보를 전송하는 점에서 동일하나, 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면 도 3에 도시된 실시예와는 달리 상기 하향 제어신호 전송 채널이 하나가 아닌 다수개가 형성되어 있다는 점에서 그 차이가 있다.Referring to FIG. 4, this is the same in that the control information is transmitted from each transmitting antenna through the downlink control signal transmission channel. However, according to another embodiment of the present invention shown in FIG. Unlike the embodiment illustrated in FIG. 3, there is a difference in that a plurality of downlink control signal transmission channels are formed instead of one.
이 때, 상기 하향 제어신호 전송 채널들(40)은 상기 송신 안테나의 수에 해당하는 수 만큼 형성되어 있으며, 이를 통해 상기 각 송신 안테나에서의 서로 다른 변조 방식 및 OVSF 코드 수에 대한 제어정보가 단말기로 전송되는 것이다.In this case, the downlink control signal transmission channels 40 are formed as many as the number of the transmission antennas, through which the control information for the different modulation scheme and the number of OVSF codes in each of the transmission antennas To be sent.
좀 더 상세히 설명하면, 각 송신 안테나마다 결정된 변조 방식 및 OVSF 코드 수를 상기 송신 안테나의 수와 같은 수의 하향 제어신호 전송 채널(40)을 통해 전송하는 것은, 상기 각각의 하향 제어신호 전송 채널(40)에 대해 각 송신 안테나의 변조 방식 및 OVSF 코드 수 등의 제어정보를 할당하여 전송함으로써 각 안테나의 상기 제어 정보를 단말기로 전송할 수 있게 된다. In more detail, transmitting the modulation scheme and the number of OVSF codes determined for each transmitting antenna through the same number of downlink control signal transmission channels 40 as the number of transmitting antennas, By assigning and transmitting control information such as the modulation scheme and the number of OVSF codes of each transmitting antenna, the control information of each antenna can be transmitted to the terminal.
이 때, 각 하향 제어신호 전송 채널에 의해 전송되는 정보는 각 송신안테나에 있어서 그 변조 방식이 QPSK 또는 16QAM으로만 구분할 경우에 이에 대한 제어신호로 1비트를 할당하며, 또한 OVSF 코드 수는 그 확산인자(spreading factor)가 16일 때, 최대 15개 까지 할당 가능하므로 OVSF 코드 트리(tree)에서 OVSF 코드가 할당되는 시작 지점과 끝 지점을 나타낼 수 있도록 비트를 할당하여 전송한다. At this time, the information transmitted by each downlink control signal transmission channel is allocated one bit as a control signal when the modulation scheme is divided into only QPSK or 16QAM in each transmission antenna, and the number of OVSF codes is spread. When the spreading factor is 16, a maximum of 15 can be allocated, and bits are allocated to indicate the start point and the end point to which the OVSF code is allocated in the OVSF code tree.
즉, 상기 각각의 하향 제어신호 전송 채널은 변조 방식에 대한 비트가 할당되는 필드(field)(A)와, OVSF 코드에 대한 비트가 할당되는 필드(field)(B)로 이루어지며, 여기서 상기 변조방식이 수가 X인 경우에는 이에 대한 제어신호는 log2X 값보다 크거나 같은 정수 중 최소값에 대한 비트수를 할당하게 되는 것이다.That is, each downlink control signal transmission channel is composed of a field (A) to which a bit for a modulation scheme is allocated, and a field (B) to which a bit for an OVSF code is allocated, wherein the modulation is performed. If the number is X, the control signal for this is to allocate the number of bits for the minimum of integers greater than or equal to the log 2 X value.
또한, 상기 MIMO시스템에서 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드 수가 다를 수 있으므로 어떤 안테나에는 채널 상태에 따라 데이터 전송이 일어나지 않을 수 있다. In addition, since the modulation scheme and the number of OVSF codes may be different for each transmitting antenna in the MIMO system, data transmission may not occur in some antennas according to channel conditions.
이와 같은 경우에는 이를 나타내기 위해 하향 제어신호 전송 채널(40)을 통해 현재 어느 안테나에서 데이터 전송이 일어나고 있는지를 단말기에 알려줄 필요가 있으며, 이 경우 데이터 전송이 일어나지 않는 특정 송신 안테나에 대한 특정의 하향 제어신호 전송 채널에 있어서, 이에 대한 정보는 별도로 특별히 비트를 할당하지 않고 OVSF 코드에 대한 정보를 전송하는 필드에 '00..00' 과 같이 사전에 송, 수신단에서 약속된 비트를 전송한다. 이를 통해 하향 제어신호 전송 채널로 전송되는 제어정보의 양을 증가시키지 않고 필요한 정보를 전송할 수 있게 되는 것이다. In this case, to indicate this, it is necessary to inform the terminal which antenna is currently transmitting data through the downlink control signal transmission channel 40. In this case, a specific downlink to a specific transmission antenna in which data transmission is not occurring. In the control signal transmission channel, the information about this is transmitted in advance in the field for transmitting the information about the OVSF code without specially assigning bits, such as '00 ..00 ', and the bit promised by the receiver. Through this, necessary information can be transmitted without increasing the amount of control information transmitted through the downlink control signal transmission channel.
상기에서 설명한 본 발명의 실시예가 채용된 시스템에서, 신호를 송신단에서 전송하는데 있어서 각 안테나마다 전송되는 데이터에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙여서 각각 전송되거나, 하나의 CRC가 있는 데이터가 여러 개의 안테나로 나뉘어 전송되는 경우 모두 적용될 수 있다.In the system employing the embodiments of the present invention described above, in transmitting a signal at the transmitting end, data transmitted for each antenna is transmitted by attaching a cyclic redundancy check (CRC) to each antenna, or data having one CRC is transmitted to multiple antennas. In case of being transmitted separately, it can be applied.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 하향 제어신호 전송방법에 의하면, MIMO 시스템에서 각 송신 안테나마다 변조 방식 및 OVSF 코드에 대한 정보가 다를 경우 이를 단말기에 전송하는 방법을 제안함으로써, 효율적인 송수신이 가능하도록 한다. As described above, according to the method of transmitting a downlink control signal in a multiple input / output mobile communication system according to the present invention, a method of transmitting a modulation scheme and an OVSF code for each transmitting antenna in a MIMO system to a terminal is proposed. This allows efficient transmission and reception.
또한, 기존의 HSDPA에서 사용하는 제어 채널과 유사하게 함으로써 기존 기술과의 호환성(backward compatibility)를 만족시킬 수 있으며, 각 안테나로 전송되는 데이터가 하나의 패킷으로 이루어져 있을 때나 여러 개의 패킷으로 이루어져 있을 때나 제한없이 적용될 수 있다. In addition, similar to the control channel used by the existing HSDPA can satisfy backward compatibility with the existing technology, and when the data transmitted to each antenna is composed of one packet or multiple packets Applicable without limitation.
도 1은 다중 입출력 이동 통신 시스템의 종래 기술의 하나인 Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) 시스템의 구성을 나타내는 도면.1 is a view showing the configuration of a Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) system, which is one of the prior arts of a multiple input / output mobile communication system.
도 2는 일반적인 HSDPA 시스템의 채널구조를 개략적으로 도시한 도면.2 is a diagram schematically illustrating a channel structure of a general HSDPA system.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 MIMO시스템의 하향 제어신호 전송 채널을 도시한 도면.3 illustrates a downlink control signal transmission channel of a MIMO system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 MIMO시스템의 하향 제어신호 전송 채널을 도시한 도면.4 illustrates a downlink control signal transmission channel of a MIMO system according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
22 : HS-DSCH 23 : HS-SSCH22: HS-DSCH 23: HS-SSCH
30, 40 : 하향 제어신호 전송 채널30, 40: downlink control signal transmission channel
31 : 각 송신안테나에 대응하는 구간31: section corresponding to each transmitting antenna
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