KR100951033B1 - 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100951033B1
KR100951033B1 KR1020097024958A KR20097024958A KR100951033B1 KR 100951033 B1 KR100951033 B1 KR 100951033B1 KR 1020097024958 A KR1020097024958 A KR 1020097024958A KR 20097024958 A KR20097024958 A KR 20097024958A KR 100951033 B1 KR100951033 B1 KR 100951033B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control signal
signal
cqi
reference signal
sequence
Prior art date
Application number
KR1020097024958A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100011971A (ko
Inventor
곽진삼
한승희
노민석
권영현
이현우
김동철
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of KR20100011971A publication Critical patent/KR20100011971A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100951033B1 publication Critical patent/KR100951033B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/0055ZCZ [zero correlation zone]
    • H04J13/0059CAZAC [constant-amplitude and zero auto-correlation]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0074Code shifting or hopping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1829Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H04L1/1861Physical mapping arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014Three-dimensional division
    • H04L5/0016Time-frequency-code
    • H04L5/0019Time-frequency-code in which one code is applied, as a temporal sequence, to all frequencies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014Three-dimensional division
    • H04L5/0016Time-frequency-code
    • H04L5/0021Time-frequency-code in which codes are applied as a frequency-domain sequences, e.g. MC-CDMA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0055Physical resource allocation for ACK/NACK
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0057Physical resource allocation for CQI
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/20Control channels or signalling for resource management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/1607Details of the supervisory signal
    • H04L1/1692Physical properties of the supervisory signal, e.g. acknowledgement by energy bursts
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/1887Scheduling and prioritising arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0224Channel estimation using sounding signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014Three-dimensional division
    • H04L5/0023Time-frequency-space
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver

Abstract

무선 통신 시스템에서 제어신호 전송 방법은 무선 자원에서 제1 제어신호를 확신시키기 위한 제1 시퀀스를 할당하는 단계, 상기 무선 자원에서 제2 제어신호를 확신시키기 위한 제2 시퀀스를 할당하는 단계, 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 제어신호를 확산시켜 확산 제어신호를 생성하는 단계 및 상기 무선자원을 통해 상기 확산 제어신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 기본 시퀀스의 다른 순환 쉬프트를 사용한다.

Description

무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법{METHOD OF TRANSMITTING CONTROL SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서주파수 영역 및/또는 시간 영역 확산을 이용하여 시변 채널에 강인한 제어신호 전송 방법에 관한 것이다.
최근에 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 이동통신 시스템에서 한정된 무선자원의 효율성을 극대화하기 위해서 시간, 공간 및 주파수 영역에서 보다 효과적인 데이터 전송 기법들이 제안되어 오고 있다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다. OFDM에 의하 면, 광대역 채널의 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 환경에서 수신기의 복잡도를 낮추고, 부반송파간의 상이한 채널 특성을 활용하여 주파수 영역에서의 선택적 스케줄링 등을 통해 주파수 효율(spectral efficiency)을 높일 수 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM을 기반으로 한 다중 접속 방식이다. OFDMA에 의하면 다중 사용자에게 상이한 부반송파를 할당함으로써 무선자원의 효율성을 높일 수 있다.
OFDM/OFDMA 기반 시스템은 공간 영역에서의 효율성 극대화를 위해 다중안테나 기술이 적용되고 있으며, 공간 영역에서의 복수의 시간 및 주파수 영역 생성을 통해 고속 멀티미디어 데이터 전송에 적합한 기술로 활용되고 있다. 시간 영역의 효율적 자원활용을 위한 채널 부호화, 복수의 사용자 간의 채널 선택적 특성을 활용한 스케줄링, 패킷 데이터 전송에 적합한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 기법 등도 적용되고 있다.
고속의 패킷 전송을 위한 다양한 송신 또는 수신 기법들을 구현하기 위해서는 시간, 공간 및 주파수 영역에 대한 제어신호 전송이 필수불가결한 요소이다. 제어신호를 전송하는 채널을 제어채널이라 한다. 수신기에서의 귀환 정보를 기반으로 전송기에서 효과적인 재전송을 수행함으로써 한정된 무선자원의 효율을 극대화하는 방안들이 활발히 논의되고 있다.
제어신호의 신뢰성은 시스템의 신뢰성과 관련이 있으므로 제어채널에서 제어신호의 검출에 따른 신뢰성을 높여야 한다. 단말 용량 및 전송 용량을 증가시키면서 변화하는 채널 환경에 강인한 제어채널 구조가 필요하다.
기술적 과제
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단말 용량 및 전송 용량을 증가시키면서 코히어런트(coherent) 검출의 신뢰도를 향상시키는 제어신호 전송 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 시변 채널 환경에 강인한 제어신호 전송 방법을 제공하는 데 있다.
기술적 해결방법
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 제어신호 전송 방법은 무선 자원에서 제1 제어신호를 확신시키기 위한 제1 시퀀스를 할당하는 단계, 상기 무선 자원에서 제2 제어신호를 확신시키기 위한 제2 시퀀스를 할당하는 단계, 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 제어신호를 확산시켜 확산 제어신호를 생성하는 단계 및 상기 무선자원을 통해 상기 확산 제어신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 기본 시퀀스의 다른 순환 쉬프트를 사용한다.
상기 무선 자원은 복수의 부반송파와 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌로 정의되는 자원 블록이다. 상기 제1 제어신호가 선택될 때, 상기 확산 제어신호는 상기 제1 제어신호를 상기 제1 시퀀스와 직교 시퀀스로 확산시켜 생성된다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 제어신호 전송 방법은 기본 시퀀스의 제1 순환 쉬프트로 확산된 제1 제어신호를 제1 상향링크 제어채널로 전송하는 단계 및 상기 기본 시퀀스의 제2 순환 쉬프트로 확산된 제2 제어신호를 제2 상향링크 제어채널로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 상향링크 제어채널은 상기 제2 상향링크 제어채널과 동일한 무선자원을 사용한다.
유리한 효과
시변 채널 환경에서 역확산시 발생하는 직교성 훼손을 최소화하여 코히어런트 신호 검출의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 제어신호 전송의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하나의 상향링크 서브프레임에서 슬롯 할당의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어신호 전송을 위한 제어채널 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6은 기준신호에 대해 3 OFDM 심벌을 배치한 제어채널 구조를 나타낸다.
도 7은 CQI 전송을 위한 제어채널 구조의 일 예를 나타낸다.
도 8은 도 6의 구조 (a)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 9는 도 6의 구조 (b)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸 다.
도 10은 도 6의 구조 (c)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 11은 도 6의 구조 (d)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 12는 도 6의 구조 (e)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 13은 ACK/NACK 기준신호와 CQI 기준신호의 배치를 나타낸다.
도 14는 기준신호에 대해 4 OFDM 심벌을 배치한 제어채널 구조를 나타낸다.
도 15는 도 14의 구조 (C)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 16은 도 14의 구조 (D)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 17은 슬롯 기반 주파수 도약의 일 예를 나타낸다.
도 18은 6 OFDM 심벌을 포함하는 슬롯에 대한 제어채널 구성을 나타낸다.
도 19는 도 18의 제어채널 구조에서 CQI가 다중화되는 일 예를 나타낸다.
도 20은 도 18의 제어채널 구조에서 CQI가 다중화되는 다른 예를 나타낸다.
발명의 실시를 위한 형태
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송기를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전송기(100)는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하는 DFT부(110)와 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하는 IFFT부(120)를 포함한다. DFT부(110)는 입력되는 데이터에 DFT를 수행하여 주파수 영역 심벌을 출력한다. DFT부(110)에 입력되는 데이터는 제어신호 및/또는 사용자 데이터일 수 있다. IFFT부(120)는 입력되는 주파수 영역 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 전송신호(transmit signal)를 출력한다. 전송신호는 시간 영역 신호가 된다. IFFT부(120)를 통해 출력되는 시간 영역 심벌을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌 또는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심벌이라 한다. IFFT부(120)의 전단에서 DFT를 수행하여 확산시키는 방식을 SC-FDMA라 하고, 이는 OFDM에 비해 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 낮추는 데 유리하다.
여기서는 SC-FDMA 방식의 전송에 대하여 기술하고 있으나, 본 발명에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속기법을 사용할 수 있다.
무선통신 시스템에서 상향링크와 하향링크의 다중 접속 기법을 달리 할 수 있다. 예를 들어, 상향링크는 SC-FDMA를 사용하고, 하향링크는 OFDMA를 사용할 수 있다.
도 3은 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)이라 한다. 따라서, TTI를 1ms라 할 때 하나의 무선 프레임을 전송하는 데 필요한 시간은 10ms가 된다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파를 포함할 수 있다. 슬롯은 시간 영역과 주파수 영역에서 무선 자원을 할당하기 위한 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM 심벌을 포함할 수 있다. 자원블록(resource block)은 시간 영역에서 슬롯과 주파수 영역에서 복수의 부반송파로 정의되며, 무선자원을 할당하는 단위이다. 이하에서는, 1 자원블록은 하나의 슬롯과 12 부반송파로 정의된다고 한다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 한정이 아니다.
도 4는 하나의 상향링크 서브프레임에서 슬롯 할당의 일 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 제어채널과 데이터채널의 2부분으로 나눌 수 있다. 제어채널은 제어신호를 나르고, 데이터채널은 사용자 데이터 및/또는 제어신호를 나른다. 제어채널과 데이터채널은 하나의 서브프레임내에서 구성되나, 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서는 하나의 단말은 제어채널과 데이터채널을 하나의 서브프레임내에서 동시에 전송할 수는 없다.
상향링크 제어신호는 하향링크 데이터에 관한 HARQ(Hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO(Multiple input multiple output) 동작을 위한 PMI(Precoding Matrix Index) 및 RI(Rank Indicator) 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다. 제어채널에는 제어신호만이 실리나, 데이터채널은 사용자 데이터와 제어신호가 함께 실릴 수 있다. 여기서는, 시스템 대역폭을 3부분으로 나누어, 양측의 2부분을 제어채널로 하고, 중간 부분을 데이터 채널로 한다. 제어채널과 데이터채널이 서로 다른 주파수를 사용하므로, FDM(Frequency Division Multiplexing) 되어 있다. 그러나, 이는 예시에 불과하고 서브프레임 상에서 제어채널과 데이터채널의 배치는 제한이 아니다.
각 단말에 할당되는 슬롯은 서브프레임 상에서 주파수 도약(frequency hopping)될 수 있다. 즉, 하나의 서브프레임에 포함되는 2개의 슬롯 중 하나는 일측의 제어채널에 실리고, 나머지는 다른 측의 제어채널에 서로 엇갈리게 배치할 수 있다. 각 제어채널을 서로 다른 주파수를 갖는 슬롯을 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어신호 전송을 위한 제어채널 구조의 일 예를 나타낸다. 설명을 명확히 하기 위해, 하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함한다고 하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 미리 할당되는 대역 내에서 제어신호를 전송할 때, 제어채널의 용량을 높이기 위해 주파수 영역 확산과 시간 영역 확산을 동시에 적용한다.
도 5를 참조하면, 7 OFDM 심벌 중 3 OFDM 심벌에는 기준신호(reference signal, RS)가 실리고, 나머지 4 OFDM 심벌에는 ACK/NACK 신호가 실린다. 기준신호는 3개의 연속되는 OFDM 심벌에 실린다. ACK/NACK 신호는 송신 및/또는 수신 확인 신호로 여기서는 1비트의 크기를 가진다고 한다. 그러나 제어채널에 실리는 제어신호로 ACK/NACK 신호는 예시에 불과하며 기타 다른 제어신호가 실을 수 있다.
ACK/NACK 신호를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 확산 부호를 사용한다. 주파수 영역 확산 부호로는 제1 직교시퀀스를 사용한다. 제1 직교시퀀스는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. ACK/NACK 신호가 1 자원블록에 할당되는 경우, 길이 12의 CAZAC 시퀀스를 사용한 다.
CAZAC 시퀀스 중 하나로 ZC(Zadoff Chu) 시퀀스가 있다. 길이가 N인 ZC 시퀀스 c(k)의 생성식은 다음과 같다.
수학식 1
Figure 112009073708187-pct00001
여기서, 0≤k≤N-1 이고, M는 원시 인덱스(root index)로 N과 서로 소(relatively prime)인 N 이하의 자연수이다. 이는 N가 정해지면 원시 인덱스의 수가 사용 가능한 원시 ZC 시퀀스의 개수임을 의미한다.
ZC 시퀀스 c(k)은 다음 세 가지 특징을 가진다.
수학식 2
Figure 112009073708187-pct00002
수학식 3
Figure 112009073708187-pct00003
수학식 4
Figure 112009073708187-pct00004
수학식 2는 ZC 시퀀스는 언제나 그 크기가 1임을 의미하고, 수학식 3은 ZC 시퀀스의 자동 상관(auto correlation)은 Dirac-delta 함수로 표시됨을 의미한다. 여기서 자동 상관은 순환 상관(circular correlation)에 기반한다. 수학식 4는 교차 상관(cross correlation)이 언제나 상수임을 의미한다.
주파수 영역 확산된 ACK/NACK 신호는 IFFT를 수행한 후 다시 시간 영역 확산 부인 제2 직교시퀀스를 이용하여 시간 영역에서 확산된다. 제2 직교시퀀스는 왈쉬(Walsh) 부호를 사용할 수 있으며, 여기서는 4 OFDM 심벌에 대해 각각 4개의 왈쉬부호(w0, w1, w2, w3)을 이용하여 확산한다.
주파수 영역 확산과 시간 영역 확산의 순서는 상관없으며, 시간 영역 확산을 먼저하고 주파수 영역 확산을 수행할 수도 있디.
주파수 영역 확산 부호인 제1 직교시퀀스로 ZC 시퀀스를 사용하고, 시간 영역 확산 부호인 제2 직교시퀀스로 왈쉬 부호를 사용하고 있으나, 확산 부호에는 제한이 없으며 DFT 부호나 기타 상관 특성이 좋은 부호를 기본 시퀀스로 사용할 수 있다.
제어신호에 대해 주파수 영역 및 시간 영역에서의 2차원 확산을 통해 지원가능한 제어채널의 수를 높일 수 있다. 주파수 영역에서의 제1 직교 확산 부호의 수를 6으로 가정하자. ZC 시퀀스를 이용하여 주파수 영역 확산을 적용하는 경우, 특정 원시 인덱스의 시퀀스에 대해 순환 쉬프트(circular shift)를 통해 6개의 직교시퀀스 사용이 가능하다. 3 기준신호에 대해서는 시간 영역으로 DFT 기반의 확산부호를 시간 영역으로 적용함으로써 총 18개의 제어채널을 지원할 수 있다. 이때 전 송되는 제어신호는 길이 4의 직교시퀀스를 시간 영역 확산 부호로 사용하여 코히어런트 검출이 가능하다.
시간-주파수 영역 확산을 통해 전송되는 제어신호에 대해 효과적인 코히어런트 검출이 가능하도록 하기 위한 제어채널 구조의 요건을 다음과 같이 제안할 수 있다.
(1) 슬롯 기반 도약(slot-based hopping)을 통한 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있어야 한다.
(2) 각 단말에 대한 제어채널의 전송은 1 TTI 동안 이루어진다.
(3) 제어신호 중 비교적 전송 용량이 작은 데이터(e.g., ACK/NACK 신호, 스케줄링 요청(scheduling request) 등) 와 비교적 전송 용량이 큰 데이터(e.g., CQI, PMI 등)를 동시에 지원할 수 있어야 한다.
(4) 부호 할당에 대한 오버헤드가 작아야 한다.
(5) 셀간 부호 할당을 통한 다중 셀 지원이 가능해야 한다.
위와 같은 요구조건을 고려하여 제어채널 구조를 설계하는 데에 있어, 코히어런트 검출을 위한 기준신호용 OFDM 심벌 수와 제어신호 전송용 OFDM 심벌 수에 대한 고려가 필요하다. 2차원 확산을 통한 제어신호 전송에 있어서 제어채널 용량은 기준신호 OFDM 심벌 또는 제어신호 OFDM 심벌에 대한 직교 확산 부호의 수에 의해 결정된다. 다시 말해서, 주파수 영역에서의 직교시퀀스로 ZC 시퀀스를 사용하는 경우 다중경로 채널특성으로 인한 지연 확산(delay spread)을 고려할 때, 원시 시퀀스(root sequence)에 대해 순환 쉬프트를 이용하여 최대 6개의 직교시퀀스 생성 이 가능하다. 한 슬롯 내의 기준신호용 OFDM 심벌의 수를 NRS, 제어신호용 OFDM 심벌의 수를 Ndata라 하면, 7 OFDM 심벌을 갖는 슬롯에서 제어신호용 OFDM 심벌의 수 Ndata=7-NRS가 된다. 결국 (NRS, Ndata)=(3,4) 또는 (NRS,Ndata)=(4,3)일 때 최대 18 제어채널에 대한 지원이 가능하다. 요구조건 (1)와 (2)을 만족하기 위해서는 매 서브프레임에서 제어채널은 슬롯 기반으로 주파수 도약이 이루어지고, 이와 동시에 매 슬롯에서는 복수의 제어채널이 전송될 수 있어야 한다. 결과적으로 매 슬롯에서 (NRS,Ndata)=(3,4) 또는 (NRS,Ndata)=(4,3)으로 구성된 제어채널 구조 설계가 필요하고, 특히, 시변 채널 특성에 따른 기준신호 및 제어신호 구조를 효과적으로 배치함으로써 이동통신 채널환경에 강인한 제어채널 구조 설계가 필요하다.
도 6은 기준신호에 대해 3 OFDM 심벌을 배치한 제어채널 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 구조 (a)는 중앙부분에 기준신호를 집중하여 배치한다. 구조 (b)와 (c)는 등간격으로 기준신호를 배치한다. 구조 (a)의 3 기준신호를 이용한 채널 추정시 빠른 시변 채널의 특성을 반영하기에 어렵고, 분산된 제어신호 심벌에 대해 시간 영역 확산의 직교특성이 유지되기 어려우므로 시변 채널 환경에서 성능이 저하될 수 있다. 구조 (b)의 경우 시변 채널 추정의 신뢰도 향상과 함께 제어 신호의 시변 특성이 5 OFDM 심벌 구간에서 고려되므로 상대적으로 시간 영역 역확산이 발생하더라도 직교특성 유지에 유리한 장점을 가지고 있다.
고속으로 이동하는 단말에서의 급격한 시변 채널특성으로 인해 제어신호 심벌에 대한 시간 영역 확산 구간의 최소화가 요구될 수 있고, 제어신호 심벌의 시간 영역 간격을 최소화하도록 설계될 수도 있다. 구조 (d)와 (e)는 기준신호를 슬롯의 양측에 위치한 OFDM 심벌에 배치하여 제어신호의 시간 영역 간격을 줄이고 있다.
이제 동일한 무선자원을 사용하는 복수의 제어채널을 이용한 제어신호의 다중화에 대해 기술한다.
설명을 명확히 하기 위해, 제1 제어신호로 ACK/NACK 신호를 고려하고, 제2 제어신호로 CQI를 고려한다. 이는 ACK/NACK 신호 및/또는 CQI를 다중화하여 전송하는 것을 말한다. 각 제어신호는 하나의 자원블록을 사용한다. 그러나, 이는 예시에 불과하고 당업자라면 본 발명의 기술적 사상으로부터 기타 다양한 제어신호를 동일한 무선자원을 통내 전송할 수 있을 것이다.
요구조건 (3)에서 언급한 바와 같이 동일한 시간-주파수 영역에서 ACK/NACK 신호외에도 ACK/NACK 신호보다 상대적으로 높은 전송률을 요구하는 CQI의 전송을 지원해야 한다. 일반적으로 제2 제어신호인 CQI는 제1 제어신호인 ACK/NACK 신호보다 그 비트 수가 크기 때문이다. CQI 전송에서는 ACK/NACK 신호와 달리 제어채널의 용량보다 전송 용량의 증가가 중요한 인자로 작용하고, ACK/NACK 신호용 기준신호 구조와 다른 기준신호 구조를 가질 수 있다.
CQI 전송을 위한 전송 용량을 증가시키기 위해 주파수 영역 확산만을 이용하고 시간 영역 확산은 이용하지 않을 수 있다.
ACK/NACK 신호와 CQI를 동일한 무선자원(시간-주파수 영역)에서 다중화하여 전송하는 경우 CQI와 ACK/NACK 신호를 ZC 시퀀스의 순환 쉬프트 양(amount)에 따라 구분할 수 있다. 이는 CQI와 ACK/NACK 신호를 서로 다른 ZC 시퀀스의 순환 쉬프트 양을 사용하여 확산시킴을 의미한다.
매 OFDM 심벌마다 상이한 CQI 정보 전송이 가능하므로 기준신호와 CQI 간의 상관특성이 ACK/NACK 전송과 다르게 된다. 또한, ACK/NACK 신호 전송에서와 같이 시간 영역 확산이 CQI에는 적용되지 않으므로 시변 채널 특성에 따른 데이터 역확산시의 문제점이 발생하지 않게 된다. 다시 말해서, CQI 전송시 기준신호는 한 슬롯 내의 CQI 심벌의 코히어런트 복조를 위해 사용되고, ACK/NACK 전송과는 달리 CQI 전송시 시간 영역에서의 확산이 고려되지 않으므로 슬롯 단위의 채널 추정 성능이 중요한 요소로 작용하게 된다.
도 5의 제어채널 구조에서 CQI를 싣는 경우를 고려해보면, ZC 시퀀스를 IFFT를 수행한 후 시간 영역 확산 부호 대신 CQI 심벌을 맵핑하여 전송할 수 있다. 즉 ACK/NACK 신호용 제어채널에 2차원 확산이 아닌 1차원 확산만을 적용하고, 확산되지 않는 시간 영역에 CQI를 실어 보냄으로써 전송 용량을 증가시킬 수 있다. 여기서는 주파수 영역 확산만을 예를 들어 기술하고 있으나, 시간 영역 확산만을 적용하고 주파수 영역에서 CQI 심벌을 실을 수도 있다.
도 7은 CQI 전송을 위한 제어채널 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 CQI를 위해 2 기준신호만을 사용하는 경우이다.
도 7을 참조하면, 7 OFDM 심벌 중 2 OFDM 심벌에는 기준신호(RS)가 실리고, 나머지 5 OFDM 심벌에는 CQI 심벌(CQI1, CQI2, CQI3, CQI4, CQI5)이 각각 실린다. 하나의 OFDM 심벌에 하나의 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심벌이 실린다고 할 때, 각 OFDM 심벌에 2비트씩의 CQI 정보를 실을 수 있으므로, 총 10비트의 CQI를 하나의 슬롯을 통해 전송할 수 있다.
CQI를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 확산 부호인 ZC 시퀀스를 사용하는 경우 ZC 시퀀스에 대해 IFFT를 수행한 후 각 OFDM 심벌마다 CQI 심벌을 싣는다.
도 8은 도 6의 구조 (a)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 8을 참조하면, CQI는 2 기준신호 심벌을 사용한다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 3 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 4개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 양 끝단의 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 3 OFDM 심벌 중 하나의 OFDM 심벌을 CQI 전송에 사용한다.
하나의 슬롯에서 총 5개의 CQI 심벌 전송이 가능하게 되고, ACK/NACK 신호와 CQI 구분은 주파수 영역에서 사용되는 ZC 시퀀스의 순환 쉬프트 양으로 구분할 수 있다. 3 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 2 CQI 기준신호 심벌을 선택하는 방법에 있어 슬롯 단위의 채널 추정 신뢰도 향상을 위해 양끝단의 2 기준신호를 사용하는 것이 더 나은 효과를 얻을 수 있다.
도 9는 도 6의 구조 (b)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 9를 참조하면, CQI는 2 기준신호 심벌을 사용한다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 등간격으로 배치되는 3 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 4개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 양 끝단의 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 3 OFDM 심벌 중 하나의 OFDM 심벌을 CQI 전송에 사용한다.
도 10은 도 6의 구조 (c)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 10을 참조하면, CQI는 2 기준신호 심벌을 사용한다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 등간격으로 배치되는 3 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 4개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 양 끝단의 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 3 OFDM 심벌 중 하나의 OFDM 심벌을 CQI 전송에 사용한다.
도 11은 도 6의 구조 (d)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 11을 참조하면, CQI는 2 기준신호 심벌을 사용한다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 슬롯 양측에 배치되는 3 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 4개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 양 끝단의 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 3 OFDM 심벌 중 하나의 OFDM 심벌을 CQI 전송에 사용한다.
도 12는 도 6의 구조 (e)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다.
도 12를 참조하면, CQI는 2 기준신호 심벌을 사용한다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 슬롯 양측에 배치되는 3 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 4개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 양 끝단의 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 3 OFDM 심벌 중 하나의 OFDM 심벌을 CQI 전송에 사용한다.
한편, CQI용으로 1 기준신호 심벌을 사용할 수도 있다. 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 가운데 하나의 기준신호 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, 남은 두개의 기준신호 심벌에 각각 CQI 심벌을 매핑하여 전송할 수 있다.
도 13은 ACK/NACK 기준신호와 CQI 기준신호의 배치를 나타낸다. 하나의 슬롯에서 3 ACK/NACK 기준신호 심벌과 2 CQI 기준신호 심벌을 배치하는 다양한 실시예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, ACK/NACK 기준신호 심벌과 CQI 기준신호 심벌은 서로 중복된 OFDM 심벌에 배치될 수 있고, 서로 인접하는 OFDM 심벌에 배치될 수 있다. 또는 ACK/NACK 기준신호 심벌과 CQI 기준신호 심벌은 서로 이격된 OFDM 심벌에 배치될 수 있다.
2차원 확산을 적용한 제1 제어신호(ACK/NACK)는 단말 용량을 최대화할 수 있다. 이에 비해 제1 제어신호보다 많은 전송 용량을 필요로 하는 제2 제어신호(CQI)에 대해서는 1차원 확산을 적용함으로써 하나의 제어채널에 제1 제어신호와 제2 제어신호를 다중화할 수 있다. 제2 제어신호의 경우 제1 제어신호보다 기준신호의 수를 줄임으로써 더 큰 전송 용량을 확보할 수 있다.
상기에서는 (NRS,Ndata)=(3,4)인 경우에 대해 예시적으로 기술하고 있으나, 본 발명은 임의의 (NRS,Ndata)에 대해서도 적용할 수 있다. 이하에서는 (NRS,Ndata)=(4,3)인 경우에 대해 예를 들어 기술한다.
도 14는 기준신호에 대해 4 OFDM 심벌을 배치한 제어채널 구조를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 구조 (A)와 (B)는 중앙부분에 기준신호를 집중하여 배치한다. 구조 (C)와 (D)는 등간격으로 기준신호를 배치한다. 구조 (A)와 (B)는 고속으로 이동하는 단말에서 빠른 시변 채널 특성으로 인한 채널 추정의 신뢰도 저하 및 시간 영역 역확산으로 인한 직교특성 훼손이 일어날 수 있다. (NRS,Ndata)=(4,3)의 구조는 (NRS,Ndata)=(3,4)의 구조와 동일한 단말 용량 및 전송 가능한 심벌 간격을 유지하면서, 기준신호의 채널 추정에 유연성(flexibility)을 증가시킴으로써 시변 채널에 보다 효과적으로 대처가능하게 된다. 3 기준신호에 비해 제어신호 전송 용량이 감소하나 채널추정 신뢰도 향상 및 시간 영역 확산 구간 감소로 인한 직교 특성 유지의 잇점이 있다.
요구조건 (3)에서 언급한 바와 같이 동일한 시간-주파수 영역에서 특정 단말 이 CQI와 같이 상대적으로 높은 전송률을 요구하는 제어신호 전송이 필요한 경우도 지원 가능해야한다. 제어채널에 제1 제어신호인 ACK/NACK 신호뿐만 아니라 제2 제어신호 CQI가 다중화되는 경우를 고려하자. 제2 제어신호인 CQI는 제1 제어신호인 ACK/NACK 신호보다 그 비트수가 크다. CQI 전송에서는 ACK/NACK 신호와 달리 단말 용량보다 전송 용량의 증가가 중요한 인자로 작용하고, ACK/NACK 신호용 기준신호 구조와 다른 기준신호 구조를 가질 수 있다. CQI 전송을 위해 주파수 영역 확산만을 이용하고 시간 영역 확산은 이용하지 않는다고 한다.
동일한 무선자원을 통해 ACK/NACK 신호와 CQI를 함께 전송하기 위해서 주파수 영역에서의 직교 확산부호인 ZC 시퀀스를 할당하는 경우 CQI와 ACK/NACK 신호는 서로 다른 ZC 시퀀스의 순환 쉬프트를 사용한다.
매 OFDM 심벌마다 상이한 CQI 정보 전송이 가능하므로 기준신호와 CQI 간의 상관특성이 ACK/NACK 전송과 다르게 된다. 또한, ACK/NACK 신호 전송에서와 같이 시간 영역 확산이 CQI 심벌에 적용되지 않으므로 시변 채널 특성에 따른 데이터 역확산시의 문제점이 발생하지 않게 된다.
CQI 전송 단말의 기준신호는 한 슬롯 내의 CQI 심벌의 코히어런트 복조를 위해 사용되고, ACK/NACK 전송과는 달리 CQI 전송시 시간 영역에서의 확산이 고려되지 않으므로 슬롯 단위의 채널 추정 성능이 중요한 요소로 작용하게 된다. 따라서, ACK/NACK을 위한 4 기준신호에 대해 CQI에서 사용하는 기준신호에 따라 CQI 전송 방식이 결정되게 된다.
도 15는 도 14의 구조 (C)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸 다. 구조 (C)에서 ACK/NACK 기준신호 심벌의 위치를 (0,2,4,6)으로 표시하고, ACK/NACK 기준신호 심벌의 위치에 CQI 기준신호 심벌이 중복되어 배치된다고 할 때, 가능한 2 CQI 기준신호 심벌의 배치 총 6가지가 있을 수 있다. 예를 들어, 2 CQI 기준신호 심벌은 (0,6), (0,4), (2,6) 등으로 배치될 수 있다.
도 15를 참조하면, 2 CQI 기준신호 심벌이 (0,6)에 배치되는 예이다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 4 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 3개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 4개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 양 끝단의 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 4 OFDM 심벌 중 2 OFDM 심벌을 CQI 전송에 사용한다.
도 16은 도 14의 구조 (D)의 채널 구조에서 CQI를 다중화하는 방식을 나타낸다. 구조 (D)에서 ACK/NACK 기준신호 심벌의 위치를 (0,1,5,6)으로 표시하고, ACK/NACK 기준신호 심벌의 위치에 CQI 기준신호 심벌이 중복되어 배치된다고 할 때, 가능한 2 CQI 기준신호 심벌의 배치 총 6가지가 있을 수 있다. 예를 들어, 2 CQI 기준신호 심벌은 (0,6), (0,5), (1,6) 등으로 배치될 수 있다.
도 16을 참조하면, 2 CQI 기준신호 심벌이 (1,5)에 배치되는 예이다. ACK/NACK UE (UE #p)의 경우 4 기준신호 심벌을 활용하여 채널 추정하게 되고, ACK/NACK 전송은 나머지 3개의 OFDM 심벌을 이용하여 전송한다. CQI UE (UE #q)의 경우 4개의 ACK/NACK 기준신호 심벌 중 2개의 OFDM 심벌을 CQI 기준신호 심벌로 사용하고, ACK/NACK 기준신호용으로 할당된 4 OFDM 심벌 중 2 OFDM 심벌을 CQI 전송 에 사용한다.
상술한 (NRS,Ndata)=(3,4) 슬롯 또는 (NRS,Ndata)=(4,3) 슬롯에 기반하는 제어채널은 슬롯 단위로 주파수 도약시킬 수 있다. 동일한 슬롯을 서로 다른 주파수를 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
서로 다른 슬롯 구조에 대해 주파수 도약을 적용함으로써 추가적인 이득을 얻을 수 있다. (NRS,Ndata)=(3,4) 슬롯은 제어신호 전송에 4 OFDM 심벌을 할당하여 제어신호 처리를 위한 유연성을 확보할 수 있고, (NRS,Ndata)=(4,3) 슬롯은 4 기준신호를 이용한 채널 추정의 신뢰성을 높일 수 있다. (NRS,Ndata)=(3,4) 슬롯과 (NRS,Ndata)=(4,3) 슬롯을 혼합하여 전송한다면 추가적인 이득을 얻을 수 있다.
도 17은 슬롯 기반 주파수 도약의 일 예를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 도 9의 (NRS,Ndata)=(3,4) 슬롯과 도 16의 (NRS,Ndata)=(4,3) 슬롯을 이용하여 주파수 도약하는 경우이다. (NRS,Ndata)=(3,4) 슬롯을 전송하고 주파수 도약되는 나머지 슬롯은 (NRS,Ndata)=(4,3) 슬롯을 전송한다.
동일한 슬롯 구조에서의 부호 할당에 대한 오버헤드를 그대로 유지할 수 있고, 길이 3 또는 4의 부호를 기준신호 또는 제어신호 시간 영역 확산의 길이에 따라 적용함으로써 추가적인 부호 할당이나 새로운 부호 설계가 요구되지 않는다.
여기서는 도 9의 슬롯과 도 16의 슬롯을 서로 혼합하여 전송하고 있으나, 이는 제한이 아니고 상술한 다양한 슬롯 구조를 혼합할 수 있다. 또한, ACK/NACK 신 호뿐 아니라 CQI를 다중화하여 전송할 수도 있다.
고속 단말에서의 채널 신뢰도 향상 및 데이터 역확산시의 확산부호의 직교성 유지와 저속 단말의 확산 이득을 극대화하는 방식이 하나의 서브프레임 내에서 고려될 수 있다. 따라서 단말의 다양한 속도 환경 및 이에 따른 채널 변화에 유연하게 대처할 수 있다.
상술한 제어채널(ACK/NACK 채널) 구조는 홀수개의 NS(=2*Nk+1) OFDM 심벌들 중 (NRS,Ndata)=(Nk+1,Nk) 또는 (NRS,Ndata)=(Nk,Nk+1)의 조합에 대한 기준신호 및 제어신호 구성을 고려한 것이다. 그러나, 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 한정이 아니다. 예를 들어, 확장 CP(extended cyclic prefix)를 사용하는 경우 짝수개의 OFDM 심벌이 하나의 슬롯에 포함될 수 있다.
도 18은 6 OFDM 심벌을 포함하는 슬롯에 대한 제어채널 구성을 나타낸다. 하나의 슬롯이 6 OFDM 심벌을 포함하고, (NRS,Ndata)=(3,3) 인 경우를 고려한다.
도 18을 참조하면, 6 OFDM 심벌에 3 기준신호를 배치하기 위해 구조 (1) 부터 (6) 까지 6가지의 구성이 가능하다.
여기서는 하나의 슬롯에 3 기준신호를 배치하나, 하나의 슬롯에 1 또는 2 기준신호를 배치할 수 있다.
도 19는 도 18의 제어채널 구조에서 CQI가 다중화되는 일 예를 나타낸다. CQI 전송을 위해 1 기준신호를 사용한다고 한다.
도 19를 참조하면, 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌이 배치되는 하나의 OFDM 심벌에 CQI 기준신호 심벌을 배치한다.
도 20은 도 18의 제어채널 구조에서 CQI가 다중화되는 다른 예를 나타낸다. CQI 전송을 위해 2 기준신호를 사용한다고 한다.
도 20을 참조하면, 3개의 ACK/NACK 기준신호 심벌이 배치되는 2 OFDM 심벌에 2 CQI 기준신호 심벌을 배치한다. 고속 단말 등 채널 추정의 신뢰도 향상이 중요한 요소로 작용하는 경우 CQI 기준신호 심벌의 수를 늘릴 수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 수행하는 제어 신호 전송 방법에 있어서,
    다중화 자원 블록에서 제1 제어신호에 대한 순환 쉬프트 값을 결정하되, 상기 제1 제어신호에 대한 순환 쉬프트 값은 상기 제1 제어신호가 제2 제어신호와 상기 다중화 자원 블록에서 기본 시퀀스의 서로 다른 순환 쉬프트 값에 의해 식별되도록 결정되고;
    상기 제1 제어신호에 대한 순환 쉬프트 값으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 얻어지는 순환 쉬프트된 시퀀스로 상기 제1 제어신호를 확산시켜 확산 제어 신호를 생성하고; 및
    상기 다중화 자원 블록에서 상기 확산 제어신호를 전송하는 것을 포함하되,
    상기 다중화 자원 블록은 주파수 영역에서 복수개의 부반송파와 시간 영역에서 슬롯으로 정의되고, 상기 슬롯은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고,
    상기 다중화 자원 블록에서 상기 제1 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌의 개수는 상기 다중화 자원 블록에서 상기 제2 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌의 개수보다 많은 제어 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다중화 자원 블록에서 상기 제1 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌은 상기 다중화 자원 블록에서 상기 제2 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌과 중복되지 않는 제어 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 기준신호는 주파수 영역에서 상기 순환 쉬프트된 시퀀스로 확산되는 제어 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 제어신호의 비트 수는 상기 제2 제어신호의 비트 수와 다른 제어 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 제어신호는 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK/NACK 신호이고, 상기 제2 제어신호는 CQI(channel quality indicator)인 제어 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기본 시퀀스는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스인 제어 신호 전송 방법.
  7. 주파수 영역 신호에 IFFT(Inverse fast Fourier transform)을 수행하여 전송 신호를 생성하는 IFFT 부(120)를 포함하는 전송기(100)에 있어서,
    다중화 자원 블록에서 제1 제어신호에 대한 순환 쉬프트 값을 결정하되, 상기 제1 제어신호에 대한 순환 쉬프트 값은 상기 제1 제어신호가 제2 제어신호와 상기 다중화 자원 블록에서 기본 시퀀스의 서로 다른 순환 쉬프트 값에 의해 식별되도록 결정되고, 및
    상기 제1 제어신호에 대한 순환 쉬프트 값으로 상기 기본 시퀀스를 순환 쉬프트시켜 얻어지는 순환 쉬프트된 시퀀스로 상기 제1 제어신호를 확산시켜 상기 주파수 영역 신호를 생성하되,
    상기 다중화 자원 블록은 주파수 영역에서 복수개의 부반송파와 시간 영역에서 슬롯으로 정의되고, 상기 슬롯은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고,
    상기 다중화 자원 블록에서 상기 제1 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌의 개수는 상기 다중화 자원 블록에서 상기 제2 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌의 개수보다 많은 전송기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다중화 자원 블록에서 상기 제1 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌은 상기 다중화 자원 블록에서 상기 제2 제어신호의 기준신호에 사용되는 OFDM 심벌과 중복되지 않는 전송기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 기준신호는 주파수 영역에서 상기 순환 쉬프트된 시퀀스로 확산되는 전송기.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 제어신호의 비트 수는 상기 제2 제어신호의 비트 수와 다른 전송기.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제1 제어신호는 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK/NACK 신호이고, 상기 제2 제어신호는 CQI(channel quality indicator)인 전송기.
  12. 제7항에 있어서, 상기 기본 시퀀스는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스인 전송기.
  13. 삭제
KR1020097024958A 2007-05-30 2008-05-30 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법 KR100951033B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070052874 2007-05-30
KR1020070052874 2007-05-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100011971A KR20100011971A (ko) 2010-02-03
KR100951033B1 true KR100951033B1 (ko) 2010-04-05

Family

ID=40075282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097024958A KR100951033B1 (ko) 2007-05-30 2008-05-30 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법

Country Status (5)

Country Link
US (4) US7852959B2 (ko)
EP (1) EP2156629A4 (ko)
KR (1) KR100951033B1 (ko)
GB (1) GB2463194B (ko)
WO (1) WO2008147131A1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951033B1 (ko) * 2007-05-30 2010-04-05 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법
WO2008152819A1 (ja) 2007-06-15 2008-12-18 Panasonic Corporation 無線通信装置および応答信号拡散方法
US9065646B2 (en) 2008-02-04 2015-06-23 Nokia Solutions And Networks Oy ACK/NACK channelization for resource blocks containing both ACK/NACK and CQI
US8218663B2 (en) * 2008-07-29 2012-07-10 Texas Instruments Incorporated Reference signal resource allocation for single user MIMO
KR101603338B1 (ko) 2008-08-11 2016-03-15 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법 및 장치
KR101646249B1 (ko) * 2008-08-11 2016-08-16 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법 및 장치
KR101597573B1 (ko) * 2008-08-11 2016-02-25 엘지전자 주식회사 제어정보의 상향링크 전송 방법
KR20100019947A (ko) * 2008-08-11 2010-02-19 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 정보 전송 방법
KR101571566B1 (ko) 2008-08-11 2015-11-25 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 제어신호 전송 방법
EP2320615B1 (en) 2008-08-19 2013-06-19 Electronics and Telecommunications Research Institute Method and apparatus for transmitting acknowledgement and negative acknowledgement
US8743783B2 (en) 2008-11-14 2014-06-03 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for information transmission in wireless communication system
CN104218985B (zh) * 2008-11-14 2017-12-08 Lg电子株式会社 用于在无线通信系统中发送信号的方法和装置
KR20100091876A (ko) 2009-02-11 2010-08-19 엘지전자 주식회사 다중안테나 전송을 위한 단말 동작
US20100232311A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Qualcomm Incorporated Concurrent transmission of ack/nack, cqi and cqi from user equipment
WO2011084013A2 (ko) * 2010-01-07 2011-07-14 한국전자통신연구원 상향 링크 물리 제어 채널로 ack/nack 정보를 전송하는 방법
KR101829922B1 (ko) * 2010-03-05 2018-02-20 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 네트워크와 통신하는 방법 및 장치
EP2566081B1 (en) * 2010-04-30 2019-02-27 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Wireless communication apparatus and wireless communication method
CN102237991B (zh) * 2010-04-30 2016-08-24 北京三星通信技术研究有限公司 在tdd系统中发送ack/nack信息的方法
US8811309B2 (en) * 2010-12-03 2014-08-19 Nokia Corporation Implicit resource allocation using shifted synchronization sequence
CN103124210A (zh) * 2011-03-25 2013-05-29 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 无线通信系统中导频的配置方法及装置
CN103228049A (zh) * 2012-01-30 2013-07-31 华为技术有限公司 一种无线网络信道分配方法、设备及系统
US20140169325A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Nokia Siemens Networks Oy Carrier deployment method for reduced bandwidth mtc devices
US9800379B2 (en) * 2013-01-01 2017-10-24 Lg Electronics Inc. Method for transceiving channel state information in wireless access system, and apparatus for supporting same
US9712310B2 (en) * 2013-10-23 2017-07-18 Futurewei Technologies, Inc. System and method for channel quality indicator and acknowledgement joint detection
US10306632B2 (en) * 2014-09-30 2019-05-28 Qualcomm Incorporated Techniques for transmitting channel usage beacon signals over an unlicensed radio frequency spectrum band
CN106506127B (zh) 2015-09-06 2021-03-16 中兴通讯股份有限公司 一种传输信息的方法和装置
CN106993333B (zh) * 2016-01-20 2021-05-11 中兴通讯股份有限公司 上行控制信号的发送方法及装置
CN107889247B (zh) * 2016-09-30 2022-12-30 中兴通讯股份有限公司 上行控制信息传输/配置指示方法、装置、终端及基站
US11381435B2 (en) * 2016-11-11 2022-07-05 Qualcomm Incorporated Configuration for data and reference signal transmissions with shortened transmission time intervals
CN108377555B (zh) * 2017-01-31 2020-09-01 上海朗帛通信技术有限公司 一种用于无线通信中的用户设备、基站中的方法和装置
EP3606152B1 (en) * 2017-04-24 2022-01-12 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Information transmission method, terminal device, and network device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005341055A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Ntt Docomo Inc 送信機および送信制御方法
WO2006031239A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A method and apparatus for spreading sequence hopping in code-multiplexed control channels
KR20060081876A (ko) * 2005-01-10 2006-07-13 삼성전자주식회사 코드 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서 확산코드 생성을 위한 장치 및 방법
KR20080076131A (ko) * 2007-02-14 2008-08-20 삼성전자주식회사 단반송파 주파수 분할 다중접속 시스템에서 제어정보송수신 방법 및 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100290678B1 (ko) * 1999-04-24 2001-05-15 윤종용 씨디엠에이 이동통신시스템의 셀탐색 장치 및 방법
KR100689382B1 (ko) * 2003-06-20 2007-03-02 삼성전자주식회사 직교분할다중화방식을 기반으로 하는이동통신시스템에서의 송신장치 및 방법
KR100842649B1 (ko) * 2004-07-02 2008-06-30 삼성전자주식회사 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 소프트 핸드오버 지원을 위한 장치 및 방법
US7418046B2 (en) * 2004-07-22 2008-08-26 Qualcomm Inc. Pilot transmission and channel estimation for multiple transmitters
WO2006015108A2 (en) * 2004-07-27 2006-02-09 Zte San Diego, Inc. Transmission and reception of reference preamble signals in ofdma or ofdm communication systems
KR100899749B1 (ko) * 2005-01-13 2009-05-27 삼성전자주식회사 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 직교 주파수 분할 다중 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스 송수신 방법
KR101082171B1 (ko) * 2005-05-23 2011-11-09 아주대학교산학협력단 직교 주파수 분할 다중의 데이터 처리방법 및 송수신장치
US8130857B2 (en) * 2006-01-20 2012-03-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for pilot multiplexing in a wireless communication system
US7848438B2 (en) * 2006-02-14 2010-12-07 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for pilot signal transmission
US7701919B2 (en) * 2006-05-01 2010-04-20 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method of assigning uplink reference signals, and transmitter and receiver thereof
US8094638B2 (en) * 2006-08-22 2012-01-10 Texas Instruments Incorporated Adaptive selection of transmission parameters for reference signals
US9065714B2 (en) * 2007-01-10 2015-06-23 Qualcomm Incorporated Transmission of information using cyclically shifted sequences
WO2008132677A2 (en) * 2007-04-27 2008-11-06 Nokia Siemens Networks Oy Coherent and non-coherent control signaling
KR100951033B1 (ko) * 2007-05-30 2010-04-05 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법
US8774156B2 (en) * 2008-01-29 2014-07-08 Texas Instruments Incorporated ACKNAK and CQI channel mapping schemes in wireless networks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005341055A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Ntt Docomo Inc 送信機および送信制御方法
WO2006031239A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A method and apparatus for spreading sequence hopping in code-multiplexed control channels
KR20060081876A (ko) * 2005-01-10 2006-07-13 삼성전자주식회사 코드 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서 확산코드 생성을 위한 장치 및 방법
KR20080076131A (ko) * 2007-02-14 2008-08-20 삼성전자주식회사 단반송파 주파수 분할 다중접속 시스템에서 제어정보송수신 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US7852959B2 (en) 2010-12-14
US20100177804A1 (en) 2010-07-15
KR20100011971A (ko) 2010-02-03
US20110051621A1 (en) 2011-03-03
GB2463194B (en) 2011-10-12
US8401099B2 (en) 2013-03-19
WO2008147131A1 (en) 2008-12-04
EP2156629A4 (en) 2016-03-23
GB2463194A (en) 2010-03-10
US20130148612A1 (en) 2013-06-13
EP2156629A1 (en) 2010-02-24
GB0921983D0 (en) 2010-02-03
US9692575B2 (en) 2017-06-27
US8885743B2 (en) 2014-11-11
US20150023312A1 (en) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100951033B1 (ko) 무선통신 시스템에서 제어신호 전송방법
KR100956494B1 (ko) 제어신호 전송 방법
KR100943154B1 (ko) 무선통신 시스템에서 상향링크 제어신호들을 전송하는 방법
EP2074723B1 (en) Method for transmitting control signal
KR101467567B1 (ko) 스케줄링 요청 신호의 전송방법
KR100929978B1 (ko) 무선통신 시스템에서 상향링크 제어채널 상으로 스케줄링 요청을 전송하는 방법
CA2664481C (en) Apparatus, method and computer program product providing multiplexing for data-non-associated control channel
KR100927919B1 (ko) 파일럿 할당 방법
EP2427008A1 (en) Mobile terminal device and radio communication method
EP2070218A2 (en) Apparatus, method and computer program product providing sequence modulation for uplink control signaling
WO2009069936A1 (en) Method of transmitting control signal in wireless communication system
KR101412290B1 (ko) 무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호 전송방법 및제어정보 전송방법
KR20090062737A (ko) 무선자원 맵핑 방법 및 이를 이용한 송신기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130226

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160224

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170214

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190214

Year of fee payment: 10