KR100968223B1 - Apparatus and Method for communicating ACK/NAK control information in wireless communication systems - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신시스템에서 단말이 데이터를 성공적으로 복조했는지의 여부를 기지국에 알려주기 위해 단말이 기지국에 보내는 ACK/NAK 제어정보를 효율적으로 송신하고 수신하는 기술에 관한 것으로서, 단말이 사용하는 자원블럭의 주파수 축 및 시간 축에 각각 상호직교 코드 시퀀스를 할당하는 단계; 상기 자원블럭의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 시그날 그룹들은 적어도 하나의 시그날을 중첩하여 포함하고, 상기 중첩하는 제1 시그날 그룹 및 제2 시그날 그룹을 기지국에 전송하는 단계; 및 컨트롤 시그날을 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동일한 ACK/NAK 자원을 사용하는 단말을 구별하기 위해 ACK/NAK 제어정보를 송신하는 방법이 제시된다. 또한 이에 상응하는 수신 방법과 송수신 장치도 제시된다.
OFDM, ACK/NAK, 다중접속, 상호직교 시퀀스, CDM, FDM
The present invention relates to a technique for efficiently transmitting and receiving ACK / NAK control information transmitted from a terminal to a base station to inform a base station whether the terminal successfully demodulated data in a wireless communication system. Assigning a mutual orthogonal code sequence to each of a frequency axis and a time axis of the block; Generating first and second signal groups each having a group of N signals orthogonal to each other and orthogonal to each other on a time axis of the resource block, wherein the signal groups overlap at least one signal; Transmitting an overlapping first signal group and a second signal group to a base station; And a method for transmitting ACK / NAK control information to distinguish a terminal using the same ACK / NAK resource, characterized in that it comprises the step of transmitting a control signal to the base station. Also, a corresponding reception method and a transmission / reception apparatus are also provided.
OFDM, ACK / NAK, Multiple Access, Interorthogonal Sequence, CDM, FDM
Description
본 발명은 무선통신 시스템에서 다수의 사용자가 ACK/NAK 채널을 함께 이용할 때 사용자 구분을 위해 CDM (Code Division Multiplexing)을 사용하는 방법을 제시한다. 특별히 주파수축과 시간축을 모두 사용하는 확산코드 (spreading code)를 사용하여 복수 개의 단말들의 신호를 서로 구별하는 방식을 제시한다. The present invention proposes a method of using code division multiplexing (CDM) to distinguish users when multiple users use the ACK / NAK channel together in a wireless communication system. In particular, a method of distinguishing signals of a plurality of terminals from each other using a spreading code using both a frequency axis and a time axis is provided.
또한 본 발명은 이동통신 시스템에서 수신한 데이터에 대한 ACK/NAK 신호를 전송하는 방법에도 관련되어 있다. The present invention also relates to a method for transmitting an ACK / NAK signal for data received in a mobile communication system.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2005-S-404-13, 과제명: 3G Evolution 무선전송 기술 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT new growth engine core technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Telecommunications Research and Development. ].
현재 3GPP에서는 기존 3G-WCDMA 무선접속기술을 대체할 만한 기술에 대한 표준화 작업이 활발히 진행 중이다. 변복조의 기술적인 측면에서 보면 하향링크에는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), 상향링크에는 SC- FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 무선접속기술을 이용하는 E-UTRA/UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access / UMTS Terrestrial Radio Access Network) 시스템의 표준화 작업을 진행하고 있다. Currently, 3GPP is actively working on standardization of technology that can replace the existing 3G-WCDMA radio access technology. On the technical side of modulation and demodulation, E-UTRA / UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access) uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) for downlink and Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) radio access technology for uplink. The UMTS Terrestrial Radio Access Network (UMTS) system is being standardized.
특별히 상향링크 제어채널을 효율적으로 송수신하는 방법이 여러 방식으로 제시되고 있다. 상향링크 제어채널이란 하향링크 제어정보와 관련된 제어정보 또는 상향링크 전송에 관련된 제어정보 등을 전송하는 물리계층 채널을 일컫는다. In particular, a method of efficiently transmitting and receiving an uplink control channel has been proposed in various ways. The uplink control channel refers to a physical layer channel for transmitting control information related to downlink control information or control information related to uplink transmission.
무선 통신 시스템에서 수신 측은 수신한 데이터가 성공적으로 복조가 되었을 경우 ACK 신호를, 복조에 실패했을 경우 NAK 신호를 송신 측에 보낸다. ACK/NAK 신호는 부호어(codeword) 한 개당 1개 비트(bit)로 표현한다. ACK/NAK 신호는 주어진 시간 및 주파수 자원을 이용하여 여러 사용자가 동시에 전송할 수 있어야 한다. In a wireless communication system, a receiver sends an ACK signal when the received data is successfully demodulated and a NAK signal when the demodulation fails. The ACK / NAK signal is represented by one bit per codeword. The ACK / NAK signal must be able to be transmitted simultaneously by multiple users using a given time and frequency resource.
이러한 멀티플렉싱기법으로는 FDM (Frequency Division Multiplexing)과 CDM (Code Division Multiplexing)이 있다. Such multiplexing techniques include frequency division multiplexing (FDM) and code division multiplexing (CDM).
FDM은 서로 다른 사용자가 서로 다른 시간/주파수 자원을 사용하는 것이고, CDM은 서로 다른 사용자가 동일한 시간/주파수 자원을 사용하되 상호 직교하는 특정 코드를 곱하여 전송함으로써 수신측에서 다른 사용자를 구별해 낼 수 있도록 하는 것이다. FDM means that different users use different time / frequency resources, and CDM allows different users to distinguish different users on the receiving side by using the same time / frequency resources but multiplying and transmitting a specific orthogonal code. To ensure that
상향링크에서는 상호 직교 코드로써 PAPR (Peak to Average Power Ratio) 특성이 좋은 Zadoff-Chu 시퀀스를 많이 사용하고 있다. 이러한 시퀀스를 이용할 경우 주파수 영역에서 특정 코드를 곱하는 대신 cyclic delay를 시킴으로써 사용자간 직교성을 만들 수 있다. In the uplink, a Zadoff-Chu sequence having a good PAPR (Peak to Average Power Ratio) characteristic is used as a mutual orthogonal code. In such a sequence, orthogonality can be created between users by performing a cyclic delay instead of multiplying a specific code in the frequency domain.
상향링크 ACK/NAK 시그널은 하향링크 데이터 전송에 대한 성공적 수신여부 (ACK or NAK)를 단말이 기지국에 알려주기 위한 것으로, 하향링크 데이터 전송에 사용된 코드워드 한 개당 한 개 비트(bit)가 필요하다. The uplink ACK / NAK signal is for the UE to inform the base station of the successful reception (ACK or NAK) for downlink data transmission, and one bit is required for each codeword used for downlink data transmission. Do.
도 1은 3GPP LTE 시스템에서 고려하고 있는 상향링크 ACK/NAK 시그널링을 위해 단말이 사용하는 시간/주파수 자원의 예를 보여준다. 1 shows an example of a time / frequency resource used by a terminal for uplink ACK / NAK signaling considered in a 3GPP LTE system.
도 1에서 보는 바와 같이 한 개의 제어채널에 사용되는 자원은 서로 떨어진 두 개의 자원블럭으로 구성되어 있다. 즉, 주파수 호핑이 이루어지고 있다. 이 두 개의 자원블럭은 각각 주파수축상에서 N개의 부주파수(sub-carrier)를 차지하고 시간 축 상에서 슬롯에 해당하는 7개의 OFDM 심볼을 차지한다. 한 슬롯은 0.5ms의 시간적 길이를 갖는다. As shown in FIG. 1, a resource used for one control channel is composed of two resource blocks separated from each other. That is, frequency hopping is performed. These two resource blocks each occupy N sub-carriers on the frequency axis and occupy seven OFDM symbols corresponding to slots on the time axis. One slot has a time length of 0.5 ms.
복수 개의 단말이 한 개의 제어채널을 공통으로 사용할 수 있다. 즉, 도 1에 예시하는 바와 같이 제어채널 A 혹은 B를 여러 단말이 같이 사용할 수 있다. 이때, 같은 제어채널을 사용하는 복수 개의 서로 다른 단말을 구별하기 위해 각 단말은 특정한 코드 시퀀스를 미리 할당받는다. 즉, 각 단말은 할당된 특정 코드 시퀀스를 사용하여 주파수와 시간축으로 확산시킨 신호를 만들어서 기지국에 전송한다. A plurality of terminals may use one control channel in common. That is, as illustrated in FIG. 1, several terminals may use the control channel A or B together. At this time, in order to distinguish a plurality of different terminals using the same control channel, each terminal is pre-assigned a specific code sequence. That is, each terminal generates a signal spread on the frequency and time axis using the assigned specific code sequence and transmits it to the base station.
도 2는 주파수 축으로 N개의 부주파수를 차지하고 시간 축으로 7개의 OFDM 심볼을 차지하고 있는 ACK/NAK 채널에서 각 부주파수에 전송되는 코드 시퀀스와 심볼을 나타낸다. 2 shows a code sequence and a symbol transmitted to each sub-frequency in an ACK / NAK channel occupying N sub-frequency on the frequency axis and 7 OFDM symbols on the time axis.
복수 단말의 신호들을 구별하기 위해 CDM을 사용할 때, 도 2와 같이 각 시간/주파수 자원에 시퀀스와 심볼이 맵핑되는 구조를 생각할 수 있다. 복수 개 단말신 호들을 서로 구별하기 위해 주파수 축과 시간 축에 각각 시퀀스를 적용하였다. 도 2에서 레퍼런스 시그날은 채널추정을 위해 필요하고 미리 단말과 기지국이 서로 정해 놓은 시그날이 송신된다. When using a CDM to distinguish signals of a plurality of terminals, as shown in FIG. 2, a structure in which sequences and symbols are mapped to respective time / frequency resources may be considered. In order to distinguish the plurality of terminal signals from each other, a sequence is applied to the frequency axis and the time axis, respectively. In FIG. 2, a reference signal is required for channel estimation and a signal previously determined by the terminal and the base station is transmitted.
기지국은 레퍼런스 시그날을 사용하여 채널을 추정하고 채널추정 결과를 컨트롤 시그날이 전송하는 ACK/NAK 심볼의 복조를 위해 사용한다. 각 시간/주파수 자원은 두 개의 심볼 혹은 세 개의 심볼이 서로 곱하여 얻어지는 한 개의 심볼을 전송한다. The base station estimates the channel using the reference signal and uses the channel estimation result for demodulation of the ACK / NAK symbols transmitted by the control signal. Each time / frequency resource transmits one symbol obtained by multiplying two symbols or three symbols.
즉, 레퍼런스 시그날이 실리는 시간/주파수 자원은 주파수 축 시퀀스 심볼 와 시간축 시퀀스 심볼 를 곱하여 얻어진다. 컨트롤 시그날이 실리는 시간/주파수 자원은 주파수 축 시퀀스 심볼 , 시간축 시퀀스 심볼, ACK/NAK 심볼를 곱하여 얻어진다. 도 2에서 는 주파수축 k번째 부주파수 (subcarrier)에 적용되는 길이가 , 기본 인덱스가 m, cyclic delay 인덱스가 q인 Zadoff-Chu 시퀀스를 표시하며 아래 (수학식 1)과 같이 표현된다. That is, the time / frequency resource on which the reference signal is carried is a frequency axis sequence symbol. And timebase sequence symbols Is obtained by multiplying The time / frequency resource on which the control signal is carried is a frequency axis sequence symbol. , Time base sequence symbol , ACK / NAK symbol Is obtained by multiplying In Figure 2 Is the length applied to the kth subcarrier of the frequency axis. For example, the Zadoff-Chu sequence with the default index m and the cyclic delay index q is represented by
시간축 상으로는 레퍼런스 시그날과 컨트롤 시그날 각각에 한 개씩의 시퀀스가 적용된다. 즉, 도 2에서 컨트롤 시그날에 적용된 시퀀스는 로 표현된다. 레퍼런스 시그날에 적용된 시퀀스는 로 표현된다.On the time base, one sequence is applied to each of the reference and control signals. That is, the sequence applied to the control signal in FIG. It is expressed as The sequence applied to the reference signal It is expressed as
현재 3GPP LTE에서는 상향링크 ACK/NAK 채널에 대해 한 슬롯 당 세 개의 레퍼런스 시그날(reference signal)을 갖는 구조를 고려하고 있다. 단말 구별을 위해 주파수 축으로 Zadoff-Chu 시퀀스를 사용하고 있으며, 시간 축으로는 DFT (Discrete Fourier Transformation) 벡터, Walsh-Hadamard 시퀀스, Zadoff-Chu 시퀀스 등을 사용될 가능성이 있다. Currently, 3GPP LTE considers a structure having three reference signals per slot for an uplink ACK / NAK channel. A Zadoff-Chu sequence is used as a frequency axis to distinguish terminals, and a Discrete Fourier Transformation (DFT) vector, a Walsh-Hadamard sequence, and a Zadoff-Chu sequence may be used as the time axis.
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말이 데이터를 성공적으로 복조 했는지의 여부를 기지국에 알려주기 위해 단말이 기지국에 보내는 ACK/NAK 제어정보를 효율적으로 송신하고 수신하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for efficiently transmitting and receiving ACK / NAK control information sent by the terminal to the base station to inform the base station whether the terminal successfully demodulated data in a wireless communication system.
본 발명은 동일한 ACK/NAK 자원을 다수의 사용자가 코드분할 다중접속 (CDMA) 방식을 사용하여 함께 사용할 수 있도록 하는 방식을 보여준다.The present invention shows a scheme in which multiple users can use the same ACK / NAK resources together using a code division multiple access (CDMA) scheme.
상기에 제시된 기술적 과제를 달성하기 위하여 무선통신시스템에서 동일한 ACK/NAK 자원을 사용하는 단말을 구별하기 위해 ACK/NAK 제어정보를 송신하는 방법에 있어서, 단말이 사용하는 자원블럭의 주파수 축 및 시간 축에 각각 상호직교 코드 시퀀스를 할당하는 단계; 상기 자원블럭의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 시그날 그룹들은 적어도 하나의 시그날을 중첩하여 포함하고, 상기 중첩하는 제1 시그날 그룹 및 제2 시그날 그룹을 기지국에 전송하는 단계; 및 컨트롤 시그날을 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method of transmitting ACK / NAK control information to distinguish a terminal using the same ACK / NAK resources in a wireless communication system in order to achieve the above technical problem, the frequency axis and time axis of the resource block used by the terminal Assigning each orthogonal code sequence to a; Generating first and second signal groups each having a group of N signals orthogonal to each other and orthogonal to each other on a time axis of the resource block, wherein the signal groups overlap at least one signal; Transmitting an overlapping first signal group and a second signal group to a base station; And transmitting the control signal to the base station.
바람직하게, 상기 자원블럭은 시간 축 상에서 슬롯에 해당하는 7개의 심볼을 차지하되, 상기 제1 및 제2 시그날 그룹이 각각 2개(R0, R1 및 R1, R2)의 시그날을 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the resource block occupies seven symbols corresponding to slots on a time axis, and the first and second signal groups include two signals R0, R1, and R1 and R2, respectively. do.
바람직하게, 상기 R0, R1 및 R2 시그날 각각은 서로 이웃하지 않도록 상기 슬롯 내에 배치되도록 한다. Preferably, each of the R0, R1 and R2 signals is arranged in the slot so as not to be adjacent to each other.
바람직하게, 상기 R0, R1 및 R2가 서로 모두가 이웃하도록 상기 슬롯 내에 배치되도록 한다.Preferably, the R0, R1 and R2 are arranged in the slot such that all are adjacent to each other.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 시그날 그룹이 각각 4개(R0, R1, R2, R3 및 R3, R4, R5, R6)의 시그날을 포함하도록 한다.Preferably, the first and second signal groups include four signals (R0, R1, R2, R3 and R3, R4, R5, R6), respectively.
바람직하게, 상기 4개의 시그날(R0, R1, R2 및 R3)이 서로 이웃하지 않도록 자원블럭의 시간 축상에 배치되도록 한다.Preferably, the four signals R0, R1, R2, and R3 are arranged on the time axis of the resource block so that they are not adjacent to each other.
바람직하게, 상기 4개의 시그날(R0, R1, R2 및 R3) 모두가 서로 이웃하도록 자원블럭의 시간 축상에 배치되도록 한다.Preferably, the four signals R0, R1, R2 and R3 are arranged on the time axis of the resource block so that they are adjacent to each other.
바람직하게, 상기 상호직교 코드 시퀀스는 Zadoff-Chu, DFT(Discrete Fourier Transformation) 벡터, Walsh-Hadamard 시퀀스 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Preferably, the orthogonal code sequence is any one of a Zadoff-Chu, a Discrete Fourier Transformation (DFT) vector, and a Walsh-Hadamard sequence.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 무선통신시스템에서 동일한 ACK/NAK 자원을 사용하는 단말을 구별하기 위해 ACK/NAK 제어정보를 수신하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 자원블럭 내의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 수신하는 단계를 포함하되, 상기 시그날 그룹들은 적어도 하나의 시그날을 중첩하여 포함하고, 상기 제1 및 제2 시그날 그룹에 포함된 각각 N개의 시그날에 디스프레딩을 적용하여 N개의 단말별로 N개의 레퍼런스 시그날을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 N개의 레퍼런스 시그날을 통해 N개의 수신된 컨트롤 시그날의 채널 추정이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, to achieve the above technical problem, there is provided a method for receiving ACK / NAK control information to distinguish a terminal using the same ACK / NAK resources in a wireless communication system, the method is mutually on the time axis in the resource block Receiving a first and a second signal group comprising a group of neighboring orthogonal N signals, wherein the signal groups include at least one signal and overlap the first and second signal groups; Obtaining N reference signals for each of the N terminals by applying the despreading to each of the N signals included therein; And channel estimation of the N received control signals through the obtained N reference signals.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 시그날 그룹이 각각 2개(R0, R1 및 R1, R2)의 시그날을 포함하는 경우 단말별로 하나의 그룹에 대해 2개의 레퍼런스 시그날 획득 및 2개의 컨트롤 시그날 채널 추정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the first and the second signal group includes two signals R0, R1, R1, and R2, respectively, two reference signal acquisitions and two control signal channel estimations are performed for one group per terminal. Characterized in that made.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 시그날 그룹이 4개의 시그날(R0, R1, R2 및 R3)을 포함하는 경우 단말별로 하나의 그룹에 대해 4개의 레퍼런스 시그날 획득 및 4개의 컨트롤 시그날 채널 추정이 이루어지는 것을 특징으로 한다. Preferably, when the first and second signal groups include four signals R0, R1, R2, and R3, four reference signals are acquired and four control signal channel estimations are performed for one group for each terminal. It features.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 하나의 제어채널을 공용하는 N개의 단말을 구별하기 위해 단말이 사용하는 자원블럭의 주파수 및 시간 축에 각각 상호직교 코드 시퀀스를 할당하는 상호직교 코드 시퀀스 할당부; 상기 자원블럭 내의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 생성하되, 상기 시그날 그룹들은 적어도 하나의 시그날을 중첩하여 포함하도록 하는 시그날 그룹 생성부; 상기 중첩하는 제1 시그날 그룹 및 제2 시그날 그룹을 기지국에 전송하는 레퍼런스 시그날 전송부; 및 컨트롤 시그날을 기지국에 전송하는 컨트롤 시그날 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACK/NAK 제어정보 송신장치가 제공된다. In addition, in order to achieve the above technical problem, a mutual orthogonal code sequence allocator for allocating an orthogonal code sequence to each frequency and time axis of a resource block used by a terminal to distinguish N terminals sharing a control channel ; A signal group generation unit generating first and second signal groups each having N signals orthogonal to each other and being orthogonal to each other on a time axis in the resource block, wherein the signal groups overlap at least one signal; A reference signal transmitter for transmitting the overlapping first signal group and the second signal group to a base station; And a control signal transmission unit for transmitting the control signal to the base station.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 무선통신 시스템에서 단말이 사용하는 자원블럭 내의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 수신하는 레퍼런스 시그날 수신부; 컨트롤 시그날을 수신하는 컨트롤 시그날 수신부; 상기 제1 및 제2 시그날 그룹에 포 함된 각각 N개의 시그날에 디스프레딩을 적용하여 N개의 단말별로 N개의 레퍼런스 시그날을 획득하는 레퍼런스 시그날 획득부; 및 상기 획득된 N개의 레퍼런스 시그날을 통해 상기 컨트롤 시그날 수신부를 통해 수신된 컨트롤 시그날의 채널 추정을 하는 채널추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 ACK/NAK 제어정보 수신 장치가 제공된다. In addition, in order to achieve the above technical problem, a reference signal receiver for receiving a first and a second signal group having N signals orthogonal to each other on a time axis in a resource block used by a terminal in a wireless communication system as a group ; A control signal receiver for receiving a control signal; A reference signal obtaining unit which obtains N reference signals for each of N terminals by applying despreading to N signals included in the first and second signal groups, respectively; And a channel estimator configured to estimate a channel of the control signal received through the control signal receiver through the obtained N reference signals. The apparatus for receiving ACK / NAK control information is provided in a wireless communication system.
본 발명은, 무선통신 시스템에서 단말이 데이터를 성공적으로 복조했는지의 여부를 기지국에 알려주기 위해 단말이 기지국에 보내는 ACK/NAK 제어정보를 송신하고 수신하는 데 있어 효율을 높일 수 있다. The present invention can increase efficiency in transmitting and receiving ACK / NAK control information sent from the terminal to the base station to inform the base station whether the terminal successfully demodulated the data in the wireless communication system.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 ACK/NAK 제어정보의 송수신 방법 및 장치에 대해 좀더 자세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a method and apparatus for transmitting and receiving ACK / NAK control information in a wireless communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a client's or operator's intention or custom. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 3 내지 도 5는 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조를 나타낸다. 3 to 5 show a slot structure of an ACK / NAK channel including three reference signals per slot.
도 3, 도 4, 도 5는 본 발명에서 고려하는 슬롯 구조로 한 개의 슬롯이 세 개의 레퍼런스 시그날(Reference signal)과 네 개의 컨트롤 시그날(Control signal)을 가지고 있다. 3, 4, and 5 are slot structures considered in the present invention, one slot has three reference signals and four control signals.
복수 단말의 신호를 구별하기 위해서는 수신측에서 복수 단말이 송신하는 레퍼런스 시그날을 받아서 단말별로 레퍼런스 시그날을 구분해 낼 수 있어야 하고, 동시에 복수 단말이 전송하는 컨트롤 시그날들을 받아서 단말별로 컨트롤 시그날을 구분해 낼 수 있어야 한다. In order to distinguish the signals of the multiple terminals, the receiving side should be able to distinguish the reference signals for each terminal by receiving the reference signals transmitted by the multiple terminals, and at the same time receive the control signals transmitted by the multiple terminals and distinguish the control signals for each terminal. It should be possible.
앞에서 기술한 것과 같이 시그날의 구별을 위해 주파수축과 시간축 자원을 모두 사용하는 CDM 방식을 사용할 수 있다. As described above, a CDM method using both frequency and time base resources can be used to distinguish signals.
시간축 CDM을 위해 사용되는 시간축 시퀀스는 상호직교 시퀀스를 사용한다. 시간축상에서 연속하는 OFDM 심볼의 총 수가 개일 때, 시퀀스의 길이가 이고 시퀀스들 간에 상호 직교를 만족하는 개의 시퀀스를 만들 수 있다. i번째 시퀀스를 행 벡터 라고 표현할 때 상호직교는 다음과 같은 의미이다.The time base sequence used for time base CDM uses an orthogonal sequence. Total number of consecutive OFDM symbols on the time base , The length of the sequence Satisfying orthogonality between sequences You can create a sequence of dogs. i-th sequence of row vector In this regard, mutual orthogonal means:
여기서, 이다. here, to be.
이론적으로는 주파수축 자원의 총 수가 M 개이고 도 3 내지 도 5에서 세 개의 레펀런스 시그날을 가지고 있으므로 총 M x 3 개의 레퍼런스 시그날들을 CDM으로 구별할 수 있다. In theory, since the total number of frequency axis resources is M and three reference signals are shown in FIGS. 3 to 5, the total M × 3 reference signals can be distinguished as CDMs.
컨트롤 시그날의 경우도 주파수축 자원의 총 수가 M 개이고 도 3 내지 도 5에서 네 개의 컨트롤 시그날을 가지고 있으므로 총 M x 4 개의 컨트롤 시그날들을 CDM으로 구별할 수 있다. In the case of the control signal, since the total number of frequency axis resources is M and four control signals are shown in FIGS. 3 to 5, total M × 4 control signals can be distinguished as CDMs.
하지만, 각 단말은 적어도 한 개의 레퍼런스 시그날을 전송해야 기지국이 이를 사용하여 컨트롤 시그날을 복조할 수 있기 때문에, 총 구별 가능한 단말의 수는 M x 3 이 된다. 이 경우에, 레퍼런스 시그날에 SF (spreading factor)가 3인 직교시퀀스를 사용하고 컨트롤 시그날에 SF가 4인 직교 시퀀스를 사용한다. 이 방식은 레퍼런스 시그날 전체에 대해 길이 3인 직교 시퀀스를 사용하고 컨트롤 시그날에 길이 4인 직교 시퀀스를 사용함으로써 동일한 ZC(Zadoff-Chu)시퀀스를 사용하는 세 개의 단말을 구별할 수 있게 된다. 그러나, 실제 단말의 속도가 높은 경우에 레퍼런스 시그날과 컨트롤 시그날에 사용된 시퀀스의 직교성이 깨지는 문제점이 있다. However, since each UE must transmit at least one reference signal to demodulate the control signal using the BS, the total number of distinguishable terminals becomes M × 3. In this case, we use an orthogonal sequence with a spreading factor of 3 for the reference signal and an orthogonal sequence with a SF of 4 for the control signal. This method can distinguish three terminals using the same ZC (Zadoff-Chu) sequence by using an orthogonal sequence of
특히, 컨트롤 시그날의 경우 네 개의 컨트롤 시그날이 서로 시간축 상에서 상당히 떨어져 있어서 더욱 속도에 민감하다. 즉, 높은 속도를 가진 단말의 경우에는 직교성이 보장되지 않는다. 직교성이 깨지게 되면 수신 측에서 단말 신호들의 구별이 잘 되지 않아서 성능이 많이 떨어지게 된다. In particular, in the case of control signals, the four control signals are significantly separated from each other on the time axis, making them more sensitive to speed. That is, in the case of a terminal having a high speed orthogonality is not guaranteed. When the orthogonality is broken, performance of the terminal signals is poor because the terminal signals cannot be distinguished.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 구별가능한 단말의 수를 M x 2로 줄이는 방식을 제안한다. In order to solve this problem, the present invention proposes a method of reducing the number of distinguishable terminals to M × 2.
다음의 실시예에서는 동일 한 ZC 시퀀스를 할당받은 두 단말 UE0, UE1을 서로 다른 시간축 Walsh-Hadamard 시퀀스를 사용하여 구별한다. 도 3 내지 도 5에 대해 모두 표 1과 표 2에서 기술하는 시간 축 시퀀스를 적용할 수 있다. In the following embodiment, two UEs UE0 and UE1 assigned the same ZC sequence are distinguished using different time base Walsh-Hadamard sequences. All of the time axis sequences described in Tables 1 and 2 can be applied to FIGS. 3 to 5.
위 방식의 특징은 레퍼런스 시그날과 컨트롤 시그날이 모두 길이 2인 Walsh-Hadamard 시퀀스를 사용하였다는 것이다. 특히, 표 1의 레퍼런스 시그날에 사용된 방식은 수신 측에서 채널추정의 질을 높일 수 있도록 디자인되었다. The characteristic of the above method is that both the reference signal and the control signal use Walsh-Hadamard sequence of
수신 측에서는 두 개의 시그날을 사용하여 디스프레딩을 할 수 있도록 하였다. 즉, 수신측에서 서로 직교하는 R0와 R1에 대해 디스프레딩 (despreading)을 적용하면 각 단말 UE0, UE1별로 레퍼런스 시그날 하나씩을 얻을 수 있다. 이렇게 얻은 레퍼런스 시그날은 컨트롤 시그날 중 서로 직교하는 C0와 C1 이 적용된 두 개의 컨트롤 시그날의 채널 추정에 사용된다. On the receiver side, two signals are used to allow despreading. That is, when despreading is applied to R 0 and R 1 that are orthogonal to each other at the receiving side, one reference signal may be obtained for each terminal UE0 and UE1. The reference signal thus obtained is used for channel estimation of two control signals with C 0 and C 1 applied to each other orthogonally.
또한 직교성이 보장되는 R1과 R2에 대해 디스프레딩을 적용하면 각 단말 UE0, UE1별로 레퍼런스 시그날 다른 하나를 얻을 수 있다. 이 레퍼런스 시그날은 컨트롤 시그날 중 C2와 C3 이 적용된 두 개 컨트롤 시그날의 채널 추정에 사용된다. In addition, when despreading is applied to R 1 and R 2 , which are guaranteed orthogonality, one reference signal may be obtained for each UE UE and UE1. This reference signal is used to estimate the channel of the two control signals with C 2 and C 3 applied.
즉, 각 단말별로 슬롯당 2개의 레퍼런스 시그날을 뽑아 낼 수 있어서 채널 추정 품질이 향상된다. 특히, 단말이 고속으로 움직이는 경우 슬롯 내에서 시간에 따른 채널 변화를 추정하는 것이 용이해지는 장점이 있다. 특히, 채널추정의 관점에서 도 3과 도 4의 구조가 도 5보다 더 좋은 성능을 보일 것이다.That is, two reference signals per slot can be extracted for each terminal, thereby improving channel estimation quality. In particular, when the terminal moves at high speed, it is easy to estimate a channel change over time in a slot. In particular, the structure of FIGS. 3 and 4 will perform better than FIG. 5 in terms of channel estimation.
도 6은 SC-FDMA 시스템에서 DFT 전단계에서 ZC 시퀀스를 적용하는 경우의 레퍼런스 시그널 생성 방식을 보여준다. 6 shows a reference signal generation method in the case of applying a ZC sequence in the pre-DFT step in the SC-FDMA system.
시그널 생성은 블록 단위로 이루어진다. 도 6은 한 개의 레퍼런스 블록을 생성하는 방법을 보여준다. N개의 심볼로 이루어진 ZC 시퀀스에 시간축 시퀀스 심볼을 곱한 후에 얻어진 N 개의 심볼에 DFT(Discrete Fourier Transform)를 가한다. DFT 결과로 얻어진 N 개의 심볼을 N 개의 부주파수에 할당한다. 그 다음으로 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행한다.Signal generation is done in blocks. 6 shows a method of generating one reference block. After multiplying the ZC sequence of N symbols by the time-base sequence symbol, DFT (Discrete Fourier Transform) is applied to the N symbols obtained. N symbols obtained as a result of the DFT are allocated to N sub-frequency. Next, an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) is performed.
도 7은 SC-FDMA 시스템에서 DFT 전단계에서 ZC 시퀀스를 적용하는 경우의 컨트롤 시그널 생성 방식을 보여준다. 시그널 생성은 블록 단위로 이루어진다. 도 7은 한 개 콘트롤 블록을 생성하는 방법을 보여준다. N개의 심볼로 이루어진 ZC 시퀀스에 시간축 시퀀스 심볼와 ACK/NAK 심볼을 곱하여 얻어진 N 개의 심볼에 DFT(Discrete Fourier Transform)를 가한다. DFT 결과로 얻어진 N 개의 심볼을 N 개의 부주파수에 할당한다. 그 다음에 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행한다.7 shows a control signal generation method in the case of applying the ZC sequence in the pre-DFT step in the SC-FDMA system. Signal generation is done in blocks. 7 shows a method of generating one control block. A Discrete Fourier Transform (DFT) is applied to N symbols obtained by multiplying a ZC sequence of N symbols by a time axis sequence symbol and an ACK / NAK symbol. N symbols obtained as a result of the DFT are allocated to N sub-frequency. Then perform Inverse Fast Fourier Transform (IFFT).
도 8은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서의 ACK/NAK 제어정보 송신장치(800)를 나타낸다. 8 shows an apparatus for transmitting ACK / NAK control information in a wireless communication system according to the present invention.
이 ACK/NAK 제어정보 송신장치(800)는 우선 코드 시퀀스 할당부(810)를 포함한다. 코드 시퀀스 할당부(810)는 하나의 제어채널을 공용하는 N개(N은 짝수)의 단말을 구별하기 위해 단말이 사용하는 자원블럭의 주파수 및 시간 축에 각각 상호직교 코드 시퀀스를 할당한다. The ACK / NAK control information transmitter 800 first includes a
시그날 그룹 생성부(820)는 자원블럭 내의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 생성한다. 이 시그날 그룹들은 적어도 하나의 시그날을 중첩하여 포함하도록 하는 것이 특징이다. The
이제 시그날을 전송하기 위해 우선 레퍼런스 시그날 전송부(830)가 필요하다. 레퍼런스 시그날 전송부(830)는 상기 중첩하는 제1 시그날 그룹 및 제2 시그날 그룹을 기지국에 전송하게 된다. In order to transmit the signal, a
마지막으로 이 ACK/NAK 제어정보 송신장치(800)에는 컨트롤 시그날을 기지국에 전송하는 컨트롤 시그날 전송부(840)가 포함된다. 컨트롤 시그날 전송부(840)를 통해 기지국에 컨트롤 시그날이 전송된다. Finally, the ACK / NAK control information transmitter 800 includes a
도시되지는 않았으나 상기의 시그날 그룹 및 컨트롤 시그날 전송은 하나의 시그날 전송부를 통해서 이루어질 수도 있다. Although not shown, the signal group and control signal transmission may be performed through one signal transmitter.
도 9는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 ACK/NAK 제어정보 수신장치(900)를 나타낸다. 9 illustrates an ACK / NAK control information receiving apparatus 900 in a wireless communication system according to the present invention.
상기 ACK/NAK 제어정보 수신장치(900)는, 무선통신 시스템에서 단말이 사용하는 자원블럭 내의 시간 축 상에서 서로 이웃하면서 직교하는 N개의 시그날을 한 그룹으로 하는 제1 및 제2 시그날 그룹을 수신하는 레퍼런스 시그날 수신부(910)를 포함한다. The ACK / NAK control information receiving apparatus 900 receives first and second signal groups each having N signals orthogonal to one another on a time axis in a resource block used by a terminal in a wireless communication system. The
이 경우 각각의 시그날 그룹은 2개의 시그날을 포함할 수도 있고 4개의 포함할 수도 있으며 각각의 시그날 그룹은 중첩하는 적어도 한 개의 시그날을 포함한다. 상기 2개 또는 경우에 따라 4개의 시그날은 앞에서 설명한 바와 같이 상호 직교하도록 한다. In this case, each signal group may include two signals or may include four signals, and each signal group includes at least one overlapping signal. The two or in some cases the four signals are orthogonal to each other as described above.
컨트롤 시그날 수신부(920)는 컨트롤 시그날을 수신한다. 마찬가지로 상기의 레퍼런스 시그날과 컨트롤 시그날은 하나의 시그날 수신부를 통해서 이루어질 수도 있다. The
레퍼런스 시그날 획득부(930)는 수신한 제1 및 제2 시그날 그룹에 포함된 각각 N개의 시그날에 디스프레딩을 적용한다. 디스프레딩을 통해 N개의 단말별로 N개의 레퍼런스 시그날을 획득하게 된다. The
이제 채널 추정이 필요하다. 채널추정부(940)는 상기 획득된 N개의 레퍼런스 시그날을 통해 상기 컨트롤 시그날 수신부를 통해 수신된 컨트롤 시그날의 채널 추정을 한다. Now we need channel estimation. The
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다. As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments, but these embodiments are intended to illustrate the present invention, not to limit the present invention, so that those skilled in the art to which the present invention pertains can practice the above without departing from the technical spirit of the present invention. Various changes, modifications or adjustments to the example will be possible. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all changes, modifications or adjustments.
도 1은 3GPP LTE 시스템의 상향링크에서 고려하고 있는 제어채널의 주파수-시간 자원공간에서의 위치를 나타낸다. Figure 1 shows the position in the frequency-time resource space of the control channel considered in the uplink of the 3GPP LTE system.
도 2는 주파수 축으로 N개의 부주파수를 차지하고 시간 축으로 7개의 OFDM 심볼을 점유하는 ACK/NAK 채널에서 각 부주파수에 전송되는 코드 시퀀스와 심볼을 나타낸다. 2 shows a code sequence and a symbol transmitted at each subfrequency in an ACK / NAK channel occupying N subfrequency on the frequency axis and occupying 7 OFDM symbols on the time axis.
도 3은 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조 A를 나타낸다.3 shows slot structure A of an ACK / NAK channel including three reference signals per slot.
도 4는 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조 B를 나타낸다.4 shows a slot structure B of an ACK / NAK channel including three reference signals per slot.
도 5는 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조 C를 나타낸다.5 shows a slot structure C of an ACK / NAK channel including three reference signals per slot.
도 6은 ACK/NAK 채널의 레퍼런스 시그날 생성을 나타내는 블럭도이다.6 is a block diagram illustrating reference signal generation of an ACK / NAK channel.
도 7은 ACK/NAK 채널의 컨트롤 시그날 생성을 나타내는 블럭도이다.7 is a block diagram illustrating control signal generation of an ACK / NAK channel.
도 8은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서의 ACK/NAK 제어정보 송신장치(800)를 나타낸다. 8 shows an apparatus for transmitting ACK / NAK control information in a wireless communication system according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 ACK/NAK 제어정보 수신장치(900)를 나타낸다. 9 illustrates an ACK / NAK control information receiving apparatus 900 in a wireless communication system according to the present invention.
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