KR101285379B1

KR101285379B1 - 상향 링크에서의 부 반송파 배치 방법 및 이를 구현하는송신 장치

Info

Publication number: KR101285379B1
Application number: KR1020060074636A
Authority: KR
Inventors: 김봉회; 윤영우; 김기준; 윤석현; 안준기; 서동연; 김학성; 이정훈; 김은선; 정인재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2013-07-10
Also published as: KR20070120002A

Abstract

다수의 부 반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크에 할당된 주파수 자원에 전송 데이터를 배치하는 방법 및 이를 구현하는 송신 장치가 제공된다. 더욱 구체적으로는, 상기 전송 데이터가 소정 비트로 반복 코딩(repetition coding)된 제어신호이고 이를 소정 개수의 부 반송파로 구성되는 N개의 유닛을 통해 전송한다고 가정할 때, 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 일부 대역에 상기 N개의 유닛을 연속으로 배치하되 N개의 유닛이 차지하는 대역 전체에 대하여 상기 전송 데이터를 위한 부 반송파를 등간격으로 분산 배치하는 제1방법과, 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 전체 대역에 걸쳐 상기 데이터의 전송을 위한 부 반송파를 둘 이상으로 그룹핑하고, 그룹핑된 부 반송파를 등간격으로 분산 배치하는 제2방법이 제공된다. 제1방법에 의하면 전송 데이터가 분산 배치되는 만큼 다양한 환경의 전송 채널을 확보할 수 있으므로 주파수 다이버시티가 향상되고, 제2방법에 의하면 주파수 다이버시티를 최우선으로 함과 동시에 채널 추정 성능도 함께 향상시킬 수 있다.

LTE, Uplink, ACK/NACK, distributed, localized, SC-FDMA

Description

상향 링크에서의 부 반송파 배치 방법 및 이를 구현하는 송신 장치{Sub-carrier mapping method in uplink and Transmitter implementing the same}

도 1a 및 도 1b는 3GPP LTE에서 제안하는 상향 링크에 대한 송신단의 부 반송파 배치 방식을 종류별로 도시한 것.

도 2는 OFDM 방식에 의한 상향 링크 송신단의 블록 구성도.

도 3은 DFT-S-OFDM 방식에 의한 상향 링크 송신단의 블록 구성도.

도 4는 3GPP LTE에서 제안하는 상향 링크의 서브 프레임 구조도.

도 5a 내지 도 5b는 3GPP LTE에서 제안하는 상향 링크의 멀티플렉싱 기법에 대한 실시예를 도시한 것.

도 6은 도 1a의 부 반송파 배치를 다른 각도에서 도시한 것.

도 7은 본 발명의 개선된 지역 할당 방식에 의한 부 반송파 배치도.

도 8은 도 1b의 부 반송파 배치를 다른 각도에서 도시한 것.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 개선된 분산 할당 방식에 따라 부 반송파를 배치하되 특히 2개의 부 반송파로 그룹화하여 배치한 실시예.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 개선된 분산 할당 방식에 따라 부 반송파를 배치하되 특히 3개의 부 반송파로 그룹화하여 배치한 실시예.

본 발명은 다수의 부 반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크에 할당된 주파수 자원에 전송 데이터를 배치하는 방법 및 이를 구현하는 송신 장치에 관한 것이다.

무선랜 및 휴대 인터넷과 같이 고속 전송률 (high data rate) 이 요구되는 분야에 있어서 다수의 부 반송파에 의해 데이터를 전송하되 상기 다수의 부 반송파 간에는 직교성이 유지되는 다중 반송파 시스템의 통신 방식들이 제안되었다. 이러한 다중 반송파 시스템의 통신 방식에 대한 일례로서, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 방식, DFT-S-OFDM (DFT Spreading OFDM; 또는 SC-FDMA 라고도 함) 방식 및 OFDMA (orthogonal frequency division multiplexing access) 방식 등을 들 수 있다.

이와 같은 다중 반송파 시스템에서는 사용자 데이터를 상향링크로 전송하기 위해 크게 두 가지의 주파수 할당 방식이 사용될 수 있으며, 이들 각각을 도 1a 및 도 1b를 참고로 살펴보면 다음과 같다.

도 1a는 지역 할당 방식 (localized allocation) 을 도시하고 있다. 지역 할당 방식은 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 전체 대역 중 일정 대역에 인접하여 분포하는 소정 개수의 부 반송파를 통해 사용자 데이터를 전송하는 것을 말한다. 도 1a에서 보듯, 사용자 데이터가 실리는 부 반송파 외의 다른 부 반송파들에는 0을 입력함으로써 일정 대역의 부 반송파를 통해서만 사용자 데이터가 전송되도 록 한다.

이와 같은 지역 할당 방식에 의하면 상향 링크 주파수 자원의 일부 대역만을 이용한다. 그러나, 전송 데이터가 일정 개수의 부 반송파들로 이루어진 리소스 유닛 단위로 전송되는 경우, 종래에는 상기 주파수 자원의 일부 대역에 연속적으로 할당된 리소스 유닛들 내에 전송 데이터가 일정 영역에 집중적으로 배치되는 경향이 있으므로, 주파수 다이버시티가 감소하여 채널의 영향에 민감해지는 문제가 있다.

한편, 도 1b는 분산 할당 방식 (distributed allocation) 을 도시하고 있다. 분산 할당 방식은 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 전체 대역에 걸쳐 등간격으로 분포하는 부 반송파들을 통해 사용자 데이터를 전송하는 것을 말한다. 도 1b에서 보듯, 등간격으로 분포하는 특정 부 반송파를 제외한 나머지 부 반송파들에는 0을 입력함으로써 분산 할당된 특정 부 반송파를 통해서만 사용자 데이터가 전송되도록 한다.

이와 같은 분산 할당 방식에 의하면 상향 링크 주파수 자원의 전체 대역에 걸쳐 데이터를 분산 전송할 수 있으므로 주파수 다이버시티가 증가하고 따라서 채널의 영향에 강하다는 장점이 있다. 그러나, 단 블록으로 파일럿이 전송될 때 파일럿 간격이 장 블록을 사용할 때보다 넓어지게 되어 채널 추정 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 지역 할당 방식을 이용하면서 채널 영향이 최소한이 되도록, 할당된 일부 대역 내에서 재차 전송 데이터를 위한 부 반송파를 분산 배치하는 방법 및 이를 지원하는 송신 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 분산 할당 방식을 따르되 전송 데이터를 위한 부 반송파를 일정 개수로 묶어 분산 배치하는 방법 및 이를 지원하는 송신 장치를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는, 다수의 부 반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원에 데이터 전송을 위한 부 반송파를 배치하는 방법에 관한 것으로서, 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 일부 대역에 상기 데이터의 전송을 위한 부 반송파를 배치하되, 상기 일부 대역의 전체에 대하여 등간격으로 분산 배치하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전송 데이터는 소정 개수의 부 반송파로 구성되는 N(N=1,2,3...)개의 리소스 유닛을 통해 전송될 수 있으며, 이 경우 상기 부 반송파의 배치는 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 일부 대역에 상기 N개의 리소스 유닛을 연속적으로 배치하되, N개의 리소스 유닛이 차지하는 대역의 전체에 걸쳐 상기 부 반송파를 등간격으로 분산 배치하는 것일 수 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양태는, 다수의 부 반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원에 데이터 전송을 위한 부 반송파를 배치하는 방법에 관한 것으로서, 상향 링크를 위해 할 당된 주파수 자원의 전체 대역에 걸쳐 상기 데이터의 전송을 위한 부 반송파를 둘 이상으로 그룹핑하고, 그룹핑된 부 반송파를 등간격으로 분산 배치하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전송 데이터는 소정 개수의 부 반송파로 구성되는 N(N=1,2,3...)개의 리소스 유닛을 통해 전송될 수 있으며, 이 경우 상기 부 반송파의 배치는 상향 링크에 할당된 주파수 자원의 전체 대역에 상기 N개의 리소스 유닛을 등간격으로 분산 배치하되, 각각의 유닛 내에 둘 이상의 부 반송파를 그룹핑하여 배치하는 것일 수 있다.

한편, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는, 다수의 부 반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원에 데이터 전송을 위한 부 반송파를 배치하는 송신 장치에 관한 것으로서, 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 일부 대역에 상기 데이터의 전송을 위한 부 반송파를 배치하되, 상기 일부 대역의 전체에 대하여 등간격으로 분산 배치하는 부 반송파 배치 모듈을 더 포함한다.

여기서, 상기 전송 데이터는 소정 개수의 부 반송파로 구성되는 N(N=1,2,3...)개의 리소스 유닛을 통해 전송될 수 있으며, 이 경우 상기 부 반송파 배치 모듈은 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 일부 대역에 상기 N개의 리소스 유닛을 연속적으로 배치하되, N개의 리소스 유닛이 차지하는 대역의 전체에 걸쳐 상기 부 반송파를 등간격으로 분산 배치할 수 있다.

또한, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양태는, 다수의 부 반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원에 데이터 전송을 위한 부 반송파를 배치하는 송신 장치에 관한 것으로서, 상향 링크를 위해 할당된 주파수 자원의 전체 대역에 걸쳐 상기 데이터의 전송을 위한 부 반송파를 둘 이상으로 그룹핑하고, 그룹핑된 부 반송파를 등간격으로 분산 배치하는 부 반송파 배치 모듈을 더 포함한다.

여기서, 상기 전송 데이터는 소정 개수의 부 반송파로 구성되는 N(N=1,2,3...)개의 리소스 유닛을 통해 전송될 수 있으며, 이 경우 상기 부 반송파 배치 모듈은 상향 링크에 할당된 주파수 자원의 전체 대역에 상기 N개의 리소스 유닛을 등간격으로 분산 배치하되, 각각의 유닛 내에 둘 이상의 부 반송파를 그룹핑하여 배치할 수 있다.

상기 네 가지 양태에 있어서 상기 상향 링크로 전송할 데이터는 소정 비트로 반복 코딩(repetition coding)된 제어신호일 수 있다.

이하, 본 발명의 명세서에 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명은 다수의 부 반송파(sub-carrier)에 의해 데이터를 전송하되 각 부 반송파 간에 직교성이 유지되는 이른바 OFDM, OFDMA, DFT-S-OFDM 등의 다중 반송파 통신 시스템에 적용될 수 있다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 고속 전송률(high-rate)을 가지는 데이터 열(data stream)을 낮은 전송률(slow-rate)을 가지는 다수의 데이터 열로 분할하고, 이들을 다수의 반송파를 사용하여 동시에 전송하는 데이 터의 전송 방법을 말한다. 여기서 상기 다수의 반송파 각각을 부 반송파(sub-carrier)라 부르는데, 각 부 반송파 간에 직교성(orthogonality)이 유지되기 때문에 각 부 반송파의 주파수 성분이 상호 중첩되더라도 수신단에서는 각 부 반송파를 독립적으로 검출할 수 있다. OFDM 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 송신단의 구조를 도 2를 참고로 간단히 살펴보면 다음과 같다.

고속 전송률을 가지고 직렬로 입력된 데이터 열(또는 데이터 심볼)은 직/병렬 변환부(Serial to Parallel Converter)(210)를 통해 낮은 전송률을 가지는 다수의 데이터 열로 변환되고, 상기 병렬 변환된 다수의 데이터 열은 부 반송파 맵퍼(sub-carrier mapper)(220)를 통해 부 반송파와 곱해진다. 이어서, 역 이산 푸리에 변환(IDFT; Inverse Discrete Fourier Transform)(230)을 거쳐 시간 영역의 신호로 변환되고, 채널 간섭을 방지하기 위한 순환 전치(cyclic prefix)(240)를 삽입한 후(240) 다시 직렬로 변환되어(250) 수신단으로 전송된다.

다음으로, OFDMA는 직교하는 다수의 부 반송파를 이용하여 변조를 수행하는 시스템에서, 이용 가능한 부 반송파의 일부를 서로 다른 사용자에게 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부 반송파라는 주파수 자원을 서로 다른 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에 대해 서로 독립적으로 제공되므로 서로 중첩되지 않는다.

다만, OFDMA에서는 상술한 바와 같이 부 반송파간에 직교성이 유지되므로 높은 전송률을 얻을 수 있는 반면 피크대평균전력비(PAPR)가 높아지는 문제가 발생한다. 따라서, 이를 해결하기 위해 OFDM 신호의 생성 전에 주파수 영역에서 먼저 DFT 행렬로 분산 (spreading) 을 수행한 다음 그 결과를 OFDM 방식으로 변조함으로써 단일 반송파 (single carrier) 전송의 효과를 얻는 DFT-S-OFDMA 기법이 제시되었다. 이와 같은 DFT-S-OFDMA 방식의 송신단 구조를 도 3을 참고로 간단히 설명하면 다음과 같다.

DFT-S-OFDM 방식 무선 통신 시스템은 직렬로 입력된 데이터 심볼에 대해 병렬화를 수행하고(310), OFDM 신호를 생성하기 전에 DFT 행렬을 이용하여 분산시킨다(320). 여기서, 입력 데이터 심볼을 s, 주파수 영역에서 분산된 데이터를 x, 임의의 사용자를 위한 부 반송파의 개수를 Nb 라 할 때, 다음과 같은 관계식이 성립될 수 있다.

여기서

는 입력 데이터 심볼을 분산시키기 위해 사용된 Nb 크기의 DFT 행렬이다. 이렇게 분산된 벡터 (x) 에 대하여 일정한 부 반송파 할당 기법에 의해 부 반송파 매핑(sub-carrier mapping)(330)이 수행되고, IDFT 모듈에 의해 시간영역으로 변환되어(340) 수신 측으로 전송하고자 하는 신호가 얻어진다. 상기 수신 측으로 전송되는 전송신호 (y) 는 아래 식과 같다.

상기 수학식 2에서

는 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환 하기 위해 사용되는 크기 N의 DFT 행렬이다. 상술한 방법에 의해 생성된 신호 y는 순환 전치(cyclic prefix)가 삽입된 후(350) 다시 직렬로 변환되어(360) 수신단으로 전송된다.

상술한 바와 같은 OFDMA 또는 DFT-S-OFDM 방식을 이용하는 다중 반송파 시스템에 있어서 상향 링크로 전송되는 데이터에는 사용자 기기 데이터(User Equipment Data), 파일럿, 제어정보 등이 있다. 여기서, 사용자 기기 데이터(User Equipment Data)가 상향 링크로 전송되면 그에 따라 제어정보가 하향 링크로 전송되며, 해당 제어정보에 의해 전송 대역이 할당되거나 데이터 전송 포맷(transport format)이 정해진다.

파일럿 신호는 용도에 따라 크게 두 가지로 나누어질 수 있다. CQ 파일럿은 사용자 기기(UE)에 대한 스케줄링(UE Scheduling)과 AMC(Adaptive Modulation and Coding)를 수행하기 위한 채널 품질(CQ; Channel Quality)을 측정하기 위한 것이고, 데이터 파일럿은 데이터 전송시 채널 추정 및 데이터 복조를 위한 것으로서 사용자 기기(UE)가 특정 시간 및 특정 주파수 영역에 대한 스케줄링을 받고 데이터를 전송하고자 할 때 해당 영역에서 전송되는 파일럿이다.

제어정보 역시 용도에 따라 데이터 복조 관련 제어정보(Data-associated control information)와 데이터 복조 비관련 제어정보(Non-data-associated control information) 두 가지로 나눌 수 있다. 데이터의 복조 관련 제어정보는 사용자 기기(UE)가 전송한 데이터를 복구하기 위해 필요한 제어정보로서, 예를 들어 전송 포맷(transport format)에 관련된 정보 또는 HARQ(Hybrid ARQ) 관련 정보가 이에 속할 수 있다. 데이터 복조 관련 제어정보의 양은 상향 링크 데이터의 스케줄링 방식에 따라 조절될 수 있다.

데이터 복조 비관련 제어정보는 하향 링크 전송을 위해 필요한 제어정보로서, 예를 들면 HARQ 동작을 위한 ACK/NACK 및 하향 링크의 링크 조절(link adaptation)을 위한 채널품질표시자(channel quality indicator: CQI)가 이에 속할 수 있다.

이상 설명한 사용자 기기 데이터, 파일럿 및 제어정보는 일정한 구조의 서브 프레임을 통해 전송되는데, 3GPP LTE에서 제안하는 상향 링크에 대한 주파수 분할 다중화 방식(Freqeuncy Division Duplex; FDD)의 서브 프레임 구조를 도 4를 참고로 살펴보면 다음과 같다.

상향 링크의 서브 프레임은 6개의 장 블록(Long Block; LB)과 2개의 단 블록(Short Block; SB)으로 구성되며, 각 블록 사이에는 블록 간 간섭을 배제하기 위한 순환전치(Cyclic Prefix; CP)가 삽입된다. 여기서, 장 블록(LB)은 상향 링크 데이터 및 제어정보의 전송에 사용될 수 있고, 단 블록(SB)은 상향 링크 데이터 및 파일럿의 전송에 사용될 수 있다.

한편, 상술한 서브 프레임에 적용되는 멀티플렉싱 방식으로는 사용자 기기 데이터, 파일럿 및 데이터 복조 관련 제어정보를 멀티플렉싱하는 제1방식과, 사용자 기기 데이터, 파일럿, 데이터 복조 관련 제어정보 및 데이터 복조 비관련 제어정보를 멀티플렉싱하는 제2방식과, 파일럿 및 데이터 복조 비관련 제어정보를 멀티플렉싱하는 제3방식 등을 들 수 있다. 그리고, 이와 같은 멀티플렉싱 방식들을 다 수의 사용자에게 확장하여 적용하기 위한 기법으로는 크게 2가지가 사용될 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 3GPP LTE에서 제안하는 다수 사용자에 대한 상향 링크의 멀티플렉싱 기법을 도시하고 있다.

도 5a에서는, 특정 사용자에 대한 데이터 복조 관련 제어정보와 데이터 복조 비관련 제어정보를 해당 사용자의 사용자 기기 데이터와 멀티플렉싱 하는 동시에, 그 외의 다른 사용자들에 대한 데이터 복조 비관련 제어정보를 함께 멀티플렉싱 한다. 따라서, 각 자원 블록(resource block)들은 모두 동일한 종류의 상향 링크 데이터를 포함하는 형국이 된다.

도 5b에서는, 특정 사용자에 대한 데이터 복조 관련 제어정보와 사용자 기기 데이터만을 멀티플렉싱 하고, 상기 특정 사용자를 포함한 여러 사용자에 대한 데이터 복조 비관련 제어정보는 별도로 마련된 일정한 시간-주파수 영역(도 5b에서 사선으로 빗금친 영역)을 통해 전송한다. 도 5a 및 도 5b 같이 서브 프레임에 실리는 각종 데이터들을 시간 영역에서 멀티플렉싱 하는 것은 PAPR이 낮은 DFT-S-OFDM의 장점을 유지하기 위함이다.

도 5a 및 도 5b에서 보듯, 특정 사용자에 대한 사용자 기기 데이터와 데이터 복조 비관련 제어정보는 동일한 서브 프레임에서 멀티플렉싱되어 전송되므로 사용자 기기 데이터 및 데이터 복조 비관련 제어정보에는 동일한 종류의 주파수 할당 방식이 적용되어야 함을 알 수 있다. 즉, 사용자 기기 데이터에 지역 할당 방법이 적용된다면 데이터 복조 비관련 제어정보에도 지역 할당 방법이 적용되어야 한다.

한편, 상기 데이터 복조 비관련 제어정보의 하나인 ACK/NACK 신호는 1 비트 또는 상대적으로 작은 크기를 가지는 비트들로 표현되는데, 무선 채널에서 다양한 요인에 의해 오율이 악화될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 사용자 기기의 송신단은 ACK/NACK 을 오율 개선을 위해 선택된 소정 횟수만큼 반복하여 전송하는 방안을 제안한다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

복수의 사용자 기기로부터의 전송 정보를 다중화하는 방식이 시분할 다중화 방식인 경우, 수신단으로 전송되는 ACK/NACK 을 상기 도 4의 서브 프레임에 할당된 특정 장 블록(예를 들어, LB#3)을 통해 반복 전송할 수 있다. 여기서, 반복 전송을 수행하는 이유는 ACK/NACK 신호를 전송함에 있어 오율 특성을 개선하기 위함이며, ACK/NACK 을 단순히 주파수 영역에서 순차적으로 반복하거나, ACK/NACK 을 소정의 수열에 맵핑하여 반복을 구현할 수 있다. 이와 같은 반복은 블록코딩을 이용하여 수행될 수 있다.

반복된 ACK/NACK 은 소정 개수의 연속적인 부 반송파들의 묶음인 리소스 유닛(resource unit; RU)을 통해 전송될 수 있다. 리소스 유닛(RU)은 통상 25개의 장 블록(LB) 주파수 구간으로 이루어지나 반드시 이에 한하는 것은 아니며 15개, 12개, 10개 등으로 다양하게 설정될 수 있다. 통상의 리소스 유닛의 크기를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

RU = 25 * 15 KHz ( LB ) = 375 KHz

따라서, 상술한 주파수 할당 방식 중 지역 할당 방식은 N개의 리소스 유닛이 연속적으로 일부 대역에 할당되는 것으로 볼 수 있고, 분산 할당 방식은 N개의 리소스 유닛이 불연속적으로 전체 대역에 걸쳐 등간격으로 할당되는 것으로 볼 수 있 다.

여기서, 종래의 지역 할당 방식에 있어서 N개의 리소스 유닛이 차지하는 주파수 자원보다 ACK/NACK 신호 전송을 위한 부 반송파들에 할당된 주파수 자원이 작은 경우에 대해 살펴보면 다음과 같다. 도 6은 이와 같은 경우에 있어서 리소스 유닛 및 ACK/NACK 신호 전송에 사용되는 부 반송파의 분포를 도시하고 있다.

도 6에서 보듯, N개의 리소스 유닛이 상향 링크에 할당된 주파수 자원의 일부 대역에 연속적으로 할당되어 있으나, N개의 리소스 유닛에 포함된 부 반송파 중 반복된 ACK/NACK 신호의 전송에 이용되는 부 반송파는 N개의 리소스 유닛이 차지하는 주파수 자원 중에서 특정 대역(도면에서는 중앙 대역)에 밀집되도록 배치될 수 있다. 이와 같은 경우를 순수 지역 할당 방식(pure localized allocation)이라 명명한다. 지역 할당 방식은 인접한 채널을 통해 데이터를 전송하므로 채널의 영향에 취약하다는 점은 미리 설명한 바와 같으나, 상기 순수 지역 할당 방식은 N개의 리소스 유닛이 인접하는 것 외에 N개의 리소스 유닛에 포함된 전송 대상의 부 반송파가 특정 대역에 밀집되므로 채널의 영향에 더욱 취약하게 된다.

이를 개선하기 위해 본 발명은 N개의 리소스 유닛에 대하여는 지역 할당 방식을 적용하되, 상기 N개의 리소스 유닛에 포함된 전송 대상의 부 반송파들에 대하여는 분산 할당 방식을 적용하는 개선된 지역 할당 방식(distributed within allocated frequency resources)을 제안한다. 즉, N개의 연속된 리소스 유닛이 차지하는 주파수 자원의 전체에 걸쳐 실제로 ACK/NACK 신호의 전송에 이용되는 부 반송파가 등간격을 이루며 불연속적으로 배치된다. 이와 같은 개선된 지역 할당 방식 이 도 7에 도시되어 있다.

다음으로, 종래의 분산 할당 방식을 살펴보기로 한다. 도 8은 종래의 분산 할당 방식에 있어서 ACK/NACK 신호 전송에 사용되는 부 반송파의 분포를 도시한 것이다. 먼저 설명한 바와 같이 분산 할당 방식에 의하면 주파수 다이버시티를 확보할 수 있는 반면, 단 블록으로 파일럿이 전송될 때 파일럿 간격이 장 블록을 사용할 때보다 넓어지게 되어 채널 추정 성능이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 본 발명은 ACK/NACK 신호 전송을 위한 부 반송파를 종래와 같이 하나씩 배치하는 것 대신 둘 이상으로 그룹화하여 배치함으로써 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있는 개선된 분산 할당 방식을 제안한다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 개선된 분산 할당 방식에 따라 부 반송파를 배치하되 특히 2개의 부 반송파로 그룹화하여 배치하는 실시예를 도시하고 있다.

도 9a에서, 각 부 반송파는 장 블록(LB)을 통해 ACK/NACK 신호를 전송하므로 각 그룹을 구성하는 부 반송파 간에는 장 블록(LB)만큼의 주파수 간격(15KHz)이 존재한다.

한편, ACK/NACK 신호를 수신단에 전송하기 위해서는 송수신단 간에 동기를 맞추기 위한 파일럿 정보를 수신단에 전송해야 한다. 다만, 파일럿 정보는 매 부 반송파에 대하여 전송될 필요는 없으므로 본 실시예에서는 상기 그룹화된 2개의 부 반송파에 대하여 하나의 파일럿 정보를 전송하는 것으로 가정한다. 파일럿 정보는 단 블록(SB)을 통해 전송되는데, 통상 단 블록(SB)의 주파수 대역은 장 블록(LB)의 2배(30KHz)이므로 ACK/NACK 신호의 전송을 위한 2개의 부 반송파마다 하나의 파일 럿 정보를 전송한다는 상기 가정에 부합된다. 도 9b는 이와 같은 파일럿 정보 전송을 위한 부 반송파들의 주파수 자원 배치를 도시하고 있다.

만약, ACK/NACK 신호의 전송을 위한 부 반송파를 3개 단위로 그룹화하는 경우에는, 그룹 하나가 차지하는 주파수 대역(15 KHz * 3 = 45 KHz)과 파일럿 전송을 위한 부 반송파가 차지하는 주파수 대역(30 KHz)가 서로 일치하지 않으므로, 도 10a과 같이 각 그룹 간에는 30KHz의 간격의 갭(Gap)이 요구된다. 따라서, 도 10b와 같이 파일럿 정보의 전송을 위한 부 반송파는 60KHz 마다 배치되어야 하므로 2개의 부 반송파로 그룹핑하는 경우에 비해 파일럿을 이용한 채널 추정 성능이 저하된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 개선된 지역 할당 방식 및 개선된 분할 할당 방식은 OFDM 송신단의 부 반송파 맵퍼(sub-carrier mapper)(220) 또는 DFT-S-OFDMA 송신단의 부 반송파 맵퍼(sub-carrier mapper)(330)에서 수행되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 상기 각각의 주파수 자원 할당을 담당하는 별도의 부 반송파 배치 모듈(도면에 미도시)을 통해 수행될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

본 발명에 의하면, 지역 할당 방식을 채택하여 주파수 자원을 효율적으로 이용하면서도 지역 할당된 리소스 유닛 내에 전송 데이터를 위한 부 반송파를 분산 배치함으로써 종래의 순수 지역 할당 방식에 비해 채널의 영향에 강해지는 장점이 있다.

또한, 분산 할당 방식을 채택하여 채널의 영향을 덜 받으면서도 전송 데이터를 위한 부 반송파를 일정 개수로 묶은 후 분산 배치함으로써 종래의 순수 분산 할당 방식에 비해 단 블록으로 전송되는 파일럿에 의한 채널 추정의 열화를 감소시킬 수 있다.

Claims

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다수의 부반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법으로서,

상기 단말에서 2 이상의 그룹의 부반송파에 상기 상향링크 데이터를 할당하는 단계; 및

상기 단말에서 상기 2 이상의 그룹의 부반송파 상에 할당된 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,

상기 2 이상의 그룹의 각각에는 복수개의 연속하는 부반송파가 포함되며, 상기 2 이상의 그룹은 주파수 자원 상에서 불연속적으로 분산 배치되는, 상향링크 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,

상기 다수의 부반송파는 서로 직교하는, 상향링크 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,

상기 2 이상의 그룹의 각각은 하나 이상의 리소스 유닛을 포함하고,

상기 리소스 유닛은 복수개의 연속적인 부반송파의 묶음인, 상향링크 데이터 전송 방법.
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다수의 부반송파를 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 단말 장치에 있어서,

2 이상의 그룹의 부반송파에 상기 상향링크 데이터를 할당하도록 구성되는 맵퍼를 포함하고,

상기 2 이상의 그룹의 부반송파 상에 할당된 상기 상향링크 데이터는 상기 단말에 의해 상기 기지국으로 전송되고,

상기 2 이상의 그룹의 각각에는 복수개의 연속하는 부반송파가 포함되며, 상기 2 이상의 그룹은 주파수 자원 상에서 불연속적으로 분산 배치되는, 상향링크 데이터 전송 단말 장치.
제10항에 있어서,

상기 다수의 부반송파는 서로 직교하는, 상향링크 데이터 전송 단말 장치.
제10항에 있어서,

상기 2 이상의 그룹의 각각은 하나 이상의 리소스 유닛을 포함하고,

상기 리소스 유닛은 복수개의 연속적인 부반송파의 묶음인, 상향링크 데이터 전송 단말 장치.
제4항에 있어서,

상기 상향링크 데이터는 사용자 데이터 및 제어정보를 포함하고,

상기 제어정보는 ACK/NACK 또는 채널품질표시자 중 하나 이상을 포함하며,

상기 사용자 데이터 및 상기 제어정보가 멀티플렉싱되어 상기 다수의 부반송파 상에 할당되는, 상향링크 데이터 전송 방법.
제10항에 있어서,

상기 상향링크 데이터는 사용자 데이터 및 제어정보를 포함하고,

상기 제어정보는 ACK/NACK 또는 채널품질표시자 중 하나 이상을 포함하며,

상기 사용자 데이터 및 상기 제어정보가 멀티플렉싱되어 상기 다수의 부반송파 상에 할당되는, 상향링크 데이터 전송 단말 장치.