KR101288215B1 - 이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 기지국은, 하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 사용할 적어도 하나의 제1RB를 결정하고, 상기 적어도 하나의 제1RB에 상기 제어 정보를 할당하고, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB가 존재하는 경우, 상기 제2RB를 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB와 함께 데이터를 전송하기 위해 사용할 제3RB로 결정하고, 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여, 상기 제어 정보를 단말에게 전송하고, 상기 제3RB를 사용하여 상기 데이터를 상기 단말에게 전송하며, 상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 한다.

OFDM, resource management, control signaling

Description

이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARAYUS FOR TRANSMITTING AND RESEIVING DATA IN MOBILE COMMUICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 OFDM 시스템의 송신기 구조를 도시한 도면,

도 2는 일반적인 OFDM 시스템을 위한 리소스를 도시한 도면,

도 3은 일반적인 OFDM 리소스에 대한 제어 정보 다중화 방법을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 리소스 블록을 기반으로 한 제어 정보의 혼합 시간-주파수 다중화 방법을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 위한 기지국 송신기 동작을 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 위한 단말 수신기 동작을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 위한 기지국 송신기 장치를 나타낸 도면,

도 9은 본 발명의 제3 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 위한 단말 수신기 장치를 나타낸 도면,

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 나타낸 도면,

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 나타낸 도면,

도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 나타낸 도면.

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 순방향 제어 정보와 데이터의 다중화 방법에 따른 순방향 리소스 관리 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

최근 이동 통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDM이라 함)방식이 활발하게 연구되고 있다.

OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬 변환하고 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(Multi Carrier Modulation)방식의 일종이다.

도 1은 일반적인 OFDM 시스템의 송신기 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, OFDM 송신기는 부호화기(101)와 변조기(102)와 직/병렬 변환기(103)와 IFFT(104) 블록과 병/직렬 변환기(105)와 CP삽입기(106)를 포함한다.

부호화기(101)는 일명 채널 인코딩(Channel encoding) 블록이라 하며, 소정의 정보 비트(Information bits) 열을 입력으로 받아 채널 부호화를 수행한다. 부호화기(101)로는 길쌈 부호기(Convolutional encoder), 터보 부호기(Turbo encoder) 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 부호기 등이 사용된다.

변조기(102)는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM 등의 방식에 따라 변조(Modulation)를 수행한다.

한편, 도 1에서는 생략되었으나, 부호화기(101)와 변조기(102) 사이에 반복(Repetition) 및 천공(Puncturing) 등을 수행하는 레이트 매칭(Rate matching) 블록이 추가로 들어갈 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사실이다.

직/병렬 변환기(103)는 변조기(102)의 출력을 입력으로 받아 신호를 병렬로 만들어 주는 역할을 수행한다.

IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록(104)은 직/병렬 변환기(103)의 출력을 입력으로 받아IFFT 연산을 수행한다.

IFFT 블록(104)의 출력은 병/직렬 변환기(105)에서 직렬로 변환된다.

CP 삽입기(106)에서는 병/직렬 변환기(105)의 출력 신호에 순환전치부호(Cyclic Prefix; 이하 CP라 함)를 삽입한다.

한편, OFDM 방식을 사용하면 무선 리소스를 시간 축과 주파수 축의 2차원 배 열로 표현이 가능하다. 일 예로 OFDM 방식의 통신 시스템인LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우, 도 2와 같은 리소스의 표현이 가능하다.

도 2에서 가로축은 시간 축(201)을, 세로축은 주파수 축(202)을 가리키며, 시간 축으로 7개의 OFDM 심볼을 하나의 서브프레임(204)이라 하고, 두 개의 서브프레임을 묶어서 전송 단위인 TTI(205)를 나타낸다. 전체 주파수 대역(203)에 대하여, 하나의 TTI 구간에 해당하는 리소스 중 12개의 서브캐리어를 묶어서 하나의 물리 리소스 블록(Physical Resource Block: 이하 PRB라 함)(206)으로 나타내어 데이터 전송 단위로 사용한다. 상기 PRB는 데이터 전송에 있어서 할당할 수 있는 최소 단위를 의미하며, 기지국은 스케쥴링을 통하여 한 개, 혹은 그 이상의 PRB를 단말에게 할당하여 데이터 전송을 가능하게 한다.

상기 PRB를 이용하여 리소스를 할당하는 방법은 국지 전송(localized transmission) 방식과 분산 전송(distribute transmission) 방식이 있다.

국지 전송 방식은 상기 PRB를 한 개 이상씩 한 단말에게 할당해서, 단말이 상기 할당 받은 PRB들을 통하여 데이터를 수신하도록 한다. 상기 국지 전송 방식은 저속 단말이 주파수 선택 스케쥴링 이득을 크게 하고자 하는 경우에 주로 사용된다.

분산 전송 방식은 단말이 주파수 다이버시티 이득을 최대로 하기 위하여 사용되는 방식으로 여러 단말이 하나의 PRB를 나누어 사용한다. 즉, 임의 복수 개의 PRB를 묶어서 복수 개의 단말이 상기 PRB들을 함께 사용하면서 주파수 다이버시티 이득을 얻는다. 일 예로 주파수 측에서 최대한 떨어져 있는 3개의 PRB를 3개의 단말에게 할당을 해주고, 상기 3개의 단말은 상기 3개의 PRB를 공유하여 사용함으로써 하나의 단말은 하나의 PRB가 가지는 양만큼의 리소스를 할당받으면서 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

상기 데이터의 할당에 있어서, 기지국은 단말에게 할당하는 리소스와HARQ(Hybrid Automatic Repeat request), 데이터 크기 등과 같은 제어 정보를 우선 전송해야 하는데, 상기 제어 정보를 전송하는 방법으로는 주파수 다중화 방법과 시간 다중화 방법이 있다.

도 3은 일반적인 제어 정보와 데이터 정보의 다중화 방법을 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 주파수 다중화 방법(301)은 제어 정보를 주파수 측면에서 데이터 정보와 함께 다중화 함으로써 제어 정보의 커버리지를 늘이거나 조정할 수 있는 유연성을 가진다. 반면, 시간 다중화 방법(302)은 제어 정보를 정해진 시간 내에 빨리 전송하여 단말이 제어 정보를 읽어 보는 시간을 줄이고, 제어 정보가 없는 구간 동안 단말이 전력을 아낄 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 제어 정보와 데이터 정보를 주파수 다중화와 시간 다중화의 혼합 방식을 이용하여 다중화하고, 이에 따라 발생하는 리소스 블록을 효율적으로 관리하고 단말에게 할당할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은, 기지국과 단말간의 통신에 있어서 순방향 제어 정보와 데이터 정보를 시간-주파수 혼합 방식을 통하여 다중화하며, 데이터 정보에 해당하는 리소스의 크기가 달라짐에 따라서 크기가 같은 리소스끼리 묶어서 리소스를 할당하거나, 주파수 호핑, 분산 전송 등을 설정하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 사용할 적어도 하나의 제1RB를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 제1RB에 상기 제어 정보를 할당하는 과정과, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB가 존재하는 경우, 상기 제2RB를 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB와 함께 데이터를 전송하기 위해 사용할 제3RB로 결정하는 과정과, 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여, 상기 제어 정보를 단말에게 전송하는 과정과, 상기 제3RB를 사용하여 상기 데이터를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하며, 상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 기지국에 있어서, 송신부와, 하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 사용할 적어도 하나의 제1RB를 결정하고, 상기 적어도 하나의 제1RB에 상기 제어 정보를 할당하고, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB가 존재하는 경우, 상기 제2RB를 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB와 함께 데이터를 전송하기 위해 사용할 제3RB로 결정하고, 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여, 상기 제어 정보를 단말에게 전송하고, 상기 제3RB를 사용하여 상기 데이터를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송신부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 단말이 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 결정된 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB와 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB를 포함하는 제3RB를 사용하여 데이터를 수신하는 과정을 포함하며, 상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치는, 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 데이터를 수신하는 단말에 있어서, 수신부와, 상기 수신부를 제어하여 하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 결정된 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여 제어 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB와 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB를 포함하는 제3RB를 사용하여 데이터를 수신하는 제어부를 포함하며, 상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중화 방식과 이에 따른 데이터 리소스의 구성을 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 401은 전송 데이터 기본 단위인 하나의 TTI를 나타내며, TTI의 길이는 1ms의 크기를 기본으로 한다. 상기 1ms 길이의 TTI는 두 개의 서브프레임(403)으로 구성된다. 402는 전체 시스템 주파수 대역을 나타낸다. 전체 주파수 대역(402)은 일정 단위의 주파수 뭉치로 나누어 지는데, 하나의 TTI내에서 12개의 서브캐리어(404)로 구성된 리소스 뭉치를 PRB(Physical resource block)라고 칭한다. 409는 하나의 PRB가 구성하는 리소스를 나타낸다. 이때, 제어 정보를 전송하는 리소스를 따로 정의하여 전송할 수 있다. 즉, 시간-주파수 혼합 다중화 방식을 위하여 도 4의 405, 406, 407, 408과 같이 하나의 TTI의 앞쪽의 임의의 리소스를 제어 정보 전송용으로 사용한다. 일례로 하나의 TTI에 포함된 두 개의 서브프레임 중에서 앞에 위치한 서브프레임을 이용하여 상기 제어 정보를 전송한다. 주파수 측면에서는 전체 주파수 대역을 모두 사용하는 것이 아니라, 12개의 서브캐리어로 구성된 PRB의 일부만을 사용하여 제어 정보를 전송한다. 즉, 전체 PRB 중에서 몇 개의 PRB를 선택하여 상기 PRB의 앞부분, 즉 몇 개의 OFDM심볼에만 주파수 다중화를 통하여 제어 정보를 전송한다. 따라서 상기 제어 정보가 전송된 PRB들은, 상기 제어 정보가 전송된 부분을 제외하고 남은 부분(410, 411, 412, 413)이 데이터 정보 전송을 위한 리소스로 사용된다. 상기 제어 정보가 전송된 PRB 들의 데이터 전송을 위한 리소스(410, 411, 412, 413)는 일반 PRB(409)에 비하여 작은 크기를 가지게 되므로, 스케쥴링을 통한 데이터 리소스 할당시 상기 작은 PRB들을 위한 특별한 리소스 활용 방법이 필요하다.

이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 따른 리소스 할당 방법에 대하여 설명한다. 또한 이하 본 명세서에서는 상기 제어 정보의 전송으로 인한 작은 PRB를 S-PRB라 명명하고, 제어 정보가 전송되지 않는 일반 PRB를 N-PRB라 명명한다.

<제1 실시예>

본 발명의 제1 실시예에서는 S-PRB와 N-PRB를 동일하게 국지 전송 방식을 사 용하여 할당하는 방법을 제시한다. 즉, PRB에는 각각 번호가 붙여지며, 기지국이 스케쥴링을 통하여 임의의 단말을 위하여 선택한 PRB가 상기 단말에게 할당된다. 이때, 상기 번호는 일반적으로 TTI 내에서 위에서 아래로 순차적으로 붙여진다. 기지국은 상기 단말에게 할당된 PRB를 제어 정보를 통하여 상기 단말에게 알려주며, 상기 단말은 상기 제어 정보에 포함되어 있는 PRB의 번호를 이용하여 순방향 데이터를 수신한다. 상기 PRB 번호는 N-PRB와 S-PRB의 구분 없이 매겨진다. 이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따르면 작은 크기의 데이터를 하나의 S-PRB를 이용하여 전송함으로써 리소스 사용의 효율을 높일 수 있는 효과를 볼 수 있다.

<제2 실시 예>

본 발명의 제2 실시예에서는 복수 개의 S-PRB를 묶어서 N-PRB와 동일하거나 비슷한 크기의 S-PRB 그룹을 만들어서, 하나의 S-PRB 그룹을 하나의 N-PRB와 동일하게 취급하여 국지 전송 방식을 사용하여 할당하는 방법을 제시한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 리소스 관리 방법을 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 501은 전송 데이터 기본 단위인 하나의 TTI를 나타내며, TTI의 길이는 1ms의 크기를 기본으로 한다. 상기 1ms 길이의 TTI는 두 개의 서브프레임(503)으로 구성된다. 502는 전체 시스템 주파수 대역을 나타낸다. N-PRB(509)는 1 TTI 동안 12개의 서브캐리어(504)의 단위로 구성되는 리소스이다.

505, 506, 507, 508과 같이 임의의 PRB 앞 부분에 제어 정보가 전송되면 510, 511, 512, 513과 같은 S-PRB가 생긴다. 도 5에 도시한 바와 같이 N-PRB가 S- PRB 크기의 두 배라고 가정하면, 두 개의 S-PRB를 묶어서 하나의 S-PRB그룹을 형성하고, 이를 하나의 N-PRB와 동일한 리소스 단위로 취급하여 스케쥴링 및 국지 전송에 대한 리소스 할당을 수행한다. 상기 두 개의 S-PRB를 묶을 때 최대한 주파수 선택 스케줄링 이득을 높이기 위하여, 도 5에 도시한 바와 같이 두 개의 인접한 S-PRB가 하나의 N-PRB와 동일한 리소스 단위로 묶일 수 있도록, 제어 정보 역시 인접한 두 개의 PRB 를 통하여 전송한다. 즉, 도 5의 505와 506과 같이 두 개의 인접한 PRB를 통하여 제어 정보를 전송하고, 마찬가지로 507과 508과 같이 두 개의 인접한 PRB를 통하여 제어 정보를 전송한다. 상기 제어 정보로 인해 발생하는 S-PRB 중에서 510과 511의 S-PRB를 묶어서 하나의 N-PRB와 같이 취급하고, 또한 512와 513의 S-PRB를 묶어서 하나의 N-PRB와 같이 취급한다. S-PRB의 크기에 따라서 N-PRB와 동일하게 취급되는 S-PRB 그룹에 속하는 S-PRB의 수는 2개에 한정되지 않으며 경우에 따라 다른 정수가 될 수도 있다.

<제3 실시 예>

본 발명의 제3 실시예는 국지 전송과 함께 TTI 간 주파수 호핑이 사용되는 경우에 있어서의 리소스 관리 방법을 제시한다. 상기 TTI 간 주파수 호핑이 사용되는 경우에, 단말은 순간적으로는 국지 전송과 동일한 방식으로 임의의 한 개, 혹은 복수 개의 PRB를 이용하여 데이터를 수신하지만, 재전송의 경우에는 초기 전송과 다른 주파수에 위치하는 PRB를 이용하여 데이터를 수신한다. 주파수 호핑은, 결국 PRB에 번호가 정해지는 것이 아니라, 주파수 리소스에 대하여 논리적인 번호(이하 논리 번호)가 매겨지면 매 TTI 별로 상기 논리 번호가 지칭하는 PRB가 달라지는 것을 말한다. 상기 논리 번호가 지칭하는 PRB를 기지국과 모든 단말이 공유하기 위하여, 임의의 정해진 규칙을 통하여 논리 번호와 임의의 TTI에서 상기 논리 번호가 지칭하는 PRB가 미리 정해져야 한다. 본 발명의 제3 실시예에서 제시하는 바와 같이, PRB가 N-PRB와 S-PRB와 같이 다른 크기로 존재할 때, 초기 전송시 N-PRB를 사용했던 단말이 주파수 호핑을 통하여 재전송시 S-PRB를 사용하는 경우가 생긴다면, 리소스가 부족하여 재전송이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 또한 그 반대 경우, 즉 초기 전송시 S-PRB를 사용했던 단말이 주파수 호핑으로 재전송시 N-PRB를 사용해야 하는 경우에는 리소스가 낭비되는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 제3 실시예에서는 S-PRB와 N-PRB가 동시에 사용되면서 주파수 호핑을 적용해야 하는 경우에, S-PRB와 N-PRB각각에 대하여 독립적인 호핑을 적용하는 방법을 제시한다. 즉, N-PRB는 N-PRB끼리, S-PRB는 S-PRB끼리 호핑 패턴을 정의하여, N-PRB끼리, 혹은 S-PRB끼리만 호핑을 적용시킨다. 이와 같이 하면, 앞에서 언급한 재전송시 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

하기 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 위한 기지국 송신기와 단말 수신기의 동작을 구체적으로 설명한다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예를 위한 기지국 송신기의 동작을 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 601과정에서 기지국 동작이 시작되면 기지국은 602 과정에서 임의의 단말에게 순방향 리소스를 할당하는데, 603 과정에서 상기 할당할 리소스를 S-PRB를 통해 전송할지, 혹은 N-PRB를 통하여 전송할지를 판단한다. 상기 603 과정에서 N-PRB를 통하여 전송할 것으로 판단되면, 상기 기지국은 604 과정에서 주파수 호핑을 적용할 수 있도록 N-PRB의 논리 번호를 설정하고, 605 과정에서 N-PRB에 해당하는 호핑 패턴을 적용한다. 이후 606 과정에서 상기 호핑 패턴에 따라서 상기 N-PRB의 논리 번호를 실제 N-PRB에 적용하여 데이터를 전송할 N-PRB를 설정하고, 610 과정에서 상기 설정한 N-PRB를 통하여 데이터를 전송한다.

반면, 상기 603 과정에서 S-PRB를 통하여 전송할 것으로 판단되면, 상기 기지국은 607 과정에서 주파수 호핑을 적용할 수 있도록 S-PRB의 논리 번호를 설정하고, 608 과정에서 S-PRB에 해당하는 호핑 패턴을 적용한다. 이후 609 과정에서 상기 호핑 패턴에 따라서 상기 S-PRB의 논리 번호를 실제 S-PRB에 적용하여 데이터를 전송할 S-PRB를 설정하고, 610 과정에서 상기 설정한 S-PRB를 통하여 데이터를 전송한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예를 위한 단말 수신기의 동작을 나타낸 것이다.

도 7을 참조하면, 701과정에서 단말 동작이 시작되면 단말은 702 과정에서 기지국이 송신한 제어 정보를 수신하고, 703 과정에서 상기 수신한 제어 정보를 통하여 할당 리소스의 논리 번호와 기타 리소스 정보를 해석한다. 이어 상기 단말은 704 과정에서 상기 할당된 리소스가 S-PRB를 통해 전송되었는지, 혹은 N-PRB를 통해 전송되었는지를 판단한다. 상기 704 과정에서 N-PRB를 통하여 전송된 것으로 판단되면, 상기 단말은 705 과정에서 N-PRB에 해당하는 호핑 패턴을 적용시키고 706 과정에서 상기 호핑 패턴에 따라서 상기 수신된 N-PRB의 논리 번호를 실제 N-PRB에 적용하여 데이터를 수신할 N-PRB를 설정한다. 그리고 상기 단말은 709 과정에서 상기 설정한 N-PRB를 통하여 데이터를 수신한다.

반면, 상기 704 과정에서 S-PRB를 통하여 전송된 것으로 판단되면, 상기 단말은 707 과정에서 S-PRB에 해당하는 호핑 패턴을 적용시키고, 708 과정에서 상기 호핑 패턴에 따라서 상기 수신된 S-PRB의 논리 번호를 실제 S-PRB에 적용하여 데이터를 수신할 S-PRB를 설정한다. 이어 상기 단말은 709 과정에서 상기 설정한 S-PRB를 통하여 데이터를 수신한다.

하기 도 8과 도 9는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 송신기와 단말 수신기의 구성을 나타낸 것이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 송신기는 데이터(801)가 역다중화기(803)로 입력되면, 상기 역다중화기(803)는 PRB 판단부(802)에서 스케쥴링을 통하여 상기 데이터가 S-PRB를 사용할지 N-PRB를 사용할지 여부를 판단하는 제어 신호를 바탕으로 상기 데이터(801)를 N-PRB 제어부(806) 혹은 S-PRB 제어부(807)로 출력한다. N-PRB 제어부(806)에서는 N-PRB 호핑 패턴 메모리(804)를 참조하여 호핑 패턴에 따라서 어떤 N-PRB를 사용하여 상기 데이터(801)를 전송할지를 결정하고, 리소스 매핑 및 송신부(808)에서는 상기 정해진 N-PRB를 통하여 상기 데이터(801)를 송신한다. S-PRB 제어부(807)에서는 S-PRB 호핑 패턴 메모리(805)를 참조하여 호핑 패턴에 따라서 어떤 S-PRB를 사용하여 상기 데이터(801)를 전송할지를 결정하고, 리소스 매핑 및 송신부(809)에서는 상기 정해진 S-PRB를 통하여 상기 데이터(801)를 송신한다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 수신기는 데이터 수신부(901)에서 수신된 데이터를 역다중화기(903)로 입력하고, 상기 역다중화기(903)는 제어정보 수신부(902)에서 수신한 제어 정보에 따라서 N-PRB 제어부(906) 혹은 S-PRB 제어부(907)로 데이터를 출력한다.

N-PRB 제어부(906)에서는 N-PRB 호핑 패턴 메모리(904)에 저장된 호핑 패턴을 참조하여 데이터를 수신할 N-PRB 를 설정하며, 리소스 선택 및 복호화기(908)는 상기 정해진 N-PRB를 통하여 수신된 데이터를 선택하여 복호화 한다.

S-PRB 제어부(907)에서는 S-PRB 호핑 패턴 메모리(905)에 저장된 호핑 패턴을 참조하여 데이터를 수신할 S-PRB 를 설정하며, 리소스 선택 및 복호화기(908)는 상기 정해진 S-PRB를 통하여 상기 데이터를 수신한다.

<제4 실시 예>

본 발명의 제4 실시예에서는 상기 S-PRB와 N-PRB를 동일하게 분산 전송 방식을 사용하여 할당하는 방법을 제시한다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 리소스 블록을 기준으로 하는 분산 전송 방식을 도시한 것이다.

도 10에 도시한 바와 같이 10개의 리소스 블록(PRB)을 가지는 시스템을 가정하고 1개의 TTI(1001) 구간 동안의 임의의 복수 개의 서브캐리어들을 하나의 PRB라 가정한다. 분산 전송을 위하여 2개의 PRB를 묶는 것으로 설정되면, 도 10의 1003과 같이 PRB1과 PRB6이 하나로 묶이고, 마찬가지로 1004내지 1007과 같이 두 개의 PRB들이 하나로 묶인다. 이때 스케쥴링을 통하여 상기 두 개의 묶여진 PRB에 대하여 두 개의 단말이 선택되고, 상기 선택된 두 개의 단말이 상기 두 개의 묶여진 PRB 쌍을 나누어서 사용하게 된다. 이로써 하나의 단말이 하나의 PRB 만을 사용하는 것보다 주파수 측면에서 다이버시티 이득을 크게 할 수 있다. 상기 도 10에서는 두 개의 단말에게 두 개의 PRB를 할당하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 PRB 그룹에 속하는 PRB 개수는 임의의 복수 개로 설정 가능하다. 또한 상기 임의의 복수 개의 PRB를 통한 분산 전송에는 상기 복수 개 만큼의 단말을 할당할 수 있을 뿐만 아니라, 두 개의 단말에게 할당할 만큼의 리소스를 하나의 단말에게 할당하는 것도 가능하다.

또한 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 두 개의 PRB가 묶여서 분산 전송 방식으로 할당될 때, S-PRB 두 개가 묶이는 경우, N-PRB 두개가 묶이는 경우, 혹은 S-PRB 한 개와 N-PRB 한 개가 묶이는 경우가 있을 수 있으며, 상기 각각의 경우에 따라서 한 단말에게 세 가지 크기의 리소스 할당할 수 있다. 이에 기지국은 스케쥴러를 통하여상기 세 가지 리소스에 맞는 크기의 데이터를 각각 할당함으로써 상기 세 가지 크기의 리소스를 효율적으로 사용할 수 있다.

<제5 실시예>

본 발명의 제5 실시 예에서는 상기 S-PRB와 N-PRB를 동일하게 분산 전송 방식을 사용하여 할당하는 또 다른 방법을 제시한다.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 도시한 것이다.

도 11을 참조하면, 10개의 리소스 블록(PRB)을 가지는 시스템을 가정하고, 상기 10개 중에 6개는 N-PRB이고 4개는 S-PRB인 경우를 가정한다. 또한 두 개의 PRB를 묶어서 두 개의 단말에게 할당하여 분산 전송을 수행하는 것을 가정한다. 이때, 상기 하나로 묶이는 PRB의 개수는 두 개뿐 아니라 임의의 복수 개가 가능하다.

또한 본 발명의 제5 실시예에서는 N-PRB를 N-PRB끼리, S-PRB를 S-PRB끼리 묶는다. 즉, 도 11의 1104, 1105, 1107과 같이 N-PRB를 두 개씩 묶여서 두 개의 단말에게 할당하고, 도 11의 1103, 1106과 같이 S-PRB를 두 개씩 묶여서 두 개의 단말에게 할당한다. 상기 S-PRB의 크기는 N-PRB보다 작으므로 상기 S-PRB가 묶인 리소스에 할당되는 단말은 N-PRB가 묶인 리소스에 할당되는 단말에 비하여 작은 크기의 데이터를 전송하는 것이 바람직하다.

<제6 실시예>

본 발명의 제6 실시예에서는 상기 S-PRB와 N-PRB를 동일하게 분산 전송 방식을 사용하여 할당하는 또 다른 방법을 제시한다.

도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 10개의 리소스 블록(PRB)을 가지는 시스템을 가정하고, 상기 10개 중에 6개는 N-PRB, 그리고 4개는 S-PRB인 것으로 가정한다. 또한 두 개의 N-PRB를 묶어서 두 개의 단말에게 할당하여 분산 전송을 수행하는 것을 가정한다. 이때 상기 하나로 묶이는 PRB의 개수는 두 개뿐 아니라 임의의 복수 개로 설정 가능하다.

또한 본 발명의 제6 실시예는 N-PRB는 N-PRB끼리, S-PRB는 S-PRB끼리 묶는 것을 가정함과 동시에, S-PRB들이 묶인 S-PRB의 리소스의 합이 묶인 N-PRB의 리소스의 합과 동일하거나 최대한 비슷하게 설정되도록 한다. 즉 도 12에서 하나의 S-PRB의 크기가 N-PRB 크기의 반이라고 가정하면, 도 12의 1204, 1205, 1206과 같이 N-PRB를 두 개씩 묶어서 두 개의 단말에게 할당하고, 도 11의 1203과 같이 S-PRB를 네 개씩 묶여서 두 개의 단말에게 할당한다. 이와 같이 하면 모든 단말에게 동일하거나 비슷한 사이즈의 리소스를 할당할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 리소스 블록을 기반으로 하는 혼합 시간-주파수 다중화 방식을 이용하여 제어 정보를 전송하는 경우에 순방향 데이터를 위한 리소스 할당 방법 및 리소스 관리 방법을 제시한다. 본 발명을 통하여 제어 정보의 전송으로 인한 리소스 블록의 크기가 달라지는 것을 효율적 으로 관리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (19)

1. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서,

   하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 사용할 적어도 하나의 제1RB를 결정하는 과정과,

   상기 적어도 하나의 제1RB에 상기 제어 정보를 할당하는 과정과,

   상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB가 존재하는 경우, 상기 제2RB를 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB와 함께 데이터를 전송하기 위해 사용할 제3RB로 결정하는 과정과,

   상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여, 상기 제어 정보를 단말에게 전송하는 과정과,

   상기 제3RB를 사용하여 상기 데이터를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하며,

   상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2RB가 복수개인 경우, 미리 설정된 개수에 따라 상기 복수개의 제2RB를 그룹핑하고, 상기 그룹핑된 단위로 상기 복수개의 제2RB를 사용하여 상기 데이터를 전송하는 과정을 더 포함하는 데이터 전송 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수개의 제2RB를 그룹핑하는 과정은,

   상기 복수개의 제2RB 중 서로 인접한 RB들을 그룹핑하는 과정을 포함하는 데이터 전송 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 그룹핑된 단위는,

   상기 제3RB의 크기와 동일한 크기를 갖는 단위임을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 데이터를 상기 단말에게 전송하는 과정은,

   상기 제2RB에 대응하여 결정된 제1주파수 호핑 방식을 사용하여 상기 제2RB에 할당된 데이터를 상기 단말에게 전송하는 과정과,

   상기 나머지 RB에 대응하여 결정된 제2주파수 호핑 방식을 사용하여 상기 나머지 RB에 할당된 데이터를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 데이터 전송 방법.
7. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 기지국에 있어서,

   송신부와,

   하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 사용할 적어도 하나의 제1RB를 결정하고, 상기 적어도 하나의 제1RB에 상기 제어 정보를 할당하고, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB가 존재하는 경우, 상기 제2RB를 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB와 함께 데이터를 전송하기 위해 사용할 제3RB로 결정하고, 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여, 상기 제어 정보를 단말에게 전송하고, 상기 제3RB를 사용하여 상기 데이터를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송신부를 제어하는 제어부를 포함하며,

   상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 하는 기지국.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 제2RB가 복수개인 경우, 상기 복수개의 제2RB를 미리 설정된 개수에 따라 그룹핑하고, 상기 그룹핑된 단위로 상기 복수개의 제2RB를 사용하여 상기 데이터를 전송하도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 하는 기지국.
9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 복수개의 제2RB 중 서로 인접한 RB들을 그룹핑함을 특징으로 하는 기지국.
10. 제8항에 있어서, 상기 그룹핑된 단위는,

    상기 제3RB의 크기와 동일한 크기를 갖는 단위임을 특징으로 하는 기지국.
11. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 제2RB에 대응하여 결정된 제1주파수 호핑 방식을 사용하여 상기 제2RB에 할당된 데이터를 상기 단말에게 전송하고, 상기 나머지 RB에 대응하여 결정된 제2주파수 호핑 방식을 사용하여 상기 나머지 RB에 할당된 데이터를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 하는 기지국.
12. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 단말이 데이터를 수신하는 방법에 있어서,

    하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 결정된 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여 상기 제어 정보를 수신하는 과정과,

    상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB와 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB를 포함하는 제3RB를 사용하여 데이터를 수신하는 과정을 포함하며,

    상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 데이터를 수신하는 과정은,

    상기 제2RB가 복수개인 경우, 미리 설정된 개수에 따라 그룹핑된 단위로 상기 복수개의 제2RB를 사용하여 상기 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 복수개의 제2RB는,

    서로 인접한 RB들 별로 그룹핑됨을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 그룹핑된 단위는,

    상기 제3RB의 크기와 동일한 크기를 갖는 단위임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
16. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 통신 시스템에서 단말에 있어서,

    수신부와,

    상기 수신부를 제어하여 하나의 TTI(Transmission Time Interval) 구간에 해당하는 전체 자원 블록(Resource Block: RB)들 중, 제어 정보를 전송하기 위해 결정된 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당된 RB를 사용하여 상기 제어 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 제1RB 중 상기 제어 정보가 할당되지 않은 제2RB와 상기 전체 RB들 중 상기 적어도 하나의 제1RB를 제외한 나머지 RB를 포함하는 제3RB를 사용하여 데이터를 수신하는 제어부를 포함하며,

    상기 제어 정보는 상기 제3RB에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2RB와 상기 나머지 RB는 서로 다른 주파수 호핑 방식이 사용되는 RB임을 특징으로 하는 단말.
17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 제2RB가 복수개인 경우, 미리 설정된 개수에 따라 그룹핑된 단위로 상기 복수개의 제2RB를 사용하여 상기 데이터를 수신하도록 상기 수신부를 제어함을 특징으로 하는 단말.
18. 제17항에 있어서, 상기 복수개의 제2RB는,

    서로 인접한 RB들 별로 그룹핑됨을 특징으로 하는 단말.
19. 제17항에 있어서, 상기 그룹핑된 단위는,

    상기 제3RB의 크기와 동일한 크기를 갖는 단위임을 특징으로 하는 단말.

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