KR101390606B1 - 무선통신시스템에서 ｄｃ 부반송파를 포함한 자원할당 - Google Patents

무선통신시스템에서 ｄｃ 부반송파를 포함한 자원할당 Download PDF

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Abstract

무선 통신 단말(103)에서 방법은 사용가능 부반송파 서브셋인 복수의 부반송파를 포함하는 무선 자원 할당을 수신하는 단계를 포함하고, 여기서 사용가능한 부바송파는 DC 부반송파를 포함하고, DC 부반송파가 할당의 임의 두 반송파 사이에 있는 경우에 송신을 위해 복수의 부반송파의 한 최가장자리 부반송파를 제외한 모두와 DC 부반송파가 지명되고, DC 부반송파가 할당의 임의 두 부반송파 사이에 없는 경우에는 복수의 부반송파로부터 DC 부반송파를 제외한 모든 부반송파가 송신을 위해 지명된다.
Figure R1020097003594
무선 통신단말, 무선 자원, 부반송파, 할당 배정, OFDM

Description

무선통신시스템에서 ＤＣ 부반송파를 포함한 자원할당{RESOURCE ALLOCATION INCLUDING A DC SUB-CARRIER IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 특히 DC 부반송파를 포함한 수퍼셋(superset)으로부터의 부반송파 서브셋(subset)을 무선 통신 단말로 할당하는 것, 그리고 방법과 엔티티에 대응하는, 무선 통신네트워크에서 무선 자원 스케줄링(radio resource scheduling)에 관한 것이다.
DFT-SOFDM은 EUTRA 업링크(25.814 v2.00)에 사용되는 OFDM형 단일 반송파 변조 기법이다. DFT-SOFDM은 가입자국 또는 UE(user equipment)에서 개선된 배터리 수명 및/또는 셀 에지부근에서 보다 나은 데이터율을 가능하게 하는 것으로, OFDM보다 CM(cubic metric) 또는 PAPR(peak to average power ratio) 속성으로 알려진, 상당히 양호한 전력 디레이팅(power derating)을 가진다. 불행히도, 직접 변환 송신기 및 수신기는 DC 부반송파상에 왜곡을 도입한다. 업링크시에, 왜곡은 업링크에서 모든 활성 사용자 장비로부터 비억제(unsuppressed) 반송파 피드스루(feed-through)를 포함한다.
3GPP 25.814 v2.0.0에서, DC 부반송파가 DFT-SOFDM 송신을 위해 사용될 수 있다. DFT-SOFDM은 (통상적 OFDM와 달리) 복수의 데이터 심볼의 가중치 합이므로, DC 부반송파로의 성능저하(degradation)는 DC 왜곡없는 이상적인 DFT-SOFDM 수신기에 비해 수신기 성능을 저하시킨다. 송신기에서, EVM(error vector magnitude)과 CM/PAPR은 DC 왜곡 레벨의 증가와 함께 악화된다.
3GPP 25.814 v2.0.0에서, DC 부반송파가 OFDM 다운링크(DL)상에 제공되지만 데이터 송신을 위해 사용되지 않는다. IEEE 802.16에서, DC 부반송파가 OFDMA 업링크(UL)상에 제공되지만 데이터 송신을 위해 사용되지 않는다. DFT-SOFDM 업링크상에 동일한 개념을 사용하면, DC 부반송파로 매핑되는 확산 데이터가 없으므로 수신기 성능을 개선하고 EVM을 돕는다. 그러나 DC 부반송파를 스팬(span)하는 할당은 증가된 CM을 겪을 것이며(pi/2 BPSK를 위한 ~1.7dB, QPSK를 위한 0.7dB, 16QAM을 위한 0.5 dB), 이것은 DFT-SOFDM의 이점중의 하나를 무효화시킬 것이다.
DFT-SOFDM은 3GPP2에서 역링크를 위해 제안되었다. 그러나 3GPP2는 시스템에서 직접 변환 송신기 및 수신기로써 DC 부반송파를 처리하는 방법을 논의하지는 않는다.
당업자는 후술되는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면을 신중히 고려하여 본 개시물의 다양한 양상, 특징 및 이점들을 보다 명백히 알 수 있을 것이다. 도면은 명료성을 위해 단순화될 수 있으며 반드시 스케일에 맞도록 도시되진 않는다.
도 1은 무선 통신시스템을 도시하는 도면.
도 2는 송신 프레임을 위한 IFDMA/DFT-SOFDM 파일럿 블록과 후속한 IFDMA/DFT-SOFDM 데이터 블록을 도시하는 도면.
도 3은 복수의 좁은 주파수 대역으로 분할되는 광대역 채널을 도시하는 도면.
도 4는 복수의 부반송파를 각각 포함하는 다중 자원 블록을 도시하는 도면.
도 5는 할당된 자원 블록에 인접한 DC 부반송파를 포함하는 다중 자원 블록을 도시하는 도면.
도 6은 할당된 자원 블록들간에 DC 부반송파를 포함하는 다중 자원 블록을 도시하는 도면.
도 7은 DC 부반송파를 포함한 분산 부반송파 할당을 도시하는 도면.
도 8은 다른 분산 부반송파 할당을 도시하는 도면.
도 9는 또 다른 분산 부반송파 할당을 도시하는 도면.
도 10은 할당된 자원 블록내 DC 부반송파를 포함하는 다중 자원 블록을 도시하는 도면.
도 11은 분산 부반송파 할당을 도시하는 도면.
도 12는 할당된 자원 블록내 DC 부반송파를 포함하는 다중 자원 블록을 도시하는 도면.
도 13은 DC 부반송파를 포함하는 분산 부반송파 할당을 도시하는 도면.
도 14는 IFDMA 송신기의 블록도.
도 15는 DFT-SOFDM 송신기의 블록도.
도 16은 수신기의 블록도.
도 1은 파일럿 송신을 이용하는 그래픽 영역에 걸쳐 분산되는 다중 셀 서빙 기지국을 포함하는 셀형 네트워크를 구비한 무선 통신시스템(100)이다. 일 실시예에서, 통신 시스템은 업링크 송신을 위하여 OFDMA, 또는 IFDMA(interleaved FDMA), LFDMA(Localized FDMA), IFDMA 또는 LFDMA를 가진 DFT-SOFDM(DFT-spread OFDM)과 같은 차세대 단일 반송파 기반 FDMA 구조를 이용한다.
단일 반송파 기반 FDMA 접근방안은 PAPR 또는 소위 CM을 포함할 수 있는, 동시 파형품질 메트릭을 사용하여 액세스할 때에 성능을 최적화한다는 점에서 매력적이다. 이들 메트릭은 선형 전력 증폭기 동작을 유지하는데 필요한 전력 백오프 또는 전력 디레이팅의 양호한 표시기이며, 여기서 "선형"은 일반적으로, 바람직한 파형의 일반적으로 차지한 신호 대역폭내, 그리고 이웃 주파수의 모두에서 명시 및 제어가능한 왜곡 레벨을 의미한다. 이들 SC-FDMA 접근방안은 OFDM 보다 상당히 낮은 PAPR을 가진 단일 반송파기반 송신 방안으로서 분류될 수 있는 반면에, 또한 OFDM과 같이 블록지향이므로 본 개시물에서 다중 반송파 방안으로 분류될 수 있고, 그리고 OFDM과 같이 주파수 영역에서 소정의 "부반송파" 셋만을 차지하도록 구성될 수 있다. 따라서 IFDMA와 DFT-SOFDM은 시간영역에서 단일 반송파 특성과 주파수 영역에서 다중 반송파 특성을 가지므로 단일 반송파 및 다중 반송파의 모두로 분류될 수 있다. 베이스라인 송신 방안의 상부에서, 구조는 또한 일차원 또는 이차원 확산(spreading), 또는 보다 간단한 시간 및/또는 주파수 분할 멀티플렉싱/다중 액세스 기법, 또는 다양한 이들 기법의 조합을 가진 DS-CDMA(direct-sequence CDMA), MC-CDMA(multi-carrier CDMA), MC-DS-CDMA(multi-carrier direct sequence CDMA), OFCDMA(orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)와 같은 확산 기법의 사용을 포함할 수 있다.
IFDMA/DFT-SOFDM의 낮은 PAPR 또는 CM 속성을 유지하기 위하여, 각 사용자는 파일럿 또는 기준 심볼 블록의 TDM(time division multiplexing)이 되도록 단일 IFDMA 코드만을 송신할 수 있으며, 여기서 특정 사용자의 데이터 및 파일럿 신호는 동일 심볼 블록내에서 혼합되지 않는다. 통상적으로 블록들 간에 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)가 있으므로, 이것은 낮은 PAPR 속성을 보존할 수 있게 하고 다중경로 채널에서 파일럿이 데이터로부터 직교성을 유지할 수 있도록 한다. 도 2는 송신 프레임 또는 버스트를 위한 IFDMA/DFT-SOFDM 파일럿 블록과 후속한 IFDMA/DFT-SOFDM 데이터 블록을 도시한다. 파일럿 또는 기준 신호와 보다 낮은 층 제어 시그널링의 멀티플렉싱은 시간, 주파수 및/또는 코드 멀티플렉싱을 기반으로 할 수 있다. TDM 기준 신호는 데이터 블록보다 짧은 것과 같이 상이한 블록 지속기간을 가질 수 있어, 결과적으로 파일럿 블록을 위한 부반송파 대역폭과 차지한 부반송파 간격이 데이터 블록을 위한 부반송파 대역폭과 차지한 부반송파 간격보다 크게 될 수 있다. 이 경우에, (사이클릭 프리픽스를 배제한) 파일럿 블록 길이는 Tp이고 (사이클릭 프리픽스를 배제한) 데이터 블록 길이가 Td인 경우, 파일럿 블록을 위한 부반송파 대역폭과 차지한 부반송파 간격은 데이터 블록을 위한 부반송파 대역폭과 차지한 부반송파 간격의 각각의 Td/Tp 배이다. 도 2에 도시된 파일럿(또는 기준 심볼) 멀티플렉싱이 예이다. 다른 가능한 구성은 동일한 데이터 블록 길 이 Td를 가진 파일럿 및 데이터 블록을 가질 수 있거나, 또는 제공되는 사이클릭 프리픽스가 없거나(Tcp=0), 또는 상이한 심볼상에 상이한 Tcp 값을 가질 수 있다.
당업자라면 IFDMA 및 DFT-SOFDM이 단일 반송파기반 방안으로 보여질 수 있지만 IFDMA 시스템 또는 DFT-SOFDM 시스템의 동작 동안에 다중 부반송파, 예를 들면 768 부반송파가 데이터 송신에 이용된다는 것을 알 것이다. 도 3에서, 광대역 채널은 복수의 좁은 주파수 대역(부반송파)(301)으로 분할되고, 데이터는 부 반송파상에 병렬로 송신된다. 그러나 OFDMA와 IFDMA/DFT-SOFDM 간의 차이는, OFDMA에서는 각 데이터 심볼이 특정 부반송파로 매핑되는 반면에, IFDMA/DFT-SOFDM에서는 각 데이터 심볼의 일부가 차지한 모든 부반송파상에 제공된다는 점이다(특정 송신을 위해 차지한 부반송파 셋은 모든 부반송파 또는 이의 서브셋일 수 있다). 따라서 IFDMA/DFT-SOFDM에서, 각 차지한 부반송파는 다중 데이터 심볼의 혼합을 포함한다.
도 1에서, 통신시스템은 하나 이상의 기지유닛(101, 102)과 하나 이상의 원격유닛(103, 110)을 포함한다. 기지유닛은 섹터내 복수의 원격유닛을 서빙하는 하나 이상의 송신기와 하나 이상의 수신기를 구비한다. 송신기의 수는 예를 들면 기지유닛에서 송신 안테나의 수와 관련될 수 있다. 기지유닛(101, 102)은 사용가능한 무선 자원을 사용하여 데이터를 수신 또는 송신하도록 이동 단말을 스케줄링하는 것과 같은 기능을 수행하기 위하여 원격유닛(103, 110)과 통신한다. 또한 기지유닛은 액세스점, 액세스 단말, 노드-B 또는 유사한 기술용어로 언급될 수 있다. 원격유닛은 하나 이상의 송신기 및 하나 이상의 수신기를 구비한다. 송신기의 수 는 예를 들면 원격유닛에서 송신 안테나의 수와 관련있을 수 있다. 또한 원격유닛은 가입자 유닛, 이동유닛, 사용자 장비(UE), 사용자, 단말, 가입자국, 사용자 단말 또는 유사한 기술용어로서 언급될 수 있다. 본 기술분야에 알려진 바와 같이, 통신네트워크에 의해 서빙되는 전체 물리적 영역은 셀로 분할되고, 각 셀은 하나 이상의 섹터를 포함할 수 있다. 또한 네트워크는 본 기술분야의 당업자에 의해 일반적으로 알려진 바와 같이 다른 네트워크 엔티티에 의해 제어될 수 있는, 데이터 라우팅(data routing), 승인 제어, 가입자 빌링(subscriber billing), 단말 인증 등을 포함한 관리 기능을 포함한다. 다중 안테나가 다양한 고급 통신 모드를 제공하기 위해 각 섹터를 서빙에 사용될 때(예를 들면 적응형 빔포밍(adaptive beam-forming), 송신 다이버시티(transmit diversity), 송신 SDMA 및 다중 스트림 송신 등), 다수 기지유닛이 전개될 수 있다. 섹터내 이들 기지유닛은 크게 통합될 수 있고, 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소를 공유할 수 있다. 예를 들면 셀을 서빙하도록 함께 공동배치된 모든 기지유닛은 통상 기지국으로 알려진 것을 구성할 수 있다. 기지유닛(101, 102)은 동일 자원(시간 및/또는 주파수)의 적어도 일부상에 원격유닛을 서빙하도록 다운링크 통신신호(104, 105)를 송신한다. 원격유닛(103, 110)은 업링크 통신신호(106, 113)를 통해 하나 이상의 기지유닛(101, 102)과 통신한다.
도 1에서는 단지 두 기지유닛과 두 원격유닛이 있지만, 당업자라면 전형적인 통신시스템이 복수의 원격유닛과 동시 통신하는 복수의 기지유닛을 포함한다는 것을 알 것이다. 또한 본 개시물은 주로 이동유닛으로부터 기지국으로의 업링크 송 신 경우를 기술하였지만, 본 발명은 또한 기지국으로부터 이동유닛으로의 다운링크 송신, 또는 심지어 한 기지국으로부터 또 다른 기지국으로의 송신, 또는 한 이동유닛으로부터 또 다른 이동유닛으로의 송신에도 적용될 수 있다. 기지유닛 또는 원격유닛은 보다 일반적으로는 통신유닛으로 언급될 수 있다.
통상, 도 1의 기지국(101, 102)에 위치한 무선 통신네트워크 하부구조 스케줄링 엔티티는 무선 통신네트워크에서 무선 통신 엔티티, 예를 들면 이동 단말로 무선 자원을 배정 또는 할당한다. 도 1에서, 기지국(101, 102)의 각각은 대응한 셀형 영역에서 이동단말로 자원을 스케줄링 및 할당하기 위한 스케줄러를 포함한다. OFDM 방법, 예를 들면 IEEE-802.16e-2005, 3GPP2에서 다중 반송파 HRPD-A, 그리고 (EUTRA/EUTRAN(evolved UTRA/UTRAN)으로도 불리는) 3GPP에서 UTRA/UTRAN Study Item의 LTE(long term evolution)을 포함한 다중 반송파 액세스 또는 다중 채널 CDMA 무선통신 프로토콜을 기반으로 한 방안과 같은 다중 액세스 방안에서, 스케줄링은 FS(Frequency Selective) 스케줄러를 사용하여 시간 및 주파수 차원에서 수행될 수 있다. 기지국 스케줄러가 FS 스케줄링을 할 수 있도록, 소정 실시예에서 각 이동 단말은 주파수 대역당 CQI(channel quality indicator)를 스케줄러로 제공한다.
OFDM 시스템 또는 DFT-SOFDM OFDM 및 IFDMA와 같은 OFDM형 시스템에서, 자원 할당은 특정 UE를 위한 정보를 사용가능한 부반송파 셋으로부터의 부반송파 자원으로 매핑하는 주파수 및 시간 할당이며, 여기서 사용가능한 부반송파는 스케줄러에 의해 결정되는 바와 같이 DC 부반송파를 포함할 수 있다. DC 부반송파는 무선 주 파수 반송파 주파수의 부반송파 분리 거리내에 있는 부반송파로 정의된다. 소정 실시예예서, DC 부반송파는 사실상 RF(radio frequency) 반송파 주파수의 1/2 부반송파 분리 거리내에 있다. 부반송파 분리 거리는 두 연속된 부반송파 간의 거리이다. 일정하게 분리된 부반송파의 경우, 부반송파 분리 거리는 연속된 각 부반송파쌍에 대해 동일할 것이다. RF 반송파 주파수에서 발생되는 DC 왜곡이 송신된 부반송파와 정확하게 맞춰지지 않는 경우에, 용어 "DC 부반송파"는 잠재적으로 송신을 위해 사용될 수 있는 부반송파라기보다는 RF 반송파 주파수에서 DC 왜곡을 언급한다. 일 실시예에서, "무선 주파수 반송파 주파수"는 무선 통신장치 송신기에 관하여 정의된다. 다른 실시예에서 DC 부반송파 정의를 위해, 무선 반송파 주파수는 송신 장치 또는 수신 장치의 무선 반송파 주파수일 수 있다. 일반적으로, 송신 장치 및 수신 장치가 동일한 통신 채널상 동일 대역폭으로 동작하는 경우, 송신기 및 수신기의 무선 반송파 주파수는 사실상 동일할 것이다. 그러나 송신기 및 수신기가 상이한 대역폭을 가지고 동작하는 경우, 수신기는 그의 무선 반송파 주파수와 관련된 수신기관련 DC 부반송파를 가질 것이고, 선택적으로, 송신기의 무선 반송파 주파수와 관련된 추가 송신기관련 DC 부반송파를 가지도록 간주될 수 있다.
자원 할당은 예를 들면 UE에 의해 스케줄러로 보고되는 주파수-선택적 CQI에 의존할 수 있다. 또한 부반송파 자원의 상이한 부분에 대해 다를 수 있는 채널 코딩율과 변조 방안이 스케줄러에 의해 결정되고, 또한 보고된 CQI에 의존할 수 있다. 소정 애플리케이션에서, UE는 연속된 부반송파를 배정받을 수 있다. 예를 들면 주파수 다이버시티를 개선하기 위해 사용가능한 시스템 부반송파의 일부 또는 전체 부분의 (동일하게 이격되고 연속되지 않은) Q번째 부반송파의 모두를 배정받을 수 있다. DC 부반송파를 포함하지 않는 사용가능 시스템 부반송파는 하나 이상의 자원 블록(RB)으로 그룹화될 수 있고, 여기서 각 자원 블록은 동일한(공통) 수의 부반송파를 포함한다. 또한 하나의 자원 블록은 확장된 자원 블록을 형성하기 위해 DC 부반송파를 포함할 수 있고, 여기서 확장된 자원 블록은 비확장된 자원 블록보다 적어도 하나 많은 부반송파를 포함한다. UE로의 자원 배정은 자원 블록 또는 이의 일부일 수 있다. 보다 일반적으로, 자원 배정 또는 할당은 다수 자원 블록의 일부이다.
도 4에 도시된 일 실시예에서, 무선 통신단말은 사용가능한 총 41 부반송파로부터 자원 블록 RB1(부반송파 인덱스 10 내지 19)와 DC 부반송파(인덱스 20)를 포함한 확장된 자원 블록을 할당받는다. 이 예에서, 자원 블록의 부반송파는 연속적이며, 자원 블록의 크기는 10 부반송파이다. 총 4 자원 블록(RB0-3)이 할당을 위해 사용가능하다. DC 부반송파는 확장된 자원 블록의 가장자리에 위치된다. 로컬 발진기 누설로 인한 DC 부반송파 왜곡의 영향을 감소시키기 위하여, DC 부반송파를 제외한 RB1의 모든 부반송파는 DC 부반송파를 미사용으로 남겨둔 채 송신을 위해 지명된다. 이 실시예 및 다른 실시예에서 선택적으로, 왜곡 감소를 더 확실히 하기 위하여 DC 부반송파 부근에 작은 수의 추가 부반송파를 미사용으로 남겨둘 수 있으며, 이것은 시스템의 부반송파 간격이 특히 작은 경우에 유용할 수 있다. 정보는 DFT-SOFDM 또는 소정의 다른 변조 방안을 사용하여 지명된 하나 이상의 부반송파상에서 바람직하게 변조된다. 정보는 데이터, 제어, 파일럿 신호, 액세스 신호 등, 또는 이들의 다양한 조합으로 구성될 수 있다. 도 4에서, 자원 할당의 부반송파는 연속적이여서 소위 "로컬화된 할당(localized allocation)"이 되고, 정보는 하나 이상의 지명된 부반송파의 연속된 부반송파상으로 송신된다.
도 5에 도시된 다른 실시예에서, UE는 RB0(부반송파 인덱스 0 내지 9)로 이루어진 로컬화된 할당을 할당받는다. DC 부반송파(인덱스 20)는 할당된 임의 두 부반송파들 사이에 없으므로, DC 부반송파를 제외한 모든 부반송파(0 내지 9)가 송신을 위해 지명된다.
도 6에 도시된 또 다른 실시예에서, UE는 두 자원 블록, RB1(부반송파 인덱스 10-19) 및 RB2(부반송파 인덱스 21-30)을 배정받는다. 이 실시예에서, DC 부반송파(인덱스 20)는 두 자원 블록들 사이에 있다. 환언하면, DC 부반송파는 할당된 임의 두 부반송파 사이에 있다. 이 대신에, 할당은 자원 블록 1(인덱스 10 내지 19)와 DC 부반송파(인덱스 20)를 포함한 확장된 자원 블록, 그리고 DC 부반송파에 인접한 비확장 자원 블록 RB2(인덱스 21 내지 30)로 구성된다. 이 예에서, 자원 블록의 부반송파는 연속적이며, 자원 블록은 10 부반송파를 포함한다. IFDMA/DFT-SOFDM 송신을 위해 낮은 PAPR/CM을 유지하기 위하여, UE는 송신을 위해 자원 할당의 한 최가장자리(edge-most) 부반송파를 제외한 모두와 DC 부반송파를 지명한다. 이 예에서, UE는 부반송파(30)를 미사용으로 남기면서 로컬화된 송신을 위해 부반송파 인덱스(10-29)를 지명한다. 또 다른 실시예에서, UE는 지명된 DC 부반송파상에 정보를 변조할 수 없을 수 있고, 그리고/혹은 송신에 앞서 DC 부반송파를 펑크낼 수 있다(puncture). 선택적으로 이 실시예 및 다른 실시예에서, 자원 할당의 미사용 최가장자리 부반송파 부근에 추가적인 작은 수의 부반송파를 미사용으로 남겨둘 수 있다.
도 4에 도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 추가 예약된 부반송파가 다수의 부반송파의 하나 이상의 자원 블록들 사이에(즉, 반드시 무선 주파수 반송파 주파수 주위일 필요는 없이) 정의될 수 있다. 자원 할당이 DC 부반송파, 또는 하나 이상의 예약된 부반송파를 스팬(span)하는 경우, 지명된 부반송파는 이들 DC 및/또는 예약된 부반송파를 포함할 것이고, 복수의 부반송파를 포함한 무선 자원 할당의 복수의 최가장자리 부반송파를 포함하지 않을 것이다. 예를 들면 사용가능한 부반송파는 복수의 예약된 부반송파를 가질 수 있고, 예약된 부반송파가 할당의 임의 두 부반송파 사이에 있다면, 예약된 부반송파가 송신을 위해 지명된다. 부가적 및 선택적으로 이 실시예 및 다른 실시예에서, 미사용 부반송파, 변조된 정보없는 부반송파 및/또는 펑크난 부반송파가 PAPR/CM 감소, 파일럿 부반송파 등, 또는 이의 다양한 결합과 같은, 그러나 이로 제한되지 않는 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 크기 21의 DFT가 사용가능하다면, 인덱스(10-30)상의 부반송파, 예를 들면 자원 블록의 수 +1 추가 부반송파가 로컬화 송신을 위해 지명된다.
도 7에 도시된 또 다른 실시예에서, 분산 할당이 UE로 배정된다. 배정된 분산 부반송파를 명시하는 한가지 방식은 부반송파 오프셋 인덱스 S, 반복 인자 R(또는 부반송파 데시메이션 인자(decimation factor) 또는 스킵 인자(skip factor)), 그리고 할당된 마지막 부반송파 인덱스 B를 명시하는 것이다. 매개변수는 DFT- SOFDM 신호를 위한 S의 부반송파 오프셋을 가지고 R 부반송파의 간격을 가지며 균일하게 이격된 부반송파의 부반송파 매핑을 가진 B-부반송파 OFDM 변조기와 유사하다. 이들은 순서화된 3중항(S, R, B)로서 기록될 수 있다. 도 7에서, 배정된 분산 할당은 (0, 2, 20)이고, DC 부반송파를 포함한다. DC 부반송파는 자원 할당의 가장자리에 위치한다. DC 부반송파(인덱스 20)는 할당의 임의 두 부반송파 사이에 없으므로, DC부반송파를 제외한 모든 부반송파가 송신을 위해 지명된다. 따라서 DC 부반송파는 사용되지 않는다. 도 7에서, 정보는 하나 이상의 지명된 부반송파의 균일하게 이격된 비연속 부반송파상으로 송신되어 분산 송신을 일으킨다.
도 8에 도시된 또 다른 실시예에서, 분산 할당(0, 4, 40)이 UE로 배정된다. 이 할당은 할당의 임의 두 부반송파 사이에 있는 DC 부반송파(20)를 포함한다. IFDMA/DFT-SOFDM 송신을 위해 낮은 PAPR/CM을 유지하기 위하여, 자원 할당의 한 최가장자리 부반송파를 제외한 모두와 DC 부반송파가 송신을 위해 지명된다. 예를 들면 부반송파(40)가 미사용될 수 있다.
도 9에 도시된 또 다른 실시예에서, 분산 할당이 UE로 배정된다. 이 할당은 DC 반송파(20)를 포함하지 않는다. IFDMA/DFT-SOFDM 송신을 위해 낮은 PAPR/CM을 유지하기 위하여, 자원 할당의 모든 부반송파가 송신을 위해 지명된다. 이 예에서, 송신 정보는 하나 이상의 지명된 부반송파의 균일하게 이격된 비연속 부반송파상에 분산되어 분산 송신이 된다.
상기 예에서, (채널의존 스케줄링을 위한) 업링크 사운딩은 할당이 바람직하게도 DC 부반송파의 한 측면에서 적어도 대역폭 일부를 사운딩하는 것과 같이 하여 DC를 스팬하도록 행해지지 않는다는 것을 고려할 수 있다. 수신기에서, DC 부반송파를 스팬하지 않는 할당이 보다 양호한 수행을 할 수 있으므로, 스케줄러상의 제약은 또한 로컬 발진기 누설로 인한 DC 부반송파 왜곡으로 인한 가능한 임의 성능저하(degradation)를 감소시키도록 도울 수 있다.
도 10에 도시된 또 다른 실시예에서, DC 부반송파는 자원 블록 RB2의 부반송파중의 하나로서 포함되고, UE는 송신을 위해 RB1 및 RB2를 포함한 로컬화 할당을 할당받는다. 이 실시예에서, 송신된 신호는 송신에 앞서 부반송파 간격의 일부, 예를 들면 1/2 부반송파 간격만큼 시프트된 주파수이므로, DC 부반송파(RF 부반송파)상에서 정확히 변조된 데이터가 없게 된다. 즉 무선 통신장치의 반송파 주파수는 할당된 자원 블록의 부반송파의 공칭 중앙 주파수와 일치하지 않는다. 따라서 로컬 발진기 누설로 인한 DC 왜곡의 영향은 임의 주파수 시프트없이 DC 부반송파상에 집중되는 대신에 DC 부반송파에 인접한 부반송파에 걸쳐 분산된다. 도 10에서, RB1 및 RB2에 대응한 할당된 부반송파는 1/2 부반송파 간격만큼 시프트된 주파수이다. 상이한 블록 길이, 예를 들면 상이한 부반송파 간격을 가진 전 길이 LB(long blocks)과 멀티플렉싱된 반길이 SB(short block)를 포함한 송신 프레임 또는 버스트 포맷의 경우, 주파수 시프트는 SB 및 LB에 대해 다를 수 있다. 또 다른 실시예에서, (Hz에서) 절대 주파수 시프트 상수를 유지하고, SB 및 LB상에 상이한 분수 값, 예를 들면 LB상의 1/2 부반송파 간격과 SB상의 1/4 부반송파 간격을 선택하는 것이 바람직할 수 있다.
도 11의 또 다른 실시예에서, UE는 분산 할당(0, 4, 36)을 배정받는다. 이 실시예에서, 분산 신호는 일부, 예를 들면 송신전에 부반송파 간격의 1/2만큼 시프트된 주파수로, DC 부반송파상에 정확히 변조된 데이터가 없게 된다(RF 반송파 주파수).
또 다른 실시예에서, 무선 자원은 무선 통신 단말의 조건을 기반으로 할당되거나, 혹은 무선 자원 할당이 무선 주파수 반송파 주파수의 부반송파 거리내에 부반송파를 포함하는 최소 크기 요건을 만족시킨다. 보다 특정한 실시예에서, 이 조건은 무선 자원 할당이 DC 부반송파로 불리는 무선 주파수 반송파 주파수의 1/2 부반송파 거리내에 부반송파를 포함할 때에 만족된다. 도 12 및 도 13에서, DC 부반송파는 DC 자원 블록으로 불리는 자원 블록 RB2의 부반송파중의 하나로서 포함된다. 도 12에서, UE는 RB1 및 RB2를 포함한 로컬화된 할당을 할당받는다. 도 13에서, UE는 DC 부반송파를 포함한 분산 송신을 할당받는다. 할당이 DC 부반송파를 포함하므로, 로컬 발진기 누설로 인한 DC 왜곡이 할당의 성능을 저하시킬 것으로 예상된다. 이 성능저하를 제한할 수 있는 적어도 두 가지 스케줄링 기법이 있다. 첫 번째는 DC 왜곡으로 인한 성능저하를 극복하기 위하여 DC 부반송파를 포함한 UE를 유리하게 선택하는 것이다. 이러한 선택은 전력 제한이 없는 조건에서 복수의 무선 통신 단말중의 하나로 자원할당을 할당하는 것을 기반으로 할 수 있다. 예를 들면 DC를 포함한 자원 블록집합은 UE의 최대 전력 레벨이 UE의 전력제어된 전력 레벨보다 높을 때에 할당될 수 있다. 이 선택은 또한 UE가 그의 송신기에 상당한 DC 억압을 가지는 지에 대한 조건을 기반으로 할 수 있고, 여기서 DC를 포함한 자원 블록집합은 그의 송신기에서 상당한 DC 억압을 가진 UE로 할당될 수 있다. 송신 기에서 상당한 DC 억압을 가지는 지의 여부와 같은 이러한 억압 능력을 가진 UE 능력 또는 클래스는 서빙 통신네트워크로 미리 시그널링될 수 있다.
제2 스케줄링 기법은 할당이 DC 부반송파를 포함할 때 성능저하를 제한할 수 있는 할당의 최소 크기에 제한을 부과하는 것이다. 할당이 자원 블록의 수라는 점에서 행해진다면, 할당된 자원 블록 그룹의 최소 크기는 그룹이 그룹내 DC 부반송파의 위치와 DC 자원 블록을 포함하는 지의 여부에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, DC 부반송파가 다수의 부반송파 중에 둘 이상의 부반송파에 인접할 때에는 임계치 N1, 그리고 DC 부반송파가 다수의 부반송파 중에 많아야 하나의 부반송파에 인접할 때에는 N2보다 크도록, DC 자원 블록을 포함한 그룹에서 최소 수의 자원 블록을 선택할 수 있다. 할당으로부터의 결과인 스케줄가능한 무선 통신 단말의 최대 전력 레벨이 스케줄가능한 무선 통신 단말의 전력제어된 전력 레벨보다 높은 지의 여부에 따라 N2를 조절할 수 있다. 또한 N1 및 N2는 자원 블록 크기(예를 들면 12 부반송파, 15 부반송파 또는 25 부반송파)에 따라 조절될 수 있다.
도 14는 시간 영역 신호 생성을 수행할 수 있는 IFDMA 송신기(700)의 블록도이다. 동작시에, 입력 데이터 비트는 직렬-병렬 변환기(701)에 수신되고, 컨스텔레이션 매핑 회로(constellation mapping circuitry)(703)로 m 비트 스트림으로서 출력된다. 스위치(707)는 서브블록 길이 Bs의 매핑 회로(703)로부터 데이터 신호(서브블록), 또는 파일럿 신호 생성기(705)로부터 파일럿 신호(서브블록)를 수신한다. 파일럿 서브블록의 길이는 데이터 서브블록보다 더 작거나 또는 클 수 있다. 파일럿 서브블록 또는 데이터 서브블록이 서브블록 반복 회로(709)에 수신되는 지의 여부에 관계없이, 회로(709)는 블록 길이 B의 데이터 블록을 형성하기 위해 스위치(707)로부터 전달되는 서브블록상의 반복 인자 Rd로 서브블록 반복을 수행한다. 데이터 블록과 변조 코드(711)가 변조기(710)로 입력된다. 따라서 변조기(710)는 심볼 스트림(즉 데이터 블록 요소) 및 IFDMA 변조 코드(종종 간단히 변조 코드로 참조됨)를 수신한다. 변조기(710)의 출력은 소정의 균일하게 이격된 주파수에 존재하는 신호, 또는 부반송파를 포함하고, 여기서 부반송파는 특정 대역폭을 가진다. 이용되는 실제 부반송파는 서브블록의 반복 인자 Rd 및 이용되는 특정 변조에 의존한다. 서브블록 길이 Bs, 반복 인자 Rd 및 변조 코드가 또한 시간에 걸쳐 변경될 수 있다. 변조 코드의 변경은 부반송파 셋을 변경시키고, 따라서 변조 코드의 변경은 Sd 변경과 동등하다. 블록 길이 B의 변경은 보다 작은 부반송파 대역폭을 가진 보다 큰 블록 길이의 각 부반송파의 특정 대역폭을 변경시킨다. 변조 코드의 변경은 송신을 위해 이용되는 부반송파를 변경시킬 것이지만, 부반송파의 균일하게 이격된 특성이 유지된다. 따라서 부반송파 변경 파일럿 패턴은 변조 코드를 변경시킴으로써 성취된다. 일 실시예에서, 변조 코드는 버스트당 적어도 한 번 변경된다. 다른 실시예에서, 변조 코드는 버스트에서 변경되지 않는다. 사이클릭 프리픽스가 회로(713)에 의해 추가되고, 펄스 성형(pulse-shaping) 회로(715)를 통해 펄스 성형된다. 결과 신호는 송신 회로(717)를 통해 송신된다.
도 15는 주파수에서 파일럿 및 데이터를 송신하는 데 사용되는 DFT-SOFDM 송 신기(800)의 블록도이다. 블록(801, 802, 806-809)은 통상적 OFDM/OFDMA 송신기와 유사하지만, 블록(803, 805)은 DFT-SOFDM에 고유하다. 통상적 OFDM의 경우와 마찬가지로, IDFT 크기(또는 포인트 수 N)는 전형적으로, 허용된 난제로 입력의 최대 수보다 크다. 특히 본 기술분야에 알려진 바와 같이, 채널 대역폭의 가장자리를 넘어선 주파수에 대응한 소정 입력은 0으로 설정되고, 따라서 후속되는 송신 회로의 구현을 단순화시키기 위하여 오버샘플링 기능을 제공한다. 전술한 바와 같이, 상이한 부반송파 대역폭은 상이한 파일럿 블록과 데이터 블록 길이에 대응하여, 데이터 블록보다는 파일럿 블록상에 사용될 수 있다. 도 8의 송신기에서, 상이한 부반송파 대역폭은 파일럿 블록과 데이터 블록을 위한 상이한 IDFT 크기(N)에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면 데이터 블록은 N=512를 가질 수 있고, 채널 대역폭내 사용가능한 부반송파의 수는 B=384일 수 있다. 그러면, 보다 큰 부반송파 대역폭(및 특히, 데이터 블록의 2배만큼 큰 부반송파 대역폭)을 가진 파일럿 블록의 예는 파일럿 블록을 위한 N=512/2=256을 사용하여, B=384/2=192가 되는 사용가능 파일럿 부반송파의 수로써 얻어진다. 도 4 내지 9에서 사용가능한 데이터 부반송파의 수는 41인 반면에, 도 10 내지 도 13에서 사용가능한 데이터 부반송파의 수는 40이다. 데이터 블록 또는 파일럿 블록에 의해 차지되는 것 중의 특정 부반송파 셋이 매핑 블록(805)에 의해 결정된다. 도 14에서, 추가 요소는 참조번호(808)과 참조번호(809) 사이에 삽입되어, 부반송파 간격의 일부만큼의 주파수 시프트를 수행한다. 이 시프트는 exp(j2Δft)에 의한 승산과 동일할 수 있고, 여기서 Δf는 바람직한 시프트이다.
도 16은 수신기 블록도(900)이다. 수신된 신호는 모든 송신기로부터의 채널 왜곡된 송신 신호의 합성이다. 동작 동안에, 수신된 신호는 기저대 변환회로(901)에 의해 기저대로, 및 필터(902)를 통해 필터링된 기저대로 변환된다. 일단 파일럿 및 데이터 정보가 수신되면, 사이클릭 프리픽스가 파일럿 및 데이터 블록으로부터 제거되고, 블록은 채널 추정회로(904) 및 등화 회로(905)로 전달된다. 전술한 바와 같이, 파일럿 신호는 수신기로 하여금 타이밍 및 주파수 동기화의 획득 및 추적, 후속된 복조를 위한 바람직한 채널 추정 및 추적, 그리고 정보 데이터 디코딩, 핸드오프(handoff), 간섭 억제 등을 위한 다른 채널 특성의 추정 및 모니터링을 포함하지만, 보통, 이로 제한되지 않는 다수의 중요 기능을 수행할 수 있도록 통신시스템을 위해 보통 사용된다. 회로(904)는 적어도 수신된 파일럿 블록을 이용하는 데이터 블록을 위해 차지한 부반송파상에 채널 추정을 수행한다. 채널 추정은 차지한 부반송파상에 데이터 블록을 등화시키기 위하여 등화 회로(905)로 전달된다. 일 실시예에서 잠재적 DC 부반송파 왜곡으로 인하여, 수신기/등화기는 DC 부반송파상의 수신 신호를 무시하거나 또는 0으로 설정한다. 다른 실시예에서, 수신기/등화기는 DC 부반송파상에 왜곡을 허용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 수신기/등화기는 DC 부반송파상의 왜곡의 영향을 감소시키기 위하여 (1보다 작은 값과 승산하는 것과 같이) DC 부반송파 상의 수신 신호에 가중치 인자를 적용할 수 있다.
또한 등화기는 로컬 발진기 누설로 인한 DC 부반송파상의 왜곡의 영향을 상쇄시키거나 또는 줄이는 발전된 등화 기법을 수행할 수 있다. 회로(905)로부터 출력된 신호는 사용자 분리회로(906)로 전달되는 적절하게 등화된 데이터 신호를 포 함하고, 여기서 개별 사용자 신호는 데이터 신호로부터 분리된다(단일 사용자로부터의 송신은 사용자의 각 송신기로부터의 송신에 대응한다). 사용자 분리는 시간 영역 또는 주파수 영역에서 수행될 수 있고, 등화 회로(905)와 결합될 수 있다. 판정 장치(907)는 사용자 분리 신호로부터 심볼/비트를 결정한다. 도 15에서, 부반송파 간격의 일부만큼 주파수 시프트를 수행하기 위한 추가 요소가 참조번호(904) 및 참조번호(905) 앞에 삽입된다. 이 시프트는 exp(-j2Δft)에 의한 승산과 동등할 수 있고, 이 경우에 송신측에서 수행되는 동작의 역이고, 여기서 Δf는 바람직한 시프트이다.
본 발명과 이의 최상의 형태는 소유를 설정하고 당업자가 동일하게 만들고 사용할 수 있게 하는 방식으로 기술되었지만, 여기에 개시된 대표적인 실시예와의 등가물이 있으며, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고서도 이에 변경 및 변형을 행할 수 있고, 대표적 실시예가 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (24)

  1. 무선 통신 단말에서의 방법으로서,
    상기 단말에서, 사용가능한 부반송파들의 서브셋(subset)인 복수의 부반송파를 포함하는 무선 자원 할당(radio resource allocation)을 수신하는 단계 - 상기 사용가능한 부반송파들은 상기 무선 통신 단말의 무선 주파수(radio frequency: RF) 반송파 주파수보다 더 높은 주파수 및 더 낮은 주파수를 갖는 부반송파들을 포함함 -; 및
    상기 단말로부터, 상기 무선 통신 단말의 RF 반송파 주파수가 상기 사용가능한 부반송파들 중 임의의 부반송파의 공칭 중앙 주파수(nominal center frequency)와 일치하지 않도록, 할당된 하나 이상의 부반송파상에서 정보를 송신하는 단계
    를 포함하며,
    상기 무선 통신 단말의 상기 RF 반송파 주파수는 상기 사용가능한 부반송파들 중 한 부반송파의 공칭 중앙 주파수로부터 간격이 떨어져 있는(spacing away) 부반송파의 일부(a fraction)이고, 상기 간격은 1/2인, 무선 통신 단말에서의 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 단말의 상기 RF 반송파 주파수는 상기 사용가능한 부반송파들 중 한 부반송파의 공칭 중앙 주파수로부터 고정된 주파수(fixed frequency)만큼 간격이 떨어져 있는, 무선 통신 단말에서의 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 할당의 부반송파들은 연속적인 부반송파들이거나 또는 동일하게 간격이 떨어져 있는 불연속적인 부반송파들인, 무선 통신 단말에서의 방법.
  4. 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법으로서,
    상기 스케줄링 엔티티로부터, 무선 통신 단말에 복수의 부반송파를 포함하는 무선 자원을 할당하는 단계 - 상기 복수의 부반송파는 사용가능한 부반송파들의 서브셋이고, 상기 사용가능한 부반송파들은 상기 무선 통신 단말의 무선 주파수(RF) 반송파 주파수보다 더 높은 주파수 및 더 낮은 주파수를 갖는 부반송파들을 포함하고, 상기 무선 통신 단말의 RF 반송파 주파수는 상기 사용가능한 부반송파들 중 임의의 부반송파의 공칭 중앙 주파수와 일치하지 않음 -; 및
    상기 스케줄링 엔티티로부터, 상기 무선 통신 단말에 상기 무선 자원 할당을 송신하는 단계 - 상기 무선 통신 단말의 상기 RF 반송파 주파수는 상기 사용가능한 부반송파들 중 한 부반송파의 공칭 중앙 주파수로부터 간격이 떨어져 있는 부반송파의 일부이고, 상기 간격은 1/2임 -
    를 포함하는, 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선 통신 단말의 상기 RF 반송파 주파수는 상기 사용가능한 부반송파들 중 한 부반송파의 공칭 중앙 주파수로부터 고정된 주파수만큼 간격이 떨어져 있는, 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 무선 자원 할당의 부반송파들은 연속적인 부반송파들이거나 또는 동일하게 간격이 떨어져 있는 불연속적인 부반송파들인, 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 무선 자원을 할당하는 단계는 상기 무선 통신 단말의 조건에 기반하는, 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조건은 상기 무선 통신 단말의 최대 전력 레벨이 상기 무선 자원 할당을 위한 상기 무선 통신 단말의 전력 제어된 전력 레벨(power controlled power level)보다 더 높거나 또는 상기 무선 통신 단말이 그 송신기에서 DC 억제력을 가지는 것인, 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법.
  9. 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법으로서,
    상기 스케줄링 엔티티로부터, 무선 통신 단말에 복수의 부반송파를 포함하는 무선 자원을 할당하는 단계 - 상기 복수의 부반송파는 사용가능한 부반송파들의 서브셋이고, 상기 사용가능한 부반송파들은 상기 무선 통신 단말의 무선 주파수(RF) 반송파 주파수보다 더 높은 주파수 및 더 낮은 주파수를 갖는 부반송파들을 포함하고, 상기 무선 통신 단말의 RF 반송파 주파수는 상기 사용가능한 부반송파들 중 임의의 부반송파의 공칭 중앙 주파수와 일치하지 않음 -; 및
    상기 스케줄링 엔티티로부터, 상기 무선 통신 단말에 상기 무선 자원 할당을 송신하는 단계 - 상기 무선 자원 할당은 상기 무선 통신 단말의 RF 반송파 주파수로부터 간격이 떨어져 있는 부반송파의 일부 내에서 공칭 중앙 주파수를 갖는 부반송파를 포함하고, 상기 무선 자원 할당의 부반송파들의 수(a number of)는 임계치보다 더 크거나 또는 임계치와 동일하고, 상기 임계치는 상기 무선 통신 단말의 상기 RF 반송파 주파수의 부반송파 거리 내의 상기 부반송파의 위치에 의존함 -
    를 포함하는, 무선 통신 네트워크 스케줄링 엔티티에서의 방법.
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KR20097003594A 2006-08-22 2007-07-23 무선통신시스템에서 ｄｃ 부반송파를 포함한 자원할당 KR101390606B1 (ko)

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