KR101624149B1 - 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101624149B1
KR101624149B1 KR1020090021878A KR20090021878A KR101624149B1 KR 101624149 B1 KR101624149 B1 KR 101624149B1 KR 1020090021878 A KR1020090021878 A KR 1020090021878A KR 20090021878 A KR20090021878 A KR 20090021878A KR 101624149 B1 KR101624149 B1 KR 101624149B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
response
responses
base station
mimo
Prior art date
Application number
KR1020090021878A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100103310A (ko
Inventor
지형주
조준영
이주호
이인호
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090021878A priority Critical patent/KR101624149B1/ko
Publication of KR20100103310A publication Critical patent/KR20100103310A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101624149B1 publication Critical patent/KR101624149B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0623Auxiliary parameters, e.g. power control [PCB] or not acknowledged commands [NACK], used as feedback information
    • 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
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 응답신호인 ACK/NACK 신호를 전송하는데 사용되는 응답채널자원을 할당하는 다중화 방법 및 장치에 관한 것으로서, SU-MIMO 데이터 채널을 스케줄 받은 사용자들이 기존의 1개의 ACK/NACK 신호 전송을 위해 할당 받은 자원에 다중 변조 기법을 사용하여 2개의 ACK/NACK 신호를 전송할 수 있게 하도록 한다. 제안하는 변조기법을 사용하는 경우 기존의 사용자의 PHICH 수신의 성능저하를 최소화하면서 SU-MIMO를 사용하지 않는 사용자들의 기존의 수신 동작을 이용하여 ACK/NACK 신호 수신이 가능하다. 제안된 발명을 통해 ACK/NACK 신호 전송 자원의 채널 용량을 최대 2배까지 확장이 가능하며 또한 단말의 채널 상태에 따라 할당받은 ACK/NACK 채널을 자원을 이용하여 다중화의 정도를 제한하여 최적의 PHICH의 자원 할당을 할 수 있도록 하는 무선통신 시스템의 응답채널 자원할당 방법 및 장치를 제공한다.
무선통신 시스템, 응답채널, ACK/NACK 채널, 자원할당, PHICH 채널

Description

다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING RESPONSE CHANNEL RESOURCE BETWEEN eNB AND USER EQUIPMENT IN OFDM WIRELESS TELECOMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템의 자원할당 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 수신된 데이터 채널의 복호 성공 여부를 수신단이 송신단에게 알려 주기 위한 ACK/NACK(ACKnowledgement / Negative ACKnowledgement) 물리채널(이하, "응답채널" 또는 "PHICH Physical hybrid ARQ indicator channel"라 함) 자원의 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선통신 시스템에서 데이터 전송 시 전송오류를 제어하는 기술로서 FEC(Forward Error Correction) 기법과 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 기법이 있다. 상기 FEC 기법은 수신된 데이터에서 검출한 오류에 대하여 정정을 시도하고 성공하였을 경우 올바른 데이터를 복호하지만, 오류정정에 실패하였을 경우 사용자에게 잘못된 정보가 제공되거나 정보가 누락될 수 있다. ARQ 기법은 오류검출 능력이 좋은 FEC 부호를 사용하여 데이터를 전송하고, 수신된 데이터에서 오류가 검출되었을 시에는 수신단에서 송신단으로 데이터 재전송을 요청한다.
상기 FEC 기법의 경우, 채널 환경이 좋은 경우에는 상대적으로 낮은 효율을 갖게 되고, 오류 정정에 실패할 경우 시스템의 신뢰도를 떨어뜨리게 된다. 반면 ARQ 기법의 경우에는 시스템의 높은 신뢰도를 보장하고 낮은 리던던시(redundancy)로 효율적인 전송이 가능하지만, 채널 환경이 나빠질 경우 잦은 재전송 요청으로 시스템 신뢰도가 크게 저하되는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 극복하기 위하여 상기 두 기법을 적절하게 결합한 것이 HARQ (Hybrid ARQ) 기법이다.
상기 HARQ 기법은 기본적으로 수신된 부호화 데이터(이하, "HARQ 패킷"이라 함)에 대하여 오류정정을 시도하고, CRC(Cyclic Redundancy Check)과 같은 간단한 오류검출 부호를 사용하여 상기 HARQ 패킷의 재전송 요청 여부를 결정한다. HARQ 기법을 사용하는 시스템의 수신측은 수신한 HARQ 패킷에 대한 오류 존재 여부를 판단한 뒤, 오류 존재 여부에 따라 HARQ 긍정적 인지(positive Acknowledgement: 이하 "ACK"라 함) 신호, 또는 HARQ 부정적 인지(negative Acknowledgement: 이하 "NACK"라 함) 신호를 송신측으로 전송한다. 송신측은 상기 HARQ ACK/NACK 신호(이하, "응답신호"라 함)에 따라 HARQ 패킷의 재전송 혹은 새로운 HARQ 패킷의 전송을 수행한다. 수신측에서는 HARQ 패킷을 수신하였을 때 적절한 자원을 사용하여 상기 응답신호를 송신한다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반 무선통신 시스템에서는 상기 ACK/NACK 신호를 몇 개의 부반송파들에 실어서 전송하며, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템에서는 특정 코드 채널에 실어서 전송한다. 일반적으로, 임의의 패킷 데이터 전송구간(Transmission Time Interval, 이하"TTI"라 함)에는 여러 사용자를 위한 패킷 데이터들이 동시에 전송되므로, 상기 각 HARQ 패킷에 대한 응답채널들은 상기 TTI에 데이터를 스케줄링 받은 사용자들로부터 수신된 데이터의 복호 후 약속된 시간에 각각 전송된다.
하향링크와 상향링크로 구분하여 상기 응답채널의 전송을 살펴보면, 하향링크 데이터 채널들에 대한 응답채널은 상기 각 데이터 채널을 기지국으로부터 수신한 각 단말이 상기 응답신호를 전송하기 위한 물리채널(Physical Channel) 자원을 기지국으로부터 할당 받아서 상향링크로 전송한다. 한편, 상향링크 데이터 채널들에 대한 응답채널의 경우에는, 기지국이 상기 데이터 채널들을 해당 단말들로부터 수신한 후에 상기 기지국과 각 단말 간에 약속된 자원을 통하여 각 데이터 패킷에 대한 응답채널을 전송한다.
도 1에 3GPP(3rdGeneration Partnership Project)의 차세대 이동통신 기술 표준인 EUTRA(Enhanced Universal Terrestrial Radio Access) 혹은 LTE(Long Term Evolution)의 OFDM 기반 하향링크 프레임 구조를 도시하였다. 하나의 자원 블록(Resource Block, 이하 "RB")(101)은 주파수 축으로 배열된 12개의 톤과 시간 축으로 배열된 14개의 OFDM 심볼(114)로 구성되어 있다. RB 1(101)은 첫 번째 RB을 나타내며, 도 1에서는 RB K(102)까지 총 K개의 RB로 구성된 대역폭을 나타내고 있다. 시간 축에서 14 OFDM 심볼은 하나의 서브프레임(113)을 구성하며 시간 축 상에서의 자원 할당의 기본 단위가 된다. 하나의 서브프레임(113)은 1ms의 길이를 가지며 두 개의 슬롯(112)으로 구성된다.
기준 신호(Reference Signal, 이하 "RS")는 단말기가 채널 추정을 할 수 있도록 단말기로 전송하는 기지국과 약속된 신호로, RS0(121), RS1(122), RS2(123), RS3(124)는 각각 안테나 포트 0, 1, 2, 3로부터 송신되는 RS를 의미한다. 안테나 포트 수가 1이상인 경우 다중 안테나 (Multi antenna)를 사용하는 것을 의미한다. 만약 송신 안테나 포트가 하나만 사용된다면 RS0(121)만 데이터 송신에 사용되고 RS1(122)은 송신에 사용되지 않으며 RS2(123), RS3(124)은 데이터 혹은 제어 신호 심볼 전송에 사용된다. 또한 송신 안테나 포트가 둘로 정의되었다면 RS0(121)과 RS1(122)이 데이터 송신에 사용되고 RS2(102), RS3(103)은 데이터 혹은 제어 신호 심볼 전송에 사용된다.
주파수 축 상에서 RS가 배치되는 RE의 절대적 위치는 셀 별로 다르게 설정되지만 RS간의 상대적인 간격은 일정하게 유지된다. 즉 동일한 안테나 포트의 RS는 6RE 간격을 유지하며, RS0(121), RS1(122) 간의 간격과 RS2(123), RS3(124)의 간격은 3RE 간격을 유지한다. RS의 절대적 위치가 셀 별로 다르게 설정되는 이유는 RS의 셀 간 충돌을 피하기 위함이다.
한편 제어 채널(control channel) 신호는 시간 축 상에서 한 서브프레임의 선두에 위치한다. 도 1에서 111는 제어 채널 신호가 위치할 수 있는 영역을 도시한 것이다. 제어 채널 신호는 서브프레임의 선두에 위치한 L개의 OFDM 심볼에 걸쳐 전송될 수 있다. L은 1,2 또는 3의 값을 가질 수 있다(111, 115). 제어 채널의 양이 적어서 하나의 OFDM 심볼로 제어 채널 신호의 전송이 충분한 경우에는 선두의 1 OFDM 심볼만이 제어 채널 신호 전송에 사용되고(L=1) 나머지 13 OFDM 심볼은 데이 터 채널 신호 전송에 사용된다. 제어 채널 신호가 2 OFDM 심볼을 소비할 경우에는 선두의 2 OFDM 심볼만이 제어 채널 신호 전송에 사용되고(L=2), 나머지 12 OFDM 심볼은 데이터 채널 신호 전송에 사용된다. 그리고 제어 채널 신호의 양이 많아서 3 OFDM 심볼을 모두 사용하여야 하는 경우에는, 선두 3 OFDM 심볼이 제어 채널 신호 전송에 사용되고(L=3) 나머지 11 OFDM 심볼이 데이터 채널 신호 전송에 사용된다.LTE 시스템에서 정의하는 하향링크 제어 채널은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PDCCH(Packet Data Control Channel) 등이 있다.
PCFICH는 CCFI(Control Channel Format Indicator) 정보를 전송하기 위한 물리채널이다. CCFI란 L을 알려주기 위해 2 bit로 구성된 정보이다. 우선적으로 CCFI를 수신하여야 제어 채널에 할당된 심볼 수를 알고 수신할 수 있으므로, PCFICH는 고정적으로 하향링크 자원이 할당된 경우를 제외한 모든 단말기가 서브프레임에서 최초로 수신해야 하는 채널이다. 그리고 PCFICH를 수신하기 전에는 L을 알 수 없기 때문에 PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되어야만 한다. PCFICH 채널은 셀 별로 미리 정해진 고정 위치에 전송되고 수신기도 위치 정보 없이 수신한다.
PHICH는 하향링크 ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 물리채널이다. PHICH를 수신하는 단말기는 상향링크에서 데이터 송신을 진행 중인 단말기이다. 따라서 PHICH의 개수는 상향링크에서 데이터 송신을 진행 중인 단말기의 수에 비례한다. PHICH는 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되거나(LPHICH=1) 세 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송된다(LPHICH=3). LPHICH는 셀마다 정의하는 파라미터로, 셀의 크기가 큰 경우에는 한 OFDM 심볼 만으로 PHICH를 전송하기 힘들 수 있기 때문에 이를 조정하기 위해 도입된 것이다. PHICH의 구성 정보(사용되는 심볼의 양, 위치 등)는 단말에게 PBCH를 통해 알려준다. PHICH 채널도 셀 마다 지정된 위치에 전송하게 된다.
도 1의 프레임 구조를 가정할 경우, 최대 K 개의 하향링크 데이터 채널이 상향링크 데이터 채널도 K개의 데이터 채널이 한 TTI내에 동시에 스케줄 될 수 있다. 이 경우 상하향링크에서는 K개의 응답채널이 필요하게 된다. 일반적으로 상향링크에 대한응답채널은 다수의 RE가 모여서 하나의 응답채널을 구성하게 되는데, 응답채널의 자원량은 시스템의 대역폭에 따라 정해진다. 현재 LTE 시스템은 8 개의 PHICH가 하나의 PHICH group을 이룬다. 자원의 할당은 PHICH group으로 이뤄지면 단말은 자신이 할당된 PHICH group index
Figure 112009015522389-pat00001
를 이용하여 할당된 PHICH의 위치를 알 수 있다. PHICH group은 8개의 PHICH가 다중화 되는데 길이 4의 spread 시퀀스를 실수축과 허수축에 맵핑하여 총 8개의 시퀀스로 다중화 한다. 이때 사용되는 시퀀스 인덱스는
Figure 112009015522389-pat00002
로 표현된다. 시스템 대역폭은 RB 개수로 표현되는데
Figure 112009015522389-pat00003
이 대역폭의 RB 개수인 경우 시스템에 PHICH group 개수는 수식 1과 같다.
[수식1]
Figure 112009015522389-pat00004
여기서
Figure 112009015522389-pat00005
는 시스템에서 설정할 수 있는 채널 용량을 조절하는 파라메터이며 해당 파라메터가 2인 경우 현재 TTI에 최대로 할당할 수 있는 단말 개수의 2배까지 할당이 가능하다. 이는 상향링크에서 MU-MIMO의 지원이 가능하도록 하기 위한 것으로 하나의 RB에 최대 2명의 단말이 할당될 수 있도록 되어 있다. 추후에 도입되는 LTE-A 시스템에서는 상향링크에서 SU-MIMO(Single User Multi Input Multi Output)의 지원이 가능하다. 단 LTE-A 시스템은 LTE 시스템과backward compativitiy를 유지하도록 설계된다. LTE-A 시스템의 경우 상향링크에서 지원되는 SU-MIMO의 경우 최대 2개까지의 codeword가 전송이 가능하며 이 경우에 하나의 단말은 기지국으로부터 2개의 ACK/NACK의 응답이 필요하게 된다. 이 경우에 현재의 LTE 시스템으로는 SU-MIMO의 사용자를 지원하는 경우 현재 LTE 시스템이 지원하는 최대 자원의 50%의 ACK/NACK 자원만 전송이 가능하다. 또한 SU-MIMO의 사용자를 위한 별도의 PHICH 자원을 할당하는 것이 아니라 기존의 단일 안테나 전송에 할당된 사용자와 MU-MIMO 사용자와의 다중화도 가능하여야 한다.
따라서, 상기 설명된 문제를 해결하기 위해서 기존의 LTE 사용자의 PHICH의 수신 동작에 영향을 주지 않으면서 수신 성능의 영향을 최소화 하는 SU-MIMO의 다중화가 가능한 PHICH 채널 구조가 필요하며 이를 위한 효율적인 자원 할당 구성 방안이 요망된다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 응답채널이 데이터 채널 전송에 사용된 상향링크 RB와 매핑 관계를 가지는 경우 응답채널의 수신 성능에 영향을 최소화 하면서 SU-MIMO 사용자의 자원할당 및 타 사용자의 응답채널과의 다중화 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 하나의 데이터 채널을 위하여 연속된 RB가 할당되는 시스템에서 응답채널이 데이터 채널 전송에 사용된 RB와 매핑 관계를 가지는 경우, SU-MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 전송으로 다수의 응답채널들이 상기 데이터 채널 전송에 사용된 RB를 사용 할 때, 기존의 단말의 응답채널에 영향을 최소화 하면서 계층적 변조기법을 사용하여 응답 채널의 용량을 향상하며 다중화하는 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답 채널 송수신 방법은 상기 기지국이 상기 단말기로부터 수신한 데이터 복호에 따른 응답(ACK/NACK)을 결정하는 단계, 상기 기지국이 상기 응답을 전송할 응답 채널의 그룹과 시퀀스를 결정하고, 상기 단말기가 상기SU-MIMO를 지원하는지 판단하는 단계, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우, 상기 기지국이 복수개의 응답을 상기응답 채널을 통해 상기 단말기로 전송하도록 변조하는 단계 및 상기 변조된 복수 개의 응답을 다중화하여 응답 채널 그룹을 형성하고 상기 단말기에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 SU-MIMO(Single User MIMO)를 지원하는 다중 반송파 무선통신 시스템에서 응답 채널을 전송하는 기지국은 단말기로부터 수신한 데이터 채널을 복호하는 데이터 채널 복호기, 상기 데이터 채널 복호기의 채널 복호 성공 여부에 따른 응답(ACK/NACK)을 결정하는 ACK/NACK 심벌 생성기, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우 복수 개의 응답을 응답 채널을 통해 상기 단말기로 전송하도록 상기 복수 개의 응답을 변조하도록 제어하는 응답 채널 포맷 제어기, 상기 변조된 응답을 확산하는 확산기 및 상기 확산기로부터 출력되는 상기 변조된 응답을 부반송파에 매핑시켜 출력하는 부반송파 매핑기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 SU-MIMO(Single User MIMO)를 지원하는 다중 반송파 무선통신 시스템에서 응답 채널을 수신하는 단말기는 기지국으로부터 수신한 채널 응답을수신하여 출력하는 부반송파 역매칭기, 상기 단말기가 상기SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우, 상기 부반송파 역매칭기로부터 출력되는 복수 개의 응답(ACK/NACK)을 상기 기지국에서 변조된 방법에 대응하여 복조하도록 제어하는 응답 채널 역매칭 제어기, 상기 응답 채널 역매칭 제어기의 제어에 따라 상기 부반송파 역매칭기로부터 출력되는 채널 응답을 수신하여 상기 복수개의 응답을 역확산하는 역확산기 및 상기 역확산기로부터 출력되는 역확산된 상기 복수 개의 응답을 수신하여 ACK 또는 NACK를 출력하는 ACK/NACK 심벌 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 단말의 PHICH 수신 성능에 영향을 최소화 하면서 현재 LTE의 PHICH 채널 자원을 최대 2배로 확장할 수 있으며 새로 도입되는 SU-MIMO 단말과의 다중화가 기존 단말의 수신에 영향을 주지 않으면서 전송을 가능하게 한다.
또한 단말의 채널 상태에 따라서 유동적으로 변조 수준을 조절 할 수 있으며 따라서 단말의 채널 상태가 좋은 PHICH에 더 많은 PHICH 채널을 할당할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 혹은 LTE 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 주요한 요지는 무선통신 시스템에서 응답채널의 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 도 2에서 도시한 바와 같이, 응답채널(PHICH, 209)의 자원 할당은 기지국(201)에서 수신한 PDCCH(205)의 제어 신호(211)를 통해서 이뤄진다. PDCCH에는 자원할당 정보(213)와 상향 링크 전송을 위한 cyclic shift(215)값이 있으며 그 밖에 기타 정보(217)로 구성된다. 기타 정보에는 재전송 정보나 hopping 정보 등이 포함된다. 상향링크 데이터의 전송은 PUSCH(Physical uplink shared channel)(207)를 통해서 이뤄지며 제어 채널을 수신한 단말은 수신된 정보에 따라 PUSCH에 자신의 데이터를 전송하며 이를 수신한 기지국은 PUSCH에 대한 응답 채널인PHICH(209)을 통하여 ACK/NACK를 전송한다. 상기 설명한 것과 같이 하나의 데이터 채널은 PHICH group index (
Figure 112009015522389-pat00006
)와 spreading 시퀀스(
Figure 112009015522389-pat00007
)의 조합(
Figure 112009015522389-pat00008
,
Figure 112009015522389-pat00009
)으로 나타내며 이는 다음 수식 2과 같은 관계를 가진다.
[수식 2]
Figure 112009015522389-pat00010
여기서
Figure 112009015522389-pat00011
는 PDCCH의 할당된 RB중에서 가장 낮은 인덱스 값을 나타 내며
Figure 112009015522389-pat00012
는 PDCCH에 포함된 상향 링크 전송을 위한 cyclic shift 값이다. 이 값은 0에서 8의 값을 가진다.
Figure 112009015522389-pat00013
는 현재 서브프레임에 전송 가능한 총 PHICH group의 수이며
Figure 112009015522389-pat00014
는 spreading의 길이이다. 일반적인 경우에 길이 4의 spreading 길이를 가진다.
도 3은 현재 LTE 시스템에서 PHICH 채널의 자원할당 및 다중화 과정을 나타낸 것이다. 단말은 PDCCH를 통해 상향링크 전송 자원을 할당받을 수 있는데 이때 시스템은 하나의 RB에 최대 한명의 사용자를 할당할 수 있으며 이때 발생하는 ACK/NACK은 1개이다. 1개의 ACK/NACK(301)은 전송을 위해서 3번 반복되고(303) 이를 BPSK (Binary Phase Shift Keying) 변조를 한다(305). BPSK 변조는 도 315와 317과 같이 성상도 상에 구성되며 ACK의 경우에는 315에 NACK인 경우에는317의 지점에 변조된다. 각각의 변조된 심볼은 길이 4의 spreading 시퀀스에 의해서 spread되어 총 길이 12의 심볼을 가진다. Spreading된 심볼은 각각 시퀀스에 따라 I와 Q에 맵핑이 되며 따라서 총 4개의 PHICH가 실수 축에 4개의 PHICH가 허수축에 매핑이 된다. 도 307과 309는 동시에 이뤄지며 아래 표 1의 시퀀스를 이용한다.
[표 1] 확산 시퀀스
Figure 112009015522389-pat00015
동일한 PHICH group에 할당되어 길이 4로 확산된 8개의 PHICH는 총 8개의 PHICH가 더해져서 하나의 PHICH group을 구성하게 되며 하나의 PHICH group은 총 12개의 RE를 차지하게 된다. 따라서 K개의 RB가 있는 경우 총 2K개의 PHICH가 필요하고 K/4개의 PHICH group이 사용된다. 따라서 현재의 LTE 단말을 이용하여 상향링크 전송을 하는 경우 단말은 최대 1개의 ACK/NACK만 수신할 수 있으며 2개의 ACK/NACK 전송이 필요한 SU-MIMO의 경우는 지원이 불가능하다. 기존과 동일한 PHICH 구조를 유지하기 위해서 2개의 ACK/NACK을 도 305에서 QPSK 전송을 하는 경우에는 기존의 PHICH 구성과 같이 도 307과 도 309에서 적용하는 spreading 시퀀스를 사용할 수 없으며 4개의 PHICH가 하나의 PHICH group를 형성하는 채널을 구성해야 하며, 이 경우 기존의 PHICH 자원이 절반으로 감소하는 문제가 발생한다. 따라 서 2개의 ACK/NACK을 전송하기 위해서는 아래의 실시예를 제안한다.
<제1 실시예>
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 응답채널의 변조, 다중화 방법을 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 제1 실시예에서 2개의 ACK/NACK을 수신해야 하는 단말에 대해서 하나의 PHICH 채널에 2개의 ACKNACK의 전송이 가능하도록 4 위상 진폭 변조 방법(Phase amplitude modulation, 이하 'PAM')을 적용한다. 기존의 LTE 단말은 도 315와 317에서 적용된 BPSK 성상도 상의 변조 지점을 이용하며,SU-MIMO 단말은 도 427, 429, 431, 433의 성상도 상의 지점을 이용하여 변조한다. 따라서 기지국은 전송하는 ACK/NACK의 길이에 따라 다음과 같은 변조 기법을 적용한다. 표 2에서
Figure 112009015522389-pat00016
은 도 403 혹은 415를 적용한 다음의 bit수이며 1개의 ACK/NACK을 전송하는 경우
Figure 112009015522389-pat00017
은 3이며 2개의 ACK/NACK을 전송하는 경우 Mbit은 2x3=6이다.
[표 2] ACK/NACK 수에 따른 변조 기법
Figure 112009015522389-pat00018
아래 표 3은 제 1 실시예서 제안하는 2개의 ACK/NACK 심볼 전송에 사용하는 4PAM 변조를 나타낸 것이다. b(i)와 b(i+1)은 2개의 ACK/NACK을 나타내며 b(i)는 첫번째 codeword의 ACK/NACK 응답을 b(i+1)은 두 번째 codeword의 ACK/NACK 응답을 지칭한다. 그 반대의 경우도 동일하게 적용된다. 표 3에서의 2개의 ACK/NACK에 대한 성상도 상의 맵핑 위치는 가변적이며 표 3은 하나의 예를 나타낸 것이다.
[표 3] 제 1 실시예에서 제안하는 4PAM 변조
Figure 112009015522389-pat00019
제안하는 방법을 이용하는 경우 기존의 LTE 단말과 SU-MIMO 단말이 하나의 PHICH group에 다중화 되는 경우에는 기존의 LTE 단말은 원래와 다른 LTE PHICH 변조 심볼의 위치가 변하게 되지만 SU-MIMO 단말이 4PAM 변조 기법을 사용하기 때문에 ACK/NACK 신호의 성상도 상에서 상대적인 위치는 변화가 없으며 기존과 동일한 수신 동작을 통해서 수신이 가능하다.
도 5는 제안하는 제 1 실시예에서 PHICH 자원 할당하는 (
Figure 112009015522389-pat00020
,
Figure 112009015522389-pat00021
) 할당 방법을 도시한 것이다. 도 511은 현재 LTE 시스템에서의 상향링크 제어 채널의 구성이다. 현재 LTE 시스템에는 SU-MIMO 전송을 위한 제어 채널은 없으며 현재의 제어 채널에서 SU-MIMO를 위한 제어 채널이 추가되는 경우 도 513과 515의 형태로 추가가 가능하다. 기본적으로 SU-MIMO의 전송은 두 개의 codeword의 전송이 가 능하고 따라서 동일한 RB 자원에 두 개의 codeword를 전송하게 된다. 이 경우 두 개의 codeword에 대한 독립적인 상향링크 데이터 수신 및 복조를 위해서는 상향 링크 전송에 사용되는 cyclic shift는 두 개의 값이 필요하다. 각각의 cyclic shift 값은 전송되는 기준 신호에 cyclic shift값을 결정하는데 사용되며 두 개의 codeword 전송에 동일한 cyclic shift값을 사용하는 경우에 기지국은 독립적인 수신이 불가능하지만 서로 다른 cyclic shift 값을 이용하는 경우에는 독립적인 수신이 가능하다. 따라서 기지국은 SU-MIMO 단말을 위해서는 두 개의cyclic shift값의 할당이 필요하다. 이 경우 도 513의 방법을 사용하는 경우 기지국은 하나의 cyclic shift 값만을 할당하고 단말은 수신된cyclic shift 값을 바탕으로 추가의 cyclic shift 값을 도출하는 implicit 방법과 도 515와 같이 두 개의 cyclic shift 값을 할당하는 방법이 가능하다. 이 경우 다음의 자원 할당 방법이 가능하다.
하나의 cyclic shift 값을 할당 받은 경우(case A), 할당 받은 RB자원의 인덱스
Figure 112009015522389-pat00022
, 와 cyclic shift 값이
Figure 112009015522389-pat00023
인 경우, 단말은 수신한 cyclic shift 값을 이용하여 PUSCH 전송을 위해서 다른 cyclic shift 값을 생성하며 이를
Figure 112009015522389-pat00024
라고 하면 단말과 기지국은 서로 약속된 규칙에 따라서 아래 식과 같이 두 번째 cyclic shift값을 생성한다. 예를 들어 1개의 RB가 할당된 경우
Figure 112009015522389-pat00025
Figure 112009015522389-pat00026
와 거리가 RB의 부반송파 개수의 절반이 되는 만큼의 거리를 가지도록 할당할 수 있다. 이 경우 두 개의 직교성이 최대가 될 수 있다. 일반적인 경우에 아래 수식 3과 같이 정의할 수 있다.
[수식 3]
Figure 112009015522389-pat00027
=f(
Figure 112009015522389-pat00028
)
또한 이 경우 기지국은 2개 ACK/NACK의 PHICH 전송을 위해서 다음의 두 가지 방법을 이용하여 응답채널 할당이 가능하다. 첫 번째 방법은 아래 수식 4와 같이 PDCCH에 할당된 정보만을 이용하여 하나의 PHICH 자원에 2개의 ACK/NACK을 전송하는 방법이다.
[수식 4]
Figure 112009015522389-pat00029
또 다른 방법은 두 번째 생성된 cyclic shift값을 이용하여 두 개의 PHICH 자원에 2개의 ACK/NACK을 전송하는 방법이다. 단말의 채널 성능이 좋지 않은 경우나 할당된 PHICH의 자원에 비해서 단말이 적은 경우에는 후자의 방법을 통해 PHICH의 수신 성능을 향상 시킬 수 있으며 자원이 부족하거나 단말의 채널 성능이 높은 경우에는 전자의 방법을 이용하여 채널 용량을 증대할 수 있다. 상기 기술한 방법은 도 515와 같이 두 개의 cyclic shift가 할당된 경우(case B)에도 동일하게 적용 할 수 있으며 두 개의 cyclic shift 값
Figure 112009015522389-pat00030
,
Figure 112009015522389-pat00031
가 도 531과 도 533 을 통해 할당된 경우 기지국은 두 가지 방법을 통해서 할당이 가능하며 전자는 할당된 두 개의 값 중에서 최소 혹은 최대 값을 이용하는 방법이며 다른 하나는 2 개의 자원에 2개의 ACK/NACK을 전송하는 방법이다. 후자의 경우는 case A의 후자와 동일하게 할당되면 전자의 경우
Figure 112009015522389-pat00032
는 수식 5와 같이 결정된다.
[수식 5]
Figure 112009015522389-pat00033
=min(
Figure 112009015522389-pat00034
,
Figure 112009015522389-pat00035
)
혹은
=max(
Figure 112009015522389-pat00036
,
Figure 112009015522389-pat00037
)
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기지국 송신장치의 PHICH 채널 동작절차를 보인 제어 흐름도이다. 먼저 603단계에서 기지국 송신 장치는 단말로부터 수신한 데이터 채널의 복호 결과에 따라서 응답값을 결정하고 PHICH을 송신할 준비를 한다. 이어 기지국은 단계 605에서 단말에 할당한 PUSCH의 정보 중에서 자원 할당 정보와Cyclic shift정보를 이용하여 PHICH group과 PHICH sequence를 결정한다. 제 1 실시예에서 기 설명한 것과 같이 1개 혹은 2개의 PHICH 자원을 할당한 경우에 따라 자원할당이 결정된다. 이에 단말은 현재 ACK/NACK이 LTE 단말인지 단계 607에서 확인하고 LTE 단말인 경우(611)에는 기존의 BPSK 변조를 수행한다. LTE 단말이 아닌 경우는 LTE-A 단말을 의미하고 이 경우에는 단계 609에서 단말에 할당된 데이터 채널 전송기법이 SU-MIMO전송 기법인지를 확인한다. 현재 전송이 SU-MIMO 전송인 경우에는 기지국은 2 개의 ACK/NACK에 대해서 제 1실시예에서 제안한 4PAM 변조를 수행한다. 변조 후에는 각각의 심볼은 기존의 LTE와 동일하게 spreading squence를 곱하여 실수축과 허수축에 다중화를 시키고(617) 8개의 다중화된 PHICH를 더하여 하나의 PHICH group를 만든다(619). 구성된 PHICH group은 정해진 위치의 RE에서 맵핑되고(621) 기지국은 PHICH 채널 구성을 완료하고 전송한다(623).
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 단말의 상기 PHICH 수신 동작 절차를 보인 제어 흐름도이다. 먼저 703 단계에서 단말은 기 스케줄링된 데이터 채널을 전송한 후 기지국으로부터 PHICH를 수신할 준비를 한다. 이어, 단말은 705 단계에서 상기 할당된 데이터 전송 정보를 이용하여 자신에게 할당된 PHICH group의 위치를 계산한다. 수신 단계에서 단말은 단계 705에서 도출된 위치에서 PHICH group을 수신한다(707). PHICH group의 수신인 제 1 실시예와 같이 두 개의 PHICH group을 이용하는 경우에는 두 개의 PHICH group을 수신하며 그렇지 않은 경우에는 하나의 PHICH group을 수신한다. 수신된 PHICH group에 대해서 단말은 할당된 spreading 시퀀스를 다시 곱하여 de-spreading하여 자신의 PHICH를 수신한다(709). 다음으로 단말은 자신이 SU-MIMO 전송 방법으로 전송한 경우에는 도 717과 같이 4PAM으로 복조를 하며 SU-MIMO 전송으로 할당되지 않은 경우에는 BPSK 복조를 수행한다. SU-MIMO 전송에 해당하지 않는 경우는 한 개의 codeword를 전송하는 일반적인 경우의 전송이나 MU-MIMO전송을 의미한다. 4PAM으로 복조한 신호는 2bit으로 복원되며, 각각의 bit이 2개의 codeword의 ACK/NACK정보를 의미한다(719). BPSK로 복조한 신호 는 1 개의 codeword에 대한 ACK/NACK 정보로 수신된다. 단말은 실수축에 LTE 단말이 그리고 허수축에 LTE-A의 SU-MMO 단말이 다중화 되어도 수신하는데 추가적인 동작이 필요하지 않고 복원이 가능하다.
그리고, 본 발명의 제1 실시예에서는 상향링크 데이터 채널에 대한 하향링크 ACK/NACK 물리채널 자원 할당의 경우에 대하여 기술하였으나, 상향링크에서 OFDM 전송 기술이 적용되는 경우에는 하향링크 데이터 채널에 대한 상향링크 ACK/NACK 물리채널 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있으며 그에 따라 본 발명에서 제안하는 기술을 데이터 채널 물리자원 기본 할당 단위 기준으로 적용하는 것이 가능하다.
<제2 실시예>
도 8은 본 발명에 따른 제2 실시예의 PHICH 변조 및 다중화 방법을 도시한 것이다. 제 2 실시예에서의 변조 기법은 계층적 변조 방법을사용하는 방법이다. 제2 실시예에서 제안하는 계층적 변조 방법은 기존의 LTE 단말이 전송하는 PHICH 심볼에 대해서 해당 수신 단말의 채널 상태가 좋은 단말의 자원에 각 심볼을 QPSK 변조하는 방법이다. 기존의 LTE 단말이 BPSK 변조를 하고 이렇게 되면 도 833과 835와 같이 성상도 상에 변조가 되고 8개의 PHICH의 다중화가 끝나면 각 PHICH 의 심볼은 도 837, 839,843, 841과 같이 QPSK 성상도에 맵핑이 된다. 기 할당된 자원에 대해서 기지국은 도845, 847, 849, 851과 같이 각 성상도 상의 심볼을 LTE-A SU-MIMO의 2bit ACK/NACK에 대해서 다시 QPSK 변조를 하는 방법이다. 이렇게 하는 경우 최종적으로는 16QAM의 성상도와 동일한 구조를 가지게 된다. 도 845, 847, 849, 851은 기존의LTE PHICH 심볼의 영향을 최소화 가기 위해서 LTE-A 단말의 변조 심볼의 하나를 공유하는 경우를 도시한 예이다. 도 853, 855, 857, 859는 LTE-A 단말의 변조 심볼이 성상도상에서 공유하지 않고 변조하는 방법이다. 이 경우에는 최대 송신 전력을 유지하기 위해서 기존의 PHICH 심볼의 전력이 감소되지만 해당 자원의 LTE 단말은 채널 상태가 좋은 상태의 단말 자원에 할당하기 때문에 LTE 단말은 수신에 영향을 받지 않는다. 전자의 예의 경우에는 계층적 변조를 위해서 4개의 변조 시퀀스가 필요하며 후자의 경우에는 동일한 시퀀스에 대해서 scale만 다르게 하여 적용하면 동일하게 시퀀스로 적용이 가능하다. 아래 표는 제 2실시예에서 제안하는 계층적 변조 시퀀스를 도시한 것이다. 계층적 변조에 사용되는 2개의 ACK/NACK의위치는 도면상에서의 예이며 다양한 조합이 가능하다.
[표 4] 계층적 변조 시퀀스
Figure 112009015522389-pat00038
도 9는 제안하는 제 2 실시예에서 PHICH 자원 할당하는 (
Figure 112009015522389-pat00039
,
Figure 112009015522389-pat00040
) 할당 방법을 도시한 것이다. 도 911은 현재 LTE시스템에서의 상향링크 제어 채널의 구성이다. 계층적 변조는 할당되는 자원에 기사용중인 LTE 단말의 채널 상태가 좋은 단말에만 선택적으로 할당되어야 한다. 따라서 다른 단말의 채널 상태에 따라 계층적 변조의 사용 유무가 변하게 된다. 따라서 제 2 실시예에서 제안하는 계층적 변조 방법을사용하는 경우에는 기지국은 1 flag정보를 이용하여 현재 단말이 계층적 변조를 사용할지 여부를 알려 줄 수 있다. 도 913과 915에서는 이와 같은 할당 방법에 대한 PDCCH 구조이며 도 913의 경우에는 제 1 실시예에서 설명한 것과 같이 1개의 cyclic shift를 할당한 경우에 대한 도이고 도 915는 기지국이 두 개의 cyclic shift를 할당한경우의 예이다. 제 2 실시예에서는 단말은 1bit의 계층적 변조 flag를 이용하여set으로 수신하는 경우에는 현재 수신한 cyclic shift값에 대해서 (
Figure 112009015522389-pat00041
_1,
Figure 112009015522389-pat00042
_1) 자원에 계층적 변조를 수행하여 전송하며 2 개의 cyclic shift 값이 할당된 경우에는 (
Figure 112009015522389-pat00043
_1,
Figure 112009015522389-pat00044
_1), (
Figure 112009015522389-pat00045
_2,
Figure 112009015522389-pat00046
_2)의 2개의 자원에 모두 계층적 변조를 이용하여 전송한다. 두 개의 cylick shift 값이 할당된 경우 시스템의 구성에 따라서는 하나의 자원에만 계층적 변조가 가능하도록 전송이 가능하며 전송에 사용되는 자원은 제 1 실시예와 동일하게 할당된 두 개의 cyclic shift값의 최대값이나 최소값을 선택한다. 계층적 변조를 위한 flag가 reset되어 있는 경우에 단말이 1개의 cyclic shift만 할당 받은 경우 기지국은 제 1 실시예와 동일한 변조 방법을 사용하여 전송이 가능하며 2개의 cyclic shift를 할당 받은 경우 기지국은 제 1 실시예와 동일한 변조 방법을 사용하여 두 개의 PHICH 자원에 2개의 ACK/NACK의 전송을 할 수 있다. 제 2 실시예에서 제안하는 방법은 계층적 변조가 적용되는 LTE-A SU-MIMO 단말의 채널 상태도 좋아야 하며 해당 자원에 다중화 되어 할당된 두 명의 기존 단말의 채널 상태도 좋아야 PHICH 수신 성능을 감소를 최소화하고 수신이 가능하다. 계층적 변조는 SU-MIMO 전송에 한에서만 전송이 가능하다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기지국 송신 장치의 PHICH 채널 동작 절차를 보인 제어 흐름도이다. 먼저 1003단계에서 기지국 송신 장치는 단말로부터 수신한 데이터 채널의 복호 결과에 따라서 응답값을 결정하고 PHICH을 송신할 준비를 한다. 이어 기지국은 단계1005에서 단말에 할당한 PUSCH의 정보 중에서 자원 할당 정보와 Cyclic shift정보를 이용하여 PHICH group과 PHICH sequence를 결정한다. 제 2 실시예에서 기 설명한 것과 같이 계층적 변조 가능 여부에 따라서1개 혹은 2개의 PHICH 자원을 할당한 경우에 따라 자원 할당이 결정된다. 이에 단말은 현재 ACK/NACK이 LTE 단말인지 단계 1007에서 확인하고 LTE 단말인 경우(1011)에는 기존의 BPSK 변조를 수행한다. 변조 후에는 각각의 심볼은 기존의 LTE와 동일하게 spreading squence를 곱하여 실수축과 허수축에 다중화를 시키고(1017) 8개의 다중화된 PHICH를 더하여 하나의 PHICH group를 만든다(1019). LTE 단말이 아닌 경우는 LTE-A 단말을 의미하고 이 경우에는 단계 1013에서 단말에 할당된 데이터 채널 전송 기법이 SU-MIMO 전송 기법이고 계층적 변조 기법을사용하는 지를 확인한다. 현재 전송이 SU-MIMO 전송인 경우에는 기지국은 기존에 할당된 LTE PHICH 변조 심볼에 대해서 2 개의 ACK/NACK을 제 2실시예에서 제안한 계층적 변조를 수행한다(1021). 구성된 PHICH group은 정해진 위치의 RE에서 맵핑되고(1023) 기지국은 PHICH 채널 구성을 완료하고 전송한다(1025).
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 단말의 상기 PHICH 수신 동작 절차를 보인 제어 흐름도이다. 먼저 1103 단계에서 단말은 기 스케줄링된 데이터 채널을 전송한 후 기지국으로부터 PHICH를 수신할 준비를 한다. 이어, 단말은 1105 단계에서 상기 할당된 데이터전송 정보를 이용하여 자신에게 할당된 PHICH group의 위치를 계산한다. 수신 단계에서 단말은 단계 1105에서 도출된 위치에서 PHICH group을 수신한다(1107). PHICH group의 수신은제 2 실시예와 같이 계층적 변조 여부를 고려하여 두 개의 PHICH group을 이용하는 경우에는 두 개의 PHICH group을 수신하며 그렇지 않은 경우에는 하나의 PHICH group을 수신한다. 수신된 PHICH group에 대해서 단말은 SU-MIMO와 계층적 변조가 적용되지 않는 경우 할당된spreading 시퀀스를 다시 곱하여 de-spreading하여 자신의 PHICH를 수신한다(1119). 다음으로 단말은 계층적 변조기법과 SU-MIMO 전송 방법으로 전송한 경우에 도 1125과 같이 16QAM으로 복조를 하며 SU-MIMO의 2bit ACK/NACK 신호를 수신하고 기존의 단말은 동일 자원에 대해서 BPSK 복조를 수행한다.
도 12의 기지국 송신 장치의 구성도로서, 본 발명의 실시예에 따른 기지국 송신 장치의 구조를 도시한 것이다. 데이터 채널 복호기(1207)의 복호 성공 실패 결과에 따라서 ACK/NACK 심벌 생성기(1201)에서 상기 데이터 채널에 대한 ACK 혹은 NACK 심벌을 생성한다. 확산기(1203)는 상기 생성된 ACK/NACK 심벌을 상기 ACK/NACK 심벌 전송에 할당된 ACKCH 자원에 해당하는 CDM 시퀀스를 곱하여 확산(spreading)시킨다. PHICH 포맷 제어기(또는 응답 채널 포맷 제어기, 이하 동일하다)(1209)는 상기 데이터 채널에 할당된 RB 개수 및 인덱스에 따라서 PHICH 포맷, 즉, 확산 이득 및 ACK/NACK을 전송할 PHICH 자원 등을 결정하여 상기 확산 기(1203) 및 부반송파 매칭기(1205)를 제어한다. 또한 상기 PHICH 포맷 제어기(1209)는 단말기가 SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우 복수 개의 응답을 응답 채널을 통해 단말기로 전송하도록 상기 복수 개의 응답을 변조하도록 제어한다. 또한 . PHICH 포맷 제어기(1209)는 기지국이 계층적 변조를 사용하도록 설정되었는지 판단하고, 상기 계층적 변조를 사용하도록 설정된 경우, 기지국이2개의 응답을 직교위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying)를 이용하여 변조하도록 제어한다.
상기 PHICH 포맷 제어기(1209)의 제어에 따라 부반송파 매핑기(1205)는 상기 확산기(1203)에서 확산된 ACK/NACK 심벌들을 상기 PHICH 자원의 RE들에 해당하는 IFFT(1213)의 입력으로 인가한다. 상기 IFFT(1213) 출력 신호는 IF/RF 단을 거쳐서 단말로 최종 전송된다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 구성도이다. 기지국으로부터 단말로 수신되는 수신 신호는 먼저 IFFT(1301)에 의하여 주파수 영역 신호 변환된 후, 부반송파 역매칭기(1303)의 입력으로 인가된다. 상기 부반송파 역매칭기(1303)는 IFFT(1301) 출력을 입력받아서 수신할 PHICH 자원에 해당하는 확산된 ACK/NACK 심벌들을 출력한다. 그리고 PHICH 역매칭 제어기(1309)는 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우, 상기 부반송파 역매핑기로부터 출력되는 복수 개의 응답(ACK/NACK)을 기지국에서 변조된 방법에 대응하여 복조하도록 한다.
이때 PHICH 역매칭 제어기(1309)는 기 전송한 데이터 채널에 사용된 RB의 개 수 및 인덱스에 따라서 묵시적으로 상기 PHICH 자원을 알 수 있으므로, 그에 따라서 상기 부반송파 역매칭기(1309) 및 역확산기(1305)를 제어한다. 상기 역확산기(1305)는 상기 부반송파 역매칭기(1307)에서 추출된 PHICH 심벌들을 역확산하여 ACK/NACK 심벌 검출기(1307)로 인가한다. 상기 ACK/NACK 심벌 검출기(1307)는 상기 역확산기(1305)에서 역확산된 ACKCH 신호로부터 ACK 혹은 NACK 신호의 전송 여부를 결정한다.
본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 OFDM 기반 하향링크 프레임 구조를 보인 도면,
도 2는 응답채널자원이 데이터 채널 혹은 스케줄링 제어채널과 매핑 관계를 가지는 예를 보인 도면,
도 3은 응답채널의 변조 및 다중화 과정을 보인 도면.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PHICH 변조 및 다중화 방법을 보인도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 PHICH 자원 할당 방법을 보인 도면.
도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 각 셀별로 각 하향링크 채널들이 자원 엘리먼트에 매핑된 상태를 보인 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 송신 장치의 응답채널 송신 동작 절차를 보인 제어 흐름도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PHICH 변조 및 다중화 방법을 보인도면.
도 9은 본 발명의 제2 실시예에 PHICH 자원 할당 방법을 보인 도면.
도 10는 본 발명의 제2 실시예에 따른 각 셀별로 각 하향링크 채널들이 자원엘리먼트에 매핑된 상태를 보인 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말 수신 장치의 응답채널 수신 동작 절차를 보인 제어 흐름도.
도 12은 본 발명의 기지국 송신 장치의 구성도.
도 13는 본 발명의 단말 수신 장치의 구성도.

Claims (15)

  1. SU-MIMO(Single User MIMO)를 지원하는 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국의 응답 채널 송신 방법에 있어서,
    상기 기지국이 단말기로부터 수신한 데이터 복호에 따른 응답(ACK/NACK)을 결정하는 단계;
    상기 기지국이 상기 응답을 전송할 응답 채널의 그룹과 시퀀스를 결정하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우, 상기 기지국이 복수 개의 응답을 한 개의 응답 채널을 통해 상기 단말기로 전송하도록 상기 복수 개의 응답을 변조하는 단계; 및
    상기 변조된 복수 개의 응답을 다중화하여 응답 채널 그룹을 형성하고 상기 단말기에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 응답 채널 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 응답은 2개인 것을 특징으로 하는 기지국의 응답 채널 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수 개의 응답을 변조하는 단계는,
    상기 2개의 응답을 위상 진폭 변조(Phase Amplitude Mudulation)을 이용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 기지국의 응답 채널 송신 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하지 않는 경우, 상기 기지국이 단일의 응답을 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조하는 단계; 및
    상기 변조된 단일의 응답을 다중화하여 응답 채널 그룹을 형성하고 상기 단말기에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 응답 채널 송신 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 복수 개의 응답을 변조하는 단계는,
    상기 기지국이, 계층적 변조를 사용하도록 설정되었는지 판단하는 단계; 및
    상기 계층적 변조를 사용하도록 설정된 경우, 상기 기지국이 상기 2개의 응답을 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying)를 이용하여 변조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 응답 채널 송신 방법.
  7. 삭제
  8. SU-MIMO(Single User MIMO)를 지원하는 다중 반송파 무선통신 시스템에서 응답 채널을 전송하는 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    단말기로부터 수신한 데이터 채널을 복호하고, 상기 채널 복호 성공 여부에 따른 응답(ACK/NACK)을 결정하며, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우 복수개의 응답을 한 개의 응답채널을 통해 상기 단말기로 전송하도록 상기 복수 개의 응답을 변조하도록 제어하며, 상기 변조된 응답을 확산하고 상기 변조된 응답을 부반송파에 매핑시켜 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수 개의 응답은 2개인 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 2개의 응답을 위상진폭 변조(Phase Amplitude Mudulation)를 이용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기지국이 계층적 변조를 사용하도록 설정되었는지 판단하고, 상기 계층적 변조를 사용하도록 설정된 경우, 상기 기지국이 상기 2개의 응답을 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying)를 이용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. SU-MIMO(Single User MIMO)를 지원하는 다중 반송파 무선통신 시스템에서 응답 채널을 수신하는 단말기에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기지국으로부터 수신한 채널 응답을 수신하여 출력하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우, 복수 개의 응답(ACK/NACK)을 상기 기지국에서 변조된 방법에 대응하여 복조하도록 제어하며, 상기 채널 응답을 이용하여 상기 복수개의 응답을 역확산하며, 역확산된 상기 복수 개의 응답을 이용하여 ACK 또는 NACK를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  13. SU-MIMO(Single User MIMO)를 지원하는 다중 반송파 무선통신 시스템에서 단말기의 응답 채널 수신 방법에 있어서,
    상기 단말기가 기지국으로부터 채널 응답을 수신하는 단계;
    상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는지 판단하고, 상기 단말기가 상기 SU-MIMO를 지원하는 경우, 복수 개의 응답(ACK/NACK)을 상기 기지국에서 변조된 방법에 대응하여 복조하는 단계; 및
    상기 단말기가 상기 채널 응답을 이용하여 상기 복수 개의 응답을 역확산하고, 상기 역확산된 상기 복수 개의 응답을 이용하여 ACK 또는 NACK를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 응답 채널 수신 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수 개의 응답은 2개이고, 상기 기지국이 상기 2개의 응답을 위상 진폭 변조(Phase Amplitude Mudulation)을 이용하여 변조하는 경우,
    상기 단말기가 계산된 응답 채널 그룹의 위치로부터 응답 채널 그룹을 수신하는 단계; 및
    상기 단말기가 상기 수신한 응답 채널 그룹을 역다중화하여 상기 단말기의 응답 채널을 추출하고, 상기 위상 진폭 변조를 이용하여 상기 추출된 응답 채널을 복조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 응답 채널 수신 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 복수 개의 응답은 2개이고, 상기 기지국이 계층적 변조를 사용하도록 설정되고, 상기 기지국이 상기 2개의 응답을 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying)를 이용하여 변조하는 경우,
    상기 단말기가 계산된 응답 채널 그룹의 위치로부터 응답 채널 그룹을 수신하는 단계; 및
    상기 단말기가 상기 수신한 응답 채널그룹을 역다중화하여 상기 단말기의 응답 채널을 추출하고, 16QAM(Quadrature Amplitude Mudulation)을 이용하여 상기 추출된 응답 채널을 복조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 응답 채널 수신 방법.
KR1020090021878A 2009-03-13 2009-03-13 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치 KR101624149B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090021878A KR101624149B1 (ko) 2009-03-13 2009-03-13 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090021878A KR101624149B1 (ko) 2009-03-13 2009-03-13 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100103310A KR20100103310A (ko) 2010-09-27
KR101624149B1 true KR101624149B1 (ko) 2016-05-25

Family

ID=43008110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090021878A KR101624149B1 (ko) 2009-03-13 2009-03-13 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101624149B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9407302B2 (en) * 2012-12-03 2016-08-02 Intel Corporation Communication device, mobile terminal, method for requesting information and method for providing information

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ericsson, "Uplink SU-MIMO in LTE-Advanced", 3GPP TSG-RAN WG1 #55bis R1-090377(2009.01.16.)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100103310A (ko) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220061046A1 (en) Radio Base Station and User Equipment and Methods Therein
US9917681B2 (en) Method and apparatus for allocating ACKCH resources in a wireless communication system
JP6262801B2 (ja) 無線通信システムにおいて肯定応答/否定応答情報を送信する方法及び装置
US8509155B2 (en) Method and system for multiplexing acknowledgement signals and sounding reference signals
JP5694479B2 (ja) 物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネルのマッピング方法
EP3322107B1 (en) Method for allocating phich and generating reference signal in system using single-user mimo based on multiple codewords when transmitting uplink
JP5087061B2 (ja) 無線通信システム、基地局装置、移動局装置および無線通信方法
CN105471555B (zh) 在无线通信系统中发送参考信号的方法和用户设备
RU2559039C2 (ru) Базовая станция, мобильный терминал и способ управления связью
WO2010073477A1 (ja) 移動通信システム、基地局装置、移動局装置、および、移動通信方法
KR101573088B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
KR101624149B1 (ko) 다중 반송파 무선통신 시스템에서 기지국과 단말기의 응답채널 송수신 방법 및 장치
JP5570567B2 (ja) 基地局装置、移動局装置、無線通信方法および集積回路
KR20080079630A (ko) 서로 다른 컨트롤 채널의 비트 전송 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee