KR20080092194A - Method and apparatus for receiving/transmitting data in orthogonal frequency division multiplexing system - Google Patents

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KR20080092194A
KR20080092194A KR1020070035773A KR20070035773A KR20080092194A KR 20080092194 A KR20080092194 A KR 20080092194A KR 1020070035773 A KR1020070035773 A KR 1020070035773A KR 20070035773 A KR20070035773 A KR 20070035773A KR 20080092194 A KR20080092194 A KR 20080092194A
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이주호
조준영
권환준
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삼성전자주식회사
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Abstract

A method and an apparatus for receiving and transmitting data in an OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) system are provided to prevent the power of OFDM symbols from exceeding a threshold value by performing different resource puncturing on different RBs. A reference symbol signal generator generates a reference symbol signal for estimating channel conditions. A controller(701) determines at least one RB(Resource Block) for a resource puncturing and the resource puncturing pattern from plural resource blocks, so that power allocation to the resource blocks is adjusted to guarantee that the allocated power does not exceed a limit value. A control channel signal generator(703) generates a control signal representing the determined resource puncturing pattern and the resource block. A data channel signal generator(705) generates the data signal and allocates the data signal in a frequency resource according to the resource puncturing pattern. A transmission processor(711) multiplexes the control signal with the data signal and transmits the multiplexed result to a terminal. The resource pattern represents the positions of the frequency resources which are not used for transmitting data.

Description

직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 데이터 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING/TRANSMITTING DATA IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM}TECHNICAL AND APPARATUS FOR RECEIVING / TRANSMITTING DATA IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM}

도 1은 2개의 송신 안테나를 사용하는 경우의 기준 심볼 패턴을 도시한 도면1 is a diagram showing a reference symbol pattern in the case of using two transmit antennas

도 2는 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우의 기준 심볼 패턴을 도시한 도면2 is a diagram showing a reference symbol pattern in the case of using four transmit antennas

도 3은 기준 심볼 전력 할당에 따른 데이터 톤 전력 할당을 도시한 도면3 illustrates data tone power allocation in accordance with reference symbol power allocation;

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 리소스 펑처링을 수행하지 않은 리소스 블록의 톤 전력 할당을 도시한 도면4 illustrates tone power allocation of a resource block without performing resource puncturing according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 리소스 펑처링을 수행한 리소스 블록의 톤 전력 할당을 도시한 도면FIG. 5 illustrates tone power allocation of a resource block for performing resource puncturing according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 네 단계의 리소스 펑처링 패턴을 적용한 경우의 리소스 블록의 톤 전력 할당을 도시한 도면FIG. 6 is a diagram illustrating tone power allocation of a resource block when four steps of resource puncturing patterns are applied according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 송신 흐름도7 is a flowchart illustrating transmission of a base station according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 수신 흐름도8 is a flowchart illustrating reception of a terminal according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 송신기의 구조를 나타낸 도면9 illustrates a structure of a base station transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말 수신기의 구조를 나타낸 도면 10 is a view showing the structure of a terminal receiver according to an embodiment of the present invention

본 발명은 다중 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 관한 것으로, 특히 기준 심볼 및 데이터 심볼의 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system using a multiple access scheme, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving reference symbols and data symbols.

최근 이동 통신 시스템에서는 유무선 채널에서 고속의 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM) 방식에 대하여 활발하게 연구되고 있다. 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(multi-carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼열을 병렬 변환하고 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 주파수 톤(frequency tone)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(MCM : multi-carrier modulation) 방식의 일종이다.Recently, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been actively studied in a mobile communication system as a useful method for high-speed data transmission in a wired or wireless channel. The OFDM method is a method for transmitting data using a multi-carrier, and a plurality of frequency tones, i. It is a type of multi-carrier modulation (MCM) that modulates and transmits a plurality of sub-carrier channels.

이와 같은 멀티캐리어 변조 방식을 적용하는 시스템은 1950년대 후반 군용 고주파 라디오에 처음 적용되었으며, 직교하는 다수의 서브 캐리어들을 중첩시키는 OFDM 방식은 1970년대부터 발전하기 시작하였으나, 멀티 캐리어들간의 직교 변조의 구현이 어려우므로 실제 시스템에 적용하는 데에는 한계가 있었다. 그러나 1971년에 Weinstein 등이 상기 OFDM 방식을 사용하는 변복조는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 효율적으로 처리가 가능함을 발표하면서 OFDM 방식에 대한 기술개발이 급속히 발전했다. 또한 보호구간(guard interval)을 사용하고, 보호구간에 순환 전치 심볼(Cyclic Prefix, 이하 CP)을 삽입하는 방식이 알려지면서 다중 경로 및 지연 확산(delay spread)에 대한 시스템의 부정적 영향을 더욱 감소시키게 되었다.The system applying the multicarrier modulation scheme was first applied to military high frequency radio in the late 1950s, and the OFDM scheme for superimposing orthogonal subcarriers began to develop in the 1970s, but the implementation of orthogonal modulation between multicarriers was implemented. Because of this difficulty, there was a limit to the practical application. However, in 1971, Weinstein et al. Announced that modulation and demodulation using the OFDM scheme can be efficiently processed using a Discrete Fourier Transform (DFT). Also known is the use of guard intervals and the insertion of cyclic prefixes (CPs) into the guard intervals, further reducing the negative effects of the system on multipath and delay spread. It became.

이러한 기술적 발전에 힘입어 OFDM 방식 기술은 디지털 오디오 방송(DAB: digital audio broadcasting)과 디지털 비디오 방송(DVB: digital video broadcasting), 무선 근거리 통신망(WLAN: wireless local area network) 그리고 무선 비동기 전송 모드(WATM: wireless asynchronous transfer mode) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되어지고 있다. 즉, 이전에는 하드웨어적인 복잡도(complexity)로 인하여 널리 사용되지 못하였으나 최근 고속 퓨리에 변환(FFT: fast Fourier transform)과 역 고속 퓨리에 변환(IFFT: inverse fast Fourier transform)을 포함한 각종 디지털 신호 처리 기술이 발전함으로써 실현 가능해 졌다. 상기 OFDM 방식은 종래의 주파수 분할 다중(FDM: frequency division multiplexing) 방식과 비슷하나, 무엇보다도 다수개의 톤 간의 직교성(orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다. 또한 OFDM 방식은 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi-path fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다. 또한 OFDM 방식은 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 강하고, 보호구간을 이용하여 심벌간 간섭(ISI: inter symbol interference) 영향을 줄일 수 있고, 하드웨어적으로 등화기(equalizer) 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하며, 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 여러 통신시스 템 구조에 적극 활용되고 있다.Thanks to these technological advances, the OFDM technology is used for digital audio broadcasting (DAB) and digital video broadcasting (DVB), wireless local area network (WLAN), and wireless asynchronous transmission mode (WATM). It is widely applied to digital transmission technology such as wireless asynchronous transfer mode. In other words, the digital signal processing techniques including fast Fourier transform (FFT) and inverse fast Fourier transform (IFFT) have been developed recently. This is possible. The OFDM scheme is similar to the conventional frequency division multiplexing (FDM) scheme. However, the OFDM scheme maintains orthogonality among a plurality of tones, and thus, optimal transmission efficiency can be obtained in high-speed data transmission. In addition, the OFDM scheme has good frequency usage efficiency and strong characteristics in multi-path fading, thereby obtaining optimal transmission efficiency in high-speed data transmission. In addition, the OFDM scheme uses an overlapping frequency spectrum, which makes efficient use of frequency, resists frequency selective fading, and reduces inter symbol interference (ISI) effects by using guard intervals. In general, it is possible to simply design an equalizer structure, and it has the advantage of being resistant to impulsive noise, and thus it is actively used in various communication system structures.

무선 통신에서 고속, 고품질의 데이터 서비스를 저해하는 요인은 대체적으로 채널 환경에서 기인한다. 상기 무선 통신에서 채널 환경은 백색 가우시안 잡음(AWGN: additive white Gaussian noise) 외에도 페이딩(fading) 현상으로 인하여 발생되는 수신 신호의 전력 변화, 음영(shadowing), 단말기의 이동 및 빈번한 속도 변화에 따른 도플러(Doppler) 효과, 타 사용자 및 다중 경로(multipath) 신호에 의한 간섭 등으로 인해 자주 변하게 된다. 따라서 무선 통신에서 고속, 고품질의 데이터 서비스를 지원하기 위해서는 상기 저해 요인들을 효과적으로 극복하는 것이 필요하다.The factors that hamper high-speed, high-quality data services in wireless communications are largely due to the channel environment. In the wireless communication, the channel environment includes a Doppler due to power variation, shadowing, movement of a terminal, and frequent speed change of a received signal caused by fading in addition to additive white Gaussian noise (AWGN). Doppler) effects, interference with other users and multipath signals are often changed. Therefore, in order to support high-speed and high-quality data services in wireless communication, it is necessary to effectively overcome the obstacles.

OFDM 방식에서 변조 신호는 시간과 주파수로 구성된 2차원 자원(resource)에 위치한다. 시간축 상의 자원은 서로 다른 OFDM 심볼로 구별되며 이들은 서로 직교한다. 한편 주파수축 상의 자원은 서로 다른 톤으로 구별되며 이들 또한 서로 직교한다. 즉 OFDM 방식에서는 시간축 상에서 특정 OFDM 심볼을 지정하고 주파수축 상에서 특정 톤(tone)을 지정한 것을 하나의 최소 단위 자원으로 사용할 수 있는데, 이를 '주파수-시간 bin'이라고 칭한다. 서로 다른 주파수-시간 bin은 서로 직교하므로, 서로 다른 주파수-시간 bin으로 전송된 신호는 서로 간섭을 일으키지 않고 수신될 수 있다.In the OFDM scheme, a modulated signal is located in a two-dimensional resource composed of time and frequency. The resources on the time base are divided into different OFDM symbols and they are orthogonal to each other. On the other hand, resources on the frequency axis are distinguished by different tones, and they are also orthogonal to each other. That is, in the OFDM scheme, a specific OFDM symbol can be designated on the time axis and a specific tone on the frequency axis can be used as one minimum unit resource. This is called a frequency-time bin. Since different frequency-time bins are orthogonal to each other, signals transmitted to different frequency-time bins can be received without interfering with each other.

이동통신 환경에서는 채널이 랜덤(random)하게 변하는 특성이 있다. 이에 따른 문제를 해결하기 위해 대부분의 이동통신 시스템에서는 채널의 상태를 추정하고 이를 보정하는 과정을 거치는 코히어런트 복조(coherent demodulation)를 지원하도 록 설계되어 있다. 랜덤한 채널의 상태를 추정하기 위해서는 송신기와 수신기간에 이미 약속된 신호가 전송되어야 한다. 이러한 신호를 파일럿 또는 기준 심볼(Reference Symbol, 이하 RS) 신호라고 한다. 수신기에서는 RS 신호를 수신함으로써 채널의 상태를 추정하고 추정된 채널 상태를 보정하여 복조를 수행한다. RS 신호는 채널의 변화를 추정하기에 충분한 양이 전송되어야 하며, 데이터 신호에 의해 훼손되지 않는 것이 바람직하다. OFDM 시스템에서는 RS 신호를 미리 약속된 주파수-시간 bin에 배치 함으로써 RS 신호가 데이터 신호에 의해 훼손되는 것을 방지할 수 있다.In a mobile communication environment, a channel is randomly changed. In order to solve this problem, most mobile communication systems are designed to support coherent demodulation, which is a process of estimating and correcting a channel state. In order to estimate the state of a random channel, a signal already promised must be transmitted between a transmitter and a receiver. Such a signal is called a pilot or reference symbol (RS) signal. The receiver estimates the state of the channel by receiving the RS signal, corrects the estimated channel state, and performs demodulation. The RS signal should be transmitted in an amount sufficient to estimate the change of the channel, and is preferably not damaged by the data signal. In an OFDM system, the RS signal is prevented from being damaged by the data signal by arranging the RS signal in a predetermined frequency-time bin.

도 1은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 정의하는 송신 안테나가 2개일 때의 RS 패턴(pattern)을 도시한 것이다. Figure 1 shows the RS pattern (pattern) when the two days of transmit antennas that is defined by the LTE (Long Term Evolution) system of 3GPP (3 rd Generation Partnership Project) .

도 1을 참조하면, 하나의 자원 블록(Resource Block, 이하 RB)은 주파수축의 12개의 톤과 시간축의 14 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 도 1에서는 RB 1(121)부터 RB N(123)까지 총 N개의 RB로 구성된 대역폭을 나타내고 있다. Referring to FIG. 1, one resource block (RB) is composed of 12 tones on the frequency axis and 14 OFDM symbols on the time axis. In FIG. 1, a bandwidth consisting of N RBs from RB 1 121 to RB N 123 is shown.

주파수-시간 bin 중 a로 표기된 것(131)은 첫 번째 안테나를 통해 송신되는 RS를 의미하며, b로 표기된 것(133)은 두 번째 안테나를 통해 송신되는 RS를 의미한다. 만약 기지국의 송신 안테나가 하나라면 b로 표기된 주파수-시간 bin(133)은 데이터 전송에 사용될 것이다. RS 신호는 기지국과 단말기가 미리 약속한 것이므로, 단말기는 주파수-시간 bin a(131)의 수신신호를 토대로 첫 번째 송신안테나로 부터의 채널을 추정하고 주파수-시간 bin 중 b(133)의 수신신호를 토대로 두 번째 송신안테나로부터의 채널을 추정할 수 있다.In the frequency-time bin, denoted by a 131 denotes an RS transmitted through the first antenna, and denoted by b, 133 denotes an RS transmitted through the second antenna. If there is only one transmit antenna of the base station, the frequency-time bin 133 denoted by b will be used for data transmission. Since the RS signal is previously promised by the base station and the terminal, the terminal estimates a channel from the first transmission antenna based on the received signal of the frequency-time bin a 131 and receives the received signal of the b (133) of the frequency-time bin. The channel from the second transmission antenna can be estimated based on

도 1에서 도시한 RS 패턴의 특징은 OFDM 심볼이 RS를 포함하는 심볼과 RS를 포함하지 않는 심볼로 구분된다는 것이다. 즉, 1번째 OFDM 심볼(101), 5번째 OFDM 심볼(103), 8번째 OFDM 심볼(105), 12번째 OFDM 심볼(107)에는 RS가 정의되어 있는 반면, 나머지 OFDM 심볼(111, 113, 115, 117)에는 RS가 정의되어 있지 않다. 그리고 한 송신 안테나의 RS는 6개의 톤마다 한 톤씩 삽입되어 있고 상기 RS 톤간에는 다른 송신 안테나의 RS가 역시 6개의 톤마다 한 톤씩 삽입되어 있다.The characteristic of the RS pattern shown in FIG. 1 is that an OFDM symbol is divided into a symbol including RS and a symbol not including RS. That is, RS is defined in the first OFDM symbol 101, the fifth OFDM symbol 103, the eighth OFDM symbol 105, and the twelfth OFDM symbol 107, while the remaining OFDM symbols 111, 113, and 115 are defined. , 117), RS is not defined. The RS of one transmitting antenna is inserted one tone every six tones, and the RS of the other transmitting antenna is inserted one tone every six tones.

도 2 는 송신 안테나가 4개일 때의 RS 패턴을 도시한 것이다. 2 shows an RS pattern when four transmit antennas are used.

도 2를 참조하면, 첫 번째 송신 안테나용 RS(131)와 두 번째 송신 안테나용 RS(133)는 도 1과 동일한 위치에 삽입되어 있으며, 세 번째 송신안테나용 RS(135)와 네 번째 송신안테나용 RS(137)가 추가로 정의되어 있다. 추가된 RS는 2번째 OFDM 심볼(201)과 8번째 OFDM 심볼(203)에 배치되기 때문에, RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼은 총 14개의 OFDM 심볼 중 101, 103, 105, 107, 201, 203의 6개 OFDM 심볼이다. 또한 나머지 OFDM 심볼(211, 213, 215, 217)은 RS를 포함하고 있지 않다.Referring to FIG. 2, the first transmission antenna RS 131 and the second transmission antenna RS 133 are inserted in the same position as that of FIG. 1, and the third transmission antenna RS 135 and the fourth transmission antenna are shown. RS 137 is further defined. Since the added RS is disposed in the second OFDM symbol 201 and the eighth OFDM symbol 203, the OFDM symbol including the RS is composed of 101, 103, 105, 107, 201, and 203 of the 14 OFDM symbols. 6 OFDM symbols. The remaining OFDM symbols 211, 213, 215, and 217 do not include RS.

단말기의 채널 추정 성능을 보장하기 위해서는 충분한 RS의 전력을 할당할 필요가 있다. 특히 채널 상태가 열악한 단말기에게 데이터를 전송할 때에는 재전송과 같은 방법을 동원하여 필요한 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, 이하 SNR)를 확보하지만, RS는 재전송을 통해 RS의 SNR을 개선시킬 수 없기 때문에 RS의 전력을 충분히 확보할 필요가 있다. 따라서 우선적으로 RS의 전력을 할당하고 남은 전력을 데이터 전송에 이용하게 되는데, RS에 충분한 전력을 할당하다 보면 RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼에서의 데이터 전송용 톤당 가용 전력이 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼에 비해서 낮을 수 있다.In order to guarantee channel estimation performance of the terminal, it is necessary to allocate sufficient RS power. In particular, when transmitting data to a terminal with a poor channel condition, a signal-to-noise ratio (SNR) is obtained by using a method such as retransmission, but RS cannot improve the SNR of the RS through retransmission. It is necessary to secure enough power. Therefore, priority is given to the power of RS and the remaining power is used for data transmission. When sufficient power is allocated to RS, the available power per tone for data transmission in the OFDM symbol including RS does not include RS. It may be lower than that.

도 3은 송신안테나가 한 개일 때 RS 전력할당에 따른 데이터 톤의 전력할당의 예를 도시한 것이다. 3 shows an example of power allocation of data tones according to RS power allocation when there is one transmission antenna.

도 3을 참조하면, 301은 RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼에서 하나의 RB에 정의된 톤을 도시한 것이고, 303은 RS를 포함하고 있지 않은 OFDM 심볼에서의 톤을 도시한 것이다. 301은 도 1의 101과 106에 해당하는 OFDM 심볼의 RB이며, RS용 톤(311)과 데이터용 톤(313)으로 구성되어 있고, 303은 데이터용 톤(315)만으로 구성되어 있다. RS 톤에는 P라는 전력이 할당되는데 이 값은 RS가 포함되지 않은 OFDM 심볼의 데이터용 톤의 전력 D보다 높은 값으로 설정되어 있다. 한 RB에 할당된 전력의 합이 OFDM 심볼 별로 동일하다는 조건을 수학식으로 표현하면 [수학식 1]과 같다.Referring to FIG. 3, 301 shows a tone defined in one RB in an OFDM symbol including RS, and 303 shows a tone in an OFDM symbol not including RS. 301 is an RB of OFDM symbols corresponding to 101 and 106 in FIG. 1, and is composed of an RS tone 311 and a data tone 313, and 303 is composed of only a data tone 315. As shown in FIG. The RS tone is assigned a power of P, which is set higher than the power D of the data tone of the OFDM symbol without RS. When the condition that the sum of the powers allocated to one RB is the same for each OFDM symbol is expressed by Equation 1, Equation 1 is used.

NRS-P +(N-NRS)-D* = N-DN RS -P + (NN RS ) -D * = ND

여기서, N은 한 RB를 구성하는 톤의 개수로 도 3의 예에서는 N=12이다. NRS은 RS를 포함하는 OFDM 심볼 내에서 한 RB에 정의된 RS 톤의 개수로 도 3의 예에서는 N=2이다. D*는 RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼내의 데이터 톤의 전력이다.Here, N is the number of tones constituting one RB, and N = 12 in the example of FIG. N RS is the number of RS tones defined in one RB in an OFDM symbol including RS, and N = 2 in the example of FIG. 3. D * is the power of the data tone in the OFDM symbol containing RS.

P>D라면 N>NRS 이므로 [수학식 2]에서 보이는 바와 같이 D*<D가 된다.If P> D, then N> N RS, so D * <D as shown in [Equation 2].

P-D =(N/NRS-1)-(D-D*) > 0PD = (N / N RS -1)-(DD * )> 0

즉, RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼내의 데이터 톤의 전력은 RS를 포함하고 있지 않은 OFDM 심볼 내의 데이터 톤의 전력보다 작게 설정될 수밖에 없다.That is, the power of the data tone in the OFDM symbol including the RS must be set smaller than the power of the data tone in the OFDM symbol including the RS.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 채널부호화 이득을 최대로 얻기 위해 RB내 데이터 심볼의 전력을 일정하게 할당하되 RS에 할당된 전력에 의해 RB 내의 데이터 심볼의 전력을 일정하게 할당하지 못할 경우에 RB별로 전력을 할당하여 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to allocate the power of the data symbols in the RB constant to obtain the channel coding gain to the maximum, but the power of the data symbols in the RB by the power allocated to the RS is not constant for each RB The present invention provides a method and apparatus for allocating power to transmit and receive data.

본 발명의 실시예에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 기지국이 단말로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 기준 심볼을 포함하는 오에프디엠 심볼에 할당된 전력이 한계치를 초과하지 않도록 상기 리소스 블록들에 대한 전력 할당량을 재조정하기 위해, 상기 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 결정하는 과정과, 상기 리소스 펑처링을 위해 결정된 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 나타내는 제어 신호를 데이터 신호와 함께 다중화하여 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하며, 상기 리소스 패턴은, 상기 리소스 펑처링에 의해 데이터 전송에 사용되지 않는 주파수 자원들의 위치를 나타내는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, in the orthogonal frequency division multiplexing system, a base station transmits data to a terminal, wherein the resource blocks are allocated such that the power allocated to the OMD symbol including the reference symbol does not exceed a threshold. Determining at least one resource block and a resource puncturing pattern to perform resource puncturing among the resource blocks, and the resource block and resource puncturing pattern determined for the resource puncturing; The method may include multiplexing a control signal with a data signal and transmitting the multiplexed control signal to the terminal, wherein the resource pattern indicates a location of frequency resources not used for data transmission by the resource puncturing.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 단말이 기지국으로부터 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 상기 단말이 제어 채널을 통하여 수신되는 제어 신호로부터, 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 인지하는 과정과, 상기 리소스 블록의, 상기 리소스 펑처링 패턴이 지시하는 주파수축 자원들을 제외한 주파수축 자원들을 통하여 데이터 신호를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, according to an embodiment of the present invention, in a method of receiving data from a base station by a terminal in an orthogonal frequency division multiplexing system, the terminal performs resource puncturing among resource blocks from a control signal received through a control channel. Recognizing at least one resource block and a resource puncturing pattern; and receiving a data signal through frequency axis resources other than frequency axis resources indicated by the resource puncturing pattern of the resource block. It is done.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 단말로 데이터를 전송하는 기지국 장치에 있어서, 채널 상태 추정을 위한 기준 심볼 신호를 생성하는 기준 심볼 신호 생성기와, 상기 기준 심볼을 포함하는 오에프디엠 심볼에 할당된 전력이 한계치를 초과하지 않도록 상기 리소스 블록들에 대한 전력 할당량을 재조정하기 위해, 상기 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 결정하는 제어기와, 상기 제어기에서 결정된 리소스 펑처링 패턴과 리소스 블록을 나타내는 제어 신호를 생성하는 제어채널 신호 생성기와, 데이터 신호를 생성하고, 상기 리소스 펑처링 패턴에 따라 상기 데이터 신호를 주파수 자원에 배치하는 데이터채널 신호 생성기와, 상기 제어 신호를 상기 데이터 신호와 함께 다중화하여 상기 단말로 전송하는 송신처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the base station apparatus for transmitting data from the orthogonal frequency division multiplexing system to the terminal, a reference symbol signal generator for generating a reference symbol signal for channel state estimation, and a reference symbol comprising the reference symbol Determining at least one resource block and a resource puncturing pattern to perform resource puncturing among the resource blocks to readjust the power allocation for the resource blocks so that the power allocated to the FDM symbol does not exceed a threshold. A controller, a control channel signal generator for generating a control signal representing a resource puncturing pattern and a resource block determined by the controller, and data for generating a data signal and placing the data signal in a frequency resource according to the resource puncturing pattern. A channel signal generator and the control signal to the data Multiplexed with the call is characterized in that it comprises a transmission processor for transmitting to the mobile station.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단말 장치에 있어서, 제어 채널을 통하여 제어 신호를 수신하는 제어채널 수신기와, 데이터 채널을 통하여 데이터 신호를 수신하는 데이 터 채널 수신기와, 상기 제어채널 수신기를 통하여 수신된 상기 제어 신호로부터, 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 인지하고, 상기 리소스 블록의, 상기 리소스 펑처링 패턴이 지시하는 주파수축 자원들을 제외한 주파수축 자원들을 통하여 데이터 신호를 수신하도록 상기 데이터 채널 수신기를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a terminal apparatus for receiving data from a base station in an orthogonal frequency division multiplexing system, comprising: a control channel receiver for receiving a control signal through a control channel; and a data signal for receiving a data signal through a data channel. A data channel receiver and at least one resource block to perform resource puncturing among resource blocks and a resource puncturing pattern from the control signal received through the control channel receiver, and the resource puncturing of the resource block. And a controller for controlling the data channel receiver to receive a data signal through frequency axis resources other than the frequency axis resources indicated by the processing pattern.

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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

채널 부호화는 AGWN 채널에 최적으로 설계되어 있기 때문에 송신기에서 변조 심볼에 일정한 전력을 할당하는 것이 바람직하다. 송신기에서 어쩔 수 없이 일정한 전력을 할당하지 않은 경우라면 할당 전력의 차이를 정확히 수신기에 알려주어야만 수신기에서 채널 복호를 정상적으로 수행할 수 있지만, 이를 위해서는 추가적으로 할당 전력의 차이를 알려주기 위한 메시지가 요구된다.Since channel coding is optimally designed for AGWN channels, it is desirable for the transmitter to allocate constant power to the modulation symbols. If the transmitter does not inevitably allocate constant power, the receiver must correctly inform the receiver of the difference in allocated power so that the receiver can perform channel decoding normally. However, this requires a message for notifying the difference in allocated power.

일반적으로 RS에 할당된 전력은 데이터 심볼 전력의 평균치보다 높게 설정되므로, RS를 포함하고 있지 않은 OFDM 심볼에 할당된 데이터 심볼의 전력에 비해 RS 를 포함한 OFDM 심볼에 할당된 데이터 심볼의 전력이 낮다. 그러므로 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼 내의 데이터 심볼 중 일부 심볼에 대해 데이터를 실어 보내지 않는 리소스 펑처링(resource puncturing)을 수행할 것을 제안한다. 리소스 펑처링을 통해 전력을 아끼면, RS를 포함한 OFDM 심볼 내의 전송에 사용되는 데이터 심볼에게, RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼 내의 데이터 심볼과 동일한 전력을 할당할 수 있다.In general, since the power allocated to the RS is set higher than the average value of the data symbol power, the power of the data symbol allocated to the OFDM symbol including the RS is lower than the power of the data symbol allocated to the OFDM symbol including the RS. Therefore, in order to solve this problem, the present invention proposes to perform resource puncturing that does not carry data on some of the data symbols in the OFDM symbol including the RS. If power is saved through resource puncturing, data symbols used for transmission in OFDM symbols including RS may be allocated the same power as data symbols in OFDM symbols not including RS.

RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼의 데이터 톤 전력을, RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼의 데이터 톤 전력과 동일하게 설정하면서 OFDM 심볼 별로 사용한 전력의 합을 특정 최대치보다 적게 유지하기 위해서는, RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼의 전력 합이 상기 최대치를 넘을 경우에 해당 OFDM 심볼의 데이터용 톤 중 일부에 대해 리소스 펑처링을 수행해야 한다. 물론 RS에 충분한 전력을 할당했음에도 불구하고 RS를 포함한 OFDM 심볼이나 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼의 전력의 합이 상기 최대치 이하라면 리소스 펑처링을 수행할 필요가 없다.In order to maintain the sum of the power used for each OFDM symbol less than a specific maximum while setting the data tone power of the OFDM symbol including RS to be the same as the data tone power of the OFDM symbol not including RS, RS is included. When the sum of the powers of the OFDM symbols exceeds the maximum value, resource puncturing should be performed on some of the data tones of the OFDM symbol. Of course, even if sufficient power is allocated to the RS, if the sum of the powers of the OFDM symbol including the RS or the OFDM symbol without the RS is equal to or less than the maximum value, it is not necessary to perform resource puncturing.

리소스 펑처링을 수행하면 전송하는 변조 심볼의 수가 줄기 때문에 전송하는 정보량도 줄여야 한다. 그런데 전력의 합을 특정 최대치 이하로 유지하기 위한 것이 목적이므로 리소스 펑처링 을 모든 RB에 일괄적으로 적용할 필요는 없다. 예를 들어 특정 RB에 고속 데이터 사용자를 할당하였다면 해당 RB에서는 리소스 펑처링 을 수행하지 않는 것이 좋지만, 데이터 전송율을 높게 설정할 필요가 없는 사용자가 점유한 RB에서는 리소스 펑처링을 수행해도 부정적인 효과는 없다. 또한 전력 제어(Power Control) 등이 수행되는 경우에는, 서로 다른 사용자에게 할당된 RB에 는 데이터 톤에 서로 다른 전력이 할당된다. 따라서 RB의 할당 전력에 따라 리소스 펑처링의 효과는 서로 다르다. 큰 전력을 할당 받은 RB에서 리소스 펑처링을 수행하면 리소스 펑처링에 의해 감소한 전력이 필요한 양에 비해 지나치게 클 수 있고, 적은 전력을 할당 받은 RB에서 리소스 펑처링을 수행하면 리소스 펑처링에 의한 전력 감소량이 미비할 수 있다. 즉 RB의 할당 전력도 감안해서 RB별로 리소스 펑처링을 수행하는 것이 바람직하다.When resource puncturing is performed, the amount of information to be transmitted must be reduced because the number of modulation symbols to be transmitted is low. However, since the purpose is to keep the sum of powers below a certain maximum, resource puncturing does not need to be applied to all RBs at once. For example, if a high-speed data user is assigned to a specific RB, resource puncturing should not be performed in that RB. However, resource puncturing has no negative effect on the RB occupied by a user who does not need to set a high data rate. In addition, when power control and the like are performed, different powers are allocated to data tones to RBs allocated to different users. Therefore, the effect of resource puncturing is different according to the allocation power of the RB. Resource puncturing in RBs with large power allocations may result in excessively large amounts of power reduced by resource puncturing, while resource puncturing in RBs with low power allocations may result in power reduction due to resource puncturing. This may be incomplete. That is, it is preferable to perform resource puncturing for each RB in consideration of the allocated power of the RB.

그러므로 본 발명에서는 대부분의 RB에서는 리소스 펑처링 을 수행하지 않고 데이터 톤의 전력도 일정하게 설정하되, 전력 한계치를 넘어서는 것을 피하기 위해 일부 RB에서만 리소스 펑처링을 수행하는 것을 제안한다. 만약 RB마다 하나의 사용자만이 할당되었다면 RB 별로 서로 다른 리소스 펑처링을 수행하는 것은 사용자 별로 서로 다른 리소스 펑처링을 하는 것과 같다. 그런데 한 사용자에게 복수개의 RB를 할당하고 RB 별로 리소스 펑처링 수행 여부를 다르게 설정할 경우, 리소스 펑처링 제어 정보의 양이 할당된 RB의 개수만큼 증가할 수 있다. 따라서 제어 정보의 양을 효과적으로 줄이기 위해 리소스 펑처링 제어 정보를 RB 별이 아닌 사용자 별로 설정할 수도 있다.Therefore, the present invention proposes that although most RBs do not perform resource puncturing but set a constant power of data tones, resource puncturing is performed only in some RBs to avoid exceeding a power limit. If only one user is allocated to each RB, performing different resource puncturing for each RB is equivalent to performing different resource puncturing for each user. However, when a plurality of RBs are allocated to one user and resource puncturing is set differently for each RB, the amount of resource puncturing control information may increase by the number of allocated RBs. Therefore, in order to effectively reduce the amount of control information, the resource puncturing control information may be set for each user, not for each RB.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 리소스 펑처링을 적용 하지 않은 RB의 톤 전력 할당을 보여주고 있다. 4 illustrates tone power allocation of an RB without resource puncturing according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 401은 RS를 포함한 OFDM 심볼의 RB이며, 403은 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼의 RB이다. RS 톤(411)의 전력 P를 데이터 톤(413, 415)의 전력 D보다 높게 설정하였지만, 401의 데이터 톤(413)과 403의 데이터 톤(415)에 동 일한 전력 D를 설정한다. 그런데 도 4와 같은 전력할당을 모든 RB에 적용하면 RS를 포함한 OFDM 심볼의 전력 합이 기준 최대치를 초과할 수도 있다. 따라서 한계치를 넘지 않도록 일부 RB를 선택하여 도 4와 같은 전력 할당을 적용한다. Referring to FIG. 4, 401 is an RB of an OFDM symbol including RS, and 403 is an RB of an OFDM symbol not including RS. Although the power P of the RS tone 411 is set higher than the power D of the data tones 413 and 415, the same power D is set to the data tone 413 of 401 and the data tone 415 of 403. However, when the power allocation shown in FIG. 4 is applied to all RBs, the sum of powers of OFDM symbols including RS may exceed the reference maximum. Therefore, some RBs are selected not to exceed the limit and power allocation shown in FIG. 4 is applied.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 일부 RB에 대해서만 선택적으로 리소스 펑처링을 적용한 RB의 톤 전력 할당 방법을 도시한 것이다. 5 illustrates a method of allocating tone power of an RB to which resource puncturing is selectively applied to only some RBs according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, RS(441)를 포함한 OFDM 심볼(431)에서는 해당 RB에서 데이터 톤(443)을 데이터 전송에 전혀 사용하지 않는다. 그러나 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼(433)에서는 데이터 톤(445)에 전력 D를 할당하여 모든 데이터 톤들을 데이터 전송에 사용한다. RS를 포함한 OFDM 심볼의 전력의 합이 한계치를 초과하면, 적은 전력이 할당되고 전송 데이터율이 높지 않은 사용자의 RB를 선택하여 도 5의 전력 할당 방식을 적용한다. 그럼에도 불구하고 한계치를 여전히 초과하면, RS를 포함한 OFDM 심볼의 전력 합이 한계치 이하가 될 때까지 다음 순번의 RB에 대해 도 5의 전력 할당을 적용하는 것을 반복한다.Referring to FIG. 5, in the OFDM symbol 431 including the RS 441, the data tone 443 is not used at all for data transmission in the corresponding RB. However, in the OFDM symbol 433 not including the RS, the power D is allocated to the data tone 445 to use all data tones for data transmission. If the sum of the powers of the OFDM symbols including the RS exceeds the threshold, the power allocation scheme of FIG. 5 is applied by selecting the RB of the user whose less power is allocated and the transmission data rate is not high. Nevertheless, if the threshold is still exceeded, the application of the power allocation of FIG. 5 is repeated for the next subsequent RB until the sum of the powers of the OFDM symbols including the RS is below the threshold.

RB에 대한 리소스 펑처링 적용 여부에 관한 정보는 송신기가 수신기에 알려주어야 한다. 리소스 펑처링이 수행되었음에도 불구하고 수신기가 그 사실을 인지하지 못했다면 수신기는 데이터가 전송되지 않는 펑처링된 톤에서 데이터 수신을 시도할 것이다. 그런데 펑처링된 톤에는 간섭과 잡음만 존재하기 때문에 이 정보를 이용하여 복호를 수행할 경우 수신 성능 저하를 초래할 수 있다. 그러나 만약 수신기가 리소스 펑처링이 적용되었다는 것을 인지하고 있다면 펑처링된 톤의 수신은 무시하고 RS가 포함되지 않은 OFDM 심볼의 톤만 수신하므로 수신 성능 저하는 발생 하지 않는다. 따라서 하향링크(DL) 제어 신호에서 리소스 펑처링 정보를 포함시킴으로써 수신기가 리소스 펑처링 여부를 인지할 수 있도록 한다. 도 4와 도 5의 실시예에서는 RS를 포함한 OFDM 심볼의 RB에서 데이터 톤을 모두 데이터 전송에 사용하거나 모두 펑처링하는 두 가지 경우만을 고려하였으므로, 이러한 경우에는 하기 [표 1]과 같이 1 비트만으로 리소스 펑처링 여부를 나타낼 수 있다.Information on whether to apply resource puncturing for the RB should inform the receiver. If a resource puncturing has been performed but the receiver is not aware of the fact, the receiver will attempt to receive data on a punctured tone where no data is transmitted. However, since only interference and noise exist in the punctured tone, decoding may be performed using this information. However, if the receiver recognizes that the resource puncturing is applied, the reception performance is not degraded because the receiver ignores the reception of the punctured tone and receives only the tone of the OFDM symbol not including the RS. Accordingly, by including resource puncturing information in the downlink (DL) control signal, the receiver can recognize whether or not resource puncturing. In the embodiments of FIG. 4 and FIG. 5, only two cases in which all data tones are used for data transmission or puncturing in the RB of an OFDM symbol including RS are considered. In this case, only 1 bit is shown in Table 1 below. It may indicate whether or not resource puncturing.

정보비트의 값The value of the information bit 리소스 펑처링 패턴Resource puncturing pattern 리소스 펑처링 비율Resource puncturing ratio 00 도 4의 403403 of Fig. 4 0%0% 1One 도 5의 433433 in Fig. 5 100%100%

[표 1]과 같이, 정보비트 값이 0이면 RS를 포함하는 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤을 모두 펑처링하지 않고 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤과 동일한 전력을 할당한다. 정보비트 값이 1이면 RS를 포함하는 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤을 모두 펑처링 한다. 상기 정보비트는 사용자별 하향링크 제어채널에 기록된다.As shown in [Table 1], when the information bit value is 0, all the data tones of the corresponding RB of the OFDM symbol including RS are not punctured and the same power as the data tones of the corresponding RB of the OFDM symbol not including RS is allocated. . If the information bit value is 1, all data tones of the corresponding RB of the OFDM symbol including the RS are punctured. The information bits are recorded in a downlink control channel for each user.

하기 [표 2]는 1비트의 정보비트를 사용하는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.Table 2 below shows another embodiment using one bit of information bits.

정보비트의 값The value of the information bit 리소스 펑처링 비율Resource puncturing ratio 00 0%0% 1One x%x%

[표 1]의 실시예에서는 리소스 펑처링 비율을 0% 또는 100%로 설정한 것에 반해, [표 2]의 실시예에서는 리소스 펑처링을 수행하지 않거나 소정 비율로 리소스 펑처링을 수행한다. 즉, 정보 비트값이 0이면 RS를 포함하는 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤을 모두 펑처링하지 않고 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤과 동일한 전력을 할당한다. 그리고 정보 비트값이 1이면 RS를 포함하는 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤 중 x%(0<x≤100)에 해당하는 데이터 톤을 펑처링하고 나머지 데이터 톤은 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼의 해당 RB의 데이터 톤과 동일한 전력을 할당하여 데이터 송신에 사용한다. 이때, 상기 펑처링 x%에 해당하는 데이터 톤은 상기 기지국과 상기 단말 사이에 미리 약속된 패턴을 갖는다.In the embodiment of Table 1, the resource puncturing ratio is set to 0% or 100%, whereas in the embodiment of Table 2, resource puncturing is not performed or resource puncturing is performed at a predetermined rate. That is, when the information bit value is 0, all the data tones of the corresponding RB of the OFDM symbol including RS are not punctured and the same power as the data tones of the corresponding RB of the OFDM symbol including RS is allocated. If the information bit value is 1, the data tone corresponding to x% (0 <x≤100) among the data tones of the corresponding RB of the OFDM symbol including RS is punctured, and the remaining data tones of the OFDM symbol including RS are not included. The same power as the data tone of the RB is allocated and used for data transmission. In this case, the data tone corresponding to the puncturing x% has a predetermined pattern between the base station and the terminal.

도 6은 4가지의 리소스 펑처링을 적용하는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. FIG. 6 illustrates another embodiment of the present invention applying four resource puncturing.

도 6을 참조하면, 501, 503, 505, 507은 모두 RS를 포함하고 있는 OFDM 심볼의 한 RB이다. 501은 도 5의 431과 같이 RS 톤을 제외한 데이터 톤을 모두 펑처링한 경우이고, 507은 도 4의 401과 같이 RS 톤을 제외한 모든 데이터 톤에 대해 D의 전력을 할당하여 데이터 전송에 활용하는 경우이다. 즉 501은 펑처링 비율이 100%이고 507은 펑처링 비율 이 0%이다. 503은10개의 데이터 톤 중 7개가 펑처링 되었으므로 펑처링 비율이 70%이고, 505는 10개의 데이터 톤 중 3개가 펑처링 되었으므로 펑처링 비율이 30% 이다. RS 톤(511)에는 전력 P가 할당되고 데이터 톤(513)에는 전력 D가 할당되었으며 펑처링된 톤(515)에는 전력을 할당하지 않았다. 따라서 501, 503, 505, 507의 RB에서는 각각 2P, 2P+3D, 2P+7D, 2P+10D의 전력이 소비된다. 도 6에서 펑처링 비율이나 펑처링되는 데이터 톤의 위치 등은 다른 값으로 변경 가능하며, 마찬가지로 상기 기지국과 상기 단말 사이에 미리 약속된 패턴을 갖는다.Referring to FIG. 6, 501, 503, 505, and 507 are all RBs of an OFDM symbol including RS. 501 is a case in which all data tones except RS tones are punctured as shown in 431 of FIG. 5, and 507 is allocated to power of D for all data tones except RS tones as shown in 401 of FIG. 4. If it is. That is, 501 has a puncturing ratio of 100% and 507 has a puncturing ratio of 0%. The 503 has a puncturing rate of 70% because seven of the 10 data tones are punctured, and the 505 has a puncturing rate of 30% because three of the 10 data tones are punctured. Power P is assigned to RS tone 511 and power D is assigned to data tone 513 and power is not assigned to punctured tone 515. Therefore, power of 2P, 2P + 3D, 2P + 7D, and 2P + 10D is consumed in the RBs of 501, 503, 505, and 507, respectively. In FIG. 6, the puncturing ratio, the location of the puncturing data tone, and the like may be changed to other values, and likewise, there is a predetermined pattern between the base station and the terminal.

도 6을 도 4 및 도 5의 실시예와 비교하면, 도 4와 도 5에서는 RB 소비전력이 2P와 2P+10D인 두 단계의 펑처링 패턴을 사용한 것에 비해 도 6에서는 네 단계의 펑처링 패턴을 사용함으로써 RB의 사용 전력의 세밀도가 높아진다. RB 사용 전력 세밀도가 높아지면 전력 할당의 효율을 높이는 데 도움이 된다. 예를 들어 RS를 포함한 OFDM 심볼이 한계치를 약간 초과하는 전력을 사용하게 되어 리소스 펑처링을 적용할 RB를 선택해야 하는 상황이 발생했다고 가정한다. 이러한 경우에 한 RB를 선택해서 100% 펑처링을 수행하는 것은 지나치게 사용 전력 합을 줄일 수 있기 때문에 30%나 70%의 펑처링을 정의하면 한계치를 초과하지 않는 범위에서 사용 전력을 최대화 할 수 있다. 그러나 펑처링 적용 단계를 증가시키면 펑처링 정보를 알려주기 위해 요구되는 정보 비트 수도 증가한다. 도 6의 실시예에서는 4 단계의 리소스 펑처링을 정의하였으므로 2 비트의 정보비트가 필요하다. 하기 [표 3]은 2비트의 정보비트를 사용하여 리소스 펑처링 정보를 표시하는 예를 나타낸 것이다.Comparing FIG. 6 with the embodiment of FIGS. 4 and 5, in FIG. 4 and FIG. 5, the puncturing pattern of four steps is illustrated in FIG. 6, compared to the two-step puncturing pattern of 2P and 2P + 10D. By using, the fineness of the power used by the RB is increased. Higher RB power granularity can help increase power allocation efficiency. For example, suppose that an OFDM symbol including an RS uses power slightly above a threshold, and thus a situation arises in which an RB to which resource puncturing is to be applied is selected. In this case, selecting one RB and performing 100% puncturing can reduce the sum of the power consumed excessively, so defining a puncturing of 30% or 70% maximizes the power used within the limit. . However, increasing the puncturing application step also increases the number of information bits required to inform the puncturing information. In the embodiment of FIG. 6, since resource puncturing in four steps is defined, two bits of information bits are required. Table 3 below shows an example of displaying resource puncturing information using two bits of information bits.

정보비트의 값The value of the information bit 리소스 펑처링 패턴Resource puncturing pattern 리소스 펑처링 비율Resource puncturing ratio 0000 도 6의 507507 of FIG. 6 0%0% 0101 도 6의 505505 of FIG. 6 30%30% 1010 도 6의 503503 in Fig. 6 70%70% 1111 도 6의 501501 of FIG. 6 100%100%

[표 3]과 같이, 정보 비트값이 '00'이면 도 6의 507와 같이 해당 RB의 데이터 톤을 모두 펑처링하지 않고, 정보 비트값이 '01'이면 도 6의 505와 같이 해당 RB의 데이터 톤 중 30%만을 펑처링하고, 정보 비트값이 '10'이면 도 6의 503과 같이 해당 RB의 데이터 톤 중 70%만을 펑처링하며, 정보 비트값이 '11'이면 도 6의 501과 같이 해당 RB의 모든 데이터 톤을 펑처링한다.As shown in Table 3, when the information bit value is '00', not all the data tones of the RB are punctured as shown in 507 of FIG. 6, and when the information bit value is '01', the RB of the corresponding RB is shown in 505 of FIG. If only 30% of the data tones are punctured, and if the information bit value is '10', only 70% of the data tones of the corresponding RB are punctured as shown in 503 of FIG. 6, and if the information bit value is '11', 501 of FIG. Likewise, all data tones in that RB are punctured.

하기 [표 4]는 1비트의 정보비트를 사용하는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.Table 4 below shows another embodiment using one bit of information bits.

정보비트의 값The value of the information bit 리소스 펑처링 비율Resource puncturing ratio 0000 0%0% 0101 x%x% 1010 y%y% 1111 z%z%

[표 4]에서는 0%, x%, y%, z% 등 4가지 펑처링 비율을 정하고 각각을 2 bit 정보로 구분한다. 이때 리소스 펑처링 비율 x, y, z의 값과 각각에 대한 구체적인 리소스 펑처링 패턴은 기지국과 단말기 사이에 사전에 약속이 되어 있어야 한다. 상기 2비트의 정보는 사용자별 하향링크 제어채널에 기록된다.In Table 4, four puncturing ratios such as 0%, x%, y%, and z% are defined and each is divided into 2 bit information. At this time, the values of the resource puncturing ratios x, y, and z and the specific resource puncturing patterns for each should be promised in advance between the base station and the terminal. The two bits of information are recorded in a downlink control channel for each user.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 송신 흐름도를 도시한 것이다. 7 is a flowchart illustrating a transmission of a base station according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 기지국은 601 단계에서 RS를 포함하지 않은 OFDM 심볼을 기준으로 RB 별로 사용자 스케줄링을 수행하고 전력을 할당한다. 이렇게 되면 RS를 포함한 OFDM 심볼의 소모전력이 한계치 초과하는 일이 발생할 수 있다. 따라서 기지국은 603 단계에서 전력의 한계치 초과 여부를 판단하며, 초과하지 않는다면 609 단계를 진행하여 사용자(User Equipment, 이하 UE) 별로 DL 제어 채널에 펑처링이 수행되지 않았음을 나타내는 펑처링 정보와 기타 제어 정보를 기록하고, 611 단계에서 데이터 채널의 부호화, 변조, 다중화, OFDM 신호를 완성하기 위한 IFFT 및 CP 첨부 등의 과정, RF(Radio Frequency) 처리 등의 나머지 송신 과정을 수행한다. Referring to FIG. 7, in step 601, a base station performs user scheduling for each RB based on an OFDM symbol not including an RS and allocates power. In this case, power consumption of the OFDM symbol including the RS may exceed the limit. Therefore, in step 603, the base station determines whether the power limit is exceeded. If not, the base station proceeds to step 609 and the puncturing information indicating that puncturing is not performed on the DL control channel for each user equipment (UE) is performed. The control information is recorded, and in step 611, a process of encoding, modulating, multiplexing the data channel, attaching an IFFT and CP to complete an OFDM signal, and performing the remaining transmission processes such as RF (Radio Frequency) processing is performed.

만약 603 단계에서 RS를 포함한 OFDM 심볼의 소모 전력이 한계치를 초과한다고 판단되면, 기지국은 605 단계에서 리소스 펑처링을 수행할 RB를 선택하고 해당 RB에 적용할 펑처링 패턴을 결정하고 607 단계에서 상기 선택된 RB에서 리소스 펑처링을 수행하며 펑처링을 감안하여 데이터 전송율을 재결정한다. 펑처링을 통해 채널 부호화율이 지나치게 증가하는 경우에는 채널 부호화 및 변조 방법을 변경할 수 있다. If it is determined in step 603 that the power consumption of the OFDM symbol including the RS exceeds the threshold, the base station selects an RB to perform resource puncturing in step 605 and determines a puncturing pattern to be applied to the corresponding RB. Resource puncturing is performed in the selected RB, and data rate is re-determined in consideration of puncturing. If the channel coding rate is excessively increased through puncturing, the channel encoding and modulation method may be changed.

605 단계와 607 단계에서 하나의 RB를 선택하여 펑처링을 수행하더라도 RS를 포함한 OFDM 심볼의 소모전력이 한계치를 여전히 초과할 수 있다. 이 경우에는 적절한 RB를 다시 선택하여 리소스 펑처링 을 적용해야 한다. 따라서 607 단계를 완료한 후에는 다시 603 단계의 판단 과정으로 복귀하여 필요하다면 605 단계와 607 단계를 다시 수행한다. RS를 포함한 OFDM 심볼의 소모전력이 한계치를 초과하지 않을 때까지 상기 과정을 반복하고, 더 이상 리소스 펑처링이 필요하지 않다면 기지국은 609 단계에서 UE별로 DL 제어채널에 펑처링 정보를 포함한 제어 정보를 기록하고 611 단계에서 나머지 송신 과정을 수행한다.Even when performing puncturing by selecting one RB in steps 605 and 607, power consumption of the OFDM symbol including the RS may still exceed the threshold. In this case, you need to select the appropriate RB again to apply resource puncturing. Therefore, after completing step 607, the process returns to step 603, and if necessary, steps 605 and 607 are performed again. The process is repeated until the power consumption of the OFDM symbol including the RS does not exceed the limit. If the resource puncturing is no longer needed, the base station transmits control information including puncturing information to the DL control channel for each UE in step 609. Record and perform the remaining transmission process in step 611.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 UE의 수신 흐름도를 도시한 것이다. 8 illustrates a reception flowchart of a UE according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 621 단계에서 수신에 필요한 전처리가 모두 수행되면 UE는 623 단계에서 DL 제어채널을 통해 수신된 데이터로부터 펑처링 패턴을 확인하고, 625 단계에서는 확인된 펑처링 패턴을 토대로 펑처링된 톤을 제외한 나머지 톤의 변조 심볼을 이용하여 복조 및 복호 과정을 수행한다.Referring to FIG. 8, when all preprocessing necessary for reception is performed in step 621, the UE checks a puncturing pattern from the data received through the DL control channel in step 623, and in step 625, puncturing based on the identified puncturing pattern. The demodulation and decoding process is performed using the modulation symbols of the remaining tones except the tones.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 송신기의 구조를 도시한 도면이다. 9 is a diagram illustrating a structure of a base station transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 스케줄러 및 제어기(701)는 CQI(Channel Quality Information) 피드백 및 버퍼 상태를 토대로 각 RB에 어떤 UE를 할당할 것인가를 판단한다. 그리고 RS를 포함한 OFDM 심볼의 전력 상태를 토대로 펑처링 패턴과 부호화 및 변조 수준을 결정한다. 스케줄러 및 제어기(701)가 결정한 UE, 펑처링 패턴, 부호화 및 변조 수준 등을 토대로, DL 데이터 채널 신호 생성기(705)는 RB내 데이터 톤 신호를 생성하고, DL 제어 채널 신호 생성기(703)는 펑처링 정보를 제어 채널에 기록하여 제어 채널 신호를 발생시킨다. 한편 DL RS 신호 생성기(707)는 RS 톤을 발생시킨다. 다중화기(709)는 RS 톤 신호와 DL 제어 채널 신호와 UE 사용자 신호를 포함한 데이터 톤 신호를 다중화하고, 송신처리기(711)를 통해 최종적인 송신 파형을 만들어 전송한다. 송신처리기(711)는 OFDM 신호를 완성하기 위한 IFFT 및 CP 첨부 등의 과정과, RF 처리 등을 수행한다.Referring to FIG. 9, the scheduler and controller 701 determines which UE to allocate to each RB based on channel quality information (CQI) feedback and buffer status. The puncturing pattern, coding level, and modulation level are determined based on the power state of the OFDM symbol including the RS. Based on the UE, puncturing pattern, coding and modulation level determined by the scheduler and controller 701, the DL data channel signal generator 705 generates a data tone signal in the RB, and the DL control channel signal generator 703 is a popup. The processing information is recorded in the control channel to generate a control channel signal. Meanwhile, the DL RS signal generator 707 generates an RS tone. The multiplexer 709 multiplexes a data tone signal including an RS tone signal, a DL control channel signal, and a UE user signal, and generates and transmits a final transmission waveform through the transmission processor 711. The transmitter 711 performs a process such as attaching an IFFT and a CP to complete an OFDM signal, and performs an RF process.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말 수신기의 구조를 도시한 도면이다. 10 is a diagram showing the structure of a terminal receiver according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 수신처리기(751)는 RF 처리, CP 제거, FFT 등의 과정을 거쳐서 톤 신호를 복원하는 과정을 수행한다. 복원된 톤 신호들은 RS 톤 신호와 DL 제어 채널 신호와 UE 사용자 신호를 포함한 데이터 톤 신호가 다중화 되어 있으므로, 역다중화기(753)는 복원된 톤 신호로부터 RS 톤 신호를 구분해서 채널 추정기(755)로 전달하고 제어 채널 신호를 구분해서 DL 제어채널 수신기(757)로 전달하고 UE 사용자 신호에 대응하는 데이터 신호를 구분해서 하향링크 데이터채널 수신기(761)로 전달한다. 채널 추정기(755)는 RS 수신 신호를 토대로 채널 응답을 추정하고, 채널 추정치를 DL 제어채널 수신기(757)와 DL 데이터채널 수신기(761)로 전달하여 복조 및 복호를 수행하는데에 활용될 수 있도록 한다. 하향링크 제어채널 수신기(757)는 제어채널을 통하여 수신된 제어신호로부터 UE에 할당된 RB가 존재하는지, 존재한다면 어떤 RB에 어떤 펑처링 패턴이 적용되었는지, 그리고 어떤 변조 및 부호화 방법이 사용되었는지 등의 제어 정보를 확인한다. 만약 UE가 수신할 데이터가 전송되었다면 제어기(759)는 상기 제어 정보를 토대로 DL 데이터채널 수신기(761)를 제어하여 사용자 신호를 복원한다.Referring to FIG. 10, the reception processor 751 performs a process of restoring a tone signal through a process such as RF processing, CP removal, and FFT. Since the reconstructed tone signals are multiplexed with the RS tone signal, the data tone signal including the DL control channel signal and the UE user signal, the demultiplexer 753 separates the RS tone signal from the recovered tone signal to the channel estimator 755. The control channel signal is classified and transmitted to the DL control channel receiver 757, and the data signal corresponding to the UE user signal is classified and transmitted to the downlink data channel receiver 761. The channel estimator 755 estimates a channel response based on the RS received signal and passes the channel estimate to the DL control channel receiver 757 and the DL data channel receiver 761 so that the channel estimator 755 can be used for demodulation and decoding. . The downlink control channel receiver 757 determines whether there is an RB allocated to the UE from a control signal received through the control channel, if any puncturing pattern is applied to which RB, and what modulation and coding method is used. Check the control information. If data to be received by the UE is transmitted, the controller 759 controls the DL data channel receiver 761 based on the control information to restore the user signal.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention operating as described in detail above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.

본 발명은 RB내의 데이터 톤에 일정한 전력을 할당하면서도 RS를 포함한 OFDM 심볼의 전력이 한계치를 넘지 않도록 조절하기 위해 RB(혹은 사용자) 별로 서로 다른 리소스 펑처링을 수행하는 것을 제안하였다. 종래 기술에 따르면 RB 내의 데이터 톤이 RS를 포함한 OFDM 심볼인지 여부에 따라 전력이 다르게 설정되어 성능 저하가 일어날 수 있었으나, 본 발명에 따르면 데이터 톤에 일정한 전력을 할당하므로 수신 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한 본 발명은 RB의 할당 전력과 데이터 전송률 등을 감안하여 리소스 펑처링을 수행하기에 적절한 RB를 선택하고 선택된 RB에만 리소스 펑처링 을 수행하여 데이터 전송율을 재조정하므로 전체적인 시스템 용량의 저하도 방지할 수 있다.The present invention proposes to perform different resource puncturing for each RB (or user) in order to allocate a constant power to data tones in the RB while controlling power of an OFDM symbol including an RS not to exceed a limit. According to the prior art, the power may be set differently according to whether or not the data tone in the RB is an OFDM symbol including RS, but according to the present invention, since a certain power is allocated to the data tone, the degradation of reception performance may be prevented. have. In addition, the present invention can prevent the degradation of the overall system capacity by selecting the appropriate RB to perform resource puncturing in consideration of the allocation power and data rate of the RB, and performing data puncturing only on the selected RB to readjust the data rate. have.

Claims (4)

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 기지국이 단말로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,In the orthogonal frequency division multiplexing system, a base station transmits data to a terminal, 채널 상태 추정을 위한 기준 심볼을 포함하지 않는 오에프디엠 심볼을 기준으로, 리소스 블록들에 대한 전력을 할당하는 과정과,Allocating power for resource blocks on the basis of an OMD symbol that does not include a reference symbol for channel state estimation, 상기 기준 심볼을 포함하는 오에프디엠 심볼에 할당된 전력이 한계치를 초과하지 않도록 상기 리소스 블록들에 대한 전력 할당량을 재조정하기 위해, 상기 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 결정하는 과정과, At least one resource block to perform resource puncturing among the resource blocks to readjust the power allocation to the resource blocks such that the power allocated to the OMD symbol including the reference symbol does not exceed a threshold; Determining a resource puncturing pattern, 상기 리소스 펑처링을 위해 결정된 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 나타내는 제어 신호를 데이터 신호와 함께 다중화하여 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하며,And multiplexing a control signal indicating a resource block and a resource puncturing pattern determined for the resource puncturing with the data signal and transmitting the multiplexed data signal to the terminal. 상기 리소스 패턴은, 상기 리소스 펑처링에 의해 데이터 전송에 사용되지 않는 주파수 자원들의 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.The resource pattern is a data transmission method, characterized in that the location of the frequency resources that are not used for data transmission by the resource puncturing. 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 단말이 기지국으로부터 데이터를 수신하는 방법에 있어서,In the orthogonal frequency division multiplexing system, a terminal receives data from a base station, 상기 단말이 제어 채널을 통하여 수신되는 제어 신호로부터, 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 인 지하는 과정과,Recognizing, by the terminal, at least one resource block and resource puncturing pattern to perform resource puncturing among resource blocks from a control signal received through a control channel; 상기 리소스 블록의, 상기 리소스 펑처링 패턴이 지시하는 주파수축 자원들을 제외한 주파수축 자원들을 통하여 데이터 신호를 수신하는 과정을 포함하며,Receiving a data signal through frequency axis resources excluding frequency axis resources indicated by the resource puncturing pattern of the resource block, 상기 리소스 패턴은, 상기 리소스 펑처링에 의해 데이터 전송에 사용되지 않는 주파수 자원들의 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.The resource pattern is a data reception method, characterized in that the location of the frequency resources that are not used for data transmission by the resource puncturing. 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 단말로 데이터를 전송하는 기지국 장치에 있어서,A base station apparatus for transmitting data to a terminal in an orthogonal frequency division multiplexing system, 채널 상태 추정을 위한 기준 심볼 신호를 생성하는 기준 심볼 신호 생성기와,A reference symbol signal generator for generating a reference symbol signal for channel state estimation; 상기 기준 심볼을 포함하는 오에프디엠 심볼에 할당된 전력이 한계치를 초과하지 않도록 상기 리소스 블록들에 대한 전력 할당량을 재조정하기 위해, 상기 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 결정하는 제어기와,At least one resource block to perform resource puncturing among the resource blocks to readjust the power allocation to the resource blocks such that the power allocated to the OMD symbol including the reference symbol does not exceed a threshold; A controller for determining a resource puncturing pattern, 상기 제어기에서 결정된 리소스 펑처링 패턴과 리소스 블록을 나타내는 제어 신호를 생성하는 제어채널 신호 생성기와,A control channel signal generator for generating a control signal representing a resource puncturing pattern and a resource block determined by the controller; 데이터 신호를 생성하고, 상기 리소스 펑처링 패턴에 따라 상기 데이터 신호를 주파수 자원에 배치하는 데이터채널 신호 생성기와,A data channel signal generator for generating a data signal and placing the data signal in a frequency resource according to the resource puncturing pattern; 상기 제어 신호를 상기 데이터 신호와 함께 다중화하여 상기 단말로 전송하는 송신처리기를 포함하며,A transmission processor for multiplexing the control signal together with the data signal and transmitting the same to the terminal; 상기 리소스 패턴은, 상기 리소스 펑처링에 의해 데이터 전송에 사용되지 않는 주파수 자원들의 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.The resource pattern, the base station apparatus, characterized in that the location of the frequency resources that are not used for data transmission by the resource puncturing. 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단말 장치에 있어서,A terminal apparatus for receiving data from a base station in an orthogonal frequency division multiplexing system, 제어 채널을 통하여 제어 신호를 수신하는 제어채널 수신기와,A control channel receiver for receiving a control signal through a control channel; 데이터 채널을 통하여 데이터 신호를 수신하는 데이터 채널 수신기와,A data channel receiver for receiving a data signal through the data channel; 상기 제어채널 수신기를 통하여 수신된 상기 제어 신호로부터, 리소스 블록들 중 리소스 펑처링을 수행할 적어도 하나의 리소스 블록과 리소스 펑처링 패턴을 인지하고, 상기 리소스 블록의, 상기 리소스 펑처링 패턴이 지시하는 주파수축 자원들을 제외한 주파수축 자원들을 통하여 데이터 신호를 수신하도록 상기 데이터 채널 수신기를 제어하는 제어기를 포함하며,Recognizing at least one resource block and a resource puncturing pattern to perform resource puncturing among resource blocks from the control signal received through the control channel receiver, the resource puncturing pattern of the resource block indicates A controller for controlling the data channel receiver to receive a data signal via frequency axis resources other than frequency axis resources, 상기 리소스 패턴은, 상기 리소스 펑처링에 의해 데이터 전송에 사용되지 않는 주파수 자원들의 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 단말 장치.The resource pattern is a terminal device, characterized in that for indicating the location of the frequency resources not used for data transmission by the resource puncturing.
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