KR20080096350A

KR20080096350A - 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을전송하는 방법 및 통신 시스템에서, 블록 인터리버를이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법

Info

Publication number: KR20080096350A
Application number: KR1020070123603A
Authority: KR
Inventors: 김소연; 윤영우; 김기준; 강승현; 정재훈; 윤석현; 안준기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2008-10-30

Abstract

본 문서는 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법 및 통신 시스템에서, 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법을 개시한다.

본 문서에서는 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하기 위해 셀 특정 정보를 이용하는 이동 동작 및 치환 동작 중 적어도 하나를 통해 상기 제어 채널 할당 단위인 제어채널요소에 대해 인터리빙 하고, 상기 인터리빙된 제어채널요소를 상기 제어 채널 전송에 할당된 물리자원요소에 매핑하여 상기 물리단위자원에 매핑된 제어 채널을 전송하는 방법을 개시한다.

블록 인터리빙, 셀 특정 정보, 하향링크 제어 채널

Description

다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법 및 통신 시스템에서, 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법{A method for transmitting downlink control channel in a communication system in a multi-cell condition and A method for mapping virtual resource to physical resource using block interleaver in a communication system}

본 문서는 통신 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법 및 통신 시스템에서, 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법에 관한 것이다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 단위로 이루어지며 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 이때 상/하향링크 데이터 패킷 전송을 위한 여러 가지 제어 정보들이 함께 전송된다. 이 제어 정보에는 상/하향링크 데이터 패킷 송수신에 사용되는 무선 자원 정보, 코딩 방법, 변조 방법 등 상/하향링크 데이터 패킷을 송수신하기 위해 필요한 다양한 정보들이 포함된다. 한 서브 프레임에 포함되는 다수의 OFDM 심볼들 중에서 일부 또는 전부를 사용하여 제어 정보들이 전송된다.

하나의 기지국을 통해 다수의 단말이 통신할 수 있고 이때는 다수의 단말 각각에 대한 무선 자원을 할당하기 위한 스케줄링이 필요하다. 특히 하향링크 제어 채널 전송의 경우에는 다수의 단말에 대한 제어 정보들이 함께 전송될 수 있기 때문에 제어 정보 전송을 위한 무선 자원을 할당하기 위한 스케줄링도 필요하다. 기지국에서는 다수의 단말에 대한 상/하향링크 데이터 패킷 및 제어 정보를 전송하기 위한 무선 자원 스케줄링 시 일정 가상 단위를 이용할 수 있다. 이와 같이 가상 단위를 이용하여 스케줄링된 경우에는 이들을 실제적인 물리자원에 매핑시키는 방법이 제공되어야 실질적인 전송이 이루어질 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 종래기술에 있어서 본 발명은 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 통신 시스템에서 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 양태에 따른 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법은, 제어채널요소를 구성하는 자원요소를 블록 인터리버에 입력 시키는 단계, 상기 블록 인터리버를 이용하는 이동(shift) 동작 및 치환(permutation) 동작 중 적어도 하나를 통해 상기 제어 채널 할당 단위인 제어채널요소에 대해 인터리빙 하는 단계, 상기 인터리빙된 제어채널요소를 상기 제어 채널 전송에 할당된 물리자원요소에 매핑하는 단계 및 상기 물리단위자원에 매핑된 제어 채널을 전송하는 단계를 포함한다.

상기 인터리빙 수행 단계에서 상기 블록 인터리버로 입출력 방향이 상이한 블록 인터리버를 사용할 수 있다.

이때 상기 인터리빙 단계는 상기 블록 인터리버의 열 방향 및 행 방향 중 제1 방향으로 하나 이상의 가상단위자원을 입력하는 단계, 상기 블록 인터리버에 대해 상기 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 한 방향으로 소정의 오프셋 크기에 기초하여 상기 이동 동작을 수행하는 단계, 상기 블록 인터리버에 대해 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 어느 한 방향으로 소정의 패턴에 기초하여 상기 치환 동작을 수행하는 단계 및 상기 블록 인터리버의 상기 제2 방향으로 상기 하나 이상의 가상단위자원을 출력하는 단계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 블록 인터리버 이용에 있어서, 셀 특정 정보를 이용하여 상기 이동 동작의 오프셋 값 및 상기 치환 동작의 치환 패턴 중 적어도 하나 이상이 결정될 수 있다. 아울러 상기 셀 특정 정보는 셀 ID 및 셀 그룹 ID 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정될 수 있다. 그리고, 상기 제어채널요소는 각 단말에 대한 스케줄링 가상 자원으로 물리자원요소에 매핑되는 단위인 자원요소(RE: Resource Element)를 하나 이상 포함할 수 있다.

또한, 상기 인터리빙 수행 단계에서 상술한 특징을 갖는 블록 인터리빙을 수행할 수 있는 알고리즘을 운영하여 인터리빙을 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 양태에 따른 통신 시스템에서, 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법은, 상기 블록 인터리버의 열 및 행 중 제1 방향으로 하나 이상의 가상자원요소를 입력하는 단계, 상기 하나 이상의 가상자원요소의 상기 블록 인터리버의 열 및 행 중 하나의 방향으로 위치를 소정의 오프셋 크기만큼 이동(shift)하는 단계 및 상기 블록 인터리버의 열 및 행 중 제2 방향으로 출력된 상기 하나 이상의 가상자원요소를 순차적으로 하나 이상의 물리단위자원에 매핑하는 단계를 포함하되, 상기 이동 단계에 있어서 상기 블록 인터리버로의 입출력 방향을 고려하여 이동 방향이 선택되고, 선택된 이동 방향에 따라 동일한 열 또는 행에 포함되는 가상자원요소들은 동일한 오프셋 크기를 갖는다.

상기 매핑 단계에 있어서, 상기 블록 인터리버의 상기 제2 방향으로 출력할 때 출력 순서를 변경하여 출력하되 소정의 패턴에 따라 변경할 수 있다.

상기 블록 인터리버의 행 및 열 중 상기 제2 방향에 해당하는 하나의 순서를 소정의 패턴에 따라 변경하는 치환(permutation) 수행 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 오프셋 크기 및 상기 치환 패턴 중 적어도 하나는 셀 특정 정보를 이용하여 결정될 수 있다. 아울러 상기 셀 특정 정보는 셀 ID 및 셀 그룹 ID 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정될 수 있다.

본 문서에서 개시하는 실시예들을 통해 다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 효과적으로 전송할 수 있다. 또한, 통신 시스템에서, 특징적인 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑할 수 있다.

아울러, 본 문서에서 개시하는 제어 채널 전송 방법 및 매핑 방법을 사용하면 다수 셀 환경에서 각 셀의 각 단말에 대한 제어 정보를 전체 시간/주파수 영역으로 고루 퍼지게 할 수 있다. 뿐만 아니라 셀간 간섭의 랜덤화를 통해 그 영향을 최소화 시킬 수 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실 시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 돕기 위해 구체적인 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 이하의 설명에서 일정 용어를 중심으로 설명하나, 이들 용어에 한정될 필요는 없으며 임의의 용어로서 지칭되는 경우에도 동일한 의미를 나타낼 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및/또는 장치는 생략될 수 있고, 각 구조 및/또는 장치의 핵심기능을 중심으로 도시한 블록도 및/또는 흐름도 형식으로 나타낼 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

통신 시스템의 기지국에서 채널 전송에 있어서, 다수의 단말이 하향링크 또는 상향링크 자원을 공동으로 사용하기 위해 기지국은 스케줄링을 통해 각 단말이 사용할 자원을 결정해주고 이를 단말에게 알려준다. 이 때 물리적 자원에 대해 직접적으로 스케줄링을 수행할 수도 있지만, 가상단위자원의 논리적 자원개념을 통하여 기지국이 통신 자원을 보다 효율적으로 스케줄링 할 수 있을 것이다.

즉, 기지국에서의 자원 스케줄링이 데이터 전송에 사용되는 실제의 물리적 자원에 대해 이루어지는 것이 아니라, 기지국에서 가상단위자원을 이용하여 간접적으로 이루어질 수 있다. 이 경우 기지국에서 스케줄링에 이용되는 가상단위자원과 실제의 물리적 자원 사이에 일정한 관계가 부여되고, 기지국이 가상단위자원을 기초로 자원을 스케줄링하면, 이러한 스케줄링을 반영하여 송신 데이터는 실제의 물리적 자원에 매핑 되어 수신측으로 전송될 수 있다.

본 문서는 이러한 스케줄링 방법이 적용되는 통신 시스템에서 가상자원에 서 물리자원으로 매핑하는 방법을 개시한다. 특징적으로는 하나의 전송단위 내에 포함되는 물리자원으로 매핑할 때 하나의 단말에 대한 자원이 전송 대역 내에서 고르게 분포할 수 있는 매핑 방법을 개시한다.

또한, 본 문서는 상술한 매핑 방법에서 블록 인터리빙을 이용하는 방법을 개시한다. 특징적으로는 블록 인터리빙 수행에 있어서 입력 방향과 출력 방향을 서로 달리하고 이러한 입/출력 방향을 고려하여 행 또는 열 내 이동을 수행하여 인터리빙을 수행할 수 있는 방법을 개시한다. 또한, 추가적으로 상술한 입/출력 방향을 고려하여 행 또는 열 사이의 치환을 수행하여 인터리빙을 수행할 수 있는 방법을 개시한다. 여기서 행 또는 열 사이의 치환 동작은 블록 인터리버에서의 출력 과정에서 일 방향으로 순차적으로 이루어지지 않고 변경된 순서로 출력이 수행되는 것으로 설명될 수도 있을 것이다.

아울러, 상술한 가상자원에서 물리자원으로의 매핑 및 블록 인터리빙을 수행하는 방법에 있어서, 다중 셀 환경을 고려할 때 셀 간 간섭을 최소화할 수 있도록 셀 별 고유의 매핑 패턴 생성을 위해서 셀 고유 정보 예를 들어, 셀 ID (identifier)를 고려하여 인터리빙을 수행할 수 있는 방법을 개시한다. 일례로 상술한 행 또는 열 내 이동 동작에 있어서, 셀 고유 정보를 이용하여 이동 오프셋 크기를 결정할 수 있을 것이다. 다른 예로 상술한 행 또는 열 사이의 치환 동작에 있어서, 셀 고유 정보를 이용하여 치환 패턴을 결정할 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명의 일례로서 통신 시스템에서 기지국에서 다수의 단말에 대한 제어 정보를 전송하는 하향링크 제어 채널 전송에 있어서, 위에서 설명된 블록 인터리빙 동작이 수행되는 경우를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에서 가상단위자원과 물리적 자원 사이의 매핑 관계를 설명하기 위한 도면이다.

이하의 본 발명의 실시예들에서는 OFDMA 시스템에서 전송 시간 구간(TTI: transmit time interval) 단위의 서브프레임 내 n개의 OFDM 심볼들을 사용하여 하향링크 제어 채널이 전송되는 경우로 설명한다. 여기서 n은 제어 채널이 전송되는 OFDM 심볼 수를 나타내며 예를 들어 LTE 시스템에서, n은 3 이하의 자연수 중 결정될 수 있다(n≤3). 이때 제어 채널 스케줄링에 이용되는 가상단위자원은 제어채널요소(CCE: Control Channel Element)로 정의하여 설명하도록 한다.

여기서, 제어채널요소(CCE)는 하나의 단말에 대한 제어 정보들을 전송하기 위한 가상단위자원의 일 구성 개체로 정의한다. 제어채널요소(CCE)는 논리적 자원이므로, 연속된 제어채널요소(CCE) 집합을 통하여 어느 한 단말에 대한 제어 정보를 전송하더라도, 실질적 물리적 자원상에서는 불연속적인 자원을 통하여 전송이 수행될 수 있다. 이러한 논리적/물리적 자원 사이의 관계는 시스템상에서 미리 정할 수 있다. 또한, 하항링크를 위한 제어 정보와 상향링크를 위한 제어 정보의 크기가 다를 수 있기 때문에 제어채널요소(CCE)는 하향링크 데이터를 위한 제어 정보와 상향링크 데이터를 위한 제어 정보에 각각 다르게 정의될 수 있다.

또한, 하나의 단말에 대한 제어 채널 스케줄링에 이용되는 가상단위자원인 제어채널요소(CCE)는 스케줄링의 최소 단위인 자원요소(RE: resource element)를 하나 이상 포함하여 이루어진다. 자원요소(RE) 단위로 물리적 자원에 매핑될 수 있으며, 기본적으로 OFDM의 예에서 시간 영역의 하나의 OFDM 심볼과 주파수 영역의 하나의 부반송파(subcarrier)으로 이루어지는 것으로서 직접적으로 정의될 수 있다. 이하에서 하나의 자원요소(RE)는 물리적 영역에서 하나의 물리자원요소(PRE: Physical Resource Element) 각각에 특정한 규칙에 따라 1:1로 대응된다고 가정하여 설명하도록 한다.

추가적으로 상술한 자원요소(RE)들을 다수 개 포함하는 자원블록(RB: resource block)을 정의할 수 있다. 이러한 자원블록(RB)의 크기는 시스템이나 순환 전치자(cyclic prefix)의 종류, 프레임 구조(frame structure) 등에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 여기서, 자원블록(RB)의 크기는 예를 들어, OFDM 심볼 수 및 부반송파 수 또는 포함되는 자원요소(RE) 수 등으로 결정될 수 있다.

아울러, SFBC(space frequency block coding) 등의 다중 안테나 전송 다이버시티 방식(transmit diversity scheme)이 적용되는 경우 송신 안테나 개수만큼의 부반송파들을 고려할 수 있다. 즉, 송신 안테나 개수 또는 공간 다중화율에 따라 다수의 자원요소(RE)를 포함하는 자원요소그룹(REG: resource element group)을 정의하여 자원요소(RE) 매핑과 동일하게 적용할 수 있다. 즉, 하나의 자원요소(RE)는 자원요소그룹(REG)에서 부반송파가 하나인 경우로 설명될 수 있다.

도 1에서는 자원요소그룹(REG)이 k (1 ≤k ≤시스템 최대 지원 전송 안테나 수)개의 부반송파의 그룹 즉, k 개의 자원요소(RE)으로 이루어진 경우를 도시하고 있다. 따라서 물리자원요소(PRE)에 있어서도 k 개의 물리자원요소(PRE)를 포함 하는 물리자원요소그룹(PREG: physical resource element group)이 정의될 수 있을 것이다. 이 경우 자원요소그룹(REG)과 물리자원요소그룹(PREG)은 1:1로 매핑될 수 있고 이때 하나의 제어채널요소(CCE) 내의 자원요소그룹(REG)들은 분산되어 물리자원요소그룹(PREG)로 매핑되는 것이 바람직하다.

이와 같이 다중 안테나 전송 다이버시티 방식이 적용되어 자원요소그룹(REG) 및 물리자원요소그룹(PREG)이 정의되는 경우에는 이 그룹 단위로 매핑이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 1의 물리자원요소그룹 0(PREG 0)에는 제어채널요소 0(CCE 0)의 자원요소그룹 0(REG 0)이 매핑되고, 물리자원요소그룹 1(PREG 1)에는 제어 채널 요소 1(CCE 1)의 자원요소그룹 i+1(REG i+1)이 매핑될 수 있다.

이때 제어채널요소(CCE)를 통해 전송될 수 있는 제어 정보의 양은 임의의 기 정의된 부호율과 변조기법으로 정의될 수 있다. 임의의 변조 기법이 정의된 상태에서 임의의 한 단말에 대해 임의의 수신 품질을 목표로 하는 부호율을 제공하도록 해당 제어 정보들이 하나 이상의 제어채널요소(CCE)를 통해 전송될 수 있다.

예를 들어, 임의의 시스템 전송대역에서 제어채널요소(CCE)가 36개의 자원요소(RE)들로 구성되고 부호율이 2/3, 데이터 변조방식으로 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 가정할 때 해당 제어채널요소(CCE)를 통해 전송되는 제어정보 비트 수는 48bit로 정의될 수 있다. 그리고, 임의의 변조 기법이 정의된 상태에서 임의의 단말에 대해 임의의 수신 품질을 목표로 하는 부호율을 제공하기 위해 해당 제어 정보들이 하나 이상의 CCE들의 묶음(CCE aggregation)을 통해 전송될 수 있다.

다수의 자원요소(RE) 또는 자원요소그룹(REG)을 포함하는 각 제어채널요소(CCE)를 통해 기지국에서의 스케줄링이 이루어지고 이후 물리적 영역의 다수의 물리자원요소에 매핑(mapping)하여 제어 채널 전송이 이루어진다. 이하에서 제어채널요소(CCE)를 물리적 영역의 자원에 매핑하는 과정을 'CCE to RE mapping'이라 칭한다.

CCE to RE mapping 방법에 있어서 먼저, 임의의 제어채널요소(CCE)가 n개의 OFDM 심볼과 전체 시스템 대역에 걸쳐 분산되어 물리 자원요소들에 매핑 되도록 함이 바람직하다. 주파수 영역의 측면에서 임의의 제어채널 요소가 전체 시스템 대력으로 분산되어 매핑 되도록 함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 그리고 시간 영역의 측면에서 n개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 전송하게 함으로써 커버리지를 증진시키고 제어채널간의 전송 전력 균형을 지원할 수 있을 것이다.

그리고, CCE to RE mapping 방법에 있어서 제어채널요소(CCE)들이 셀 별로 고유한 패턴으로 물리 자원요소들에 매핑 되도록 함이 바람직하다. 이로써, 복수 셀 환경에서 셀간 간섭의 랜덤화(inter-cell interference randomization)를 구현할 수 있을 것이다.

예를 들어, 복수 셀 환경에서 각 셀의 기지국이 동일한 CCE-to-RE mapping 방법을 사용하게 되는 경우 각 셀의 제어채널요소(CCE)들의 인덱스 별로 매핑되는 시간/주파수 자원요소의 위치가 동일해짐에 따라 제어채널요소(CCE)들의 전송전력 할당방식의 특정 경우에 대하여 제어채널요소(CCE)의 전송에 대한 셀간 간섭의 영향이 매우 크게 나타나는 상황이 발생할 수 있다.

보다 자세히 설명하면, 다양한 채널 환경에 있는 단말들에 대해서 하향링크 제어채널 별로 같은 종류의 제어채널들 내에서는 최대한 균일한 에러율을 보장하고 다른 종류의 제어채널들에 대해서는 기 설정된 에러 발생률 조건을 만족시키기 위해 적응적 부호화 율을 지원할 수 있다. 이하에서 제어채널요소(CCE) 병합은 실질적으로 적응적 변조 및 부호화(AMC: adaptive modulation and coding) 레벨을 의미한다.

단말들의 블라인드 디코딩(blind decoding)의 오버헤드를 효과적으로 유지하기 위해 제한적인 제어채널요소(CCE) 병합(CCE aggregation)이 지원되는 상황에서 송신 전력 제어(transmit power control)가 개별 제어채널요소(CCE) 병합 레벨로 적용될 수 있다. 이때 개별 제어채널요소(CCE)들이 매핑되는 물리 영역의 자원요소들간의 전송전력의 차이가 매우 크게 발생하는 경우에는 셀간 간섭이 특정 CCE-to-RE mapping 패턴에서 크게 발생할 수 있다.

따라서, 각 셀의 제어채널요소(CCE)들을 전체 시간/주파수 영역으로 고루 퍼지게 할 수 있는 특성뿐만 아니라 셀간 간섭의 랜덤화를 통해 그 영향을 최소화 시킬 수 있는 특성을 가지도록 셀 고유의 CCE-to-RE mapping이 이루어지도록 함이 바람직하다.

이하 상술한 조건들을 만족시키는 CCE-to-RE mapping 방법에 따라 시-주파수 영역 (time/frequency domain)의 자원요소들에 제어채널요소(CCE)들을 매핑하는 데 있어 블록 인터리버(block interleaver)를 사용하는 방법과, 해당 블록 인터리버 동작을 구현하는 데 있어 각 동작에 대해 물리적인 메모리 추가 설정을 통해 구 현하는 대신 입력 심볼열에 대한 심볼 메모리 주소 스와핑(memory address swapping) 및 주소 재정렬(address rearrangement)을 이용하는 규칙 설정을 통해 해당 블록 인터리빙을 가상적으로 구현하는 방법(virtual interleaving method)을 순차적으로 설명하도록 한다.

블록 인터리버(block interleaver)를 사용하는 방법

본 실시예에 설명되는 블록 인터리버에 있어서, 주파수 다이버시티 이득을 획득할 수 있도록 입력되는 임의의 제어채널요소(CCE) 내의 자원요소(RE)들을 전체 시스템 대력으로 분산되어 매핑 시킬 수 있는 인터리빙 동작을 제안한다. 그리고, 커버리지를 증진시키고 제어채널간의 전송 전력 균형을 지원할 수 있도록 임의의 제어채널요소(CCE) 내의 자원요소(RE)들을 n개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 균일하게 분포시킬 수 있는 인터리빙 동작을 제안한다. 그리고 셀간 간섭의 랜덤화를 최대 지원하기 위하여 셀 별로 고유한 CCE-to-RE mapping 패턴을 제공함에 있어 셀 별 각각의 제어채널요소(CCE)들 간의 시-주파수 영역 상의 물리 자원요소들의 중첩(overlapping) 비율을 통계적인 관점에서 최소화하는 목적을 가지는 인터리빙 동작을 제안한다.

상술한 시-주파수 영역 다이버시티 이득 및 셀 간 간섭 랜덤화 조건들을 만족시킬 수 있는 CCE-to-RE mapping 방법을 구현하는데 있어, 효과적으로 구현할 수 있는 인터리빙 기능을 구체화한 블록 인터리버를 CSPI(column-wise shift & permutation interleaver)라 칭한다.

CSPI를 이용한 블록 인터리빙 동작은 CSPI로의 입출력 방향, 이동 방법 및 치환 방법 등을 고려하여 다수의 가능한 경우를 생각할 수 있다. 상술한 바와 같이 CSPI는 2차원의 블록 인터리버인 것으로 가정하였으므로 행과 열로 구성될 수 있다. 따라서, CSPI로의 입출력은 행 방향 또는 열 방향으로 이루어질 수 있다. CSPI를 이용한 블록 인터리빙 동작에서 CSPI로의 입출력 방향, 이동 방법 및 치환 방법 등을 고려한 다수의 가능한 경우 중에서 앞서 설명한 CCE-to-RE mapping 방법을 효과적으로 수행할 수 있는 경우는 4 가지의 경우로 추릴 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식을 설명하기 위한 분류표를 나타낸다.

도 2에서 나타나는 각 경우의 블록 인터리빙 상의 동작들은 CCE-to-RE mapping을 통해 충족해야 하는 목적을 가지고 수행됨을 명시하는 것으로 임의의 블록 인터리버에서의 CSPI 동작으로 네 가지 동작 형태를 정의하고 있다.

기본적인 시-주파수 영역에서의 다이버시티 이득을 제공하기 위하여 블록 인터리버에 대한 입력(writing) 방향과 출력(reading) 방향을 다르게 설정하도록 제한한다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 두 가지 동작 형태로서 행 방향 입력 및 열 방향 출력(row-wise writing & column-wise reading: Type 1)과 열 방향 입력 및 행 방향 출력(column-wise writing & row-wise reading: Type 2)으로 결정될 수 있다.

입력 및 출력 방향에 있어서, 각각 행 방향 또는 열 방향으로 결정될 수 있다. 예를 들어 입력 방향이 행 방향(row-wise writing)인 경우에는 제1행부터 제 N_row행까지 순차적으로 변조심볼열 또는 제어채널요소(CCE)들이 입력된다. 그리고, 출력 방향이 행 방향(row-wise reading)인 경우에는 제1행부터 제N_row행까지 순차적으로 출력되어 첫 번째 OFDM 심볼의 첫 번째 물리자원요소부터 순차적으로 매핑될 수 있다.

그리고 Type 1과 Type 2의 각 입출력 방식에 따라 각각 두 가지의 이동(shift) 방법 및 치환(permutation) 방법의 조합들을 정의할 수 있다. 이 또한, 기본적인 주파수 영역에서의 다이버시티 이득을 제공할 수 있고 시간 영역에서의 커버리지 증진과 제어채널간의 전송 전력 균형을 지원할 수 있는 경우로 설명한다.

먼저 Type 1과 연계되는 열내 이동 및 열간 치환(intra-column shift & inter-column permutation: Method A)과 열내 이동 및 행간 치환(intra-column shift & inter-row permutation: Method B)의 두 가지 방안이 있다. 그리고, Type 2와 연계되는 행내 이동 및 열간 치환(intra- row shift & inter-column permutation: Method C)과 행내 이동 행간 치환(intra- row shift & inter-row permutation: Method D)의 두 가지 방안이 있다.

이동 방법에 있어서, 변조심볼열 또는 제어채널요소(CCE)들의 CSPI 내의 행 또는 열 중 어느 하나의 방향으로 소정의 오프셋 값을 가지고 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 이동 방향이 행 방향인 경우 즉, 행내 이동(intra-row shift)의 경우에는 동일한 행에 포함되는 제어채널요소(CCE)들에는 동일한 오프셋 값을 가지고 열의 위치를 변경시킨다. 그리고, 이동 방향이 열 방향인 경우 즉, 열내 이 동(intra-column shift)의 경우에는 동일한 열에 포함되는 제어채널요소(CCE)들에는 동일한 오프셋 값을 가지고 행의 위치를 변경시킨다. 이때 다이버시티 및 랜덤화를 최대로 하는 효과를 얻을 수 있도록 각 행 또는 열 별로 서로 다른 오프셋 값을 갖도록 할 수 있을 것이다.

또한, 치환 방법에 있어서, 변조심볼열 또는 제어채널요소(CCE)들의 CSPI 내의 각 행이나 열의 순서를 바꾸어 주는 동작이다. 예를 들어, 행 치환(inter-row permutation)이 이루어지는 경우에는 제1행에 포함된 제어채널요소(CCE)들을 모두 다른 행으로 치환할 수 있을 것이다. 그리고, 열 치환(inter- column permutation)이 이루어지는 경우에는 제1열에 포함된 제어채널요소(CCE)들을 모두 다른 열로 치환할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식에 있어서 입출력 방향과 관련된 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면이다.

입출력 방향과 관련된 블록 인터리버 예를 들어, CSPI의 인터리빙 동작 형태를 정의함에 있어서 상술한 바와 같이 CSPI에 대한 입력(writing) 방향과 출력(reading) 방향을 서로 다르게 설정한다. 즉, 임의의 행의 수 와 임의의 열 수로 정의되는 CSPI로의 입력이 행 방향일 때 인터리빙 후의 출력을 열 방향으로 수행하고, 인터리버로의 입력이 열 방향일 때 인터리빙 후의 출력을 행 방향으로 수행한다.

입력(writing) 방향과 출력(reading) 방향이 서로 다른 인터리빙 동작 방식을 제한함으로써 CCE-to-RE mapping 과정을 통해 각 셀의 CCE들을 전체 시간/주 파수 영역으로 고루 퍼지게 할 수 있다. 즉, 임의의 제어채널요소(CCE) 정보들을 시간/주파수 영역으로 자원요소들에 고르게 매핑하여 최적의 시간/주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있도록 할 수 있다. 도 3에서 N_row는 행의 수를 의미하며 N_col은 열의 수를 의미한다.

도 3의 (a)는 입력 방향이 행 방향인 경우 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 2의 Type 1의 동작과 관련된다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 입력 방향이 행 방향이고 출력 방향은 열 방향인 경우에는 제1행부터 제N_row행까지 순차적으로 또는 임의의 순서로 입력을 수행할 수 있다. 그리고, 인터리빙 수행 후 출력 시에는 제1열부터 N_col열까지 순차적으로 또는 임의의 순서로 출력을 수행할 수 있다. 이로써 인터리버의 출력 후에 일정 구간 안에 인터리버의 입력으로 들어온 모든 구성 요소들의 한 부분씩이 존재하도록 할 수 있다. 여기서 명시하는 일정 구간은 인터리버의 입력방향이 행 방향이므로 행의 수(N_row)와 관련될 수 있다.

도 3의 (b)는 입력 방향이 열 방향인 경우 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 2의 Type 2의 동작과 관련된다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 입력 방향이 열 방향이고 출력 방향은 행 방향인 경우에는 제1열부터 N_col열까지 순차적으로 또는 임의의 순서로 입력을 수행할 수 있다. 그리고, 인터리빙 수행 후 출력 시에는 제1행부터 제N_row행까지 순차적으로 또는 임의의 순서로 출력을 수행할 수 있다. 이로써 인터리버의 출력 후에 일정 구간 안에 인터리버의 입력으로 들어 온 모든 구성 요소들의 한 부분씩이 존재하도록 할 수 있다. 여기서 명시하는 일정 구간은 인터리버의 입력방향이 열 방향이므로 열의 수(N_col)와 관련될 수 있다.

즉, CCE-to-RE mapping 과정에서 상기에서 명시한 입, 출력 동작을 사용하는 블록 인터리버를 사용함으로써 임의의 제어채널요소(CCE)의 심볼들이 임의의 패턴에 의해 자원요소들로 매핑되는 동작에서 일정 대역폭 구간 안에 해당 서브프레임 내에서 전송되는 모든 제어채널요소(CCE)들의 심볼들이 하나의 자원요소그룹으로 매핑되게 할 수 있으며, 이러한 특성을 가진 일정 대역폭 구간이 전체 시스템 대역폭으로 매핑되기 때문에 임의의 제어채널요소(CCE)가 전체 시스템 대역폭에 분산되어 매핑되어야 한다는 주파수 영역 매핑 조건을 만족시킴으로써 결과적으로 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 것이다.

만약, 임의의 서브프레임에서 제어채널 심볼들이 여러 OFDM 심볼들을 사용하여 전송되는 경우 상기의 동작을 사용함에 따라 각 OFDM 심볼에 임의의 제어채널요소(CCE) 심볼들을 일정 균일 조건에 따라 고르게 매핑하도록 하여 이를 만족시키게 할 수 있다. 이에 대하여 보다 자세히 설명하면, 상기에서 명시한 CCE-to-RE mapping 과정에서 인터리버에서 출력되는 인터리빙 된 제어채널요소(CCE)들의 심볼 열은 첫 번째 OFDM 심볼의 물리 자원요소들부터 주파수 도메인에 순차적으로 매핑되어 n번째 OFDM 심볼까지 매핑된다.

즉, 각 제어채널요소(CCE)의 심볼들로 구성된 자원요소그룹들이 일정 대역폭 구간 내 다중화되어 첫 번째 OFDM 심볼의 주파수 도메인에 순차적으로 매핑되어 n번째 OFDM 심볼까지 매핑되는 것이기 때문에 임의의 제어채널요소(CCE)가 제어채널의 전송에 사용되는 n개의 OFDM 심볼에 모두 분산되어 전송되어야 한다는 시 영역 매핑 특성 조건을 만족시킬 수 있는 것이다.

결론적으로 도 2의 Type 1 또는 Type 2 동작은 시간/주파수 영역 매핑 특성조건들을 만족시킬 뿐만 아니라 셀 간 고유의 매핑 패턴을 가지로 인터리빙을 수행하도록 하는 본 발명의 인터리빙 방법에서의 기본 기능을 제공하는 동작으로 정의되며 블록 인터리버의 행과 열의 수, 인터리빙 동작의 방향은 인터리버의 입, 출력 방향으로 본 기능을 구현하는 조합 방식들 중 CCE-to-RE mapping을 위한 하나의 구체화된 CSPI 인터리빙 방식으로 특징화된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식에 있어서 이동과 관련된 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면이다.

열내 이동(intra-column shift) 동작 및 행내 이동(intra-row shift) 동작이 있을 수 있는데 이하 각 동작에 대해 구체적으로 설명한다. 도 4의 (a)는 입력 방향이 행 방향인 경우 열내 이동(intra-column shift) 동작을 설명하기 위한 도면이다. 열내 이동 동작은 블록 인터리버의 각각의 열 안에서 행을 구성하고 있는 입력 요소들의 행의 위치를 이동 시키는 동작이다. 그리고, 도 4의 (b)는 입력 방향이 열 방향인 경우 행내 이동(intra-row shift) 동작을 설명하기 위한 도면이다. 행내 이동 동작은 블록 인터리버의 각각의 행 안에서 열을 구성하고 있는 입력 요소들의 열의 위치를 이동 시키는 동작이다.

특히, 도 4의 (a)와 같이 열내 이동 동작이 블록 인터리버의 입력 방향이 행 방향 이고 출력 방향이 열 방향일 때 즉, 도 2의 Type 1 경우에 수행되고, 도 4의 (b)와 같이 행내 이동 동작이 블록 인터리버의 입력 방향이 열 방향이고 출력 방향이 행 방향일 때 즉, Type 2 경우 수행되는 경우에는, 상술한 다이버시티 또는 랜덤화 특성을 높일 수 있을 것이다.

왜냐하면, 이러한 동작은 인터리버의 입력으로 들어온 모든 구성 요소들의 한 부분씩이 존재하는 일정 구간 내에서만 각 구성 요소의 위치가 이동되게 함으로써 인터리빙 동작의 수행 후에도 그 일정 구간 안에 인터리버의 입력으로 들어온 모든 구성 요소들의 한 부분씩만이 존재할 수 있도록 하기 때문이다. 여기서, 명시하는 일정 구간은 도 4의 (a)와 같이 인터리버의 입력방향이 행 방향일 때는 N_row, 도 4의 (b)와 같이 입력방향이 열 방향일 때는 N_col이 될 수 있다. 도 4에서 N_row는 행의 수를 의미하며 N_col은 열의 수를 의미한다.

입출력 방향을 고려하여 행 또는 열 내에서만 이동이 이루어지도록 함으로써 시간/주파수 매핑 특성을 유지할 수 있도록 할 수 있을 것이고, 동시에 이동하는 정도 즉, 이동 오프셋(offset) 값을 각 행과 열 별로 정의함에 따라 매핑 후의 매핑 패턴이 다양해 질 수 있을 것이다.

보다 특징적으로, 이와 같은 열내 이동 동작 또는 행내 이동 동작에서 각각의 열과 행 안에서 입력 요소들의 위치를 이동 시킬 때 셀 고유의 정보 예를 들어, 셀 ID를 이용해 각 셀에서 생성되는 CCE-to-RE mapping 패턴이 셀 별로 고유한 특성을 가지도록 하여 각 셀의 제어채널에 대한 셀 간 간섭의 영향을 최소화할 수 있다. 즉, 이동 오프셋 값 또는 그로 인한 이동 패턴 생성에 셀 ID와 같은 셀 고유의 정보를 이용함으로써 복수 개의 셀이 동일한 인터리버 구조를 이용하여 열내 이동 동작 또는 행내 이동 동작을 수행하여도 셀 고유의 이동 결과가 생성될 수 있도록 한다. 그 결과 도 4에서 볼 수 있듯이 서로 다른 셀에서 동일한 인터리버 구조를 이용해 열내 이동 동작 또는 행내 이동 동작을 수행하여도 서로 다른 인터리버 출력 결과, 즉 셀 간에 고유한 CCE-to-RE mapping 패턴을 생성할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식에 있어서 치환과 관련된 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면이다.

행간 치환 동작 및 열간 치환 동작은 인터리버 출력 전에 인터리버의 각 열이나 행 간의 출력 순서를 바꾸어 주는 동작으로 인터리버 출력 후에 물리 자원요소들로 매핑될 각 열이나 행의 순서를 변경할 수 있는 동작이다.

도 5의 (a)는 열간 치환 동작의 일례를 나타낸다. 도 5의 (a)를 참조하면 열간 치환 동작을 수행한 이후 제1열은 제2열의 위치로 이동되고, 제2열은 블록 인터리버의 마지막 열의 위치로 이동되며, 제3열은 제1열의 위치로 이동되는 방법으로 각 열의 위치가 변경된 것을 확인할 수 있다. 그리고, 도 5의 (b)는 행각 치환 동작을 나타낸다. 도 5의 (b)에서도 행간 치환 동작을 수행한 이후 제1행은 제2행의 위치로 이동되고, 제2행은 블록 인터리버의 마지막 행의 위치로 이동되며, 제3행은 제1행의 위치로 이동되는 방법으로 각 행의 위치가 변경된 것을 확인할 수 있다.

복수 셀 환경에서 제어채널 전송 시에 특정 셀의 특정 제어채널요소(CCE) 에 포함되는 자원요소 또는 자원요소그룹들이 주파수/시간 자원에 매핑 되는 결과로서의 물리 자원요소 또는 물리 자원요소그룹들의 위치가 인접 셀의 특정 제어채널요소(CCE)의 물리 자원요소 또는 물리 자원요소그룹들의 위치와 동일하게, 혹은 많은 비율로 겹치는 경우를 최대한 방지하여야 셀 간 간섭의 영향을 최소화 할 수 있다. 따라서, 이 경우에도 셀 간 간섭의 영향을 최소화 하기 위해 셀 ID와 같이 셀 별로 고유한 정보를 이용해 셀 별로 고유한 치환 패턴을 생성함으로써, 셀 별로 고유한 CCE-to-RE 매핑 패턴을 생성할 수 있다.

이동 동작 또는 치환 동작 각각만을 수행하여도 상술한 바와 같이 셀 별로 고유한 매핑 패턴을 생성할 수 있다. 하지만, 이동 동작 또는 치환 동작 각각으로 생성할 수 있는 셀 별 고유의 매핑 패턴의 수에는 제한이 있을 수 있다. 따라서, 이동 동작 및 치환 동작을 CCE-to-RE mapping 과정의 인터리빙 동작에 함께 사용하여 각각만을 사용하여 인터리빙을 수행하는 경우보다 더 많은 셀 별 고유의 매핑 패턴을 생성할 수 있을 것이다.

CSPI 인터리빙에 있어서 도 3내지 도 5를 통해 설명한 블록 인터리버로의 입출력 방법, 열내/행내 이동 동작 및 열간/행간 치환 동작으로 하나 이상 함께 사용함으로써 특정 셀의 특정 셀에서의 매핑 패턴이 인접 셀에서의 매핑 패턴과 임의의 개수의 자원요소 또는 임의의 개수의 자원요소그룹 개수 기준보다 적은 비율로 겹치게 할 수 있다. 이로써, 상술한 바와 같이 셀 간 간섭을 최소화시키는 특성과 시간/주파수 영역 매핑 특성 또는 전송 다이버시티 이득을 동시에 제공하도록 할 수 있을 것이다.

블록 인터리버의 구성 방법

이하 본 발명의 실시예에서 사용될 수 있는 블록 인터리버의 구성을 결정하는 방법을 설명한다.

CCE-to-RE mapping 과정에서 사용하는 인터리버를 구성할 때는 인터리버 동작과 매핑 과정 후에 시간/주파수 영역의 매핑 조건을 만족시키고 복수 셀 환경에서 셀간 간섭을 최소화할 수 있는지를 고려할 수 있다.

각 제어채널요소(CCE)의 자원요소가 CSPI로 입력될 때 상술한 바와 같이 입력 방향은 블록 인터리버의 행 방향이 될 수도 있고, 열 방향이 될 수도 있다. 여기서 자원요소는 변조심볼이 될 수 있고, 변조심볼열은(modulated symbol sequence) 각 제어채널 정보비트열이(control channel information bits sequence) 채널코딩과 레이트 매칭(rate matching), 셀-특정 스크램블링(cell-specific scrambling), QPSK 변조(QPSK modulation)의 일부 또는 전부를 순차적으로 거친 후 생성된 심볼들의 열을 의미한다.

입력 방향이 행 방향일 때 인터리버의 행과 열의 수는 각각 한 서브프레임 내에서 수용될 수 있는 최대 제어채널요소(CCE)의 수와 한 제어채널요소(CCE)의 자원요소의 수로 구성할 수 있다. 제어 채널에 대해 전송 다이버시티 기법을 지원하는 경우 열의 수는 한 제어채널요소(CCE)의 자원요소의 수 대신 상기에서 언급한 한 제어채널요소(CCE) 내의 자원요소그룹의 수가 될 수 있다. 하나의 자원요소그룹에는 k개 자원요소가 포함될 수 있다.

입력 방향이 열 방향일 때의 인터리버의 행과 열의 수는 각각 한 제어채널 요소(CCE)의 자원요소의 수와 한 서브프레임 내에서 수용될 수 있는 최대 제어채널요소(CCE)의 수로 구성할 수 있다. 이 경우에서도 제어채널에 대해 전송 다이버시티 기법을 지원하는 경우 행의 수는 한 제어채널요소(CCE)의 자원요소의 수 대신 상기에서 언급한 한 제어채널요소(CCE) 내의 자원요소그룹의 수가 될 수 있다. 이 경우에도 하나의 자원요소그룹에는 k개 자원요소가 포함될 수 있다.

즉, 자원요소들이 CSPI로 입력될 때 입력 방향이 행 방향일 때는 열의 수가, 입력 방향이 열 방향일 때는 행의 수가 전송 다이버시티 지원 여부와 어떤 전송 다이버시티 기법을 사용하는지에 따라 가변 될 수 있다. CSPI의 행과 열의 수는 인터리버의 구성을 위해 부가적으로 시그널링 되는 정보 없이 주어진 시스템 정보로부터 알 수 있다. 이하에서는 제어채널에 대해 SFBC+FSTD의 전송 다이버시티 기법을 지원하는 경우를 예를 들어 설명한다.

예를 들어 시스템 대역폭이 5MHz, 제어채널요소(CCE)의 사이즈는 36RE, 제어 채널이 전송되는 OFDM 심볼 수 n=3, 4개의 송신 안테나를 사용하며, 전송 다이버시티 기법으로 SFBC+FSTD 기법을 사용하여 k=4이고, 물리자원 도메인에서 한 서브프레임 내에서 제어 채널 전송에 사용할 수 있는 유효한 자원 요소의 수를 결정할 때 참조신호가 차지하는 자원 요소의 수만 고려한 경우에는 행의 수는 20, 열의 수는 9가 된다.

이와 같이 행과 열의 수를 규정함으로써 입력 방향이 행 방향인 경우에 대해 인터리버의 출력 방향은 열 방향이 되고, 입력 방향이 열 방향인 경우에 대해 인터리버의 출력 방향은 행 방향이 되는 인터리버의 동작에 따라 각 제어채널요 소(CCE)의 한 자원요소그룹씩만이 일정 대역폭 내에 매핑될 수 있을 것이다.

또한, 일정 대역폭 내에 한 서브프레임 내의 모든 제어채널요소(CCE)의 한 자원요소그룹씩이 매핑되게 함으로써 특정 제어채널요소(CCE)가 일정 대역폭에만 몰려서 매핑되는 경우를 방지하고 모든 제어채널요소(CCE)가 전체 시스템 대역폭과 제어 채널 전송에 사용하는 n개의 OFDM 심볼에 균일하게 매핑될 수 있도록 하여 최적의 시간/주파수 다이버시티를 얻을 수 있을 것이다.

기본적으로는 상술한 바와 같이 블록 인터리버의 행의 수와 열의 수는 제어채널 정보를 전송하는 기본 스케줄링 단위인 제어채널요소(CCE) 관점에서 가용한 물리 자원요소들 내 최대 전송 가능한 제어채널요소(CCE) 수를 기준으로 정의한다. 하지만, 만약 최대 전송 가능 제어채널요소(CCE) 수 기준의 자원요소들의 총합과 제어채널 전송을 위해 가용한 물리 자원요소들의 총합이 정확하게 일치하지 않는 경우에 프루닝 기법(pruning scheme)을 적용하여 시간/주파수 영역 다이버시티 성능을 일정하게 유지할 수 있다.

프루닝 기법 적용의 구체적인 실시 예로서 인터리버의 구성에 따라 행과 열의 수의 곱 즉 CCE-to-RE mapping을 적용할 수 있는 최대 CCE들의 자원요소 또는 자원요소그룹의 수가 n개 OFDM 심볼 내의 물리 자원요소 들의 수 혹은 물리 자원요소그룹들의 수보다 작은 경우를 설명한다. 이 경우에는 인터리버의 입력 방향이 행 방향일 때 (Type 1)는 행의 수를, 인터리버의 입력 방향이 열 방향일 때 (Type 2)는 열의 수를 예를 들어 1씩 증가시켜 인터리버를 구성할 수 있다.

이는 CCE-to-RE mapping 과정 후에 n개 OFDM 심볼 내의 유효한 자원 요소 들을 모두 이용하기 위함이며, 이를 통해 n번째 OFDM 심볼에서만 사용되지 않는 자원 요소들이 몰려서 발생하지 않게 함과 동시에 주파수 다이버시티를 보장할 수 있는 것이다. 이와 같은 행이나 열의 수를 증가시키는 과정이 없으면 CCE-to-RE mapping 과정을 통해 제어채널요소(CCE)들이 첫 번째 OFDM 심볼부터 n번째 OFDM 심볼까지 순서대로 물리 자원 요소들로 매핑되는 과정에서, n번째 OFDM 심볼에 매핑될 CCE의 자원 요소 그룹들이 적은 경우에 n번째 OFDM 심볼에서는 자원요소그룹들이 전체 시스템 대역폭으로 퍼져서 매핑 되지 못하고 한 쪽 주파수대역으로 몰려서 매핑되어 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 없게 된다.

그리고, 인터리빙 동작 후에 물리 자원요소들에 매핑 시킬 때 인터리빙 전의 블록 인터리버 구성요소의 관점에서 매핑 위치가 제어채널 전송을 위해 정의되는 시스템 대역폭과 n개 OFDM 심볼 내의 가용한 물리 자원요소들의 수 또는 물리 자원요소그룹들의 수를 초과하여 블록 인터리버 사이즈가 정의됨으로써 발생되는 초과되는 구성요소들 및 그들의 위치를 잘라내는 프루닝을 수행함으로써 CCE-to-RE mapping의 결과로서 제어채널요소(CCE)들이 n개 OFDM 심볼 내의 모든 시간/주파수 자원 전체에 고르게 분포할 수 있게 된다.

즉, 간단히 정리하면 이로써 블록 인터리버의 사이즈를 사용 가능한 물리적 자원요소들의 총합에 따라 블록 인터리버의 행 또는 열의 수를 증감시킬 수 있으며 아울러 상황과 조건에 따라 행과 열의 수를 시간에 따라 가변 또는 고정시킬 수도 있을 것이다.

이로써 블록 인터리버의 구성을 정의하는 단계에서 인터리빙 동작 후 임의 의 제어채널요소(CCE)의 심볼들이 물리적 자원요소들에 매핑된 결과가 n개 OFDM 심볼 내의 모든 시간/주파수 자원에 고르게 분포되고, 시간/주파수 영역의 다이버시티 이득을 항시적으로 균일하게 제공할 수 있을 것이다. 또한, 서로 다른 크기의 CCE들에 대해서 하나의 CCE-to-RE mapping 방법을 사용하도록 할 수도 있는데 이에 대한 예시는 이후 또 다른 실시예로서 설명하도록 한다.

상술한 바와 같이 구성된 CSPI를 사용하여 블록 인터리빙을 구현하는 전체 CCE-to-RE mapping 방법을 개념적으로 기술하면 다음과 같다.

단계 1 한 서브프레임에 전송되는 제어채널요소(CCE)들이 CSPI에 입력된다.

단계 2 셀 고유의 CCE-to-RE mapping 패턴을 생성할 수 있는 CSPI 동작을 수행한다.

단계 3 CSPI의 출력 즉, 인터리빙된 제어채널요소(CCE)들은 첫 번째 OFDM 심볼의 물리자원요소부터 주파수 도메인 상 순차적으로 매핑되어 n번째 OFDM 심볼까지 매핑된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 CCE-to-RE mapping 과정에서 사용되는 블록 인터리버의 구조를 이용하여 인터리빙을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하 도 6을 참조하여 각 단계에서의 CCE-to-RE mapping 과정 및 CSPI 동작들을 실시 예들을 통해 세부적이고 구체적으로 설명하도록 한다. 특히, 블록 인터리버의 일반적인 동작이 CCE-to-RE mapping을 위한 CSPI동작에서 어떻게 사용되 었는지 Type 1 & Method A (row-wise writing & column-wise reading, intra-column shift, inter-column permutation)의 경우를 들어 상세히 설명한다.

도 6의 (a)는 상술한 단계 1에서의 서브프레임에 전송되는 제어채널요소(CCE)들이 CSPI에 입력되는 과정을 도시한 것이다. 본 실시예의 경우 도 2의 Type 1인 것으로 가정하였으므로 각 제어채널요소(CCE)의 자원요소들이 CSPI로 입력될 때 입력 방향을 블록 인터리버의 행 방향으로 한다. 한 서브프레임 내의 제어 채널들을 구성하는 모든 제어채널요소(CCE)들의 자원요소 또는 자원요소그룹들 즉, 변조심볼열이 행 방향으로 제1행부터 순차적으로 CSPI로 입력된다.

도 6의 (b)는 상술한 단계 2에서의 CSPI를 이용한 블록 인터리빙 동작 중에서도 이동 동작을 수행하는 과정을 도시한 것이다.

본 실시예의 경우 도 2의 Method A인 것으로 가정하였으므로 열내 이동 동작이 수행될 것이다. 특히, 본 실시예에서는 셀 간 간섭의 영향을 최소화할 수 있는 매핑 패턴을 생성할 수 있는 CSPI의 동작 즉, 인터리빙 방법을 설명하도록 한다. 인터리빙 동작을 구성할 수 있는 열내 이동 동작은 본 실시예에서와 같이 셀 간 간섭의 영향을 고려하는 경우를 특히 셀 특정 열내 이동 동작(cell-specific intra-column shift)으로 칭할 수 있다.

도 6의 (b)에서 볼 수 있듯이 셀 특정 열내 이동 동작은 셀 특정 팩터(cell-specific factor)에 의해 각 열 내에서 행들이 이동하는 것을 의미한다. 이하 수학식 1은 셀 특정 열내 이동 동작 (Cell-specific intra-column shift)의 일례를 수학식으로 표현한 것이다.

O_shift = Cell ID % R

(r´, c´) = ((r + O_shift _· c) % R, c)

where, r = 0, 1, ... R-1, c = 0, 1, ...C-1

수학식 1에서 블록 인터리버인 CSPI의 행의 개수를 R, 열의 개수를 C, 인터리빙 동작 전의 각 행과 열의 주소를 (r, c), 인터리빙 동작 후의 각 행과 열의 주소를 (r´, c´) 로 표현한 것이다. 그리고, 셀 특정 열내 이동 동작에 사용되는 셀 특정 펙터를 O_shift로 표현한 것이다.

수학식 1에서의 인터리빙 동작 표현에 따라 셀 특정 열내 이동 동작을 수행하면 셀 별로 고유한 O_shift를 이용해 각 열 내에서 행들이 이동 하게 되고, 그 결과 각 셀마다 CSPI의 각 열 내에서의 각 CCE의 자원 요소 그룹들의 위치가 고유한 패턴을 가질 수 있다.

도 6의 (c)는 상술한 단계 2에서의 CSPI를 이용한 블록 인터리빙 동작 중에서도 치환 동작을 수행하는 과정을 도시한 것이다.

본 실시예의 경우 도 2의 Method A인 것으로 가정하였으므로 열간 치환 동작이 수행될 것이다. 특히, 본 실시예에서는 셀 간 간섭의 영향을 최소화할 수 있는 매핑 패턴을 생성할 수 있는 CSPI의 동작 즉, 인터리빙 방법을 설명하도록 한다. 인터리빙 동작을 구성할 수 있는 열간 치환 동작은 본 실시예에서와 같이 셀 간 간섭의 영향을 고려하는 경우를 특히 셀 특정 열간 치환 동작(cell-specific inter-column permutation)으로 칭할 수 있다.

도 6의 (c)에서 볼 수 있듯이 셀 특정 열간 치환 동작은 셀 특정 팩터(cell-specific factor)에 의해 각 열의 위치를 바꾸는 것을 의미한다. 이하 수학식 2는 셀 특정 열간 치환 동작 (Cell-specific inter-column permutation)의 일례를 수학식으로 표현한 것이다.

O_perm =

(r´, c´) = (r, (c_· P + O_perm) % C)

where, r = 0, 1, ..., R-1, c = 0, 1, ..., C-1, P = relative prime number with C

수학식 2에서도 블록 인터리버인 CSPI의 행의 개수를 R, 열의 개수를 C, 인터리빙 동작 전의 각 행과 열의 주소를 (r, c), 인터리빙 동작 후의 각 행과 열의 주소를 (r´, c´) 로 표현한 것이다. 그리고, 셀 특정 열간 치환 동작에 사용되는 셀 특정 펙터를 O_perm 로 각각 표현한 것이다. 또한, 셀 특정 열간 치환 동작에 사용되는 P는 열의 개수인 C와 서로소인 자연수로 C의 값에 따라 1개 이상의 값을 가질 수 있다.

셀 특정 열간 치환 동작을 수행하면 셀 별로 고유한 O_perm을 이용해 각 열의 순서가 바뀌게 되고, 그 결과 인터리빙 동작 수행후의 열의 위치가 각 셀마다 고유 해지게 된다.

셀 특정 열내 이동 동작으로도 셀 별로 고유한 매핑 패턴을 생성할 수 있지만 셀 특정 열내 이동 동작만으로 생성할 수 있는 셀 별 고유의 매핑 패턴의 수에는 제한이 있을 수 있다. 따라서, CSPI에서 셀 특정 열간 치환 동작을 셀 특정 열내 이동 동작과 같이 사용하게 되면, 이를 보완하여 더 많은 셀 별 고유의 매핑 패턴을 생성할 수 있다. 셀 특정 열간 치환 동작을 수행할 때 사용되는 P 값의 개수에 따라서 셀 별로 고유한 매핑 패턴의 수는 더욱 증가될 수 있다.

CSPI의 동작인 셀 특정 열내 이동 동작과 셀 특정 열간 치환 동작은 앞에서 설명한 바와 같이 셀 간 간섭의 영향을 최소화 하기 위해 셀 별로 고유한 CCE-to-RE mapping 패턴을 생성하기 위한 동작이다. 복수 셀 환경에서 제어채널 전송시에 셀 간 간섭의 영향을 최소화 하기 위해서는 특정 셀에서의 매핑 패턴이 인접 셀에서의 매핑 패턴과 동일하게, 혹은 많은 비율로 겹치는 경우를 최대한 방지함이 바람직하다. 즉, 특정 셀의 특정 CCE의 자원 요소 그룹들이 주파수/시간 자원에 매핑된 결과인 물리 자원 요소 그룹들의 위치가 인접 셀의 각기 다른 CCE들의 물리 자원 요소 그룹의 위치와 한 자원 요소 그룹씩, 혹은 적은 비율로 겹칠 때 셀 간 간섭이 최소화 될 수 있을 것이다.

예를 들면, 5MHz인 시스템 대역폭에서 한 제어 채널 요소는 9개의 자원 요소 그룹들을 가지는데 특정 셀의 한 제어 채널 요소의 9개 자원 요소 그룹이 인접 셀의 한 제어 채널 요소의 9개 자원 요소 그룹과 동일한 매핑 패턴을 가지고 PREG로 매핑 되면 셀 간 간섭의 영향을 크게 받게 되는 것이며, 특정 셀의 한 제어 채 널 요소의 9개 자원 요소 그룹이 인접 셀의 9개 제어 채널 요소의 한 자원 요소 그룹씩과 물리 자원 요소 그룹의 위치가 겹치게 되면 셀 간 간섭의 영향이 최소화 될 수 있다.

입력 방향이 열 방향일 때의 CSPI의 동작은 입력 방향이 행 방향일 때와 셀 특정 열내 이동 동작과 셀 특정 열간 치환 동작의 방향만 바뀌는 것이며, 입력 방향에 의해 근본적으로 변화 되는 CSPI동작은 없을 것이다. 다시 말하면, 인터리버의 입력 방향이 열 방향이 되면 CSPI의 동작은 셀 특정 행내 이동 동작과 셀 특정 행간 치환 동작으로 구현될 수 있으며, 이는 인터리빙 동작의 방향만 바뀌는 것이지 인터리빙 후의 결과는 같은 양태로서 나타낼 수 있다.

도 6의 (d)는 상술한 단계 3의 CSPI에서 출력되는 과정을 도시한 것이다. 본 실시예의 경우 도 2의 Type 1인 것으로 가정하였으므로 인터리빙 수행된 제어채널요소(CCE)들의 자원요소들이 CSPI에서 출력될 때 출력 방향을 블록 인터리버의 열 방향으로 한다. 한 서브프레임 내의 제어 채널들을 구성하는 모든 제어채널요소(CCE)들의 자원요소 또는 자원요소그룹들 즉, 변조심볼열이 열 방향으로 제1열부터 순차적으로 CSPI에서 출력된다. 상술한 바와 같이 입, 출력 방향에 따라 근본적으로 변화 되는 CSPI 동작은 없으며 인터리빙 후의 결과는 같은 양태로서 나타날 수도 있다.

도 6의 (e)는 CSPI의 동작과정을 거친 후 CSPI의 출력이 서브프레임 내의 시간/주파수 자원으로 매핑된 결과의 일부를 도시한 것이다. 즉, 인터리빙된 제어채널요소(CCE)들은 CSPI에서 출력되어 첫 번째 OFDM 심볼의 물리자원요소부터 주파 수 도메인 상 순차적으로 즉, 주파수 축으로 먼저 매핑된 후 시간 축으로 매핑되어 n번째 OFDM 심볼까지 매핑될 수 있다.

이 때, CSPI의 출력은 도 6의 (d)를 통해 설명한 바와 같이 인터리버의 첫 번째 열부터 순서대로 시간/주파수 자원으로 매핑된다. 제어채널의 전송 다이버시티 기법을 지원하기 위해 k개의 자원요소를 포함하는 자원요소그룹 단위로 CSPI를 구성하고 인터리빙한 경우에는 CSPI의 출력 또한 자원요소그룹 단위로 물리자원요소그룹(PREG)에 매핑될 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라서 CCE-to-RE mapping 과정에서 사용되는 블록 인터리버의 구조를 이용하여 인터리빙을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서는 도 6의 실시예에서와 달리 치환 동작 즉, 셀 특정 열간 치환 동작을 별도로 수행하지 아니하고 출력 과정에서 치환 동작을 수행하는 것과 동일한 효과를 낼 수 있는 방법으로 출력하는 방법을 제공한다. 이하 도 7을 참조하여 각 단계에서의 CCE-to-RE mapping 과정 및 CSPI 동작들을 실시 예들을 통해 세부적이고 구체적으로 설명하도록 한다.

본 실시예에서도 도 6과 마찬가지로 특히, 블록 인터리버의 일반적인 동작이 CCE-to-RE mapping을 위한 CSPI동작에서 어떻게 사용되었는지 Type 1 & Method A (row-wise writing & column-wise reading, intra-column shift, inter-column permutation)의 경우를 들어 상세히 설명한다.

도 7의 (a)는 상술한 단계 1에서의 서브프레임에 전송되는 제어채널요 소(CCE)들이 CSPI에 입력되는 과정을 도시한 것이고, 도 7의 (b)는 상술한 단계 2에서의 CSPI를 이용한 블록 인터리빙 동작 중에서도 이동 동작을 수행하는 과정을 도시한 것이다. 이에 대한 설명은 상술한 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)와 동일하므로 생략한다.

도 7의 (c)는 상술한 단계 3의 CSPI에서 출력되는 과정을 도시한 것이다. 본 실시예의 경우도 도 2의 Type 1인 것으로 가정하였으므로 인터리빙 수행된 제어채널요소(CCE)들의 자원요소들이 CSPI에서 출력될 때 출력 방향을 블록 인터리버의 열 방향으로 한다. 한 서브프레임 내의 제어 채널들을 구성하는 모든 제어채널요소(CCE)들의 자원요소 또는 자원요소그룹들 즉, 변조심볼열이 열 방향으로 CSPI에서 출력된다. 다만, 도 6의 (d)에서 도시한 출력 과정과 달리 제1열부터 순차적으로 출력하는 것이 아니고 도 6의 (c)에서 도시한 셀 특정 열간 치환 동작 효과를 수반할 수 있도록 셀 특정 팩터로 결정되는 순서에 따라서 출력을 수행한다.

도 7의 (d)는 CSPI의 동작과정을 거친 후 CSPI의 출력이 서브프레임 내의 시간/주파수 자원으로 매핑된 결과의 일부를 도시한 것이다. 즉, 도 6의 (e)에서 도시한 매핑 결과와 일치함을 확인할 수 있다.

도 6의 (e) 및 도 7의 (d)에서 물리자원요소(PRE)와 물리자원요소그룹(PREG)은 주어진 시스템 대역폭, n개의 OFDM 심볼에 존재하는 전체 자원 요소들 중에서 참조신호, PCFICH, PHICH 등이 차지하는 자원 요소들의 위치를 제외한 나머지 자원 요소들 중에서 인접한 k개의 자원 요소들을 포함하도록 구성될 수 있다.

즉, CSPI의 인터리빙 동작 후 (r´, c´)의 주소에 위치한 k개 심볼로 구 성된 한 자원요소그룹(REG)은 실제 시간/주파수 영역에서 k개의 자원 요소로 구성된 물리자원요소그룹(PREG)으로 매핑되는 것이다.

이와 같은 매핑 과정에서 CSPI의 행의 수와 열의 수의 곱이 한 서브프레임 내에서 제어채널 전송에 사용할 수 있는 유효한 자원요소그룹들의 수 (=

) 보다 큰 경우에는 R ·C 와

의 차이에 해당하는 개수의 자원 요소 그룹들이 프루닝 될 수 있다. 다시 말하면, CSPI의 행의 수와 열의 수의 곱이 한 서브프레임 내에서 제어채널 전송에 사용할 수 있는 유효한 자원 요소의 수(=

)를 k로 나눈 값(

/k) 보다 큰 경우에는 R ·C 와 (

/k) 의 차이에 해당하는 개수의 자원 요소 그룹들이 프루닝 될 수 있다.

이는 CSPI의 구성과정에서 입력 방향에 따라 행이나 열의 수를 증가시킨 경우 이에 의해 수반되는 과정으로 의미 있는 정보를 담고 있는 자원요소그룹이 제어채널의 전송에 사용되는 모든 시간/주파수 자원에 매핑될 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같은 블록 인터리빙을 수행하여 제어 채널 요소들을 물리 자원 요소들로 매핑시키면 앞서 설명한 시간/주파수 영역에서의 매핑조건을 만족시키고 복수 셀 환경에서 셀간 간섭을 최소화할 수 있을 것이다.

상세한 예로서 설명되지 않아도 Type 1 & Method B (row-wise writing & column-wise reading, intra-column shift, inter-row permutation), Type 2 & Method C (column-wise writing & row-wise reading, intra-row shift, inter-column permutation), Type 2 & Method D (column-wise writing & row-wise reading, intra-row shift, inter-row permutation)의 동작 또한 상술한 Type 1 & Method A 방식의 CCE-to-RE mapping 과정 상의 CSPI 인터리빙의 구체적인 동작 구성 및 과정과 동일한 절차와 방법으로서 구현될 수 있음은 당연할 것이다. 또한, 그 결과로서 생성되는 매핑 패턴 또한 이하의 절에서 설명된 Type 1 & Method A의 경우와 같이 셀 별로 고유한 특성을 갖고 시간/주파수 영역 매핑 및 셀간 간섭 랜덤화 특성을 만족할 수 있을 것이다.

이하 위 수학식 1에서 설명한 열내 이동 동작에 있어서, 셀 별로 고유한 O_shift값을 결정하는 다양한 실시예들을 설명하도록 한다. 먼저, 보다 일반화된 형태의 열내 이동 동작으로 다음 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.

수학식 3에서

함수는 셀 ID, 셀 그룹 ID를 이용하여 셀 별로, 또는 셀 그룹 별로 특화된 RE 매핑 패턴 인덱스 순서를 제공할 수 있는 매개 함수를 나타낸다.

를 통해 셀 고유의 RE 매핑 패턴 인덱스 할당을 위한 조정(coordination) 및 랜덤화(randomization)를 위해 이동 오프셋 값을 출력할 수 있다. 그리고,

는 열내 이동 동작을 구현하기 위해 열별 이동 오프셋을 출력하는 함수를 나타낸다.

을 통해 열내 이동 동작의 특정한 형태의 구현을 위해 사용할 수 있는 다양한 오프셋 값을 열(column)별로 발생시킬 수 있다.

와

함수 중 하나를 널 함수(null function)로 설정하여 이용할 수도 있다.

한편, 열내 이동 동작에 있어서 열별로 이동되는 오프셋 값을 모두 동일하게 적용하는 경우에는 행간 치환 동작과 동일한 결과를 획득할 수 있다. 셀 별로 임의의 CCE 그룹 또는 전체 그룹들을 포괄하여 고유한 고정 오프셋으로 이동하는 행간 치환의 실시 예를 다음의 수학식 4로 나타낸다.

수학식 4에서 offset(cell_ID)는 셀 ID를 이용하여 셀 별로 고유한 이동 오프셋을 발생시키는 함수를 나타낸다.

도 8은 위 수학식 4를 이용하여 블록 인터리버를 동작하는 경우를 나타낸다. 즉, 도 8에서 셀 A에서는 offset(cell_ID)값을 0으로, 셀 B에서는 offset(cell_ID)값을 1로 설정한 경우를 나타낸다. 상술한 바와 같이 블록 인터리버의 모든 열에 대해 동일한 이동 오프셋 값으로 설정하면 행간 치환 동작의 결과 를 획득할 수 있다.

위 실시예에서 특별히 임의의 RE 매핑 패턴들을 임의의 기지국의 3개의 셀(cell_ID=0.1.2)별로 그룹핑 하여 할당하는 실시 예는 아래의 수학식 5와 같이 나타낼 수도 있다.

수학식 5는 셀간 간섭을 조정(coordination)하기 위해서 행간 치환(inter-row permutation)이 구현된 예로 볼 수 있다.

도 9는 위 수학식 5를 이용하여 블록 인터리버를 동작하는 경우를 나타낸다. 즉, 도 8에서 셀 A에서는 cell_ID 값을 0으로, 셀 B에서는 cell_ID 값을 1로, 셀 C에서는 cell_ID 값을 2로 설정한 경우를 나타낸다.

상기 두 실시 예들이 셀간 간섭에 대한 조정(coordination)에 기반하는 행간 치환(inter-row permutation)을 구현하는 것이라면, 간섭 랜덤화(randomization)에 기반하는 행간 치환(inter-row permutation)으로서 셀 ID 및 셀 그룹 ID를 기반으로 매 서브프레임 별로 랜덤하게 변하는 오프셋을 할당하는 열내 이동 동작은 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.

수학식 6에서

는 서브프레임 및 개별 자원요소그룹에 대해 블록 인터리빙이 적용되는 경우마다 랜덤한 값을 출력하는 함수로서 셀 ID와 셀 그룹 ID를 이용하여 셀 고유의 패턴을 생성할 수 있다.

열내 이동 동작을 구현하는 동작으로서 열내 이동 동작에서의 각 열별 오프셋을 다르게 적용하는 실시 예들에 있어서, 먼저 매 열별로 상수 k 값의 오프셋으로 동일 간격으로 이동하는 실시 예를 아래의 수학식 7에 나타낸다.

수학식 7의 실시 예에서 셀 별 고유한 행간 치환 동작을 열내 이동 동작과 같이 구현할 수 있는 실시 예를 아래의 수학식 8에 나타낸다.

수학식 8에 나타낸 바와 같이 셀 별로 고유한 오프셋 값인 offset(cell_ID)와 모든 셀에서 공통의 같은 값을 사용하는 k를 가지고 셀 별로 고유한 RE 매핑 패턴을 할당할 수 있을 것이다.

열별로 난수 값을 발생시켜 가변적인 오프셋을 적용하는 경우의 실시 예를 수학식 9에 나타낸다.

수학식 9에서

는 열내 이동 동작에 대해 임의의 RE 매핑 패턴에 랜덤하게 이동 오프셋을 할당하는 경우를 구현하기 위해 열(column) 별로 난수 값을 발생시킬 수 있는 함수를 나타낸다.

가상 인터리버(virtual interleaver)를 사용하는 방법

본 실시예에서는 블록 인터리버를 물리적으로 사용하지 않고 CCE 심볼열의 메모리 상에서의 심볼 위치 변환을 통해 구현함을 통해 복잡도를 줄이는 것을 목적 으로 하는 가상 인터리빙(virtual interleaving) 동작 방법을 제공한다.

가상 인터리빙 방법을 이용하면 부가적인 메모리나 복잡도 없이 간단하게 시간/주파수 영역의 매핑 조건을 만족시키고 복수 셀 환경에서 셀간 간섭을 최소화시킬 수 있는 CSPI를 구현할 수 있다. 수학식 10은 가상 인터리빙 일례에 대한 개념을 알고리즘으로 표현한 것이다. 수학식 10에서 PREG(j)는 j번째 물리자원요소를 나타낸다.

수학식 10에서 가상 인터리빙의 행의 개수를 R, 열의 개수를 C, 인터리빙 동작 전의 각 행과 열의 주소를 (r, c), 인터리빙 동작 후의 각 행과 열의 주소를 (r´, c´) 로 표현한 것이다. 그리고, 셀 특정 열간 치환 동작에 사용되는 셀 특정 팩터로서 오프셋 값을 O_perm 로, 셀 특정 열내 이동 동작에 사용되는 셀 특정 팩터로서 오프셋 값을 O_shift로 표현한 것이다.

상기 가상 인터리빙의 표현에서 Q 값의 계산에 사용된 α는 C와 P에 따라 변경 가능한 값이며, 여기서, 셀 특정 열간 치환 동작에 사용되는 P는 열의 개수인 C와 서로소인 자연수로 C의 값에 따라 1개 이상의 값을 가질 수 있다. 이하 C의 값에 따라 사용될 수 있는 P 및 α값의 몇 가지 경우의 예를 표 1 내지 표 4를 통해 나타낸다.

C = 5
P	α
2	2
3	3
4	1

C = 6
P	α
5	1

C = 9
P	α
2	4
4	2
5	7
7	5
8	1

C = 12
P	α
5	7
7	5
11	1

이와 같은 가상 인터리빙 과정을 통해 제어 채널 요소들을 물리 자원 요소로 매핑시키면 상술한 시간/주파수 영역의 매핑 조건을 만족시키고 복수 셀 환경에서 셀간 간섭을 최소화할 수 있을 것이다.

가상 인터리빙의 방법의 경우에도 추가로 설명하지 않아도 Type 1 & Method B (row-wise writing & column-wise reading, intra-column shift, inter-row permutation), Type 2 & Method C (column-wise writing & row-wise reading, intra-row shift, inter-column permutation), Type 2 & Method D (column-wise writing & row-wise reading, intra-row shift, inter-row permutation)의 동작 또한 상술한 Type 1 & Method A 방식의 CCE-to-RE mapping 과정 상의 CSPI 인터리빙의 구체적인 동작 구성 및 과정과 동일한 절차와 방법으로서 구현될 수 있음은 당연할 것이다. 또한, 그 결과로서 생성되는 매핑 패턴 또한 이하의 절에서 설명된 Type 1 & Method A의 경우와 같이 셀 별로 고유한 특성을 갖고 시간/주파수 영역 매핑 및 셀간 간섭 랜덤화 특성을 만족할 수 있을 것이다.

앞서 설명한 바와 같이 하향링크 제어채널은 하나 이상의 단말들에 대한 제어 정보를 전달하게 되고 따라서 한 개 이상의 제어채널요소(CCE)들로 구성된다. 그리고, 한 서브프레임 내의 모든 제어채널요소(CCE)들은 CCE-to-RE mapping 과정을 통해 물리적 영역의 자원요소들에 매핑 되어 전송된다. 이때, 해당 서브프레임의 제어채널들에 대한 제어채널요소(CCE)들은 전송 안테나 구성에 따라 개수 및 위치가 결정될 수 있는 하향링크 참조심볼(downlink reference signal)들이 매핑되는 물리자원요소들을 제외한 자원요소들에 매핑될 수 있다.

예를 들어, 해당 서브프레임에서 제어채널의 전송 목적으로 사용하는 안테나 수가 한 개 또는 두 개이면 2Tx 안테나의 경우에 대한 참조심볼들의 위치를 제외한 물리자원요소들에 제어채널요소(CCE)들을 매핑시키며, 전송 안테나 수가 네 개이면 4Tx 안테나에 대한 참조심볼들의 위치를 제외한 물리자원요소들에 제어채널요소(CCE)들을 매핑한다.

또한, 추가적으로 제어채널 전송 포맷에 대한 정보인 CCFI(control channel format indicator)를 전송하는 PCFICH(physical control format indication channel)가 전송되는 물리자원요소들의 위치 또한 제외시키고 제어채널요소(CCE)들을 매핑할 수 있다. 그리고, 만약 하향링크 ACK/NACK(DL ACK/NACK)이 전송되는 물리자원요소들의 설정이 하향링크 물리제어채널(PDCCH: physical downlink control channel)의 경우와 구분되어 이루어지는 경우에는, 하향링크 참조심볼의 경우와 마찬가지로 해당 제어채널요소(CCE)들을 제외시키고 하향링크 제어채널의 제어채널요소(CCE)들을 매핑할 수도 있다.

CCE - to - RE mapping 방법 사용의 다른 실시 예

본 실시예에서는 하향링크 제어 채널과 하나 이상의 다른 채널들과의 다중화(multiplexing)를 고려하는 CCE-to-RE mapping 방법을 제공한다. PDCCH (physical downlink control channel), PHICH(Physical hybrid-ARQ indicator channel), PICH(Paging Indicator Channel), 및 PCFICH(physical control format indication channel) 등을 상술한 하향링크 제어 채널과 함께 전송될 수 있는 다른 채널들의 예로 들 수 있다. 하향 링크의 한 서브프레임에서 PDCCH, PHICH, PICH, 및 PCFICH 등과 같은 다른 채널이 상술한 바와 같이 서로 다른 매핑 방법을 사용하여 독립적으로 매핑 되지 않고 동일한 매핑 방법을 사용하여 매핑될 때, 즉 각기 다른 사이즈의 제어 채널 요소들이 한 서브프레임 내에 다중화될 때의 CCE-to-RE mapping 방법을 제공한다.

이와 같은 경우에도 상술한 CCE-to-RE mapping의 방법이 사용될 수 있지만 블록 인터리버의 구성에 있어서는 차이가 있을 수 있다. 즉, 다중화되는 각각의 채널의 제어채널요소(CCE) 사이즈에 따라 인터리버의 열과 행의 수가 달라질 수 있는 것이다. 상술한 CCE-to-RE mapping 방법에 따라 인터리버를 구성할 때, 인터리버의 입력 방향에 따라 사이즈가 다른 각 채널의 제어채널요소(CCE)들을 입력시키는데 이때 입력되는 제어채널요소(CCE)들의 순서는 제어채널요소(CCE) 크기가 큰 채널의 제어채널요소(CCE)들부터 제어채널요소(CCE) 크기가 작은 채널의 제어채널요소(CCE)들의 순으로 입력될 수도 있고, 이와 반대로 제어채널요소(CCE) 크기가 작은 채널의 제어채널요소(CCE)들부터 제어채널요소(CCE) 크기가 큰 채널의 제어채널요소(CCE)들의 순으로 입력될 수도 있다.

인터리버의 구성은 상술한 CCE-to-RE mapping의 특징들을 만족시키는 범위 내에서 다양하게 구성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구체적인 인터리버의 구성을 살펴보면 인터리버의 입력 방향이 행 방향일 때 인터리버의 열의 수는 가장 큰 크기를 갖는 제어채널요소(CCE) 내의 자원요소 수가 될 수 있다. 혹은 전송 다이버시티 기법의 지원을 위해 자원요소그룹으로 구성되는 경우, 제어채널요소(CCE)의 자원요소그룹의 수가 될 수 있다. 또한, 인터리버의 입력 방향이 열 방향일 때는 인터리버의 행의 수가 가장 큰 크기를 갖는 제어채널요소(CCE)의 자원요소 수가 될 수 있고, 마찬가지로 전송 다이버시티 기법의 지원을 위해 자원요소그룹으로 구성되는 경우에는, 제어채널요소(CCE)의 자원요소그룹의 수가 될 수 있다.

인터리버의 입력 방향이 행 방향일 때 인터리버의 행의 수는 n개의 OFDM 심볼 내에 수용될 수 있는 가장 작은 제어채널요소(CCE) 사이즈를 갖는 채널의 수가 될 수 있으며, 인터리버의 입력 방향이 열 방향일 때는 인터리버의 열의 수가 n개의 OFDM 심볼 내에 수용될 수 있는 가장 작은 제어채널요소(CCE) 사이즈를 갖는 채널의 수가 될 수 있다. 또는, 만약 한 서브프레임 내에 다중화되는 각각의 채널들의 수를 알 수 있다면 각 채널들의 수를 모두 더한 값이 인터리버의 입력 방향에 따른 행과 열의 수가 될 수도 있다.

인터리버의 입력 방향에 따라 행과 열의 곱이 한 서브프레임 내에 존재하는 시간/주파수 자원의 자원요소의 수 또는 자원요소그룹의 수보다 작으면 상술한 바와 같이 행이나 열의 수를 증가시켜 시간/주파수 자원을 모두 이용하여 시간/주파수 매핑 특성을 만족시키고 최적의 시간/주파수 다이버시티를 얻을 수 있다.

이에 수반되는 동작으로서 인터리빙 후에 자원 요소 그룹들을 서브프레임 내의 시간/주파수 자원으로 매핑할 때에는 상술한 바와 같이 증가시킨 인터리버의 구성 요소들 중 일부를 프루닝 하여 n개 OFDM 심볼 내에서만 매핑될 수 있도록 하고, 한 서브프레임 내에서 사용되지 않는 자원요소들의 발생을 막고 최적의 주파수 다이버시티 효과들 얻도록 한다. 본 절에서 명시한 각기 다른 사이즈의 제어채널요소(CCE)들이 한 서브프레임 내에 다중화될 때의 CCE-to-RE mapping 방법에서도 상술한 가상 인터리빙 방법이 적용될 수 있음은 당연하다.

특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서의 블록 인터리버를 이용하여 인터리빙을 수행하는 방법 및 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널 전송에 있어서, 블록 인터리버를 이용하여 인터리빙을 수행하는 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법 및 통신 시스템에서, 블록 인터리버를 이용하여 가상자원을 물리자원으로 매핑하는 방법 및 블록 인터리빙 수행 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

도 1은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에서 가상단위자원과 물리적 자원 사이의 매핑 관계를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식을 설명하기 위한 분류표.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식에 있어서 입출력 방향과 관련된 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식에 있어서 이동과 관련된 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리빙의 동작 방식에 있어서 치환과 관련된 인터리빙 동작을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 CCE-to-RE mapping 과정에서 사용되는 블록 인터리버의 구조를 이용하여 인터리빙을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라서 CCE-to-RE mapping 과정에서 사용되는 블록 인터리버의 구조를 이용하여 인터리빙을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 블록 인터리버를 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라서 블록 인터리버를 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면.

Claims

다수 셀 환경에서 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법에 있어서,

제어채널요소를 구성하는 자원요소를 블록 인터리버에 입력 시키는 단계;

상기 블록 인터리버를 이용하는 이동(shift) 동작 및 치환(permutation) 동작 중 적어도 하나를 통해 상기 제어채널요소를 인터리빙 하는 단계;

상기 인터리빙된 제어채널요소를 상기 제어 채널 전송에 할당된 물리자원요소에 매핑하는 단계; 및

상기 물리단위자원에 매핑된 제어 채널을 전송하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인터리빙 수행 단계에서 상기 블록 인터리버는 입출력 방향이 상이한 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 블록 인터리버의 열 방향 및 행 방향 중 제1 방향으로 하나 이상의 가상단위자원을 입력하는 단계;

상기 블록 인터리버에 대해 상기 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 한 방향으 로 소정의 오프셋 크기에 기초하여 상기 이동 동작을 수행하는 단계;

상기 블록 인터리버에 대해 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 어느 한 방향으로 소정의 패턴에 기초하여 상기 치환 동작을 수행하는 단계; 및

상기 블록 인터리버의 상기 제2 방향으로 상기 하나 이상의 가상단위자원을 출력하는 단계 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 블록 인터리버 이용에 있어서, 셀 특정 정보를 이용하여 상기 이동 동작의 오프셋 값 및 상기 치환 동작의 치환 패턴 중 적어도 하나 이상이 결정되는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제어채널요소는 각 단말에 대한 스케줄링 가상 자원으로 물리자원요소에 매핑되는 단위인 자원요소(RE: Resource Element)를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인터리빙 수행 단계에서 알고리즘을 운영하여 상기 블록 인터리버를 이용한 인터리빙을 수행하는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
통신 시스템에서, 하향링크 제어 채널을 전송하는 방법에 있어서,

블록 인터리버의 열 방향 및 행 방향 중 제1 방향으로 하나 이상의 가상자원요소를 입력하는 단계;

상기 블록 인터리버에 대해 상기 제1 방향 및 제2 방향 중 한 방향으로 특정 치환 패턴에 기초하는 치환(permutation) 동작을 수행하는 단계; 및

상기 블록 인터리버의 상기 제2 방향으로 출력된 상기 하나 이상의 가상자원요소를 순차적으로 하나 이상의 물리단위자원에 매핑하는 단계

를 포함하는, 제어 채널 전송 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 매핑 단계에 있어서, 상기 블록 인터리버의 상기 제2 방향으로 출력할 때 출력 순서를 변경하여 출력하되 소정의 패턴에 따라 변경하는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 블록 인터리버에 대해 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 한 방향으로 소정의 오프셋 값에 기초하는 이동(shifting) 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오프셋 크기 및 상기 치환 패턴 중 적어도 하나는 셀 특정 정보를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 셀 특정 정보는 셀 ID 및 셀 그룹 ID 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 제어 채널 전송 방법.