KR20090062738A - 무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호 전송방법 및제어정보 전송방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호 전송방법 및제어정보 전송방법 Download PDF

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Abstract

무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호를 전송하는 방법은 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 포함하는 서브프레임 상에서 제어채널을 생성하는 단계 및 상기 제어채널을 통하여 ACK/NACK 신호 및 스케줄링 요청 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 ACK/NACK 신호는 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에서 서로 다른 위상으로 전송되고, 상기 ACK/NACK 신호의 슬롯에 따른 위상차가 스케줄링 요청 신호의 유무를 표현한다. 스케줄링 요청 신호를 위해 별도의 무선자원을 할당할 필요가 없으므로 한정된 무선자원의 낭비를 줄일 수 있으며, 다른 제어정보에 영향을 거의 미치지 않고 스케줄링 요청 신호를 전송할 수 있으므로 제어정보의 전송 효율을 높일 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호 전송방법 및 제어정보 전송방법{Method for transmitting scheduling request signal and control information}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 스케줄링 요청 신호 및 제어정보를 전송하는 방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전 세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫 번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다.
3세대 이후의 시스템에서 고려되는 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심 볼간 간섭(inter-symbol interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.
한편, 고속의 패킷 전송을 위한 다양한 송신 또는 수신 기법들을 구현하기 위해서는 시간, 공간 및 주파수 영역에 대한 제어정보 전송이 필수불가결한 요소이다. 제어정보를 전송하는 채널을 제어채널이라 한다. 기지국에서 단말로 제어정보를 전송하는 물리계층 채널을 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH)이라 하고, 단말에서 기지국으로 제어정보를 전송하는 물리계층 채널을 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이라 한다. 상향링크 제어채널을 통하여 전송되는 제어정보로는 하향링크 데이터 전송에 대한 응답 인 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호, 하향링크 채널품질을 가리키는 CQI(Channel Quality Indicator), 무선자원할당 요청을 위한 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, 다중안테나 관련 정보인 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 제어신호 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다.
스케줄링 요청 신호는 단말이 기지국이 상향링크 데이터 또는 하향링크 데이터 전송을 위하여 무선자원을 할당해줄 것을 요청하는 메시지이다. 기지국은 단말로부터 스케줄링 요청 신호를 수신하면 단말에게 무선자원을 할당한다. 스케줄링 요청 신호는 단말의 필요에 따라 임의적으로 전송되는데, 이러한 스케줄링 요청 신호를 위하여 별도의 무선자원을 할당하는 것은 한정된 무선자원을 낭비하는 원인이 된다.
무선자원을 불필요한 낭비 없이 스케줄링 요청 신호를 전송할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스케줄링 요청 신호를 효율적으로 전송할 수 있는 제어정보 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호를 전송하는 방법은 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 포함하는 서브프레임 상에서 제어채널을 생성하는 단계 및 상기 제어채널을 통하여 ACK/NACK 신호 및 스케줄링 요청 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 ACK/NACK 신호는 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에서 서로 다른 위상으로 전송되고, 상기 ACK/NACK 신호의 슬롯에 따른 위상차가 스케줄링 요청 신호의 유무를 표현한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면 무선통신 시스템에서 제어정보를 전송하는 방법은 제1 제어정보를 제1 슬롯을 통하여 전송하는 단계 및 상기 제1 제어정보의 위상을 변환하여 제2 슬롯을 통하여 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 제어정보의 위상차로 제2 제어정보를 다중화한다.
스케줄링 요청 신호를 위해 별도의 무선자원을 할당할 필요가 없으므로 한정된 무선자원의 낭비를 줄일 수 있으며, 다른 제어정보에 영향을 거의 미치지 않고 스케줄링 요청 신호를 전송할 수 있으므로 제어정보의 전송 효율을 높일 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 OFDMA를 사용하고, 상향링크는 SC-FDMA를 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송기를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전송기(100)는 전송 프로세서(transmit processor, 110), DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하는 DFT부(120)와 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하는 IFFT부(130)를 포함한다. DFT부(120)는 전송 프로세서(110)에 의해 처리된 데이터에 DFT를 수행하여 주파수 영역 심볼을 출력한다. DFT부(120)에 입력되는 데이터는 제어정보 및/또는 사용자 데이터일 수 있다. IFFT부(130)는 입력되는 주파수 영역 심볼에 대해 IFFT를 수행하여 전송신호(transmit signal)를 출력한다. 전송신호는 시간 영역 신호가 되고, 전송 안테나(190)를 통해 전송된다. IFFT부(130)를 통해 출력되는 시간 영역 심볼을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 또는 DFT 확산 후 IFFT를 적용하는 점에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼이라고도 한다. IFFT부(130)의 전단에서 DFT를 수행하여 심볼을 확산시키는 방식을 SC-FDMA라 한다. 이는 OFDM에 비해 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 낮추는 데 유리하다.
여기서는 SC-FDMA 방식의 전송에 대하여 기술하고 있으나, 본 발명이 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법에 적용될 수 있다.
무선통신 시스템에서 상향링크와 하향링크의 다중 접속 기법을 달리 할 수 있다. 예를 들어, 상향링크는 SC-FDMA를 사용하고, 하향링크는 OFDMA를 사용할 수 있다.
도 3은 서브프레임의 일예를 도시한 것이다. 이는 SC-FDMA가 사용되는 상향링크 서브프레임일 수 있다.
도 3을 참조하면, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파를 포함할 수 있다. 슬롯은 시간 영역에서 무선 자원을 할당하기 위한 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다.
SC-FDMA 구조의 서브프레임은 제어 영역(control region)과 데이터 영역(data region)의 2부분으로 나눌 수 있다. 제어 영역과 데이터 영역이 서로 다른 주파수 밴드를 사용하므로, FDM(Frequency Division Multiplexing) 되어 있다. 제어영역에는 제어정보가 실리고, 데이터영역에는 사용자 데이터가 실린다. 제어영역과 데이터영역은 하나의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 제어 영역을 이용하여, 단말이 기지국으로 제어정보를 전송하는 물리계층 채널을 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이라 한다.
제어정보에는 ACK/NAK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), 스케줄링 요 청(Scheduling Request) 신호, PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다. 제어영역에는 제어정보만이 실릴 수 있다. 데이터영역에는 사용자 데이터와 제어정보가 함께 실릴 수 있다. 즉, 단말이 제어정보만을 전송하는 경우에는 제어영역을 통해 제어정보를 전송할 수 있고, 단말이 사용자 데이터와 제어정보를 전송하는 경우에는 제어정보를 제어영역을 통해 전송하거나 사용자 데이터와 제어정보를 다중화하여 데이터영역을 통해 전송할 수 있다.
제어신호를 전송할 때, 같이 보낼 데이터가 없는 경우는 전송기는 제어 영역에 제어신호를 SC-FDMA 형식으로 변조해서 전송한다. 제어 영역에서 제어신호를 전송하는 방식은 단말 간에 FDM(Frequency Division Multiplexing) 혹은 CDM(Code Division Multiplexing) 방식을 취할 수 있다.
각 단말에 할당되는 슬롯은 서브프레임 상에서 주파수 도약(frequency hopping)된다. 하나의 단말에 할당되는 2개의 슬롯 중 하나는 일측의 주파수 밴드에 할당되고, 나머지는 다른 측의 주파수 밴드에 서로 엇갈리게 할당할 수 있다. 단말에 대한 하나의 제어채널을 서로 다른 주파수 대역에 할당되는 슬롯을 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
설명을 명확히 하기 위해, 이하에서 하나의 슬롯은 7 OFDM 심볼로 구성되고, 2 슬롯을 포함하는 하나의 서브프레임은 총 14 OFDM 심볼을 포함한다고 한다. 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수 또는 하나의 슬롯에 포함하는 OFDM 심볼의 수는 예시에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어정보를 전송하기 위하여 제어채널에 제어정보를 싣는 방법을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 단말에게 제어정보의 전송을 위하여 상향링크 제어채널(PUCCH)이 할당되었다고 하자. 상향링크 제어채널은 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯 및 제2 슬롯은 주파수 다이버시티를 위하여 서로 다른 주파수 대역을 차지할 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 7 OFDM 심볼 중 중간 부분의 3개의 연속되는 OFDM 심볼에는 참조신호(reference signal; RS)가 실리고, 나머지 4 OFDM 심볼에는 제어정보가 실린다. 참조신호에 사용되는 심볼의 개수 및 위치는 제어채널에 따라 달라질 수 있으며 이와 연관된 제어정보를 위한 심볼의 개수 및 위치도 그에 따라 변경될 수 있다.
단말이 전송하고자 하는 제1 제어정보(C)의 데이터 심볼을 x0라고 할 때, 단말은 x0을 제1 슬롯 및 제2 슬롯에 대하여 표 1과 같이 맵핑하여 제2 제어정보(D)를 더 전송할 수 있다.
제어 정보 OFDM symbols index
1st Slot 2nd Slot
C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13
C x0 x0 1 1 1 x0 x0 x0 x0 1 1 1 x0 x0
C+D x0 x0 1 1 1 x0 x0 -x0 -x0 1 1 1 -x0 -x0
1비트의 제1 제어정보를 전송하기 위해서는 BPSK(Binary Phase Shift Keying)로 제1 제어정보를 변조하여 데이터 심볼 x0을 생성하고, 2비트의 제1 제어정보를 전송하기 위해서는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 제1 제어정보를 변조하여 데이터 심볼 x0을 생성할 수 있다.
데이터 심볼은 서브프레임의 OFDM 심볼에 따라 표 1과 같이 배열된다.
제1 제어정보만을 전송하는 경우(C)는 제1 슬롯의 데이터 심볼과 제2 슬롯의 데이터 심볼을 동일한 위상으로 전송하고, 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 함께 전송하는 경우(C+D)는 제1 슬롯의 데이터 심볼과 제2 슬롯의 데이터 심볼을 서로 다른 위상으로 변환하여 전송한다.
제1 제어정보만을 전송하는 경우(C)는 제1 슬롯의 데이터 심볼 및 제2 슬롯의 데이터 심볼을 동일한 위상으로 배열한다. 즉, 제1 슬롯의 데이터 심볼 및 제2 슬롯에서 데이터 심볼을 {x0, x0, 1, 1, 1, x0, x0}과 같이 동일한 위상으로 배열한다. 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 다중화하여 전송하는 경우(C+D)는 제1 슬롯 및 제2 슬롯 중 어느 하나의 슬롯의 데이터 심볼의 위상을 변환한다. 즉, 제1 슬롯의 데이터 심볼 및 제2 슬롯의 데이터 심볼의 위상을 서로 달리하여 배열한다. 예를 들어, 제1 슬롯에서 데이터 심볼을 {x0, x0, 1, 1, 1, x0, x0}과 같이 배열하고, 제2 슬롯에서 데이터 심볼의 위상을 변환하여 {-x0, -x0, 1, 1, 1, -x0, -x0}과 같이 배열할 수 있다. 이러한 배열을 ci로 표현하면, ci = xi(i=0,1,5,6), ci = -xi(i=7,8,12,13), ci = 1(i=2,3,4,9,10,11)과 같이 나타낼 수 있다.
미리 할당되는 대역 내에서 제어정보를 전송할 때, 다중화 가능한 단말 수 또는 제어채널의 수를 높이기 위해 주파수 영역 확산과 시간 영역 확산을 적용한다. OFDM 심볼에 따라 배열된 데이터 심볼은 각 OFDM 심볼에 실리는 시퀀스(Sequence)에 의해 주파수 영역으로 확산된다. 시퀀스는 상관(correlation) 특성이 우수한 직교 시퀀스일 수 있다. 직교 시퀀스는 주파수 영역으로 연속된 12개의 부반송파로 데이터 심볼을 확산시킬 수 있도록 길이가 12인 직교 시퀀스일 수 있다. 직교 시퀀스의 일예로 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스 중 하나인 Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스를 사용할 수 있다.
인덱스 M인 ZC 시퀀스의 k번째 요소(element) c(k)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007089772284-PAT00001
Figure 112007089772284-PAT00002
여기서, N은 ZC 시퀀스의 길이로, 인덱스 M은 N이하의 자연수이고, M과 N은 서로(relatively) 소수(prime)이다.
서로 다른 순환 쉬프트(circular shift) 값을 갖는 ZC 시퀀스를 적용하여 각 단말을 구분할 수 있다. 채널의 지연 확산(delay spread)에 따라 사용가능한 순환 쉬프트의 수는 달라질 수 있다.
주파수 영역으로 확산된 데이터 심볼은 IFFT를 수행한 후 다시 시간 영역으로 확산된다. 데이터 심볼은 4 OFDM 심볼에 대하여 길이 4의 확산 부호 [W(0) W(1) W(2) W(3)]를 통해 시간 영역으로 확산된다. 또한, 참조신호도 길이 3의 확산 부호 [WRS(0) WRS(1) WRS(2)]를 통해 확산된다. 길이 4의 확산 부호는 직교 시퀀스로 W1=[+1 +1 +1 +1], W2=[+1 -1 +1 -1], W3=[+1 +1 -1 -1], W4=[+1 -1 -1 +1]이 사용될 수 있다. 길이 3의 확산 부호는 직교 시퀀스로 WRS1=[1, 1, 1], WRS2=[1 ej2π/3 e j4π/3], WRS3=[1 ej4π/3 ej2π/3] 이 사용될 수 있다. 사용되는 직교 시퀀스는 예시에 불과하며 제한이 아니다. 상관 특성이 우수한 다른 여러 가지 직교 시퀀스를 사용할 수 있다.
단말이 제어정보의 데이터 심볼의 위상을 슬롯별로 달리하여 전송하면, 기지국은 제2 제어정보가 있음을 인식할 수 있다. 제1 제어정보는 단말이 기지국으로 자주 전송하여야 하거나 주기적으로 전송하는 제어정보일 수 있다. 제2 제어정보는 필요에 따라 비주기적으로 전송되는 제어정보일 수 있다. 단말로부터 기지국으로 자주 전송하거나 주기적으로 전송되는 제어정보에는 ACK/NACK 신호, 채널상태를 보고하는 CQI(channel quality indication), 다중안테나 시스템에서 보고하는 PMI(precoding matrix indication), RI(rank indication) 등이 있다. 필요에 따라 비주기적으로 전송되는 제어정보에는 스케줄링 요청 신호가 있다. 주기적으로 전송되는 제어정보를 이용하여 비주기적으로 전송되는 제어정보를 다중화하여 전송하게 되면 별도의 자원할당이 필요하지 않으므로 스케줄링 이득을 얻을 수 있다.
여기서는 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 다중화하여 전송하는 경우(C+D)에 제1 슬롯의 데이터 심볼과 제2 슬롯의 데이터 심볼의 위상을 달리하는 것으로 예를 들었으나, 제1 제어정보만을 전송하는 경우(C)에 제1 슬롯의 데이터 심볼과 제2 슬롯의 데이터 심볼의 위상을 달리하여 전송하고, 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 함께 전송하는 경우(C+D)에 제1 슬롯의 데이터 심볼과 제2 슬롯의 데이터 심볼의 위상을 동일하게 전송할 수 있다.
다음 표 2는 ACK/NACK 신호 및 스케줄링 요청 신호(Scheduling Request; SR)를 전송하는 경우의 일예를 나타낸다.
제어 정보 OFDM symbols
1st Slot 2nd Slot
C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13
ACK 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
NACK -1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 -1
ACK+SR 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 -1
NACK+SR -1 -1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1
ACK 신호의 데이터 심볼은 1이고, NACK 신호의 데이터 심볼은 -1인 것으로 가정한다. ACK/NACK 신호가 1비트이고 BPSK로 변조 된 경우, 데이터 심볼이 1인 경우와 -1인 경우는 신호 성상(signal constellation) 상에서 반대의 위치를 가지는 것을 의미한다.
ACK 신호만을 전송하는 경우(ACK)는 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 통하여 동일한 위상의 ACK 신호가 전송된다. NACK 신호만을 전송하는 경우(NACK)는 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 통하여 동일한 위상의 NACK 신호가 전송된다. 즉, ACK 신호만을 전송하거나 NACK 신호만을 전송하는 경우는 제1 슬롯에 실리는 데이터 심볼 및 제2 슬롯에 실리는 데이터 심볼의 위상은 서로 동일하다.
ACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우(ACK+SR)는 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 통하여 서로 다른 위상의 ACK 신호가 전송된다. 이때, 참조신호의 위상은 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 모두 그대로 전송된다. 제1 슬롯에서는 ACK신호의 위상을 그대로 전송하고, 제2 슬롯에서는 ACK 신호의 위상을 변환하여 전송할 수 있다. 또는 제1 슬롯에서는 ACK신호의 위상을 변환하여 전송하고, 제2 슬롯에서는 ACK 신호의 위상을 그대로 전송할 수 있다.
NACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우(NACK+SR)는 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 통하여 서로 다른 위상의 NACK 신호가 전송된다. 이때, 참조신호의 위상은 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 모두 그대로 전송된다. 제1 슬롯에서는 NACK신호의 위상을 그대로 전송하고, 제2 슬롯에서는 NACK 신호의 위상을 변환하여 전송할 수 있다. 또는 제1 슬롯에서는 NACK신호의 위상을 변환하여 전송하고, 제2 슬롯에서는 NACK 신호의 위상을 그대로 전송할 수 있다. 즉, ACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하거나 NACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우는 제1 슬롯에 실리는 데이터 심볼 및 제2 슬롯에 실리는 데이터 심볼의 위상을 서로 달리 하여 싣는다.
스케줄링 요청 신호는 단말이 상향링크 무선자원 할당을 기지국에 요청하는 신호로, 데이터 교환을 위한 사전 정보 교환의 일종이다. 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위해서는 스케줄링 요청 신호를 통해 무선 자원을 할당받아야 한다. 단말이 스케줄링 요청 신호를 통해 스케줄링을 요청하면, 기지국은 상향링크 데이터 전송을 위한 무선 자원을 할당하여 단말에게 알려준다. 스케줄링 요청 신호는 신호의 유무만으로 무선자원의 할당요청 여부를 나타낼 수 있으므로 1비트로 충분히 표현될 수 있고, 슬롯에 따른 ACK/NACK 신호의 위상 변화 여부로 스케줄링 요청 신호의 유무를 표현할 수 있다.
만일, 참조신호의 위상을 변조하여 제1 제어정보와 제2 제어정보의 다중화 여부를 구분하고자 하는 경우는 신호의 위상을 바꿀 수 있는 페이딩(fading)에 의하여 전송되는 제어신호를 명확히 구분하지 못할 수 있다. 표 3은 참조신호의 위상을 변조하여 ACK/NACK 신호 및 스케줄링 요청 신호를 함께 경우의 일예를 나타낸다.
제어 정보 OFDM symbols
1st Slot 2nd Slot
C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13
ACK 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
NACK -1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 -1
ACK+SR 1 1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 1 1
NACK+SR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
ACK 신호의 데이터 심볼은 1이고, NACK 신호의 데이터 심볼은 -1인 것으로 가정한다. ACK 신호 또는 NACK 신호를 전송하는 경우는 표 2와 동일하다. ACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우(ACK+SR) 또는 NACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우(NACK+SR)는 참조신호의 위상을 변환하여 스케줄링 요청 신호가 있음을 나타낸다. 제어정보가 전송 중에 페이딩에 의하여 위상이 바뀌는 경우, 기지국에서는 'ACK'과 'NACK+SR'을 서로 구분하지 못하며, 'NACK'과 'ACK+SR'을 서로 구분하지 못한다. 예를 들어, ACK 신호가 전송 중에 위상이 반대로 바뀌면(각 OFDM 심볼마다 -1이 곱해지는 것과 동일하다) NACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우(NACK+SR)와 동일한 신호로 수신되어, 기지국은 'ACK' 신호를 'NACK+SR' 신호로 오인하게 된다. NACK 신호가 전송 중에 위상이 반대로 바뀌면 ACK' 신호와 스케줄링 요청 신호를 다중화하여 전송하는 경우(ACK+SR)와 동일한 신호로 수신되어 기지국은 'NACK' 신호를 'ACK+SR' 신호로 오인하게 된다.
제안하는 방법에 따라, 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 참조신호의 위상은 그대로 두고 슬롯에 따라 제어정보의 위상을 서로 달리하여 전송하면, 제어정보가 전송 중에 위상이 반대로 바뀌더라도 잘못된 제어정보로 오인될 염려가 없다. 기지국은 참조신호를 기준으로 ACK 신호인지 NACK 신호인지를 구분할 수 있고, 슬롯에 따른 위상 변화 여부로 스케줄링 요청 신호의 유무를 확인할 수 있다. 예를 들어, 표 2에서 ACK 신호와 스케줄링 요청 신호가 함께 전송되는 경우(ACK+SR), 전송 중에 신호의 위상이 반대로 바뀌더라도 기지국은 참조신호의 위상이 (-)임을 확인하여 신호가 전체적으로 위상이 바뀐 것임을 알 수 있다. 기지국은 수신신호가 ACK 신호임을 알 수 있다. 그리고 기지국은 제1 슬롯 및 제2 슬롯의 위상이 서로 다르므로 스케줄링 요청 신호가 있음을 알 수 있다.
제1 제어정보의 위상을 슬롯에 따라 변화시켜 제2 제어정보를 나타내므로, 제2 제어정보의 전송을 위해 추가적인 자원을 할당할 필요가 없으며 제1 제어정보의 전송효율에 영향을 주지 않는다. 또한, 한정된 무선자원에서 추가되는 제어정보를 위하여 부호화율 또는 변조 방식을 바꾸거나 CDM(code division multiplex) 코드를 별도로 사용할 필요도 없다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어정보를 전송하기 위하여 제어채널에 제어정보를 싣는 방법을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, ACK/NACK 신호에 스케줄링 요청 신호(SR)를 다중화하는 경우이다. 단말에게 할당된 제어채널의 제1 슬롯 및 제2 슬롯에 ACK/NACK 신호가 실린다. ACK 신호 또는 NACK 신호만을 전송하는 경우에는 제1 슬롯 및 제2 슬롯에 실리는 ACK/NACK 신호의 위상을 동일하게 싣는다. 즉, 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 통하여 동일한 위상의 ACK/NACK 신호를 전송한다.
ACK/NACK 신호와 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 경우(ACK/NACK + SR)에는 제1 슬롯 및 제2 슬롯에 실리는 ACK/NACK 신호의 위상을 서로 달리하여 싣는다. 즉, 제1 슬롯 및 제2 슬롯을 통하여 서로 다른 위상의 ACK/NACK 신호를 전송한다.
제1 슬롯(또는 제2 슬롯)으로 입력되는 ACK/NACK 신호는 직교 시퀀스에 의해 주파수 영역으로 확산된다. 주파수 영역 확산을 위하여 길이 12의 ZC 시퀀스가 사용될 수 있다. ACK/NACK 신호는 IFFT를 수행한 후 다른 형태의 직교 시퀀스(W)에 의해 시간 영역으로 확산된다. 한편, 참조신호(RS)가 맵핑되는 OFDM 심볼 인덱스가 2,3,4(또는 9,10,11)인 OFDM 심볼에는 직교 시퀀스 그대로 IFFT를 수행하고 다른 형태의 직교 시퀀스(WRS)에 의해 시간 영역으로 확산된다.
스케줄링 요청 신호를 ACK/NACK 신호에 다중화하는 경우에 제1 슬롯에 ACK/NACK 신호를 그대로 입력하고 제2 슬롯에 위상을 변환한 ACK/NACK 신호를 입력하는 것으로 설명하였으나, 제1 슬롯에 위상을 변환한 ACK/NACK 신호를 입력하고 제2 슬롯에 ACK/NACK 신호를 그대로 입력할 수 있다.
이상, ACK/NACK 신호의 위상을 슬롯에 따라 변환하여 스케줄링 요청 신호를 함께 전송하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 제안한 방법에 따라 다양한 제어정보들의 위상을 변환하여 함께 여러 가지 제어정보를 함께 전송할 수 있다. 예를 들어, CQI를 복수의 슬롯을 통하여 서로 다른 위상으로 전송함으로써 스케줄링 요청 신호를 나타내거나 ACK/NACK 신호를 나타낼 수 있다. 그리고 제어채널에 2개의 슬롯이 포함되는 것으로 설명하였으나 제어채널에 포함되는 슬롯의 수에는 제한이 없으며, 슬롯의 수에 따라 제1 제어정보의 위상을 변환하여 나타낼 수 있는 제2 제어정보의 비트수를 증가시킬 수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 서브프레임의 일예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어정보를 전송하기 위하여 제어채널에 제어정보를 싣는 방법을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어정보를 전송하기 위하여 제어채널에 제어정보를 싣는 방법을 도시한 것이다.

Claims (6)

  1. 무선통신 시스템에서 스케줄링 요청 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제1 슬롯 및 제2 슬롯을 포함하는 서브프레임 상에서 제어채널을 생성하는 단계; 및
    상기 제어채널을 통하여 ACK/NACK 신호 및 스케줄링 요청 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 ACK/NACK 신호는 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에서 서로 다른 위상으로 전송되고, 상기 ACK/NACK 신호의 슬롯에 따른 위상차가 스케줄링 요청 신호의 유무를 표현하는 스케줄링 요청 신호 전송방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯은 서로 다른 주파수 대역을 차지하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 요청 신호 전송방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯 각각을 통하여 참조신호가 동일한 위상으로 전송되는 것을 특징으로 하는 스케줄링 요청 신호 전송방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제어채널은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 인 것을 특징으로 하는 스케줄링 요청 신호 전송방법.
  5. 무선통신 시스템에서 제어정보를 전송하는 방법에 있어서,
    제1 제어정보를 제1 슬롯을 통하여 전송하는 단계; 및
    상기 제1 제어정보의 위상을 변환하여 제2 슬롯을 통하여 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 제어정보의 위상차로 제2 제어정보를 다중화하는 제어정보 전송방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 슬롯과 상기 제2 슬롯은 시간적으로 연속하는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송 방법.
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