KR20090068900A - Method for control channel mapping in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제어 채널에 관한 것으로, 특히, 단말의 제한된 상향링크 제어채널의 효율을 향상시킬 수 있고, 복잡하지 않은 방법으로 다중화가 가능한 제어채널 매핑 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control channel, and more particularly, to a control channel mapping method capable of improving efficiency of a limited uplink control channel of a terminal and enabling multiplexing in an uncomplicated manner.
무선 광대역 시스템을 지원하기 위해 제한된 자원을 효율적으로 사용하고자 다양한 방안들이 제안되었다. OFDMA(Othogonal Frequency Division Multiple Acess)를 기반으로 하는 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) 시스템은 광대역 채널에서 발생하는 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading) 환경에서 주파수 선택적 스케줄을 통해 다중 사용자 주파수 다이버시티를 얻을 수 있고, 부반송파(Sub-carrier)에 대한 퍼뮤테이션(Permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 따라서, 이러한 시스템은 다중 사용자 다이버시티 효과로 무선 채널의 용량을 증대시킬 수 있다. 그리고 다중 안테나를 통해 상하향링크에서 공간영역의 효율성을 높이고 있으며, 시간 영역에서는 상하향 스케줄링 정보를 담은 MAP 신호를 통해 빠른 스케줄링과 링크 적응(Link Adaptation)을 사용한다. 즉, 하향링크 용량을 최대화하기 위해 하향링크의 채널 정보(Channel Quality Indicator; CQI) 전송 기법 및 패킷 데이터 전송에 용이한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)을 적용한다.Various approaches have been proposed to efficiently use limited resources to support wireless broadband systems. Mobile WiMAX system based on Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) can obtain multi-user frequency diversity through frequency selective schedule in frequency selective fading environment in wideband channel. Subcarriers may be allocated in various forms according to a permutation scheme for a subcarrier. Thus, such a system can increase the capacity of a wireless channel with a multi-user diversity effect. In addition, the multi-antenna improves the efficiency of the spatial domain in the uplink and downlink. In the time domain, fast scheduling and link adaptation are used through a MAP signal containing uplink scheduling information. That is, in order to maximize downlink capacity, a downlink channel quality indicator (CQI) transmission scheme and a hybrid automatic repeat request (HARQ) for packet data transmission are applied.
이와 같이 시간, 공간, 주파수상에 채널 상태의 변화를 빠르게 반응하기 위해서는 기지국과 단말 간의 제어 신호가 필요하다. 특히 하향링크에 대한 적응적 자원 활용을 위해 단말은 CQI 채널을 통해 하향링크 채널에 대한 정보 전송 목적의 자원을 할당할 필요가 있다. 그리고 단말은 패킷 데이터 전송을 위한 HARQ 관련 정보 전송 목적의 자원도 할당해야 한다. As such, a control signal between the base station and the terminal is required in order to quickly react to a change in channel state in time, space, and frequency. In particular, in order to use adaptive resources for downlink, the UE needs to allocate resources for information transmission purpose for the downlink channel through the CQI channel. The terminal must also allocate resources for transmission of HARQ-related information for packet data transmission.
도 1은 모바일 와이맥스 시스템의 상하향링크 프레임 구조의 예를 도시한 것이다.1 illustrates an example of a downlink frame structure of a mobile WiMAX system.
도 1과 같이 하향링크 정보를 지원하는 단말은 상향링크 서브 프레임 구조에서 시간-주파수 자원에 CQI 채널(CQICH)을 통해 하향링크에 대한 채널 정보를 4비트 내지 6비트의 CQI를 기지국으로 보내게 된다. 이와 같이, 제한된 CQI 채널 구조에 다수의 사용자를 고려한 제어 신호 전송에 시간 및 주파수 영역으로 확산 부호로 사용하거나 직교 부호를 통해 사용자를 구분하는 방법을 적용할 수 있다. As shown in FIG. 1, a UE supporting downlink information transmits 4 to 6 bits of CQI for downlink through a CQI channel (CQICH) to a base station in a time-frequency resource in an uplink subframe structure. . As described above, a method of transmitting a control signal considering a plurality of users to a limited CQI channel structure using a spreading code in a time and frequency domain or classifying users through an orthogonal code may be applied.
예를 들어, 모바일 와이맥스에서 상향링크 제어 신호는 시간 축으로 3개의 OFDM 심볼과 주파수 축으로 24개의 부반송파 영역으로 구성되는 PUSC(Partial Usage Sub-Carrier)로 4비트 내지 6비트의 CQI 정보가 전송된다. 다시 말해서, 하나의 타일이 시간 축으로 3개의 OFDM심볼과 주파수 축으로 4개의 부반송파로 구성되는 3X4(PUSC) 또는 3X3(Optional PUSC)의 타일 형태를 가질 수 있다. 또한, 6개 의 타일을 하나의 부채널로 나타낸다. 여기서 상향링크 CQI 채널은 QPSK 심볼로 변조된다. n번째 상향링크 CQI 채널의 m번째 타일 내에 k번째 변조 심볼의 index를 Mn ,8m+k(0≤k≤7)라고 하면, 가능한 변조 형태는 표 1과 같이, Mn ,8m, Mn ,8m+1, Mn ,8m+2, ... , Mn ,8m+7이 된다. For example, in the mobile WiMAX, the uplink control signal is transmitted using 4 to 6 bits of CQI information in a Partial Usage Sub-Carrier (PUSC) including three OFDM symbols on a time axis and 24 subcarrier regions on a frequency axis. . In other words, one tile may have a tile form of 3X4 (PUSC) or 3X3 (Optional PUSC), which is composed of three OFDM symbols on the time axis and four subcarriers on the frequency axis. In addition, six tiles are represented by one subchannel. Here, the uplink CQI channel is modulated with a QPSK symbol. If the index of the k-th modulation symbol in the m-th tile of the n-th uplink CQI channel is M n , 8m + k (0≤k≤7), the possible modulation types are M n , 8m , M n as shown in Table 1. , 8m + 1 , M n , 8m + 2 , ..., M n , 8m + 7 .
여기서, P0, P1, P2, P3 는 다음의 수학식 1과 같다.Here, P0, P1, P2, and P3 are as shown in
한편, ACK 채널은 상기의 CQI 채널 구조에서 절반의 채널을 사용한다.Meanwhile, the ACK channel uses half the channel in the CQI channel structure.
그러나 종래의 CQI 및 ACK 등의 제어 신호 전송방식은 사용자 수가 증가는 것에 대응하기 위하여 주파수 축으로 자원을 추가하여 할당하거나 시간 축으로 확장하더라도 용량 증대에 한계가 있고, 다수의 사용자가 1개의 CQI 정보를 보내기 위해 다수의 부채널이 필요하여 효율적이지 못하고, 제어 신호 자원의 낭비가 많아지는 문제점이 있다.However, conventional control signal transmission methods such as CQI and ACK have a limitation in capacity increase even if additional resources are allocated on the frequency axis or extended on the time axis in order to cope with an increase in the number of users. In order to send a large number of subchannels, it is not efficient, and there is a problem that waste of control signal resources increases.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단말에 할당된 제어 신호 자원 내에서 복수의 사용자가 사용할 수 있도록 용량을 증대시키고, 채널 사용의 효율성을 향상시킬 수 있는 단말의 제어채널 매핑 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a method for mapping a control channel of a terminal capable of increasing capacity and improving efficiency of channel use in a control signal resource allocated to the terminal. have.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 제어채널 매핑 방법은 단말에서 하향링크 채널정보의 정보 비트를 채널 인코딩하여 부호화된 비트를 생성하고, 상기 부호화된 비트를 변조하여 심볼들을 생성하며, 상기 단말에 설정된 길이의 확산부호를 생성하고, CQI 채널의 각 타일 내에서 상기 심볼들에 상기 확산부호를 적용하여 확산 신호를 생성하고, 생성된 확산 신호를 각 타일의 해당 영역에 매핑하는 과정을 포함한다.In order to achieve the above technical problem, in the control channel mapping method of a terminal according to an embodiment of the present invention, the terminal generates an encoded bit by channel encoding information bits of downlink channel information, and modulates the encoded bit. Generating symbols, generating a spreading code having a length set in the terminal, generating a spreading signal by applying the spreading code to the symbols within each tile of a CQI channel, and generating the spreading signal using the corresponding spreading signal in the corresponding region of each tile. Mapping to.
바람직하게는, 새로운 제어채널 구조를 제공하기 위해, 상기 각 타일은 시간 축으로 연속하여 파일럿 부반송파가 배치된 구조를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각 타일은 PUSC(Partial Usage Sub-Carrier)의 타일 형태를 갖고, 시간 축으로 연속한 3개의 파일럿 부반송파들이 주파수 축으로 2열씩 배치된 구조일 수 있다.Advantageously, in order to provide a new control channel structure, each tile may comprise a structure in which pilot subcarriers are arranged consecutively on a time axis. In this case, each tile may have a tile form of a partial usage sub-carrier (PUSC), and three pilot subcarriers consecutive on a time axis may be arranged in two rows on a frequency axis.
바람직하게는, 상기 각 타일은 파일럿 부반송파의 수와 데이터 부반송파의 수가 동일하게 배치된 구조일 수 있다.Preferably, each tile may have a structure in which the number of pilot subcarriers and the number of data subcarriers are equally arranged.
바람직하게는, 새로운 제어채널 구조를 제공하기 위해, 상기 각 타일은 주파수 축으로 연속하여 파일럿 부반송파가 배치된 구조를 포함 수 있다. 이때, 상기 각 타일은 PUSC의 타일 형태를 갖고, 주파수 축으로 연속한 4개의 파일럿 부반송파들이 주파수 축으로 1열 배치된 구조일 수 있다. 또한, 각 타일은 주파수 주파수 다이버시티(Frequency Diversity)를 얻기 위해 순열(Permutation)을 적용함으로써 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading)에 대한 열화를 줄이는 구조일 수도 있다.Preferably, in order to provide a new control channel structure, each tile may include a structure in which pilot subcarriers are arranged consecutively on a frequency axis. In this case, each tile may have a shape of a PUSC tile, in which four pilot subcarriers consecutive on the frequency axis are arranged in one column on the frequency axis. In addition, each tile may have a structure to reduce degradation for frequency selective fading by applying permutation to obtain frequency frequency diversity.
바람직하게는, 상기 부호화된 비트를 생성하는 과정에서, 1/2, 1/4, 1/6 또는 1/8 중 어느 하나의 부호화율에 따라 정보 비트를 부호화할 수 있다. 이때, 상기 확산 신호를 각 타일의 해당 영역에 매핑하는 과정에서, 상기 부호화율에 따라 정해지는 수의 QPSK 심볼을 각 타일에 매핑하는 과정을 포함할 수 있다.Preferably, in the process of generating the encoded bits, the information bits may be encoded according to any one of 1/2, 1/4, 1/6, and 1/8. In this case, in the process of mapping the spread signal to the corresponding region of each tile, the process may include mapping a number of QPSK symbols determined according to the coding rate to each tile.
또한, 상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말의 제어채널 매핑 방법은 단말에서 확인신호의 정보 비트를 채널 인코딩하여 부호화된 비트를 생성하고, 상기 부호화된 비트를 변조하여 심볼들을 생성하며, 상기 단말에 설정된 길이의 확산부호를 생성하고, ACK 채널의 각 타일 내에서 상기 심볼들에 상기 확산부호를 적용하여 확산 신호를 생성하고, 생성된 확산 신호를 각 타일의 해당 영역에 매핑하는 과정을 포함한다.In addition, in order to achieve the above technical problem, the control channel mapping method of the terminal according to another embodiment of the present invention to generate the encoded bit by channel-encoding the information bits of the confirmation signal in the terminal, by modulating the encoded bit Generating symbols, generating a spreading code having a length set in the terminal, generating a spreading signal by applying the spreading code to the symbols in each tile of an ACK channel, and generating the spreading signal by using the corresponding spreading signal in the corresponding region of each tile. Mapping to.
바람직하게는, 상기 ACK 채널은 3개의 타일로 구성될 수 있다.Preferably, the ACK channel may be composed of three tiles.
바람직하게는, 상기 부호화된 비트를 생성하는 과정에서, 1/4 이하의 부호화율에 따라 정보 비트를 부호화할 수 있다.Preferably, in the process of generating the encoded bits, the information bits may be encoded according to an encoding rate of 1/4 or less.
바람직하게는, 새로운 제어채널 구조를 제공하기 위해, 상기 각 타일은 시간 축으로 연속하여 파일럿 부반송파가 배치된 구조를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각 타일은 PUSC의 타일 형태를 갖고, 시간 축으로 연속한 3개의 파일럿 부반송파들이 주파수 축으로 2열씩 배치된 구조일 수 있다.Advantageously, in order to provide a new control channel structure, each tile may comprise a structure in which pilot subcarriers are arranged consecutively on a time axis. In this case, each tile may have a tile shape of a PUSC, and three pilot subcarriers consecutive on the time axis may be arranged in two rows on the frequency axis.
바람직하게는, 상기 각 타일은 파일럿 부반송파의 수와 데이터 부반송파의 수가 동일하게 배치된 구조일 수 있다.Preferably, each tile may have a structure in which the number of pilot subcarriers and the number of data subcarriers are equally arranged.
바람직하게는, 새로운 제어채널 구조를 제공하기 위해, 상기 각 타일은 주파수 축으로 연속하여 파일럿 부반송파가 배치된 구조를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각 타일은 PUSC의 타일 형태를 갖고, 주파수 축으로 연속한 4개의 파일럿 부반송파들이 주파수 축으로 1열 배치된 구조일 수 있다.Advantageously, in order to provide a new control channel structure, each tile may comprise a structure in which pilot subcarriers are arranged continuously on the frequency axis. In this case, each tile may have a shape of a PUSC tile, in which four pilot subcarriers consecutive on the frequency axis are arranged in one column on the frequency axis.
본 발명의 실시 형태들에 의하면, 단말의 제한된 상향링크 제어채널, 예를 들어, CQI 채널 및 ACK 채널의 효율을 향상시킬 수 있고, 다른 제어채널을 효율적으로 활용할 수 있으며, 사용자 구분 직교 코드만으로 제어채널의 재사용이 가능하고, 단말이 채널 환경 및 이동성 등에 따라 적응적으로 CQI 및 ACK를 전송할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to improve the efficiency of a limited uplink control channel, for example, the CQI channel and the ACK channel of the terminal, to efficiently utilize other control channels, and control only by user-divided orthogonal code The channel may be reused, and the terminal may adaptively transmit CQI and ACK according to channel environment and mobility.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, embodiments of the present invention illustrated below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명의 실시 형태들에서는 상향링크 CQI 정보 및 ACK/NACK 정보를 전송하기 위해 할당된 시간 및 주파수 자원 영역을 효과적으로 활용하여 용량을 증대하는 방법을 제안한다.Embodiments of the present invention propose a method of increasing capacity by effectively utilizing an allocated time and frequency resource region for transmitting uplink CQI information and ACK / NACK information.
도 2는 4X3(PUSC)의 타일 형태를 갖는 CQI 채널의 구조를 도시한 것이다. 2 illustrates a structure of a CQI channel having a tile form of 4 × 3 (PUSC).
도 3은 3X3(Optional PUSC)의 타일 형태를 갖는 CQI 채널의 구조를 도시한 것이다. 도 2 및 도 3의 경우 데이터 부반송파는 모두 48개로 동일하지만, 파일럿 부반송파의 수는 차이가 있게 된다.3 illustrates a structure of a CQI channel having a tile form of 3X3 (Optional PUSC). In FIG. 2 and FIG. 3, the number of data subcarriers is the same as 48, but the number of pilot subcarriers is different.
와이맥스에서 정의된 CQI 채널 구조는 도 2 및 도 3과 같이 48개의 시퀀스(sequence)로 구성되고 이를 QPSK 심볼로 전송하는 구조이다. 종래 CQI 채널 구조에서 다수의 사용자에게 할당하기 위해 종래 시퀀스를 바탕으로 CQI 정보를 전송하던 방식을 다양한 부호화 및 변조 방식을 이용하여 CQI 채널 구조를 생성한다. 생성된 CQI 정보를 다중 사용이 가능하도록 직교 부호화를 통해 확산하여 전송함으로써 상향링크에 대한 전송용량을 증대시킬 수 있다. The CQI channel structure defined in WiMax is composed of 48 sequences as shown in FIGS. 2 and 3 and transmits them as QPSK symbols. In the conventional CQI channel structure, a CQI channel structure is generated using various encoding and modulation schemes in which the CQI information is transmitted based on a conventional sequence to be allocated to a plurality of users. The transmission capacity for uplink can be increased by spreading the generated CQI information through orthogonal coding to enable multi-use.
특히, 본 발명의 실시 형태들에서는 시간 축과 주파수 축에서 파일롯 수와 위치를 종래 CQI 채널 구조로부터 변형함으로써 다중화할 수 있는 사용자 수를 극대화시킨다. 향후 IEEE 802.16m 와이맥스에서는 상향링크 제어채널의 구조를 종래 PUSC 형태의 구조에서 다양한 형태로 변화시킬 수 있다. 즉, 이동성 고려 및 사용자 증대에 따른 채널 구조의 변화가 이루어질 것이므로, 시퀀스 기반의 상향링크 제어채널 구조를 여러 가지 구조로 변형할 필요가 있다.In particular, embodiments of the present invention maximize the number of users that can be multiplexed by modifying the pilot number and position on the time and frequency axes from the conventional CQI channel structure. In the future, the IEEE 802.16m WiMAX may change the structure of the uplink control channel from the conventional PUSC type to various forms. That is, since the channel structure will be changed due to the consideration of mobility and the increase of users, the sequence-based uplink control channel structure needs to be modified into various structures.
종래 CQI 채널 구조를 고려해보면, 48개에 해당하는 부반송파에 QPSK 변조 및 부호화율을 다양하게 부여하여 채널 구조를 생성할 수 있다. 구체적으로 6비트 CQI를 전송할 때 부호화율을 1/2, 1/4, 1/8 등으로 하면 코드화된 비트는 각각 12 비트, 24비트, 48비트가 되고, 이를 QPSK 변조를 통해 각각 6개, 12개, 24개의 심볼로 전송할 수 있다. 부호화는 길쌈부호(Convolutional code), 리드-뮬러 부호(Reed-Muller code), 리드-솔로몬 부호(Reed-Solomon code) 등을 이용한다. 그리고 QPSK 변조된 각 심볼은 48개의 부반송파에 직교 부호를 통해 확산시켜 매핑한다. 이때 시간과 주파수상으로 직교 부호의 확산 길이를 w라고 하면 N개에 대해 w0,w1, ... , wN -1로 나타낼 수 있고 N개 만큼 다중 사용이 가능하다. 여기서 하나의 타일 이상에서 확산 부호를 부여하게 되면, PUSC 자원 구조의 특성상 타일 간의 채널이 특성이 다르므로 확산 부호의 직교 특성을 훼손될 수 있다. 따라서, 하나의 타일 내에서 확산하는 것이 바람직하다.Considering the conventional CQI channel structure, a channel structure can be generated by giving QPSK modulation and coding rate to various subcarriers corresponding to 48 subcarriers. Specifically, if the bit rate is set to 1/2, 1/4, 1/8, etc. when transmitting 6-bit CQI, the coded bits are 12 bits, 24 bits, and 48 bits, respectively. 12 and 24 symbols can be transmitted. Coding uses a convolutional code, a Reed-Muller code, a Reed-Solomon code, and the like. Each QPSK modulated symbol is spread through 48 orthogonal codes and mapped to 48 subcarriers. At this time, if the spread length of the orthogonal code in time and frequency is w, it can be represented by w 0 , w 1 , ..., w N -1 for N pieces, and multiple uses of N pieces are possible. In this case, when the spreading code is assigned to one or more tiles, since the channel between the tiles is different in nature due to the nature of the PUSC resource structure, the orthogonality of the spreading code may be damaged. Therefore, it is desirable to diffuse in one tile.
도 4는 부호화율이 1/2인 경우, 종래의 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 6비트의 CQI 정보를 1/2의 부호화율로 부호화하고 QPSK 변조를 수행하여 확산 부호 길이 8로 확산시키면 8명의 사용자가 다중화될 수 있다.4 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a conventional CQI channel structure when the coding rate is 1/2. When six bits of CQI information are encoded at a coding rate of 1/2, and subjected to QPSK modulation to spread with a spread code length of 8, eight users may be multiplexed.
도 5는 부호화율이 1/4인 경우, 종래의 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 6비트의 CQI 정보를 1/4의 부호화율로 부호화하고 QPSK 변조를 수행하여 확산 부호 길이 4로 확산시키면 4명의 사용자가 다중화(multiplexing)될 수 있다.FIG. 5 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a conventional CQI channel structure when the coding rate is 1/4. Four users can be multiplexed by encoding 6-bit CQI information at a coding rate of 1/4 and spreading the spread code length by performing QPSK modulation.
도 6은 부호화율이 1/8인 경우, 종래의 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 6비트의 CQI 정보를 1/8의 부호화율로 부 호화하고 QPSK 변조를 수행하여 확산 부호 길이 2로 확산시키면 2명의 사용자가 다중화될 수 있다.FIG. 6 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a conventional CQI channel structure when the coding rate is 1/8. Two users can be multiplexed by encoding 6-bit CQI information with a coding rate of 1/8 and spreading the spread code length by performing QPSK modulation.
도 4 내지 도 6에서 하나의 타일에 적용된 구조는 6개 타일에 동일하게 적용되며, 점선은 N개의 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 나타낸다.In FIG. 4 to FIG. 6, the structure applied to one tile is equally applied to six tiles, and a dotted line indicates an area diffused through N orthogonal codes.
정리하면, 48개 부반송파를 가지는 하나의 부채널에 대해서, (QPSK 심볼 수)×하나의 타일 내에서 사용하는 확산부호의 길이)=48이 되는 조건을 만족시키는 다중 사용이 가능하다. 이때, 확산부호의 개수만큼 복수의 사용자를 다중화하거나, 하나의 단말에 대한 CQI 전송용량을 증가시킬 수도 있다. In summary, for one subchannel having 48 subcarriers, multiple uses satisfying the condition of (number of QPSK symbols) x length of spreading code used in one tile) = 48 are possible. In this case, multiple users may be multiplexed by the number of spreading codes, or the CQI transmission capacity of one terminal may be increased.
위와 같은 매핑 과정은 도 7과 같이 정리될 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 제어채널 매핑 방법의 흐름도이다.The mapping process as described above may be arranged as shown in FIG. 7. 7 is a flowchart illustrating a control channel mapping method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
먼저, 단말에서 하향링크 채널정보나 확인신호 등의 정보 비트를 채널 인코딩하여 부호화된 비트를 생성한다(S710). 이때, 단말은 기 설정된 부호화율에 적합한 채널 인코더를 이용한다.First, the terminal generates an encoded bit by channel encoding information bits such as downlink channel information or an acknowledgment signal (S710). In this case, the terminal uses a channel encoder suitable for a preset coding rate.
다음, 부호화된 비트를 변조하여 심볼들을 생성한다(S720). 상기 심볼들은 제어채널을 구성하는 각 타일에 매핑된다. 이때, 변조 방식은 PSK, QAM, 차동 변조(differential modulation) 등이 이용될 수 있다.Next, symbols are generated by modulating the encoded bit (S720). The symbols are mapped to each tile constituting the control channel. In this case, the modulation scheme may be PSK, QAM, differential modulation, or the like.
다음, 단말에 설정된 길이의 확산부호를 생성한다(S730). 이때, 생성되는 확산부호의 예는 왈시-하다마드 시퀀스(Walsh-Hadamard sequence), DFT-확산 부호(DFT-spreading code), 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence) 등이 있다.Next, a spreading code having a length set in the terminal is generated (S730). In this case, examples of the generated spreading code include a Walsh-Hadamard sequence, a DFT-spreading code, and a Zadoff-Chu sequence.
마지막으로, 제어채널의 각 타일 내에서 심볼들에 상기 확산부호를 적용하여 확산 신호를 생성하고, 생성된 확산 신호를 각 타일의 해당 영역에 매핑한다(S740).Finally, a spreading signal is generated by applying the spreading code to symbols in each tile of the control channel, and the generated spreading signal is mapped to a corresponding region of each tile (S740).
위와 같은 과정을 거쳐 6개의 타일에 매핑되어 CQI 전송이 이루어진다. 이에 대한 복호 과정은 역으로 해석 가능하다. 또한, 위의 과정에 있어서, 하나 또는 그 이상의 단계를 선별하여 CQI 전송방식을 구성하는 것도 가능하다. CQI transmission is performed by mapping to six tiles through the above process. The decoding process can be interpreted inversely. In addition, in the above process, it is also possible to configure the CQI transmission scheme by selecting one or more steps.
이하에서는 종래 CQI 채널 구조로부터 파일럿 수와 위치를 조절함으로써 시간 및 주파수 영역으로의 다양한 전송 채널 구조를 도출한다. Hereinafter, various transport channel structures in the time and frequency domains are derived by adjusting the number and position of pilots from the conventional CQI channel structure.
도 8은 부호화율이 1/2인 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 시간 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 이 경우, 코드화된 비트가 12비트가 되고, 6개의 QPSK 심볼을 확산부호 길이 6으로 확산시키면, 총 6명의 사용자가 다중화될 수 있다. FIG. 8 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously arranged on a time axis when a coding rate is 1/2. In this case, if the coded bit is 12 bits and 6 QPSK symbols are spread with the
도 9는 부호화율이 1/4인 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 시간 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 이 경우, 코드화된 비트가 24비트가 되고, 12개의 QPSK 심볼을 확산부호 길이 3으로 확산시키면, 총 3명의 사용자가 다중화될 수 있다. FIG. 9 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a time axis when a coding rate is 1/4. In this case, if the coded bit is 24 bits, and 12 QPSK symbols are spread with a spread code length of 3, a total of 3 users can be multiplexed.
도 10은 부호화율이 1/6인 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 시간 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 이 경우, 코드화된 비트가 36비트가 되고, 18개의 QPSK 심볼을 확산부호 길이 2로 확산시키면, 총 2명의 사용자가 다중화될 수 있다.10 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a time axis when a coding rate is 1/6. In this case, if the coded bit is 36 bits and 18 QPSK symbols are spread with the
도 11은 부호화율이 1/2인 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 주파수 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 이 경우, 코드화된 비트가 12비트가 되고, 6개의 QPSK 심볼을 확산부호 길이 8로 확산시키면, 총 8명의 사용자가 다중화될 수 있다. FIG. 11 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which a pilot subcarrier is continuously disposed on a frequency axis when a coding rate is 1/2, according to an embodiment of the present invention. In this case, if the coded bit becomes 12 bits and 6 QPSK symbols are spread with a spread code length of 8, a total of 8 users can be multiplexed.
도 12는 부호화율이 1/4인 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 주파수 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 이 경우, 코드화된 비트가 24비트가 되고, 12개의 QPSK 심볼을 확산부호 길이 4로 확산시키면, 총 4명의 사용자가 다중화될 수 있다. FIG. 12 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a frequency axis when a coding rate is 1/4, according to an embodiment of the present invention. In this case, if the coded bit is 24 bits, and 12 QPSK symbols are spread with a spread code length of 4, a total of 4 users can be multiplexed.
도 13은 부호화율이 1/8인 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 주파수 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 이 경우, 코드화된 비트가 48비트가 되고, 24개의 QPSK 심볼을 확산부호 길이 2로 확산시키면, 총 2명의 사용자가 다중화될 수 있다. FIG. 13 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a frequency axis when a coding rate is 1/8, according to an embodiment of the present invention. In this case, if the coded bit becomes 48 bits and spreads 24 QPSK symbols with spreading
상기의 결과들을 정리해 보면 6비트 CQI 전송 방식은 표 2과 같이 나타낼 수 있다.In summary, the 6-bit CQI transmission scheme can be shown in Table 2.
상기에서 제안된 각각의 구조는 시간과 주파수에 대한 채널 변화에 효율적으로 대응하기 위한 형태이다. 또한, 상기 각각의 구조를 연속된 타일로 전송함으로써 6개 타일에 분산되어 인코딩된 신호의 직교성을 유지시키는 구조를 고려할 수도 있다. 종래 PUSC 전송 형태에서는 주파수 다이버시티를 주기 위해 각 타일을 분산시켜 타일 내의 시퀀스를 독립적으로 가져감으로써 각 타일 내에서 직교성을 유지한다. 그러나 향후 IEEE 802.16m에서 다중 사용자나 이동성을 고려하게 되면, 연속적으로 타일을 구성할 필요가 있기 때문이다.Each structure proposed above is a form for efficiently coping with channel changes with time and frequency. In addition, a structure may be considered that transmits each structure in a continuous tile to maintain orthogonality of the encoded signal distributed over six tiles. In the conventional PUSC transmission type, each tile is distributed to give frequency diversity to independently take a sequence within the tile to maintain orthogonality within each tile. However, when multiple users or mobility are considered in the future of IEEE 802.16m, tiles need to be continuously formed.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하나의 타일 내에서 시간과 주파수 영역으로 확산 부호를 통해 다중 사용이 가능하게 하고, 다양한 형태의 CQI 채널 구조를 가짐으로써 다중화에 적응적인 CQI 전송이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, multiple use is possible through spreading codes in a time and frequency domain within one tile, and CQI transmission adaptive to multiplexing is possible by having various types of CQI channel structures.
현재 IEEE 802.16e에서의 CQI 전송방식은 직교 확산부호로 구성된 벡터 인덱스(vector index)를 하나의 타일에 매핑하고, 이를 6개의 타일에 64개의 부호어(codeword) 중 하나로 매핑 시킴으로써 6비트의 CQI 정보를 연속적(coherent) 또는 비연속적(non-coherent) 방식으로 검출 가능하도록 설계되어 있다. 본 발명의 실시 형태들에서는 이를 확장하여, 종래 부호어 기반의 검출방식에서 벗어나 실제 변조 심볼, 예를 들어, QPSK 심볼을 각 타일에 매핑시켜 전송함으로써 검출의 복잡도를 줄이고, 심볼 용량 또는 단말 성능을 향상시킬 수 있다.Currently, the CQI transmission method in IEEE 802.16e maps a vector index composed of orthogonal spreading codes to one tile, and maps the 6-bit CQI information to six tiles with one of 64 codewords. Is designed to be detected in a coherent or non-coherent manner. Embodiments of the present invention extend this to reduce the complexity of detection by transmitting a real modulation symbol, for example, a QPSK symbol to each tile, and move away from the conventional codeword-based detection scheme to improve symbol capacity or terminal performance. Can be improved.
이하에서는 ACK 채널에 대한 구체적인 전송 구조를 설명한다. Hereinafter, a detailed transmission structure for the ACK channel will be described.
기본적으로 ACK 채널의 경우, PUSC 1 부채널의 CQI 채널과 비교하여 1/2에 해당하는 자원을 사용하여 ACK/NACK 1비트를 전송한다. 도 4 내지 도 6, 도 8 내지 도 13에서 제안된 CQI 전송 채널 구조에서 부호화 및 변조 방식에 비율 1/2을 적용하여 직교 부호를 통해 복수의 사용자를 다중화할 수 있는 하나의 ACK 채널을 구성할 수 있다.Basically, in the case of the ACK channel, ACK /
또한, 이와 다른 ACK 전송 채널 구조를 고려할 수 있다. 즉, ACK 전송 채널 구조로서 도 8 내지 도 13에서 제안된 구조에 부호화율 1/4를 기반으로 한 시퀀스 기반 전송 방식을 제안한다. In addition, another ACK transport channel structure may be considered. That is, as the ACK transmission channel structure, a sequence-based transmission scheme based on the
이와 관련하여, 도 9에서는 하나의 타일에서 시간 영역으로 확산 부호를 부여하고 4개의 주파수 영역에 파일롯 심볼 2개와 데이터 심볼 2를 할당할 수 있다. 즉, 3개의 타일에서 보면 6개의 시퀀스를 데이터로 전송할 수 있음을 의미한다. In this regard, in FIG. 9, a spreading code may be assigned from one tile to a time domain and two pilot symbols and a
도 12에서는 주파수 영역으로 확산 부호를 부여하여 3개의 OFDM 심볼에 데이터 심볼 2개와 파일롯 심볼 1개가 할당된다. In FIG. 12, two data symbols and one pilot symbol are allocated to three OFDM symbols by applying a spreading code to the frequency domain.
도 14 내지 도 16은 시퀀스 길이 6(=S0,S1, ... , S5)과 9(=S0,S1, ... , S8)에 대한 다중 사용자 ACK 채널 전송 구조를 나타낸다.14 through 16 illustrate a multi-user ACK channel transmission structure for sequence lengths 6 (= S 0 , S 1 ,..., S 5 ) and 9 (= S 0 , S 1 , ..., S 8 ). Indicates.
도 14는 사용자가 3명인 경우, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 시간 축에 연속적으로 배치된 ACK 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 도 14에서는 길이 6의 시퀀스 및 길이 3인 확산 부호로 3명의 중복 사용을 가능하게 한다.FIG. 14 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in an ACK channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a time axis according to another embodiment of the present invention. In FIG. 14, a redundancy sequence of three lengths and a
도 15는 사용자가 2명인 경우, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 시간 축에 연속적으로 배치된 ACK 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 도 15에서는 길이 9의 시퀀스를 통해 길이 2인 확산 부호로 2명의 중복 사용을 가능하게 한다.FIG. 15 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in an ACK channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a time axis according to another embodiment of the present invention. In FIG. 15, two sequences can be used in a spread code having a length of 2 through a sequence of length 9.
도 16은 사용자가 4명인 경우, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 주파수 축에 연속적으로 배치된 ACK 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 도시한 것이다. 도 16에서는 길이 6의 시퀀스 및 길이 4인 확산 부호로 4명의 중복 사용을 가능하게 한다.FIG. 16 illustrates a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in an ACK channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a frequency axis according to another embodiment of the present invention. In FIG. 16, four redundant uses are possible with a sequence of
표 3은 1비트-ACK/NACK 전송 채널 구조에 따른 길이 6인 시퀀스 및 길이 9인 시퀀스의 예이다.Table 3 shows an example of a
표 3과 같이, 종래 1비트 전송을 위해 4개씩 할당되어 있는 시퀀스를 두 개만 선택하여 사용하면 간단히 전송할 수 있다. 표 4는 2비트-ACK/NACK 전송 채널 구조에 따른 길이 6인 시퀀스 및 길이 9인 시퀀스의 예이다.As shown in Table 3, when only two sequences allocated by four for conventional 1-bit transmission are selected and used, transmission can be simply performed. Table 4 shows an example of a
표 4에서는 길이 6인 시퀀스 및 길이 9인 시퀀스가 4개씩 할당된다. 즉, 종래 1비트 전송을 기반으로 한 ACK 전송 채널 구조에서 2비트 전송을 위해 표 4과 같이 구성할 수 있다. In Table 4, a sequence of
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations may be made therefrom. And, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
발명은 단말의 제한된 상향링크 제어채널의 효율을 향상시킬 수 있고, 복잡 하지 않은 방법으로 다중화가 가능한 제어채널 매핑 방법에 관한 것으로, OFDMA를 기반으로 하는 이동 통신 시스템의 단말, 기지국 등의 관련 장치 및 해당 알고리즘에 적용될 수 있다.The present invention relates to a control channel mapping method that can improve efficiency of a limited uplink control channel of a terminal and can be multiplexed in an uncomplicated method. The present invention relates to a related apparatus such as a terminal, a base station, and the like in an OFDMA-based mobile communication system. Applicable to the algorithm.
도 1은 모바일 와이맥스 시스템의 상하향링크 프레임 구조의 예를 도시한 것이다.1 illustrates an example of a downlink frame structure of a mobile WiMAX system.
도 2는 4X3(PUSC)의 타일 형태를 갖는 CQI 채널의 구조를 도시한 것이다. 2 illustrates a structure of a CQI channel having a tile form of 4 × 3 (PUSC).
도 3은 3X3(Optional PUSC)의 타일 형태를 갖는 CQI 채널의 구조를 도시한 것이다. 3 illustrates a structure of a CQI channel having a tile form of 3X3 (Optional PUSC).
도 4 내지 도 6은 종래의 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 다양한 부호화율에 따라 도시한 것이다.4 to 6 illustrate a region in which a symbol is spread through an orthogonal code in a conventional CQI channel structure according to various coding rates.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 제어채널 매핑 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a control channel mapping method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 시간 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 다양한 부호화율에 따라 도시한 것이다.8 to 10 illustrate regions in which symbols are spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a time axis according to various embodiments of the present invention, according to various coding rates.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파일럿 부반송파가 주파수 축에 연속적으로 배치된 CQI 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 다양한 부호화율에 따라 도시한 것이다.11 to 13 illustrate regions in which a symbol is spread through an orthogonal code in a CQI channel structure in which pilot subcarriers are continuously disposed on a frequency axis according to various embodiments of the present invention, according to various coding rates.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제안된 ACK 채널 구조에서 심볼이 직교 부호를 통해 확산되는 영역을 다양한 사용자 수에 따라 도시한 것이다.14 to 16 illustrate regions in which a symbol is spread through an orthogonal code in the proposed ACK channel structure according to various embodiments of the present disclosure according to various user numbers.
Claims (16)
Priority Applications (1)
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