KR20090075853A - Ｓｃ-ｆｄｍａ를 위해 스크램블된 ｃａｚａｃ 시퀀스 - Google Patents

Ｓｃ-ｆｄｍａ를 위해 스크램블된 ｃａｚａｃ 시퀀스 Download PDF

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Abstract

네트워크 엘리먼트가 복수의 사용자 장비들에게 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 제공한다. 전용 파일럿 시퀀스를 수신한 후에, 사용자 장비는 블록 확산 방식을 이용하여 그 파일럿 시퀀스를 확산한다. 주요 실시예들은 월시 코드에 의해 스크램블된 CAZAC 시퀀스를 SC-FDMA 시스템에 대한 파일럿 시퀀스로서 사용되기 위해 고려한다.

Description

ＳＣ-ＦＤＭＡ를 위해 스크램블된 ＣＡＺＡＣ 시퀀스 {Scrambled CAZAC sequences for SC-FDMA}
본 발명은 통신 시스템에서의 시그날링에 관련된 것이며, 특히, 그러나 독점적이지는 않게, 업링크 기준 (reference) 신호 시퀀스에 관련된다.
통신 네트워크들은 그 네트워크의 다양한 엘리먼트들이 무엇을 하도록 허용되었고 어떻게 달성되어야 하는가를 제시하는 주어진 표준 또는 규격에 따라서 동작하는 것이 보통이다. 예를 들면, 상기의 표준은 사용자 또는 더 상세하게는 사용자 장비에게 회로 교환 서비스 또는 패킷 교환 서비스가 제공되는지 여부를 정의할 수 있을 것이다. 또한 상기 표준은 접속을 위해 사용될 통신 프로토콜을 정의할 수 있을 것이다. 상기의 주어진 표준은 하나 또는 그 이상의 필요한 접속 파라미터들을 또한 정의할 수도 있을 것이다. 그 접속 파라미터들은 트래픽 채널들, 서비스 품질 등등과 같은 특성들을 정의할 수 있을 것이다. 다중-슬롯 전송에 관련된 특성들도 또한 정의될 수 있을 것이다.
다른 말로 하면, 상기 표준은 상기 통신 시스템 내에서의 통신이 기초로 할 수 있는 "규칙들 (rules)" 과 파라미터들을 정의한다. 서로 다른 표준 및/또는 규격은 GSM (Global System for Mobile communications) 또는 (GPRS (General Packet Radio Service)와 같은) 다양한 GSM 기반의 시스템, AMPS (American Mobile Phone System), DAMPS (Digital AMPS), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 또는 UMTS 내의 CDMA (Code Division Multiple Access in Universal Mobile Telecommunications System) 등과 같은 규격들을 포함하지만, 그것들로 제한되지는 않는다.
특정 통신 네트워크에 걸친 통신을 위해 사용되는 사용자 장비, 즉, 단말은 상기 네트워크의 미리 정의된 "규칙"에 따라서 구현되어야 한다. 또한 하나의 단말은 하나 이상의 표준이나 규격에 호환되도록 구성될 수 있을 것이며, 즉. 그 단말은 여러 서로 다른 유형의 통신 서비스들에 따라서 통신할 수 있을 것이다. 이런 사용자 장비는 다중-모드 단말로 종종 불리며, 이것의 기본적인 예는 이중-모드 이동국이다.
통신 네트워크는 셀들로 구성된 셀룰러 무선 네트워크이다. 대개의 경우에, 상기 셀은 무선 인터페이스를 경유하여 아마도 기지국 서브시스템 (base station subsystem (BSS))에 접속된 이동국 (mobile stations (MS))과 같은 사용자 장비 (UE)에 서빙하는 하나 또는 복수의 기지송수신국 (base transceiver stations (BTS))에 의해 커버되는 어떤 영역으로서 정의될 수 있다. 복수의 셀들은 더 큰 영역을 커버하며, 위치 영역 (location area (LA)) 또는 일부 표준에서는 라우팅 영역 (routing area (RA))으로 언급되는 무선 커버리지 영역을 형성한다. 상기 위치 영역 또는 라우팅 영역의 크기는 시스템과 주위의 환경에 의존하며 하나의 셀과 같거나 또는 하나의 기지국의 커버리지 영역의 일부와 같이 더 작을 수 있을 것이라 는 것을 알아야 한다. 셀룰러 시스템의 특성은 그 셀룰러 시스템이 이동국들에 대한 이동성을 제공한다는 것이며, 즉, 이동국들은 한 위치 영역으로부터 다른 위치 영역으로 이동할 수 있으며, 심지어는 하나의 네트워크로부터 상기 이동국이 적응된 표준과 호환되는 다른 네트워크로 이동할 수 있다.
셀룰러 시스템의 셀들 중의 하나의 셀 내에 있는 사용자 장비 (UE)는 제어기 기능을 제공하는 노드에 의해 제어될 수 있다. 그런 제어기 노드들의 예들은 기지국 제어기 (base station controller (BSC)) 및 무선 네트워크 제어기 (radio network controller (RNC))를 포함한다. 상기 제어기는 상기 제어기 노드들을 상기 통신 시스템의 다른 일부들에 연결시키고 그리고/또는 PSTN (Public Switched Telecommunications Network)과 같은 다른 통신 네트워크들에 연결시키거나 또는 X.25 기반 네트워크와 같은 데이터 네트워크에 연결시키거나 또는 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 기반 네트워크에 링크시키는 게이트웨이 또는 링킹 노드, 예를 들면, GGSN (gateway GPRS support node) 또는 GMSC (gateway mobile switching center)에 추가로 접속될 수 있다. 상기 네트워크는 상기 네트워크들에 가입하거나 또는 그 네트워크들에 방문하는 이동국의, 적절한 홈 위치 레지스터들 (home location registers (HLR)), 방문자 위치 레지스터들 (visitor location registers (VLR)) 및 홈 가입자 서버들 (home subscriber servers (HSS))과 같은, 정보를 저장하기 위한 노드들을 또한 포함할 수 있을 것이다.
개발된 통신 시스템들에 대한 어떤 제안은 3GPP (third generation partnership project) LTE (long term evolution) 패킷-교환만의 액세스 방식을 포함한다. 제안된 3GPP LTE (long term evolution) 액세스 방식에서, 제어기 기능들에 수반된 eNB (evolved Node B)와 액세스 게이트웨이 ( access Gateway (aGW))에 의해 플랫 (flat) 구조가 제공된다. 또한 3GPP는 3GPP 패킷 교환 네트워크 구조가 상기 액세스를 위해 사용되도록 능률화시키는 것과 연관된 가능한 연구를 수행하고 있다.
그런 통신 시스템의 업링크 (uplink (UL)) 부분에서, 기준 (reference) 신호 시퀀스들이 사용자 장비 (UE)와 네트워크 엘리먼트 또는 노드 사이에서 전송된다. 그러나, 여전히 적절하게 다루어져야 하는 한가지 문제는, 특정한 하나의 셀 또는 다중의 셀들에서의 복수의 사용자 장비들의 기준 신호들 사이에서, 기준 신호 전송이 충분한 직교성을 어떻게 구비할 수 있는가 이다. 특히, 인트라-셀 (intra-cell) 또는 인터-셀 (intercell) 간섭에 대항하는 파일럿 신호의 저항력을 향상시킬 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은 상기 문제들 중의 하나 또는 그 이상에 중점을 두어 다루는 것을 목표로 한다. 특히, 본 발명의 실시예들은 다중의 사용자 장비들의 기준 신호들 사이에서의 개선된 직교성을 제공하는 것을 목표로 한다.
일 실시예에 따르면, 업링크 기준 신호 전송을 위해 복수의 사용자 장비들에게 전용 파일럿 시퀀스가 제공된다.
전용 파일럿 시퀀스를 수신한 후에, 사용자 장비는 블록 확산 방식을 이용하여 상기 파일럿 시퀀스를 확산할 수 있을 것이다.
다른 실시예에 따르면, 네트워크에서 한 장치가 복수의 사용자 장비들 각각에 대해 블록 확산 방식을 기반으로 하는 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 생성하는 파일럿 시퀀스 생성기를 포함한다. 그러면, 사용자 장비의 시퀀스 확산기는 블록 확산 방식을 이용하여 상기 파일럿 시퀀스를 확산할 수 있을 것이다.
다른 실시예에 따르면, 한 장치가 복수의 사용자 장비들 각각에 대해 블록 확산 방식을 기반으로 하는 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 생성하는 파일럿 시퀀스 생성 수단을 포함한다. 사용자 장비는 블록 확산 방식을 이용하여 상기 파일럿 시퀀스를 확산하는 시퀀스 확산 수단을 포함할 수 있을 것이다.
다른 실시예에 따르면, 한 통신 시스템이 네트워크 엘리먼트 및 복수의 사용자 장비들을 포함하며, 상기 네트워크 엘리먼트는 시간 평균화 (time averaging)를 기반으로 하여 채널 추정 동작을 실행하도록 구성되며, 채널 추정 필터의 평균화 길이는 블록-레벨 코드의 길이에 따라서 크기가 정해진다.
다른 실시예에 따르면, 한 통신 시스템이 네트워크 엘리먼트 및 복수의 사용자 장비들을 포함하며, 상기 네트워크 엘리먼트는 채널 추정 동작과 결합하여 역확산 (despreading) 동작을 수행하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램 제품이 명령어들의 세트를 포함하며, 상기 명령어들은 통신 시스템의 네트워크 엘리먼트에서 프로세서에 의해 실행되면, 상기 네트워크 엘리먼트로 하여금 복수의 사용자 장비들 각각에게 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 제공하도록 한다.
또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램 제품이 명령어들의 세트를 포함하며, 상기 명령어들은 통신 기기의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 통신 기기로 하여금 네트워크 엘리먼트로부터 수신한 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 기반으로 하는 블록 확산 방식을 이용하여 파일럿 시퀀스들을 확산하도록 한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 파일럿 시퀀스는 직교 코드들, 예를 들면 하다마드 (Hadamard) 코드들을 이용하여 확산한다. 전용 파일럿 시퀀스 각각은 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스를 포함하며, CAZAC 시퀀스 각각은 전용의 주파수 핀 할당 및/또는 단일 CAZAC 코드의 정의된 순환 시프트 (shift)를 구비한다. 다른 실시예에서,사기 전용 파일럿 시퀀스는 다중의 CAZAC 코드들을 포함할 수 있을 것이다.
다른 실시예에 따르면, 상기 방법의 업링크 전송 간격은 두 개의 서브-프레임들로 구성된다. 상기 방법은 UTRAN LTE (Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network long term evolution) 네트워크에서 실행될 수 있을 것이다.
본 발명의 교시의 전술한 그리고 다른 모습들은 이어지는 발명의 상세한 설명을 첨부된 도면들과 함께 참조하면 더 명확하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예들을 유리하게 사용할 수 있는 3GPP LTE에 따른 업링크에 대한 서브프레임의 포맷을 설명한다.
도 2는 본 발명의 모습들을 채택한 다양한 네트워크 엘리먼트들과 사용자 장비들의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한가지 모습에 따른 단계들을 보여주는 프로세스 흐름도이다.
도 4는 두 개의 서브-프레임의 물리적인 자원블록을 더욱 상세하게 보여준다.
본 발명은 이어지는 특정한 실시예들을 참조하여 이제 더 상세하게 설명될 것이며, 이는 예로서만 제시되는 것이다.
3GPP LTE (long term evolution) 시스템에서, 복수의 사용자 장비들 (UEs)로부터의 기준 신호들이 동일한 주파수 및 시간 자원을 공유할 때에 파일럿 신호들에 관련된 인트라-셀 간섭이 존재한다. 이는, 예를 들면, 채널 의존 스케줄링과 가상 MIMO (multiple input multiple output)와 더불어 발생할 수 있을 것이다. 또한, 기준 신호들을 포함하는, 데이터-연관되지 않은 (data-non-associated) 제어와 같은 가장 최소의 비트 레이트는 동일한 주파수 및 시간 자원으로 다중화된다.
기준 신호들의 인터-셀 (inter-cell) 간섭에 관해서, 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 코드들의 상호상관 (cross-correlation) 특성들을 최소화하기 위해, 서로 다른 CAZAC 시퀀스가 서로 다른 셀들에서 사용되어야 한다. CAZAC 시퀀스들의 개수는 그 시퀀스의 길이에 의해 기본적으로 결정된다. CAZAC 시퀀스들의 개수는 상기 시퀀스 길이에 대해 솟수 (prime)인 정수들의 개수이다. 업링크 자원 할당이 오직 하나의 물리적인 자원 블록 (physical resource block (PRB))으로 구성된다고 가정하면, 하나의 업링크 서브-프레임 내의 짧은 블록 (short block (SB))의 길이는 단지 6개 심볼이다. 이는 하나의 PRB의 SB를 구비한 CAZAC 시퀀스들의 개수가 단지 4와 같다는 것을 의미한다.
언급된 것과 같이, CAZAC 코드들의 상호상관의 특성들을 최소화하기 위해, 서로 다른 CAZAC 시퀀스들이 서로 다른 셀들에서 사용되어야 한다. 그러나, CAZAC 시퀀스들의 개수가 작으면, 상기 시퀀스들의 재사용 계획은 매우 어려워진다. 이는 서로 다른 셀들 사이의 직교성을 개선할 필요가 있다는 것을 또한 나타낸다.
도 1은 3GPP LTE UL에 대한 포맷 내의 하나의 서브-프레임 (110)을 도시한다. 도 1에서 알 수 있는 것과 같이 현재의 프레임 포맷 (3GPP LTE UL)에서 파일럿 신호를 위해 유보된 (reserved) 2개의 블록들이 있다. 파일럿 신호를 위해 유보된 상기 블록들은 SB1 (101)과 SB2 (102)로 표시된다. 상기 서브프레임 (110)의 다른 블록들은 긴 블록들 (long blocks (LBs))과 순환 프리픽스들 (cyclic prefixes (CPs))을 포함한다.
3GPP LTE에서, 업링크 TTI (Transmission Interval)는 두 개의 연속적인 서브-프레임들 (110)로 구성된다. 그러므로, 파일럿 자원은 실제로 4개의 짧은 블록 (SB)들로 구성된다. 상기 CAZAC 시퀀스는 3GPP LTE UL에 대한 파일럿 시퀀스인 것 으로 합의되었다. CAZAC 시퀀스는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112009026503830-PCT00001
이때에 k는 샘플 인덱스이며 NG는 상기 CAZAC 시퀀스의 길이이다.
코드 분할 다중화 (code division multiplexing (CDM)) 및 주파수 분할 다중화 (frequency division multiplexing (FDM)) 유형의 파일럿 구조는 모두 동일한 시간 및 주파수 자원으로 할당된 파일럿 신호들에 대한 다중화 방식으로서 제안되었다. FDM 및 CDM의 결합도 기준 신호들을 표준화하기 위해 또한 제안되었다. 예를 들면, 서로 다른 대역폭 파일럿들이 분포된 (distributed) FDM을 사용하여 분리될 때에, 동일한 대역폭을 구비한 파일럿 신호들은 CDM을 이용하여 분리될 수 있을 것이다.
순환 시프트 (cyclic shift)를 활용하는 것에 기반하는 CDM 유형의 다중화는, 순환 시프트의 길이가 무선 채널의 지연 확산보다 더 크면, 서로 다른 순환 시프트들 사이에서 거의 완전한 직교성을 제공한다. 예를 들어 무선 채널에서 5 μs의 지연 확산을 가정하면, 하나의 짧은 블록 (DB) 내부에서 6개의 직교하는 순환 시프트들이 얻어질 수 있다.
주파수 선택적인 (지연 분산 (delay dispersive)) 채널에서, CAZAC 시퀀스들의 상호상관 특성들은 정확하게 0이 아니며, 그래서, 실제로 상기 코드들은 때로 서로 간섭한다. 직교성 특성들은 순환 시프트들의 개수에 의존한다. 전력 차이와 더불어서, CAZQAC 시퀀스들의 상호상관은 LTE 업링크에서 몇 가지의 인접/원거리 (near/far) 문제로 귀착될 수 있다.
특정 실시예들에서, 파일럿 시퀀스는 확대된 TTI 길이, 예를 들면, 두 개의 서브-프레임들에 대해 이용 가능한 인트라-셀 및 인터-셀 직교성의 관점에서 최적화될 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 파일럿 시퀀스들은 현존하는 CAZAC 코드들과 하다마드 (Hadamard) 코드들의 결합으로서 생성된다 (즉, 블록 방식 (block-wise) 확산). 사용자 기기 각각은 전용 주파수 핀 (pin) 할당 (FDM 다중화) 및/또는 CAZAC 코드의 어떤 순환 시프트 (CDM 다중화)에 대응하는 전용 파일럿 시퀀스 (CAZAC)를 구비할 수 있을 것이다. 하다마드 코드들은 존재하는 파일럿 신호들에 대한 직교 확산을 실행하기 위해 사용된다. 이는 동일한 대역폭에 할당된 사용자 기기들 사이에서의 파일럿 신호들의 직교성 (즉, 상호상관 특성들)을 개선하기 위해 실행된다. 이런 배치의 결과, 파일럿 신호들의 인트라/인터-셀 간섭에 대항하는 "두 배의 보호"가 얻어질 수 있다.
비-동기화된 네트워크들에서, 파일럿 신호들은 셀 내에서 직교이도록 보통은 설계된다. 본 발명의 실시예들에 따라, 상기 파일럿 신호의 특성들에는 어떤 저하도 발생하지 않도록 하면서 상기 파일럿 신호들 사이에서의 직교성 특성들이 개선될 수 있을 것이다.
동기화된 네트워크들에서, 본 발명의 실시예들은 서로 다른 셀들 사이에서의 인터-셀 직교성을 제공하기 위해 추가적인 정도의 자유를 제공할 수 있을 것이다. 개선된 인터-셀 직교성은 또한 비-동기화된 네트워크들에서도 유용할 것이다.
이어지는 예는 순환 시프트된 CAZAC 코드들을 이용하는 (CDM 접근 방식) 본 발명의 일 실시예를 보여준다. 이 실시예는 두 가지의 잘 알려진 행렬 C 와 W를 채택한다:
Figure 112009026503830-PCT00002
Figure 112009026503830-PCT00003
상기에서, W는 4x4 하다마드 행렬이며 C는 하나의 CAZAC 코드의 순환 시프트들을 포함하는 행렬이다. 상기의 테이블의 각 행은 이전의 행과 비교된 CAZAC 코드의 한 순환 시프트를 나타낸다. 상기 하다마드 행렬의 크기는 TTI 내의 짧은 블록 (SB)들의 개수와 동일하며, 행렬 C의 크기는 최소의 물리적인 자원 블록 내의 파일럿 캐리어 (carrier)들의 개수 (180 kHz PRB에서 6)와 동일하다. 전형적인 경우에, 순환 시프트된 CAZAC 코드들의 개수는 월시 (Walsh) 코드들의 개수보다 더 크다.
예를 들면, n번째 사용자 기기에 대한 파일럿 시퀀스들은 순환 시프트된 CAZAC 코드에 직교 행렬 W를 곱한 결과에 의해 확산된다:
Figure 112009026503830-PCT00004
이 경우, n은 사용자 기기 인덱스이며, m은 월시 코드 인덱스 [1,2,3,4]이다. 이는 행렬 W에서의 월시 코드들의 개수가 TTI 내의 SB들의 개수와 같기 때문에 실행될 수 있다. 이는, 서로 다른 월시 코드들이 적어도 인접한 순환 시프트된 코드들에 대해 이용되는 방식으로 조직된다. 수학적으로 말하면, 이는 다음과 같이 실현될 수 있다:
Figure 112009026503830-PCT00005
이 경우, 윗 첨자는 사용자 기기를 나타낸다.
직교 행렬 W는, 예를 들면, 잘 알려진 월시-하다마드 (Walsh-Hadamard) 코드들 또는 순환 GCL (범용 첩-유사 (chirp-like)) 시퀀스들을 이용하여 생성될 수 있다.
상기의 제안된 방식을 이용하여 파일럿 신호의 인터-셀 간섭의 대부분이 제거되기 때문에, 본 발명의 실시예들은 채널 추정을 개선할 수 있을 것이다. 그 이득은 채널 추정 필터의 평균화된 길이에 달려있다. 전형적으로, 수신기 측에서, 잡음에 대항해서 성능을 개선하기 위해 채널 추정은 여러 개의 파일럿 블록들에 걸쳐서 평균화된다. 일 실시예에서, 채널 추정 필터의 평균화된 길이는 블록-레벨 코드의 길이에 따라서 크기가 결정된다. 실제로, 채널 추정 필터의 적당한 평균화된 길 이는 N x (블록-레벨 코드의 길이)와 동일하며, 이 경우 N = [1/2, 1 , 2, 3 ...]이다.
획득되는 최선의 이득은 0-50 km/h의 지역에서 가능할 수 있다. 상기 파일럿 신호의 특성들에 관한 어떤 저하도 없으면서도, 파일럿 신호들 사이에서의 직교성 특성들이 개선될 수 있을 것이다.
도 2는 하나의 사용자 기기를 보여주는 개략적인 도면이며, 상기 사용자 기기는 이하에서는 무선 링크 (202)를 통해서 네트워크와 통신하는 사용자 장비 (UE) (210)로서 언급되며, 상기 네트워크는 e-NB (evolved-Node B) (220)와 액세스 게이트웨이 (aGW) (230)를 포함한다. e-NB (220)는, 예를 들면, 기지송수신국일 수 있으며, 무선 네트워크 제어기기 특정 무선 네트워크에서 복수의 노드 B들을 제어하는 것과 같이, aGW (230)는 복수의 e-NB들을 제어하는 상위의 네트워크 엔티티이다. 복수의 UE들 사이에 파일럿 시퀀스들을 할당하는 것은 상기 네트워크에서 eNB (220)과 aGW (230)의 어느 하나 또는 모두에 의해 결정된다. 비록 단 하나의 UE (210)가 도시되어 있지만, e-NB (220)는 자신의 셀 내에 있는 복수의 UE들 (210)에게 자원들을 할당하며, 그리고, 인접한 셀들의 e-NB들 (220) 사이를 조정하는 것에 의해, 그런 인접-셀 e-NB (220)을 제어하는 aGW (230)에 의해 또는 그런 접근 방식들을 결합한 것들에 의해 인트라-셀 간섭이 관리되고/완화될 수 있다는 것에 유의한다.
상기에서 Z1, Z2,..., Z6 으로서 표시된 사용자 기기를 참조하여, Z1 내지 Z3 은 첫 번째 셀 내에 있으며 Z4 내지 Z6 은 상기 첫 번째 셀에 인접한 두 번째 셀 내에 있다고 가정한다. 동일한 확산 코드 W1이 Z1 및 Z4 각각에 할당된다는 것에 유의한다. 그것들의 파일럿 시퀀스들은 비록 인접한 셀들 내에 위치함에도 불구하고, 연관된 CAZAC 시퀀스 C1과 C4가 서로 다르게 시프트되기 (shifted) 때문에 간섭하지 않는다. 동일한 내용이 Z3 및 Z6 에 적용된다. 유사하게, 인접한 셀들 내의 두 사용자 장비들이 동일하게 시프트된 CAZAC 시퀀스를 이용하면, 그 사용자 장비들에 서로 다른 확산 코드들이 할당되었을 것이기 때문에 그 사용자 장비들의 업링크 신호들은 간섭하지 않을 것이다.
사용자 장비 (210)는 로컬 메모리 (216) 내에 저장된 컴퓨터 프로그램 명령어들 (214) (소프트웨어)를 실행하는 디지털 프로세서 (212)를 포함한다. 상기 링크 (202)로부터의 무선 통신은 하나 또는 그 이상의 안테나 (218)에서 수신되고 그 안테나로부터 전송되며, 그 안테나는 트랜시버 (219)에 연결되며, 그 트랜시버는 전송기, 수신기 및 스위치 또는 이중통신 (diplex) 필터 또는 둘 사이의 유사한 스위칭 수단을 포함한다. 상기 사용자 장비는 상기 네트워크로부터, 상기에서와 같이 생성된, 자신의 전용 파일럿 시퀀스들을 수신한다. 그러면, 상기에서 상세하게 설명되었고 도 1에서 도시된 것과 같이, 상기 사용자 장비 (220)는 상기 네트워크로의 업링크 전송에 대한 서브-프레임들의 짧은 블록들에 그 전용의 파일럿 신호들을 삽입한다.
e-NB (22)는 로컬 메모리 (226) 내에 저장된 컴퓨터 프로그램 명령어들 (224) (소프트웨어)를 실행하는 디지털 프로세서 (222)를 포함한다. 상기 링크 (202)로부터의 무선 통신은 하나 또는 그 이상의 안테나 (228)에서 수신되고 그 안테나로부터 전송되며, 그 안테나는 트랜시버 (229)에 연결되며, 그 트랜시버는 전송기, 수신기 및 스위치 또는 이중통신 (diplex) 필터 또는 둘 사이의 유사한 스위칭 수단을 포함한다. 상기 e-NB (220)는 복수의 사용자 장비들 (210) 각각에게, 상기 셀 내의 할당된 모든 확산 코드들 사이에서 유일한 확산 코드를 할당한다. 각 사용자 장비 (210)에 대해, 상기 네트워크는 확산 시퀀스와 CAZAC 코드 (상기 CAZAC 코드들은 순환 시프트에 있어서만 다른 것이 바람직하다)의 유일한 결합을 할당하여 각 UE의 전용 파일럿 시퀀스가 동일한 또는 인접한 셀 내의 어떤 다른 사용자 장비와도 간섭하지 않도록 한다. 상기 업링크 상에서, e-NB (220)는 특정한 사용자 장비 (210)로부터 전용 파일럿 시퀀스를 구비한 메시지를 수신하고, 그 수신한 전용 파일럿 시퀀스로부터의 채널/링크 (202)의 특징들을 결정한다. 상기 e-NB (220)는 상기 확산 코드와 시프트된 (shifted) CAZAC 코드를 자신의 셀 내의 사용자 장비들 (210)에게 할당하기 때문에 상기 전용 파일럿 시퀀스를 미리 알고 있으며, 수신한 전용 파일럿 시퀀스들과 비교하는 것은 상기 e-NB (220)에게 채널 품질 (channel quality (CQI))의 표시를 제공한다. 상기 e-NB (220)는 채널을 추정하는데 사용되는 자신의 필터의 길이를 상기 블록 레벨 코드의 길이를 기반으로 하여 조정할 수 있다.
상기 aGW (230)는 e-NB (220)과 유사한 컴포넌트들을 포함하지만, 무선 통신 내에 있지 않은 것이 보통이며, 그래서 상기 e-NB (220)로의 그것의 링크 (204)는 lub 또는 lur 링크와 같이 배선 연결된다. 상기 aGW (230)는 로컬 메모리 (236) 내에 저장된 컴퓨터 프로그램 명령어들 (234) (소프트웨어)을 실행하는 디지털 프로세서 (232)를 포함한다. 일반적으로, 상기 aGW (230)는 블록 자원으로서의 확산 코드들을 상기 eNB들 (220)로 할당하며, 그리고 상기 e-NB들 (220)은 개별 확산 코드들을 자신의 셀 내의 개별 사용자 장비들 (210)로 할당한다. 인접한 셀들의 어떤 쌍에서도 확산 코드와 시프트된 CAZAC 코드의 각 사용자 장비 (210)로의 유일한 결합을 보장하기 위해, 포함된 e-NB들 (220) 사이에서 조절이 약간 일어날 수 있을 것이다. 그 조절은 상기 aGW (230)을 통해서 있을 수 있을 것이며 또는 상기 aGW (230)는 인접한 셀 내에 있는 다른 사용자 장비 (210)에 할당된 전용 파일럿 신호에 걸친 유일함을 보장하기 위해 특정 셀/e-NB (220)에 대한 특정 확산 코드를 구비한 시프트된 CAZAC 코드 할당을 지시할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 단계들을 도시한다. 블록 302에서, e-NB (220)는 유일한 확산 코드를 복수의 n 개의 사용자 장비들 각각에게 할당한다. 각 e-NB (220)가 자신의 셀 내에서의 자원 할당에 대한 책임을 지기 때문에, 인접한 셀들 내의 사용자 장비들 (210)에는 대응 e-NB들 (220)에 의해 동일한 확산 코드가 할당될 수 있다는 것을 유의한다. 인터-셀 간섭을 해소하고/방지하기 위해, 현재 셀 내에 있는 사용자 장비 (210)에게 블록 302에서 할당되었던 동일한 확산 코드가 인접한 셀 내의 어떤 사용자 장비들에게 동시에 할당되었는가를 블록 304에서 판별한다. 블록 306에서, 블록 302에서 확산 코드가 할당되었던 개별 사용 자 장비가 자신의 전용 파일럿 시퀀스를 생성하기 사용할 CAZAC 행렬이 결정된다. 일 실시예에서, 상기 CAZAC 행렬들 모두는 순환 시프팅에 의해 서로 구분된다. 블록 308에서, 인접한 셀에서 동시에 할당된 것으로 블록 304에서 결정된 확산 코드들 각각에 대해서, 존재하는 셀 내에 있는 사용자 장비에 대한 CAZAC 행렬은, 동일한 확산 코드를 사용하는 인접 셀 내에 있는 사용자 장비와 연관된 CAZAC 코드와 자신이 동일하지 않다는 것을 확실하게 하기 위해 시프트되고/결정된다. 블록 310에서, 현재 셀 내에 할당된 모든 다른 CAZAC 코드들에 대해, 두 사용자 장비들이 동일한 확산 코드 및 CAZAC 코드와 연관되지 않도록 CAZAC 코드가 결정된다. 블록 310에서 볼 수 있는 것과 같이, 현재 셀 내의 모든 사용자 장비들에게 유일하게 시프트된 CAZAC 코드가 할당되는 것을 확실하게 하는 것이 유리하다. 블록 312에서, 현재 셀 내의 n 개의 사용자 장비들 각각에게 유일한 파일럿 시퀀스가 제공되며, 각각의 유일 파일럿 시퀀스는 그 사용자 장비에게 할당된 확산 코드와 동일한 사용자 장비에게 할당된 시프트된 CAZAC 코드의 곱이다.
최종 결과는 인접한 셀들의 어떤 쌍 내의 두 사용자 장비들에게 동일한 확산 코드 그리고 동일한 시프트된 CAZAC 코드가 할당되지 않는다는 것이다. 그 결과에 도달하는 결정 프로세스들은 소프트웨어로 쉽게 구현되어 상기에서 설명된 프로세서들에 의해 실행되거나 또는 집적 회로 (예를 들면, 주문자 특정 집적 회로 (application specific integrated chip (ASIC)) 와 같은 하드웨어로 쉽게 구현된다는 것을 알 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 서브-프레임들 중의 두 개의 서브-프레임들로부터 만 들어진 1.0 ms의 유지기간을 구비한 하나의 TTI의 특정한 예를 보여준다. 제한하지 않는 이 예에서, 한정하지 않는 예인 하다마드 확산과 같은, 확산 방식의 일부 유형이 채택되며, LTE 업링크 서브-프레임의 4개의 중간 LB들과 두 개의 SB들이 적용된다. 확산 팩터 (factor)는 제한하지 않는 이 예에서는 4와 같다.
그러나, 이런 특정한 배치는 제한하지 않는 일 예일 뿐이며 다른 예시적인 실시예들에서 확산은 4개의 LB들/두 SB들 보다 더 많거나 더 적은 것에 적용될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 하다마드-유형의 확산은 2, 4, 8 (2의 제곱)의 서브-프레임들 (SFs)에만 가능하며, 다른 확산 코드 포맷, 예를 들면 GCL (범용의 첩-유사 (generalized, chirp-like))이 2의 제곱이 아닌 (예를 들면, 3 과 6) 다른 SF 길이에 대해서 사용될 수 있다는 것에도 또한 유의해야 한다.
도 4는 업링크 (UL) 데이터 전송을 구비하지 않은 제어 정보와 연관된 데이터 전송을 위해 단일 PRB가 사용되는 것으로 가정한다. 이 예에서 도시된 것과 같이, 단일 PRB 내에 12개의 서브-캐리어들이 존재한다. 그러므로, 단일 PRB를 할당하는 것을 이용하는 이 예시적인 실시예는 180 kHz 주파수 대역에서, 각각이 24 ks/s의 심볼 레이트 (초당 24000 심볼들)를 구비한 4개의 직교 자원들 (4개의 LB들에 대응함)을 제공한다.
또한 도 4는 상기 제어 채널들이 필요로 하는 주파수 다이버시티를 제공하기 위해 서브-프레임 기반의 주파수 도약 (hopping)이 적용되는 것을 가정한다 (재전송은 없으며 낮은 BLER 동작 포인트를 가정함). TTI 길이가 0.5 ms와 같으면, 상기 서브-프레임 기반의 주파수 도약은 적용되지 않는 것이 바람직할 것이라는 것에 유 의해야 한다.
FDM 및 CDM 둘 다가 직교 파일럿 채널들을 다중화하기 위해 사용될 수 있다. 양 경우에, 직교 파일럿 채널들의 최대 개수는 거의 같다. 직교 파일럿 채널들의 개수는 무선 채널의 지연 확산에 크게 의존한다. CDM을 사용하는 것은 특히 더 관심을 끌며, 이는 이런 접근 방법에서 6개의 직교 순환 시프트들이 SB들과 함께 사용될 수 있기 때문이다.
CMD 접근 방법 대신에, 분산된 (distributed) FDM이 파일럿 채널들을 다중화하기 위해 또한 사용될 수 있을 것이다. 그러나, 분산된 FDM을 사용하는 것에 수반되는 잠재적인 하나의 문제는 다중화된 파일럿 신호들의 개수가 많으면 활동적인 서브-캐리어들의 개수가 작아질 수 있다는 것이다. 또한, CDM과 FDM의 결합은, 상기에서 주목된 것과 같이, 직교 파일럿 채널들을 다중화하기 위해 사용될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 4에서 데이터-연관되지 않은 제어 시그날링을 위해 유보된 동일 크기의 2개의 동시 자원들 (상기 SB들)이 존재한다는 것을 잘 알 수 있다. 이 예에서, 현재 정의된 것과 같이 데이터-연관되지 않은 제어 시그날링의 가능한 모든 조합 (즉, ACK/NACK, 또는 CQI, 또는 ACK/NACK + CQI)이 아니라 일부 조합에 적합한 범위인, 1 내지 6개 비트들을 운반할 수 있도록 자원 크기가 설계된다. 그와 같이, 상기 SB들은 여기에서 CQI에 대해서 유리하게 사용된다.
본 발명의 실시예들은 프로세서들 (212, 222, 232)과 같은 호스트 기기 (예를 들면, e-NB (220) 또는 aGW (230))의 데이터 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨 터 소프트웨어에 의해, 또는 하드웨어에 의해, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합에 의해 구현될 수 있을 것이다. 이런 점에서, 도 3의 로직 흐름도의 다양한 블록들은 프로그램 단계들 또는 상호 연결된 로직 회로들, 블록 및 기능들 또는 프로그램 단계들과 로직 회로들, 블록들 및 기능들의 결합을 나타낼 수 있을 것이다.
메모리 또는 메모리들 (216, 226, 236)은 로컬의 기술적인 환경에 적절한 어떤 유형일 수 있을 것이며, 반도체 기반의 메모리 기기들, 마그네틱 메모리 기기들 및 시스템, 광학 메모리 기기들 및 시스템, 고정된 메모리와 탈부착 가능한 메모리와 같은, 어떤 적절한 데이터 저장 기술을 이용하여 구현될 수 있을 것이다. 상기 데이터 프로세서(들) (212, 222, 232)는 로컬의 기술적인 환경에 적합한 어떤 유형일 수 있을 것이며, 범용 컴퓨터, 특수 목적의 컴퓨터, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP) 및 멀티-코어 프로세서를 기반으로 하는 프로세서 중의 하나 또는 그 이상을, 비-제한적인 예들로서, 포함할 수 있을 것이다.
일반적으로, 다양한 예시적인 실시예들이 하드웨어나 특수한 목적의 회로들, 소프트웨어, 로직 또는 그것들의 어떤 조합에 의해 구현될 수 있을 것이다. 예를 들면, 일부 모습들은 하드웨어로 구현될 수 있을 것이며, 다른 모습들은 제어기, 마이크로프로세서 또는 다른 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 펌웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있을 것이며, 그렇지만 본 발명은 그런 것들로 제한되지는 않는다. 본 발명의 예시적인 실시예들의 다양한 모습들이 블록도, 흐름도 및 몇몇의 다른 그림의 표현으로서 예시되고 설명되었지만, 여기에서 설명된 블록들, 장치, 시스템, 기술 또는 방법은, 비-제한적인 예로서, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특수 목적의 회로 또는 로직, 범용 하드웨어 또는 제어기 또는 다른 컴퓨팅 기기들, 또는 상기의 것들의 어떤 결합으로 구현될 수 있을 것이라는 것이 잘 이해된다.
본 발명의 실시예들은 집적 회로 칩들과 모듈들과 같은 다양한 컴포넌트들로 실행될 수 있을 것이다. 집적 회로들의 설계는 아주 고도로 자동화된 프로세스이다. 로직 레벨 설계를 반도체 기판 상에서 구축할 준비가 된 반도체 회로 설계로 변환하기 위해 복잡하고 강력한 소프트웨어 툴들을 이용할 수 있다.
캘리포니아의 마운틴 뷰의 Synopsys, Inc. 그리고 캘리포니아 산 호세의 Cadence Design에 의해 제공되는 프로그램들과 같은 프로그램들은 미리 저장된 설계 모듈들의 라이브러리는 물론이며 잘 설립된 설계 규칙들을 이용하여 반도체 기판 상에 도체를 자동으로 배선하고 부품들의 위치를 결정할 수 있다. 일단 반도체 회로에 대한 설계가 완료되면, 표준화된 전자적인 포맷 (예를 들면, Opus, GDSII 또는 유사한 것)의 결과 설계는 하나 또는 그 이상의 집적 회로 기기들로서 제작되기 위해 반도체 제조 설비 또는 "fab"으로 전달될 수 있을 것이다.
상기에서 본 발명의 실시예들을 예시화하는 것을 설명하지만, 첨부된 청구항에서 정의된 것과 같은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 상기 개시된 해결책들에 가해질 수 있는 다양한 변형과 변이들이 존재한다는 것에 주목한다.
본 발명은 통신 시스템에서의 시그날링 분야에서 이용될 수 있으며, 더 세부적으로는 SC-FDMA 시스템에서 이용될 수 있다.

Claims (35)

  1. 통신 시스템 내의 복수의 사용자 장비들 각각에게 블록 확산 방식을 기반으로 하는 업링크 기준 (reference) 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 제공하는 것을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    업링크 기준 신호 전송에 대한 상기 전용 파일럿 시퀀스들을 제공하는 것을 포함하며,
    그 경우 직교 코드들이 코드 확산에서 사용되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스들은 4개의 짧은 블록들을 구비한 하나의 업링크 전송 간격에 걸쳐서 확산되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법에서의 업링크 전송 간격은 두 개의 서브-프레임들을 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    전용 파일럿 시퀀스 각각은 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    서로 다른 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 코드들이 서로 다른 셀들에서 사용되는, 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스 각각은 전용의 주파수 핀 (pin) 할당을 구비하는, 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스 각각은 단일 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 코드의 정의된 순환 시프트 (cyclic shift)를 구비하는, 방법.
  9. 사용자 장비에서 전용 파일럿 시퀀스를 수신하고; 그리고
    상기 파일럿 시퀀스를 블록 확산 방식을 사용하여 업링크 기준 신호 전송에서 확산하는 것을 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 확산하는 것은 상기 파일럿 시퀀스를 직교 코드를 이용하여 확산하는 것을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스는 하다마드 (Hadamard) 코드들을 이용하여 확산되는, 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스는 범용 첩-유사 (Generalized Chirp-Like) 코드를 이용하여 확산하는, 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스는 4개의 짧은 블록들을 포함하는 하나의 업링크 전송 간격에 걸쳐서 확산되는, 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법에의 업링크 전송 간격은 두 개의 서브-프레임들을 포함하는, 방법.
  15. 제9항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 전용 파일럿 시퀀스는 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    서로 다른 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 코드가, 서로 다른 셀 내에서의 제2의 사용자 장비에서 사용되기 보다는, 상기 사용자 장비에서 사용되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스는 전용의 주파수 핀 할당을 구비하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 CAZAC 시퀀스는 단일 CAZAC 코드의 정의된 순환 시프트를 구비하는, 방법.
  19. 복수의 사용자 장비들 각각에 대해 블록 확산 방식을 기반으로 하는 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 생성하는 파일럿 시퀀스 생성기;를 포함하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 장치는 업링크 기준 신호 전송에 대한 상기 전용 파일럿 시퀀스들을 제공하도록 구성되며,
    그 경우 직교 코드들이 코드 확산에서 사용되는, 장치.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    전용 파일럿 시퀀스 각각은 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스를 포함하는, 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    CAZAC 시퀀스 각각은 전용의 주파수 핀 할당을 구비하는, 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    CAZAC 시퀀스 각각은 단일 CAZAC 코드의 정의된 순환 시프트를 구비하는, 장치.
  24. 제19항 내지 제23항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는,
    범용 이동 원거리통신 시스템 지상 무선 액세스 네트워크 롱 텀 에벌루션 (Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network long term evolution (UTRAN LTE)) 네트워크에서 동작하도록 구성된 네트워크 노드를 포함하는, 장치.
  25. 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 수신하는 인터페이스; 및
    블록 확산 방식을 이용하여 상기 파일럿 시퀀스를 확산하는 시퀀스 확산기;를 포함하는 통신 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 장치는 직교 코드들을 기반으로 하여 업링크 기준 신호 전송에 대해 상기 전용 파일럿 시퀀스를 확산하도록 구성된, 통신 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    직교 코드들은 하다마드 코드들 및 범용 첩-유사 (Generalized Chirp-Like) 코드 중의 적어도 하나를 포함하는, 통신 장치.
  28. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 전용 파일럿 시퀀스는 고정 진폭 제로 자기 상관 (constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) 시퀀스를 포함하는, 통신 장치.
  29. 제25항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서,
    범용 이동 원거리통신 시스템 지상 무선 액세스 네트워크 롱 텀 에벌루션 (Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network long term evolution (UTRAN LTE)) 네트워크에서 동작하도록 구성된 사용자 장비를 포함하는, 통신 장치.
  30. 통신 시스템에서,
    a) 복수의 사용자 장비들 각각에게 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 제공하고;
    b) 블록 확산 방식을 이용하여 상기 파일럿 시퀀스를 확산하는 것을 포함하는, 방법.
  31. 네트워크 엘리먼트; 및
    복수의 사용자 장비들;을 포함하는 통신 시스템으로서,
    상기 네트워크 엘리먼트는 상기 복수의 사용자 장비들 각각에게 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 제공하도록 구성되며,
    블록 확산 방식을 사용하여 상기 파일럿 시퀀스를 확산하도록 상기 사용자 장비들 각각에게 시퀀스 확산기가 제공되는, 통신 시스템.
  32. 네트워크 엘리먼트; 및
    복수의 사용자 장비들;을 포함하는 통신 시스템으로서,
    상기 네트워크 엘리먼트는 시간 평균화 (time averaging)를 기반으로 하여 채널 추정 동작을 실행하도록 구성되며,
    채널 추정 필터의 평균화 길이는 블록-레벨 코드의 길이에 따라서 크기가 정해지는, 통신 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 채널 추정 필터의 상기 평균화 길이는 N x (상기 블록-레벨 코드의 길이)이며, 이때에 N = [1/2, 1 , 2, 3 ...] 인, 통신 시스템.
  34. 명령어들의 세트를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령어들은 통신 시스템의 네트워크 엘리먼트에서 프로세서에 의해 실행되면,
    상기 네트워크 엘리먼트로 하여금 복수의 사용자 장비들 각각에게 블록 확산 방식을 기반으로 하는 업링크 기준 신호 전송에 대한 전용 파일럿 시퀀스를 제공하도록 하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  35. 명령어들의 세트를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령어들은 통신 기기의 프로세서에 의해 실행되면,
    상기 통신 기기로 하여금 수신한 전용 파일럿 시퀀스를 블록 확산 방식을 사용하여 업링크 기준 신호 전송에서 확산하도록 하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
KR1020097009107A 2006-10-03 2007-09-19 Ｓｃ-ｆｄｍａ를 위해 스크램블된 ｃａｚａｃ 시퀀스 KR101085517B1 (ko)

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