KR20100033908A - Stbc based transmission method considering the number of symbols in a slot - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An STBC based transmission method considering the number of symbols in a slot is provided to efficiently implement transmission diversity while maintaining CM(Cubic Metric) characteristic. CONSTITUTION: A transmission symbol pairs continuous two symbol units in each sub frame by STBC(Spatial Time Block Coding) method. The transmission symbol is mapped with a frequency domain by slot unit and transmitted. One sympol in a slot, of which symbol number except for symbols for reference signal transmission is odd, is not paired by the STBC method. If the transmission symbol is transmitted through one symbol not paired by the STBC method, the transmission symbol is transmitted through a first antenna and conjugate symbol of the particular symbol is transmitted through a second antenna.

Description

슬롯 내 심볼 개수를 고려한 STBC 기반 신호 전송 방법{STBC BASED TRANSMISSION METHOD CONSIDERING THE NUMBER OF SYMBOLS IN A SLOT}STBC based signal transmission method considering number of symbols in slot {STBC BASED TRANSMISSION METHOD CONSIDERING THE NUMBER OF SYMBOLS IN A SLOT}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에서, 슬롯 내 심볼 개수를 고려하여 STBC를 적용하는 기술 및 이를 이용한 신호 전송 방법에 대한 것이다.The following description relates to a technique of applying STBC in consideration of the number of symbols in a slot and a signal transmission method using the same in a wireless communication system.

PAPR(Peak power to Average Power Ratio)은 송신측에서 전력 증폭기(power amplifier)가 지원해야 하는 동적 범위(dynamic range)와 연관이 되어 있으며, CM(Cubic Metric)값은 상기 PAPR이 나타내는 수치를 대변 가능한 또 다른 수치이다.Peak power to average power ratio (PAPR) is related to the dynamic range that a power amplifier must support on the transmitter side, and the cubic metric (CM) value can represent the numerical value represented by the PAPR. Another figure.

일반적으로 단일 반송파 신호(single carrier signal)는 CM 또는 PAPR에 있어 다중 반송파 신호(multi carrier signal)보다 양호한 성능을 나타낸다. 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템의 경우 상술한 PAPR/CM 문제로 인하여 단말(UE)로부터 기지국(Node B 또는 eNB)으로의 상향링크 전송에 단일 반송파 특성을 가지도록 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Divisional Multiple Access)를 이용하고 있다. 아울러, 3GPP LTE-A(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution Advanced)에서는 좋은 CM 특 성을 유지하기 위해서 상기 SC-FDMA를 활용한 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 전송 방식이 논의되고 있다. In general, a single carrier signal shows better performance than a multi carrier signal in CM or PAPR. In the 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) system, due to the above-described PAPR / CM problem, the SC-FDMA (S-FDMA) is used to have a single carrier characteristic for uplink transmission from a UE to a base station (Node B or eNB). Single Carrier Frequency Divisional Multiple Access) is used. In addition, in 3GPP LTE-A (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution Advanced), MIMO (Multi-Input Multi-Output) transmission method using the SC-FDMA is discussed to maintain good CM characteristics.

이하 MIMO 방식에 대해 간단히 설명한다.The MIMO scheme is briefly described below.

간단히 말해, MIMO는 "Multi-Input Multi-Output"의 줄임말로서, 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신안테나와 다중 수신안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 말한다. 즉, MIMO 기술이란, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 이와 같은 MIMO 기술에 의하면 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다. 즉, MIMO 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이다. In short, MIMO stands for "Multi-Input Multi-Output", and it is far from having used one transmission antenna and one reception antenna, and improves transmission and reception data efficiency by adopting multiple transmission antennas and multiple reception antennas. Say how you can make it happen. In other words, MIMO technology is an application of a technique of gathering and completing fragmented pieces of data received from multiple antennas without relying on a single antenna path to receive one entire message. Such a MIMO technology can increase the data rate in a specific range or increase the system range for a specific data rate. That is, MIMO technology is a next generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters.

도 1은 일반적인 다중 안테나 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a general multi-antenna system.

도 1과 같이 송/수신 단에서 안테나의 수를 동시에 증가시키게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. As shown in FIG. 1, when the number of antennas is simultaneously increased in a transmitting / receiving stage, the theoretical channel transmission capacity increases in proportion to the number of antennas, unlike when a plurality of antennas are used only in a transmitter or a receiver, thereby dramatically improving frequency efficiency. Can be improved.

현재까지의 다중 안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중 안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, MIMO 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전 송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.The research trends related to multi-antennas to date include information theory aspects related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multiple access environments, wireless channel measurement and model derivation of MIMO system, and transmission reliability and transmission rate improvement. Active research is being conducted from various viewpoints, such as the study of space-time signal processing technology.

MIMO 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼 들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 "공간 다이버시티(spatial diversity)" 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 "공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing)" 방식이 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.MIMO technology uses a "spatial diversity" scheme that improves transmission reliability by using symbols that pass through various channel paths, and a "spatial diversity" which improves a transmission rate by simultaneously transmitting a plurality of data symbols using multiple transmit antennas. "Spatial multiplexing". In addition, researches on how to appropriately combine these two methods to obtain the advantages of each are being studied in recent years.

각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The following is a more detailed description of each method.

첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과, 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수와 수신 안테나 수의 곱에 해당되는 양을 얻을 수 있다. 한편 "시공간 부호화 방식"은 위에서 시간대신 주파수영역에서 고려하면 "주파수공간 부호화 방식"으로 볼 수 있으며, 적용하는 부호화 방식은 같은 방식을 그대로 사용하면 된다. First, in the case of the spatial diversity scheme, there is a space-time trellis code sequence scheme that simultaneously uses a space-time block code sequence and a diversity gain and a coding gain. In general, the bit error rate improvement performance and the code generation degree of freedom are excellent in the trellis code method, but the operation complexity is simple in space-time block code. The spatial diversity gain can be obtained by an amount corresponding to the product of the number of transmit antennas and the number of receive antennas. On the other hand, the "space-time coding method" can be regarded as "frequency-space coding method" in consideration of the time-domain new frequency domain, and the same coding method may be used as it is.

둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용 하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 최대 우도(maximum likelihood) 수신기, ZF 수신기, MMSE 수신기, D-BLAST, V-BLAST 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 특이 값 분해(Singular Value Decomposition: SVD) 방식 등을 사용할 수 있다.Secondly, the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter. The receiver removes this interference using an appropriate signal processing technique and receives it. Noise cancellation methods used here include maximum likelihood receiver, ZF receiver, MMSE receiver, D-BLAST, V-BLAST, and so on, especially when the transmitter can know the channel information. Decomposition: SVD) can be used.

셋째로, 상술한 바와 같은 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD), 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.Third, there is a combined technique of spatial diversity and spatial multiplexing as described above. If only the spatial diversity gain is obtained, the performance improvement gain is gradually saturated as the diversity order is increased, and if only the spatial multiplexing gain is taken, transmission reliability is deteriorated in the wireless channel. In order to solve this problem, methods for obtaining both gains have been studied. Among them, there are a space-time block code (Double-STTD) and a space-time BICM (STBICM).

상술한 바와 같은 MIMO 시스템에서 각 안테나를 통한 송신 신호에 가중치를 곱하여 전송 효율을 높일 수 있는데, 이때 전송 신호에 가충치를 곱하는 것을 프리코딩(Precoding)으로 지칭한다.In the MIMO system as described above, the transmission efficiency can be increased by multiplying the transmission signal through each antenna by weight, and multiplying the transmission signal by the decisive value is referred to as precoding.

일반적인 프리코딩을 사용하면, 하나의 안테나 입장에서 여러 개의 레이어(layer)에 해당하는 정보 신호들이 다중화되어 전송되기 때문에, 일종의 다중 반송파 신호로 볼 수 있다. 즉, 프리코딩을 통해 전송 신호의 CM 특성의 열화가 발생하는 것으로 볼 수 있다.In general precoding, since information signals corresponding to several layers are multiplexed and transmitted from one antenna point of view, they can be viewed as a kind of multi-carrier signal. That is, it can be seen that deterioration of CM characteristics of the transmission signal occurs through precoding.

프리코딩에 의해서 CM 값이 나빠지는 이유에 대해서 생각해본다면, CM 특성이 좋은 단일 반송파 신호가 여러 개 동시에 중첩되는 경우 CM값이 나빠지는 것으로 볼 수 있다. 그러므로 SC-FDMA 시스템에서 여러 레이어(Layer)에서 나오는 정보 를 최대한 적은 개수의 단일 반송파 신호에 매핑하고, 이를 한 개의 물리 안테나(Physical Antenna)를 통하여 다중화하여 전송하는 경우, 좋은 CM을 유지할 수 있다.Considering the reason why the CM value is degraded by precoding, the CM value may be deteriorated when a single carrier signal having good CM characteristics is overlapped at the same time. Therefore, in the SC-FDMA system, when the information from multiple layers is mapped to the smallest number of single carrier signals and multiplexed through one physical antenna, transmission of the information may maintain a good CM.

한편, 상술한 MIMO 방식 중 전송 다이버시티는 정보를 전송 할때에 특수한 처리를 함으로써, 채널의 일부분이 안 좋은 환경에 빠지더라도, 수신 측에서는 전송 다이버시티를 통하여, 수신이 어느 정도 신뢰성 있게하는 기술이다. 전송 다이버시티는 주로 단말기가 셀 경계(cell edge)에 위치하였을 때 사용되며, 채널이 빨리 변화하여 채널 의존형 스케줄링을 하기 힘든 상황이나 또는 채널 변화가 급격한 상황에서 사용될 수 있다. 이외에도 전송 다이버시티 방식이 사용될 수 있는 다양한 환경과 조건이 존재한다.Meanwhile, among the above-described MIMO schemes, transmission diversity is a technique that performs a special processing when transmitting information, so that reception is somewhat reliable through transmission diversity on the receiving side even if a part of the channel falls into an unfavorable environment. . Transmit diversity is mainly used when a terminal is located at a cell edge, and may be used in a situation where a channel changes quickly and thus it is difficult to perform channel dependent scheduling, or when a channel change is sudden. In addition, there are various environments and conditions in which the transmission diversity scheme may be used.

본 발명에서는 상술한 CM 특성을 양호하게 유지하면서 전송 다이버시티를 구현할 수 있는 다양한 방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes various methods for implementing transmit diversity while maintaining the above-described CM characteristics.

구체적으로 STBC 방식을 이용하여 전송 다이버시티를 구현하되, SC-FDMA 시스템에서 각 서브프레임/슬롯 내 심볼 개수를 고려하여 효율적으로 STBC를 적용하는 방법을 제안하고자 한다.Specifically, while implementing transmission diversity using the STBC scheme, we propose a method of efficiently applying STBC in consideration of the number of symbols in each subframe / slot in the SC-FDMA system.

또한, 4 안테나 시스템에서 각 심볼에 STBC를 적용하여 부반송파에 효율적으로 매핑함으로써 양호한 CM 특성을 유지하도록 하는 방법을 제안하고자 한다.In addition, the present invention proposes a method of maintaining good CM characteristics by efficiently mapping the subcarriers by applying STBC to each symbol in a four-antenna system.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에서는 하나의 서브프레임이 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 복수의 심볼을 포함하는 구조를 이용하는 이동통신 시스템에서 2 이상의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 방법으로서, 각 서브프레임 내 연속된 2개 심볼 단위로 전송 심볼을 STBC (Spatial Time Block Coding) 방식으로 페어링(Pairing)하는 단계; 및 상기 전송 심볼을 슬롯 단위로 주파수 영역에 매핑하여 전송하는 단계를 포함하며, 참조 신호(Reference Signal) 전송을 위한 심볼을 제외한 심볼 개수가 홀수개인 슬롯 내 1개 심볼은 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않는 신호 전송 방법을 제안한다.In an embodiment of the present invention for solving the above problems, two or more transmit antennas are used in a mobile communication system using a structure in which one subframe includes two slots and each slot includes a plurality of symbols. A method of transmitting a signal, the method comprising: pairing a transmission symbol in a spatial time block coding (STBC) scheme in units of two consecutive symbols in each subframe; And transmitting the transmission symbols by mapping them in the frequency domain in units of slots, wherein one symbol in the slot having an odd number of symbols excluding symbols for reference signal transmission is not paired with the STBC scheme. We propose a signal transmission method.

이때, 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 1개 심볼을 통해 전송 심볼을 전송하는 경우, 제 1 안테나를 통해 특정 심볼을 전송하고, 제 2 안테나를 통해 상기 특정 심볼의 켤레(Conjugate)형태 심볼을 전송할 수도, 제 1 안테나와 제 2 안테나에 동일한 형태로 전송할 수도 있다.In this case, when transmitting a transmission symbol through one symbol that is not paired by the STBC method, a specific symbol may be transmitted through a first antenna and a conjugate type symbol of the specific symbol may be transmitted through a second antenna. In this case, the first antenna and the second antenna may be transmitted in the same form.

또한, 상기 주파수 영역 매핑 단계는 슬롯 단위로 주파수 호핑(Frequency Hopping)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the frequency domain mapping may include performing frequency hopping on a slot basis.

또한, 상기 이동통신 시스템이 3GPP계열 시스템의 확장형 순환전치부(Extended Cyclic Prefix)를 이용하여 신호를 전송하는 경우, 각 슬롯은 6개의 심볼을 포함하며, 각 슬롯당 1개 심볼은 제 1 타입 참조 신호 전송을 위해 미리 할당되어 있을 수 있다.In addition, when the mobile communication system transmits a signal using an extended cyclic prefix of the 3GPP system, each slot includes six symbols, and one symbol in each slot is a first type reference signal. It may be pre-allocated for transmission.

또한, 특정 슬롯 내 하나의 심볼을 통해 제 2 타입 참조 신호를 추가적으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제 2 타입 참조 신호는 상기 특정 슬롯 내 심볼들 중 상기 특정 슬롯 이외의 슬롯에서 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 1개 심볼에 대응하는 심볼을 통해 전송될 수 있다.The method may further include transmitting a second type reference signal through one symbol in a specific slot, in which case the second type reference signal is included in a slot other than the specific slot among symbols in the specific slot. It may be transmitted through a symbol corresponding to one symbol not paired by the STBC scheme.

아울러, 상기 제 2 타입 참조 신호를 전송하는 상기 1개 심볼은 하나의 서브프레임 내에서 상기 제 1 타입 참조 신호를 전송하는 심볼들 사이에 위치할 수 있다.In addition, the one symbol for transmitting the second type reference signal may be located between symbols for transmitting the first type reference signal in one subframe.

한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 하나의 서브프레임이 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 6개의 심볼을 포함하는 구조를 이용하는 이동통신 시스템에서 2 이상의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 방법으로서, 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal)가 1개 심볼을 통해 전송되는 제 1 타입 슬롯 내 데이터 변조용 참조 신호(Data Modulation Reference Signal) 전송을 위한 1개 심볼을 제외한 4개 심볼에 매핑된 전송 심볼을 연속된 2개 심볼 단위로 STBC (Spatial Time Block Coding) 방식으로 페어링(Pairing)하는 단계; 상기 사운딩 참조 신호가 전송되지 않는 제 2 타입 슬롯 내 상기 데이터 변조용 참조 신호 전송을 위한 1개 심볼을 제외한 5개 심볼에 매핑된 전송 심볼들 중 4개 심볼을 연속된 2개 심볼 단위로 STBC (Spatial Time Block Coding) 방식으로 페어링(Pairing)하는 단계; 및 상기 전송 심볼을 슬롯 단위로 주파수 영역에 매핑하여 전송하는 단계를 포함하는 신호 전송 방법을 제안한다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention for solving the above problems, two or more transmissions are used in a mobile communication system using a structure in which one subframe includes two slots and each slot includes six symbols. A method of transmitting a signal using an antenna, wherein one symbol for transmitting a data modulation reference signal in a first type slot in which a sounding reference signal is transmitted through one symbol Pairing a transmission symbol mapped to four symbols except for a Spatial Time Block Coding (STBC) method in units of two consecutive symbols; STBC of four symbols, which are mapped to five symbols except one symbol for transmission of the reference signal for data modulation, in a second type slot in which the sounding reference signal is not transmitted, in units of two consecutive symbols Pairing by a Spatial Time Block Coding (Spatial Time Block Coding) scheme; And it proposes a signal transmission method comprising the step of transmitting by transmitting the transmission symbol in the frequency unit in the slot unit.

이때, 특정 하나의 서브프레임은 상기 제 1 타입 슬롯 및 상기 제 2 타입 슬롯을 포함하며, 상기 제 2 타입 슬롯 내 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 전송 심볼은 상기 서브프레임 내 상기 데이터 변조용 참조 신호가 전송되는 심볼들 사이에 위치할 수 있다.In this case, one specific subframe includes the first type slot and the second type slot, and the transmission symbols that are not paired by the STBC scheme in the second type slot may include a reference signal for data modulation in the subframe. It may be located between the transmitted symbols.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 CM 특성을 양호하게 유지하면서 전송 다이버시티를 효율적으로 구현할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to efficiently implement transmit diversity while maintaining good CM characteristics.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세 부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details. In some instances, well-known structures and devices are omitted or shown in block diagram form, centering on the core functions of each structure and device, in order to avoid obscuring the concepts of the present invention. In addition, the same components will be described with the same reference numerals throughout the present specification.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 양호한 CM 특성을 유지하면서 전송 다이버시티를 구현할 수 있는 다양한 방법을 제안하고자 한다. As described above, the present invention proposes various methods for implementing transmit diversity while maintaining good CM characteristics.

구현 가능한 다양한 방법 중 본 발명의 일 실시형태에서는 SC-FDMA 시스템에서 STBC를 효율적으로 적용하는 방법에 대해 살펴본다. 이를 위해 먼저 STBC(Spatial Time Block Coding) 방식 또는 좀더 근본적으로 알라무티 코드(Alamouti code)를 이용하는 전송 방법에 대해 설명한다.Among various methods that can be implemented, one embodiment of the present invention looks at a method of efficiently applying STBC in an SC-FDMA system. For this purpose, a transmission method using Spatial Time Block Coding (STBC) or more fundamentally, Alamouti code will be described.

알라무티 코드를 사용한 전송 다이버시티(이하 간단하게 "Tx Div")구조에서는 수신기를 도 2와 같이 등가적인 수신기로 바꾸어 고려하면 좀더 쉬운 해석이 가능하다. In the transmit diversity (hereinafter, simply referred to as "Tx Div") structure using the Alamouti code, the receiver may be more easily interpreted by changing the receiver into an equivalent receiver as shown in FIG. 2.

도 2는 알라무티 코드를 이용하는 시스템을 용이하게 설명하기 위한 등가적인 수신기 구조를 도시한 도면이다. 2 illustrates an equivalent receiver structure for easily describing a system using an Alamouti code.

즉, 알라무티 코드를 이용하는 다이버시티 전송 방식에서 수신 신호의 수학적 모델링을 위해 2번째 수신 신호에 켤레복소수(conjugate)를 취하는 경우, 보다 효율적인 수학적 모델링이 가능하다. 도 2는 시간 2 또는 주파수 2에 대응하는 수신기에 켤레 복소수를 취하여 수신 신호를 행렬 형식으로 나타낼 수 있음을 도시하 고 있으며, 이하에서 이를 이용한 구체적인 수학적 모델링을 설명한다.That is, in a diversity transmission method using an Alamouti code, more efficient mathematical modeling is possible when conjugate conjugates are applied to the second received signal for mathematical modeling of the received signal. FIG. 2 illustrates that a received signal may be represented in a matrix form by taking a complex conjugate of a receiver corresponding to time 2 or frequency 2. Hereinafter, specific mathematical modeling using the same will be described.

여기서 알라무티 코드의 행렬은 다음의 두 가지가 고려 가능하다. Here, two kinds of matrixes of Alamouti codes can be considered.

Figure 112008088443661-PAT00001
Figure 112008088443661-PAT00001

Figure 112008088443661-PAT00002
Figure 112008088443661-PAT00002

상기 수학식 1 및 수학식 2의 행렬에서 각 열은 시간 또는 주파수를 나타내고, 각 행은 안테나를 나타낸다. 구체적으로, 수학식 1의 행렬은 Alamouti가 처음 자신의 논문에서 제안한 행렬로서 일반적인 식이며, 수학식 2는 3GPP LTE 표준에 사용되는 행렬을 나타낸다. 즉, 수학식 2는 안테나가 1개만 쓰이는 SISO(Single Input Single Output) 방식에서 안테나 1을 통해 전송되는 신호와 알라무티 방식에서 안테나 1을 통해 전송되는 신호가 동일하도록 재구성한 행렬이다.In the matrixes of Equations 1 and 2, each column represents time or frequency, and each row represents an antenna. Specifically, the matrix of Equation 1 is a general formula proposed by Alamouti in his paper, and Equation 2 represents a matrix used in the 3GPP LTE standard. That is, Equation 2 is a matrix reconstructed so that the signal transmitted through the antenna 1 in the Single Input Single Output (SISO) method in which only one antenna is used and the signal transmitted through the antenna 1 in the Alamouti method are the same.

참고로, 위와 같은 식에서 각 열이 시간을 나타내는 경우는 알라무티 코드가 STBC(Space Time Block Code)의 한 종류로서 사용된 경우이고, 각 열이 주파수를 나타내는 경우는 알라무티 코드가 SFBC(Space Frequency Block Code)의 한 종류로서 사용된 경우를 나타낸다.For reference, in the above equation, each column represents a time when the Alamouti code is used as a type of STBC (Space Time Block Code), and when each column represents a frequency, the Alamouti code represents the SFBC (Space Frequency). Block Code) is used as one type.

이제 도 2를 참조하여 자세히 살펴 보도록 한다.Now look at in detail with reference to FIG.

보통, 알라무티 방식의 송신 다이버시티가 사용된 경우의 수신신호는 다음과 같이 표시할 수 있다. 이하에서는, 상기 수학식 1 및 수학식 2의 열이 시간을 나타내는 STBC의 경우를 가정하여 설명하나, 상기 수학식 1 및 수학식 2의 열이 주파수를 나타내는 SFBC의 경우에도 동일한 수학적 모델링이 가능하다. 시간 1과 시간 2의 신호를 y1, y2로 표현하면 다음과 같다.In general, the reception signal in the case where the Alamouti transmission diversity is used can be expressed as follows. Hereinafter, a description will be given on the assumption that the STBC in which the columns of Equations 1 and 2 represent time, but the same mathematical modeling is possible in the case of SFBC in which the columns of Equations 1 and 2 represent frequencies. . The signals of the time 1 and the time 2 are represented by y1 and y2 as follows.

Figure 112008088443661-PAT00003
Figure 112008088443661-PAT00003

상기 수학식 3에서 n1, n2는 각 수신 안테나에서 발생하는 잡음을, s1, s2는 시간 1, 시간 2에서의 전송 신호를 나타내며, h1, h2는 각 안테나별 전송 채널값을 나타낸다.In Equation 3, n 1 and n 2 represent noise generated by each receiving antenna, s 1 and s 2 represent transmission signals at time 1 and time 2, and h 1 and h 2 are transmission channel values for each antenna. Indicates.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이 두 번째 시간의 수신신호에 켤레복소수를 취하면 다음과 같이 나타내어 진다.At this time, as shown in FIG. 2, if the complex conjugate of the received signal of the second time is taken as follows.

Figure 112008088443661-PAT00004
Figure 112008088443661-PAT00004

상기 수학식 4와 같은 수신신호 모델을 벡터와 행렬로 표현해보도록 한다. The received signal model shown in Equation 4 is expressed in a vector and a matrix.

Figure 112008088443661-PAT00005
Figure 112008088443661-PAT00005

여기서

Figure 112008088443661-PAT00006
는 유효 채널을 나타낸다.here
Figure 112008088443661-PAT00006
Denotes an effective channel.

이와 같은 STBC를 통해 MIMO 시스템에서 전송 신호에 다이버시티 이득을 줄 수 있다. 다만, 상술한 STBC를 적용하기 위해서는 시간 영역에서 전송 단위마다 2개의 전송 심볼 단위로 페어링(Paring)이 되는 것이 요구되지만, 특정한 경우 시간 영역 전송 단위마다 전송되는 심볼의 개수가 홀수개가 되는 등 일률적인 STBC 적용이 어려울 수 있다.Such STBC can give diversity gain to a transmission signal in a MIMO system. However, in order to apply the above-described STBC, it is required to be paired in units of two transmission symbols in each transmission unit in the time domain. However, in certain cases, the number of symbols transmitted in each time domain transmission unit is odd. Application of STBC can be difficult.

이를 위해 이하에서는 SC-FDMA 시스템에서 전송 단위의 구조에 대해 살펴본다.To this end, the structure of the transmission unit in the SC-FDMA system will be described below.

도 3은 SC-FDMA 시스템에서 한 서브프레임의 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating the structure of one subframe in an SC-FDMA system.

구체적으로 도 3은 일반(Normal) CP를 이용하는 모드에서의 서브프레임 구조를 도시하고 있다. 한 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성되어 있다. 또한, 도 3과 같이 일반 CP를 이용하는 경우, 한 서브프레임에 14개의 SC-FDMA 심볼로, 즉 한 슬롯당 7개의 SC-FDMA 심볼로 구성되게 된다.Specifically, FIG. 3 shows a subframe structure in a mode using normal CP. One subframe consists of two slots. In addition, when using a normal CP as shown in Figure 3, it is composed of 14 SC-FDMA symbols, that is, 7 SC-FDMA symbols per slot.

반면, 확장형(Extended CP)를 이용하는 경우, 한 서브프레임은 12개의 SC-FDMA 심볼을, 즉 한 슬롯당 7개의 SC-FDMA 심볼을 포함하게 된다.On the other hand, in case of using Extended CP, one subframe includes 12 SC-FDMA symbols, that is, 7 SC-FDMA symbols per slot.

일반 CP를 이용하는 경우와 확장형 CP를 이용하는 경우 모두 각 슬롯에 포함된 심볼 중에 한 개의 SC-FDMA 심볼은 참조 신호(Reference signal) 전송을 위해 사용된다. 이때의 참조 신호는 이하에서 설명할 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal; 이하 "SRS")과 구분하기 위해 데이터 변조용 참조 신호(Data Modulation Reference Signal; 이하 "DMRS")로 지칭될 수도 있다. 또한 상황에 따라서 가장 첫 번 째 또는 가장 마지막 심볼은 사용이 안될 수 있다. In the case of using a normal CP and an extended CP, one SC-FDMA symbol among symbols included in each slot is used for a reference signal transmission. In this case, the reference signal may be referred to as a data modulation reference signal (DMRS) to distinguish it from a sounding reference signal (SRS). Also, depending on the situation, the first or last symbol may not be used.

도 4는 SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하는 송신단 구조를 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a transmitter for transmitting signals in the SC-FDMA scheme.

도 4에 도시된 바와 같이 SC-FDMA 정보는 우선적으로 DFT (Discrete Fourier Transform)를 거쳐 주파수 영역에 매핑된다. 그 후, 주파수 영역에 매핑된 정보는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 취하고 CP를 붙여 한 개의 SC-FDMA 심볼이 생성된다. 이와 같이 정보 신호에 DFT를 먼저 수행한 후 IFFT를 수행하는 이유는 DFT와 IFFT가 서로 영향을 상쇄하여 정보가 마치 단일 반송파로 전송되는 효과가 나올 수 있기 때문이다. As shown in FIG. 4, SC-FDMA information is first mapped to a frequency domain through a Discrete Fourier Transform (DFT). Thereafter, the information mapped in the frequency domain takes an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) and attaches a CP to generate one SC-FDMA symbol. As such, the reason why the IFFT is performed after performing the DFT on the information signal is that the DFT and the IFFT cancel each other's influences, so that the information may be transmitted as if it is transmitted through a single carrier.

단일 반송파 신호로 전송되는 신호는 CM값이 작기 때문에 주어진 전력 증폭기에서 신호를 최대한 왜곡하지 않고 전송 가능한 최대 전송전력이 더 높을 수 있다.Since a signal transmitted as a single carrier signal has a small CM value, the maximum transmit power that can be transmitted may be higher without distorting the signal as much as possible in a given power amplifier.

상술한 바와 같은 SC-FDMA 방식 서브프레임 구조 및 전송 방식을 이용하여 이하 본 발명의 일 실시형태에 따라 STBC를 적용하여 전송하는 방법에 대해 설명한다. 먼저, 2 안테나 시스템의 경우에 대해 설명한다.A method of applying and transmitting STBC according to an embodiment of the present invention will be described below using the above-described SC-FDMA subframe structure and transmission scheme. First, the case of a two antenna system is demonstrated.

본 실시형태에 STBC를 SC-FDMA 시스템에 적용할 때, CM값을 낮게 유지하기 위해 시간 축으로 알라무티 코드를 적용하는 것을 제안한다. In applying the STBC to the SC-FDMA system in this embodiment, it is proposed to apply the Alamouti code on the time axis to keep the CM value low.

도 5는 2 안테나 시스템에서 일반 CP 모드를 이용하여 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing a method of transmitting a signal using a normal CP mode in a two antenna system.

본 실시형태에 따르면 2개의 Tx 안테나가 존재할 때, 특정 부반송파에 매핑되어 있는 심볼을 Sx (x=1,2,3,..12)라 표기하면, 도 5에 도시한 바와 같은 방식으로 전송하는 것을 제안한다. According to the present embodiment, when two Tx antennas exist, a symbol mapped to a specific subcarrier is denoted as S x (x = 1, 2, 3, .. 12), and is transmitted in the manner shown in FIG. 5. Suggest to do.

구체적으로 일반 CP를 사용하는 시스템에서는 각 슬롯마다 총 7개의 SC-FDMA 심볼이 존재하며, 각 슬롯당 하나의 심볼은 참조 신호 전송을 위해 이용된다. 따라서, 참조 신호 전송을 위한 1개 심볼을 제외한 6개의 심볼을 통해 전송되는 전송 심볼을 연속되는 2개 심볼씩 STBC 방식으로 페어링(Pairing)하여 전송하는 것을 제안한다.Specifically, in a system using a general CP, a total of seven SC-FDMA symbols exist in each slot, and one symbol in each slot is used for transmitting a reference signal. Accordingly, it is proposed to pair and transmit a transmission symbol transmitted through six symbols except for one symbol for reference signal transmission by two consecutive STBC schemes.

다만, 상술한 참조 신호, 즉 DM RS이외에 추가적으로 사운딩 참조 신호, 즉 SRS가 전송되는 경우, 서브프레임 내 심볼 개수가 달라질 수 있다.However, when the sounding reference signal, that is, the SRS is additionally transmitted in addition to the above-described reference signal, that is, the DM RS, the number of symbols in the subframe may vary.

도 6은 서브프레임 내 특정 심볼을 통해 SRS가 전송되는 경우의 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which an SRS is transmitted through a specific symbol in a subframe.

도 6에 도시된 바와 같이 서브프레임 내 하나의 심볼을 통해 SRS가 추가적으로 전송되는 서브프레임의 경우, 2번째 슬롯은 홀수개의 심볼을 포함하게 된다. 본 발명의 일 실시형태에서는 이러한 경우 첫번째 슬롯에서 RS가 전송되는 심볼을 제 외한 6개의 심볼은 인접하는 2개 심볼씩 STBC 페어링을 수행하고, 두번째 슬롯에서 RS 및 SRS가 전송되는 2개 심볼을 제외한 5개 심볼 중 4개 심볼을 인접하는 2개 심볼씩 STBC 페어링호핑하고 마지막 남은 1개 심볼은 STBC 페어링을 수행하지 않는 것을 제안한다. As illustrated in FIG. 6, in the case of a subframe in which SRS is additionally transmitted through one symbol in a subframe, the second slot includes an odd number of symbols. In one embodiment of the present invention, in this case, six symbols except for a symbol in which the RS is transmitted in the first slot perform STBC pairing by two adjacent symbols, except for two symbols in which the RS and SRS are transmitted in the second slot. It is proposed that four symbols out of five symbols are hopped by adjacent two symbols for STBC pairing, and the last remaining one symbol does not perform STBC pairing.

도 6에서는 S11이 STBC 페어링 되지 않은 심볼로서 전송되는 방식을 도시하고 있다. 구체적으로 도 6은 STBC 페어링이 이루어지지 않은 S11은 제 1 안테나(Tx Antenna #1) 및 제 2 안테나(Tx Antenna #2)에 동일하게 전송되는 예를 도시하고 있다.6 shows how S 11 is transmitted as an unpaired symbol of STBC. In detail, FIG. 6 illustrates an example in which S 11 without STBC pairing is transmitted to the first antenna (Tx Antenna # 1) and the second antenna (Tx Antenna # 2) in the same manner.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 SRS가 전송되는 서브프레임에서 STBC 페어링 되지 않는 심볼도 제 2 안테나를 통해 켤레 형태로 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for describing a method of transmitting a symbol not paired with an STBC in a conjugate form through a second antenna in a subframe in which an SRS is transmitted according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 본 실시형태에서 SRS 전송으로 인하여 하나의 서브프레임 내에 총 13개의 SC-FDMA 심볼을 전송하는 경우에, 제 1 안테나를 통해 전송되는 심볼 S1 내지 S11 중 가장 마지막 SC-FDMA 심볼을 제외하고는 제 2 안테나로 전송되는 심볼이 모두 제 1 안테나에 전송되었던 심볼의 켤레(conjugate)의 형태로 나타남을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 조금 더 수월한 구현을 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이 마지막 심볼(S11), 즉 STBC 페어링이 되지 않는 SC-FDMA 심볼도 제 2 안테나를 통해 전송될 때 복소 형태로 전송하는 것을 제안한다.In the present embodiment illustrated in FIG. 6, when a total of 13 SC-FDMA symbols are transmitted in one subframe due to SRS transmission, the last SC-FDMA of symbols S 1 to S 11 transmitted through the first antenna is transmitted. Except for the symbols, it can be seen that all the symbols transmitted to the second antenna are in the form of conjugates of the symbols transmitted to the first antenna. Therefore, in another embodiment of the present invention, for the purpose of easier implementation, when the last symbol S 11 , that is, the SC-FDMA symbol that is not STBC paired, is also transmitted through the second antenna as shown in FIG. 7. It is proposed to transmit in complex form.

물론 STBC 페어링이 되지 않은 심볼이 서브프레임 내에서 반드시 마지막 SC- FDMA 심볼일 필요는 없다. 또한, 경우에 따라 STBC 페어링이 되지 않은 심볼이 RS근처에 위치하게 하여 채널 추정 이득을 획득하도록 할 수도 있다.Of course, the unpaired symbols of STBC are not necessarily the last SC- FDMA symbol in the subframe. In addition, in some cases, symbols that are not STBC paired may be located near the RS to obtain channel estimation gains.

한편, 이하에서는 확장형 CP를 이용하는 2 안테나 시스템의 경우를 설명한다.In the following description, a case of a two antenna system using an extended CP will be described.

도 8 및 도 9는 확장형 CP를 이용하는 2 안테나 시스템에서 STBC 방식으로 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 and 9 are diagrams for explaining a method of transmitting a signal in the STBC scheme in a two-antenna system using an extended CP.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 확장형 CP를 이용하는 경우 하나의 서브프레임 내 12개의 SC-FDMA 심볼이 존재하며, 슬롯당 6개의 SC-FDMA 심볼이 존재하게 된다. 이와 같이 확장형 CP를 이용하는 경우 도 8에 도시된 바와 같이 슬롯당 RS 전송을 위한 1개 심볼(즉, 서브프레임 내 2개 심볼)을 제외하고, 서브프레임내 10개의 심볼에 대해 인접하는 2개 심볼끼리 STBC 페어링을 수행할 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이 슬롯당 RS 전송을 위한 1개 심볼(즉, 서브프레임 내 2개 심볼) 및 서브프레임 내 SRS 전송을 위한 1개 심볼을 제외한 9개의 심볼 중 8개 심볼은 인접하는 2개 심볼씩 STBC 페어링을 수행하고, 나머지 1개 심볼은 STBC 페어링을 하지 않고 전송 심볼을 전송하는 방식을 도시하고 있다. 도 9에서 STBC 페어링 되지 않고 전송되는 심볼로서 S9를 나타내고 있다.As shown in FIGS. 8 and 9, 12 SC-FDMA symbols exist in one subframe, and 6 SC-FDMA symbols exist per slot. As shown in FIG. 8, when the extended CP is used, two adjacent symbols for 10 symbols in a subframe except one symbol for RS transmission per slot (that is, two symbols in a subframe) as shown in FIG. 8. STBC pairing can be performed with each other. In addition, as shown in FIG. 9, eight symbols out of nine symbols except one symbol for RS transmission per slot (that is, two symbols in a subframe) and one symbol for SRS transmission in a subframe are adjacent to each other. STBC pairing is performed by two symbols, and the remaining one symbol shows a method of transmitting a transmission symbol without performing STBC pairing. 9 shows S 9 as a symbol transmitted without being paired with STBC.

하지만 상기 도 8 및 도 9와 같이 RS를 제외한 SC-FDMA 심볼을 순차적으로 2개씩 STBC 페어링할 경우, 슬롯 경계에서 STBC 쌍(Pair)가 생길 수 있다. 3GPP계열 시스템에서 전송 신호는 슬롯 단위 또는 서브프레임 단위로 주파수 호핑(Frequency Hopping)이 수행될 수 있는 점을 고려할 경우, 이와 같이 슬롯 경계에 걸쳐 STBC 쌍이 생성되는 것은 바람직하지 않다.However, as shown in FIGS. 8 and 9, when two STBC pairs of SC-FDMA symbols excluding RS are sequentially sequentially, an STBC pair may be generated at a slot boundary. In consideration of the fact that frequency hopping may be performed in a 3GPP system based on a slot unit or a subframe unit, it is not preferable to generate an STBC pair across a slot boundary.

도 10은 슬롯 단위로 주파수 호핑이 수행되는 예를 도시한 도면이다.10 illustrates an example in which frequency hopping is performed on a slot basis.

도 10에 도시된 바와 같이, 전송 신호가 슬롯 단위로 주파수 호핑을 거쳐 전송되는 경우, 도 8 및 도 9에서 슬롯 경계에 걸쳐 생성된 STBC 쌍은 서로 다른 주파수 영역을 거쳐 전송되게 된다. 이 경우 STBC 쌍 내에서 각 심볼이 겪는 채널 상수(channel coefficient)가 다르게 되므로 수신 성능이 열화될 수 있다.As shown in FIG. 10, when a transmission signal is transmitted through frequency hopping in units of slots, the STBC pairs generated across slot boundaries in FIGS. 8 and 9 are transmitted through different frequency domains. In this case, since the channel coefficient experienced by each symbol in the STBC pair is different, reception performance may be degraded.

따라서, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에서는 다음과 같은 방식으로 STBC를 수행하여 신호를 전송하는 방법을 제안한다.Accordingly, one preferred embodiment of the present invention proposes a method for transmitting signals by performing STBC in the following manner.

도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따라 확장형 CP를 이용하는 경우 STBC를 적용하여 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are diagrams for explaining a method of transmitting a signal by applying STBC when using an extended CP according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이 본 실시형태에서는 각 SC-FDMA 슬롯 경계에서 STBC 쌍이 생성되지 않도록, 확장형 CP를 이용하는 경우, 각 슬롯의 마지막 SC-FDMA 심볼은 STBC 페어링을 수행하지 않는 것을 제안한다. 또한, 도 12에 도시된 바와 같이 SRS가 전송되는 서브프레임에서, SRS는 도 11의 STBC 페어링이 되지 않은 심볼 중 어느 하나를 통해 전송되도록 설정할 수 있다. 바람직하게는 도 12에 도시된 바와 같이 STBC 페어링이 되지 않고 전송되는 심볼(S5)는 전송되는 RS 사이에 위치하도록 하여 채널 추정 이득을 획득하도록 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 11, in the present embodiment, when the extended CP is used so that no STBC pair is generated at each SC-FDMA slot boundary, the last SC-FDMA symbol of each slot does not perform STBC pairing. . In addition, as shown in FIG. 12, in a subframe in which the SRS is transmitted, the SRS may be set to be transmitted through any one of the symbols that are not the STBC pairing of FIG. 11. Preferably, as shown in FIG. 12, a symbol S 5 transmitted without STBC pairing may be positioned between RSs to obtain a channel estimation gain.

또한, 본 발명의 일 실시형태에서는 도 9 및 도 10의 방식과 도 11 및 도 12 의 방식을 결합하여 유연하게 적용할 수도 있다. 즉, 슬롯 단위 주파수 호핑이 수행되지 않는 경우 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 슬롯 경계에 걸처서도 STBC 페어링이 수행되도록 적용하고, 슬롯 단위 주파수 호핑이 수행되지 않는 경우 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 슬롯 당 RS 및 SRS 전송을 위한 심볼을 제외한 심볼의 개수가 홀수개인 경우 1개 심볼은 STBC 페어링이 수행되지 않도록 적용할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the schemes of FIGS. 9 and 10 and the schemes of FIGS. 11 and 12 may be flexibly applied. That is, when slot-frequency frequency hopping is not performed, as shown in FIGS. 9 and 10, STBC pairing is also performed across the slot boundary, and when slot-frequency frequency hopping is not performed, as shown in FIGS. 11 and 12. As described above, when the number of symbols excluding symbols for RS and SRS transmission per slot is odd, one symbol may be applied so that STBC pairing is not performed.

상술한 바와 같은 전송 방식은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통한 전송에 적합하나, 다른 채널 신호를 전송하는 데도 동일한 원리에 의해 적용될 수 있다.The above-described transmission scheme is suitable for transmission through a physical uplink shared channel (PUSCH), but may be applied by the same principle to transmit other channel signals.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 실시형태들에 따라 확장형 CP를 이용하는 2 안테나 시스템에서 신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.13 through 15 illustrate a method of transmitting a signal in a two antenna system using an extended CP according to still another embodiment of the present invention.

즉, 도 11 및 도 12에 도시된 실시형태에서는 간단한 구현을 위한 제 2 안테나를 통해 전송되는 심볼은 모두 켤레 형태로 전송되는 것을 도시하였다. 다만, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 제 2 안테나를 통해 전송되는 심볼도 제 1 안테나를 통해 전송되는 심볼과 동일한 형태로 전송될 수도 있다.That is, in the embodiments shown in FIGS. 11 and 12, all of the symbols transmitted through the second antenna for simple implementation are transmitted in pairs. However, as shown in FIGS. 13 and 14, a symbol transmitted through the second antenna may also be transmitted in the same form as a symbol transmitted through the first antenna.

또한, 도 15에 도시된 바와 같이 확장형 CP를 이용하는 2 안테나 시스템에서 SRS가 전송되지 않는 서브프레임의 경우, STBC 페어링이 적용되지 않은 심볼이 2개가 존재할 수 있으며, 이 경우 한 심볼(예를 들어, S5)은 제 1 안테나와 제 2 안테나를 통해 동일한 형태의 심볼이 전송되고, 다른 하나의 심볼(예를 들어, S10)은 제 2 안테나를 통해 전송되는 심볼이 제 1 안테나를 통해 전송되는 심볼의 켤레 형태로 전송되도록 설정할 수도 있다.In addition, in the case of a subframe in which the SRS is not transmitted in the two-antenna system using the extended CP as shown in FIG. 15, there may be two symbols to which STBC pairing is not applied. In this case, one symbol (for example, S 5 ) is the same symbol is transmitted through the first antenna and the second antenna, and another symbol (for example, S 10 ) is a symbol transmitted through the second antenna is transmitted through the first antenna It can also be set to be transmitted in the form of a pair of symbols.

한편, 이하에서는 4 안테나 시스템의 경우에 대해 설명한다.In the following description, a case of a four antenna system will be described.

4개의 전송 안테나를 가지고 있는 단말기는 4 Tx 전송 다이버시티를 사용하여 신호를 전송할 수 있다. 하지만 알라무티 코드는 2개의 Tx 안테나에서는 사용할 수 있는 방법이지만, 일반적인 방법으로서 4 Tx 안테나 시스템으로 확장시킬 수는 없는 것으로 알려져 있다. A terminal having four transmit antennas can transmit signals using 4 Tx transmit diversity. The Alamouti code, however, can be used with two Tx antennas, but is not known to extend to a 4 Tx antenna system.

그러므로 본 발명의 일 실시형태에서는 4 Tx 시스템에서는 각 2개의 안테나를 묵어 상술한 방법으로 STBC을 적용하고, 2개의 Tx 안테나 쌍들사이에서는 주파수 선택적 전송 다이버시티(Frequency selective transmit diversity; 이하 "FSTD")를 적용하는 것을 제안한다.Therefore, in one embodiment of the present invention, in the 4 Tx system, STBC is applied by using the two antennas, and the frequency selective transmit diversity (FSTD) is performed between the two Tx antenna pairs. Suggest to apply.

PUSCH 전송시 CM값을 그대로 유지하는 것이 중요하므로, FSTD를 사용할 때에도 CM를 낮게 유지시키는 것이 중요하다. 이와 같이 CM이 낮게 유지하면서 다이버시티 이득을 획득하도록 하는 방법은 다음과 같다.Since it is important to keep the CM value as it is during PUSCH transmission, it is important to keep the CM low even when using the FSTD. As described above, a method of acquiring diversity gain while keeping the CM low is as follows.

도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시형태에 따라 4 안테나 시스템에서 CM 특징을 양호하게 유지하면서 다이버시티 이득을 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.16 and 17 are diagrams for explaining a method of obtaining diversity gain while maintaining a good CM characteristic in a four antenna system according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 전송하려는 데이터 심볼을 2개의 그룹으로 묶어, 각 그룹별로 2 Tx 시스템에서 적용하는 STBC를 적용할 수 있다. 이 때, 각 그룹 별로 IFFT를 통해 심볼들이 부반송파에 매핑될때, 각 그룹에서 각 안테나별로 전송되는 심볼을 인터 레이스(interlace)한 구조로 배치하는 것을 제안한다.Specifically, the STBC applied by the 2 Tx system may be applied to each group by grouping data symbols to be transmitted. In this case, when symbols are mapped to subcarriers through IFFT for each group, it is proposed to arrange the symbols transmitted for each antenna in each group in an interlaced structure.

예를 들어 1, 2번 안테나가 한 개의 그룹으로, 그리고 3, 4번 안테나가 또 하나의 그룹으로 묶이는 경우를 가정하여 설명한다. 이러한 경우 1, 2번 안테나에 상술한 STBC 방법을 적용하고, 각 안테나별 부반송파에 심볼을 매핑할 때는 안테나 1번과 2번에서는 데이터가 전송되는 대역폭내에서 홀수 번 째에 해당하는 부반송파에만 데이터 심볼을 매핑하고, 짝수 번째 해당하는 부반송파에는 0으로 채워 전송할 수 있다. 한편 안테나 3, 4번에도 STBC를 적용하고, 홀수 번째 부반송파에는 0을 채워넣고, 짝수 번째 부반송파에는 데이터 심볼을 매핑하는 방식으로 신호를 전송할 수 있다. 이러한 경우, 안테나 1,2번에 전송되는 정보와 안테나 3, 4번에 전송되는 정보를 한번에 인코딩되어 전송되는 서로 다른 부분의 데이터가 되도록 설정할 수 있다.For example, it is assumed that antennas 1 and 2 are grouped into one group, and antennas 3 and 4 are grouped into another group. In this case, the above-described STBC method is applied to antennas 1 and 2, and when symbols are mapped to subcarriers for each antenna, antennas 1 and 2 only have data symbols corresponding to odd subcarriers within the bandwidth where data is transmitted. And map the subcarriers corresponding to even-numbered subcarriers. On the other hand, STBC may be applied to antennas 3 and 4, and zeros may be filled in odd-numbered subcarriers, and data signals may be transmitted by mapping data symbols to even-numbered subcarriers. In this case, information transmitted to antennas 1 and 2 and information transmitted to antennas 3 and 4 may be set to be data of different parts encoded and transmitted at once.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. The detailed description of the preferred embodiments of the invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the invention. Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that you can.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태는 3GPP 계열 시스템, 특히 3GPP LTE-A 시스템에 적용되기에 적합하다. 다만, 경우에 따라 동일한 서브프레임 구조를 이용하는 다른 무선통신 시스템에도 동일한 원리에 의해 적용될 수 있다.Each embodiment of the present invention as described above is suitable for application to 3GPP series systems, in particular 3GPP LTE-A systems. However, in some cases, the same principle may be applied to other wireless communication systems using the same subframe structure.

도 1은 일반적인 다중 안테나 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a general multi-antenna system.

도 2는 알라무티 코드를 이용하는 시스템을 용이하게 설명하기 위한 등가적인 수신기 구조를 도시한 도면이다. 2 illustrates an equivalent receiver structure for easily describing a system using an Alamouti code.

도 3은 SC-FDMA 시스템에서 한 서브프레임의 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating the structure of one subframe in an SC-FDMA system.

도 4는 SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하는 송신단 구조를 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a transmitter for transmitting signals in the SC-FDMA scheme.

도 5는 2 안테나 시스템에서 일반 CP 모드를 이용하여 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing a method of transmitting a signal using a normal CP mode in a two antenna system.

도 6은 서브프레임 내 특정 심볼을 통해 SRS가 전송되는 경우의 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which an SRS is transmitted through a specific symbol in a subframe.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 SRS가 전송되는 서브프레임에서 STBC 페어링 되지 않는 심볼도 제 2 안테나를 통해 켤레 형태로 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for describing a method of transmitting a symbol not paired with an STBC in a conjugate form through a second antenna in a subframe in which an SRS is transmitted according to another embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9는 확장형 CP를 이용하는 2 안테나 시스템에서 STBC 방식으로 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 and 9 are diagrams for explaining a method of transmitting a signal in the STBC scheme in a two-antenna system using an extended CP.

도 10은 슬롯 단위로 주파수 호핑이 수행되는 예를 도시한 도면이다.10 illustrates an example in which frequency hopping is performed on a slot basis.

도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따라 확장형 CP를 이용하는 경우 STBC를 적용하여 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are diagrams for explaining a method of transmitting a signal by applying STBC when using an extended CP according to an embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 실시형태들에 따라 확장형 CP를 이용 하는 2 안테나 시스템에서 신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.13 to 15 illustrate a method of transmitting a signal in a two antenna system using an extended CP according to still another embodiment of the present invention.

도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시형태에 따라 4 안테나 시스템에서 CM 특징을 양호하게 유지하면서 다이버시티 이득을 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.16 and 17 are diagrams for explaining a method of obtaining diversity gain while maintaining a good CM characteristic in a four antenna system according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

하나의 서브프레임이 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 복수의 심볼을 포함하는 구조를 이용하는 이동통신 시스템에서 2 이상의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 방법으로서,A method for transmitting a signal using two or more transmit antennas in a mobile communication system using a structure in which one subframe includes two slots and each slot includes a plurality of symbols, 각 서브프레임 내 연속된 2개 심볼 단위로 전송 심볼을 STBC (Spatial Time Block Coding) 방식으로 페어링(Pairing)하는 단계; 및Pairing the transmission symbols by a spatial time block coding (STBC) scheme in units of two consecutive symbols in each subframe; And 상기 전송 심볼을 슬롯 단위로 주파수 영역에 매핑하여 전송하는 단계를 포함하며,Mapping the transmission symbol to a frequency domain in units of slots and transmitting the same; 참조 신호(Reference Signal) 전송을 위한 심볼을 제외한 심볼 개수가 홀수개인 슬롯 내 1개 심볼은 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않는, 신호 전송 방법.One symbol in the slot having an odd number of symbols excluding symbols for reference signal transmission is not paired by the STBC method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 1개 심볼을 통해 전송 심볼을 전송하는 경우, When transmitting a transmission symbol through one symbol that is not paired by the STBC scheme, 제 1 안테나를 통해 특정 심볼을 전송하고, 제 2 안테나를 통해 상기 특정 심볼의 켤레(Conjugate)형태 심볼을 전송하는, 신호 전송 방법.Transmitting a specific symbol through a first antenna and transmitting a conjugate type symbol of the specific symbol through a second antenna. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 1개 심볼을 통해 전송 심볼을 전송하는 경우, When transmitting a transmission symbol through one symbol that is not paired by the STBC scheme, 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 통해 동일한 심볼을 전송하는, 신호 전송 방법.And transmitting the same symbol through the first antenna and the second antenna. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주파수 영역 매핑 단계는 슬롯 단위로 주파수 호핑(Frequency Hopping)을 수행하는 단계를 포함하는, 신호 전송 방법.The frequency domain mapping step includes performing frequency hopping on a slot basis. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동통신 시스템이 3GPP계열 시스템의 확장형 순환전치부(Extended Cyclic Prefix)를 이용하여 신호를 전송하는 경우, When the mobile communication system transmits a signal using an extended cyclic prefix of the 3GPP system, 각 슬롯은 6개의 심볼을 포함하며, 각 슬롯당 1개 심볼은 제 1 타입 참조 신호 전송을 위해 미리 할당되어 있는, 신호 전송 방법.Each slot comprises six symbols, one symbol in each slot pre-allocated for first type reference signal transmission. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 특정 슬롯 내 하나의 심볼을 통해 제 2 타입 참조 신호를 추가적으로 전송하는 단계를 더 포함하며,Further transmitting the second type reference signal through one symbol in a specific slot, 상기 제 2 타입 참조 신호는 상기 특정 슬롯 내 심볼들 중 상기 특정 슬롯 이외의 슬롯에서 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 1개 심볼에 대응하는 심볼을 통해 전송되는, 신호 전송 방법. The second type reference signal is transmitted through a symbol corresponding to one symbol not paired by the STBC scheme in a slot other than the specific slot among symbols in the specific slot. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 2 타입 참조 신호를 전송하는 상기 1개 심볼은 하나의 서브프레임 내에서 상기 제 1 타입 참조 신호를 전송하는 심볼들 사이에 위치하는, 신호 전송 방법.And the one symbol for transmitting the second type reference signal is located between symbols for transmitting the first type reference signal in one subframe. 하나의 서브프레임이 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 6개의 심볼을 포함하는 구조를 이용하는 이동통신 시스템에서 2 이상의 송신 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 방법으로서,A method for transmitting signals using two or more transmit antennas in a mobile communication system using a structure in which one subframe includes two slots and each slot includes six symbols, 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal)가 1개 심볼을 통해 전송되는 제 1 타입 슬롯 내 데이터 변조용 참조 신호(Data Modulation Reference Signal) 전송을 위한 1개 심볼을 제외한 4개 심볼에 매핑된 전송 심볼을 연속된 2개 심볼 단위로 STBC (Spatial Time Block Coding) 방식으로 페어링(Pairing)하는 단계;A transmission symbol mapped to four symbols except one symbol for transmitting a data modulation reference signal in a first type slot in which a sounding reference signal is transmitted through one symbol Pairing in a continuous time block coding (STBC) scheme in units of two consecutive symbols; 상기 사운딩 참조 신호가 전송되지 않는 제 2 타입 슬롯 내 상기 데이터 변조용 참조 신호 전송을 위한 1개 심볼을 제외한 5개 심볼에 매핑된 전송 심볼들 중 4개 심볼을 연속된 2개 심볼 단위로 STBC (Spatial Time Block Coding) 방식으로 페어링(Pairing)하는 단계; 및STBC of four symbols, which are mapped to five symbols except one symbol for transmission of the reference signal for data modulation, in a second type slot in which the sounding reference signal is not transmitted, in units of two consecutive symbols Pairing by a Spatial Time Block Coding (Spatial Time Block Coding) scheme; And 상기 전송 심볼을 슬롯 단위로 주파수 영역에 매핑하여 전송하는 단계를 포함하는, 신호 전송 방법.And transmitting the transmission symbol by mapping the transmission symbol to a frequency domain on a slot basis. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 특정 하나의 서브프레임은 상기 제 1 타입 슬롯 및 상기 제 2 타입 슬롯을 포함하며,One particular subframe includes the first type slot and the second type slot, 상기 제 2 타입 슬롯 내 상기 STBC 방식으로 페어링되지 않은 전송 심볼은 상기 서브프레임 내 상기 데이터 변조용 참조 신호가 전송되는 심볼들 사이에 위치하는, 신호 전송 방법.The transmission symbols which are not paired in the STBC scheme in the second type slot are located between symbols in which the data modulation reference signal in the subframe is transmitted.
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