KR20100044687A

KR20100044687A - 무선통신 시스템에서 신호 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100044687A
Application number: KR1020090073596A
Authority: KR
Inventors: 한승희; 곽진삼; 정재훈; 노민석; 권영현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2010-04-30
Also published as: WO2010047512A3; JP5438122B2; US20110200002A1; JP2015173456A; US9491020B2; JP2012506226A; US9860100B2; JP2014057328A; KR101581956B1; US20170019280A1; US20180069738A1; WO2010047512A2; JP6046199B2; US10389566B2

Abstract

PAPR/CM 특성이 좋은 신호 전송 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 일 양태에 있어서, 무선통신 시스템에서 참조신호 전송 방법은 참조신호 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 참조신호 시퀀스를 복수의 서브블록들 각각에 대해 분할하는 단계, 상기 복수의 분할된 참조신호 시퀀스들 각각을 순환 쉬프트하는 단계, 및 상기 복수의 순환 쉬프트된 참조신호들을 상기 복수의 서브블록들을 통해 전송하는 단계를 포함한다.

시퀀스, 참조신호, 기준신호, 순환쉬프트, PAPR

Description

무선통신 시스템에서 신호 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF TRANSMITTING SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.

차세대 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 무선 통신 시스템은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 지원할 수 있는 것을 필요로 한다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌 간 간섭(Intersymbol Interference, ISI) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.

일반적으로 시퀀스는 동기 신호(synchronization signal), 스크램블링 코드 등 다양한 채널 및 신호 등에 사용된다. 무선 통신 시스템에서 사용되는 시퀀스가 일반적으로 만족해야 하는 특성은 다음과 같다.

(1) 높은 검출 성능을 제공하기 위한 좋은 상관 특성.

(2) 파워 앰프(Power amplifier)의 효율을 높이기 위한 낮은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)/CM(cubic metric).

(3) 다양한 정보 전송 또는 셀 계획의 용이함을 위한 시퀀스의 높은 용량(capacity).

참조신호(reference signal, RS)는 채널 추정에 사용된다. 채널 추정은 사용자 스케줄링 및/또는 데이터 복조를 위해 필요하다. 참조신호는 전송기와 수신기가 모두 알고 있는 신호로, 파일럿(pilot)이라고도 한다.

채널추정 성능의 이득을 얻기 위하여 프리앰블(preamble)과 같이 참조신호만으로 이루어진 신호를 이용할 수 있다. 참조신호의 밀도가 높기 때문에, 채널 추정 성능이 개선될 수 있다. 데이터의 전송량을 증가시키기 위해서는 데이터 부반송파와 더불어 참조신호를 전송하는 것이 보다 일반적이다. 그러나, 이는 전자 방식보다 낮은 참조신호의 밀도로 인한 채널 추정 성능의 열화가 발생할 수 있다.

PAPR/CM 특성은 배터리 소모와 관련하여 신호 설계의 중요한 요소들 중 하나이다. 낮은 PAPR/CM 특성을 갖는 신호 전송 방법 및 장치가 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 PAPR/CM 특성이 좋은 신호 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 PAPR/CM 특성이 좋은 참조신호 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

일 양태에 있어서, 무선통신 시스템에서 참조신호 전송 방법은 참조신호 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 참조신호 시퀀스를 복수의 서브블록들 각각에 대해 분할하는 단계, 상기 복수의 분할된 참조신호 시퀀스들 각각을 순환 쉬프트하는 단계, 및 상기 복수의 순환 쉬프트된 참조신호들을 상기 복수의 서브블록들을 통해 전송하는 단계를 포함한다.

복수의 서브블록들 각각은 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 상기 순환 쉬프트는 시간 영역 또는 주파수 영역에서 수행될 수 있다.

다른 양태에 있어서, 전송기는 복수의 시퀀스를 전송하는 전송부, 및 상기 전송부와 연결되어, 상기 복수의 시퀀스를 생성하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 기본 시퀀스를 생성하고, 상기 기본 시퀀스를 복수의 서브블록들 각각에 대해 분할하고, 및 상기 복수의 분할된 참조신호 시퀀스들 각각을 순환 쉬프트하여, 상기 복수의 시퀀스를 생성한다.

낮은 PAPR/CM 특성을 갖는 신호를 얻을 수 있고, 참조신호나 동기신호 등 다양한 신호에 적용될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다. 무선 통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.

무선 통신 시스템은 다중 안테나를 지원할 수 있다. 전송기는 다수의 전송 안테나(transmit antenna)를 사용하고, 수신기는 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용할 수 있다. 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.

무선 통신 시스템은 다중 반송파를 지원할 수 있다. 스펙트럼 집성(Spectrum Aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation) 또는 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 반송파를 지원하는 것이다. 이는 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다. 스펙트럼 집성에는 예를 들어, 비록 3GPP LTE는 최대 20MHz의 대역폭을 지원하지만, 다중 반송파를 사용하여 100MHz의 시스템 대역폭을 지원하도록 하는 기술 및 상향링크와 하향링크간에 비대칭적 대역폭을 할당하는 기술을 포함한다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 반송파가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(resource block, RB)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 12개의 연속하는 부반송파를 포함한다.

3GPP LTE는 노멀 CP(cyclic shift)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.

도 3은 3GGP LTE에서 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다. 하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브 프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.

3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다. 단말은 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 하향링크 데이터를 수신한다.

도 4는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다. 상향링크 서브프레임은 상향링크 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역과 상향링크 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03)에 의하면, 단일 반송파 특성(single carrier property)을 유지하기 위해, 하나의 단말에게 할당되는 자원블록들은 주파수 영역에서 연속되고, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없다.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 단말이 상향링크 제어정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버 시티 이득이 얻어질 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.

PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement) 신호, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.

PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ ACK/NACK 신호, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다.

참조신호(reference signal, RS)는 채널 추정에 사용된다. 채널 추정은 사용자 스케줄링 및/또는 데이터 복조를 위해 필요하다. 참조신호는 전송기와 수신기가 모두 알고 있는 신호로, 파일럿(pilot)이라고도 한다. 참조신호 전송에 사용되는 부반송파를 참조신호 부반송파라하고, 데이터 전송에 사용되는 자원요소를 데이터 부반송파라 한다.

참조신호에 사용되는 시퀀스(이하 참조신호 시퀀스)는 특별한 제한없이, 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조신호 시퀀스는 PSK(Phase Shift Keying) 기반 의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등이 있다. 또는, 참조신호 시퀀스는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.

참조신호는 공용 참조신호(common RS)와 전용 참조신호(dedicated RS)로 구분될 수 있다. 공용 참조신호는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조신호로 채널 추정에 사용된다. 전용 참조신호는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 수신하는 참조신호로, 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 데이터 복조에 주로 사용한다.

이제 3GPP LTE에서 하향링크 참조신호에 대해 기술한다.

도 5는 기지국이 하나의 안테나를 사용하는 경우, 공용 참조신호 구조의 예를 나타낸다. 도 6은 기지국이 2개의 안테나를 사용하는 경우, 공용 참조신호 구조의 예를 나타낸다. 도 7은 기지국이 4개의 안테나를 사용하는 경우, 공용 참조신호 구조의 예를 나타낸다. 이들은 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03)의 6.10.1절을 참조할 수 있다.

도 5 내지 7을 참조하면, 기지국이 복수의 안테나를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 안테나마다 하나의 자원 그리드가 있다. 'R0'은 제1 안테나에 대한 참조신호, 'R1'은 제2 안테나에 대한 참조신호, 'R2'은 제3 안테나에 대한 참조신호, 'R3'은 제4 안테나에 대한 참조신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나에 대한 참조신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나의 참조신호에 사용된 자원요소는 다른 안테나의 참조신호에 사용되지 않는다. 안테나 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.

공용 참조신호는 스트림의 개수에 상관없이 항상 안테나의 개수만큼 전송된다. 공용 참조신호는 안테나마다 독립적인 참조신호를 갖는다.

공용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 상관없이 정해진다. 공용 참조신호에 곱해지는 공용 참조신호 시퀀스 역시 단말에 상관없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 공용 참조신호를 수신할 수 있다. 다만, 공용 참조신호의 서브프레임 내 위치 및 공용 참조신호 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. 따라서, 공용 참조신호는 셀 특정 참조신호(cell-specific RS)라고도 한다.

공용 참조신호의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나의 번호, 자원블록 내 OFDM 심벌의 개수에 따라 정해질 수 있다. 공용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심벌 인덱스(ℓ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질 수 있다.

공용 참조신호 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. 공용 참조신호 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.

하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조신호 부반송파의 개수는 2개이다. 서브프레임이 주파수 영역에서 N^DL 개의 자원블록을 포함한다고 할 때, 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조신호 부반송파의 개수는 2×N^DL이다. 따라서, 공용 참조신호 시퀀스의 길이는 2×N^DL가 된다.

다음 수학식은 공용 참조신호 시퀀스 r(m)의 일 예를 나타낸다.

여기서, m은 0,1,...,2N^max ^, ^DL-1이다. N^max ^, ^DL은 최대 대역폭에 해당하는 자원블록의 개수이다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 N^max ^, ^DL은 110이다. c(i)는 PN 시퀀스로 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 다음 수학식은 골드 시 퀀스 c(i)의 일 예를 나타낸다.

여기서, N_C=1600이고, x₁(i)은 제1 m-시퀀스이고, x₂(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 매 OFDM 심벌마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다.

N^max ^, ^DL보다 작은 대역폭을 갖는 시스템의 경우, 2×N^max ^, ^DL길이로 생성된 참조신호 시퀀스에서 2×N^DL길이로 일정 부분만을 선택해서 사용할 수 있다.

도 8은 노멀 CP에서 전용 참조신호 구조의 예를 나타낸다. 노멀 CP에서서브프레임은 14 OFDM 심벌을 포함한다. 'R5'는 전용 참조신호를 전송하는 안테나의 참조신호를 나타낸다. 참조심벌을 포함하는 하나의 OFDM 심벌 상에서 참조 부반송파는 4 부반송파 간격으로 위치한다.

도 9는 확장 CP에서 전용 참조신호 구조의 예를 나타낸다. 확장 CP에서 서브프레임은 12 OFDM 심벌을 포함한다. 하나의 OFDM 심벌상에서 참조신호 부반송파들은 3 부반송파 간격으로 위치한다.

전용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 PDSCH 전송을 위해 할당된 자원블록에 따라 정해질 수 있다. 전용 참조신호 시퀀스는 단말 ID에 따라 정해질 수 있고, 상기 단말 ID에 해당하는 특정 단말만이 전용 참조신호를 수신할 수 있다. 따라서, 전용 참조신호는 단말 특정 참조신호(UE-specific RS)라고도 한다.

전용 참조신호 시퀀스도 상기 수학식 1, 2에 의해 얻어질 수 있다. 다만, 수학식 2의 m은 N^PDSCH에 의해 정해진다. N^PDSCH는 PDSCH 전송에 대응하는 대역폭에 해당하는 자원블록의 개수이다. N^PDSCH에 따라 전용 참조신호 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 즉, 단말이 할당받는 데이터 양에 따라 참조신호 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 수학식 2의 제1 m-시퀀스(x₁(i)) 또는 제2 m-시퀀스(x₂(i))는 매 서브프레임마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 서브프레임의 위치, 단말 ID 등에 따라 초기화될 수 있다.

전용 참조신호 시퀀스는 서브프레임마다 생성되어, OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. 하나의 서브프레임 내에서, 자원블록 당 참조신호 부반송파의 갯수는 12개이고, 자원블록의 개수는 N^PDSCH이라 하자. 전체 참조신호 부반송파의 개수는 12×N^PDSCH이다. 따라서, 전용 참조신호 시퀀스의 길이는 12×N^PDSCH가 된다. 수학식 1을 이용하여 전용 참조신호 시퀀스를 생성하는 경우, m은 0,1,...,12N^PDSCH-1이다. 전용 참조신호 시퀀스는 순서대로 참조심벌에 맵핑된다. 먼저, 전용 참조신호 시퀀스는 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파 인덱스의 오름차순으로 참조심벌에 맵핑된 후, 다 음 OFDM 심벌에 맵핑된다.

공용 참조신호는 전용 참조신호와 동시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임 내 첫번째 슬롯의 3 OFDM 심벌(ℓ=0,1,2)을 통해 제어정보가 전송된다고 가정한다. OFDM 심벌 인덱스가 0, 1, 2(ℓ=0,1,2)인 OFDM 심벌에서는 공용 참조신호를 사용하고, 3개 OFDM 심벌을 제외한 나머지 OFDM 심벌에서는 전용 참조신호를 사용할 수 있다.

이제 3GPP LTE에서 상향링크 참조신호에 대해 기술한다.

도 10은 노멀 CP에서 PDSCH를 위한 참조신호 구조를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함하고, 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 7 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 14 OFDM 심벌은 0부터 13까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 3 및 10인 OFDM 심벌을 통해 참조신호가 전송된다. 참조신호가 전송되는 OFDM 심벌을 제외한 나머지 OFDM 심벌을 통해 데이터가 전송된다.

도 11은 확장 CP에서 PDSCH를 위한 참조신호 구조를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함하고, 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 6 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 12 OFDM 심벌은 0부터 11까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 2 및 8인 OFDM 심벌을 통해 참조신호가 전송된다. 참조신호가 전송되는 OFDM 심벌을 제외한 나머지 OFDM 심벌을 통해 데이터가 전송된다.

도 10 및 11에 나타내지 않았으나, 서브프레임 내 적어도 하나의 OFDM 심벌을 통해 사운딩 참조신호(sounding reference signal, SRS)가 전송될 수도 있다. 예를 들어, 서브프레임 내 마지막 OFDM 심벌을 통해 사운딩 참조신호가 전송될 수 있다. 사운딩 참조신호는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조신호이다. 기지국은 수신된 사운딩 참조신호를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다. 이하, 참조신호는 별도로 지시하지 않는 한 데이터 복조를 위한 복조 참조신호를 가리키나, 본 발명의 기술적 사상은 사운딩 참조신호에도 용이하게 적용될 수 있을 것이다.

3GPP LTE에서는 상향링크 참조신호 시퀀스로 순환 쉬프트된 시퀀스를 이용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 쉬프트시켜 생성된다.

기본 시퀀스는 r_u _,v(n)으로 나타낼 수 있다. 여기서, u ∈ {0,1,...,29}는 시퀀스 그룹 번호(sequence group number)이고, v는 그룹 내 기본 시퀀스 번호(base sequence number)이고, n은 요소 인덱스로 0≤n≤M-1, M은 기본 시퀀스의 길이이다. 기본 시퀀스의 길이 M은 서브프레임 내 하나의 복조 참조신호 심벌이 포함하는 부반송파 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 자원블록이 12 부반송파를 포함하고, 데이터 전송을 위해 3개의 자원블록을 할당받은 경우, 기본 시퀀스의 길이 M은 36이 된다.

다음 수학식은 기본 시퀀스 r_u _,v(n)의 일 예를 나타낸다.

여기서, x_q는 원시 인덱스(root index)가 q인 ZC 시퀀스이고, N은 x_q의 길이이다. 'mod'는 모듈로 연산을 나타낸다. 즉, 기본 시퀀스 r_u _,v(n)은 x_q가 순환 확장된 형태이다. 하나의 자원블록이 12 부반송파를 포함한다고 할 때, 기본 시퀀스의 길이 M은 36 이상일 수 있다.

원시 인덱스가 q인 ZC 시퀀스 x_q(m)은 다음 수학식과 같이 정의될 수 있다.

여기서, N은 x_q(m)의 길이이고, m은 0≤m≤N-1이다. N은 기본 시퀀스의 길이 M보다 작은 자연수 중 가장 큰 소수(prime number)일 수 있다. q는 N 이하의 자연수이고, q와 N은 서로 소(relatively prime)이다. N이 소수(prime number)라면, 원시 인덱스 q의 개수는 N-1이 된다.

원시 인덱스 q는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

하나의 자원블록이 12 부반송파를 포함한다고 할 때, 기본 시퀀스의 길이 M이 12 또는 24인 경우에는 컴퓨터를 통해 생성되는 CAZAC 시퀀스가 기본 시퀀스로 사용될 수 있다. 기본 시퀀스의 길이 M이 12 또는 24인 경우, 각 그룹은 하나의 기본 시퀀스만을 포함하므로 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v는 0이다.

기본 시퀀스의 길이 M이 12 또는 24인 경우, 기본 시퀀스 r_u _,v(n)의 예는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

그룹 번호 u에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다.

M=12일 때, b(n)은 다음 표와 같이 정의될 수 있다.

M=24일 때, b(n)은 다음 표와 같이 정의될 수 있다.

기본 시퀀스 r_u _,v(n)는 시퀀스 그룹 번호 u 및 기본 시퀀스 번호 v에 따라 달라질 수 있다. 시퀀스 그룹 번호 u 및 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v는 각각 반정적(semi-static)으로 변하거나, 슬롯마다 변할 수 있다. 시퀀스 그룹 번호 u가 슬롯마다 변하는 것을 그룹 홉핑(group hopping)이라 하고, 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v가 슬롯마다 변하는 것을 시퀀스 홉핑(sequece hopping)이라 한다. 그룹 홉핑 여부 및 시퀀스 홉핑 여부 각각은 물리 계층(physical layer)의 상위 계층(higher layer)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 상위 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행하는 RRC(Radio Resource Control)일 수 있다.

시퀀스 그룹 번호 u는 다음 수학식과 같이 결정될 수 있다.

여기서, f_gh(n_s)는 그룹 홉핑(hopping) 패턴이고, n_s는 무선 프레임 내 슬롯 번호이고, f_ss는 시퀀스 쉬프트 패턴이다. 이때, 17개의 다른 홉핑 패턴과 30개의 다른 시퀀스 쉬프트 패턴이 존재한다.

그룹 홉핑이 설정되지 않은 경우, 그룹 홉핑 패턴 f_gh(n_s)는 0이다. 그룹 홉핑이 설정된 경우, 그룹 홉핑 패턴 f_gh(n_s)는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, c(n)은 PN 시퀀스이다. c(n)은 길이-31의 골드 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 다음 수학식은 시퀀스 c(n)의 예를 나타낸다.

여기서, N_C=1600이고, x₁(i)은 제1 m-시퀀스이고, x₂(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스는 매 무선 프레임마다 x₁(0)=1, x₁(n)=0(n=1,2,...,30)으 로 초기화(initialization)될 수 있다. 또, 제2 m-시퀀스는 매 무선 프레임마다 셀 ID(identity)에 따라 초기화(initialization)될 수 있다. 다음 수학식은 제2 m-시퀀스의 초기화의 예이다.

여기서, N_cell _{_} _ID는 셀 ID이다.

시퀀스 쉬프트 패턴 f_ss는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, d ∈ {0,1,...,29}는 그룹 할당 파라미터이다. 그룹 할당 파라미터 d는 RRC와 같은 상위 계층에 의해 설정될 수 있다. 그룹 할당 파라미터는 셀 내 모든 단말에 공통되는 공용(common) 파라미터일 수 있다.

다음, 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v에 대해 설명한다. 하나의 자원블록이 12 부반송파를 포함한다고 할 때, 기본 시퀀스의 길이 M이 72 미만인 경우, 각 그룹은 하나의 기본 시퀀스(v=0)만을 포함한다. 이 경우, 시퀀스 홉핑이 적용되지 않는다.

하나의 자원블록이 12 부반송파를 포함한다고 할 때, 기본 시퀀스의 길이 M이 72 이상인 경우, 각 그룹은 2 기본 시퀀스(v=0,1)들을 포함한다. 이 경우, 그룹 홉핑이 설정되지 않고 시퀀스 홉핑이 설정된 경우, 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v가 슬롯마다 변하는 시퀀스 홉핑이 수행될 수 있다. 시퀀스 홉핑이 수행되지 않는 경우, 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v는 0으로 고정될 수 있다.

시퀀스 홉핑이 수행될 때, 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, c(n)은 PN 시퀀스로 수학식 9와 같을 수 있다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스는 매 무선 프레임마다 x₁(0)=1, x₁(n)=0(n=1,2,...,30)으로 초기화(initialization)될 수 있다. 또, 제2 m-시퀀스는 매 무선 프레임마다 셀 ID(identity) 및 시퀀스 쉬프트 패턴 f_ss에 따라 초기화(initialization)될 수 있다. 다음 수학식은 제2 m-시퀀스의 초기화의 예이다.

기본 시퀀스 r_u _,v(n)을 다음 수학식과 같이 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스 r_u _,v(n, Ics)을 생성할 수 있다.

여기서, 2πIcs/12는 CS(cyclic shift) 양이고, Ics는 CS 양을 나타내는 CS 인덱스이다(0≤Ics＜12, Ics는 정수).

CS 인덱스 Ics는 셀 특정(cell-specific) CS 파라미터, 단말 특정(UE-specific) CS 파라미터 및 홉핑 CS 파라미터에 따라 결정될 수 있다. 셀 특정 CS 파라미터는 셀 마다 다른 값을 가지나 셀 내 모든 단말에 공통된다. 단말 특정 CS 파라미터는 셀 내 단말마다 다른 값을 갖을 수 있다. 홉핑 CS 파라미터는 슬롯마다 다른 값을 갖을 수 있다. 따라서, CS 인덱스는 슬롯마다 변할 수 있다. CS 인덱스가 슬롯마다 변하여 CS 양이 변하는 것을 CS 양의 슬롯 레벨 홉핑이라 한다.

CS 인덱스 Ics는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, Ia는 셀 특정 CS 파라미터에 의해 결정되고, Ib는 단말 특정 CS 파라미터이고, I(n_s)는 홉핑 CS 파라미터이다.

셀 특정 CS 파라미터는 RRC와 같은 상위 계층에 의해 설정될 수 있다. 다음 표는 셀 특정 CS 파라미터에 의해 결정되는 Ia의 예를 나타낸다.

단말 특정 CS 파라미터 Ib는 상향링크 그랜트의 CS 필드에 의해 지시될 수 있다. 만일, 데이터 전송을 위한 무선 자원 스케줄링 방식이 지속적 스케줄링 방식 또는 반지속적 스케줄링 방식인 경우, 데이터 전송에 대응하는 상향링크 그랜트가 없는 경우, 단말 특정 CS 파라미터 Ib는 0으로 할 수 있다.

다음 표는 CS 필드에 의해 결정되는 단말 특정 CS 파라미터 Ib의 예를 나타낸다.

홉핑 CS 파라미터 I(n_s)는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, c(n)은 PN 시퀀스이고, N_symb은 슬롯이 포함하는 OFDM 심벌의 개수이다. PN 시퀀스 c(n)은 수학식 9와 같을 수 있다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스는 매 무선 프레임마다 x₁(0)=1, x₁(n)=0(n=1,2,...,30)으로 초기화될 수 있다. 또, 제2 m-시퀀스는 매 무선 프레임마다 셀 ID(identity) 및 시퀀스 쉬프트 패턴 f_ss에 따라 초기화될 수 있다. 제2 m-시퀀스의 초기화는 수학식 13과 같을 수 있다.

이제 3GPP LTE에서 동기 신호(Synchronization signal)에 대해 기술한다. 동기신호는 단말이 하향링크 동기화를 획득하고, 셀 ID(identifier)를 구하는데 사용된다. 동기 신호는 1차 동기신호(Primary Synchronization signal, PSS)와 2차 동기신호(Secondary Synchronization signal, SSS)가 있다. PSS는 무선프레임에서 1번째 슬롯과 11번째 슬롯의 마지막 OFDM 심벌에 위치한다. 2개의 PSS는 동일한 PSC(Primary Synchronization Code)를 사용한다. 3개의 PSC를 사용하는 경우, 기지국은 3개의 PSC 중 하나를 선택하여, 1번째 슬롯과 11번째 슬롯의 마지막 OFDM 심벌에 실어 보낸다. SSS은 1번째 슬롯과 11번째 슬롯의 마지막 OFDM 심벌에서 바로 이전 OFDM 심벌에 위치한다. SSS와 PSS는 인접하는(contiguous) OFDM 심벌에 위치할 수 있다. 하나의 SSS는 2개의 SSC(Secondary Synchronization Code)를 사용한 다. SSC가 m-시퀀스를 사용하고, 하나의 SSS는 64 부반송파를 포함한다고 할 때, 길이 31인 2개의 m-시퀀스가 하나의 SSS에 맵핑된다.

이제 본 발명의 실시예를 구현하기 위해 신호 생성 및 처리를 수행하는 전송기의 구조에 대해 기술한다.

서브블록(subblock)은 시간 영역 심벌들 및/또는 주파수 영역 심벌들을 무선자원들로 맵핑하기 위한 자원 단위로, 예를 들어 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 각 서브블록은 서로 인접할 수 있고 또는 인접하지 않을 수 있다. 각 서브블록에 포함되는 자원의 양(또는 크기)은 모두 동일할 수 있고, 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 서브블록 #1은 12 부반송파를 포함하지만, 서브블록 #2는 24 부반송파를 포함할 수 있다. 서브블록은 클러스터(cluster), 자원블록(resource block), 서브채널(subchannel) 등 다른 이름으로 불릴 수도 있다. 또는 하나 또는 그 이상의 서브블록은 하나의 반송파(carrier)에 대응될 수 있다. 반송파는 중심 주파수와 대역폭으로 정의된다.

부반송파 맵퍼(212)는 N개의 서브블록들을 서브블록 단위로 주파수 영역의 부반송파들로 맵핑한다. 부반송파 맵퍼(212)는 서브블록 단위로 국부적 맵핑 또는 분산적 맵핑을 수행할 수 있다. IFFT부(213)는 주파수 영역에서 맵핑된 서브블록들에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다. CP 삽입부(214)는 시간 영역 신호에 CP(cyclic prefix)를 삽입한다.

도 12는 SC-FDMA 방식의 데이터 처리를 수행하는 전송기를 나타낸 블록도이 다. DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다. SC-FDMA는 DFT-s OFDM(DFT-spread OFDM)이라고도 불리운다. 전송기(110)는 DFT(Discrete Fourier Transform)부(111), 부반송파 맵퍼(112), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(113) 및 CP 삽입부(114)를 포함한다. DFT부(111)는 입력되는 복소 심벌들(complex-valued symbols)에 DFT를 수행하여 DFT 심벌들을 출력한다. 부반송파 맵퍼(112)는 DFT 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. IFFT부(113)는 주파수 영역에서 맵핑된 심벌들에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다. CP 삽입부(114)는 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다. CP가 삽입된 시간 영역 신호가 OFDM 심벌이 된다.

도 13은 부반송파 맵핑의 일 예를 나타낸다. DFT 부로부터 출력된 DFT 심벌들이 주파수 영역에서 인접한(contiguous) 부반송파들에 맵핑된다. 국부적 맵핑(localized mapping)이라 한다. 3GPP LTE의 PUSCH는 국부적 맵핑 방식이 사용된다.

도 14는 부반송파 맵핑의 다른 예를 나타낸다. DFT부로부터 출력된 DFT 심벌들은 인접하지 않는 부반송파에 맵핑된다. DFT 심벌들은 주파수 영역에서 등간격으로 분산된 부반송파들에 맵핑될 수 있다. 이를 분산된 맵핑(distributed mapping)이라 한다.

도 15는 클러스터된 SC-FDMA 전송기를 나타낸 블록도이다. DFT된 심벌들이 서브블록 단위로 나누어 처리되는 방식을 클러스터된(clustered) SC-FDMA 또는 클러스터된 DFT-s OFDM이라고 한다. 전송기(210)는 DFT부(211), 부반송파 맵퍼(212), IFFT부(213) 및 CP 삽입부(214)를 포함한다.

DFT부(211)로부터 출력되는 DFT 심벌들은 N개의 서브블록으로 나뉜다(N은 자연수). 여기서, N개의 서브블록은 서브블록#1, 서브블록#2, ..., 서브블록#N으로 나타낼 수 있다. 부반송파 맵퍼(212)는 N개의 서브블록들을 서브블록 단위로 주파수 영역의 부반송파들로 맵핑한다. 부반송파 맵퍼(212)는 서브블록 단위로 국부적 맵핑 또는 분산적 맵핑을 수행할 수 있다. IFFT부(213)는 주파수 영역에서 맵핑된 서브블록들에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다. CP 삽입부(214)는 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다.

전송기(210)는 단일 반송파(single carrier) 또는 다중 반송파(multi-carrier)를 지원할 수 있다. 단일 반송파만을 지원할 때, N개의 서브블록들이 모두 하나의 반송파에 대응된다. 다중 반송파를 지원할 때, N개의 서브블록들 중 적어도 하나의 서브블록이 각 반송파에 대응될 수 있다.

도 16은 다중 반송파를 지원하는 전송기의 다른 예를 나타낸 블록도이다. 전송기(310)는 DFT부(311), 부반송파 맵퍼(312), 복수의 IFFT부(313-1, 313-2, ...,313-N) 및 CP 삽입부(214)를 포함한다(N은 자연수). DFT부(311)로부터 출력되는 DFT 심벌들은 N개의 서브블록으로 나뉜다. 부반송파 맵퍼(312)는 N개의 서브블록들을 서브블록 단위로 주파수 영역의 부반송파들로 맵핑한다. 부반송파 맵퍼(312)는 서브블록 단위로 국부적 맵핑 또는 분산적 맵핑을 수행할 수 있다. 주파수 영역에서 맵핑된 각 서브블록들에 대해 독립적으로 IFFT가 수행된다. CP 삽입부(314)는 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다. 제n IFFT부(313-n)는 서브블록#n에 IFFT를 수행하여 제n 시간 영역 신호를 출력한다(n=1,2,..,N). 제n 시간 영역 신호에는 제n 반송파(f_n) 신호가 곱해져 제n 무선 신호가 생성된다. N개의 서브블록들로부터 생성된 N개의 무선 신호들은 더해진 후, CP 삽입부(314)에 의해 CP가 삽입된다.

각 서브블록은 각 반송파에 대응할 수 있다. 각 서브블록은 서로 인접한 반송파에 대응할 수 있고, 인접하지 않는 반송파에 대응할 수도 있다.

도 17은 다중 반송파를 지원하는 전송기의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다. 전송기(410)는 코드 블록 분할부(411), 청크(chunk) 분할부(412), 복수의 채널 코딩부(413-1,...,413-N), 복수의 변조기(414-1,...,414-N), 복수의 DFT부(415-1,...,415-N), 복수의 부반송파 맵퍼(416-1,...,416-N), 복수의 IFFT부(417-1,...,417-N) 및 CP 삽입부(418)를 포함한다(N은 자연수). 여기서, N은 다중 반송파 전송기가 사용하는 다중 반송파의 개수일 수 있다.

코드 블록 분할부(411)는 전송 블록을 복수의 코드 블록으로 분할한다. 청크 분할부(412)는 코드 블록을 복수의 청크로 분할한다. 여기서, 코드 블록은 다중 반송파 전송기로부터 전송되는 데이터라 할 수 있고, 청크는 다중 반송파 중 하나의 반송파를 통해 전송되는 데이터 조각(segment)이라 할 수 있다. 청크 단위로 DFT가 수행된다. 청크 단위로 DFT가 수행되는 전송 방식을 청크 특정(chunk specific) DFT-s OFDM 또는 Nx SC-FDMA라 한다. 이는 인접된 반송파 할당 또는 비인접된 반송파 할당에서 사용될 수 있다. 분할된 청크들은 복수의 채널 코딩부(413-1,...,413- N) 각각과 복수의 변조기(414-1,...,414-N) 각각을 순차적으로 거쳐 복소 심벌들이 된다. 복소 심벌들은 복수의 DFT부(415-1,...,415-N)는 각각, 복수의 부반송파 맵퍼(416-1,...,416-N) 각각 , 복수의 IFFT부(417-1,...,417-N) 각각을 거친 후 합해셔, CP 삽입부(418)에서 CP를 더한다.

OFDM 심벌은 OFDMA, DFT-s OFDM, 클러스터된 DFT-s OFDM 및/또는 청크 특정 DFT-s OFDM 등 어느 다중 접속 방식이나 적용된 시간 영역 심벌일 수 있으며, 반드시 특정 다중 접속 방식에 한정된 것을 의미하는 것은 아니다.

DFT-s OFDM, 클러스터된 DFT-s OFDM 및/또는 청크 특정 DFT-s OFDM 등 DFT와 IFFT를 사용하는 다중 접속 방식에 있어서, 시퀀스는 DFT 전단에서 생성되어 DFT와 IFFT가 순차적으로 수행될 수 있다. 또는, 시퀀스는 DFT 후단, 즉 주파수 영역에서 생성되어 IFFT 만이 수행될 수도 있다. 이하에서는 별도로 특정하지 않는 한 시퀀스는 주파수 영역에서 생성되는 것으로 기술하나, 당업자라면 DFT 전단에서 생성되는 시퀀스에도 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

이하에서는 설명을 명확하게 하기 위해 본 발명의 기술적 사상을 참조신호에 적용하는 것에 대해 개시한다. 하지만, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 다른 신호 예를 들어, 동기 신호, 프리앰블, PCFICH, PDSCH, PUCCH, PUSCH 등에도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

I. 서브블록 단위의 신호 전송

이하에서는 서브블록 단위로 참조신호 시퀀스를 생성하고 전송하는 방법에 대해 기술한다. 서브블록은 시퀀스를 무선자원으로 맵핑하기 위한 자원 단위로, 예를 들어 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 각 서브블록들에 포함되는 자원은 모두 동일할 수 있고, 다를 수도 있다. 시퀀스가 낮은 PAPR/CM 특성을 갖도록 하고, 따라서 상향링크 참조신호에 보다 효율적으로 사용될 수 있다. 서브블록 단위의 참조신호 시퀀스를 생성하고, 3GPP LTE의 상향링크 참조신호로의 적용에 대해 기술한다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸다. 참조신호 시퀀스를 생성한다(S810). 서브블록 단위로 참조신호 시퀀스를 분할한다(S820). 분할된 참조신호 시퀀스 세그먼트들은 각 서브블록으로 맵핑된다. N_sb는 서브블록의 갯수이다. 맵핑된 참조신호 시퀀스 세그먼트들에 대해 IFFT가 수행된다(S840). 전체 서브블록에 해당하는 긴 길이를 갖는 참조신호 시퀀스를 생성하고, 생성된 참조신호 시퀀스를 서브블록 단위로 분할하여 전송한다.

예를 들어, 서브블록의 크기가 12이고(즉 서브블록은 12개의 부반송파 포함), N=4인 경우를 고려한다. 각 서브블록 간격이 12 부반송파라 할 때, 전체 부반송파의 갯수는 96이 된다. 이는 시스템 대역폭이 [서브블록 #1, 12 null 부반송파, 서브블록 #2, 12 null 부반송파, 서브블록 #3, 12 null 부반송파, 서브블록 #4, 12 null 부반송파]와 같이 순차적으로 구성된다고 할 수 있다. 종래 기술로 길이 12인 참조신호 시퀀스를 각 서브블록에 맵핑한다고 하자. 즉, 서브블록 #1~#4에는 모두 동일한 참조신호 시퀀스가 맵핑된다. 이때, CM은 7.0808dB가 된다.

시퀀스 그룹 번호 u=3, 그룹 내 기본 시퀀스 번호 v=0이라 할 때, 길이 48의 기본 시퀀스 r_u _,v는 다음 식과 같이 얻을 수 있다.

r_u _,v=[1, 0.69519-0.71882i, -0.74165-0.67078i, 0.1001+0.99498i, -0.16633-0.98607i, 0.8604+0.50962i, 0.42093+0.90709i, -0.89252+0.45101i, -0.82444+0.56595i, -0.033415+0.99944i, 0.99108-0.13329i, -0.89252-0.45101i, 0.96447+0.2642i, -0.74165+0.67078i, -0.82444-0.56595i, -0.42093-0.90709i, -0.64563-0.76365i, -0.97996+0.19919i, 0.48058+0.87695i, -0.033415-0.99944i, 0.35941+0.93318i, -0.99777-0.066793i, -0.29628-0.9551i, 0.1001-0.99498i, -0.29628-0.9551i, -0.99777-0.066793i, 0.35941+0.93318i, -0.033415-0.99944i, 0.48058+0.87695i, -0.97996+0.19919i, -0.64563-0.76365i, -0.42093-0.90709i, -0.82444-0.56595i, -0.74165+0.67078i, 0.96447+0.2642i, -0.89252-0.45101i, 0.99108-0.13329i, -0.033415+0.99944i, -0.82444+0.56595i, -0.89252+0.45101i, -0.42093+0.90709i, 0.8604+0.50962i, -0.16633-0.98607i, 0.1001+0.99498i, -0.74165-0.67078i, 0.69519-0.71882i, 1+1.9589e-014i, 1]

상기 기본 시퀀스를 4개의 서브블록에 맞게 길이 12의 서브-시퀀스로 분할한다. 각 서브-시퀀스를 각 서브블록에 맵핑한다. 이때, CM은 1.8294dB로서, 종래 기술 대비 약 387%의 CM 이득이 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸 흐름도이다. 참조신호 시퀀스를 생성한다(S910). 서브블록 단위로 참조신호 시퀀스를 분할한다(S920). 분할된 참조신호 시퀀스 세그먼트들은 각 서브블록으로 맵핑된다(S930). 맵핑된 참조신호 시퀀스 세그먼트들에 대해 IFFT가 수행된다(S940). IFFT가 수행된 신호에 순환 쉬프트를 적용한다(S950). 순환 쉬프트가 적용된 시퀀스를 전송한다(S960). 시간 영역에서의 순환 쉬프트는 주파수 영역에서의 위상 쉬프트(phase shift)와 등가이다. 주파수 영역에서의 기본 시퀀스 r_u _,v(n)의 위상 쉬프트는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, α는 위상 쉬프트 값, Nf는 IFFT를 수행할 FFT 크기이다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸 흐름도이다. 참조신호 시퀀스를 생성한다(S1010). 서브블록 단위로 참조신호 시퀀스를 분할한다(S1020). 분할된 참조신호 시퀀스 세그먼트들은 각 서브블록으로 맵핑된다(S1030). 맵핑된 참조신호 시퀀스 세그먼트들에 순환 쉬프트를 적용한다(S1040). 순환 쉬프트된 시퀀스에 대해 IFFT가 수행된다(S1050). IFFT가 수행된 시퀀스를 전송한다(S1060). 주파수 영역에서의 기본 시퀀스 r_u _,v(n)의 순환 쉬프트는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, α는 순환 쉬프트 양(cyclic shift amount), n_b는 서브블록 번호, N_sb는 서브블록의 갯수이다. 순환 쉬프트를 수행하더라도 낮은 CM은 동일하게 유지될 수 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸 흐름도이다. 각 서브블록 단위로 시퀀스를 생성하고, 각 서브블록 단위로 시퀀스를 순환 쉬프트한다. 이때, 복수의 서브블록에 대한 복수의 시퀀스에 서로 다른 순환 쉬프트가 적용될 수 있다. 서브블록 #1 ~ #N_sb에 대한 시퀀스 #1 ~ #N_sb가 있을 때, 모든 시퀀스에 서로 다른 순환 쉬프트가 적용될 수 있고, 시퀀스 #1~ #5는 순환 쉬프트 α1가 적용되고, 나머지 시퀀스는 순환 쉬프트 α2가 적용될 수 있다.

각 서브블록에 대한 시퀀스에 적용되는 순환 쉬프트는 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 기지국과 단말 간이 미리 정의된 방식으로 순환 쉬프트가 결정될 수 있다. 3GPP LTE에서 상향링크 참조신호를 위해 단말 특정 순환 쉬프트(UE-specific circular shift)가 할당되므로, 상기 단말 특정 순환 쉬프트를 기반으로 서브블록 단위로 순환 쉬프트를 결정할 수 있다. 또는, 서브블록 단위로 임의의 순환 쉬프트를 적용할 수 있다. 서브블록 단위로 순환 쉬프트 오프셋을 적용할 수 있더. 예를 들어, 서브블록 #1은 순환쉬프트 α를 적용하고, 오프셋 2 만 큼 순환 쉬프트를 적용할 한다면, 서브블록 #2는 순환 쉬프트 α+2를 적용하고, 서브블록 #3는 순환 쉬프트 α+4를 적용하는 것이다. 부가적으로, 슬롯별 또는 서브프레임별 다른 순환 쉬프트를 적용하는 순환 쉬프트 홉핑을 서브블록간에 적용할 수 있다. 다른 실시예로, 기지국은 단말에게 서브블록 단위의 순환 쉬프트를 지시할 수 있다. 이는 시스템 정보, RRC(Radio Resource Control) 시그널링 및/또는 PDCCH를 통해 알려줄 수 있다.

다중 반송파 시스템에서 각 반송파마다 순환 쉬프트를 적용할 수 있다. 또한, 반송파에 복수의 서브블록이 할당되는 경우, 각 서브블록마다 순환 쉬프트를 적용할 수 있다. 반송파별, 반송파 내부의 서브블록별로 순환 쉬프트는 전술한 순환 쉬프트 정의 방법에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 반송파들간에서는 미리 결정된 방식으로 순환 쉬프트를 결정하고, 반송파 내부의 서브블록별로는 시그널링을 통해 순환 쉬프트를 결정할 수 있다. 전술한 4개의 서브블록이 있고, 수학식 17의 기본 시퀀스를 이용한다고 하자. 순환 쉬프트를 각 서브블록에 대해 0, 2, 4, 6을 적용하면, CM이 2.4290dB가 되어, 종래 기술인 7.0808dB 대비해서 약 292%의 이득이 있다.

순환 쉬프트 값은 순환적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브블록의 갯수를 8이라고 하고, 가용 순환 쉬프트의 갯수가 12라고 하자. 순환 쉬프트 오프셋을 2라 할 때, 서브블록 #1 부터 #8 까지 0, 2, 4, 6, 8, 10, 0, 2와 같이 순환 쉬프트를 적용할 수 있다.

다중 반송파 시스템의 경우 각 서브블록이 각 반송파와 연관될 수 있다. 예 를 들어, 2개의 반송파가 있고, 각 반송파의 반송파 번호 n_cr를 각각 #1과 #2라 하자. 각 서브블록에 적용되는 순환 쉬프트는 반송파 번호를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 서브블록을 위한 순환 쉬프트는 (Noff*n_cr) 또는 {(Noff*n_cr) mod (N_CS)}와 같이 결정될 수 있다. 여기서, Noff는 순환 쉬프트 오프셋, N_CS는 가용한 순환 쉬프트 갯수이다.

반송파 내부(intra-carrier)에서는 클러스터된 SC-FDMA를 사용하고, 반송파들간(inter-carrier)에는 Nx SC-FDMA를 사용하는 경우, 각 반송파의 서브블록 번호와 반송파 번호가 함께 연동되어 순환 쉬프트를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 반송파에 포함되는 서브블록들의 총 갯수 N_sb, 반송파들의 총 갯수 N_cr가 정의되고, 서브블록 번호를 n_sb, 반송파 번호를 n_cr 이라 할 때, 순환 쉬프트는 (N_sb*n_cr+n_sb) 또는 {(N_sb*n_cr+n_sb)mod(N_CS)}로 정의할 수 있다. 예를 들어, N_sb=4, N_cr=2, n_sb는 0~3, n_cr은 0~1, 가용한 순환 쉬프트 갯수를 12라 할 때, 반송파 번호와 서브블록 번호가 낮은 것부터 순차적으로 순환 쉬프트 값은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 로 된다. 만약, 순환 쉬프트 오프셋 Noff가 정의되면, 순환 쉬프트는 {((N_sb*n_cr+n_sb)*Noff)mod(N_CS)}로 정의할 수 있다. 상기의 예에서, 순환 쉬프트 값은 0, 2, 4, 6, 8, 10, 0, 2 와 같이 된다. 다른 실시예로, 서브블록 번호는 반송파 별로 독립적이지 않고, 반송파에 상관없이 연속적으로 매겨질 수 있다. 예를 들어, 반송파 #0의 서브블록 번호는 0,1,2,3으로 정의되고, 반송파 #1의 서브블록 번호를 4,5,6,7과 같이 정의된다고 하면, 순환 쉬프트는 (n_sb*Noff)mod(N_CS) 와 같이 주어질 수 있다. 즉, Noff=1이면, 순차적으로 주어지는 순환 쉬프트 양은 0,1,2,3,4,5,6,7로 얻어질 수 있고, Noff=2이면, 0,2,4,6,8,10,0,2 와 같이 얻어질 수 있다.

만약, 반송파의 갯수 N_cr와 반송파 번호 n_cr (n_cr=0,1,..., N_cr-1)이 정의되고 있다면, 수학식 15의 CS 인덱스 Ics는 다음 수학식과 같이 다시 나타낼 수 있다.

여기서, Ia는 셀 특정 CS 파라미터에 의해 결정되고, Ib는 단말 특정 CS 파라미터이고, I(n_s)는 수학식 16에 의해 얻어지는 홉핑 CS 파라미터이고, N_CS는 서브블록당 가용한 CS 갯수이다. Ia는 시스템 정보로 얻어질 수 있고, Ib는 상향링크 그랜트로부터 얻어질 수 있다.

서브블록들의 총 갯수 N_sb와 서브블록 번호 n_sb (n_sb=0,1,...,N_sb-1)이 정의되고 있다면, 수학식 15의 CS 인덱스 Ics는 다음 수학식과 같이 다시 나타낼 수 있다.

또는, 상기 수학식 20와 21을 결합하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

순환 쉬프트된 시퀀스는 마스킹 시퀀스로써 사용될 수 있다. 마스킹 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스 외에도 잘 알려진 하다마드(Hadamard) 시퀀스, PN(pseudo-random) 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스 등과 같은 임의의 시퀀스를 사용할 수 있다. 서브블록의 구성에 따라 사용되는 마스킹 시퀀스가 정해지고, 마스킹 시퀀스는 참조신호 시퀀스에 마스킹될 수 있다. 마스킹 시퀀스는 참조신호 시퀀스의 일부 또는 전체를 이용할 수 있다. 마스킹 시퀀스에 대한 정보는 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

제안된 시퀀스는 감소된 PAPR/CM 특성을 이용하여 참조신호 뿐만 아니라 기타 다른 제어신호나 트래픽 데이터에도 적용될 수 있다. 트래픽 데이터의 마스킹을 위해 참조신호와 다른 마스킹 시퀀스를 사용할 수 있다. 트래픽 데이터 사용되는 마스킹 시퀀스 집합을 미리 지정해두고, 마스킹 시퀀스 집합이 적용될 때 최소 PAPR/CM 특성을 갖도록 마스킹 시퀀스를 선택할 수 있다. 상향링크 전송에서, 단람은 마스킹 시퀀스 집합에서 선택된 마스킹 시퀀스에 대한 정보를 기지국에게 알려줄 수 있다.

시간 영역에서의 위상 쉬프트는 주파수 영역에서의 순환 쉬프트와 등가이고, 주파수 영역에서의 순환 쉬프트는 시간 영역에서의 위상 쉬프트와 등가이므로, 본 발명의 기술적 사상은 주파수/시간 영역 어디에나 적용될 수 있다. 서브블록당 서 로 다른 주파수 영역 순환 쉬프트가 적용될 때, 주파수 영역에서 수학식 3의 기본 시퀀스 r_u _,v(n)의 순환 쉬프트는 다음 식과 같이 다시 나타낼 수 있다.

여기서, Δf는 순환 쉬프트 값, N은 x_q의 길이, M^RS _sc는 참조신호의 길이이다. Δf 는 절대적인 주파수 값일 수도 있고, 특정 서브블록의 순환 쉬프트 값에 대한 상대적인 주파수 값일 수도 있다.

서브그룹 단위로 위상 변조(phase modulation)가 수행될 수 있다. 기본 시퀀스 r_u _,v(n)에 위상 변조 p가 적용될 때, 위상 변조된 시퀀스는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.

전술한 바와 같이, 3GPP LTE에서는 상향링크 참조신호에 홉핑을 적용한다. 홉핑에는 슬롯당 순환 쉬프트 홉핑, 슬롯당 그룹 홉핑, 그룹내에서 슬롯당 기본 시퀀스 홉핑으로 나눌 수 있다. 상기 3가지 홉핑을 서브블록 단위 및/또는 반송파 단위로 적용할 수 있다. 2개의 서브블록이 있고, 0~19의 슬롯 번호가 있다고 하자. 제1 서브블록은 슬롯 번호 순으로 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 과 같이 순환 쉬프트를 적용하고, 제2 서브블록은 슬롯 번호 순으로 0, 10, 7, 1, 2, 11, 9, 3, 4, 8, 6, 5, 7, 4, 1, 0, 5, 11, 7, 6 과 같이 순환 쉬프트를 적용할 수 있다.

홉핑 패턴을 서브블록별로 및/또는 반송파별로 다르게 적용하기 위해 다양한 방법이 가능하다. 3GPP LTE는 수학식 10 및 13에 나타난 바와 같이 길이 31의 골드 시퀀스에 사용되는 m-시퀀스를 셀 ID 및 시퀀스 쉬프트 패턴 f_ss에 따라 초기화시킨다. N_sb개의 서브블록이 있고, 서브블록 번호 n_sb (n_sb=0,1,…,N_sb-1)를 사용한다면, 수학식 13의 제2 m-시퀀스의 초기화는 다음과 같이 다시 정의할 수 있다.

여기서, 순환 쉬프트 패턴

일 수 있다.

N_cr개의 반송파가 있고, 반송파 번호 n_cr (n_cr=0,1,…,N_cr-1)를 사용한다면, 수학식 13의 제2 m-시퀀스의 초기화는 다음과 같이 다시 정의할 수 있다.

여기서, 순환 쉬프트 패턴

일 수 있다.

또는, 다음과 같이 서브블록과 반송파를 조합하여 제2 m-시퀀스의 초기화를 정의할 수 있다.

여기서, 순환 쉬프트 패턴

일 수 있다.

서브블록 간에 서로 다른 시퀀스 그룹을 할당할 수 있다. 예를 들어, 4개의 서브블록을 사용할 경우, 제1 서브블록을 기준으로 일정한 오프셋을 갖는 시퀀스 그룹을 할당할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브블록에 제1 시퀀스 그룹을 할당하고, 제2 서브블록에 제2 시퀀스 그룹을 할당하고, 제3 서브블록에 제3 시퀀스 그룹을 할당할 수 있다. 다중 반송파 시스템에서, 각 반송파에 연관하여 서브블록마다 서로 다른 시퀀스 그룹을 할당할 수 있다. 각 반송파에 하나의 서브블록이 대응되는 Nx SC-FDMA 시스템에서, 4개의 반송파가 반송파 번호 0,1,2,3을 가질 경우, 시퀀스 그룹을 0,1,2,3 과 같이 할당할 수 있다.

서브블록 별로 서로 다른 원시 인덱스 q를 적용된 시퀀스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 각 서브블록의 크기가 48이고, 4개의 서브블록을 포함하는 클러스터된 DFT-s OFDM 시스템을 고려하자. 각 서브블록 별로 서로 다른 원시 인덱스를 사용하여 길이 48의 시퀀스들을 생성할 수 있다. 제1 서브블록은 q=4, 제2 서브블록은 q=6, 제3 서브블록은 q=8, 제4 서브블록은 q=10을 사용할 수 있다. 종래 기술에 의하면, 6.7851dB의 CM값을 갖는 것에 비해, 상기의 서로 다른 원시 인덱스를 적용하면 2.8889dB의 CM 값을 가짐으로서, 약 235%의 CM 이득을 얻을 수 있다.

복수의 서브블록들 중 적어도 둘 이상이 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 서브블록의 크기가 다르면 해당하는 서브블록을 위한 시퀀스는 서로 다른 길이를 갖는 시퀀스가 되어 CM이 낮아질 수 있다. 예를 들어, 클러스터된 DFT-s OFDM 시스템에서, DFT 크기를 384이라고 하고, 4개의 서브블록으로 나눈다고 하자. 4개의 서브블록 모두 동일한 96의 크기로 나눈다면, CM은 6.3715dB가 된다. 각 서브블록의 크기를 48, 96, 72, 168로 하면, CM은 3.0656dB가 되어 약 220%의 CM 이득을 얻을 수 있다. 각 서브블록의 크기를 48, 144, 96, 196로 하면, CM은 3.6937dB가 되어 약 172%의 CM 이득을 얻을 수 있다.

복수의 서브블록들 중 적어도 둘 이상이 서로 다른 크기를 가질 수 있고, 각 서브블록은 동일한 시퀀스 그룹을 사용할 수 있다. 서브블록들의 크기가 다를 경우 각 서브블록별로 동일한 시퀀스 그룹내에서 서로 다른 길이의 시퀀스가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브블록의 크기는 36, 제2 서브블록의 크기는 12, 제3 서브블록의 크기는 24, 제4 서브블록의 크기는 48일 때, 제1 내지 제4 서브블록에 동일한 시퀀스 그룹을 할당할 수 있다.

II. 다중 반송파 시스템에서의 신호 전송

이하에서는 다중 반송파 시스템에서의 적용에 대해 좀더 구체적으로 기술한 다.

현재 3GPP LTE 시스템은 단일 반송파만을 고려하고 있으며, 하나의 셀 ID만이 사용된다. 3GPP LTE에서 하향링크 동기 신호, PCFICH 및 하향링크 참조신호는 셀 ID를 기반으로 결정된다. 만약 기지국이 복수의 반송파를 통해 동시에 하향링크 참조신호를 전송할 경우, 하향링크 참조신호와 셀 ID 간의 1:1 관계로 인해 각 반송파마다동일한 하향링크 참조신호가 전송될 수 있다. 동일한 파형이 주파수 영역에서 반복됨으로써 시간 영역에서 PAPR 특성이 악화될 수 있다.

2개의 전송 안테나를 갖고 최대 5개의 반송파를 가진 시스템을 고려할 때, 다음 표는 동일한 셀 ID를 갖는 반송파들이 동일한 하향링크 참조신호를 전송할 때 CM을 나타낸다.

반송파의 갯수가 많아질수록 CM이 커짐을 알 수가 있다.

PAPR/CM 특성을 향상시키 위해, 서브블록 단위로 및/또는 반송파 단위로 위상 쉬프트(phase shift)를 수행한다. 서브블록 마다 동일한 시퀀스가 전송될 수 있고, 또는 하나의 긴 시퀀스로부터 분할된 시퀀스가 서브블록마다 전송될 수 있다. 위상 쉬프트는 위상의 역전(예를 들어, 시퀀스에 +1 또는 -1 을 곱하는 것)일 수도 있고, 또는 위상 변조(phase modulation)를 통해 이루어질 수 있다.

도 22는 서브블록 단위의 위상 변조를 나타낸다. N_sb개의 서브블록이 있다고 하자. 각 서브블록 별로 위상 쉬프트 p(1), p(2), ..., p(N_sb)를 적용한다. 예를 들어, N_sb=3일 때, p(1)=1, p(2)=1, p(3)=-1 일 수 있다. N_sb=4일 때, p(1)=1, p(2)=1, p(3)=1, p(4)=-1 일 수 있다. N_sb=5일 때, p(1)=1, p(2)=1, p(3)=1, p(4)=-1, p(5)=1 일 수 있다.

한 서브블록에 사용되는 시퀀스는 동일한 p(n_sb) (n_sb은 서브블록 번호)로 위상 변조된다. 예를 들어, 서브블록 내에 r(0)…r(Nrs-1) (Nrs는 참조신호 시퀀스의 길이)의 참조신호와 d(0), ..., d(Nd-1) (Nd는 트래픽 데이터 심벌들의 총수)의 트래픽 데이터가 있을 때, 상기 참조신호 및/또는 상기 트래픽 데이터는 p(n_sb)로 위상 변조될 수 있다. 각 서브블록은 동일한 위상 쉬프트 값으로 변조하면, 기존의 단말과 하위 호환성(backward compatibility)를 만족시킬 수 있기 때문이다.

서브블록 단위로 IFFT를 처리할 수 있고, 또는 복수의 서브블록에 대해 IFFT를 처리할 수 있다.

위상 변조(또는 위상 쉬프트)는 DFT 전단, DFT 후단과 IFFT 사이 및 IFFT 중 어디에서도 수행될 수 있다. 위상 변조는 시간 영역 또는 주파수 영역 어디에서도 수행될 수 있다.

도 23은 반송파 단위의 위상 변조를 동기신호에 적용한 예를 나타낸다. N_cr개의 반송파가 있고, 동기 신호는 서브프레임에서 하나의 OFDM 심벌 상으로 전송된다고 하자. 각 반송파에 대한 동기신호에 위상 쉬프트 p(1), p(2), ..., p(N_cr)를 적용한다. 한 반송파에 사용되는 동기신호는 동일한 p(n_cr) (n_cr은 반송파 번호)로 위상 변조된다.

위상 변조는 서브프레임 전체에 걸쳐 수행될 수 있고, 또는 OFDM 심벌 단위나 슬롯 단위로 수행될 수 있다.

도 24는 반송파 단위의 위상 변조를 하향링크 신호에 적용한 예를 나타낸다. N_cr개의 반송파가 있고, 서브프레임에서 동기신호, 하향링크 참조신호 및 데이터가 다중화되어 전송된다고 하자. 각 반송파에 대한 동기신호, 하향링크 참조신호 및 데이터에 위상 쉬프트 p(1), p(2), ..., p(N_cr)를 적용한다. 한 반송파에 사용되는 동기신호, 하향링크 참조신호 및 데이터는 동일한 p(n_cr) (n_cr은 반송파 번호)로 위상 변조된다.

도 25는 반송파 단위의 위상 변조를 상향링크 신호에 적용한 예를 나타낸다. N_cr개의 반송파가 있고, 서브프레임에서 상향링크 참조신호, SRS(Sounding Reference Signal) 및 데이터가 다중화되어 전송된다고 하자. 각 반송파에 대한 상향링크 참조신호, SRS 및 데이터에 위상 쉬프트 p(1), p(2), ..., p(N_cr)를 적용한다. 한 반송파에 사용되는 상향링크 참조신호, SRS 및 데이터는 동일한 p(n_cr) (n_cr은 반송파 번호)로 위상 변조된다. 반송파간 사용되는 참조신호 시퀀스는 동일할 수 있다.

상향링크 참조신호만 위상 변조를 적용하고, 데이터에는 위상 변조를 적용하지 않을 수 있다.

반송파 별 또는 서브블록별로 동일한 시퀀스를 사용하더라도, 위상 변조를 통해 낮은 PAPR/CM 특성을 유지할 수 있다.

도 26은 본 발명의 실시예를 구현하기 위한 전송기 및 수신기를 나타낸다. 하향링크에서 전송기(2610)는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기(2650)는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기(2610)는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기(2650)는 기지국의 일부분일 수 있다.

전송기(2610)는 프로세서(2612) 및 전송부(2614)를 포함한다. 프로세서(2612)는 전송부(2614)와 연결되어, 시퀀스를 생성하고, 서브블록별로 시퀀스를 처리하여 전송부(2614)를 통해 시퀀스를 전송한다. 프로세서(2612)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 서브블록 단위의 시퀀스 처리 및/또는 반송파 단위의 시퀀스 처리를 구현할 수 있다. 전송기(2610)는 DFT-s OFDM, 클러스터된 DFT-s OFDM 및/또는 청크 특정 DFT-s OFDM 등 어느 다중 접속 방식이나 지원할 수 있다.

수신기(2650)는 프로세서(2652) 및 수신부(2654)를 포함한다. 수신부(2654)는 시퀀스를 수신한다. 프로세서(2652)는 수신부(2654)와 연결되어, 수신부(2654)로부터 수신되는 시퀀스를 처리한다. 예를 들어, 참조신호 시퀀스를 수신한 경우 프로세서(2652)는 참조신호 시퀀스를 통해 채널 추정을 수행할 수 있다. 프로세서(2612, 2652)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.

도 3은 3GGP LTE에서 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 4는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 5는 기지국이 하나의 안테나를 사용하는 경우, 공용 참조신호 구조의 예를 나타낸다.

도 6은 기지국이 2개의 안테나를 사용하는 경우, 공용 참조신호 구조의 예를 나타낸다.

도 7은 기지국이 4개의 안테나를 사용하는 경우, 공용 참조신호 구조의 예를 나타낸다.

도 8은 노멀 CP에서 전용 참조신호 구조의 예를 나타낸다.

도 9는 확장 CP에서 전용 참조신호 구조의 예를 나타낸다.

도 10은 노멀 CP에서 PDSCH를 위한 참조신호 구조를 나타낸다.

도 11은 확장 CP에서 PDSCH를 위한 참조신호 구조를 나타낸다.

도 12는 SC-FDMA 방식의 데이터 처리를 수행하는 전송기를 나타낸 블록도이다.

도 13은 부반송파 맵핑의 일 예를 나타낸다.

도 14는 부반송파 맵핑의 다른 예를 나타낸다.

도 15는 클러스터된 SC-FDMA 전송기를 나타낸 블록도이다.

도 16은 다중 반송파를 지원하는 전송기의 다른 예를 나타낸 블록도이다.

도 17은 다중 반송파를 지원하는 전송기의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 22는 서브블록 단위의 위상 변조를 나타낸다.

도 23은 반송파 단위의 위상 변조를 동기신호에 적용한 예를 나타낸다.

도 24는 반송파 단위의 위상 변조를 하향링크 신호에 적용한 예를 나타낸다.

도 25는 반송파 단위의 위상 변조를 상향링크 신호에 적용한 예를 나타낸다.

도 26은 본 발명의 실시예를 구현하기 위한 전송기 및 수신기를 나타낸다.

Claims

무선통신 시스템에서 참조신호 전송 방법에 있어서,

참조신호 시퀀스를 생성하는 단계;

상기 참조신호 시퀀스를 복수의 서브블록들 각각에 대해 분할하는 단계;

상기 복수의 분할된 참조신호 시퀀스들 각각을 순환 쉬프트하는 단계; 및

상기 복수의 순환 쉬프트된 참조신호들을 상기 복수의 서브블록들을 통해 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

복수의 서브블록들 각각은 복수의 부반송파를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 순환 쉬프트는 시간 영역 또는 주파수 영역에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 무선통신 시스템은 다중 반송파 시스템이고, 복수의 서브블록들 각각은 하나의 반송파에 대응되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 분할된 참조신호 시퀀스들 각각은 서로 다른 순환 쉬프트 양만큼 순환 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 참조신호 시퀀스는 상향링크 참조신호에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
복수의 시퀀스를 전송하는 전송부; 및

상기 전송부와 연결되어, 상기 복수의 시퀀스를 생성하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는

기본 시퀀스를 생성하고,

상기 기본 시퀀스를 복수의 서브블록들 각각에 대해 분할하고, 및

상기 복수의 분할된 참조신호 시퀀스들 각각을 순환 쉬프트하여, 상기 복수의 시퀀스를 생성하는 전송기.