KR20100082194A - 반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 데이터 패킷을 전송하는 방법에 관한 것이다. 특히 다중 반송파 SC-FDMA 및 다중 반송파 OFDMA 시스템과 같이 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서, 구성 반송파 별로 생성된 데이터 패킷을 할당된 전 대역에 걸쳐 전송되도록 함으로써 주파수 다이버시티 이득을 최대화 하도록 하여 데이터 패킷에 대한 수신 성능을 향상시키는 방법 및 장치를 제공한다.

LTE-Advandced, carrier aggregation, resource mapping

Description

반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법 및 장치 {Method and apparatus for resource mapping in cellular communication systems supporting carrier aggregation}

본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템의 데이터 패킷 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access: 이하 SC-FDMA 이라 함)방식이 활발히 연구되고 있다. 상기와 같은 다중 접속 방식은 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.

도 1에 3GPP(3^rd Generation Partnership Project)의 차세대 이동통신 기술 표준인 EUTRA (Enhanced Universal Terrestrial Radio Access) 혹은 LTE (Long Term Evolution))의 SC-FDMA / OFDMA 기반 시간-주파수 자원 및 서브프레임 구조를 도시하였다. 도 1에서 가로축은 시간영역(Time Domain)을 나타내고, 세로축은 주파수영역(Frequency Domain)을 나타낸다.

시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA / OFDM 심벌로서, N_symb(102) 개의 SC-FDMA / OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임을 구성한다. SC-FDMA / OFDM 심벌개수 N_symb은 심벌간 간섭 방지를 위해 SC-FDMA / OFDM 심벌마다 추가되는 순환 프리픽스(Cyclic Prefix: 이하 CP라 칭함)의 길이에 따라 가변되는데, 예를 들어 일반형 CP가 적용되면 N_symb = 7, 확장형 CP가 적용되면 N_symb = 6 이 된다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms이다.

주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역은 총 N_BW(104) 개의 서브캐리어로 구성된다. N_BW는 시스템 전송 대역에 비례하는 값으로 예를 들어, 10MHz 전송 대역인 경우 N_BW = 600이다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(112, Resource Element; 이하 RE라 칭한다)로서 서브캐리어 인덱스 k 및 SC-FDMA / OFDM 심벌 인덱스 l로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, Resource Block; 이하 RB라 칭한다)은 시간영역에서 N_symb(102) 개의 연속된 SC-FDMA / OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB(110) 개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 N_symb * N_RB개의 RE(112)로 구성된다. 일반적으로 데이터 전송용 자원은 시간영역에서 2개의 연속된 RB단위로 기지국에 의해 스케줄링된다.

셀룰러 무선통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭 (scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE(Long Term Evolution) 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 대역폭을 가지는 것이 가능하다. 서비스 사업자들은 상기 대역폭 중에서 선택하여 서비스를 제공할 수 있으며, 단말기 또한 최대 20 MHz 대역폭을 지원할 수 있는 것에서부터 최소 1.4 MHz 대역폭만을 지원하는 것 등 여러 종류가 존재할 수 있다. 그리고 IMT-Advanced 요구 수준의 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 LTE-Advanced(이하 LTE-A라 칭함) 시스템에서는 LTE 캐리어들의 결합 (carrier aggregation)을 통하여 최대 100 MHz 대역폭에 이르는 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.

LTE-A 시스템은 고속의 데이터 전송을 위하여 LTE 시스템보다 광대역을 필요로 한다. 그와 동시에 LTE 단말들에 대한 호환성 (backward compatibility)도 중요하여 LTE 단말들도 LTE-Advacned 시스템에 접속하여 서비스를 받을 수 있어야 한다. 이를 위하여 LTE-A 시스템은 전체 시스템 대역을 LTE 단말이 송신 혹은 수신할 수 있는 대역폭의 서브밴드(subband) 혹은 구성 반송파 (component carrier)로 나 누고 각 구성 반송파별로 데이터를 생성 및 전송함으로써, 각 구성 반송파 별로 기존 LTE 시스템의 송수신 프로세스를 활용하여 LTE-A 시스템의 고속 데이터 전송을 지원할 수 있다.

도 2는 기존 LTE 시스템의 상향링크 데이터 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 단말은 전송하고자 하는 데이터에 대해 수신 신뢰도를 높이기 위한 채널코딩(channel coding)(200)을 수행하며, 상기 채널 코딩은 오류정정부호화(Error correcting coding 혹은 channel coding) 방법으로 터보 부호(Turbo code)를 적용한다. LTE 시스템에서는 구현 최적화를 위해 터보부호의 입력비트열(이하 '코드블록'(code block) 이라 칭한다)의 최대 크기 Z는 6144 비트를 넘지 않도록 한다. 따라서 전송하고자 하는 데이터의 양이 6144 비트보다 큰 경우에는 전송하고자 하는 데이터를 복수개의 코드블록으로 분할하여 구성한 후, 각각 채널코딩을 한다. 상기 각각의 채널코딩된 코드블록은 코드블록 단위로 레이트 매칭(rate matching)(201)되어 할당받은 자원 양에 맞도록 크기가 조절된다. 그리고 무선전송 경로의 버스트 에러(burst error)로부터 강건하도록 하기 위한 인터리빙(Interleaving)(202) 동작과 주파수 효율(Spectrum efficiency)을 높이기 위한 변조(Modulation)(204)동작이 필요하다. 상기 인터리빙은 복수개의 코드블록을 결합하여 한꺼번에 처리하도록 하는데, RxC 매트릭스 형태의 블록인터리버를 설정하여 채널코딩 및 레이트 매칭된 코드블록을 순차적으로 블록인터리버에 행단위(row-by-row)로 입력한 후, 열단위(column-by-column)로 출력한다. 상기 블록인터리버의 열의 크기 C = '1 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌 개수'로 하고, 행의 크기 R 은 'DFT 입력열의 크기' 및 '변조방식'을 고려하여 결정한다. 변조방식은 QPSK, 16QAM, 64QAM 등이 적용되는데, 상기 블록인터리버의 출력값에 대해 변조동작을 수행하되 서로 다른 코드블록의 심벌들이 하나의 변조심볼을 구성하는 경우는 발생하지 않도록 한다. 상기 생성된 변조심벌들은 SC-FDMA 심벌단위로 DFT(206)된 후, RE 매퍼(RE maaper)(208)를 통해 스케쥴링받은 전체 주파수 대역에 DFT 출력 값이 퍼뜨려진다. IFFT 블록(210)은 상기 스케쥴링받은 주파수 대역에 매핑된 DFT 출력신호를 시간영역 신호로 변환한다.

도 3은 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템의 상향링크 전송절차를 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에 적용한 예를 나타낸다. 도 3에서는 두 개의 반송파를 결합한 예를 나타낸다.

상기 도 3을 참조하면, LTE-A 시스템은 기본적으로 각 구성 반송파별로 LTE 시스템과 동일한 프로세싱을 수행함으로써 LTE-A 시스템에서 LTE 단말에 대한 호환성을 유지할 수 있는데, 일반적으로 이런한 구조를 NxSC-FDMA 전송방식이라고 부른다. 따라서 구성 반송파#1의 RE 매퍼(305)는 구성 반송파#1의 DFT 출력신호를 구성 반송파#1에 대해 스케줄링된 주파수자원(328)에 매핑하고, 구성 반송파#2의 RE 매퍼(311)는 구성 반송파#2의 DFT 출력신호를 구성 반송파#2에 대해 스케줄링된 주파수자원(330)에 매핑한다. 상기와 같은 전송방식은 기존 LTE 시스템의 전송 방식을 단순 확장하여 LTE-A 시스템에 그대로 적용한 경우로서, 각 구성 반송파의 주파수 영역 채널 응답특성이 상이하거나 혹은 간섭특성이 상이할 경우에 대한, 주파수 다 이버시티 이득 혹은 간섭 다이버시티 효과를 얻지 못하는 단점이 있다.

도 4는 기존 LTE 시스템의 하향링크 데이터 전송절차를 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 기지국은 전송하고자 하는 데이터에 대해 수신 신뢰도를 높이기 위한 채널코딩(402)를 수행하는데, 채널코딩은 오류정정부호화(Error correcting coding 혹은 channel coding) 방법으로 터보 부호(Turbo code)를 적용한다. LTE 시스템에서는 구현 최적화를 위해 터보부호의 입력비트열(이하 '코드블록'(code block) 이라 칭한다)의 최대 크기 Z는 6144 비트를 넘지 않도록 한다. 따라서, 전송하고자 하는 데이터의 양이 6144 비트보다 큰 경우에는 전송하고자 하는 데이터를 복수개의 코드블록으로 분할하여 구성한 후, 각각 채널코딩한다. 상기 각각의 채널코딩된 코드블록은 코드블록 단위로 레이트 매칭(rate matching)(404)되어 할당받은 자원 양에 맞도록 크기가 조절된다. 그리고 주파수 효율(Spectrum efficiency)을 높이기 위한 변조(Modulation)(406) 동작이 적용된다. 변조방식은 QPSK, 16QAM, 64QAM 등이 사용된다. 상기 변조동작을 통해 생성된 변조심벌들은 RE 매퍼(408)을 통해 스케쥴링받은 물리자원에 주파수 우선 매핑(frequency-first mapping) 방식으로 매핑된다. 주파수 우선 매핑방식은 RE 매퍼(408)에 입력되는 각 코드블록별 변조심벌들(418, 420, 422, 424, 426, 428)을 스케쥴링받은 물리자원에 주파수 자원부터 먼저 순차적으로 채워 나가는 방식으로, 주파수 다이버시티 이득을 최대화 하기 위한 방법이다. 참고로 LTE 상향링크 전송절차에서는 전송하고자 하는 변조심벌들을 SC-FDMA 신호로 만들어 주기위해 DFT 신호처리함으로써 스케쥴 링받은 전체 주파수 자원에 퍼뜨리는 효과를 얻을 수 있기 때문에, 상기 하향링크 전송절차와 같은 주파수 우선 매핑 방식은 적용하지 않는다. 대신 LTE 상향링크에서는 특정 코드블록이 고속 페이딩 환경에서 지나치게 열화되는 현상을 방지하기 위해, 시간 우선 매핑(time-first mapping) 방식을 적용한다. IFFT 블록(410)은 상기 스케쥴링받은 물리자원에 매핑된 변조심벌들을 시간영역 신호로 변환한다.

도 5는 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템의 하향링크 전송절차를 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에 적용한 예를 나타낸다. 도 5에서는 두 개의 반송파를 결합한 예를 나타낸다.

상기 도 5를 참조하면, 기본적으로 각 구성 반송파별로 LTE 시스템과 동일한 프로세싱을 수행함으로써 LTE-A 시스템에서 LTE 단말에 대한 호환성을 유지할 수 있다. 따라서 구성 반송파#1 의RE 매퍼(508)는 구성 반송파#1의 각 코드블록별 변조심벌들(518, 520, 522, 524, 526, 528)을 구성 반송파#1에 대해 스케줄링된 주파수자원(512)에 순차적으로 매핑하고, 구성 반송파#2 의 RE 매퍼(509)는 구성 반송파#2의 각 코드블록별 변조심벌들(530, 532, 534, 536, 538, 540)을 구성 반송파#2에 대해 스케줄링된 주파수자원(513)에 순차적으로 매핑한다. 상기와 같은 전송방식은 기존 LTE 시스템의 전송 방식을 단순 확장하여 LTE-A 시스템에 그대로 적용한 경우로서, 각 구성 반송파의 주파수 영역 채널 응답특성이 상이하거나 혹은 간섭특성이 상이할 경우에 대한, 주파수 다이버시티 이득 혹은 간섭 다이버시티 효과를 얻지 못하는 단점이 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서 데이터 패킷을 송수신하는 방법 및 장치를 제공한다. 특히 본 발명은 상기 데이터 패킷을 전송함에 있어서 주파수 다이버시티 이득 혹은 간섭 다이버시티 효과를 얻도록 함으로써 수신 신뢰도를 향상시키는 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기와 같이 데이터 패킷을 송수신하는데 있어서 기존 시스템의 변경을 최소화하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법이, 단말기가 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑시켜 전송하는 과정과, 기지국이 상향링크 데이터 수신시 광대역에 걸친 주파수 영역의 샘플을 추출하여 각 구성반송파의 IDFT 입력으로 교차 매핑시켜 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법이, 단말기가 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매 핑시켜 전송하는 과정과, 기지국이 상향링크 데이터 수신시 광대역에 걸친 주파수 영역의 샘플에 대해 상기 미리 정해진 오프셋을 적용하여 각 구성반송파의 IDFT 블록의 입력으로 매핑하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법이, 단말기가 상향링크 데이터 전송 시 인터리빙 단계에서 각 구성 반송파의 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 DFT 입력 위치를 변경해서 출력하는 과정과, 기지국이 상향링크 데이터 수신시 각 구성반송파의 변조심벌의 열단위 입력을 설정 시간 단위로 상기 미리 정해지 오프셋을 적용하여 상기 구성반송파 상호간에 재배열시켜 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법이, 기지국이 하향링크 데이터 전송시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑한 후 이를 전송하는 과정과, 단말기가 하향링크 데이터 수신시 각 구성반송파의 물리자원에 매핑된 변조심벌에 대해 주파수 영역의 상기 오프셋을 적용하여 재배열하고, 상기 각 구성반송파의 변조심벌을 주파수 우선 방식으로 추출하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 제5실시예에 따른 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법이, 기지국이 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 스케쥴링된 전체 주파수대역에 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 교차 매핑하여 전송하는 과정과, 단말기가 하향링크 데이터 수신시 전체 물리자원으로부터 코드블 록 혹은 OFDM 심벌 단위의 변조심벌을 주파수 우선 방식으로 변조심벌을 각 구성반송파의 변조심벌로 교대로 분류하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 장치가, 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑시켜 전송하는 단말기와, 상향링크 데이터 수신시 광대역에 걸친 주파수 영역의 샘플을 추출하여 각 구성반송파의 IDFT 입력으로 교차 매핑시켜 처리하는 기지국으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 반송파 결합을 통하여 광대역폭의 전송 대역을 구성할 경우, 상기 광대역을 구성하는 각각의 구성 반송파 (component carrier)의 데이터 패킷이 스케쥴링 된 전체 주파수 대역에 걸쳐 매핑되도록 함으로써 주파수 다이버시티 이득 혹은 간섭 다이버시티 효과를 획득하게 하여 수신 신뢰도를 향상시키고, LTE 단말에 대한 호환성(backward compatibility)을 최대한 유지할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발 명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, SC-FDMA 및 OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA (혹은 LTE 라고 칭함) 혹은 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 발명의 주요한 요지는 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서 데이터 패킷을 송수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 특히 LTE-A 시스템이 LTE 반송파의 결합을 통하여 광대역폭의 전송 대역을 구성할 경우, LTE 단말에 대한 호환성(backward compatibility)을 최대한 유지하면서 상기 광대역을 구성하는 각각의 구성 반송파 (component carrier)의 전송신호가 주파수 다이버시티 이득 혹은 간섭 다이버시티 효과를 얻도록 하여 수신 신뢰도를 높이도록 한다. 구체적으로, 상향링크 데이터 전송의 경우 상기 각각의 구성 반송파 별로 채널코딩, 레이트 매칭, 인터리빙, 변조, DFT 등의 동작을 수행한 후, RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호가 광대역에 걸쳐 스케쥴 링된 주파수 자원에 매핑되도록 RE 매핑 규칙을 정의하고, 하향링크 데이터 전송의 경우 상기 각각의 구성 반송파 별로 채널코딩, 레이트 매칭, 변조 등의 동작을 수행한 후, RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌이 광대역에 걸쳐 스케쥴링된 주파수 자원에 매핑되도록 RE 매핑 규칙을 정의한다. 본 발명에서 상기 RE 매핑규칙은 크게 다음과 같은 방법으로 분류할 수 있다.

방법 1(제1실시예) : 상향링크 데이터 전송 시, RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑하는 방법

방법 2(제2실시예) : 상향링크 데이터 전송 시, RE 매핑단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑하는 방법

방법 3(제3실시예) : 상향링크 데이터 전송 시, 인터리빙 단계에서 각 구성 반송파의 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 DFT 입력 위치를 변경해서 출력하는 방법

방법 4(제4실시예) : 하향링크 데이터 전송 시, RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑하는 방법

방법 5(제5실시예) : 하향링크 데이터 전송 시, RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 스케쥴링된 전체 주파수대역에 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 교차 매핑하는 방법

본 발명의 실시예에 따른 RE 매핑 규칙은 반송파 결합을 통해 광대역을 구성하는 각각의 구성 반송파가 주파수 영역에서 연속적이든 불연속적이든 관계없이 공통으로 적용가능하고, 구성 반송파의 개수에 대해 별도의 제한 없이 적용 가능하다. 그리고 상기 오프셋 값은 미리 정해진 값으로 단말과 기지국이 상호 공통적으로 인지하거나 혹은 기지국이 단말한테 시그널링을 통해 알려준다. 상기 오프셋 값은 슬롯 단위 혹은 SC-FDMA / OFDM 심벌단위 혹은 소정의 시간영역 단위로 적용 가능하다. 또한 기지국은 상기 오프셋 값을 적용할지 여부에 대한 지시자를 단말한테 알려줄 수도 있는데, 기존 LTE 시스템의 시그널링을 재활용하거나 혹은 새로운 시그널링을 정의할 수 있다.

하기의 제1실시예 - 제5실시예를 통하여 본 발명에서 제안하는 데이터 패킷의 송수신 방법 및 장치를 자세히 설명한다.

<제1 실시예>

제1 실시예는 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑하는 상기 방법1에 대한 구체적인 실시 예를 설명한다.

도 6은 제1 실시예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도이다. 도 6은 3개의 구성 반송파가 결합된 경우의 예를 나타낸다.

상기 도 6을 참조하면, 단말은 각각의 구성 반송파별로 데이터 패킷을 생성한 후 각각 채널코딩, 레이트 매칭, 인터리빙, 변조, DFT 등의 프로세싱을 수행한 다. 참조번호 602, 604, 606은 데이터 전송의 기본 단위인 1 서브프레임 동안 각각의 구성 반송파#1, 구성 반송파#2, 구성 반송파#3의 DFT 출력신호를 나타낸다. 먼저 각 구성 반송파(component carrier)(616, 618, 620)별로 스케쥴링 받은 자원(scheduled resource)(610, 612, 614)을 결합하여 하나의 가상의 자원을 구성한 후, 상기 가상의 자원의 첫 번째 RE에는 구성 반송파#1(616)의 DFT 출력신호(602) 중 첫 번째 샘플을 매핑하고(630), 상기 가상의 자원의 주파수 영역에서의 두 번째 RE에는 구성 반송파#2(618)의 DFT 출력신호(604) 중 첫 번째 샘플을 매핑하고(632), 상기 가상의 자원의 주파수 영역에서의 세 번째 RE에는 구성 반송파#3(630)의 DFT 출력신호(606) 중 첫번째 샘플을 매핑한다(634). 그리고 상기 가상의 자원의 네번째 RE에는 구성 반송파#1의 DFT 출력신호(602)중 두 번째 샘플을 매핑하고(631), 상기 가상의 자원의 주파수 영역에서의 다섯 번째 RE에는 구성 반송파#2(618)의 DFT 출력신호(604)중 두번째 샘플을 매핑하고(633), 상기 가상의 자원의 주파수 영역에서의 여섯번째 RE에는 구성 반송파#3(620)의 DFT 출력신호(606)중 두번째 샘플을 매핑한다(635).

상기와 같은 매핑동작을 시간영역에서 첫 번째 SC-FDMA 심벌구간 동안 상기 가상의 자원의 주파수 영역에 각 구성 반송파의 DFT 출력신호가 교차하여 매핑하도록 반복 수행한다. 그리고 상기 가상의 자원의 주파수 영역에 매핑된 DFT 출력신호를 실제 각 구성 반송파별로 스케쥴링 받은 자원(610, 612, 614) 양만큼 분할하여 각 구성 반송파별로 스케쥴링 받은 자원에 매핑한다. 이후, 두번째 SC-FDMA 심벌구간에도 상기와 같은 동작을 반복하고, 이를 마지막 SC-FDMA 심벌구간까지 반복 수 행함으로써 최종적으로 1 서브프레임 동안에 걸쳐 각각의 구성 반송파의 DFT 출력신호가 전체 구성 반송파에 대해 스케쥴링 받은 자원(610, 612, 614)에 걸쳐 고르게 분산되어 매핑되도록 한다.

도 7은 제 1 실시 예에 따른 단말의 RE 매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 7을 참조하면, 단말은 702단계에서 기지국으로부터 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 단말은 704단계에서 각 구성 반송파별로 스케쥴링 받은 자원을 결합하여 가상의 스케쥴링 자원을 구성한다.

상기와 같이 가상의 스케쥴링 자원을 구성한 후, 상기 단말은 706단계에서 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌 별로 매핑하는 동작을 수행한다. 이때 상기 단말은 상기 SC-FDMA 심벌 인덱스 i를 변경하면서, 각 심벌 인덱스 i에 대하여 하기의 708단계 및 710단계의 매핑 동작을 수행하게 된다. 즉, 상기 706단계에서는 상기 단말이 한 서브프레임 내의 데이터 전송용SC-FDMA 심벌 별로 하기의 708단계 및 710단계를 반복수행하도록 한다. 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌은 0 부터 L-1 까지 총 L 개를 가정(심벌인덱스 i = 0 ~ L-1)하는데, 해당 서브프레임에 SRS(Sounding Reference Signal) 등의 제어정보의 전송여부에 따라 가변한다. 따라서 상기 단말기는 심벌 인덱스 i에 대하여 각각 708단계 및 710단계를 수행하며, 이런 동작은 L개의 SC-FDMA 심벌들에 대하여 반복적으로 수행된다. 상기 단말은 708단계에서 하나의 SC-FDMA 심벌 동안, 각 구성 반송파의 DFT 출력 샘플을 교대로 상기 구성한 가상의 스케쥴링 자원의 주파수 영역에 차례대로 매핑한다. 그리고 상기 단말은 710단계에서 상기 가상의 스케쥴링 자원에 매핑된 DFT 출력샘플들을 실제 각 구성 반송파별로 스케쥴링 받은 자원 양만큼 분할하여 각 구성 반송파별로 스케쥴링 받은 자원에 매핑한다. 상기 RE 매핑절차에서 가상의 스케쥴링 자원을 구성하는 동작은 구현에 따라 생략될 수 있다. 이 경우 상기 708단계와 710단계는 하나의 단계로 통합되어 동작한다.

도 8은 제1 실시예에 따른 기지국의 RE 역매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 8을 참조하면, 기지국은 802단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링된 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다.

상기 제어정보를 획득한 후, 상기 기지국은 804단계에서 SC-FDMA 심벌 별로 매핑하는 동작을 수행한다. 이때 상기 단말은 상기 SC-FDMA 심벌 인덱스 i를 변경하면서, 각 심벌 인덱스 i에 대하여 하기의 806단계의 매핑 동작을 반복적으로 수행하게 된다. 따라서 상기 기지국은 804단계에서한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌별로 하기의 806단계를 반복수행한다. 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌은 0 부터 L-1 까지 총 L 개를 가정하는데, 해당 서브프레임에 SRS(Sounding Reference Signal) 등의 제어정보의 유무에 따라 가변한다. 806단계에서는 하나의 SC-FDMA 심벌 동안, 광대역에 걸친 주파수영역 샘플을 차례대로 추 출하여 각 구성 반송파의 IDFT 블록의 입력으로 교대로 매핑한다.

<제2 실시예>

제2 실시예는 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑하는 상기 방법2에 대한 구체적인 실시 예를 설명한다.

도 9는 제2 실시예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도이다. 도 9는 3개의 구성 반송파가 결합된 경우의 예를 나타낸다.

상기 도 9를 참조하면, 단말은 각각의 구성 반송파별로 데이터 패킷을 생성한 후 각각 채널코딩, 레이트 매칭, 인터리빙, 변조, DFT 등의 프로세싱을 수행한다. 참조번호 902, 904, 906은 데이터 전송의 기본 단위인 1 서브프레임 동안 각각의 구성 반송파#1, 구성 반송파#2, 구성 반송파#3 의 DFT 출력신호를 나타낸다. RE 매핑 단계에서 상기 각 구성 반송파의 DFT 출력신호는 슬롯 단위 혹은 SC-FDMA 심벌단위 혹은 소정의 시간영역 단위로 소정의 순환 오프셋 (cyclic offset) k가 주파수 영역에 적용되어 서로 다른 구성 반송파에 스케쥴링된 자원에 매핑된다. 상기 순환 오프셋 k는 하기의 <수학식 1>과 같이 계산할 수 있다.

k = floor(N/M)

이때 상기 <수학식 1>에서 N 은 광대역을 구성하는 전체 구성 반송파에 스케쥴링된 자원의 주파수 영역 크기의 RE 단위 총합을 나타내고, M은 구성 반송파의 총 개수를 나타낸다. 그리고 floor(x)는 x를 넘지 않는 가장 큰 정수를 의미한다.

도 9는 각 구성 반송파의 DFT 출력신호가 슬롯 단위로 상기 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 물리자원에 매핑된 예를 나타낸다.

상기 도 9를 참조하면, 구성 반송파#1(916)의 DFT 출력신호(902) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(910) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑되고(930), 구성 반송파#1의 DFT 출력신호(902) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(910) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(912)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(932).

마찬가지 방법으로, 구성 반송파#2의 DFT 출력신호(904) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(912) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑되고(934), 구성 반송파#2의 DFT 출력신호(904) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(912) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#3에 대해 스케쥴링된 자원(914)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(936).

그리고 구성 반송파#3의 DFT 출력신호(906) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#3에 대해 스케쥴링된 자원(914) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑되고(938), 구성 반송파#3의 DFT 출력신호(906) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#3에 대해 스케쥴링된 자원(914) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(910)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(940).

상기 도 9는 각 구성 반송파별로 스케쥴링된 물리자원의 양이 동일한 경우를 예시하고 있다. 그러나 각 구성 반송파 별로 스케쥴링된 물리자원의 양이 상이한 경우도 발생될 수 있다. 도 10은 각 구성 반송파별로 스케쥴링된 물리자원의 양이 상이한 경우의 예를 도시하는 도면이다. 도 10은 2 개의 구성 반송파가 결합된 경우의 예를 나타낸다.

상기 도 10을 참조하면, 도 10은 각 구성 반송파의 DFT 출력신호가 슬롯 단위로 상기 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 물리자원에 매핑된 예를 나타낸다. 즉, 구성 반송파#1의 DFT 출력신호(1002) 중에서 첫 번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1010) 중에서 첫 번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑되고(1022), 구성 반송파#1의 DFT 출력신호(1002) 중에서 두 번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1010) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1012)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(1024).

그리고, 구성 반송파#2의 DFT 출력신호(1004) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1012) 중에서 첫번째 슬롯에 해 당하는 물리자원에 매핑되고(1026), 구성 반송파#2의 DFT 출력신호(1004) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1012) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1014)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(1028). 이 때 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1014)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원을 모두 채울 경우, 나머지 DFT 출력신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1010) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 순환 쉬프트되어 매핑된다(1030).

도 11은 상기 도 9, 도 10 의 예와는 다르게 각 구성 반송파의 DFT 출력신호가SC-FDMA 심벌 단위로 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 물리자원에 매핑된 예를 나타낸다.

상기 도 11을 참조하면, 도 11은 2 개의 구성 반송파가 결합되고, 한 서브프레임 내의 데이터 전송용SC-FDMA 심벌은 총 12개인 경우의 예를 나타낸다. 이 때 i 번째 SC-FDMA 심벌에 적용되는 주파수 영역 순환 오프셋 k(i) 는 각 구성 반송파의 DFT 출력신호가 반송파 결합된 전체 물리자원 중에서 스케쥴링 된 물리자원에 주파수 영역에서 최대한 골고루 매핑될 수 있도록 설정한다. 따라서 상기 k(i) 는 하기의 <수학식 2>와 같이 계산할 수 있다.

k(i) = floor(N/M) x i , (i = 0, 1, …, I-1)

이때 상기 <수학식 2>에서 N 은 광대역을 구성하는 전체 구성 반송파에 스케 쥴링된 자원의 주파수 영역 크기의 RE 단위 총합을 나타내고, M은 구성 반송파의 총개수를 나타내며, i는 1 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌 인덱스로서 총 I 개의 SC-FDMA 심벌이 데이터 전송용으로 설정된 경우를 나타낸다. 그리고 floor(x)는 x를 넘지 않는 가장 큰 정수를 의미한다.

따라서 구성 반송파#1의 DFT 출력신호(1102) 중에서 0-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1110) 중에서 0-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k(0) 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 매핑되고(1122), 구성 반송파#2의 DFT 출력신호(1104) 중에서 0-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1112) 중에서 0-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k(0) 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 매핑된다(1125).

마찬가지 방법으로, 구성 반송파#1의 DFT 출력신호(1102) 중에서 1-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1110) 중에서 1-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k(1) 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1110) 및 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1112)의 1-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 물리자원에 매핑되고(1123), 구성 반송파#2의 DFT 출력신호(1104) 중에서 1-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1112) 중에서 1-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k(1) 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(1112) 및 구성 반송 파#1에 대해 스케쥴링된 자원(1110)의 1-번째 SC-FDMA 심벌에 해당하는 물리자원에 매핑된다(1126).

상기와 같은 동작을 서브프레임 내의 마지막 SC-FDMA 심벌에까지 반복해서 적용함으로써 (1124, 1127) 구성 반송파#1 및 구성 반송파#2의 DFT 출력신호의 물리자원으로의 매핑동작을 완료한다.

도 12는 제2 실시예에 따른 단말의 RE 매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 12를 참조하면, 단말은 1202단계에서 기지국으로부터 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 상기 단말은 1204단계에서 상기 획득한 제어정보 및 상기 <수학식1> 혹은 <수학식2>로부터 순환 오프셋 k를 계산한다. 또는 상기 단말은 상기 1204단계를 생략하고, 기지국으로부터 상기 순환 오프셋 k를 시그널링 받을 수도 있다.

이후 상기 단말은 1206단계에서 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌별로 상기 순환 오프셋 k를 적용하여 DFT 출력 심볼들을 스케쥴링된 물리자원에 매핑하는 동작을 수행한다. 이때 상기 단말은 상기 SC-FDMA 심벌 인덱스 i를 변경하면서, 각 심벌 인덱스 i에 대하여 하기의 1208단계의 매핑 동작을 수행하게 된다. 즉, 상기 단말은 1206단계에서 서브 프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌별로 하기의 1208단계를 반복수행하도록 한다. 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌은 0 부터 L-1 까지 총 L개(심볼 인덱스 i = 0 ~ L-1)를 가정하는 데, 해당 서브프레임에 SRS(Sounding Reference Signal) 등의 제어정보의 전송여부에 따라 가변한다. 1208단계에서 상기 단말은 하나의 SC-FDMA 심벌 동안, 각 구성 반송파의 DFT 출력 샘플에 대해 순환 오프셋 k를 적용하여 스케쥴링된 물리자원에 매핑한다. 상기 순환 오프셋 k 는 소정의 시간영역 단위로 적용되는데, 예를 들어 SC-FDMA 심벌 단위로 적용되거나 혹은 슬롯단위로 공통의 값이 적용될 수 있다. 상기 순환 오프셋 k가 시간영역에서 적용되는 단위는 미리 정해진 값을 이용하거나 혹은 기지국이 시그널링으로 단말한테 알려줄 수 있다.

도 13은 제 2 실시 예에 따른 기지국의 RE 역매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 13을 참조하면, 기지국은 1302단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링된 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 1304단계에서 상기 획득한 제어정보 및 상기 <수학식1> 혹은 <수학식2>로부터 순환 오프셋 k를 계산한다.

이후 상기 기지국은 1306단계에서 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌별로 상기 순환 오프셋 k를 적용하여 주파수 영역 샘플을 각 구성 반송파의 DFT 블록의 입력으로 매핑하는 동작을 수행한다. 이때 상기 단말은 상기 SC-FDMA 심벌 인덱스 i를 변경하면서, 각 심벌 인덱스 i에 대하여 하기의 1308단계의 매핑 동작을 수행하게 된다. 즉, 상기 단말은 1306단계에서 서브 프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌별로 하기의 1308단계를 반복수행하도록 한다. 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌은 0 부터 L-1 까지 총 L 개(심볼 인덱스 i = 0 ~ L-1)를 가정하는데, 해당 서브프레임에 SRS(Sounding Reference Signal) 등의 제어정보의 유무에 따라 가변한다. 1308단계에서는 하나의 SC-FDMA 심벌 동안, 광대역에 걸친 주파수영역 샘플에 대해 순환 오프셋 k를 적용하여 각 구성 반송파의 IDFT 블록의 입력으로 매핑한다. 상기 순환 오프셋 k 는 소정의 시간영역 단위로 적용되는데, 예를 들어 SC-FDMA 심벌 단위로 적용되거나 혹은 슬롯단위로 공통의 값이 적용될 수 있다.

도 14는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 상향링크 데이터 패킷을 전송하는 단말 송신기 구조를 도시한 것이다.

상기 도 14를 참조하면, 단말 송신기는 광대역을 구성하는 각 구성 반송파별로 채널부호화기(1400, 1406), 레이트 매칭기(1401, 1407), 채널 인터리버 (1402, 1408), 변조심벌 매핑기 (1403, 1409), DFT 블록 (1404, 1410), RE 매핑기 (1405, 1411)을 구비한다. 채널부호화기(1400, 1406)는 각 구성 반송파별로 전송하고자 하는 데이터 패킷의 크기에 따라 하나 혹의 여러 개의 코드블록으로 분할하여 각각의 코드블록에 대해 부호화를 수행한다. 여기서 상기 채널부호화기(1400,1406)은 길쌈부호기(convolutional coder) 또는 터보부호기(turbo coder) 등을 사용할 수 있다. 레이트 매칭기(1401, 1407)는 상기 각각의 구성 반송파별로 채널코딩된 코드블록들을 스케쥴링 받은 자원 양에 맞도록 크기를 조절한다. 채널 인터리버 (1402, 1408)는 무선전송 경로의 버스트 에러(burst error)로부터 강건하도록 전송하고자 하는 신호를 섞어주는 역할을 한다. 변조심벌 매핑기 (1403, 1409)는 채널 인터리버의 출력신호를 주파수 효율을 높이기 위해 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조심벌로 생성한다. DFT 블록 (1404, 1410)은 변조심벌을 SC-FDMA 신호로 생성하기 위해 DFT 신호 처리한다. RE 매핑기 (1405, 1411)는 반송파 결합 제어기(1414)의 제어를 받아서 DFT 출력신호를 구성 반송파에 대한 구분없이 스케쥴링받은 전체 주파수 대역에 퍼뜨려 IFFT블록(1412)으로 입력한다. IFFT 블록(1412)은 입력받은 DFT 출력신호를 시간영역 신호로 변환한다.

상기 반송파 결합 제어기(1414)는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보, 순환 오프셋 k 가 적용될 경우 슬롯단위 혹은 심벌단위 적용 여부에 대한 정보 등을 고려하여 각 구성 반송파의 RE 매핑기 (1405, 1411)를 제어한다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 반송파 결합 제어기(1414)는 상향링크 데이터 전송 시, RE 매핑기(1405, 1411)을 제어하여 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑하는 동작을 제어한다. 이를 위하여 상기 반송파 결합 제어기(1414)는 각 구성 반송파의 RE 매핑기(1405, 1411)을 제어하여 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌들에 대하여 각 심벌 별로 매핑 동작을 수행시킨다. 여기서 각 심벌들의 매핑 방법은 각 SC-FDMA 심벌들에 대하여 각 구성반송파의 DFT 출력 샘플을 가상의 스케쥴링 자원의 주파수 영역에 교대로 매핑하고, 상기 가상의 스케쥴링 자원에 매핑된 DFT 출력 샘플들을 각 구성 반송파의 물리자원에 분할하여 매핑한다.

본 발명의 제2실시예에서 상기 반송파 결합 제어기(1414)는 상향링크 데이터 전송 시, RE 매핑단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑하는 동작을 제어한다. 이를 위하여 상기 반송파 결합 제어기(1414)는 각 구성 반송파의 RE 매핑기(1405, 1411)을 제어하여 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌들에 대하여 대하여 각 심벌 별로 매핑 동작을 수행시킨다. 여기서 각 심벌들의 매핑 방법은 각 SC-FDMA 심벌들에 대하여 각 구성 반송파의 DFT 출력 샘플에 대해 순환오프셋을 적용하여 스케쥴링된 물리 자원에 매핑한다.

도 15는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 상항링크 데이터 패킷을 수신하기 위한 기지국 수신기 구조를 도시한 것이다.

상기 도 15를 참조하면, 기지국 수신기는 광대역을 구성하는 각 구성 반송파별로 채널복호화기(1500, 1506), 역 레이트 매칭기(1501, 1507), 채널 디인터리버 (1502, 1508), 변조심벌 복조기 (1503, 1509), IDFT 블록 (1504, 1510), RE 역매핑기 (1505, 1511)을 구비한다. 먼저 기지국 수신기는 단말로부터 수신한 신호를 FFT 신호처리하여(1512) 주파수 영역신호로 변환한다. RE 디매퍼(1505, 1511)는 반송파 결합 제어기(1514)의 제어를 받아 전체 주파수 영역에 걸쳐 섞여있는 구성 반송파의 수신신호를 구성 반송파별로 분류해서 각각의 해당 IDFT 블록(1504, 1510)으로 입력한다. 반송파 결합 제어기(1514)는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보, 순환 오프셋 k 가 적용될 경우 슬롯단위 혹은 심벌단위 적용 여부에 대한 정보 등을 고려하여 각 구성 반송파의 RE 디매퍼 (1505, 1511)를 제어한다. 각 구성 반송파의 IDFT 블록(1504, 1510)은 입력받은 신호를 IDFT 신호처리하여 시간영역 신호로 변환한다. 변조심벌 복조기 (1503, 1509)는 IDFT 출력신호를 복조하고, 채널 디인터리버 (1502, 1508)는 복조신호에 대해 디인터리빙 동작을 수행한 후, 역 레이트 매칭기(1501, 1507)로 입력한다. 역 레이트 매칭기(1501, 1507)는 스케쥴링된 자원양에 맞게 크기가 조절된 데이터 패킷을 원래 크기대로 환원 시키고, 채널복호화기(1500, 1506)는 역 레이트 매칭된 신호를 코드블록별로 디코딩하여 단말이 전송한 데이터 패킷을 획득한다.

본 발명의 제1실시예에서 단말기는 상향링크 데이터 전송 시, 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑하여 전송한다. 따라서 상기 기지국의 반송파 결합 제어기(1514)는 각 구성 반송파의 RE 디매핑기(1505, 1511)을 제어하여 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌들에 대하여 각 심벌 별로 디매핑 동작을 수행시킨다. 여기서 각 심벌들의 디매핑 방법은 하나의 SC-FDMA 심벌마다 광대역에 걸치 주파수 영역 샘플을 추출하여 각 구성 반송파의 IDFT(1504, 1510)의 입력으로 교대로 매핑한다.

본 발명의 제2실시예에서 단말기는 상향링크 데이터 전송 시, RE 매핑단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑하여 전송한다. 따라서 기지국 장치의 상기 반송파 결합 제어기(1514)는 각 구성 반송파의 RE 디매핑기(1505, 1511)을 제어하여 한 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌들에 대하여 대하여 각 심벌 별로 디 매핑 동작을 수행시킨다. 여기서 각 심벌들의 디매핑 방법은 각 SC-FDMA 심벌들에 대하 여 광대역에 걸치 주파수 영역 샘플에 대해 순환 오프셋을 적용하여 각 구성 반송파의 IDFT(1504, 1510)의 입력으로 교대로 매핑한다.

<제3 실시예>

본 발명의 제3 실시예는 상향링크 데이터 전송 시 인터리빙 단계에서 각 구성 반송파의 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 DFT 입력 위치를 변경해서 출력하는 상기 방법 3에 대한 구체적인 실시 예를 설명한다.

도 16은 제3 실시 예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도이다. 도 16은 2개의 구성 반송파가 결합된 경우의 예를 나타낸다. 단말은 각각의 구성 반송파별로 데이터 패킷을 생성한 후 각각 채널코딩, 레이트 매칭 등의 프로세싱을 수행한다.

참조번호 1600, 1601 은 각각 구성 반송파#1, 구성 반송파#2의 레이트 매칭 출력신호가 인터리버에 입력된 예를 나타낸다. 구성 반송파#1의 레이트 매칭된 코드블록들 (1618, 1620, 1622, 1624, 1626)은 구성 반송파#1의 인터리버에 순차적으로 행단위(row-by-row)로 입력되고, 구성 반송파#2의 레이트 매칭된 코드블록들 (1628, 1630, 1632, 1634, 1636)은 구성 반송파#2의 인터리버에 순차적으로 행단위(row-by-row)로 입력된다. 상기 각 구성반송파의 인터리버의 열의 크기 C = '1 서브프레임 내의 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌 개수'로 하고, 행의 크기 R 은 'DFT 입력열의 크기' 및 '변조방식'을 고려하여 결정한다.

도 16은 상기 인터리버의 입력값을 슬롯 단위로 소정의 순환 오프셋 (cyclic offset) k 를 적용하여 순환 쉬프트하는 예를 나타낸다. 상기 순환 오프셋 k는 하 기의 <수학식 3>과 같이 계산할 수 있다.

k = floor(NxQ/M)

이때 상기 <수학식 3>에서 N 은 광대역을 구성하는 전체 구성 반송파에 스케쥴링된 자원의 주파수 영역 크기의 RE 단위 총합을 나타내고, M은 구성 반송파의 총개수를 나타낸다. Q는 데이터 전송용 변조지수로서 QPSK 이면 2, 16QAM 이면 4, 64QAM이면 6을 나타낸다. 그리고 floor(x)는 x를 넘지 않는 가장 큰 정수를 의미한다.

도 16은 각 구성 반송파의 인터리버의 두번째 슬롯에 해당하는 입력값을 상기 순환 오프셋 k 만큼 세로방향으로 순환 쉬프트하여 섞어주는 예를 나타낸다. 즉, 구성 반송파#1의 인터리버의 두 번째 슬롯에 해당하는 입력값은 순환 오프셋 k 만큼 순환 쉬프트되어 구성 반송파#2의 인터리버의 두 번째 슬롯에 해당하는 영역으로 쉬프트되고(1610), 구성 반송파#2의 인터리버의 두번째 슬롯에 해당하는 입력값은 순환 오프셋 k 만큼 순환 쉬프트되어 구성반송파#1의 인터리버의 두번째 슬롯에 해당하는 영역으로 쉬프트된다(1612). 각 구성 반송파의 인터리버 출력 값은 상기 순환 쉬프트 k 만큼 재배열된 인터리버 입력 값을 열 단위(column-by-column)로 출력하여 얻게 된다. 이때 서로 다른 코드블록의 심벌들이 변조과정에서 하나의 변조 심볼을 구성하는 경우는 발생하지 않도록 한다. 상기 각 구성 반송파의 인터리버의 출력값에 대해 각각 변조, DFT, RE 매핑동작을 수행한후, IFFT 되어 전송된다.

도 17은 제 3 실시 예에 따른 단말의 RE 매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 17을 참조하면, 단말은 1702단계에서 기지국으로부터 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 상기 단말은 1704단계에서 상기 획득한 제어정보 및 상기 <수학식3>으로부터 순환 오프셋 k를 계산한다. 또는 단말은 기지국으로부터 상기 순환 오프셋 k를 시그널링 받을 수도 있으며, 상기 1704단계는 생략될 수 있다. 그리고 상기 단말은 1706단계에서 각 구성 반송파별로 레이트 매칭된 코드블록들을 각각의 인터리버에 순차적으로 행단위(row-by-row) 입력하며, 1708단계에서 각 구성 반송파의 인터리버 입력값을 소정의 시간단위로 순환 오프셋 k 만큼 세로방향으로 적용하여 상호간에 재배열한다. 상기 순환 오프셋 k 는 예를 들어, SC-FDMA 심벌 단위로 적용되거나 혹은 슬롯단위로 공통의 값이 적용될 수 있다. 상기 순환 오프셋 k가 시간영역에서 적용되는 단위는 미리 정해진 값을 이용하거나 혹은 기지국이 시그널링으로 단말한테 알려줄 수 있다. 이후 상기 단말은 1710단계에서 재배열된 인터리버 입력값을 열단위(column-by-column)로 출력한다.

도 18은 제 3 실시예에 따른 기지국의 RE 역매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 18을 참조하면, 기지국은 1802단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링된 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전 송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 그리고 상기 기지국은 1804단계에서 상기 획득한 제어정보 및 상기 <수학식3>으로부터 순환 오프셋 k를 계산한다. 이후 상기 기지국은 1806단계에서 각 구성 반송파별 변조심벌을 각 구성 반송파의 디인터리버에 순차적으로 열단위(column-by-column)로 입력하며, 1808단계에서 각 구성 반송파의 디인터리버 입력값을 소정의 시간단위로 순환 오프셋 k 만큼 적용하여 상호간에 재배열한다. 상기 순환 오프셋 k 는 예를 들어, SC-FDMA 심벌 단위로 적용되거나 혹은 슬롯단위로 공통의 값이 적용될 수 있다. 이후 상기 기지국은 1810단계에서 재배열된 각 구성 반송파의 디인터리버 입력값을 행단위(row-by-row)로 출력한다.

도 19는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상향링크 데이터 패킷을 전송하는 단말 송신기 구조를 도시한 것이다.

상기 도 19를 참조하면, 단말 송신기는 광대역을 구성하는 각 구성 반송파별로 채널부호화기(1900, 1906), 레이트 매칭기(1901, 1907), 채널 인터리버 (1902, 1908), 변조심벌 매핑기 (1903, 1909), DFT 블록 (1904, 1910), RE 매핑기 (1905, 1911)을 구비한다. 채널부호화기(1900, 1906)는 각 구성 반송파별로 전송하고자 하는 데이터 패킷의 크기에 따라 하나 혹의 여러개의 코드블록으로 분할하여 각각의 코드블록에 대해 터보부호화를 수행한다. 레이트 매칭기(1901, 1907)는 상기 각각의 구성 반송파별로 채널 코딩된 코드 블록들을 스케쥴링받은 자원 양에 맞도록 크기를 조절한다.

채널 인터리버 (1902, 1908)는 전송하고자 하는 신호를 무선전송 경로의 버 스트 에러(burst error)로부터 강건하도록 섞어주는 역할 및 각 구성 반송파의 데이터 패킷이 주파수 다이버시티 혹은 간섭 다이버시티 효과를 얻을 수 있도록 을 한다. 이 때 반송파 결합 제어기(1914)는 상기 채널 인터리버 (1902, 1908)가 각 구성 반송파의 데이터 패킷을 구성 반송파 상호간에 섞어주는 동작을 제어한다. 상기 반송파 결합 제어기(1914)는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보, 순환 오프셋 k 가 적용될 경우 슬롯단위 혹은 심벌단위 적용 여부에 대한 정보 등을 고려하여 각 구성 반송파의 채널 인터리버 (1902, 1908)를 제어한다.

변조심벌 매핑기 (1903, 1909)는 채널 인터리버의 출력신호를 주파수 효율을 높이기 위해 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조심벌로 생성한다. DFT 블록 (1904, 1910)은 변조심벌을SC-FDMA 신호로 생성하기 위해 DFT 신호처리한다. RE 매핑기 (1905, 1911)는 DFT 출력신호를 구성 반송파별로 스케쥴링받은 주파수 대역에 매핑시켜 IFFT블록(1912)으로 입력한다. IFFT 블록(1912)은 입력받은 DFT 출력신호를 시간영역 신호로 변환한다.

본 발명의 제3 실시예는 단말기가 상향링크 데이터 전송 시 인터리빙 단계에서 각 구성 반송파의 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 DFT 입력 위치를 변경해서 출력한다. 이를 위하여 상기 반송파 결합 제어기(1914)는 채널 인터리버(1902,1908)을 제어하여 각 구성 반송파 별로 레이트매칭기(1901,1907)에서 출력되는 레이트 매칭된 코드 블록을 재배열시켜 출력시킨다. 상기 반송파 결합 제어기(1914)는 상기 채널 인터리버(1902, 1908)를 제어하여 레이트 매칭된 코드 블 록을 순차적으로 행단위로 입력시킨 후, 각 구성 반송파의 인터리버 입력 값을 소정의 시간 단위로 순환 오프셋을 적용하여 각 구성 반송파 상호간에 재배열시키며, 이렇게 재배열된 인터리버 입력 값을 변조심벌 매핑기(1903, 1909)에 출력시킨다.

도 20은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상항링크 데이터 패킷을 수신하기 위한 기지국 수신기 구조를 도시한 것이다.

상기 도 20을 참조하면, 기지국 수신기는 광대역을 구성하는 각 구성 반송파별로 채널복호화기(2000, 2006), 역 레이트 매칭기(2001, 2007), 채널 디인터리버 (2002, 2008), 변조심벌 복조기 (2003, 2009), IDFT 블록 (2004, 2010), RE 역매핑기 (2005, 2011)을 구비한다. 먼저 기지국 수신기는 단말로부터 수신한 신호를 FFT 신호처리하여(2012) 주파수 영역신호로 변환한다. RE 디매퍼(2005, 2011)는 전체 주파수 영역에 걸쳐 섞여있는 구성 반송파의 수신신호를 각 구성 반송파의 주파수 대역에 따라 분류해서 각각의 해당 IDFT 블록(2004, 2010)으로 입력한다. 각 구성 반송파의 IDFT 블록(2004, 2010)은 입력받은 신호를 IDFT 신호처리하여 시간영역 신호로 변환하고, 변조심벌 복조기(demodulation demapper)(2003, 2009)는 IDFT 출력신호를 복조한다.

채널 디인터리버 (2002, 2008)는 반송파 결합 제어기(2014)의 제어를 받아 복조신호에 대해 디인터리빙 동작을 수행하여, 단말이 전송한 데이터 패킷을 각 구성 반송파별로 분류한다. 반송파 결합 제어기(2014)는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보, 순환 오프셋 k가 적용될 경우 슬롯단위 혹은 심벌단위 적용 여부에 대 한 정보 등을 고려하여 각 구성 반송파의 채널 디인터리버 (2002, 2008)를 제어한다. 역 레이트 매칭기(2001, 2007)는 스케쥴링된 자원 양에 맞게 크기가 조절된 데이터 패킷을 원래 크기대로 환원 시키고, 채널복호화기(2000, 2006)는 역 레이트 매칭된 신호를 코드블록별로 디코딩하여 단말이 전송한 데이터 패킷을 획득한다.

본 발명의 제3 실시예에서 단말기는 말기가 상향링크 데이터 전송 시 인터리빙 단계에서 각 구성 반송파의 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 DFT 입력 위치를 변경하여 전송한다. 따라서 기지국의 반송파 결합 제어기(2014)는 채널 디인터리버(2002, 2008)을 제어하여 인터리빙시 재배열된 결과를 원래의 형태로 재배열시킨다. 이를 위하여 상기 기지국의 반송파 결합 제어기(2014)는 변조심벌 복조기(2003, 2009)에서 출력되는 각 구성 반송파별 복조 심벌을 채널 디인터리버(2002, 2014)에 순차적으로 열단위로 입력시킨 후, 각 구성 반송파의 채널 디인터리버 입력 값을 소정의 시간 단위로 순환 오프셋을 적용하여 각 구성 반송파 상호 간에 재배열시키며, 상기와 같이 재배열된 각 구성 반송파들의 채널 디인터리버 입력 값을 행단위로 출력시킨다.

<제4 실시예>

제4 실시예는 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑하는 상기 방법4에 대한 구체적인 실시 예를 설명한다.

도 21은 제4 실시예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도이다. 도 21은 2개의 구성 반송파가 결합된 경우의 예를 나타낸다.

상기 도 21을 참조하면, 기지국은 각각의 구성 반송파별로 데이터 패킷을 생성한 후 각각 채널코딩, 레이트 매칭, 변조 등의 프로세싱을 수행한다. 참조번호 2100, 2101은 데이터 전송의 기본 단위인 1 서브프레임 동안 각각의 구성 반송파#1, 구성 반송파#2의 코드블록별 변조심벌(2118, 2120, 2122, 2124, 2126, 2128; 2130, 2132, 2134, 2136, 2138 2140)이 RE 매핑단계에서 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 초기 매핑된 예를 나타낸다. RE 매퍼는 상기 각 구성 반송파별로 초기 매핑된 변조심벌들을 슬롯 단위 혹은 OFDMA 심벌단위 혹은 소정의 시간영역 단위로 소정의 순환 오프셋 (cyclic offset) k를 주파수 영역에 적용하여 서로 다른 구성 반송파에 스케쥴링된 물리자원에 매핑한다. 순환 오프셋 k는 상기 <수학식 1>에 의해 계산할 수 있다.

상기 도 21은 각 구성 반송파의 변조심벌이 슬롯 단위로 상기 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 물리자원에 재배열된 예를 나타낸다. 즉, 구성 반송파#1의 변조심벌(2100) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(2110) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑되고(2104), 구성 반송파#1의 변조심벌(2100) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(2110) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(2112)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(2105).

마찬가지 방법으로, 구성 반송파#2의 변조심벌(2101) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(2112) 중에서 첫번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑되고(2106), 구성 반송파#2의 변조심벌(2101) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 신호는 구성 반송파#2에 대해 스케쥴링된 자원(2112) 중에서 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원으로부터 순환 오프셋 k 만큼 주파수 영역에서 순환 쉬프트되어 구성 반송파#1에 대해 스케쥴링된 자원(2110)의 두번째 슬롯에 해당하는 물리자원에 매핑된다(2107).

도 22는 제4 실시예에 따른 기지국의 RE 매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 22를 참조하면, 기지국은 2202단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 상기 기지국은 2204단계에서 상기 획득한 제어정보 및 상기 <수학식1> 혹은 <수학식2>로부터 순환 오프셋 k를 계산한다. 그리고 상기 기지국은 2206단계에서 각 구성 반송파의 코드블록별 변조심벌을 한 서브프레임 동안 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 주파수 우선 방식으로 매핑하며, 2208단계에서 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 매핑된 변조심벌에 대해 소정의 시간영역 단위로 주파수 영역 순환 오프셋 k를 적용하여 재배열한다. 예를 들어 상기 순환 오프셋 k는 OFDM 심벌 단위로 적용되거나 혹은 슬롯단위로 공통의 값이 적용될 수 있다.

도 23은 제4 실시예에 따른 단말의 RE 역매핑 절차를 나타낸다.

상기 도 23을 참조하면, 단말은 2302단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링된 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 상기 단말은 2304단계에서 상기 획득한 제어정보 및 상기 <수학식1> 혹은 <수학식2>로부터 순환 오프셋 k를 계산한다. 또는 단말은 기지국으로부터 상기 순환 오프셋 k를 시그널링 받을 수도 있다. 이후 상기 단말은 2306단계에서 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 매핑된 변조심벌에 대해 소정의 시간영역 단위로 주파수 영역 순환 오프셋 k를 적용하여 재배열한다. 예를 들어 상기 순환 오프셋 k는OFDM 심벌 단위로 적용되거나 혹은 슬롯단위로 공통의 값이 적용될 수 있다. 상기 순환 오프셋 k가 시간영역에서 적용되는 단위는 미리 정해진 값을 이용하거나 혹은 기지국이 시그널링으로 단말한테 알려줄 수 있다. 그리고 2308단계에서 단말은 한 서브프레임 동안 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원으로부터 각 구성 반송파의 변조심벌을 각각 주파수 우선 방식으로 추출한다.

<제5 실시예>

제5 실시예는 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 스케쥴링된 전체 주파수대역에 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 교차 매핑하는 상기 방법5에 대한 구체적인 실시 예를 설명한다.

도 24는 제5 실시예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도이다. 도 24는 2개의 구성 반송파가 결합된 경우의 예를 나타낸다.

상기 도 24를 참조하면, 기지국은 각각의 구성 반송파별로 데이터 패킷을 생성한 후 각각 채널코딩, 레이트 매칭, 변조 등의 프로세싱을 수행한다. 참조번호 2418, 2422, 2426, 2430, 2434 는 구성 반송파#1의 각 코드블록별 변조심벌을 나타내고, 참조번호 2420, 2424, 2428, 2432, 2436 은 구성 반송파#2의 각 코드블록별 변조심벌을 나타낸다. RE 매퍼는 상기 각 구성 반송파의 코드블록별 변조심벌을 반송파 결합된 시스템에 대해 스케쥴링된 전체 물리자원에 주파수 우선 방식으로 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 각 구성반송파끼리 교차 매핑한다.

상기 도 24는 코드블록 단위로 각 구성 반송파끼리 교차 매핑하는 예를 나타낸다. 즉, 먼저 각각의 구성 반송파별로 스케쥴링된 물리자원(2402, 2404)을 결합하여 하나의 물리자원으로 구성한 다음, 구성 반송파#1의 코드블록#0을 주파수 우선 방식으로 상기 결합된 물리자원에 매핑하고, 이어서 구성 반송파#2의 코드블록#0을 주파수 우선 방식으로 상기 결합된 물리자원에 매핑하고, 계속해서 구성 반송파#1의 코드블록#1을 주파수 우선 방식으로 상기 결합된 물리자원에 매핑하고, 그리고 구성 반송파#2의 코드블록#1을 주파수 우선 방식으로 상기 결합된 물리자원에 매핑한다. 상기와 같은 매핑동작을 1 서브프레임동안 반복수행함으로써 구성 반송파#1, 구성 반송파#2의 변조심벌을 모두 물리자원에 매핑 완료한다.

도 25는 제5 실시예에 따른 기지국의 RE 매핑 절차를 나타낸 것이다.

상기 도 25를 참조하면, 기지국은 2502단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역 에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 상기 기지국은 2504단계에서 각 구성 반송파의 코드블록별 변조심벌을 반송파 결합된 시스템에 대해 스케쥴링된 전체 물리자원에 대해 구성 반송파 구분없이 주파수 우선 방식으로 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 각 구성반송파끼리 교차매핑한다.

도 26은 제5 실시예에 따른 단말의 RE 역매핑 절차를 나타낸 것이다.

상기 도 26을 참조하면, 단말은 2602단계에서 반송파 결합에 의한 데이터 패킷의 광대역 전송에 필요한 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 받은 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보 등을 포함한다. 이후 상기 단말은 2604단계에서 반송파 결합된 시스템에 대해 스케쥴링된 전체 물리자원으로부터 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 주파수 우선방식으로 변조심벌을 추출하여 각 구성 반송파의 변조심벌로 교대로 분류한다.

도 27은 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 하향링크 데이터 패킷을 전송하는 기지국 송신기 구조를 도시한 것이다.

상기 도 27을 참조하면, 기지국 송신기는 광대역을 구성하는 각 구성 반송파별로 채널부호화기(2702, 2703), 레이트 매칭기(2704, 2705), 변조심벌 매핑기 (27063, 2707), RE 매핑기 (2708, 2709)를 구비한다. 채널부호화기(2702, 2703)는 각 구성 반송파별로 전송하고자 하는 데이터 패킷의 크기에 따라 하나 혹의 여러개 의 코드블록으로 분할하여 각각의 코드블록에 대해 터보부호화를 수행한다. 레이트 매칭기(2704, 2705)는 상기 각각의 구성 반송파별로 채널코딩된 코드블록들을 스케쥴링받은 자원양에 맞도록 크기를 조절한다. 변조심벌 매핑기 (2706, 2707)는 레이트 매칭된 신호를 주파수 효율을 높이기 위해 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조심벌로 생성한다.

RE 매핑기 (2708, 279)는 반송파 결합 제어기(2710)의 제어를 받아서 변조심벌을 구성 반송파에 대한 구분없이 스케쥴링받은 전체 주파수 대역에 퍼뜨려 IFFT블록(2712)으로 입력한다. IFFT 블록(2712)은 입력받은 변조심벌을 시간영역 신호로 변환한다. 상기 반송파 결합 제어기(2710)는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링 된 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보, 순환 오프셋 k 가 적용될 경우 슬롯단위 혹은 심벌단위 적용 여부에 대한 정보 등을 고려하여 각 구성 반송파의 RE 매핑기 (2708, 2709)를 제어한다.

본 발명의 제4 실시예에서 기지국의 반송파 결합 제어기(2710)은 RE 매핑기(2708, 2709)를 제어하여 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑한 후 전송한다. 이를 위하여 반송파 결합 제어기(2710)는 각 구성 반송파의 RE 매핑기(2708, 2709)를 제어하여 각 구성 반송파의 코드 블록별 변조 심벌을 하나의 서브프레임 동안 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 주파수 우선 방식으로 매핑시키며, 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 매핑된 변조심벌에 대한 주파수 영역 순환 오프셋을 적용하여 재배열시킨다.

본 발명의 제5 실시예에서 기지국의 반송파 결합 제어기(2710)은 RE 매핑기(2708, 2709)를 제어하여 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 스케쥴링된 전체 주파수대역에 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 교차 매핑시킨다. 이를 위하여 반송파 결합 제어기(2710)는 각 구성 반송파의 RE 매핑기(2708, 2709)를 제어하여 각 구성 반송파의 코드 블록별 변조 심벌을 반송파 결합된 시스템에 대해 스케쥴링된 전체 물리자원에 주파수 우선 방식으로 코드블록 또는 OFDM 심벌 단위로 각 구성 반송파끼리 교차 매핑시킨다.

도 28은 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 햐향링크 데이터 패킷을 수신하기 위한 단말 수신기 구조를 도시한 것이다.

상기 도 28을 참조하면, 단말 수신기는 광대역을 구성하는 각 구성 반송파별로 채널복호화기(2802, 2803), 역 레이트 매칭기(2804, 2805), 변조심벌 복조기 (2806, 2807), RE 역매핑기 (2808, 2809)을 구비한다. 먼저 기지국 수신기는 단말로부터 수신한 신호를 FFT 신호처리하여(2812) 주파수 영역신호로 변환한다. RE 디매퍼(2808, 2809)는 반송파 결합 제어기(2810)의 제어를 받아 전체 주파수 영역에 걸쳐 섞여있는 구성 반송파의 수신신호를 구성 반송파별로 분류해서 각각의 해당 변조심벌 복조기 (2806, 2807)로 입력한다. 반송파 결합 제어기(2810)는 전체 광대역에 걸쳐 스케쥴링된 물리자원의 양, 몇 개의 구성 반송파에 걸쳐 데이터 패킷이 전송되는지에 대한 정보, 순환 오프셋 k 가 적용될 경우 슬롯단위 혹은 심벌단위 적용 여부에 대한 정보 등을 고려하여 각 구성 반송파의 RE 디매퍼 (2808, 2809)를 제어한다.

변조심벌 복조기 (2806, 2807)는 입력된 신호를 기지국의 변조방식에 맞춰 복조하고, 역 레이트 매칭기(2804, 2805)로 입력한다. 역 레이트 매칭기(2804, 2805)는 스케쥴링된 자원양에 맞게 크기가 조절된 데이터 패킷을 원래 크기대로 환원 시키고, 채널복호화기(2802, 2803)는 역 레이트 매칭된 신호를 코드블록별로 디코딩하여 단말이 전송한 데이터 패킷을 획득한다.

본 발명의 제4 실시예에서 기지국은 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑한 후 전송한다. 그러면 단말의 반송파 결합 제어기(2810)는 각 구성 반송파의 역 RE 매핑기(2808, 2809)를 제어하여 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원에 매핑된 변조 심벌에 대해 주파수 영역 순환 오프셋을 적용하여 재배열시킨 후, 한 서브프레임 동안 각 구성 반송파의 스케쥴링된 물리자원으로부터 각 구성 반송파의 본조 심벌을 주파수 우선 방식으로 추출하며, 이를 이용하여 복조하도록 한다.

본 발명의 제5 실시예에서 기지국은 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 스케쥴링된 전체 주파수대역에 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 교차 매핑시켜 전송한다. 그러면 단말의 반송파 결합 제어기(2810)는 역 RE 매핑기(2808, 2809)를 제어하여 반송파 결합된 시스템에 대해 스케쥴링된 전체 물리자원으로부터 코드블록 또는 OFDM 심벌 단위로 주파수 우선 방식으로 변조 심벌을 추출하여 각 구성 반송파의 변조심벌로 분류시키며, 이를 복조 하도록 한다.

본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 LTE 의 SC-FDMA / OFDMA 기반 시간-주파수 자원 및 서브프레임 구조를 나타낸 도면,

도 2는 LTE 시스템의 상향링크 데이터 전송 절차를 나타낸도면,

도 3은 LTE 시스템의 상향링크 전송절차를 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에 적용한 예를 나타낸 도면,

도 4는 LTE 시스템의 하향링크 데이터 전송절차를 나타낸도면,

도 5는 LTE 시스템의 하향링크 전송절차를 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에 적용한 예를 나타낸도면,

도 6은 본 발명의 제 1 실시 예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도,

도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단말의 RE 매핑 절차를 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기지국의 RE 역매핑 절차를 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 제 2 실시 예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도,

도 10은 본 발명의 제 2 실시 예의 또다른 구체적인 동작을 나타낸 개념도,

도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에서 SF-FDMA 심벌단위로 순환 오프셋이 적용되는 동작을 나타낸 개념도,

도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말의 RE 매핑 절차를 나타낸 도면,

도 13는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국의 RE 역매핑 절차를 나타낸 도면,

도 14는 본 발명의 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예에 따른 상향링크 데이터 패킷을 전송하는 단말 송신기 구조를도시한 도면,

도 15는 본 발명의 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예에 따른 상항링크 데이터 패킷을 수신하기 위한 기지국 수신기 구조를 도시한 도면,

도 16은 본 발명의 제 3 실시 예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도,

도 17은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단말의 RE 매핑 절차를 나타낸 도면,

도 18은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기지국의 RE 역매핑 절차를 나타낸 도면,

도 19는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상향링크 데이터 패킷을 전송하는 단말 송신기 구조를 도시한 도면,

도 20은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상항링크 데이터 패킷을 수신하기 위한 기지국 수신기 구조를 도시한 도면,

도 21은 본 발명의 제 4 실시 예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도,

도 22는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기지국의 RE 매핑 절차를 나타낸 도면,

도 23은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 단말의 RE 역매핑 절차를 나타낸 도면,

도 24는 본 발명의 제 5 실시 예의 구체적인 동작을 나타낸 개념도,

도 25는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기지국의 RE 매핑 절차를 나타낸 도면,

도 26은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 단말의 RE 역매핑 절차를 나타낸 도면,

도 27은 본 발명의 제 4 실시 예 및 제 5 실시 예에 따른 하향링크 데이터 패킷을 전송하는 기지국 송신기 구조를 도시한 도면,

도 28은 본 발명의 제 4 실시 예 및 제 5 실시 예에 따른 햐향링크 데이터 패킷을 수신하기 위한 단말 수신기 구조를 도시한 도면.

Claims (6)

1. 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법에 있어서,

   단말기가 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑시켜 전송하는 과정과,

   기지국이 상향링크 데이터 수신시 광대역에 걸친 주파수 영역의 샘플을 추출하여 각 구성반송파의 IDFT 입력으로 교차 매핑시켜 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법.
2. 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법에 있어서,

   단말기가 상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑시켜 전송하는 과정과,

   기지국이 상향링크 데이터 수신시 광대역에 걸친 주파수 영역의 샘플에 대해 상기 미리 정해진 오프셋을 적용하여 각 구성반송파의 IDFT 블록의 입력으로 매핑하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법.
3. 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법에 있어서,

   단말기가 상향링크 데이터 전송 시 인터리빙 단계에서 각 구성 반송파의 신호를 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 DFT 입력 위치를 변경해서 출력하는 과정과,

   기지국이 상향링크 데이터 수신시 각 구성반송파의 변조심벌의 열단위 입력을 설정 시간 단위로 상기 미리 정해지 오프셋을 적용하여 상기 구성반송파 상호간에 재배열시켜 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법.
4. 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법에 있어서,

   기지국이 하향링크 데이터 전송시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 소정의 블록단위로 미리 정해진 오프셋만큼 주파수 대역을 변경해서 매핑한 후 이를 전송하는 과정과,

   단말기가 하향링크 데이터 수신시 각 구성반송파의 물리자원에 매핑된 변조심벌에 대해 주파수 영역의 상기 오프셋을 적용하여 재배열하고, 상기 각 구성반송파의 변조심벌을 주파수 우선 방식으로 추출하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법.
5. 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법에 있어서,

   기지국이 하향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 변조심벌을 스케쥴링된 전체 주파수대역에 코드블록 혹은 OFDM 심벌단위로 교차 매핑하여 전송하는 과정과,

   단말기가 하향링크 데이터 수신시 전체 물리자원으로부터 코드블록 혹은 OFDM 심벌 단위의 변조심벌을 주파수 우선 방식으로 변조심벌을 각 구성반송파의 변조심벌로 교대로 분류하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 방법.
6. 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 장치에 있어서,

   상향링크 데이터 전송 시 RE 매핑 단계에서 각 구성 반송파의 DFT 출력신호를 RE 단위로 각 구성 반송파의 주파수 대역에 교차 매핑시켜 전송하는 단말기와,

   상향링크 데이터 수신시 광대역에 걸친 주파수 영역의 샘플을 추출하여 각 구성반송파의 IDFT 입력으로 교차 매핑시켜 처리하는 기지국으로 구성된 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선통신시스템을 위한 자원매핑 장치.

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