KR20100095129A - 무선 통신 시스템에서 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 자원 할당 정보 시그널링을 위한 기지국 장치에 관한 것으로서, 단말에 할당되는 구성 반송파들의 부집합을 결정하는 스케줄러, 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 개수에 따라 제어 정보의 크기를 결정하는 제어 정보 크기 결정 장치, 및 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하기 위한 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 스케줄러는 상기 제어 정보의 헤더 정보에 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 포함시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선 통신 시스템에서 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법 및 이를 위한 장치에 의하는 경우 구성 반송파들 결합에 의한 광대역을 구성하는 셀룰러 무선 통신 시스템의 상향링크와 하향링크 채널 자원 할당 시 효율적인 제어 정보 시그널링 구조를 제공하여 제어 정보의 크기를 감소시킬 수 있다.
반송파 결합, 구성 반송파, 채널 자원 할당

Description

무선 통신 시스템에서 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법 및 이를 위한 장치{Method and Apparatus for Signaling Channel Resource Allocation Information in Wireless Communication System}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구성 반송파들 결합에 의한 광대역을 구성하는 무선 통신 시스템에서 상향 링크 채널과 하향 링크 채널의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
최근 이동통신 시스템의 기술로 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 기술이 연구개발 되고 있다. OFDM 기술은 무선 통신 채널에서 존재하는 다중경로 신호 성분들 간의 간섭을 제거하고 다중 접속 사용자들 간의 직교성을 보장해 주는 장점이 있으며 주파수 자원의 효율적 사용을 가능하게 한다. 더불어 OFDM의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 문제를 감소시키기 위하여, SC-FDM(Single-Carrier Frequency Division Multiplexing)기술이 연구개발 되고 있다.
OFDM 과 SC-FDM 기술이 사용되고 있는 시스템의 예로써 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 차세대 이동 통신 기술 표준인 EUTRA(Enhanced Universal Terrestrial Radio Access) 혹은 LTE(Long Term Evolution)가 있다. 이러한 LTE 시스템에서 상향 링크 또는 하향 링크에 할당된 20MHz의 대역은 총 110개의 자원 블록(Resource Block, RB)들로 나누어진다. 이러한 하향 링크 채널에서 하나의 RB는 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어져 있으며, 14개의 OFDM 심벌 구간을 가질 수 있다. 하나의 하향 링크 데이터 채널은 데이터 전송률에 따라서 한 개 혹은 한 개 이상의 RB가 할당되어 전송될 수 있으며, SC-FDM이 사용되는 상향 링크 데이터 채널 전송도 한 개 혹은 한 개 이상의 RB가 할당되어 전송될 수 있다. LTE에서는 OFDM과 SC-FDM 기술을 바탕으로, 주파수축 상에서 사용자 별로 서로 다른 자원할당을 통해서 다중 사용자를 지원한다. 말하자면 단말은 기지국이 전송하는 기준 시그널(Reference signal, 이하 RS라 칭함)을 수신하여 순방향 채널 상황을 나타내는 CQI(Channel Quality indicator)를 만들고, 상기 CQI를 기지국로 전송한다. 이때 단말은 상기 CQI와 함께 역방향 채널 상황을 기지국이 알 수 있도록 채널 알림 기준 시그널(Channel Sounding Reference Signal, 이하 CS/RS라 칭함)을 전송할 수 있다. 상기 CQI 및/혹은 CS/RS를 수신한 기지국은 스케줄링을 통하여 단말에게 할당할 순방향 혹은 역방향 리소스를 정하고, 상기 결정된 순방향/역방향 리소스를 나타내는 스케줄링 그랜트를 제어 정보 신호를 통해 단말에게 전송한다. 단말은 상기 스케줄링 그랜트가 자신에게 전달된 것인지를 우선 판단한다. 상기 스케줄링 그랜트가 단말에게 전달된 것으로 판단되면 단말은 상기 스케줄링 그랜트가 지시하는 할당된 상향 링크/하향 링크 채널 할당 자원을 파악하고, 상기 할당된 상향 링크/ 하향 링크 채널 자원을 이용하여 기지국과 데이터 송수신을 수행하게 된다. 기지국은 스케줄링 그랜트를 이용하여 단말에게 송수신에 필요한 정보를 전달하게 되는데, 상기 스케줄링 그랜트는 순방향 물리 제어 채널(Physical DownLink Control Channel, PDCCH)을 통하여 단말로 전송된다. 기지국은 사용 가능한 복수 개의 PDCCH들 중에서 한 개 혹은 복수 개의 PDCCH를 선택하고, 상기 선택된 PDCCH(들)를 통하여 단말에게 스케줄링 그랜트를 전송하게 된다.
상기 스케줄링 그랜트에는 여러 가지 정보를 포함하게 되는데, 대표적인 정보가 패킷 정보의 양, 변조방법, 할당 자원, HARQ 정보 들이 있을 수 있다. 상기 정보 중에서 할당 자원에 대한 정보는 직교 주파수 다중 접속 통신 시스템에서 중요한 의미를 가질 수 있게 된다. 직교 주파수 다중 접속 통신 시스템에서는 임의의 시간에 주파수 영역에 따라서 채널 응답이 좋은 부분과 나쁜 부분이 나누어질 수 있게 되는데, 상기 채널 응답이 좋은 주파수 영역의 자원을 단말에게 할당하는 것이 주파수 선택 스케줄링의 성능을 높일 수 있는 기준이 된다. 따라서 최대한 주파수 선택 스케줄링의 성능을 높일 수 있는 자원 할당 방법이 필요하다. 그러므로 주파수 선택적 채널 환경에서, 단말이 보고한 채널 상태 정보를 바탕으로 단말에게 채널 상태가 좋은 주파수 대역을 할당하는 주파수 선택적 자원할당 방식과, 단말로부터의 채널 상태 정보를 활용하기 어려운 고속 이동 단말을 위한 주파수 다이버시티 할당방식을 사용할 수 있다. 위 두 가지 방식의 주파수 축의 자원할당의 특징에 적합한 DCI(DownLink Control Information) 포맷의 자원할당 제어 정보 구성을 위해, LVRB(Localized Virtual Resource Block)와 DVRB(Distributed Virtual Resource Block)와 같은 논리적 RB 구성 번호가 도입되어 VRB 번호를 제어신호 정보로 전송하고 이를 각 방식에 따라 물리적 자원인 PRB(Physical Resource Block)로 대응시킨다. DCI 포맷에 사용되는 자원할당 정보의 필드 구성 형식은 Type 0, Type 1과 Type 2의 세 가지 형식으로 분류한다. 먼저 Type 0과 Type 1은 자원할당 기본 단위를 비트맵에 대응시켜 자원 할당 여부를 표시하는 방식으로, 비연속적인 자원할당이 가능한 반면 PRB수가 늘어날 경우 필요한 비트 수가 증가하는 단점이 있다. 그러므로 LVRB할당만을 지원한다. PRB 증가에 따른 과도한 비트 수 증가를 줄이기 위해 각각 RBG(Resource Block Group) 방식과 RBG 부집합(RBG Subset) 방식이 사용된다. Type 0의 경우 P개의 RB를 묶음으로 RBG를 구성하고 이를 자원할당의 기본단위로 하여 비트맵을 구성한다. 즉, 비트맵에 포함된 하나의 비트는 대응되는 RBG에 속하는 P개의 RB전체의 할당 여부를 표시하게 된다. 묶음의 크기인 P는 시스템의 주파수 대역에 따라서 다르게 정의 되어 있다. RBG는 차례로 하나씩 P단위로 번갈아 나뉘어 P개의 RBG부집합을 이룬다. Type 1의 경우 이중 하나의 RBG 부집합을 선택하고 이에 속하는 RB들을 자원할당의 기본단위로 하여 비트맵을 구성한다. 말하자면 비트맵의 한 비트는 RBG부집합에 속하는 하나의 RB의 할당 여부를 표시하게 된다. Type 2는 완전 연속적 방법으로 할당되는 RB의 시작점과 연속적인 RB의 개수를 RIV(Resource Indication Value)로 변환하여 VRB 자원할당을 나타내는 방법이다. 이 방식은 PRB증가에 따른 필요 비트 수의 증가가 비트맵 방식에 비해서 크지 않다는 장점이 있는 반면 완전 연속인 자원만 할당할 수 있는 단점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 구성 반송파 결합을 통하여 광대역을 구성하는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널과 하향 링크 채널에서 기지국이 구성 반송파들에 대한 자원 정보를 단말로 효율적으로 시그널링 하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예인 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법은 구성 반송파들의 전체 집합 정보를 단말로 전송하는 단계, 단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들의 부집합 정보를 상기 단말로 전송하는 단계 및 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 단말이 상기 제어 정보를 복호하여 상기 기지국으로부터 할당 받은 구성 반송파들과 이에 대응하는 채널 자원 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예인 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법은 구성 반송파들의 전체 집합 정보를 단말로 전송하는 단계, 단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들의 부집합 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 제어 정보의 헤더 정보에 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보들 포함시키는 단계 및 상기 제어 정 보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 단말이 상기 제어 정보를 브라인드 복호하여, 상기 제어 정보에 자신에게 할당된 제어 정보가 있는지 판단하는 단계, 상기 자신에게 할당된 제어 정보가 있는 경우, 상기 기지국으로부터 할당 받은 구성 반송파들과 이에 대응하는 채널 자원 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 무선 통신 시스템에서 기지국 장치는 단말에 할당되는 구성 반송파들의 부집합을 결정하는 스케줄러, 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 개수에 따라 제어 정보의 크기를 결정하는 제어 정보 크기 결정 장치, 및 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하기 위한 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 스케줄러는 상기 제어 정보의 헤더 정보에 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 포함시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선 통신 시스템에서 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법 및 이를 위한 장치에 의하는 경우 구성 반송파들 결합에 의한 광대역을 구성하는 셀룰러 무선 통신 시스템의 상향링크와 하향링크 채널 자원 할당 시 효율적인 제어 정보 시그널링 구조를 제공하여 제어 정보의 크기를 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명 한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 LTE 시스템에서 주파수 대역에 따른 자원 할당 정보를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 하나의 셀 영역 안에서 상향링크 또는 하향링크를 위하여 하나의 구성 반송파(101)와 주파수 대역(103)이 사용됨을 알 수 있다. 도 1의 가로축은 주파수를 나타내며, 셀에 접속한 특정 단말을 위하여 채널 자원 (102)이 할당됨을 도시하고 있다.
도 2는 LTE 시스템에서 상향 링크 채널의 채널 자원을 시그널링 하는 제어 정보 구조를 예시하는 도면이다. 특히 도 2는 LTE 시스템의 채널 자원 할당 정보(201)가 포함된 DCI format 0을 도시한다.
채널 자원 할당 정보(201)를 위하여 앞서 설명한 Type 2 방식이 이용된다. LTE 시스템의 상향 링크 채널을 위한 DCI는 단말 식별자(C-RNTI), 상향링크 자원 블록(Up Link Resource Block, UL RB) 할당 정보, 변조 및 부호 방식(Modulation and Coding Scheme, MCS) 및 복합 자동 재전송 요청 (Hybrid Automatic Repeat request, HARQ) 관련 정보를 포함한다.
그 이외에 상향 링크 공간 다중 접속(Space Domain Multiple Access)을 지원하기 위한 상향 링크 기준 신호(reference signal, RS) 추가 정보, 분산 전송 여부를 나타내는 추가 정보 및 채널 상태 정보 보고 요청 여부를 나타내는 추가 정보 등이 UL-DCI에 포함될 수 있다.
이 경우 단말기가 성공적으로 제어 정보를 복원하였다면 UL RB 할당 정보를 통하여 어느 자원 블록으로 데이터를 전송해야 하는지를 인지하게 된다. 또한 AMC(Adaptive Modulation and Coding)를 적용하고 있다면 단말기는 적용할 MCS를 알고 있어야 기지국이 요청한 변조 및 부호 방식대로 전송 신호를 생성할 수 있다.
도 3은 LTE 시스템에서 하향 링크 채널을 위한 제어 정보 구조를 예시하는 도면이다. 특히 도 3은 채널 자원 할당 메시지(301)가 포함된 DCI format 1을 도시한다. 채널 자원 할당 (301) 정보를 위하여 위에서 설명한 Type 0 또는 Type 1 방식이 이용된다.
LTE 시스템에서 하향 링크 채널을 위한 DCI는 C-RNTI, 하향 링크 자원 블록(DownLink Resource Block, DL RB) 할당 정보, MCS, 복합 자동 재전송 요청 관련 정보 등을 포함한다. 그 이외에 다중 안테나 전송을 위한 추가 정보, 전력 제어를 위한 추가 정보, 분산 전송(distributed transmission) 여부를 나타내는 추가 정보 등이 하향 링크 채널을 위한 DCI에 포함될 수 있다. 이 경우 단말기가 성공적으로 DL 제어 정보를 복원하였다면 DL RB 정보를 통해 어느 자원 블록으로 자신의 실제 데이터가 전송되는지 인지하게 된다.
또한 복합 자동 재전송(HARQ)은 전송 패킷을 수신기가 성공적으로 수신하였는지 여부를 송신기에 전송하여 만약 성공적으로 수신하였다면 송신기가 다른 패킷을 전송하고 수신을 실패하였다면 송신기가 이전 패킷을 재전송하는 동작이며, HARQ 관련 정보란 전송 신호가 새로운 패킷의 전송인지 여부를 나타내는 정보(New Data Indicator, NDI), HARQ 프로세스 번호, IR(incremental redundancy) 방식의 HARQ라면 RV(Redundancy version) 등의 정보를 포함한다. 이러한 정보를 이용하여 단말기는 이전 수신 패킷과 결합하여 복호할 것인지 새로 복호 작업을 수행할 것인지 판단하게 된다.
무선 통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 가변적인 대역폭의 확장이다. 한 예로 LTE-A 시스템은 고속의 데이터 전송을 위하여 LTE 시스템보다 광대역을 필요로 한다. 그러므로 여러 개의 구성 반송파들을 결합하여 단말이 사용할 수 있는 채널 대역을 확장해야 한다. 그러나 도 1 내지 도 3에서 설명한 기존의 방법은 한 셀 영역 내에서 한 개의 구성 반송파들을 사용하는 LTE 시스템의 경우에만 적용할 수 있으며, 한 셀 영역에서 광대역을 위하여 여러 개의 구성 반송파들을 사용하는 LTE-A 시스템에는 자원 할당 정보들을 단말에 효율적으로 시그널링 할 수 없다.
따라서 이하에서는 반송파 결합을 통하여 광대역을 구성하는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널과 하향 링크 채널에서 단말이 할당 받은 구성 반송파들에 대한 자원 정보를 효율적으로 시그널링 할 수 있는 방법을 자세히 설명한다.
<실시예 1>
도 4는 본 발명의 실시예에서 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널 또는 하향 링크 채널을 위하여 사용되는 여러 개의 구성 반송파들과 이에 할당된 주파수 대역을 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상향 링크 채널 또는 하향 링크 채널을 위하여 사용되는 여러 개의 구성 반송파들(401 내지 407)과 이에 할당된 주파수 대역들(411 내지 417)이 도시되어 있다. 특히 도 4에서는 상기 구성 반송파들(401 내지 407)중에서 실제로 단말에게 스케줄링 된 구성 반송파들(401, 402, 407)과 그 채널 자원들(408, 409, 410)이 도시되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국의 구성 반송파들에 관한 자원 할당 정보 전송 절차를 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 단계 502에서 기지국은 한 셀에서 사용되는 구성 반송파들의 전체 집합 정보를 SIB(system information block)에 포함시켜 단말로 전송한다. 또한 단계 503에서 기지국 스케줄러는 단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들의 부집합을 결정하며, 단계 504에서는 결정된 부집합 정보를 RRC(Radio Resource Control) 메시지에 포함시켜 단말에게 전송한다.
계속하여 단계 505에서는 결정된 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보와 기타 필요한 정보들을 해당 단말로 전달하기 위한 제어 정보를 구성하며, 단계 506에서 기지국은 구성된 제어 정보를 단말로 시그널링 한다. 이 경우 구성된 제어 정보는 도 7에서 보다 상세히 설명한다. 상술한 자원 할당 정보 전송 절 차에서 각 단계는 필요한 경우 선택적으로 수행한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말의 구성 반송파들에 대한 자원 할당 정보를 획득하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 4 및 도 6을 참조하여 설명하면, 단계 602에서 단말은 SIB 정보를 통하여 단말이 속해 있는 셀에서 사용되는 구성 반송파들의 전체 집합(whole set)에 관한 정보를 받게 된다. 도 4에서 도시되는 바와 같이 구성 반송파들에 관한 전체 집합은 {f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7}과 같이 7개의 서로 다른 구성 반송파들(401 내지 407)로 구성된다.
단계 603에서 단말은 RRC 시그널링을 통하여 단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들에 관한 부집합(subset) 정보를 획득한다. 이 경우 단말이 불연속 수신 모드(DRX)로 동작 중인 경우에도 제어 정보 수신이 가능한 구성 반송파에 관한 정보도 획득한다. 예를 들어 도 4에서 단말이 할당받을 수 있는 구성 반송파들에 관한 부집합 {F1, F2, F3, F4, F5}는 {f1, f2, f4, f5, f7}과 같이 5개의 서로 다른 구성 반송파들로 이루어지며, 불연속 수신 모드로 동작 중인 경우에도 제어 정보 수신이 가능한 구성 반송파는 {f2}라는 정보를 획득한다.
여기서 문자 F[j]는 부집합의 j 번째 원소임을 나타내며, 문자 fk는 해당 셀에서의 k 번째 구성 반송파의 주파수 정보를 표현한다. 단말은 불연속 수신 모드로 동작하는 경우에 여러 개의 구성 반송파들을 모니터링 하지 않고 구성 반송파 f2만 의 정보를 수신함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다. 더불어 구성 반송파들에 관한 부집합 {F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7}은 단말이 속해 있는 셀에서 사용되는 구성 반송파들의 전체 집합 {f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7}로 이루어 질수 있다.
상술한 바와 같이 구성 반송파들에 관한 부집합의 크기는 가변적이며, 따라서 부집합의 원소 개수는 1개에서부터 7개까지 가능하다. 또한 구성 반송파들의 부집합이 전체 집합이 되는 경우에, 이러한 전체 집합에 관한 정보는 단말에게 직접 전송될 수도 있다. 만약 부집합 정보가 단말에게 전송되지 않는 경우에 단말은 구성 반송파들의 부집합이 전체 집합으로 이루어진다고 판단한다.
단계 604에서는 제어 정보 시그널 수신 후 디코딩이 이루어지며, 단계 605에서 단말은 제어 정보를 통하여 실제로 할당 받은 구성 반송파들과 이에 대응하는 채널 자원 정보를 획득 한다. 다만 단말이 제어 정보에 포함된 미리 결정된 패턴을 인식하는 경우에는 구성 반송파에 관한 자원 할당이 이루어지지 않았다고 판단한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템의 상향 링크 채널과 하향 링크 채널에서 제어 정보를 이용한 자원 할당 시그널링 구조를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 제어 정보에서 자원 할당과 관련된 부분(702 내지 706)의 크기는 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부집합의 개수에 의하여 결정된다. 자원 할당과 관련된 정보라 함은 각 구성반송파 별로 할당된 RB 자원을 나타내는 크기뿐만 아니라, 종래의 기술에서 언급된 MCS, RV, New data indicator 및 HARQ 관련 정보 등이 포함된다. 또한 위와 같은 정보들 중에서 공통적으로 사용될 수 있는 것은 스케줄링 정보(701, 707)로 시그널링 된다. 예를 들어 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부집합 {F1, F2, F3, F4, F5}는 {f1, f2, f4, f5, f7}이고, 각 구성 반송파들에 대응하는 채널 자원 정보와 기타 필요한 정보들(702, 703, 706)을 제어 정보를 통하여 시그널링하고 자원이 할당되지 않은 구성 반송파들 F3={f4},F4={f5}에 관해서는 미리 결정된 패턴이나 사용하지 않는 자원 할당 값(704, 705)을 이용하여 자원이 할당되지 않음을 알릴 수 있다. 예를 들어 종래의 기술에서 자원 할당을 위해 사용되던 Type 2 방식의 RIV가 사용 되어지는 경우에, RIV의 비트 값들이 모두 1인 경우는 발생하지 않으므로 사용하지 않는 자원 할당 값의 예로 1111111같은 값이 이용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 기지국은 단말에 할당할 수 있는 구성 반송파들의 부집합에 따라 단말에 송신할 제어 정보 크기를 결정하는 장치(801)를 포함한다. 스케줄러(803)는 어느 사용자 단말에게 어느 자원을 할당할 것인지를 결정하는 장치로, 단말에 송신할 제어 정보 크기를 결정하는 장치(801)와 제어 정보를 생성하는 장치(802)뿐 아니라 사용자 별로 할당된 주파수-시간 자원으로 제어 정보 시그널을 매핑(mapping)하는 장치(807)에서도 스케줄러(803)의 결정 정보가 전달된다. 만약 LTE 시스템에 본 기지국 송신 장치가 적용된다면, 제어 정보는 DCI 포맷 을 이용하여 표현된다.
한편 생성된 제어 정보는 채널 부호화기(804)를 통해 채널 부호화된 후 변조기(805)를 통해 변조된다. 변조된 신호는 상기의 제어 정보 신호 매핑 수행기 (807)로 전달되어 해당 사용자에게 할당된 주파수-시간 자원에 매핑 된다. 다른 채널 신호(806)와 제어 정보 신호는 다중화기(808)에서 다중화 되고, 송신 처리기(809)를 통해 RF(radio frequency) 신호로 변환되고 송신 안테나(810)를 거쳐 송신된다. 만약 LTE 시스템에 본 기지국 송신 장치가 적용된다면, 제어 정보 신호는 순방향 물리 제어 채널(Physical DownLink Control Channel, PDCCH) 형태로 표현 된다. 또한 OFDM를 이용하는 시스템에서는 송신 처리기(809)에서는 OFDM 신호로 변환하는 기능이 추가된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말 수신 장치의 블록 구성도이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 수신 안테나(901)에서 수신된 RF 신호는 수신 처리기(902)에서 기저 대역 신호로 변환되어 주파수-시간 자원으로 전송된 신호가 복원된다. OFDM 시스템에서는 수신 처리기(902)에 OFDM 신호 수신 기능이 추가 된다.
또한 복원된 신호는 역다중화기(903)를 통하여 다른 채널 신호들과 분리되고, 제어 정보 신호 디매핑 수행기(904)에서 해당하는 제어 정보 신호를 선별하여, 복조기(905)와 채널 복호기(906)를 거치면 송신된 제어 정보를 판단할 수 있다.
한편 채널 복호기(906)는 제어 정보의 크기 정보(907)를 인자로 하여 복호를 수행한다. 이때 제어 정보의 크기 정보(907)는 RRC 시그널링 과정에서 기지국으로 부터 수신한 상기 단말에 할당되는 반송 구성파의 부집합 정보에 포함되어 있다. 예를 들어 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부집합 {F1, F2, F3, F4, F5}가 {f1, f2, f4, f5, f7}로 RRC 시그널링 되면, 단말은 할당될 수 있는 구성 반송파의 개수가 다섯 개임을 인식할 수 있으며, 제어 정보의 크기 역시 알 수 있다.
<실시예 2>
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국의 구성 반송파들에 관한 자원 할당 정보 전송 절차를 도시한 순서도이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 단계 1002에서 기지국은 한 셀에서 사용되는 구성 반송파들의 전체 집합 정보를 SIB(system information block)를 이용하여 단말에 전송하고. 단계 1003에서 기지국 스케줄러는 셀 내의 각 단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들의 부집합을 결정한다. 또한 단계 1004에서 기지국은 결정된 구성 반송파들의 부집합 정보를 RRC(Radio Resource Control) 메시지에 포함시켜 단말에게 전송한다.
계속하여 단계 1005에서 기지국의 스케줄러는 단말의 스케줄링을 수행하고, 구성 반송파들의 자원 할당 정보들과 기타 필요한 정보들을 전달하기 위하여 헤더 정보를 구성하며, 이를 제어 정보에 포함시킨다. 이 경우 제어 정보의 크기는 헤더 정보에 따라 가변적이 된다. 또한 단계 1006에서는 기지국은 제어 정보 시그널을 단말로 송신한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말의 구성 반송 파들에 대한 자원 할당 정보 획득 과정을 도시한 순서도이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 단계 1102에서 단말은 SIB 정보를 통하여 단말이 속해 있는 셀에서 사용되는 구성 반송파들의 전체 집합에 관한 정보를 받게 된다. 단계 1103에서 단말은 RRC 시그널링을 통하여 단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들에 관한 부집합 정보를 획득한다. 단계 1104에서 단말은 제어 정보 시그널을 수신한 후 브라인드 디코딩을 수행한다.
계속하여, 단말은 단계 1105에서 브라인드 디코딩된 제어 정보에 자신에게 할당된 제어 정보가 있는지를 판단한다. 이 경우 자신에게 할당된 제어 정보가 있다면, 단말은 단계 1106에서 실제로 할당 받은 구성 반송파들과 이에 대응하는 채널 자원 정보를 획득 한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템의 상향 링크와 하향 링크 채널에서 제어 정보를 이용한 자원 할당 시그널링 구조를 도시하는 도면이다.
도 12를 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 구성 반송파들의 자원 할당을 위하여 비트맵 형태의 헤더 정보(1202)를 사용한다. 제어 정보에서 자원 할당과 관련된 헤더 정보의 크기는 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부집합에 의하여 결정된다.
예를 들어 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부분 집합 {F1, F2, F3, F4, F5}는 {f1, f2, f4, f5, f7}이고, 실제로 할당된 구성 반송파들이 F1={f1}, F2={f2}, F5={f7}인 경우, 헤더 정보(1202)는 Header(F1, F2, F3, F4, F5) = Header(1, 1, 0, 0, 1)로써 표현된다. 보다 상세히 설명하면 Header(1, 1, 0, 0, 1)에서 1로 표시된 F1, F2, F5에 대응하는 구성 반송파들 {f1, f2, f7}이 단말에 실제로 할당됨을 지시한다.
제어 정보에서 헤더 정보를 제외한 자원 할당과 기타 필요한 정보와 관련된 부분들(1203, 1204, 1205)은 단말에게 실제 할당된 구성 반송파들에 대응된다. 이러한 실시예 2의 방법은 실시예 1의 방법에 비하여 실제 자원 할당된 구성 반송파들의 관련된 정보만을 단말로 시그널링 함으로써 제어 정보의 크기를 줄일 수 있다는 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 헤더 정보에 포함된 구성 반송파의 개수에 의해 제어 정보의 크기가 변하는 예시를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하여 설명하면, 제어 정보(1309)에서는 한 개의 구성 반송파 관련 자원 정보(1303)만이 할당 되는데, 이를 헤더 정보 (1302)를 통하여 알 수 있으며, 제어 정보(1309) 전체 크기도 한 개의 구성 반송파 관련 자원 정보(1303)와 해당 단말에 공통적으로 적용되는 스케줄링 정보(scheduling information, SI)들(1301, 1304)에 의하여 계산 된다. 예를 들어 SI(1301)의 크기가 Na 비트, Header(1302)의 크기가 5 비트, 구성 반송파 F1 관련 자원 정보의 크기가 NF 비트, SI(1304)의 크기가 Nb 비트라면, 제어 정보 전체 크기는 (Na+5+NF+Nb) 비트이다.
또한 제어 정보(1313)에서는 헤더 정보(1308)를 통하여 다섯 개의 구성 반송파 관련 자원 정보들(1314 내지 1318) 이 전송되었음을 알 수 있으며, 제어 정 보(1313)의 전체 크기도 다섯 개의 구성 반송파 관련 자원 정보들과 해당 단말에 공통적인 스케줄링 정보들(1319, 1320)에 의하여 계산 된다. 상기 기술한 방식에 의하여, 제어 정보(1313)의 크기는 (Na+5+5xNF+Nb) 비트이다.
다시 말해 단말이 실제로 할당 받은 구성 반송파들의 개수에 따라, 제어 정보(1309)는 (Na+5+NF+Nb) 비트로 구성되고, 제어 정보(1313)는 (Na+5+5xNF+Nb) 비트로 구성된다.
도 14는 본 발명에의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말 수신 장치의 블록 구성도이다.
도 14를 참조하여 설명하면, 수신 안테나(1401)에서 수신된 RF 신호는 수신처리기(1402)에서 기저대역 신호로 변환되고 주파수-시간 자원으로 전송된 신호가 복원된다. OFDM 시스템에서는 수신처리기(1402)에 OFDM 신호 수신 기능이 추가 되어 질수 있다.
기저대역 신호로 변환된 신호는 역다중화기(1403)를 통하여 다른 채널 신호들과 분리되고, 제어 정보 신호 디매핑 수행기(1404)를 거쳐 자기 자신에게 해당하는 제어 정보 신호가 선별된다. 또한 복조기(1405)와 채널 복호기(1407)를 거치면 송신된 제어 정보에 포함된 자원 할당 정보를 판단할 수 있다.
한편 채널 복호기(1407)는 제어 정보의 크기 정보(1406)를 인자로 하여 복호를 수행한다. 그러나 본 실시예에서 채널 복호기(1407)는 복호 전에 제어 정보 크기에 관해 알 수 없으므로 RRC 시그널링으로 할당 받은 구성 반송파의 부집합 정 보(1406)로부터 여러 가지 제어 정보 크기를 가정하여 브라인드 디코딩을 수행한다.
예를 들어 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부집합 {F1, F2, F3, F4, F5}가 {f1, f2, f4, f5, f7}로 RRC 시그널링(1406)되면, 단말은 할당 될 수 있는 구성 반송파의 개수가 다섯 개임을 인지할 수 있다. 그러나 실제 단말에 할당받은 구성 반송파의 개수는 한 개에서 다섯 개가 될 수 있으므로 모든 경우에 대하여 브라인드 디코딩을 수행하여야 한다. 따라서 채널 복호기 (1407)에서 한 개의 구성반송파와 관련된 자원이 단말에 할당 되어진 경우의 제어 정보 크기를 가정한 뒤 제어 복호를 수행하고, 복호 후 결과가 CRC 검사 등을 통하여 올바른 결과로 판정되면, 도 13에서 제어 정보(1309)내의 헤더 정보(1302)를 이용하여 한 개의 구성 반송파 {f1}과 관련된 자원 정보가 할당되었음을 알 수 있다.
위에서 설명한 헤더 정보의 크기는 실제보다 압축되어 표현될 수 있다. 아래 표 1과 같이 단말에게 할당 가능한 구성 반송파들의 부분집합이 {F1, F2, F3, F4, F5}이고, 그 중 2개의 구성 반송파들만이 단말에 실제로 할당 될 때, 표현 될 수 있는 헤더의 내용은 10 가지이다. 따라서 헤더의 사이즈는 5 비트 대신 4 비트로 줄어든다. 실시예에서 보인 바와 같이 기지국과 단말사이에 구성 반송파들의 부집합과 실제로 할당받은 구성 반송파들에 관하여 표 1과 같은 전송 메시지 정의를 공유한다면, 헤더 정보를 줄일 수 있다.
{F1, F2, F3, F4, F5} 압축된 헤더 정보
(1, 1, 0, 0, 0) 0000
(1, 0, 1, 0, 0) 0001
(1, 0, 0, 1, 0) 0011
(1, 0, 0, 0, 1) 0100
(0, 1, 1, 0, 0) 0101
(0, 1, 0, 1, 0) 0110
(0, 1, 0, 0, 1) 0111
(0 ,0 ,1, 1, 0) 1000
(0 ,0, 1, 0, 1) 1001
(0 ,0, 0, 1, 1) 1001
또한 표 2와 같이 단말에게 할당 가능한 구성 반송파들의 부분집합이 {F1, F2, F3, F4, F5}이고 그 중 1개의 구성 반송파들만이 단말에 실제로 할당된다고 가정하면, 표현될 수 있는 헤더의 내용은 다섯 가지 이다. 그러므로 헤더의 사이즈는 5 비트 대신 3 비트로 줄어든다.
{F1, F2, F3, F4, F5} 압축된 헤더 정보
(1, 0, 0, 0, 0) 001
(0, 1, 0, 0, 0) 010
(0, 0, 1, 0, 0) 011
(0, 0, 0, 1, 0) 100
(0, 0, 0, 0, 1) 101
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 서로 다른 구성 반송파들을 통하여 단말로 시그널링 되는 제어 정보들을 도시하는 도면이다.
도 12 및 도 15를 참조하여 설명하면, 도 12에서는 한 개의 구성 반송파를 이용하여 제어 정보를 단말로 시그널링을 수행하지만, 도 15에서는 2개의 구성 반송파들을 이용하여 제어 정보를 단말로 시그널링 한다.
예를 들어 단말에게 할당될 수 있는 구성 반송파들의 부분 집합 {F1, F2, F3, F4, F5}가 {f1, f2, f4, f5, f7}이고, 실제로 할당된 구성 반송파들이 F1={f1}, F2={f2}, F5={f7}이라고 가정한다. 이 경우 하나의 제어 정보에 포함된 구성 반송파들이 F1={f1}, F2={f2}이면, 헤더 정보(1502)는 다음과 같이 Header{F1, F2, F3, F4, F5} = {1, 1, 0, 0, 0}으로써 표현된다. 제어 정보에서 헤더 정보를 제외한 자원 할당과 관련된 부분(1503, 1504)은 헤더 정보(1502)내의 두 개의 구성 반송파들에 의해 결정된다.
또한 나머지 제어 정보를 시그널링 하는 구성 반송파가 F5={f7}이라면, 자원 할당 헤더 정보(1507)는 다음과 같이 Header{F1, F2, F3, F4, F5} = {0, 0, 0, 0, 1}로써 표현된다. 제어 정보에서 헤더 정보를 제외한 자원 할당과 관련된 부분 (1508)은 헤더 정보(1507)내의 한 개의 구성 반송파에 의해 결정된다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 16을 참조하여 설명하면, 기지국은 단말에 할당할 수 있는 구성 반송파들의 부분집합에 따라 단말에 송신할 제어 정보 크기를 결정하는 장치(1601, 1612)를 포함한다. 도 15에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 제어 정보 전달을 위하여 두 개의 구성 반송파들이 이용되므로 도 16의 기지국 송신 장치에서도 제어 정보들이 두 개로 나뉘어 발생된다.
스케줄러(1603)는 어느 사용자 단말에게 어느 자원을 할당할 것인지를 결정하고, 각 단말에 할당된 구성 반송파에 어떤 제어 정보를 전송할지가 결정된다. 보다 상세히 설명하자면, 자원이 할당된 구성 반송파 별로 단말에 송신할 제어 정보 크기를 결정하는 장치(1601, 1612)와 제어 정보를 생성하는 장치(1602, 1611)뿐 아니라 사용자 별로 할당된 주파수-시간 자원으로 제어 정보 시그널을 매핑(mapping)하는 장치(1607, 1615)에서도 스케줄러(1603)의 결정이 전달된다.
만약 LTE 시스템에 본 기지국 송신 장치가 적용된다면, 제어 정보는 DCI 포맷을 이용하여 표현 된다. 한편 발생된 제어 정보는 채널 부호화기(1604, 1613)를 통해 채널 부호화된 후, 변조기(1605, 1614)를 통하여 변조된다. 변조된 신호는 제어 정보 신호 매핑 수행기(1607, 1615)로 전달되어 해당 사용자에게 할당된 주파수-시간 자원에 매핑 된다.
다른 채널 신호(1606, 1616)와 제어 정보 신호는 다중화기(1608, 1617)에서 다중화 되고, 송신 처리기(1609)를 통해 RF(radio frequency) 신호로 변환되고 송신 안테나(1610)를 거쳐 송신된다. 결과적으로 두개의 구성반송파들에 서로 다른 제어 정보가 실려서 송신된다. 만약 LTE 시스템에 본 기지국 송신 장치가 적용된다면, 제어 정보 신호는 순방향 물리 제어 채널(Physical DownLink Control Channel, PDCCH) 형태로 표현 된다. 또한 OFDM를 이용하는 시스템에서는 송신 처리기(1609)에 OFDM 신호로의 변환 기능이 추가된다.
한편 본 명세서와 도면에 개시된 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 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 LTE 시스템에서 주파수 대역에 따른 자원 할당 정보를 도시하는 도면.
도 2는 LTE 시스템에서 상향 링크 채널의 채널 자원을 시그널링 하는 제어 정보 구조를 예시하는 도면.
도 3은 LTE 시스템에서 하향 링크 채널을 위한 제어 정보 구조를 예시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에서 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널 또는 하향 링크 채널을 위하여 사용되는 여러 개의 구성 반송파들과 이에 할당된 주파수 대역을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국의 구성 반송파들에 관한 자원 할당 정보 전송 절차를 도시한 순서도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말의 구성 반송파들에 대한 자원 할당 정보를 획득하는 절차를 도시한 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템의 상향 링크 채널과 하향 링크 채널에서 제어 정보를 이용한 자원 할당 시그널링 구조를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국 송신 장치의 블록 구성도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말 수신 장치의 블록 구성도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국의 구성 반송파들에 관한 자원 할당 정보 전송 절차를 도시한 순서도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말의 구성 반송파들에 대한 자원 할당 정보 획득 과정을 도시한 순서도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템의 상향 링크와 하향 링크 채널에서 제어 정보를 이용한 자원 할당 시그널링 구조를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 헤더 정보에 할당된 구성 반송파의 개수에 의해 제어 정보의 크기가 변하는 예시를 도시한 도면.
도 14는 본 발명에의 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 단말 수신 장치의 블록 구성도.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 서로 다른 구성 반송파들을 통하여 단말로 시그널링 되는 제어 정보들을 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국 송신 장치의 블록 구성도.

Claims (10)

  1. 구성 반송파들의 전체 집합 정보를 단말로 전송하는 단계;
    단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들의 부집합 정보를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전체 집합 정보를 단말로 전송하는 단계는
    상기 전체 집합 정보를 시스템 정보 블록(system information block)에 포함시켜 상기 단말로 전송하는 단계;인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 부집합 정보를 상기 단말로 전송하는 단계는
    상기 부집합 정보를 RRC(Radio Resource Control) 메시지에 포함시켜 상기 단말로 전송하는 단계;인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 제어 정보를 복호하여 상기 기지국으로부터 할당 받은 구성 반송파들과 이에 대응하는 채널 자원 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  5. 구성 반송파들의 전체 집합 정보를 단말로 전송하는 단계;
    단말이 할당 받을 수 있는 구성 반송파들의 부집합 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;
    제어 정보의 헤더 정보에 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보들 포함시키는 단계; 및
    상기 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전체 집합 정보를 단말로 전송하는 단계는
    상기 전체 집합 정보를 시스템 정보 블록(system information block)에 포함시켜 상기 단말로 전송하는 단계;인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 부집합 정보를 상기 단말로 전송하는 단계는
    상기 부집합 정보를 RRC(Radio Resource Control) 메시지에 포함시켜 상기 단말로 전송하는 단계;인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 제어 정보를 브라인드 복호하여, 상기 제어 정보에 자신에게 할당된 제어 정보가 있는지 판단하는 단계;
    상기 자신에게 할당된 제어 정보가 있는 경우, 상기 기지국으로부터 할당 받은 구성 반송파들과 이에 대응하는 채널 자원 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 자원 할당 정보 시그널링 방법.
  9. 단말에 할당되는 구성 반송파들의 부집합을 결정하는 스케줄러;
    상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 개수에 따라 제어 정보의 크기를 결정하는 제어 정보 크기 결정 장치; 및
    상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하기 위한 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 스케줄러는
    상기 제어 정보의 헤더 정보에 상기 부집합에 대응하는 구성 반송파들의 자 원 할당 정보를 포함시키는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 기지국 장치.
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