KR20120022874A

KR20120022874A - 다중 안테나 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120022874A
Application number: KR1020117026349A
Authority: KR
Inventors: 한승희; 고현수; 정재훈; 이문일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2012-03-12
Also published as: US8761090B2; KR101319726B1; KR20110038585A; WO2011043598A3; WO2011043598A2; US20120093090A1

Abstract

다중 안테나 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 복수의 제1 전송 심벌들에 제1 공간 처리를 이용하여 복수의 안테나를 통해 전송하고, 복수의 제2 전송 심벌들에 제2 공간 처리를 이용하여 상기 복수의 안테나를 통해 전송한다. 상기 제2 공간 처리에 사용되는 제2 SFBC 행렬은 상기 제1 공간 처리에 사용되는 제1 공간 처리 행렬의 적어도 하나의 행 또는 적어도 하나의 열을 스위칭하여 구성된다. 낮은 PAPR/CM 특성을 유지하고, 안테나들간 불균형된 전송 파워를 평균화시킬 수 있다.

Description

다중 안테나 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR UPLINK TRANSMISSION IN A MULTI-ANTENNA SYSTEM}

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

3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 LTE(long term evolution)는 유력한 차세대 이동통신 표준이다.

3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

상향링크 채널은 단말의 전원 관리를 위해 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)/CM(cubic metric) 특성이 중요하다. 긴 대기 시간과 낮은 배터리 소모를 위해 상향링크 채널은 낮은 PAPR/CM 특성을 유지하는 것이 필요하다. 이를 위해, LTE는 상향링크 제어채널에 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스와 같은 낮은 PAPR/CM 특성을 갖는 시퀀스를 사용하고 있다.

하지만, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술, 다중 반송파 기술 등의 새로운 기술의 도입으로 인해 상향링크 채널의 PAPR/CM 특성이 악화될 수 있다.

낮은 PAPR/CM 특성을 유지하는 상향링크 전송 방법 및 장치가 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 안테나 시스템에서 공간 처리를 스위칭하는 상향링크 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 안테나들간 전송 파워 불균형을 줄이는 상향링크 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

일 양태에 있어서, 다중 안테나 시스템에서 상향링크 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 제1 전송 심벌들에 제1 공간 처리를 이용하여 복수의 안테나를 통해 전송하는 단계, 및 복수의 제2 전송 심벌들에 제2 공간 처리를 이용하여 상기 복수의 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제2 공간 처리에 사용되는 공간 처리 행렬은 상기 제1 공간 처리에 사용되는 제1 공간 처리 행렬의 적어도 하나의 행 또는 적어도 하나의 열을 스위칭하여 구성된다.

상기 제1 및 제2 공간 처리는 SFBC(Space-Frequency Block Code)이고, 상기 제1 및 제2 공간 처리 행렬은 SFBC 행렬일 수 있다.

상기 제1 및 제2 공간 처리는 SCBC(Space-Code Block Code)이고, 상기 제1 및 제2 공간 처리 행렬은 SCBC 행렬일 수 있다.

상기 방법은 인코딩된 비트들을 변조하여 복수의 변조 심벌들을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 상기 복수의 변조 심벌들일 수 있다.

상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 상으로 전송될 수 있다.

상기 방법은 인코딩된 비트들을 변조하여 복수의 변조 심벌들을 생성하는 단계, 및 상기 복수의 변조 심벌들을 DFT(Discrete Fourier transfomr) 확산하여 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 제1 전송 심벌들과 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 독립적으로 DFT가 수행될 수 있다.

상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송될 수 있다.

다른 양태에 있어서, 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 복수의 제1 전송 심벌들을 제1 공간 처리를 이용하여 처리하고, 및 복수의 제2 전송 심벌들을 제2 공간 처리를 이용하여 처리하되, 상기 제2 공간 처리에 사용되는 제2 공간 처리 행렬은 상기 제1 공간 처리에 사용되는 제1 공간 처리 행렬의 적어도 하나의 행 또는 적어도 하나의 열을 스위칭하여 구성된다.

낮은 PAPR/CM 특성을 유지하고, 안테나들간 불균형된 전송 파워를 평균화시킬 수 있다.

도 1은 3GPP LTE에서 무선 프레임과 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 일 예를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 확장 CP에서 PUCCH 포맷 1를 나타낸다.
도 5는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 2를 나타낸다.
도 7은 3GPP LTE에서 확장 CP에서 PUCCH 포맷 2를 나타낸다.
도 8은 OSRSM의 일 예를 나타낸다.
도 9는 단일 안테나에서 MSM의 일 예를 나타낸다.
도 10은 자원 선택을 이용한 PUCCH 전송을 나타낸 블록도이다.
도 11은 2개의 자원이 할당된 경우 비트의 표현을 나타낸다.
도 12는 표 5의 맵핑 방식에 따른 성상을 나타낸다.
도 13은 표 7의 맵핑 방식에 따른 성상을 나타낸다.
도 14는 SCBC(Space-Code Block Code)를 구현하는 전송기의 블록도이다.
도 15는 SCBC 적용의 일 예를 나타낸다.
도 16은 비대칭 다중 반송파의 예를 나타낸다.
도 17은 MSM에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송을 나타낸다.
도 18은 SCBC에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송의 일 예를 나타낸다.
도 19는 SCBC에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송의 다른 예를 나타낸다.
도 20은 SCBC에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송의 또 다른 예를 나타낸다.
도 21은 길이 12인 1-DFT 확산을 나타낸다.
도 22는 PUCCH에 SFBC가 적용된 예를 나타낸다.
도 23은 제안된 스위칭된(switched) SFBC의 일 예를 나타낸다.
도 24는 도 9의 OSRSM에 제안된 공간 처리의 스위칭을 적용한 예이다.
도 25는 도 15의 SCBC에 제안된 스위칭을 적용한 예이다.
도 26은 도 18의 실시예에 제안된 스위칭을 적용한 예이다.
도 27과 28은 본 발명의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 29는 본 발명의 실시예가 구현되는 전송기를 나타낸 블록도이다.
도 30은 본 발명의 실시예가 구현되는 단말을 나타낸 블록도이다.
도 31은 SC-FDMA를 수행하는 신호 처리 장치를 나타낸 블록도이다.
도 32는 부반송파 맵핑의 일 예를 나타낸다.
도 33은 부반송파 맵핑의 다른 예를 나타낸다.
도 34는 클러스터된 SC-FDMA를 수행하는 신호 처리 장치를 나타낸 블록도이다.
도 35는 신호 처리 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 36은 신호 처리 장치의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.

단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), 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.

기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.

도 1은 3GPP LTE에서 무선 프레임과 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 6절을 참조할 수 있다.

무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.

하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.

자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.

DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.

3GPP TS 36.211 V8.7.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.

PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.

하향링크 서브프레임내의 제어영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 일 예를 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.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. 동일한 m 값을 갖는 자원블록이 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있음을 보이고 있다.

3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, PUCCH는 다중 포맷을 지원한다. PUCCH 포맷에 종속된 변조 방식(modulation scheme)에 따라 서브프레임당 서로 다른 비트 수를 갖는 PUCCH를 사용할 수 있다.

다음 표 1은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식 및 서브프레임당 비트 수의 예를 나타낸다.

PUCCH 포맷 1은 SR(Scheduling Request)의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a/1b는 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 ACK/NACK 신호의 동시(simultaneous) 전송에 사용된다. 서브프레임에서 ACK/NACK 신호만을 전송할 때 PUCCH 포맷 1a/1b이 사용되고, SR이 단독으로 전송될 때, PUCCH 포맷 1이 사용된다. SR과 ACK/NACK을 동시에 전송할 때에는 PUCCH 포맷 1이 사용되고, SR에 할당된 자원에 ACK/NACK 신호를 변조하여 전송한다.

모든 PUCCH 포맷은 각 OFDM 심벌에서 시퀀스의 순환 쉬프트(cylic shift, CS)를 사용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 쉬프트시켜 생성된다. 특정 CS 양은 순환 쉬프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다.

기본 시퀀스 r_u(n)를 정의한 일 예는 다음 식과 같다.

여기서, u는 원시 인덱스(root index), n은 요소 인덱스로 0≤n≤N-1, N은 기본 시퀀스의 길이이다. b(n)은 3GPP TS 36.211 V8.7.0의 5.5절에서 정의되고 있다.

시퀀스의 길이는 시퀀스에 포함되는 요소(element)의 개수와 같다. u는 셀 ID(identifier), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 의해 정해질 수 있다. 기본시퀀스가 주파수 영역에서 하나의 자원블록에 맵핑된다고 할 때, 하나의 자원블록이 12 부반송파를 포함하므로 기본 시퀀스의 길이 N은 12가 된다. 다른 원시 인덱스에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다.

기본 시퀀스 r(n)을 다음 수학식과 같이 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n, I_cs)을 생성할 수 있다.

여기서, I_cs는 CS 양을 나타내는 순환 쉬프트 인덱스이다(0≤I_cs≤N-1).

이하에서 기본 시퀀스의 가용(available) 순환 쉬프트 인덱스는 CS 간격(CS interval)에 따라 기본 시퀀스로부터 얻을 수(derive) 있는 순환 쉬프트 인덱스를 말한다. 예를 들어, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 1이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 개수는 12가 된다. 또는, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 2이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 수는 6이 된다.

이하에서, 변조 심벌은 대응하는 인코딩된 비트의 성상 상의 위치를 나타내는 복소 값(complex-valued) 심벌을 나타낸다. 하지만, 구현 방식에 따라 변조 심벌은 다양한 형태로 표현될 수 있을 것이다.

이제, PUCCH 포맷 1/1a/1b(이하, 이들을 총칭하여 PUCCH 포맷 1로 함)에서의 HARQ ACK/NACK 신호의 전송에 대해 기술한다.

도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1를 나타내고, 도 4는 3GPP LTE에서 확장 CP에서 PUCCH 포맷 1를 나타낸다. 노멀 CP와 확장 CP는 슬롯 당 포함되는 OFDM 심벌의 갯수가 달라, 기준신호(RS)의 위치와 개수가 다를 뿐, ACK/NACK 전송의 구조는 동일하다.

2비트 ACK/NACK 신호를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조하여 변조 심벌 d(0)가 생성된다. QPSK 변조는 예시에 불과하고, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등 다양한 변조 방식을 사용할 수 있다.

PUCCH 포맷 1에 의하면, 노멀 CP 또는 확장 CP에서 하나의 슬롯에 ACK/NACK 신호의 전송을 위해 5개의 OFDM 심벌이 있으므로, 하나의 서브프레임에는 ACK/NACK 신호의 전송을 위해 총 10개의 OFDM 심벌이 있다.

변조 심벌 d(0)은 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,I_cs)로 확산된다. 서브프레임에서 (i+1)번째 OFDM 심벌에 대응하는 일차원 확산된 시퀀스를 m(i)라 할 때,

{m(0), m(1),..., m(9)} = {d(0)r(n,I_cs), d(0)r(n,I_cs), ..., d(0)r(n,I_cs)}

로 나타낼 수 있다.

단말 용량을 증가시키기 위해, 일차원 확산된 시퀀스는 직교 시퀀스를 이용하여 확산될 수 있다. 확산 계수(spreading factor) K=4인 직교 시퀀스 w_i(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.

확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 w_i(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.

슬롯마다 다른 확산 계수를 사용할 수 있다. 3GPP LTE에서는 SRS(sounding reference signal)의 전송을 위해 서브프레임 내의 마지막 OFDM 심볼을 사용한다. 이때, PUCCH는 제1 슬롯은 확산 계수 K=4를 사용하고, 제2 슬롯은 확산 계수 K=3을 사용한다.

따라서, 임의의 직교 시퀀스 인덱스 i가 주어질 때, 2차원 확산된 시퀀스 s(0), s(1),..., s(9)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

{s(0), s(1),..., s(9)}={w_i(0)m(0), w_i(1)m(1), w_i(2)m(2), w_i(3)m(3), w_i(4)m(4), w_i(0)m(5), w_i(1)m(7), w_i(2)m(8), w_i(3)m(9)}

순환 쉬프트 인덱스 I_cs는 무선 프레임 내 슬롯 번호(n_s) 및/또는 슬롯 내 심벌 인덱스(ℓ)에 따라 달라질 수 있다.

설명을 명확히 하기 위해, 최초의 순환 쉬프트 인덱스를 0으로 하고, OFDM 심벌마다 순환 쉬프트 인덱스의 값이 하나씩 증가한다고 할 때, 도 3 및 4에 나타난 바와 같이,

{s(0), s(1),..., s(9)} = {w_i(0)d(0)r(n,0), w_i(1)d(1)r(n,1), ..., w_i(3)d(9)r(n,9)}

로 나타낼 수 있다.

2차원 확산된 시퀀스들 {s(0), s(1),..., s(9)}는 IFFT(inverse fast Fourier transform)가 수행된 후, 대응하는 자원블록을 통해 전송된다. 이로써, ACK/NACK 신호가 PUCCH 상으로 전송되는 것이다.

직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 I_cs 및 자원 블록 인덱스 m은 PUCCH를 구성하기 위해 필요한 파라미터이자, PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용되는 자원이다. 가용 순환 쉬프트의 개수가 12이고, 가용한 직교 시퀀스 인덱스의 개수가 3이라면, 총 36개의 단말에 대한 PUCCH가 하나의 자원블록에 다중화될 수 있다.

PUCCH 포맷 1을 위한 기준신호도 기본 시퀀스로부터 생성되는 순환 쉬프트된 시퀀스를 이용한다. 직교 시퀀스를 이용한 2차원 확산도 적용되지만, 노멀 CP에서 확산 계수는 3이고, 확장 CP에서 확산 계수는 2이다.

3GPP LTE에서는 단말이 PUCCH를 구성하기 위한 상기 3개의 파라미터를 획득하기 위해, 자원 인덱스 n⁽¹⁾ _PUUCH를 정의한다. 자원 인덱스 n⁽¹⁾ _PUUCH = n_CCE+N⁽¹⁾ _PUUCH로 정의되는 데, n_CCE는 대응하는 DCI(즉, ACK/NACK 신호에 대응하는 하향링크 데이터의 수신에 사용된 하향링크 자원 할당)의 전송에 사용되는 첫번째 CCE의 번호이고, N⁽¹⁾ _PUUCH는 기지국이 단말에게 상위계층 메시지로 알려주는 파라미터이다.

결과적으로, ACK/NACK 신호를 위한 PUCCH의 전송에 사용되는 자원은 대응하는 PDCCH의 자원에 종속하여 묵시적으로(implicitly) 결정된다고 할 수 있다. 왜냐하면, 기지국은 단말이 ACK/NACK 신호를 위한 PUCCH의 전송에 사용되는 자원을 별도로 알려주지 않고, 하향링크 데이터의 전송에 사용되는 PDCCH에 사용되는 자원을 통해 간접적으로 알려주기 때문이다.

도 5는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다. 단말은 PDCCH를 모니터링하여, n 번째 서브프레임에서 하향링크 그랜트가 포함된 PDCCH(501)를 수신한다. 단말은 하향링크 그랜트에 의해 지시되는 PDSCH(502)를 통해 하향링크 전송 블록(transport block)을 수신한다.

단말은 n+4번째 서브프레임에서 PUCCH(511) 상으로 상기 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK 신호를 전송한다. ACK/NACK 신호는 상기 하향링크 전송 블록이 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 하향링크 전송 블록의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 기지국은 NACK 신호가 수신되면, ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 하향링크 전송 블록의 재전송를 수행할 수 있다.

PUCCH(511)를 구성하기 위해, 단말은 PDCCH(501)의 자원 할당을 이용한다. 즉, PDCCH(501)의 전송에 사용되는 가장 낮은 CCE 인덱스가 n_CCE가 되고, n⁽¹⁾ _PUUCH = n_CCE+N⁽¹⁾ _PUUCH와 같이 자원 인덱스를 결정하는 것이다.

이제 PUCCH 포맷 2에서의 CQI 전송에 대해 기술한다.

CQI는 전대역(wideband) CQI, 서브밴드(subband) CQI, 프리코딩 행렬의 인덱스를 지시하는 PMI(precoding matrix indication) 및/또는 랭크를 지시하는 RI(rank indication)를 포함할 수 있다.

도 6은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 2를 나타내고, 도 7은 3GPP LTE에서 확장 CP에서 PUCCH 포맷 2를 나타낸다. 노멀 CP와 확장 CP는 슬롯 당 포함되는 OFDM 심벌의 갯수가 달라, 기준신호(RS)의 위치와 개수가 다를 뿐, CQI의 구조는 동일하다.

CQI 페이로드에 채널 코딩을 수행하여 인코딩된 CQI가 생성된다. 3GPP LTE에서는 PUCCH 포맷 2의 페이로드(payload)는 최대 13비트이고, 사용되는 페이로드의 크기에 상관없이 항상 20비트의 인코딩된 CQI가 생성된다.

20비트의 인코딩된 CQI로부터 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조를 통해 10개의 변조 심벌 d(0),...,d(9)이 생성된다. 노멀 CP 또는 확장 CP에서 하나의 슬롯에 CQI 전송을 위해 5개의 OFDM 심벌이 있으므로, 하나의 서브프레임에는 CQI 전송을 위해 총 10개의 OFDM 심벌이 있다. 따라서, 하나의 변조 심벌이 각각 하나의 OFDM 심벌에 대응하도록 10개의 변조 심벌이 생성된다.

각 OFDM 심벌에 대응하는 변조 심벌은 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,I_cs)로 확산된다. 서브프레임에서 (i+1)번째 OFDM 심벌에 대응하는 확산된 시퀀스를 s(i)라 할 때,

{s(0), s(1),..., s(9)} = {d(0)r(n,I_cs), d(1)r(n,I_cs), ..., d(9)r(n,I_cs)}

로 나타낼 수 있다.

설명을 명확히 하기 위해, 최초의 순환 쉬프트 인덱스를 0으로 하고, OFDM 심벌마다 순환 쉬프트 인덱스의 값이 하나씩 증가한다고 할 때, 도 6 및 7에 나타난 바와 같이,

{s(0), s(1),..., s(9)} = {d(0)r(n,0), d(1)r(n,1), ..., d(9)r(n,9)}

로 나타낼 수 있다.

확산된 시퀀스들 {s(0), s(1),..., s(9)}는 대응하는 자원블록을 통해 IFFT가 수행된 후 전송된다. 이로써, CQI가 PUCCH 상으로 전송되는 것이다.

3GPP LTE의 PUCCH에서는 동일한 혹은 서로 다른 자원블록에서 서로 다른 순환 쉬프트 및/또는 직교 시퀀스를 통해 기지국이 각 단말로부터 수신되는 PUCCH를 구분한다. 예를 들어, 제1 단말은 제1 순환 쉬프트된 시퀀스를 기반으로 CQI를 전송하고, 제2 단말은 제2 순환 쉬프트된 시퀀스를 기반으로 CQI를 전송함으로써, 동일한 자원블록 내에서 복수의 단말의 PUCCH가 다중화된다. 가용 순환 쉬프트의 개수가 12라면, 총 12개의 단말이 하나의 자원블록에 다중화될 수 있다.

단말이 PUCCH 포맷 2를 구성하기 위해서는 순환 쉬프트 인덱스 I_cs와 자원블록 인덱스 m을 알아야 한다. 3GPP LTE에서는, 하나의 자원 인덱스 n_PUCCH ⁽²⁾를 기지국이 단말에게 알려주고, 자원 인덱스 n_PUCCH ⁽²⁾을 기반으로 단말이 순환 쉬프트 인덱스 I_cs와 자원블록 인덱스 m을 획득하도록 한다.

한편, 3GPP LTE에서는 상향링크 전송에서 단일 안테나만을 지원한다. 하지만, 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(advanced)에서는 다중 안테나와 다중 반송파를 이용하여 데이터 레이트를 높이기 위한 연구가 진행되고 있다.

상향링크 다중 안테나 전송을 위한 기법 중 하나로 OSRSM(Orthogonal Space Resource Spatial Multiplexing)이 있다.

도 8은 OSRSM의 일 예를 나타낸다.

PUCCH 전송에 사용되는 시간 자원, 주파수 자원 및/또는 코드 자원을 PUCCH 자원이라 한다. 전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호를 PUCCH 상으로 전송하기 위해 필요한 PUCCH 자원의 인덱스(이를 ACK/NACK 자원 인덱스 또는 PUCCH 인덱스라 함)는 직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 I_cs, 자원 블록 인덱스 m 및 상기 3개의 인덱스를 구하기 위한 인덱스 중 적어도 어느 하나로 표현될 수 있다. PUCCH 자원은 직교 시퀀스, 순환 쉬프트, 자원 블록 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

제1 변조 심벌 d(0)는 제1 PUCCH 자원을 이용하여 제1 안테나(601)를 통해 전송되고, 제2 변조 심벌 d(1)는 제2 PUCCH 자원을 이용하여 제2 안테나(602)를 통해 전송된다.

보다 구체적으로, 변조 심벌 d(0)와 d(0)가 2개의 ACK/NACK 신호를 나타낸다고 하자. 제1 PUCCH 자원 인덱스로부터 제1 직교 시퀀스 인덱스 i₁, 제1 순환 쉬프트 인덱스 I_cs1 및 제1 자원 블록 인덱스 m₁를 구하여, 이를 통해 제1 PUCCH를 구성한다. 제2 PUCCH 자원 인덱스로부터 제2 직교 시퀀스 인덱스 i₂, 제2 순환 쉬프트 인덱스 I_cs2 및 제2 자원 블록 인덱스 m₂를 구하여, 이를 통해 제2 PUCCH를 구성한다. 변조 심벌 d(0)는 제1 PUCCH 상으로 제1 안테나(601)를 통해 전송되고, 변조 심벌 d(1)는 제2 PUCCH 상으로 제2 안테나(602)를 통해 전송된다.

2개의 PUCCH 자원과 2개의 안테나만을 예시적으로 기술하나, 적용되는 안테나의 수에 제한이 있는 것은 아니다.

이하에서 안테나는 물리적 안테나, 논리적 안테나 및/또는 계층(layer)을 나타낼 수 있으며, 안테나 포트라고도 할 수 있다.

비트 단위로 서로 다른 제어신호의 정보 비트들이 교환되는 비트-레벨 퍼뮤테이션(bit-level permutation)이 수행될 수 있다. QPSK 변조를 사용하고, 제1 ACK/NACK 신호는 2비트 {a0 a1}를 갖고, 제2 ACK/NACK 신호는 2비트 {b0 b1}를 갖는다고 하자. 변조 전에 비트-레벨 퍼뮤테이션이 수행되어, d(0)는 {b0 a1}을 나타내고, d(1)는 {a0 b1}을 나타낼 수 있는 것이다.

심벌-레벨 퍼뮤테이션(symbol-level permutation)이 수행될 수 있다. 예를 들어, d(0)+d(1)는 제1 PUCCH 자원을 이용하여 제1 안테나(601)를 통해 전송되고, d(0)-d(1)는 제2 PUCCH 자원을 이용하여 제2 안테나(602)를 통해 전송될 수 있다. 또는, d(0)-d(1)^*는 제1 PUCCH 자원을 이용하여 제1 안테나(601)를 통해 전송되고, d(0)^*+d(1)는 제2 PUCCH 자원을 이용하여 제2 안테나(602)를 통해 전송될 수 있다.

d(0)^*과 d(1)^*은 각각 d(0), d(1)의 복소 켤레(complex conjugate)를 의미한다.

추가적으로, 위상 회전이 적용될 수 있다. 예를 들어, d(0)+d(1)exp(j*α)는 제1 PUCCH 자원을 이용하여 제1 안테나(601)를 통해 전송되고, d(0)-d(1)exp(j*β)는 제2 PUCCH 자원을 이용하여 제2 안테나(602)를 통해 전송될 수 있다. α, β는 위상 회전 양이다. α=β일 수도 있고, α≠β일 수 있다. 또는, d(0)-d(1)^*exp(j*α)는 제1 PUCCH 자원을 이용하여 제1 안테나(601)를 통해 전송되고, d(0)^*exp(j*β)+d(1)는 제2 PUCCH 자원을 이용하여 제2 안테나(602)를 통해 전송될 수 있다.

제어신호(ACK/NAK 신호 또는 CQI)에 할당되는 자원의 개수는 기준신호에 사용되는 자원의 개수와 같을 수 있다. 예를 들어, n개의 제어신호의 전송을 위해 할당된 n개의 자원을 할당받았다면, 기준신호를 위해 n개의 자원를 할당받을 수 있다. 할당받은 n개의 자원을 이용하여 전송되는 기준신호 시퀀스들은 안테나별 채널 추정을 위해 각각의 안테나 별로 전송될 수 있다.

이제 MSM(Multi-Sequence Modulation)과 자원 선택(resource selection)을 이용한 PUCCH 전송에 대해 기술한다.

이하에서, 최대 페이로드가 13비트인 노멀 CP의 PUCCH 포맷 2에서 자원 선택을 예시적으로 기술하나, 제어신호의 종류나 PUCCH 포맷에 본 발명의 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다.

설명을 명확히 하기 위해, 자원은 순환 쉬프트로 하고, 자원 인덱스는 순환 쉬프트 인덱스로 한다. 그러나, 당업자라면 직교 시퀀스, 자원 블록, 주파수 영역 자원, 시간 영역 자원, 코드 영역 자원, 이들의 조합 등 제어채널을 구성하기 위해 사용되는 어떠한 자원에도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, PUCCH 포맷 2를 구성하기 위해서는 하나의 순환 쉬프트 인덱스 I_cs과 자원 블록 인덱스 m이 필요하다. 이하에서는, PUCCH 자원으로 2개의 순환 쉬프트 인덱스들 I_cs1과 I_cs2를 고려한다.

도 9는 단일 안테나에서 MSM의 일 예를 나타낸다.

MSM은 복수의 자원을 이용하여 제어채널의 페이로드의 크기를 늘리는 것이다. 기존 PUCCH 포맷 2의 페이로드의 크기가 20비트이므로, 2개의 자원(즉, I_cs1과 I_cs2)을 이용하면 페이로드의 크기를 40비트로 증가시킬 수 있다.

40비트의 부호화된 비트를 QPSK 변조하면, 20 변조 심벌 d(0), d(1),...d(19)이 생성된다.

각 OFDM 심벌에서의 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,I_cs)도 20개 필요하다. 이중 10개의 제1 PUCCH 자원 I_cs1을 이용하여 획득하고, 나머지 10개는 제2 PUCCH 자원 I_cs2을 이용하여 획득할 수 있다.

편의상 r(0), r(1), ..., r(9)를 각각 첫번째 OFDM 심벌에서 10번째 OFDM 심벌(서브프레임에서 기준신호가 맵핑되는 OFDM 심벌은 제외된 것임)에 대응하고 제1 PUCCH 자원 I_cs1을 이용하여 획득된 순환 쉬프트된 시퀀스라 한다. r(10), r(11), ..., r(19)를 각각 첫번째 OFDM 심벌에서 10번째 OFDM 심벌에 대응하고 제2 PUCCH 자원 I_cs1을 이용하여 획득된 순환 쉬프트된 시퀀스라 하자.

첫번째 OFDM 심벌에서는 d(0)r(0)+d(10)r(10)이 안테나를 통해 전송되고, 두번째 OFDM 심벌에서는 d(1)r(1)+d(11)r(11)이 안테나를 통해 전송된다. 나머지 OFDM 심벌에 대해서는 도 9에 나타난 바와 같다.

상기 d(0), d(1), ..., d(19)는 다음 표 4와 같은 맵핑 테이블을 이용한 맵핑 룰로 표현될 수 있다.

MSM에 의하면, 복수의 PUCCH 자원을 이용하여 PUCCH의 페이로드를 증가시킬 수 있다.

MSM과 OSRSM은 조합될 수 있다. I_cs1은 제1 안테나에서 전송하고, I_cs2는 제2 안테나에서 전송되는 것이다.

도 10은 자원 선택을 이용한 PUCCH 전송을 나타낸 블록도이다. MSM과 비교하여, 자원 선택은 할당된 자원들 중 일부만 PUCCH 전송에 사용한다. 2개의 자원들(I_cs1과 I_cs2)이 할당된다면, I_cs1과 I_cs2 중 하나만 PUCCH 전송에 사용되는 것이다.

페이로드는 인코더(810)에 의해 인코딩되어 인코딩된 비트가 된다. 인코딩 방식에는 제한이 없으며, 블록 코딩, 컨벌류션 코딩(convolutional coding), TBCC(tail-biting convolutional coding), 터보 코드 등 잘 알려진 방식을 사용할 수 있다.

인코딩된 비트는 맵퍼(820)에 의해 할당된 복수의 자원을 이용한 자원 선택 및 변조 방식이 결합된 맵핑 룰이 적용되어 변조 심벌로 변환된다. 인코딩된 비트가 m개의 비트라면, m개의 비트 중 n개(n≥1)의 비트에 대응하는 복수의 순환 쉬프트 인덱스 및 (m-n)개의 비트에 대응하는 2^(m-n)차수의 PSK(Phase Shift Keying)(또는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation))을 적용할 수 있다.

2개의 순환 쉬프트 인덱스(I_cs1, I_cs2)가 할당되면, 변조 심벌은 제1 순환 쉬프트 인덱스(I_cs1) 또는 제2 순환 쉬프트 인덱스(I_cs2)에 대응될 수 있다. 즉, 변조 심벌로 변환됨에 따라 사용되는 자원이 선택되는 것이다.

변조 심벌은 해당되는 순환 쉬프트 인덱스에 대응하는 시퀀스로 확산되어 확산된 시퀀스를 생성한다. 확산된 시퀀스는 변조 심벌에 순환 쉬프트된 시퀀스가 곱해져 복소 값 심벌들을 요소로 갖는 시퀀스이다. 확산된 시퀀스는 자원 맵퍼(850)에 의해 물리적 자원에 맵핑되어 전송된다. 예를 들어, 0≤n≤11일 때, 확산된 시퀀스 s(i)=d(i)r(n, I_cs)={d(i)r(0, I_cs), d(i)r(1, I_cs), ...., d(i)r(11, I_cs)}가 되고, 확산된 시퀀스의 각 요소 d(i)r(n, I_cs)는 대응하는 자원블록의 부반송파 각각에 맵핑되어 전송된다.

자원 선택은 자원 사용 여부에 따라 비트를 표현하는 것이다. 도 11은 2개의 자원이 할당된 경우 비트의 표현을 나타낸다. I_cs1과 I_cs2이 할당되었을 때, I_cs1 또는 I_cs2의 ON/OFF 여부에 따라 '0' 또는 '1'의 정보 비트를 나타낼 수 있다. 여기서는 비트 '0'은 I_cs1의 ON, I_cs2의 OFF로 나타내고, 비트 '1'은 I_cs1의 OFF, I_cs2의 ON으로 나타내고 있으나, 비트 값이나 자원의 순서는 예시에 불과하다.

다음 표는 2개의 순환 쉬프트 인덱스 (I_cs1, I_cs2)가 할당되고, QPSK 맵핑을 사용할 때, 자원 선택을 이용한 인코딩된 비트와 변조 심벌간의 맵핑의 일 예를 나타낸다.

도 12는 표 5의 맵핑 방식에 따른 성상을 나타낸다.

맵핑 방식은 유클리디안 거리(eucledian distance)를 서로 고려하여 설계되었다. 유클리디안 거리는 성상의 대각선의 위치가 가장 크다. 예를 들어, (1/sqrt(2),1/sqrt(2))와 (-1/sqrt(2),-1/sqrt(2))의 유클리디안 거리가 가장 크다. 유클리디안 거리가 클수록 상호간으로 오류가 발생할 확률이 적다. 따라서, 유클리디안 거리가 가장 큰 곳에 해밍 거리(Hamming distance)가 가장 큰 비트가 배치된다.

순환 쉬프트 인덱스 I_cs1, I_cs2는 심벌 레벨 호핑(hopping) 및/또는 슬롯 레벨 호핑을 사용할 수 있다. 이는 할당된 순환 쉬프트 인덱스를 기반으로 심벌 단위 및/또는 슬롯 단위로 바꾸어가며 순환 쉬프트 인덱스를 사용할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 전술한 예의 선택된 ＜I_cs2, I_cs2, I_cs2, I_cs2, I_cs1＞는 심벌 레벨 호핑을 수행하여 ＜I_cs2(0), I_cs2(1), I_cs2(2), I_cs2(3), I_cs1(4)＞와 같이 사용할 수 있다. I_cs2(m)는 I_cs2를 기반으로 m번째의 OFDM 심볼에 대해 얻어진 순환 쉬프트 인덱스를 의미한다.

이하에서는 설명을 명확히 하기 위해 순환 쉬프트 인덱스의 심벌/슬롯 레벨 호핑은 생략한다. 따라서, I_cs2(m)는 I_cs2과 같이 간략히 하여 표현될 수 있다.

이제 보다 구체적으로 자원 선택을 적용하는 예를 기술한다.

다음 14비트의 정보 비트를 고려한다.

＜1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0＞

14비트의 정보 비트에 3GPP LTE에 정의되어 있는 TBCC(tail-biting convolutional codding)를 적용하여 다음 42비트의 부호화된 비트가 생성될 수 있다.

＜0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,1,0,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1＞

42비트의 부호화된 비트에 순환 버퍼 레이트 매칭(circular buffer rate matching)을 수행하여 다음 30비트의 레이트 매칭된 비트가 생성될 수 있다.

＜1,0,1,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,,1,1,1＞

이 30비트의 레이트 매칭된 비트를 상기 표 5에 따른 맵핑 룰을 수행하면 다음 표와 같이 10 변조 심벌 d(0),...,d(9)가 생성된다.

상기 변조 심벌들을 이용하여, PUCCH 포맷 2를 위한 확산된 시퀀스 s(0), ..., s(9)로 나타내면 다음과 같다.

{s(0), s(1), ..., s(9)} = {d(0)r(n,I_cs1), d(1)r(n,I_cs2), d(2)r(n,I_cs2), d(3)r(n,I_cs1), d(4)r(n,I_cs1), d(5)r(n,I_cs2), d(6)r(n,I_cs2), d(7)r(n,I_cs1), d(8)r(n,I_cs1), d(9)r(n,I_cs1)}

다음 표는 2개의 순환 쉬프트 인덱스 (I_cs1, I_cs2)가 할당되고, 8PSK 맵핑을 사용할 때, 자원 선택을 이용한 인코딩된 비트와 변조 심벌간의 맵핑의 일 예를 나타낸다.

도 13은 표 7의 맵핑 방식에 따른 성상을 나타낸다.

다음 14비트의 정보 비트를 고려한다.

＜1,0,1,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,1＞

14 비트의 정보 비트에 TBCC를 적용하여 다음 42비트의 부호화된 비트가 생성될 수 있다.

＜0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,0,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,0,1,1＞

42비트의 부호화된 비트에 순환 버퍼 레이트 매칭을 수행하여 다음 40비트의 레이트 매칭된 비트가 생성될 수 있다.

＜1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,1,0,1＞

상기 40비트의 레이트 매칭된 비트를 상기 표 7에 따른 맵핑 룰을 수행하면 다음 표와 같이 10 변조 심벌 d(0),...,d(9)가 생성된다.

{s(0), s(1), ..., s(9)} = {d(0)r(n,I_cs1), d(1)r(n,I_cs1), d(2)r(n,I_cs2), d(3)r(n,I_cs1), d(4)r(n,I_cs1), d(5)r(n,I_cs2), d(6)r(n,I_cs1), d(7)r(n,I_cs1), d(8)r(n,I_cs1), d(9)r(n,I_cs1)}

상기 MSM과 자원 선택은 프리코딩과 함께 다중 안테나에 적용될 수 있으며, 이를 SCBC(Space-Code Block Code)라 한다.

도 14는 SCBC(Space-Code Block Code)를 구현하는 전송기의 블록도이다.

전송기(900)는 인코더(910), 맵퍼(920), 공간 처리부(Spatial Processor, 930), 제1 확산부(940), 제2 확산부(950) 및 2개의 안테나(992, 994)를 포함한다. 전송기(900)는 단말의 일부일 수 있으며, 안테나(992, 994)를 제외한 파트들은 프로세서에 의해 구현될 수 있다.

인코더(910)는 정보 비트를 입력받아 인코딩된 비트(encoded bits)를 생성한다. 맵퍼(920)는 인코딩된 비트를 성상 상으로 맵핑하여 변조 심벌을 생성한다. 맵퍼(920)는 통상적인 QPSK 또는 8PSK (또는 그 이상의 차수) 상의 맵핑을 수행할 수 있고, 또는 전술한 MSM 및/또는 자원 선택에 의한 맵핑 룰에 의해 성상 상에서 변조 심벌을 생성할 수 있다.

공간 처리부(940)는 변조 심벌에 SCBC를 처리하고, 처리된 심벌들을 제1 확산부(940)와 제2 확산부(950)로 보낸다. 제1 확산부(940)와 제2 확산부(950)는 순환 쉬프트 인덱스에 의한 순환 쉬프트된 인덱스로 상기 처리된 심벌들을 확산시킨다. 제1 확산부(940)에 의해 생성된 확산된 시퀀스는 제1 전송 안테나(992)를 통해 전송되고, 제2 확산부(950)에 의해 생성된 확산된 시퀀스는 제2 전송 안테나(994)를 통해 전송된다.

다음 식은 SCBC의 일 예를 나타낸다.

SCBC 행렬의 각 행(row)은 자원(예, 순환 쉬프트 인덱스)를 가리키고, 각 열(column)은 안테나를 가리킨다. s₁과 s₂는 이하에서 변조 심벌을 의미하지만, 확산된 시퀀스를 의미할 수도 있다.

상기 SCBC 행렬에서, 첫번째 열은 제1 안테나, 두번째 열은 제2 안테나를 가린다. 첫번째 열의 s₁은 제1 안테나에서 제1 순환 쉬프트 인덱스에 대응하는 변조 심벌을 가리키고, 첫번째 열의 -s₂ ^*는 제1 안테나에서 제2 순환 쉬프트 인덱스에 대응하는 음의 복소 켤레 변조 심벌을 가리킨다. 두번째 열에서 s₁과 s₂는 순서가 바뀌는 데, 이는 제1 안테나에서의 순환 쉬프트 인덱스와 제2 안테나에서의 순환 쉬프트 인덱스가 서로 바뀌는 것을 의미한다.

SCBC는 제1 안테나의 전송 심벌에 대응하는 자원과 제2 안테나의 변조 심벌에 대응하는 자원이 서로 바뀌고, 또한, 제1 안테나와 제2 안테나 사이에서 변조 심벌은 복소 켤레 또는 음의 복소 켤레의 관계가 되도록 처리하는 것이다.

도 14의 하단에 나타난 바와 같이, 맵퍼(920)에 의해 제2 순환 쉬프트 인덱스 I_cs2에 대응하는 d(0)가 출력된다고 하자. 식 3의 SCBC를 적용할 때, 제1 안테나를 통해서는 -d(0)^*r(n, I_cs2)의 확산된 시퀀스가 전송되고, 제2 안테나를 통해서는 d(0)r(n, I_cs1)의 확산된 시퀀스가 전송된다.

식 3의 SCBC를 적용할 때, 상기 표 8의 의한 변조 심벌들은 안테나 별로 다음과 같은 확산된 시퀀스로 나타낼 수 있다.

제1 안테나: {s¹(0), s¹(1), ..., s¹(9)} = {d(0)r(n,I_cs1), d(1)r(n,I_cs1), -d(2)^*r(n,I_cs2), d(3)r(n,I_cs1), d(4)r(n,I_cs1), -d(5)^*r(n,I_cs2), d(6)r(n,I_cs1), d(7)r(n,I_cs1), d(8)r(n,I_cs1), d(9)r(n,I_cs1)}

제2 안테나: {s²(0), s²(1), ..., s²(9)} = {d(0)^*r(n,I_cs2), d(1)^*r(n,I_cs2), d(2)r(n,I_cs1), d(3)^*r(n,I_cs2), d(4)^*r(n,I_cs2), d(5)r(n,I_cs1), d(6)^*r(n,I_cs2), d(7)^*r(n,I_cs2), d(8)^*r(n,I_cs2), d(9)^*r(n,I_cs2)}

다음 표는 다양한 SCBC 행렬의 예들을 나타낸다.

도 15는 SCBC 적용의 일 예를 나타낸다. 도 9의 MSM에 표 9의 SCBC (6)을 적용한 것이다.

다음 표는 사용가능한 SCBC의 다른 예를 보여준다. 이는 SCBC 행렬의 일부 요소를 0으로 둔 것이다. 즉, 할당된 2개의 자원 중 해당되는 자원별로 SCBC를 처리하는 것이다.

SCBC는 최적의 전송 방법(optimal transmit method)으로서 전체 공간 다이버시티 이득(full spatial diversity gain)을 얻을 수 있다. 그러나, 2개의 안테나를 위해 2개의 자원이 서로 페어링(pairing)되는 것이 필요하므로, SCBC가 홀수 개의 자원에 대해 적용되기는 힘들다.

도 16은 비대칭 다중 반송파의 예를 나타낸다. 다중 반송파 시스템은 3개의 하향링크 요소 반송파(downlink component carrier)(DL CC ＃1, DL CC ＃2, DL CC ＃3)와 1개의 상향링크 반송파(UL CC ＃1)로 구성되는 것을 예시하고 있으나, DL CC나 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다..

각 DL CC 별로 CQI를 전송한다고 하자. DL CC 각각에 대응하는 3개의 PUCCH 자원을 할당하고, 3개의 자원을 이용하여 MSM과 같이 다중 시퀀스(multi-sequence) 전송을 통해 CQI를 피드백할 수 있다.

도 17은 MSM에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송을 나타낸다. 3개의 DL CC를 위한 CQI의 인코딩된 비트 수를 60비트라 하자. QPSK 변조를 사용하면, d(0)?d(29) 30개의 변조 심벌을 생성할 수 있다.

할당된 3개의 자원을 3개의 순환 쉬프트 인덱스 I_cs1, I_cs2, I_cs3 이라 할 때, 편의상 r(0), r(1), ..., r(9)를 각각 첫번째 OFDM 심벌에서 10번째 OFDM 심벌(서브프레임에서 기준신호가 맵핑되는 OFDM 심벌은 제외된 것임)에 대응하고 제1 PUCCH 자원 I_cs2을 이용하여 획득된 순환 쉬프트된 시퀀스들이라 한다. r(10), r(11), ..., r(19)를 제2 PUCCH 자원 I_cs2을 이용하여 획득된 순환 쉬프트된 시퀀스들이라 한다. r(20), r(21), ..., r(29)를 제3 PUCCH 자원 I_cs3을 이용하여 획득된 순환 쉬프트된 시퀀스들이라 한다. ㄹ

첫번째 OFDM 심벌에서는 d(0)r(0)+d(10)r(10)+d(20)r(20)이 안테나를 통해 전송되고, 두번째 OFDM 심벌에서는 d(1)r(1)+d(11)r(11)+d(21)r(10)이 안테나를 통해 전송된다. 나머지 OFDM 심벌에 대해서는 도 9에 나타나 있다.

복수의 자원 각각은 서로 다른 변조 방식을 사용할 수 있다. 2개의 자원은 8PSK 변조를 사용하고, 나머지는 QPSK 변조를 사용할 수 있다.

도 18은 SCBC에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송의 일 예를 나타낸다.

I_cs1와 I_cs2에 대해서는, 다음 식과 같은 표 9의 SCBC (6)을 적용한다.

I_cs3에 대해서는, 상기 식 4와 동일한 형태의 STBC(Space-Time Block Code)를 적용한다. STBC 행렬의 각 행(row)은 OFDM 심벌을 가리키고, 각 열(column)은 안테나를 가리킨다.

기준신호는 안테나별 채널 추정을 위해 OSRT 형태로 전송될 수 있다. 안테나가 2개인 경우, 3개의 자원들 중 2개만 이용하여 기준신호를 구성하는 것이다.

k+1 (k는 짝수) 개의 자원이 할당될 때, k개의 자원에 대해서는 SCBC를 적용하고, 나머지 자원에 대해서는 상기의 STBC 외에 CDD(cyclic delay diversity), PVS(precoding vector switching) 및/또는 단순 반복(simple repetition)과 같은 다른 전송 다이버시티 기법이 적용될 수 있다. 심벌 단위 또는 서브프레임 단위의 CCD 지연값 또는 PVS의 프리코딩 벡터 값은 미리 정의되거나, 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

도 19는 SCBC에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송의 다른 예를 나타낸다. 도 18의 실시예와 비교하여, I_cs3에 대해서는 단순 반복을 적용한다. 즉, I_cs3에 대해 제1 안테나 및 제2 안테나를 통해 동일한 확산 시퀀스가 전송된다.

도 20은 SCBC에서 3개의 자원을 이용한 PUCCH 포맷 2의 전송의 또 다른 예를 나타낸다. 도 18의 실시예와 비교하여, I_cs3에 대해서는 PVS를 적용한다. 프리코딩 벡터로 p(0)=[1 1]^T, p(1)=[1 -1]^T가 사용된다. 제1 안테나에 대해서는 p(0)가 사용되고, 제2 안테나에 대해서는 p(1)이 사용된다.

프리코딩 벡터들은 예시에 불과하고, 다른 프리코딩 벡터가 사용될 수도 있다.

이제 기존 PUCCH와 PUSCH에서 SFBC(Space-Frequency Block Code)의 적용에 대해 기술한다.

도 21은 길이 12인 1-DFT 확산을 나타낸다.

12개의 변조 심벌들 d(0), d(1), ..., d(11)은 DFT 확산되어 전송 심벌들 S₀, S₁, ..., S₁₁이 생성된다. 그리고, 12개의 변조 심벌들 d(12), d(13), ..., d(23)은 DFT 확산되어 전송 심벌들 S₁₂, S₁₃, ..., S₂₃이 생성된다.

도 22는 PUCCH에 SFBC가 적용된 예를 나타낸다.

다음 식과 같은 SFBC 행렬을 이용한다.

SFBC 행렬의 각 행(row)은 주파수(예, 부반송파)를 가리키고, 각 열(column)은 안테나를 가리킨다.

S_i는 이하에서 DFT 확산된 심벌을 의미하지만, DFT 확산되기 전의 변조 심벌일 수도 있고, 확산된 시퀀스를 의미할 수도 있다.

QPSK 변조를 사용할 때, 제1 안테나(901)의 CM 값은 약 1.22dB이고, 제2 안테나(902)의 CM 값은 약 1.90dB이다. 제2 안테나(902)의 CM 값이 더 크므로, 단말의 커버리지는 제2 안테나(902)의 CM 값에 의해 제한된다. 또한, 단말의 핸드 그립(hand grip)으로 인한 안테나 파워 불균형(imbalance)를 고려할 때, 커버리지는 더 줄어들 수 있다.

따라서, SFBC를 적용할 때 안테나 간의 파워 불균형을 해소할 방법이 필요하다.

이제 공간 처리의 스위칭에 대해 기술한다. 안테나 간 파워 불균형을 해소하기 위해, 심벌/슬롯/서브프레임 단위의 공간 처리의 스위칭을 제안한다.

도 23은 제안된 스위칭된(switched) SFBC의 일 예를 나타낸다. 스위칭된 SFBC는 심벌 단위로 SFBC를 스위칭하는 것이다.

도 23의 예에서, 첫번째 OFDM 심벌에서 전송 심벌들을 상기 식 5의 SFBC 행렬을 사용하여 SFBC를 수행한 후 복수의 안테나를 통해 전송한다. 두번째 OFDM 심벌에서는 전송 심벌들을 식 5의 SFBC 행렬에서 적어도 하나의 열(column) 또는 적어도 하나의 행을 스위칭한 SFBC 행렬을 사용하여 SFBC를 수행한 후 복수의 안테나를 통해 전송한다.

예를 들어, 식 5의 SFBC 행렬에서 제1열과 제2열을 스위칭한 다음 식과 같은 SFBC 행렬을 사용하여 SFBC를 수행할 수 있다.

세번째 OFDM 심벌에서는 다시 상기 식 5의 SFBC 행렬을 사용하여 SFBC를 수행한다. 따라서, 심벌 단위로 서로 다른 SFBC가 수행된다.

OFDM 심벌과 후속하는 OFDM 심벌에서 서로 다른 공간 처리 행렬(예, SFBC)를 이용하여 공간 처리를 수행한다. 따라서, 안테나들의 전송 파워가 평균화될 수 있다. 상기 도 23의 예에서 각 안테나의 CM 값은 약 1.5dB가 된다. 따라서, 불균형된 전송 파워가 평균화된다(average).

기준신호에 대해서는 각 안테나 별 채널 추정을 위해 스위칭된 공간 처리가 적용되지 않을 수 있다.

SFBC는 식 5의 SFBC 행렬 외에도 다음 표에 나타난 SFBC 행렬들 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.

도 23의 실시예는 PUCCH에서 SFBC의 스위칭을 보이고 있으나, 제안된 발명은 데이터 채널인 PUSCH에도 적용될 수 있다. PUSCH에서의 적용을 위해, 인코딩된 비트들을 변조하여 복수의 변조 심벌들을 생성하고, 상기 복수의 변조 심벌들을 DFT(Discrete Fourier transform) 확산시킨다. SFBC 스위칭은 DFT 전단 또는 DFT 후단에서 수행될 수 있다. 특별히 DFT 전단에서 수행하는 스위칭은 STBC 스위칭이라고 불리울 수 있다.

공간 처리의 스위칭은 심벌 단위 뿐만 아니라 슬롯 단위, 서브프레임 단위 및/또는 무선 프레임 단위로 이루어질 수 있다.

4개 이상의 안테나를 사용하는 경우에도 제안된 발명은 용이하게 확장될 수 있다. 예를 들어, 안테나들을 그룹으로 나누어 그룹 단위로 스위칭을 수행할 수 있다.

도 24는 도 9의 OSRSM에 제안된 공간 처리의 스위칭을 적용한 예이다. 도 9에서 d(0), d(1), ..., d(9)이 제1 안테나를 통해 전송되는 변조 심벌들이고, d(10), d(11), ..., d(19)이 제2 안테나를 통해 전송되는 변조 심벌들이다. OFDM 심벌 단위로 서로 제1 및 제2 안테나에 대응되는 변조 심벌들을 서로 교환한다.

스위칭되는 변조 심벌들을 위한 순환 쉬프트된 시퀀스들도 함께 교환되는 것을 보이고 있으나, 변조 심벌들만 스위칭될 수 있다.

또는, 변조 심벌들은 스위칭되지 않고, 순환 쉬프트된 시퀀스들만을 스위칭할 수 있다.

도 25는 도 15의 SCBC에 제안된 스위칭을 적용한 예이다. 심벌 단위로 SCBC를 스위칭하는 것이다.

첫번째 OFDM 심벌에서 전송 심벌들을 표 9의 SCBC 행렬 (6)을 사용하여 SCBC를 수행한 후 복수의 안테나를 통해 전송한다.

두번째 OFDM 심벌에서는 변조 심벌들을 상기 SCBC 행렬에서 적어도 하나의 열(column)을 스위칭한 다음 식과 같은 SCBC 행렬을 사용하여 SCBC를 수행한 후 복수의 안테나를 통해 전송한다.

OFDM 심벌과 후속하는 OFDM 심벌에서 서로 다른 SCBC가 수행되어 안테나간의 파워 불균형을 평균화 시킬 수 있다.

SCBC 행렬은 예시에 불과하고, 표 9에 나타난 SCBC 행렬들 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.

도 26은 도 18의 실시예에 제안된 스위칭을 적용한 예이다. 전술한 바와 같이 도 19의 실시예는 3개의 자원이 할당되어, SCBC와 STBC가 혼용된 것이다. OFDM 심벌과 후속하는 OFDM 심벌에서 SCBC 행렬의 적어도 하나의 행(또는 열)을 스위칭한다.

STBC 스위칭이 수행되지 않고 있으나, SCBC 스위칭 뿐만 아니라 STBC 스위칭도 수행될 수 있다.

도 27과 28은 본 발명의 효과를 나타내는 그래프이다.

도 27은 기존 3GPP LTE의 PUSCH 구조, SFBC 및 제안된 발명('SwitchedSFBC'로 표시)의 CM 값을 나타낸다. 3GPP LTE의 PUSCH의 CM 값은 99.9％에서 약 1.57dB, SFBC의 CM 값은 약 2.23dB, 제안된 발명의 CM 값은 약 1.91dB를 나타낸다. 기존 SFBC에 비해 안테나 별 평균 CM이 개선되는 것을 보여준다.

도 28은 기존 3GPP LTE의 PUSCH 구조, STBC 및 제안된 발명('SwitchedSFBC'로 표시)의 CM 값을 나타낸다. 3개의 자원을 이용하여 제안된 발명은 도 25의 구조를 사용한다. 3GPP LTE의 PUSCH의 CM 값은 약 1.57dB, STBC의 CM 값은 약 1.78dB, 제안된 발명의 CM 값은 약 1.64dB를 나타낸다. 기존 STBC에 비해 CM이 개선되는 것을 보여준다.

도 29는 본 발명의 실시예가 구현되는 전송기를 나타낸 블록도이다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부일 수 있다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부일 수 있다.

전송기(1100)는 인코더(1110), 맵퍼(1120) 및 신호처리기(1130)을 포함한다.

인코더(1110)는 정보비트를 인코딩하여 인코딩된 비트를 생성한다.

맵퍼(1120)는 제안된 자원 선택 기법을 기반으로 인코딩된 비트를 성상상으로 맵핑하여 변조 심벌을 생성한다. 맵퍼(1120)는 통상적인 성상 상의 변조를 수행할 수 있고, MSM 및/또는 자원 선택이 적용된 맵핑 룰을 이용한 변조를 수행할 수도 있다.

신호처리기(1130)는 변조심벌을 처리하여 무선 신호를 전송한다. 신호처리기(1130)는 전술한 STBC, SFBC, SCBC과 OSRSM을 구현할 수 있다. 신호처리기(1130)는 도 23 내지 26의 실시예에 나타난 바와 같이, STBC, SFBC, SCBC 및 OSRSM 중 적어도 어느 하나에 의한 공간 처리의 스위칭을 수행할 수 있다.

도 30은 본 발명의 실시예가 구현되는 단말을 나타낸 블록도이다.

단말(1200)는 프로세서(processor, 1210), 메모리(memory, 1220), 디스플레이부(display unit, 1230) 및 RF부(Radio Frequency unit, 1240)를 포함한다. RF부(1240)는 프로세서(1210)와 연결되어, 무선 신호(radio signal)를 전송 및/또는 수신한다. 메모리(1220)는 프로세서(1210)와 연결되어, 프로세서(1210)의 동작에 필요한 정보를 저장한다. 디스플레이부(1230)는 단말(1200)의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다.

프로세서(1210)는 3GPP LTE/LTE-A 표준에 기반한 물리계층을 구현할 수 있으며, 제안된 방법을 구현한다. 프로세서(1210)는 인코더(1110), 맵퍼(1120) 및 신호처리기(1130)를 구현할 수 있다.

프로세서(1210)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1240)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1220)에 저장되고, 프로세서(1210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1220)는 프로세서(1210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1210)와 연결될 수 있다.

이제 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 전송 방식에 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 요소 반송파(component carrier)에 대응될 수 있다. 요소 반송파는 중심 주파수와 대역폭으로 정의된다.

도 31은 SC-FDMA를 수행하는 신호 처리 장치를 나타낸 블록도이다. DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다. SC-FDMA는 DFT-s(DFT-spread) OFDM이라고도 불리운다.

신호 처리 장치(2110)는 DFT(Discrete Fourier Transform)부(2111), 부반송파 맵퍼(2112), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(2113) 및 CP 삽입부(2114)를 포함한다. DFT부(2111)는 입력되는 복소 심벌들(complex-valued symbols)에 DFT를 수행하여 DFT 심벌들을 출력한다. 부반송파 맵퍼(2112)는 DFT 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. IFFT부(2113)는 주파수 영역에서 맵핑된 심벌들에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다. CP 삽입부(2114)는 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다. CP가 삽입된 시간 영역 신호가 OFDM 심벌이 된다. 사용되는 시퀀스가 이미 DFT 확산된 주파수 영역 시퀀스라면 별도로 DFT를 수행하지 않고 바로 IFFT가 수행될 수도 있다.

도 32는 부반송파 맵핑의 일 예를 나타낸다. DFT 부로부터 출력된 DFT 심벌들이 주파수 영역에서 인접한(contiguous) 부반송파들에 맵핑된다. 국부적 맵핑(localized mapping)이라 한다.

도 33은 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 34는 클러스터된 SC-FDMA를 수행하는 신호 처리 장치를 나타낸 블록도이다. DFT된 심벌들이 서브블록 단위로 나누어 처리되는 방식을 클러스터된(clustered) SC-FDMA 또는 클러스터된 DFT-s OFDM이라고 한다.

신호 처리 장치(2210)는 DFT부(2211), 부반송파 맵퍼(2212), IFFT부(2213) 및 CP 삽입부(2214)를 포함한다.

DFT부(2211)로부터 출력되는 DFT 심벌들은 N개의 서브블록으로 나뉜다(N은 자연수). 여기서, N개의 서브블록은 서브블록＃1, 서브블록＃2, ..., 서브블록＃N으로 나타낼 수 있다. 부반송파 맵퍼(2212)는 N개의 서브블록들을 서브블록 단위로 주파수 영역의 부반송파들로 맵핑한다. 부반송파 맵퍼(2212)는 서브블록 단위로 국부적 맵핑 또는 분산적 맵핑을 수행할 수 있다. IFFT부(2213)는 주파수 영역에서 맵핑된 서브블록들에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다. CP 삽입부(2214)는 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다.

신호 처리 장치(2210)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 35는 신호 처리 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.

신호 처리 장치(2310)는 DFT부(2311), 부반송파 맵퍼(2312), 복수의 IFFT부(2313-1, 2313-2, ..., 2313-N) 및 CP 삽입부(2214)를 포함한다(N은 자연수).

DFT부(2311)로부터 출력되는 DFT 심벌들은 N개의 서브블록으로 나뉜다. 부반송파 맵퍼(2312)는 N개의 서브블록들을 서브블록 단위로 주파수 영역의 부반송파들로 맵핑한다. 부반송파 맵퍼(2312)는 서브블록 단위로 국부적 맵핑 또는 분산적 맵핑을 수행할 수 있다. 주파수 영역에서 맵핑된 각 서브블록들에 대해 독립적으로 IFFT가 수행된다. CP 삽입부(2314)는 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다. 제n IFFT부(2313-n)는 서브블록＃n에 IFFT를 수행하여 제n 시간 영역 신호를 출력한다(n=1,2,..,N). 제n 시간 영역 신호에는 제n 반송파(fn) 신호가 곱해져 제n 무선 신호가 생성된다. N개의 서브블록들로부터 생성된 N개의 무선 신호들은 더해진 후, CP 삽입부(2314)에 의해 CP가 삽입된다.

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

도 36은 신호 처리 장치의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.

신호 처리 장치(2410)는 코드 블록 분할부(2411), 청크(chunk) 분할부(2412), 복수의 채널 코딩부(2413-1, ..., 2413-N), 복수의 변조기(2414-1,..., 2414-N), 복수의 DFT부(2415-1,...,2415-N), 복수의 부반송파 맵퍼(2416-1,...,2416-N), 복수의 IFFT부(2417-1,...,2417-N) 및 CP 삽입부(2418)를 포함한다(N은 자연수). 여기서, N은 다중 반송파 전송기가 사용하는 다중 반송파의 개수일 수 있다.

코드 블록 분할부(2411)는 전송 블록을 복수의 코드 블록으로 분할한다. 청크 분할부(2412)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(2413-1,...,2413-N) 각각과 복수의 변조기(2414-1,...,2414-N) 각각을 순차적으로 거쳐 복소 심벌들이 된다. 복소 심벌들은 복수의 DFT부(2415-1,...,2415-N)는 각각, 복수의 부반송파 맵퍼(2416-1,...,2416-N) 각각 , 복수의 IFFT부(2417-1,...,2417-N) 각각을 거친 후 합해져, CP 삽입부(2418)에서 CP를 더한다.

OFDM 심벌은 OFDMA, SC-FDMA, 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.

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.

Claims

다중 안테나 시스템에서 상향링크 전송 방법에 있어서,
복수의 제1 전송 심벌들에 제1 공간 처리를 이용하여 복수의 안테나를 통해 전송하는 단계; 및
복수의 제2 전송 심벌들에 제2 공간 처리를 이용하여 상기 복수의 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함하되,
상기 제2 공간 처리에 사용되는 공간 처리 행렬은 상기 제1 공간 처리에 사용되는 제1 공간 처리 행렬의 적어도 하나의 행 또는 적어도 하나의 열을 스위칭하여 구성되는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 공간 처리는 SFBC(Space-Frequency Block Code)이고, 상기 제1 및 제2 공간 처리 행렬은 SFBC 행렬인 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 공간 처리는 SCBC(Space-Code Block Code)이고, 상기 제1 및 제2 공간 처리 행렬은 SCBC 행렬인 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
인코딩된 비트들을 변조하여 복수의 변조 심벌들을 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 상기 복수의 변조 심벌들인 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 상으로 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
인코딩된 비트들을 변조하여 복수의 변조 심벌들을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 변조 심벌들을 DFT(Discrete Fourier transfomr) 확산하여 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 복수의 제1 전송 심벌들과 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 독립적으로 DFT가 수행되는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 제1 전송 심벌들과 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 서로 다른 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에서 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF부; 및
상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
복수의 제1 전송 심벌들을 제1 공간 처리를 이용하여 처리하고; 및
복수의 제2 전송 심벌들을 제2 공간 처리를 이용하여 처리하되,
상기 제2 공간 처리에 사용되는 제2 공간 처리 행렬은 상기 제1 공간 처리에 사용되는 제1 공간 처리 행렬의 적어도 하나의 행 또는 적어도 하나의 열을 스위칭하여 구성되는 단말.
제 10 항에 있어서, 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 상으로 전송되는 단말.
제 10 항에 있어서, 상기 복수의 제1 전송 심벌들 및 상기 복수의 제2 전송 심벌들은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 전송되는 단말.