KR20120060268A

KR20120060268A - Method for signal processing of radio channel and mobile telecommunication system for the same

Info

Publication number: KR20120060268A
Application number: KR1020100121166A
Authority: KR
Inventors: 유영선
Original assignee: 엘지에릭슨 주식회사
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-12

Abstract

PURPOSE: A method for processing signals of a radio channel and a mobile communication system for the same are provided to process signals of a radio channel by efficiently reducing a used amount of memory and data throughputs. CONSTITUTION: Control information about each UE(User Interface) is saved in a memory(311). The control information saved in the memory is channel-encoded in a channel encoder(312) according to a PDCCH(Packet Data Control Channel). The encoded data is saved in each memory(313). Data encoded according to each PDCCH are saved in the memory through rate-matching(314). Concatenation data is successively saved in a scrambling data memory(33) through scrambling(32). The saved and scrambled data is saved in a memory(342) through interleaving(341). Interleaved data is modulated by a QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) modulator(343). I and Q symbol data are saved in a memory(344). The saved I and Q symbol data are pre-coded and layer-mapped.

Description

Wireless channel signal processing method and mobile communication system therefor {METHOD FOR SIGNAL PROCESSING OF RADIO CHANNEL AND MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM FOR THE SAME}

본 발명은 이동통신 분야에 관련된 발명으로, 특히 효율적으로 무선 채널신호를 처리할 수 있는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of mobile communications, and more particularly, to a method capable of efficiently processing a radio channel signal and a mobile communication system therefor.

이동통신 시스템에서 물리 채널은 하나 또는 그 이상의 부호화된 비트 열을 변조한 변조심볼을 전송하는 물리 계층의 채널이다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: 이하 "OFDMA") 시스템에서는 송신하는 정보열의 용도나 수신기에 따라 복수의 물리 채널을 구성하여 전송한다. 하나의 물리 채널을 어떤 자원요소(Resource Element)에 배치하여 전송할 것인가를 송신기와 수신기가 미리 약속하여야 하는데 그 규칙을 사상(寫像, mapping : 이하 "매핑")이라고 한다.In a mobile communication system, a physical channel is a channel of a physical layer that transmits modulation symbols modulated with one or more encoded bit streams. In Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) systems, a plurality of physical channels are configured and transmitted according to the purpose of the information string to be transmitted or the receiver. The transmitter and the receiver must promise in advance which resource element to arrange and transmit a physical channel. The rule is called mapping (hereinafter, referred to as "mapping").

물리 채널의 운용 특성에 따라 매핑을 달리할 수 있는데, 송신기가 수신 채널의 상태를 인지하고 있는 상태에서 시스템의 전송 효율을 높이기 위해서 스케줄러를 사용하여 물리 채널을 매핑하는 경우에는 채널 상태가 유사한 자원요소(resource element)의 집합에 하나의 물리 채널을 배치하고, 송신기가 수신 채널의 상태를 인지하지 못하는 상태에서 수신 오율을 낮추기 위한 목적으로 물리 채널을 매핑하는 경우에는 채널 상태가 매우 다를 것으로 예측되는 자원요소의 집합에 하나의 물리 채널을 배치하는 것이 바람직하다.The mapping can be different according to the characteristics of the physical channel.In the case where the transmitter is aware of the state of the receiving channel and the physical channel is mapped using the scheduler to improve the transmission efficiency of the system, the resource state is similar. If a physical channel is placed in a set of resource elements and a physical channel is mapped for the purpose of reducing a reception error rate when a transmitter does not recognize the state of a receiving channel, the channel state is expected to be very different. It is desirable to place one physical channel in a set of elements.

LTE(long term evolution) 시스템에서 정의하는 하향링크 제어 채널은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PDCCH(Packet Data Control Channel) 등이 있다.A downlink control channel defined in a long term evolution (LTE) system includes a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), a packet data control channel (PDCCH), and the like.

특히, PDCCH는 기지국(Node-B, Base Station)에서 사용자 기기(UE, Mobile Station)로 전송되는 채널로, 전송 데이터 등을 송신하는 물리 하향링크 공용채널(Physical Downlink Shared Channel, 이하 PDSCH)과 연관되어 있으며 PDSCH를 제공받는 사용자 기기(UE, Mobile Station) 혹은 전체 사용자 기기에 제어 정보를 제공한다. 해당 정보로는, 상향링크 혹은 하향링크 전송을 위한 스케줄링 정보, 전력 제어 명령(power control command), 페이징을 위한 제어 정보, 랜덤 액세스 응답(RACH response)을 지시하기 위한 제어 정보 등이 있다.In particular, the PDCCH is a channel transmitted from a base station (Node-B, Base Station) to a user device (UE, Mobile Station), and is associated with a physical downlink shared channel (PDSCH) for transmitting transmission data and the like. The control information is provided to a user device (UE, Mobile Station) or all user devices provided with the PDSCH. The information may include scheduling information for uplink or downlink transmission, a power control command, control information for paging, and control information for indicating a random access response.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 PDCCH를 처리하여 전송하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 일반적인 PDCCH의 구현 방법을 설명한다.1 is a diagram illustrating a process of transmitting and processing a PDCCH in a general mobile communication system. A method of implementing a general PDCCH will be described with reference to FIG. 1.

각 UE에 대한 제어정보가 입력으로 들어오면 PDCCH별로 채널부호기에서 채널부호화(encoding, 11)하여 각 메모리에 저장한다. 각 PDCCH별로 부호화된 데이터들은 레이트 매칭(rate matching, 12)을 거친 이후에 연접(concatenation)하여 메모리에 저장된다. 이후, 연접 데이터를 차례로 스크램블링(scrambling, 13)하여 스크램블링 데이터 메모리에 저장한다. 이후 저장된 스크램블링 데이터를 QPSK로 변조(141)하여 데이터 심볼을 만들어 저장하고, 저장된 심볼을 계층 매핑/프리코딩(142)한 후 각 안테나 별로 해당 심볼 데이터를 4개의 심볼 데이터 단위로 인터리빙(interleaving)한다. 상기 인터리빙된 데이터는 리소스 매핑(resource mapping, 15)을 한 이후에 IFFT 처리 및 전송부(16)에서 일련의 과정을 거쳐 전송된다.When control information for each UE comes in as an input, the channel encoder is encoded by the channel encoder for each PDCCH and stored in each memory. Data encoded for each PDCCH is concatenated and stored in a memory after rate matching 12. Subsequently, the concatenated data is scrambling 13 and stored in the scrambling data memory. Thereafter, the stored scrambling data is modulated by QPSK (141) to create and store data symbols, hierarchical mapping / precoding (142) of the stored symbols, and then interleaving corresponding symbol data in units of four symbol data for each antenna. . The interleaved data is transmitted through a series of processes in the IFFT processing and transmission unit 16 after resource mapping 15.

상기 구현 과정 중 변조(141) 이전에는 데이터가 bit 단위로 처리되고, 변조 이후에는 I/Q 심볼 단위로 처리된다. 즉, 데이터를 I/Q 심볼 데이터로 변환한 이후에는 구현시 로직 및 저장 메모리가 몇 배로 증가하는 문제점이 있다. 예를 들어, 데이터가 2bit이고 I/Q 데이터가 각각 16bit이라고 가정하면, QPSK 변조 전에는 2bit만 처리하고 저장하면 되던 것이 변조 이후에는 32bit의 데이터를 처리하고 저장해야 한다.During the implementation process, data is processed in units of bits before modulation 141 and in units of I / Q symbols after modulation. That is, after converting the data into I / Q symbol data, there is a problem in that logic and storage memory are increased several times in implementation. For example, assuming that data is 2 bits and I / Q data is 16 bits each, only 2 bits need to be processed and stored before QPSK modulation, and 32 bits of data must be processed and stored after modulation.

본 발명은 메모리 사용량 및 데이터 처리량을 효율적으로 감소시켜 무선 채널의 신호처리를 수행할 수 있는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템을 제공한다.The present invention provides a method for performing signal processing of a wireless channel by efficiently reducing memory usage and data throughput, and a mobile communication system therefor.

본 발명의 이동통신 시스템은, 채널 부호화하여 스크램블링된 데이터(scrambled data)를 비트 단위로 인터리빙(interleaving)하고, 인터리빙된 데이터를 변조한 후, 심볼 데이터를 리소스 매핑 및 IFFT(inverse fast Fourier transform) 처리하여 전송한다.In the mobile communication system of the present invention, after interleaving the scrambled data by channel encoding in units of bits, and modulating the interleaved data, the symbol data is subjected to resource mapping and inverse fast Fourier transform (IFFT) processing. To transmit.

또한 본 발명의 무선 채널 신호처리 방법은, a) 채널 부호화하여 스크램블링된 데이터(scrambled data)를 비트 단위로 인터리빙(interleaving)하는 단계; b) 상기 인터리빙된 데이터를 변조하는 단계; 및 c) 상기 변조 과정을 통해 생성된 심볼 데이터를 리소스 매핑 및 IFFT(inverse fast Fourier transform) 처리하여 전송하는 단계를 포함한다.In addition, the wireless channel signal processing method of the present invention comprises the steps of: a) channel-encoding scrambled data (scrambled data) (interleaving) in units of bits; b) modulating the interleaved data; And c) resource mapping and inverse fast Fourier transform (IFFT) processing of the symbol data generated through the modulation process.

본 발명에 따르면, 물리 하향링크 제어채널 등의 무선 채널의 데이터 전송에 있어서 하드웨어 자원(hardware resource)을 적게 사용함으로써 효율적으로 데이터를 처리할 수 있고, 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, data can be efficiently processed by using less hardware resources in data transmission of a wireless channel such as a physical downlink control channel, and a cost reduction effect can be expected.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 PDCCH를 처리하여 전송하는 과정을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성을 보이는 예시도.
도 3은 변조를 먼저 수행할 경우의 결과값을 보이는 예시도.
도 4는 인터리빙을 먼저 수행하고 변조를 수행할 경우 결과값을 보이는 예시도.1 is an exemplary diagram illustrating a process of transmitting and processing a PDCCH in a general mobile communication system.
2 is an exemplary view showing a configuration of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a result value when performing modulation first.
4 is an exemplary view showing a result value when performing interleaving first and performing modulation.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다. 본 발명에서는 PDCCH를 예로 들어 설명하였으나 이에 국한되지 않고 PCFICH, PHICH, PDSCH 등에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions will not be described in detail if they obscure the subject matter of the present invention. In the present invention, the PDCCH is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and may be equally applied to PCFICH, PHICH, PDSCH, and the like.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성을 보이는 예시도이다. 2 is an exemplary view showing a configuration of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 각 UE에 대한 제어정보가 입력으로 들어오면 메모리(311)에 저장되고, 메모리(311)에 저장된 제어정보를 PDCCH별로 채널부호기(312)에서 채널부호화(encoding)하여 부호화된 데이터(제어정보)를 각 메모리(313)에 저장한다. 이후 각 PDCCH별로 부호화된 데이터들은 레이트 매칭(rate matching, 314)을 거친 이후에, 연접(concatenation)하여 메모리에 저장된다. 이때 연접 데이터는 차례로 스크램블링(scrambling, 32)되어 스크램블링 데이터 메모리(33)에 저장된다.Referring to FIG. 2, when control information for each UE is input, it is stored in the memory 311, and the control information stored in the memory 311 is encoded by channel encoding at the channel encoder 312 for each PDCCH. Data (control information) is stored in each memory 313. After the data encoded for each PDCCH is subjected to rate matching (314), the data are concatenated and stored in the memory. At this time, the concatenated data is sequentially scrambled (scrambling) 32 and stored in the scrambling data memory 33.

이후 메모리(33)에 저장된 스크램블링된 데이터는 8bit 단위로 묶여서 인터리빙(interleaving, 341)되어 메모리(342)에 저장된다. 즉 인터리버(341)는 스크램블된 데이터를 심볼 단위가 아닌 비트 단위로 묶어서 인터리빙하는데, 이때 비트 단위의 인터리빙은 8비트 단위로 수행한다. 인터리버(341)가 8비트 단위로 인터리빙을 수행하는 이유는, 종래의 방식에서 변조 과정을 통해 심볼화된 I, Q 데이터 각각에 대해 4 심볼 단위로 인터리빙을 수행하기 때문에, 본 발명에서 변조 과정 이전에 수행하는 인터리빙시에 데이터를 동일하게 맞추기 위해 8비트 단위로 수행하는 것이다. 이와 같이 본 발명에 따라 변조 과정(343) 이전에 수행하는 비트 단위의 인터리빙은 종래 방식에 따라 변조 과정(343) 이후에 수행하는 심볼 단위의 인터리빙에 비해 메모리량 및 데이터 처리량을 현격히 감소시킬 수 있다. Thereafter, the scrambled data stored in the memory 33 is interleaved 341 by 8 bit units and stored in the memory 342. That is, the interleaver 341 interleaves the scrambled data in bit units instead of symbol units, and interleaving is performed in units of 8 bits. The reason why the interleaver 341 performs interleaving in units of 8 bits is because the interleaver performs interleaving for each symbolized I and Q data in units of 4 symbols in the conventional scheme. In order to fit the data equally during interleaving. As described above, the interleaving in units of bits performed before the modulation process 343 according to the present invention can significantly reduce the amount of memory and data throughput compared to the interleaving in units of symbols performed after the modulation process 343 according to the conventional scheme. .

이후 메모리(342)에 저장된 인터리빙된 데이터를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조기(343)가 변조하여 I, Q 심볼 데이터로 만들어 메모리(344)에 저장한다. 메모리(344)에 저장된 I, Q 심볼 데이터는 계층 매핑 및 프리코딩(layer mapping & precoding, 345)된다. 이후 계층 매핑 및 프리코딩된 I, Q 심볼 데이터에 대해 각 안테나 별로 리소스 매핑(36)을 수행하여 메모리(37)에 저장하고, 리소스 매핑된 I, Q 심볼 데이터에 대해 IFFT(inverse fast fourier transform) 및 전송처리(38)를 수행한다. Thereafter, the quadrature phase shift keying (QPSK) modulator 343 modulates the interleaved data stored in the memory 342 into I and Q symbol data and stores the interleaved data in the memory 344. The I and Q symbol data stored in the memory 344 is layer mapping & precoding (345). Thereafter, resource mapping 36 for each antenna is performed on the layer-mapped and precoded I and Q symbol data and stored in the memory 37, and inverse fast fourier transform (IFFT) is performed on the resource mapped I and Q symbol data. And transfer processing 38.

본 발명은 종래의 방법에서 변조 방법으로 QPSK를 사용하고 계층 매핑 및 프리코딩 이후 심볼화된 I, Q 데이터를 4개의 심볼 단위로 인터리빙한다는 점에서 착안하여 고안된 방법으로, 본 발명에서 제안된 방법에 의한 결과값과 종래의 기술에 의한 결과값이 다르지 않다는 것은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.The present invention has been conceived in view of using QPSK as a modulation method in the conventional method and interleaving the symbolized I and Q data in units of four symbols after hierarchical mapping and precoding. The difference between the result value and the result value according to the related art will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3에 도시된 바와 같이 종래의 방법은, PDCCH(physical downlink control channel) 데이터가 a0~a255, b0~b255,...,f0~f255의 총 1536bit로 이루어져 있고 a0와 a1의 데이터가 QPSK 변조를 통해 A0로 변조된다고 가정하면, 데이터는 변조과정을 거쳐 A0~A127, B0~B127,...,F0~F127의 총 768심볼의 QPSK 심볼로 변조된다. 이후 4개의 심볼 단위로 묶어서 인터리빙을 수행하면 결과는 A0, A1, A2, A3, B0, B1, B2, B3,...의 순서로 심볼 데이터가 출력된다.As shown in FIG. 3, in the conventional method, PDCCH (Physical Downlink Control Channel) data consists of a total of 1536 bits of a0 to a255, b0 to b255, ..., f0 to f255, and the data of a0 and a1 are QPSK modulated. Assuming that A0 is modulated to A0, the data is modulated into QPSK symbols of a total of 768 symbols, A0 to A127, B0 to B127, ..., F0 to F127. Subsequently, when interleaving is performed by grouping four symbols, symbol data is output in the order of A0, A1, A2, A3, B0, B1, B2, B3, ....

이에 반하여, 본 발명에서 제안된 방법은 도 4에 도시된 바와같이, 입력된 PDCCH 데이터를 8bit 단위로 인터리빙하면 (a0~a7), (b0~b7),... 의 결과가 되어 이를 QPSK로 변조하면 도 3에서 보인 종래의 방법에 의한 결과와 동일하게 A0, A1, A2, A3, B0, B1, B2, B3,... 순서로 심볼 데이터가 출력된다.In contrast, the method proposed in the present invention, as shown in Figure 4, when the interleaved input PDCCH data in 8-bit unit results in (a0 ~ a7), (b0 ~ b7), ... to the QPSK Modulation outputs symbol data in the order A0, A1, A2, A3, B0, B1, B2, B3, ... in the same manner as the result of the conventional method shown in FIG.

상술한 바와 같이 본 발명에서 제안된 방법을 사용하여 PDCCH 전송부를 구현할 경우 사용되는 데이터 저장 메모리의 크기를 줄일 수 있고 인터리빙 구현시에 사용되는 로직(logic)의 양 또한 반으로 감소시킬 수 있다.As described above, when implementing the PDCCH transmitter using the method proposed in the present invention, the size of the data storage memory used can be reduced and the amount of logic used in the interleaving implementation can also be reduced by half.

예를 들어, 스크램블링된 데이터를 저장하는 메모리가 6,320 bit, I/Q 데이터가 각각 16bit이라고 가정하면, 종래의 방식으로 변조, 계층 매핑 및 프리코딩, 심볼단위 인터리빙을 위한 블록(14)을 구현할 경우, 변조된 데이터를 저장하는 메모리가 3,160x16x2=101,120bit, 계층 매핑 및 프리코딩 이후의 데이터를 저장하는 메모리가 안테나별로 101,120bit, 즉 202,240bit가 필요하므로, 총 303,360bit의 메모리가 필요하다. 반면에 본 발명의 경우에는 인터리빙된 데이터를 저장하는 메모리(342)가 6320bit, 변조된 데이터를 저장하는 메모리(344)가 101,120bit 필요하여, 총 107,440bit의 메모리가 필요하다. 이는 종래의 방법으로 구현한 경우 대비 35% 수준의 메모리 필요량이 감소하게 된다.For example, assuming that the memory storing the scrambled data is 6,320 bits and the I / Q data is 16 bits, respectively, the block 14 for modulation, hierarchical mapping and precoding, and symbol unit interleaving in a conventional manner is implemented. Since the memory for storing modulated data is 3,160x16x2 = 101,120 bits, the memory for storing data after layer mapping and precoding requires 101,120 bits, that is, 202,240 bits per antenna, so a total of 303,360 bits are required. On the other hand, in the case of the present invention, the memory 342 for storing interleaved data is 6320 bits, and the memory 344 for storing modulated data is 101,120 bits, and thus a total of 107,440 bits of memory is required. This reduces the memory requirement by 35% compared to the conventional method.

상술한 바와 같이 PDCCH를 구현함에 있어서 변조를 통해서 데이터가 I/Q 심볼 데이터로 바뀌는 경우, 심볼 데이터 처리 구간은 하드웨어 로직(hardware logic) 및 메모리의 사용량이 증가하기 때문에 자원 사용 측면에서 보다 효율적으로 구현을 하기 위해서는 변조를 최대한 늦게 해주는 것이 유리하다. 이와 같이 구현함으로써 하드웨어 로직 및 메모리에 사용되는 자원을 아낄 수 있다.As described above, when data is changed to I / Q symbol data through modulation in implementing the PDCCH, the symbol data processing interval is more efficiently implemented in terms of resource usage because hardware logic and memory usage are increased. It is advantageous to make the modulation as late as possible. This implementation saves resources used for hardware logic and memory.

본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the present invention has been described in connection with some embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as understood by those skilled in the art. something to do. It is also contemplated that such variations and modifications are within the scope of the claims appended hereto.

11: 채널 부호화 12: 레이트 매칭
13: 멀티플렉싱 및 스크램블링 141: 변조
142: 레이어 매핑 및 프리코딩 15: 자원 매핑
16: IFFT 및 전송처리 311: 메모리
312: 채널 부호기 313: 메모리
314: 레이트 매칭11: channel coding 12: rate matching
13: Multiplexing and Scrambling 141: Modulation
142: Layer Mapping and Precoding 15: Resource Mapping
16: IFFT and Transfer Processing 311: Memory
312: channel encoder 313: memory
314: rate matching

Claims

As a mobile communication system,
And interleaving the scrambled data by bit by channel coding, modulating the interleaved data, and then transmitting symbol data by resource mapping and inverse fast fourier transform (IFFT).

The method of claim 1,
The bit unit is 8 bits, mobile communication system.

The method of claim 2,
The modulation is a Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) modulation.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the data is PDCCH (Packet Data Control Channel) data.

As a wireless channel signal processing method,
a) interleaving the scrambled data by bit by channel coding;
b) modulating the interleaved data; And
and c) resource mapping and inverse fast Fourier transform (IFFT) processing of the symbol data generated through the modulation process.

The method of claim 5,
The bit unit is 8 bits, wireless channel signal processing method.

The method of claim 6,
The step b)
And performing layer mapping and precoding of symbol data generated through the modulation process.

The method of claim 7, wherein
And wherein the modulation is quadrature phase shift keying (QPSK) modulation.

9. The method according to any one of claims 5 to 8,
And the data is PDCCH (Packet Data Control Channel) data.