KR20140058665A - 무선 송신을 위한 정보 블록의 처리 - Google Patents

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Abstract

일반적으로, 일실시형태에 의하면, 무선 송신기는 대응하는 코딩 변조 알고리즘을 입력 정보 블록에 적용하는 복수의 코딩 변조 모듈을 포함한다. 이산 푸리에 변환(DFT) 프리코더는 코딩 변조 모듈에 DFT 처리를 적용하고, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 모듈은 기지국에 의해 나타내어지는 자원 할당에 의한 상이한 서브캐리어에 맵핑되는 DFT 프리코더의 DFT 출력을 수신하고, DFT 출력에 IFFT 처리를 적용한다. 출력 처리 스테이지는 무선 수신기에 무선 송신되는 IFFT 모듈의 출력에 의거된 출력 신호를 생성한다. 상이한 실시에서, 코딩 변조 모듈의 출력은 IFFT 모듈에 제공되어 IFFT-처리된 출력 정보를 생성한다.

Description

무선 송신을 위한 정보 블록의 처리{PROCESSING INFORMATION BLOCKS FOR WIRELESS TRANSMISSION}
본 발명은 무선 송신을 위한 정보 블록의 처리에 관한 것이다.
각종 무선 액세스 기술은 이동국이 다른 이동국과 또는 유선 네트워크에 접속된 유선 단말과의 통신을 수행가능하게 하기 위해 제안되거나 실시되어 왔다. 무선 액세스 기술의 예는 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에 의해 규정되는 GSM(Global System for Mobile communications) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)과; 3GPP2에 의해 규정되는 CDMA 2000(Code Division Multiple Access 2000) 기술을 포함한다.
스펙트럼 효율을 개선시키고, 서비스를 개선시키며, 비용 등을 감소시키는 무선 액세스 기술의 지속적인 에볼루션의 일부로서 새로운 표준이 제안되어 왔다. 하나의 그러한 새로운 표준은 UMTS 기술을 증진하는 3GPP로부터의 롱텀 에볼루션(LTE)[또한, EUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access) 표준이라 언급됨]이다.
업링크 무선 송신과 관련된 이슈는 업링크 상에서 송신될 정보의 처리와 관련된 전력 소비이다. 전력 효율 성능을 개선하기 위해 낮은 피크 대 평균 전력비(PAPR)를 달성하는 것이 바람직하다. 그러나, 몇몇 실시에서, 바람직한 전력 효율 성능을 달성하는 것은 큰 전력 증폭기 백오프 요건으로 인해 이동국의 송신기에서 상대적으로 비싼 전력 증폭기의 사용을 필요로 할 수 있다. 전력 증폭기 백오프는 피크 전력 레벨보다 낮은 출력 전력 레벨에서 전력 증폭기를 동작시키는 것을 언급한다. 큰 전력 증폭기 백오프(피크 전력 레벨 레벨에 대한 낮은 평균 전력 레벨)는 전력 증폭기의 효율을 감소시킨다.
무선 송신과 관련된 다른 목표는 넓은 대역폭, 고 스펙트럼 효율, 및 고차 MIMO(multiple input, multiple 출력)이다. MIMO는 송신기가 다중 안테나를 갖고 수신기가 다중 안테나를 갖는 무선 송신을 언급하고, 다중 입력은 채널로의 다중 송신된 신호를 나타내는 한편, 다중 출력은 채널의 출력에서의 다중 신호를 나타낸다. 종래의 무선 송신기는 효율적인 방식으로 소망하는 특성을 제공할 수 없다.
일반적으로, 일실시형태에 의하면, 무선 송신기는 대응하는 코딩 변조 알고리즘을 입력 정보 블록에 적용하는 복수의 코딩 변조 모듈을 포함한다. 이산 푸리에 변환(DFT) 프리코더는 코딩 변조 모듈의 출력에 DFT 처리를 적용한다. 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 모듈은 DFT 프리코더의 DFT 출력을 수신하고 DFT 출력에 IFFT 처리를 적용한다. 출력 처리 스테이지는 IFFT 모듈의 출력에 의거하여 출력을 생성해서 무선 수신기에 무선 송신한다.
다른 또는 대체 특징은 이하의 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 몇몇 실시형태는 이하의 도면에 대하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시형태를 통합하는 통신 네크워크 예의 블록도이며;
도 2는 일실시형태에 의한 무선 송신기의 블록도이며;
도 3은 다른 실시형태에 의한 무선 송신기의 블록도이고;
도 4는 일실시형태에 의한 무선 송신을 위한 정보 블록을 처리하는 프로세스의 흐름도이다.
일반적으로, 일실시형태에 의하면, 더 효율적인 기술 또는 메커니즘은 무선 송신기와 무선 수신기 사이의 무선 링크를 통해 무선 송신을 위한 정보 블록을 처리하기 위해 제공된다. 그 기술 또는 메커니즘은 대응하는 코딩 변조 알고리즘을 입력 정보 블록에 적용하는 다중 코딩 변조 모듈을 갖는 무선 송신기를 사용한다. 변조 코딩 알고리즘은 무선 송신기와 무선 수신기 사이의 무선 송신 대역폭의 상이한 부분에서 서브캐리어를 위한 링크 적응화를 허용하기 어려울 수 있다. 무선 송신 대역폭은 대응하는 상이한 주파수와 관련된 서브캐리어의 수를 포함할 수 있다.
무선 송신기는 코딩 변조 모듈의 출력에 DFT 처리를 적용하는 이산 푸리에 변환(DFT) 프리코더를 포함한다. 하나의 DFT 프리코더(다중 DFT 프리코더라기보다는 오히려)는 다중 코딩 변조 모듈의 출력을 처리하는데 사용된다. 다중 코딩 변조 모듈의 출력을 처리하는 하나만의 DFT 프리코더의 사용은 더 효율적인 실시를 허용한다.
역 고속 푸리에 변환(IFFT) 모듈은 DFT 프리코더의 DFT 출력을 수신하고 DFT 출력에 IFFT 처리를 적용한다. 그 다음 출력 처리 스테이지는 IFFT 모듈의 출력에 의거하여 출력 신호를 생성해서 무선 수신기에 무선 송신한다.
몇몇 실시형태에 의하면, DFT 프리코더의 DFT 출력은 인접하는 서브캐리어의 클러스터(각각 상이한 주파수를 가짐)로서 IFFT 모듈의 입력부에 맵핑된다. 서브캐리어의 클러스터링은 PAPR(피크 대 평균 전력비)을 개선한다. 또한, 그러한 실시형태는 무선 송신기에서 전력 증폭기의 전력 용량의 감소를 추정하는데 사용되는 메트릭인 개선된 큐빅 메트릭(CM)을 제공한다.
몇몇 실시형태에 의하면, 정보 블록 처리는 업링크 무선 송신(이동국으로부터 기지국으로)에 적용된다. 그러나, 업링크 방향으로의 정보 블록 처리의 적용이 참조될 지라도 다른 실시형태에서 정보 블록 처리는 다운링크 방향으로도 적용될 수 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, "정보 블록"은 트래픽 데이터 또는 제어 시그널링을 나타낼 수 있는 정보 비트의 수집을 언급한다. "이동국"은 유저에 의해 액세스가능한 단말을 언급하고 위치로부터 위치로 이동될 수 있다. "기지국"은 이동국과의 무선 통신을 책임지는 무선 액세스 네트워크 엔티티이다. 기지국은, 예컨대 기지 송수신국(BTS) 및 기지국 컨트롤러 또는 무선 네트워크 컨트롤러를 포함할 수 있다.
도 1은 무선 링크(104)를 통해 이동국(102)과 통신할 수 있는 기지국(100)을 포함하는 통신 네트워크를 예시한다. 기지국(100) 및 이동국(102)은 무선 통신 디바이스로 각각 고려된다. 기지국(100)은 각 커버리지 에리어(셀)에 커버리지를 제공하는 다수의 기지국을 포함할 수 있는 무선 액세스 네트워크의 일부이다. 각 기지국(100)은 기지국의 커버리지 에리어 내에 다중 이동국과 통신할 수 있다.
기지국(100)은 무선 액세스 네트워크와 관련된 코어 네트워크(106)에 차례로 접속된다. 코어 네트워크(106)는 외부 데이터 네트워크(예컨대, 인터넷)일 수 있는 외부 네트워크(108)에 무선 액세스 네트워크를 인터페이스하는 게이트웨이 노드 등의 노드를 포함한다.
기지국(100)을 포함하는 코어 네트워크(106) 및 무선 액세스 네트워크는 각종 상이한 기술 중 하나에 따라 동작할 수 있으며, 이는 예로서 이하를 포함한다: 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에 의해 정의되는 GSM(Global System for Mobile communications) 또는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 기술; 3GPP2에 의해 정의되는 CDMA 2000(Code Division Multiple Access 2000) 기술; UMTS 기술의 증대인 3GPP로부터의 롱텀 에볼루션(LTE) 기술 또는 EUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access); IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준에 의해 정의되는 WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 기술; 및 다른 기술.
기지국(100)은 송신기(110) 및 수신기(112)를 포함하고, 이동국(102)은 송신기(114) 및 수신기(116)를 포함한다. 기지국(100)에서의 송신기(110)는 무선 링크(104)에 걸쳐 기지국(100)의 안테나 어셈블리(118)를 통해 다운링크 정보를 송신하는데 사용된다. 다운링크 정보는 이동국(102)의 안테나 어셈블리(120)를 통해 이동국(102)의 수신기(116)에 의해 수신된다.
다른 방향에 있어서, 업링크 정보는 무선 링크(104)로 이동국 안테나 어셈블리(120)를 통해 이동국(102)에서의 송신기(114)에 의해 송신된다. 업링크 정보는 기지국 안테나 어셈블리(118)를 통해 기지국(100)에서의 수신기(112)에 의해 수신된다.
기지국(100)은 프로세서(122)를 더 포함하고, 이동국(102)은 프로세서(124)를 포함한다. 프로세서(122 및 124)는 무선 링크(104)에 걸쳐 정보의 송신 및 수신을 각각 포함하는 기지국(100) 및 이동국(102)에 의해 수행되는 각각의 태스크를 제어한다. 예컨대, 프로세서는 무선 링크(104)에 걸쳐 송신하는 각 송신기에 정보(트래픽 데이터 또는 제어 시그널링)를 제공할 수 있다. 또한, 프로세서는 무선 링크(104)에 걸쳐 대응하는 수신기에 의해 수신된 수신된 데이터를 처리할 수 있다.
도 2는 일실시형태에 의한 송신기(예컨대, 도 1에서의 110 또는 114)의 컴포넌트를 예시한다. 송신기는 입력 정보(200)(입력 정보 블록의 형태로)를 수신하는 다중 코딩 변조 모듈( 202_1 ~ 202_N)을 포함한다. 각 코딩 변조 모듈의 출력은 203_i로 나타낸 코딩 변조된 심볼의 그룹을 포함하며, 여기서 i = 1-N이다. 코딩 변조된 심볼(203_i)의 그룹은 대응하는 코딩 변조 모듈(202_i)로부터의 출력이다. 코딩 변조된 심볼(203_i)의 각 그룹은 DFT 프리코더(204)의 대응하는 상이한 부분에 제공되며, DFT 프리코더(204)의 각 대응하는 부분은 코딩 변조된 심볼(203_i)의 각 그룹 상에서 DFT 처리를 적용한다. 단일 DFT 프리코더는 다중 DFT 프리코더가 사용될 때의 경우에 비해서 IFFT 출력에서의 송신 신호의 개선된(감소된) 피크 대 평균 전력비를 제공하며, DFT 스프레딩은 개별 코드 블록에 대한 변조 심볼의 수에 등가인 대역폭에 걸친다. 단일 DFT 프리코더의 경우에, 시간 영역에서의 모든 변조 심볼은 피크 대 평균 전력비를 감소시키는데 더 효과적인 업링크에서의 이동국에 대해 전체 할당된 대역폭에 등가인 대역폭에 걸쳐 스프레딩된다.
DFT 프리코더(204)는 서브캐리어의 다중 클러스터(205_1 내지 205_N)를 출력한다. 서브캐리어의 각 클러스터(205_i)는 코딩 변조된 심볼(203_i)의 대응하는 입력 그룹의 DFT-처리된 버전을 포함한다. 도 2에 사용된 배치는 인접하는 서브캐리어의 클러스터로서 IFFT 입력부[IFFT 모듈(206)]에 맵핑될 DFT 출력을 허용하며; 이러한 서브캐리어의 클러스터링은 PAPR 및 CM 특성의 개선을 허용한다.
IFFT 모듈(206)은 각 입력 클러스터(205_1 ~ 205_n) 상에 역 고속 푸리에 변환을 적용한다. IFFT 모듈(206)의 입력부로의 클러스터의 맵핑은 이동국의 송신에 대응하는 자원 할당에 의거한다. 기본적으로, IFFT 모듈(206)의 상이한 부분은 대응하는 클러스터(205_1 to 205_N)를 처리하는데 사용된다. IFFT-처리된 정보는 이 때 병렬 내지 직렬 변환, 사이클릭 프리픽스 인서션, 윈도우잉, 반송파 변조, 필터링, 주파수 업변환, 및 안테나 어셈블리[(118)(다운링크 방향으로) 또는(120)(업링크 방향으로)]에 의해 무선 송신될 출력 아날로그 RF 신호에 대한 전력 증폭을 포함하는 각종 처리를 수행하는 출력 처리 스테이지(208)에 출력된다.
도 2에 나타낸 무선 송신기 배치는 클러스터링된 DFTS-FDMA(이산 푸리에 변환 스프레드 주파수 분할 다중 액세스) 배치로 고려된다 .
대체 실시형태에서, 업링크 무선 송신을 위해 도 3의 컴포넌트를 포함하는 송신기(예컨대, 도 1에서의 120)가 사용될 수 있다. 입력 정보(300)(입력 정보 블록의 형태로)는 각 입력 정보에 상이한 코딩 변조 알고리즘을 적용할 수 있는 대응하는 코딩 변조 모듈(302_1 ~ 302_N)에 제공된다. 각 코딩 변조 모듈(302_1)의 출력은 IFFT 모듈(304)에 제공되는 실볼의 대응하는 그룹(303_1)이다. IFFT 처리를 적용한 후 IFFT 모듈(304)의 출력은 안테나 어셈블리(120)에 의해 업링크 송신을 위한 신호를 생성하는 처리를 수행하는 출력 처리 스테이지(306)에 제공된다.
도 3에 나타낸 배치는 도 2에 나타낸 송신기에 비해서 낮은 복잡성을 갖는 더욱 플렉시블한 업링크 다중 액세스를 제공하는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 배치이다. 구체적으로, OFDMA를 사용하여 DFT 프리코더(204)가 사용되지 않아야 한다. OFDMA는 정보를 반송하는 비교적 다수의 인접한 직교 서브캐리어(상이한 주파수의)를 제공한다. 또한, OFDMA는 시간 슬롯(시간 차원을 따라)을 정의한다. 시간 차원 및 주파수 차원 모두에 멀티플렉싱을 제공함으로써 서브밴드가 제공될 수 있으며, 각 서브밴드는 주파수 차원을 따르는 서브캐리어의 수 및 시간 차원을 따르는 시간 슬롯을 포함한다.
도 4는 일실시형태에 의한 입력 정보 블록을 처리하는 프로세스의 흐름도이다. 상기 처리는 송신기의 컴포넌트에 의해 수행되어 일력 정보 블록이 수신된다(402). 수신된 정보 블록은 트래픽 데이터 또는 제어 시그널링을 포함할 수 있다. 상이한 정보 블록에 상이한 코딩 변조 알고리즘을 적용함으로써 링크 적응화는 통신 신뢰성 및 스펙트럼 효율을 개선하기 위해 송신 스펙트럼의 상이한 부분에 대해 수행될 수 있다. 예컨대, 송신 스펙트럼의 어떤 부분은 더 견고한 코딩 변조 알고리즘이 신회성 및 성능을 개선하는데 적용되어야 하도록 불충분한 채널 조건과 관련될 수 있다.
적용될 코딩 및 변조의 선택은 이동국으로부터의 피드백 정보를 사용하는 기지국에서 수행된 스케쥴링에 의거될 수 있으며, 이 피드백 정보는 CQI(channel quality indicator) 및/또는 PMI(precoding matrix index)를 포함한다. PMI는 무선 송신에 적용될 프리코딩 벡터의 선택을 가능하게 하는 인덱스(또는 다른 타입의 인디케이터)를 언급한다. CQI는 기지국과 이동국 사이의 무선 채널 품질의 인디케이션이다. PMI의 상이한 값은 상이한 코드워드 또는 프리코딩 매트릭스를 선택한다. 이동국으로부터 기지국으로 제공되는 피드백 정보에 의거하여 기지국은 코딩 변조 모듈(202_1 ~ 202_N 또는 302_1 to 302_N)에서 각 정보 블록에 선택된 코딩 변조 알고리즘을 적용하는 이동국을 스케쥴링할 수 있다. 기지국에 의한 스케쥴링은 각 코딩 변조 모듈에 의해 적용되는 코딩 변조 알고리즘의 인디케이션을 포함하는 제어 메시지를 송신하는 기지국에 의해 달성된다. 여기서, 코딩은 LTE의 경우에서와 같이 채널 코딩, 예컨대 컨벌루션 또는 터보 인코딩, 인터리빙 및 레이트 매칭 스테이지를 포함할 수 있다.
그 다음, 코딩 변조된 심볼은 출력 신호를 생성하는 추가적인 처리를 위한 코딩 변조 모듈(202_1 ~ 202_N 또는 or 302_1 to 302_N)에 의해 출력된다(406). 추가적인 처리는 DFT 프리코더(204), IFFT 모듈(206), 및 출력 처리 스테이지 208(도 2), 또는 IFFT 모듈(304) 및 출력 처리 스테이지(306)(도 3)에 의한 처리를 포함할 수 있다.
이어서, 출력 신호는 도 1의 안테나(118 또는 120) 등의 안테나에 의해 무선 송신된다(408).
도 2 및 도 3에 나타낸 각종 모듈은 하드웨어만으로 구현될 수 있거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 따라서, 코딩 변조 모듈은 하드웨어만으로 또는 하드웨어 및 소프트웨어로 구현될 수 있으며,DFT 프리코더는 하드웨어만으로 또는 하드웨어 및 소프트웨어로 구현될 수 있고, IFFT 모듈은 하드웨어만으로 또는 하드웨어 및 소프트웨어로 구현될 수 있다.
이전의 설명에서, 다수의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 제공하기 위해 정의되어 있다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이 상세한 설명없이 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명이 제한된 수의 실시형태에 대하여 공개되었을 지라도 당업자는 다수의 수정 및 변경을 이해할 것이다. 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 정신 및 범위내에 포함되므로 그러한 수정 및 변경을 커버한다.

Claims (1)

  1. 본 명세서에 도시 및 서술된 디바이스들 및 방법들.
KR1020147008690A 2008-11-04 2009-11-04 무선 송신을 위한 정보 블록의 처리 KR20140058665A (ko)

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