KR20160091791A - 비직교 다중 접속 시스템의 제어 채널 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

비직교 다중 접속 시스템의 제어 채널 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20160091791A
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최은영
홍승은
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명의 실시 예에서는, 적어도 하나의 단말로 송신할 적어도 하나의 제어 정보에 CRC 비트 및 상기 단말의 RNTI를 덧붙이는 단계, 상기 CRC 비트가 부착된 제어 정보를 제어 채널에 매핑하는 단계, 상기 제어 채널을 변조하는 단계, 그리고 상기 변조된 제어 채널을 송신하는 단계를 통해 제어 채널을 송신하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

비직교 다중 접속 시스템의 제어 채널 송수신 방법 및 장치 {Method for transmitting control channel in Non-Orthogonal Multiple Access system}
본 발명은 비직교 다중 액세스(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA) 방식의 통신 시스템에서 제어 채널을 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 자원을 효율적으로 운용하기 위하여 비직교 다중 액세스 (Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA) 방식이 사용될 수 있다. 이때, NOMA 시스템에서 비직교 반송파는 복수의 단말로 동시에 전송될 수 있는데, 비직교 반송파를 통해 제어 채널이 전달될 때 복수의 단말의 개수만큼 자원이 필요하므로 자원이용의 효율성이 저하될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는, 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 제어 채널 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 제어 채널을 송신하는 방법이 제공된다. 상기 제어 채널 송신 방법은, 복수의 단말에 대한 복수의 제어 정보를 제어 채널에 매핑하는 단계, 제어 채널을 다중화하는 단계, 다중화된 제어 채널을 복수의 단말에 각각 할당된 전력 할당율을 바탕으로 변조하는 단계, 그리고 변조된 제어 채널을 송신하는 단계를 포함한다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 복수의 단말 중 제1 단말에 대한 제1 제어 정보는, 제1 제어 정보에 대한 제1 전력 할당율에 관한 정보를 포함하고, 복수의 단말 중 제2 단말에 대한 제2 제어 정보는, 제2 제어 정보에 대한 제2 전력 할당율에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 제1 제어 정보 및 제2 제어 정보는, NOMA 지시자 또는 MCS 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고, 제1 전력 할당율 및 제2 전력 할당율은 가변적일 수 있다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 매핑하는 단계는, 복수의 제어 정보에 CRC 비트를 덧붙이는 단계, 그리고 복수의 제어 정보에 단말의 RNTI를 부가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 부가하는 단계는, 제1 제어 정보에 제1 단말의 RNTI를 부가하는 단계, 그리고 제2 제어 정보에 제2 단말의 RNTI를 부가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 변조하는 단계는, 전력 할당율을 바탕으로 변조 계층을 결정하는 단계, 그리고 제1 제어 정보에 대응하는 제1 제어 채널 및 제2 제어 정보에 대응하는 제2 제어 채널을 변조 계층에 따라 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 변조 계층에 따라 변조하는 단계는, 제1 전력 할당율이 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 제1 제어 채널을 기본 계층으로 변조하고, 제2 제어 채널을 하위 계층으로 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 송신 방법에서 변조 계층에 따라 변조하는 단계는, 제1 전력 할당율이 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 제1 제어 채널을 QPSK 기법에 따라 기본 계층으로 변조하고, 제2 제어 채널을 QPSK 기법에 따라 하위 계층으로 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제어 채널을 송신하는 장치가 제공된다. 상기 송신 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 그리고 제어 채널을 송신하는 무선 통신부를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 복수의 단말에 대한 복수의 제어 정보를 제어 채널에 매핑하는 단계, 제어 채널을 다중화하는 단계, 그리고 다중화된 제어 채널을 복수의 단말에 각각 할당된 전력 할당율을 바탕으로 변조하는 단계를 수행한다.
상기 송신 장치에서 복수의 단말 중 제1 단말에 대한 제1 제어 정보는, 제1 제어 정보에 대한 제1 전력 할당율에 관한 정보를 포함하고, 복수의 단말 중 제2 단말에 대한 제2 제어 정보는, 제2 제어 정보에 대한 제2 전력 할당율에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 송신 장치에서 제1 제어 정보 및 제2 제어 정보는, NOMA 지시자 또는 MCS 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고, 제1 전력 할당율 및 제2 전력 할당율은 가변적일 수 있다.
상기 송신 장치에서 적어도 하나의 프로세서는 매핑하는 단계를 수행할 때,
복수의 제어 정보에 CRC 비트를 덧붙이는 단계, 그리고 복수의 제어 정보에 단말의 RNTI를 부가하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 송신 장치에서 적어도 하나의 프로세서는 부가하는 단계를 수행할 때, 제1 제어 정보에 제1 단말의 RNTI를 부가하는 단계, 그리고 제2 제어 정보에 제2 단말의 RNTI를 부가하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 송신 장치에서 적어도 하나의 프로세서는 변조하는 단계를 수행할 때, 전력 할당율을 바탕으로 변조 계층을 결정하는 단계, 그리고 제1 제어 정보에 대응하는 제1 제어 채널 및 제2 제어 정보에 대응하는 제2 제어 채널을 변조 계층에 따라 변조하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 송신 장치에서 적어도 하나의 프로세서는 변조 계층에 따라 변조하는 단계를 수행할 때, 제1 전력 할당율이 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 제1 제어 채널을 기본 계층으로 변조하고, 제2 제어 채널을 하위 계층으로 변조하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 송신 장치에서 적어도 하나의 프로세서는 변조 계층에 따라 변조하는 단계를 수행할 때, 제1 전력 할당율이 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 제1 제어 채널을 QPSK 기법에 따라 기본 계층으로 변조하고, 제2 제어 채널을 QPSK 기법에 따라 하위 계층으로 변조하는 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면 단말의 제어 채널 수신 방법이 제공된다. 상기 제어 채널 수신 방법은, 수신된 정보로부터 복수의 단말 중 제1 단말에 대한 제1 제어 채널 정보를 복호하는 단계, 제1 제어 채널 정보로부터 단말에 할당된 제2 전력 할당율을 확인하는 단계, 그리고 제2 전력 할당율에 관한 정보를 바탕으로 단말에 대한 제2 제어 채널 정보를 복호하는 단계를 포함한다.
상기 제어 채널 수신 방법에서 확인하는 단계는, 제1 제어 채널 정보에, 제1 단말에 할당된 제1 전력 할당율에 관한 정보가 포함된 경우, 제1 전력 할당율에 관한 정보로부터 제2 전력 할당율을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 수신 방법은, 제1 제어 채널 정보에, 제1 단말의 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)가 포함된 경우, 제1 제어 채널 정보에 대해 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC)를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 채널 수신 방법은, 제1 제어 채널 정보에, 제1 단말의 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)가 포함되어 있지 않은 경우, 제2 제어 채널 정보에 대해 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC)를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제어 채널의 송신에 있어 각 단말에 대한 전력 할당율을 다르게 함으로써, NOMA 방식의 송신 장치는 채널 자원의 증가 없이 동일한 자원을 사용하여 복수의 단말로 제어 채널을 송신할 수 있고, 수신 장치는 전력 할당율을 통해 수신된 정보에서 제어 채널을 복원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 송신 장치(100)는, 적어도 하나의 중복 비트 부착부(cyclic redundancy check attachment)(110), 적어도 하나의 부호화부(coder)(120), 적어도 하나의 매핑부(mapper)(130), 다중화부(multiplexer)(140), 스크램블러(scrambler)(150), 변조부(modulator)(160), 인터리버(interleaver)(170), 그리고 순환 전치부(cyclic shifter)(180)를 포함한다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 각 단말에는 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)가 할당된다. 기지국은 단말로 전송하는 하향링크 제어 정보(downlink control message, DCI) 메시지의 목적(유니캐스트, 전력 제어, 랜덤 액세스 응답 등)에 따라 다른 RNTI를 사용할 수 있는데, 일반적으로 유니캐스트 메시지 전송에는 C-RNTI(Cell RNTI)가 사용될 수 있다. NOMA 시스템에서 기지국이 같은 자원을 이용하여 복수의 단말로 제어 채널을 전송하는 경우, 기지국은 각 단말의 RNTI를 모두 알고 있어야 하고 최대 두 배의 자원이 필요하다.
본 발명의 실시 예에 따르면 기지국은 RNTI의 전송에 별도의 자원을 사용하지 않고, 기지국의 중복 비트 부착부(110)에서 단말로 송신할 제어 정보에 CRC 비트를 덧붙일 때(CRC attachment) RNTI를 부가할 수 있다. 따라서 제어 채널을 수신한 각 단말은 제어 채널에 자신의 RNTI가 포함되어 있는지 확인하고, RNTI를 이용하여 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC) 비트를 확인함으로써 데이터 복원을 위한 제어 정보가 자신의 정보인지 아닌지 판단할 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에서 CRC가 덧붙여진 제어 정보는 부호화부(120)에서 부호율 1/3 테일 비팅 길쌈 코드(tail-biting convolutional code)로 부호화될 수 있다(1/3R tail biting CC).
이후, 매핑부(130)는 부호화된 제어 정보의 전송률을 결정한다. 이후, 코딩된 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 전송에 사용될 자원의 양에 맞춰 제어 채널 요소(Control Channel Element, CCE)의 자원 요소(Resource Element, RE)에 각각 매핑될 수 있다. 이때, 하나의 CCE는 36개의 RE를 포함할 수 있다. PDCCH를 전송할 수 있는 CCE의 개수는 제어영역의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수 및 물리 ARQ 표시 채널 (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel, PHICH)가 차지하는 자원의 양에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 한 실시 예에에 따른 다중화부(140)는 CCE를 집성(aggregation)하고 각 단말로 전송할 PDCCH를 다중화할 수 있다.
CCE 할당 후 셀간 간섭을 랜덤하게 하기 위하여, 비트열은 스크램블러(scrambler)(150)에서 셀과 서브프레임에 특정된 스크램블링 시퀀스로 스크램블링 된 후(150), 변조부(160)에서 직교 위상 천이 변조(quadrature phase shift keying, QPSK) 등의 기법으로 변조될 수 있다. 이후, 인터리버(170)는 변조된 심볼에 대해 주파수 다이버시티를 얻기 위해 인터리빙을 수행할 수 있고, 순환 전치부(180)는 인터리빙된 심볼에 순환 전치(cyclic shift)를 적용할 수 있다. 이때 순환 전치 길이는 셀에 따라서 달라질 수 있다. 이후, 순환 전치까지 적용된 제어 채널이 송신될 수 있다.
위와 같이 본 발명의 실시 예에서는 각 단말에 대한 RNTI를 별도의 자원을 사용하여 전송하지 않아도 CRC 부착 단계를 통해 RNTI를 전송할 수 있고, 제어 채널을 수신한 단말은 RNTI를 확인하여 CRC를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 한 실시 예에 따른 송신 장치에서, 중복 비트 부착부(110), 부호화부(120), 매핑부(130), 다중화부(140), 스크램블러(150), 변조부(160), 인터리버(170), 그리고 순환 전치부(180)의 기능은 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 실행되는 프로그램으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 송신 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 전력 할당율을 이용한 NOMA 방식에서 기지국은 서로 다른 전력으로 각 단말에 데이터를 동시에 송신할 수 있다. 기지국에서 각 단말로 동시에 송신하는 데이터를 D1, D2,..., DN이라고 하면, 각 데이터에 대한 전력 할당율은 PR1, PR2,..., PRN이 되고, 기지국의 총 송신 전력을 1이라 할 때 "PR1 + PR2 + ... + PRN=1"이 성립할 수 있다.
도 2는 두 개의 단말에 동시에 데이터 D1, D2 를 송신하는 송신 장치이다. 기지국과 UE2 간의 채널 상태가 상대적으로 좋지 않은 경우, 기지국은 UE2로 송신할 데이터(D2)에 상대적으로 높은 전력를 할당하고, 매퍼(mapper)에서 변조된 데이터는 기본 성상(base constellation) 정보가 된다. 낮은 전력이 할당된 데이터(D1)는 하위 성상 정보가 될 수 있다. 즉, 각 단말(또는 데이터)에 할당된 전력의 크기에 따라 변조 계층이 결정될 수 있다. 본 발명의 한 실시 예에서 D1과 D2는 각 단말로 송신되는 제어 채널일 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 수신 장치를 나타낸 도면이다.
기지국과의 채널 상태가 나쁜 단말(상대적으로 높은 전력이 할당된 단말)(UE2)은 수신한 데이터를 복조하여 자신의 정보를 바로 확인할 수 있다. 하지만, 상대적으로 낮은 전력이 할당된 단말(UE1)은 수신한 신호에서 상대적으로 높은 전력이 할당된 단말의 데이터를 제거한 후에, 자신의 데이터를 복조할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신 장치(400)는, 적어도 하나의 중복 비트 부착부(410), 적어도 하나의 부호화부(420), 적어도 하나의 매핑부(mapper)(430), 다중화부(multiplexer)(440), 스크램블러(scrambler)(450), 변조부(modulator)(460), 인터리버(interleaver)(470), 그리고 순환 전치부(cyclic shifter)(480)를 포함한다.
적어도 하나의 중복 비트 부착부(410)는, NOMA 적용 여부(NOMA 지시자), 각 단말의 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, MCS) 정보, 전력 할당 정보 등이 포함된 제어 정보에 중복 비트(CRC bit)를 부착할 수 있다.
또한, 동일한 자원이 할당된 복수의 단말이 서로 다른 RNTI를 갖는 경우, CRC의 생성시 동일한 자원이 할당된 복수의 단말에 대한 모든 RNTI가 부가될 수 있다. 제어 채널을 수신한 단말은 CRC에 부가된 자신의 RNTI 및 다른 단말의 RNTI를 이용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 기지국이 UE1 및 UE2에게 동일한 자원을 이용하여 제어 채널을 송신하면, UE1은 제어 채널의 CRC 확인 과정에서 자신의 RNTI와 일치하는 RNTI가 있는지 확인한다. 자신의 RNTI와 일치하는 RNTI가 제어 채널에 포함되어 있는 경우, UE1은 수신한 제어 채널 정보를 자신의 것으로 인식하고, RNTI2와 RNTI1을값을 더하여 제어 채널 정보에 대해 CRC를 판단할 수 있다. UE2도 UE1과 같이 제어 채널에 자신의 RNTI와 일치하는 RNTI가 있는 경우, 수신한 제어 채널 정보를 자신의 것으로 인식하고, RNTI2와 RNTI1를 더하여 제어 채널 정보에 대한 CRC를 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신 장치(500)는, 적어도 하나의 중복 비트 부착부(510), 적어도 하나의 부호화부(520), 적어도 하나의 매핑부(mapper)(530), 다중화부(multiplexer)(540), 스크램블러(scrambler)(550), 변조부(modulator)(560), 인터리버(interleaver)(570), 그리고 순환 전치부(cyclic shifter)(580)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 높은 전력 할당율(high power rate, HPR)을 갖는 단말의 RNTI는 RNTIHPR이고, 낮은 전력 할당율(low power rate, LPR)을 갖는 단말의 RNTI는 RNTILPR이다. 그리고 전력 할당식 NOMA 방식이 적용되지 않는 단말(즉, 송신 전력 '1'을 갖는 단말)의 RNTI는 RNTIFPR이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신 장치에서 중복 비트 부착부(510)는 HPR 단말에 대한 제어정보에 RNTIHPR를 부가하여 CRC 비트를 부착할 수 있고, LPR 단말에 대한 제어정보에는 RNTILPR를 부가하여 CRC 비트를 부착할 수 있다. 이후, 부호화부(520)가 CRC 비트가 부착된 제어 정보르 부호화하고, 적어도 하나의 매핑부(530)는 각 제어 정보를 제어 채널(PDCCH)에 매핑하며, 다중화부는 각 제어 채널을 다중화할 수 있다. 그리고 변조부(560)는 할당된 전력 할당율에 따라 다중화된 제어 채널을 변조하고, 변조된 제어 채널은 하나의 신호로 송신될 수 있다. 이때, 제어 채널의 변조 전후에 다중화된 제어 채널에 대한 스크램블링 및 인터리빙이 추가될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신 장치에서, 중복 비트 부착부(510), 부호화부(520), 매핑부(530), 다중화부(540), 스크램블러(550), 변조부(560), 인터리버(570), 그리고 순환 전치부(580)의 기능은 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 실행되는 프로그램으로 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에서, HPR 단말과 LRP 단말로 송신될 제어 채널의 출력 형태는 16QAM(QPSKHPR + QPSKLPR)이 될 수 있다. 예를 들어, HPR 단말에 대한 제어 채널은 기본 계층으로 변조되고, LPR 단말에 대한 제어 채널은 기본 계층의 성상점(constellation point)을 기준으로 하위 계층으로 변조될 수 있다. 한편, FPR 단말로 송신될 제어 채널의 출력 형태는 QPSK가 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 할당 방식의 NOMA 시스템은 각 단말에 대한 전력 할당을 달리 하여 동일한 자원을 통해 제어 채널을 송신할 수 있으므로, 자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서 HPR 단말은 전력 할당율에 관한 정보(power rate information)를 모르더라도 수신된 정보를 복호하여 HPR 단말의 제어 채널 정보를 확인하고 CRC를 수행할 수 있다.
하지만, LPR 단말은 전력 할당율에 관한 정보를 모르면, 수신된 정보에서 자신의 제어 채널 정보를 복호할 수 없다. 본 발명의 다른 실시 예에서 LPR 단말은 HPR 단말의 제어 채널 정보로부터 LPR 단말에 할당된 전력 할당율을 확인하고, 확인된 전력 할당율을 이용하여 수신된 정보에서 HPR 단말의 제어 채널 정보를 제거함으로써, LPR 단말의 제어 채널 정보를 복호할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 각 단말로 송신되는 제어 채널에는 동일한 자원을 통해 송신되는 제어 채널 및 데이터 채널에 대한 전력 할당율에 관한 정보가 포함될 수 있다. 이때 전력 할당율은 가변적이거나 고정적일 수 있다.
1. 제어 채널 및 데이터 채널 전송에 가변 전력 할당율이 적용되는 경우
HPR 단말로 송신될 제어 채널에 HPR 정보 또는 LPR 정보가 포함될 수 있다. 이때, HPR 정보는 아래 표 1과 같이 표현될 수 있다.
HPR bits HPR 값
000 0.60
001 0.65
010 0.70
011 0.75
100 0.80
101 0.85
110 0.90
111 1.00(full power)
그리고, LPR 정보는 아래 표 2와 같이 표현될 수 있다.
LPR bits LPR 값
000 0.00(no power)
001 0.10
010 0.15
011 0.20
100 0.25
101 0.30
110 0.35
111 0.40
표 1 및 표 2에서 HPR 정보 및 LPR 정보는 모두 3비트로 표시되어 있다. 제어 정보에 HPR 정보가 포함되는 경우, LPR 단말은 LPR 정보가 "LPR=1-HPR" 임을 알 수 있다. 또한 제어 정보에 LPR 정보가 포함되는 경우, LPR 단말은 HPR 정보가 "HPR=1-LPR" 임을 알 수 있다.
한편, 표 1에서 HPR 비트가 111인 경우, HPR 단말로 모든 전력이 집중되므로, NOMA에 의한 다중 접속이 수행되는 경우가 아니다. 따라서, 이 경우 제어 정보에 NOMA 방식이 적용됨을 알리는 NOMA 지시자(indicator)가 포함되지 않을 수 있다. 표 2에서 LPR 비트가 000인 경우도, HPR 단말로 모든 전력이 집중되므로, 제어 정보에 NOMA 방식이 적용됨을 알리는 지시자가 포함되지 않을 수 있다.
2. 제어 채널의 전송에는 고정 전력 할당율이 적용되고, 데이터 채널의 전송에는 가변 전력 할당율이 적용되는 경우
이 경우, 기지국이 제어 채널을 송신할 때는 기지국과 단말 사이에서 미리 정해진 전력 할당율을 적용하므로, 각 단말은 제어 정보에 포함된 전력 할당율에 관한 정보를 데이터 채널의 복원에 사용할 수 있다. HPR 정보 또는 LPR 정보는 HPR 단말에 대한 제어 정보 또는 LPR 단말에 대한 제어 정보에 포함되거나, HPR 단말에 대한 제어 정보 및 LPR 단말에 대한 제어 정보에 포함될 수 있다.
3. 제어 채널 및 데이터 채널 전송에 고정 전력 할당율이 적용되는 경우
이 경우, HPR 정보 및 LPR 정보가 고정되어 있으므로, 즉, 기지국과 단말이 전력 할당율을 미리 알고 있으므로, 제어 정보에 HPR 정보 및 LPR 정보가 포함될 필요가 없다. 하지만, 제어 정보는 NOMA 방식이 적용됨을 알리기 위한 NOMA 지시자를 포함할 수 있다. 이때 LPR 단말은 NOMA 지시자에 따라 수신한 제어 채널의 복호 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, NOMA 지시자가 '1'인 경우 NOMA 지시자는 NOMA 방식이 적용되었음을 알릴 수 있고, LPR 단말은 미리 정해진 크기의 HPR 정보를 통해 수신한 제어 채널을 복호하고, 복호 결과(즉, HPR 단말의 제어 정보)를 수신한 제어 채널에서 제거한 후, LPR 정보를 통해 HPR 단말의 제어 정보가 제거된 제어 채널을 복호할 수 있다.
NOMA 지시자가 '0'인 경우 NOMA 지시자는 NOMA 방식이 적용되지 않았음을 알릴 수 있고, LPR 단말은 미리 정해진 크기의 전력 할당율(LPR 정보)에 따라 제어 채널의 복호를 한 번만 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, LPR 단말은 RNTIHPR의 인지 여부에 따라 제어 채널의 복호 프로세스를 달리 할 수 있다.
먼저, LPR 단말이 HPR 단말의 제어 채널 정보로부터 RNTIHPR를 확인할 수 있는 경우, LPR 단말은 HPR 단말의 제어 채널 정보를 복호하고, RNTIHPR를 이용하여 HPR 단말의 제어 채널 정보에 대한 CRC를 수행한다. 이후, LPR 단말은 CRC 결과에 따라 HPR 단말의 제어 채널 정보가 정상적으로 복원되었는지 판단하고, LPR 단말의 제어 채널 정보에 대한 재복호 프로세스를 수행할 지 결정할 수 있다. 이 방법에 따르면, HPR 단말의 제어 채널 정보가 복호된 시점에서 CRC가 수행되므로 에러가 신속하게 확인될 수 있다.
LPR 단말이 HPR 단말의 제어 채널 정보로부터 RNTIHPR를 확인할 수 없는 경우, LPR 단말은 HPR 단말의 제어 채널 정보를 복호하고, 복호된 HPR 단말의 제어 채널 정보를 통해 LPR 단말의 제어 채널 정보까지 복호한 후에 CRC를 수행한다. 즉, LPR 단말은 LPR 단말의 제어 채널 정보까지 복호된 후에 CRC를 수행하지만, RNTIHPR를 위한 자원을 줄일 수 있다.
위와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치는, 제어 채널의 송신에 있어 각 단말에 대한 전력 할당율을 다르게 함으로써, 채널 자원의 증가 없이 동일한 자원을 사용하여 복수의 단말로 제어 채널을 송신할 수 있고, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 전력 할당율을 통해 수신된 정보에서 제어 채널을 복원할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(600)은, 기지국(610)과 기지국(610)의 커버리지에 포함된 적어도 하나의 단말(620)을 포함한다.
기지국(610)은, 프로세서(processor)(611), 메모리(memory)(612), 그리고 무선 통신부(radio frequency unit, RF unit)(613)를 포함한다. 메모리(612)는 프로세서(611)와 연결되어 프로세서(611)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 무선 통신부(613)는 프로세서(611)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(611)는 본 발명의 실시 예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(611)에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(610)의 동작은 프로세서(611)에 의해 구현될 수 있다.
단말(620)은, 프로세서(621), 메모리(622), 그리고 무선 통신부(623)를 포함한다. 메모리(622)는 프로세서(621)와 연결되어 프로세스(621)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 무선 통신부(623)는 프로세서(621)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(621)는 본 발명의 실시 예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(621)에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 단말(620)의 동작은 프로세서(621)에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세스와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 제어 채널을 송신하는 방법으로서,
    복수의 단말에 대한 복수의 제어 정보를 제어 채널에 매핑하는 단계,
    상기 제어 채널을 다중화하는 단계,
    상기 다중화된 제어 채널을 상기 복수의 단말에 각각 할당된 전력 할당율을 바탕으로 변조하는 단계, 그리고
    상기 변조된 제어 채널을 송신하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 단말 중 제1 단말에 대한 제1 제어 정보는, 상기 제1 제어 정보에 대한 제1 전력 할당율에 관한 정보를 포함하고,
    상기 복수의 단말 중 제2 단말에 대한 제2 제어 정보는, 상기 제2 제어 정보에 대한 제2 전력 할당율에 관한 정보를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 제어 정보 및 상기 제2 제어 정보는, 비직교 다중 접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 지시자 또는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 제1 전력 할당율 및 상기 제2 전력 할당율은 가변적인 제어 채널 송신 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 매핑하는 단계는,
    상기 복수의 제어 정보에 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC) 비트를 덧붙이는 단계, 그리고
    상기 복수의 제어 정보에 상기 단말의 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)를 부가하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 부가하는 단계는,
    상기 제1 제어 정보에 상기 제1 단말의 RNTI를 부가하는 단계, 그리고
    상기 제2 제어 정보에 상기 제2 단말의 RNTI를 부가하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  6. 제2항에서,
    상기 변조하는 단계는,
    상기 전력 할당율을 바탕으로 변조 계층을 결정하는 단계, 그리고
    상기 제1 제어 정보에 대응하는 제1 제어 채널 및 상기 제2 제어 정보에 대응하는 제2 제어 채널을 상기 변조 계층에 따라 변조하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 변조 계층에 따라 변조하는 단계는,
    상기 제1 전력 할당율이 상기 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 상기 제1 제어 채널을 기본 계층으로 변조하고, 상기 제2 제어 채널을 하위 계층으로 변조하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 변조 계층에 따라 변조하는 단계는,
    상기 제1 전력 할당율이 상기 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 상기 제1 제어 채널을 직교 위상 천이 변조(quadrature phase shift keying, QPSK) 기법에 따라 기본 계층으로 변조하고, 상기 제2 제어 채널을 QPSK 기법에 따라 하위 계층으로 변조하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 송신 방법.
  9. 제어 채널을 송신하는 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서,
    메모리, 그리고
    상기 제어 채널을 송신하는 무선 통신부
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    복수의 단말에 대한 복수의 제어 정보를 제어 채널에 매핑하는 단계,
    상기 제어 채널을 다중화하는 단계, 그리고
    상기 다중화된 제어 채널을 상기 복수의 단말에 각각 할당된 전력 할당율을 바탕으로 변조하는 단계
    를 수행하는 송신 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 단말 중 제1 단말에 대한 제1 제어 정보는, 상기 제1 제어 정보에 대한 제1 전력 할당율에 관한 정보를 포함하고,
    상기 복수의 단말 중 제2 단말에 대한 제2 제어 정보는, 상기 제2 제어 정보에 대한 제2 전력 할당율에 관한 정보를 포함하는 송신 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 제어 정보 및 상기 제2 제어 정보는, 비직교 다중 접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 지시자 또는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 제1 전력 할당율 및 상기 제2 전력 할당율은 가변적인 송신 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 매핑하는 단계를 수행할 때,
    상기 복수의 제어 정보에 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC) 비트를 덧붙이는 단계, 그리고
    상기 복수의 제어 정보에 상기 단말의 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)를 부가하는 단계
    를 수행하는 송신 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 부가하는 단계를 수행할 때,
    상기 제1 제어 정보에 상기 제1 단말의 RNTI를 부가하는 단계, 그리고
    상기 제2 제어 정보에 상기 제2 단말의 RNTI를 부가하는 단계
    를 수행하는 송신 장치.
  14. 제10항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 변조하는 단계를 수행할 때,
    상기 전력 할당율을 바탕으로 변조 계층을 결정하는 단계, 그리고
    상기 제1 제어 정보에 대응하는 제1 제어 채널 및 상기 제2 제어 정보에 대응하는 제2 제어 채널을 상기 변조 계층에 따라 변조하는 단계
    를 수행하는 송신 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 변조 계층에 따라 변조하는 단계를 수행할 때,
    상기 제1 전력 할당율이 상기 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 상기 제1 제어 채널을 기본 계층으로 변조하고, 상기 제2 제어 채널을 하위 계층으로 변조하는 단계
    를 수행하는 송신 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 변조 계층에 따라 변조하는 단계를 수행할 때,
    상기 제1 전력 할당율이 상기 제2 전력 할당율보다 큰 경우, 상기 제1 제어 채널을 직교 위상 천이 변조(quadrature phase shift keying, QPSK) 기법에 따라 기본 계층으로 변조하고, 상기 제2 제어 채널을 QPSK 기법에 따라 하위 계층으로 변조하는 단계
    를 수행하는 송신 장치.
  17. 단말의 제어 채널 수신 방법으로서,
    수신된 정보로부터 복수의 단말 중 제1 단말에 대한 제1 제어 채널 정보를 복호하는 단계,
    상기 제1 제어 채널 정보로부터 상기 단말에 할당된 제2 전력 할당율을 확인하는 단계, 그리고
    상기 제2 전력 할당율에 관한 정보를 바탕으로 상기 단말에 대한 제2 제어 채널 정보를 복호하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 수신 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 제1 제어 채널 정보에, 상기 제1 단말에 할당된 제1 전력 할당율에 관한 정보가 포함된 경우, 상기 제1 전력 할당율에 관한 정보로부터 상기 제2 전력 할당율을 확인하는 단계
    를 포함하는 제어 채널 수신 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 제1 제어 채널 정보에, 상기 제1 단말의 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)가 포함된 경우, 상기 제1 제어 채널 정보에 대해 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC)를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 제어 채널 수신 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 제1 제어 채널 정보에, 상기 제1 단말의 무선 네트워크 임시 식별자(Radio-Network Temporary Identifier, RNTI)가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 제어 채널 정보에 대해 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, CRC)를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 제어 채널 수신 방법.

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