WO2011152663A2 - 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치 Download PDF

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WO2011152663A2
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한승희
정재훈
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for allocating resources in a wireless communication system.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • ISI inter-symbol interference
  • Orthogonal Frequency Division Multiple Access refers to a multiple access method for realizing multiple access by independently providing each user with a portion of available subcarriers in a system using OFDM as a modulation method.
  • OFDMA provides each user with a frequency resource called a subcarrier, and each frequency resource is provided to a plurality of users independently so that they do not overlap each other. Eventually, frequency resources are allocated mutually exclusively for each user.
  • frequency diversity scheduling can be obtained through frequency selective scheduling, and subcarriers can be allocated in various forms according to permutation schemes for subcarriers.
  • the spatial multiplexing technique using multiple antennas can increase the efficiency of the spatial domain.
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • Techniques for implementing diversity in MIMO systems include Space Frequency Block Code (SFBC), Space Time Block Code (STBC), Cyclic Delay Diversity (CDD), frequency switched transmit diversity (FSTD), time switched transmit diversity (TSTD), Precoding Vector Switching (PVS) and Spatial Multiplexing (SM).
  • SFBC Space Frequency Block Code
  • STBC Space Time Block Code
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • FSTD frequency switched transmit diversity
  • TSTD time switched transmit diversity
  • PVS Precoding Vector Switching
  • SM Spatial Multiplexing
  • the MIMO channel matrix according to the number of receive antennas and the number of transmit antennas may be decomposed into a plurality of independent channels. Each independent channel is called a layer or stream. The number of layers is called rank.
  • LTE Long Term Evolution
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for allocating resources in a wireless communication system.
  • a method for allocating an uplink resource in a wireless communication system transmits uplink resource allocation information to a terminal to allocate a plurality of clusters distributed in a frequency domain as uplink resources and to receive data on the plurality of clusters.
  • the plurality of clusters may be allocated based on at least one of a position of each cluster in the frequency domain and an interval between the plurality of clusters.
  • the uplink resource allocation information may be included in downlink control information (DCI) transmitted on a physical downlink control channel (PDCCH).
  • DCI downlink control information
  • PDCH physical downlink control channel
  • the resource allocation field of the DCI format includes a resource indication value (RIV), and the RIV may be determined based on at least one of a location of each cluster and an interval between the plurality of clusters. Can be.
  • RIV resource indication value
  • An interval between the plurality of clusters may be constant.
  • the plurality of clusters may be included in each of a plurality of resource groups, and the plurality of resource groups may be assigned to each other at regular intervals.
  • the plurality of clusters may be included in each of a plurality of resource groups, the plurality of resource groups may be included in a plurality of super groups, and the plurality of super groups may be allocated at regular intervals from each other.
  • Clusters included in any one super group among the plurality of super groups may be started at the same location in each resource group included in the one super group.
  • the clusters included in any one of the plurality of super groups may have the same length.
  • Clusters included in different super groups among the plurality of super groups may have different lengths.
  • An interval between the plurality of clusters may be indicated based on a position of a reference cluster of any of the plurality of clusters and a position of a cluster allocated after the reference cluster.
  • the number of the plurality of clusters may be two.
  • the plurality of clusters may be allocated based on the length of each cluster.
  • a method of data transmission in a wireless communication system includes receiving uplink resource allocation information from a base station and transmitting data on a plurality of distributed clusters allocated based on the uplink resource allocation information, wherein the plurality of clusters are in a frequency domain. And is allocated based on at least one of a location of each cluster and an interval between the plurality of clusters.
  • the uplink resource allocation information may be included in the DCI transmitted on the PDCCH.
  • Efficiently distributed uplink resources can be allocated.
  • 1 is a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 6 shows an example of a transmitter structure in an SC-FDMA system.
  • the subcarrier mapper maps complex symbols to each subcarrier in the frequency domain.
  • FIG. 8 shows an example of a structure of a reference signal transmitter for demodulation.
  • 9 is an example of a structure of a subframe in which a reference signal is transmitted.
  • 10 is an example of a transmitter to which the clustered DFT-s OFDM transmission scheme is applied.
  • 11 is another example of a transmitter using the clustered DFT-s OFDM transmission scheme.
  • FIG 13 shows an example of a case in which distributed uplink resources are allocated.
  • 15 shows another example of distributed uplink resource allocation according to the proposed resource allocation method.
  • 16 to 18 illustrate another example of distributed uplink resource allocation according to the proposed resource allocation method.
  • 21 illustrates a case where clusters have the same length in allocating two distributed clusters.
  • 24 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • 1 is a wireless communication system.
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11.
  • Each base station 11 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 15a, 15b, 15c.
  • the cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • the UE 12 may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a PDA. (Personal Digital Assistant), a wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 12, and may be referred to as other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like. have.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like. have.
  • a terminal typically belongs to one cell, and a cell to which the terminal belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and the neighbor cell are relatively determined based on the terminal.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • the wireless communication system is any one of a multiple-input multiple-output (MIMO) system, a multiple-input single-output (MIS) system, a single-input single-output (SISO) system, and a single-input multiple-output (SIMO) system.
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • MIS multiple-input single-output
  • SISO single-input single-output
  • SIMO single-input multiple-output
  • the MIMO system uses a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas.
  • the MISO system uses multiple transmit antennas and one receive antenna.
  • the SISO system uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the SIMO system uses one transmit antenna and multiple receive antennas.
  • the transmit antenna means a physical or logical antenna used to transmit one signal or stream
  • the receive antenna means a physical or logical antenna used to receive one signal or stream.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots. Slots in a radio frame are numbered with slots # 0 through # 19. The time taken for one subframe to be transmitted is called a Transmission Time Interval (TTI). TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission. For example, one radio frame may have a length of 10 ms, one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, and may be called a different name according to a multiple access scheme.
  • SC-FDMA when SC-FDMA is used as an uplink multiple access scheme, it may be referred to as an SC-FDMA symbol.
  • a resource block (RB) includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the structure of the radio frame is merely an example. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • 3GPP LTE defines that one slot includes 7 OFDM symbols in a normal cyclic prefix (CP), and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP. .
  • CP normal cyclic prefix
  • a wireless communication system can be largely divided into a frequency division duplex (FDD) system and a time division duplex (TDD) system.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • uplink transmission and downlink transmission are performed while occupying different frequency bands.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed at different times while occupying the same frequency band.
  • the channel response of the TDD scheme is substantially reciprocal. This means that the downlink channel response and the uplink channel response are almost the same in a given frequency domain. Therefore, in a TDD based wireless communication system, the downlink channel response can be obtained from the uplink channel response.
  • the uplink transmission and the downlink transmission are time-divided in the entire frequency band, and thus the downlink transmission by the base station and the uplink transmission by the terminal cannot be simultaneously performed.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed in different subframes.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and N RB resource blocks in the frequency domain.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell. For example, in the LTE system, N RB may be any one of 60 to 110.
  • One resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • an exemplary resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block is equal to this. It is not limited. The number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of the CP, frequency spacing, and the like. For example, the number of OFDM symbols is 7 for a normal CP and the number of OFDM symbols is 6 for an extended CP. The number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • the downlink subframe includes two slots in the time domain, and each slot includes seven OFDM symbols in the normal CP.
  • the leading up to 3 OFDM symbols (up to 4 OFDM symbols for 1.4Mhz bandwidth) of the first slot in the subframe are the control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are the PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). Becomes the data area to be allocated.
  • PDCCH is a resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, random access transmitted on PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as responses, set of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of Voice over Internet Protocol (VoIP), aperiodic channel quality indicator (CQI) reporting Can carry requests and so on.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the downlink control information (DCI) to be sent to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • a unique identifier (RNTI: Radio Network Temporary Identifier) is masked according to an owner or a purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a system information identifier and a system information RNTI may be masked to the CRC.
  • a random access-RNTI (RA-RNTI) may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the UE.
  • RA-RNTI may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the terminal.
  • DCI with CRC may be transmitted through channel coding and rate matching.
  • DCI format 0 may include the following fields. DCI format 0 may be used for scheduling of a physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • Flag field for distinguishing DCI format 0 / 1A If a flag value is 0, DCI format 0 may be indicated. If the flag value is 1, DCI format 1A may be indicated.
  • Frequency hopping flag field 1 bit
  • TPC command field for scheduled PUSCH 2 bits
  • Cyclic shift field for DMRS 3 bits
  • DAI Downlink Assignment Index
  • the fields may be mapped in the order described. That is, a flag field for distinguishing DCI format 0 / 1A may be mapped to the front of the information bit, and then the remaining fields may be mapped in order. In addition, a Most Significant Bit (MSB) may be mapped to the front of the information bit in each field. Meanwhile, when the size of DCI format 0 is smaller than the size of DCI format 1A, 0 bits may be padded until the size of DCI format 0 is equal to the size of DCI format 1A.
  • MSB Most Significant Bit
  • DCI format 1A may include the following fields. DCI format 1A may be used for scheduling one PDSCH codeword.
  • DCI format 0 can be indicated, and if a flag value is 1, DCI format 1A can be indicated.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat request
  • DAI Downlink Assignment Index
  • the size of the DCI format 1A is smaller than the size of the DCI format 0, 0 bits may be padded until the size of the DCI format 1A is equal to the size of the DCI format 0.
  • the HARQ procedure number field and the DAI field of the DCI format 1A may be reserved.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) for transmitting uplink control information.
  • the data region is allocated a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting data.
  • the terminal may support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of the first slot and the second slot.
  • the frequency occupied by the resource block belonging to the resource block pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the terminal may obtain a frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an SR that is an uplink radio resource allocation request.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • CQI channel quality indicator
  • SR scheduling request
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH.
  • control information multiplexed with data may include CQI, PMI (Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI (Rank Indicator), and the like.
  • the uplink data may consist of control information only.
  • FIG. 6 shows an example of a transmitter structure in an SC-FDMA system.
  • the transmitter 50 includes a discrete fourier transform (DFT) unit 51, a subcarrier mapper 52, an inverse fast fourier transform (IFFT) unit 53, and a CP insertion unit 54.
  • the transmitter 50 may include a scramble unit (not shown), a modulation mapper (not shown), a layer mapper (not shown), and a layer permutator (not shown). This may be arranged before the DFT unit 51.
  • the DFT unit 51 performs a DFT on the input symbols and outputs complex-valued symbols. For example, when N tx symbols are input (where N tx is a natural number), the DFT size is N tx .
  • the DFT unit 51 may be called a transform precoder.
  • the subcarrier mapper 52 maps the complex symbols to each subcarrier in the frequency domain. The complex symbols may be mapped to resource elements corresponding to resource blocks allocated for data transmission.
  • the subcarrier mapper 52 may be called a resource element mapper.
  • the IFFT unit 53 performs an IFFT on the input symbol and outputs a baseband signal for data which is a time domain signal.
  • the CP inserter 54 copies a part of the rear part of the baseband signal for data and inserts it in the front part of the baseband signal for data. Interpolation of CP can prevent inter-symbol interference (ISI) and inter-carrier interference (ICI), so that orthogonality can be maintained even in a multipath channel.
  • ISI inter-symbol interference
  • ICI inter-carrier interference
  • the subcarrier mapper maps the complex symbols output from the DFT unit to consecutive subcarriers in the frequency domain. '0' is inserted into a subcarrier to which complex symbols are not mapped. This is called localized mapping.
  • a centralized mapping scheme is used.
  • the subcarrier mapper inserts L-1 '0's between two consecutive complex symbols output from the DFT unit (L is a natural number). That is, the complex symbols output from the DFT unit are mapped to subcarriers distributed at equal intervals in the frequency domain. This is called distributed mapping.
  • the subcarrier mapper uses a centralized mapping scheme as shown in Fig. 7- (a) or a distributed mapping scheme as shown in Fig. 7- (b), a single carrier characteristic is maintained.
  • FIG. 8 shows an example of a structure of a reference signal transmitter for demodulation.
  • the reference signal transmitter 60 includes a subcarrier mapper 61, an IFFT unit 62, and a CP insertion unit 63. Unlike the transmitter 50 of FIG. 6, the reference signal transmitter 60 is generated directly in the frequency domain without passing through the DFT unit 51 and is mapped to the subcarrier through the subcarrier mapper 61. In this case, the subcarrier mapper may map the reference signal to the subcarrier using the concentrated mapping method of FIG. 7- (a).
  • FIG. 9 is an example of a structure of a subframe in which a reference signal is transmitted.
  • the structure of the subframe of FIG. 9- (a) shows a case of a normal CP.
  • the subframe includes a first slot and a second slot. Each of the first slot and the second slot includes 7 SC-FDMA symbols.
  • the 14 SC-FDMA symbols in the subframe are symbol indexed from 0 to 13.
  • Reference signals may be transmitted over SC-FDMA symbols with symbol indices of 3 and 10.
  • the reference signal may be transmitted using a sequence.
  • a ZCoff (Zadoff-Chu) sequence may be used as the reference signal sequence, and various ZC sequences may be generated according to a root index and a cyclic shift value.
  • the base station may estimate different channels of the plurality of terminals through an orthogonal sequence or a quasi-orthogonal sequence by allocating different cyclic shift values to the terminal.
  • the positions of the frequency domains occupied by the reference signal in the two slots in the subframe may be the same or different.
  • the same reference signal sequence is used in two slots.
  • Data may be transmitted through the remaining SC-FDMA symbols except for the SC-FDMA symbol to which the reference signal is transmitted.
  • the structure of the subframe of FIG. 9- (b) shows a case of an extended CP.
  • the subframe includes a first slot and a second slot. Each of the first slot and the second slot includes 6 SC-FDMA symbols.
  • the 12 SC-FDMA symbols in the subframe are symbol indexed from 0 to 11.
  • Reference signals are transmitted over SC-FDMA symbols with symbol indices of 2 and 8.
  • Data is transmitted through the remaining SC-FDMA symbols except for the SC-FDMA symbol to which the reference signal is transmitted.
  • a sounding reference signal may be transmitted through an SC-FDMA symbol in a subframe.
  • the sounding reference signal is a reference signal transmitted by the terminal to the base station for uplink scheduling.
  • the base station estimates an uplink channel through the received sounding reference signal and uses the estimated uplink channel for uplink scheduling.
  • the clustered DFT-s OFDM transmission scheme is a variation of the conventional SC-FDMA transmission scheme.
  • the clustered DFT-s OFDM transmission scheme divides the data symbols passed through the precoder into a plurality of sub-blocks and maps the data symbols separated from each other in the frequency domain.
  • the transmitter 70 includes a DFT unit 71, a subcarrier mapper 72, an IFFT unit 73, and a CP insertion unit 74.
  • the transmitter 70 may further include a scramble unit (not shown), a modulation mapper (not shown), a layer mapper (not shown), and a layer permutator (not shown), which may be disposed before the DFT unit 71. Can be.
  • the complex symbols output from the DFT unit 71 are divided into N subblocks (N is a natural number).
  • N subblocks may be represented by subblock # 1, subblock # 2, ..., subblock #N.
  • the subcarrier mapper 72 distributes N subblocks in the frequency domain and maps them to subcarriers. NULL may be inserted between every two consecutive subblocks. Complex symbols in one subblock may be mapped to consecutive subcarriers in the frequency domain. That is, a centralized mapping scheme may be used in one subblock.
  • the transmitter 70 of FIG. 10 may be used for both a single carrier transmitter or a multi-carrier transmitter.
  • all N subblocks correspond to one carrier.
  • one subcarrier may correspond to each subblock among N subblocks.
  • a plurality of sub blocks among N sub blocks may correspond to one carrier.
  • a time domain signal is generated through one IFFT unit 73. Accordingly, in order for the transmitter 70 of FIG. 10 to be used for a multicarrier transmitter, subcarrier spacing between adjacent carriers must be aligned in a continuous carrier allocation situation.
  • the transmitter 80 includes a DFT unit 81, a subcarrier mapper 82, a plurality of IFFT units 83-1, 83-2, ..., 83-N (N is a natural number), and CP insertion part 84 is included.
  • the transmitter 80 may further include a scrambled unit (not shown), a modulation mapper (not shown), a layer mapper (not shown), and a layer permutator (not shown), which may be disposed before the DFT unit 71. Can be.
  • the n th baseband signal is multiplied by the n th carrier signal to generate an n th radio signal.
  • a CP is inserted by the CP inserting unit 314.
  • the transmitter 80 of FIG. 11 may be used in a non-contiguous carrier allocation situation in which carriers allocated by the transmitter are not adjacent to each other.
  • the transmitter 90 includes a code block divider 91, a chunk divider 92, a plurality of channel coding units 93-1,.
  • N may be the number of multicarriers used by the multicarrier transmitter.
  • Each of the channel coding units 93-1,..., 93 -N may include a scrambled unit (not shown).
  • the modulators 94-1, ..., 94-N may be referred to as modulation mappers.
  • the transmitter 90 may further include a layer mapper (not shown) and a layer permutator (not shown), which may be disposed before the DFT units 95-1,..., 95-N.
  • the code block dividing unit 91 divides the transport block into a plurality of code blocks.
  • the chunk divider 92 divides the code block into a plurality of chunks.
  • the code block may be referred to as data transmitted from the multicarrier transmitter, and the chunk may be referred to as a piece of data transmitted through one carrier of the multicarrier.
  • the transmitter 90 performs a DFT in chunks.
  • the transmitter 90 may be used both in a discontinuous carrier allocation situation or in a continuous carrier allocation situation.
  • Downlink resources or uplink resources may be allocated for the PDSCH or the PUSCH. First, the allocation of downlink resources for the PDSCH will be described.
  • the terminal interprets a resource allocation field included in the DCI format in the detected PDCCH.
  • the resource allocation field in each PDCCH includes two parts of a resource allocation header field and information on actual resource block assignment.
  • One of type 0 resource allocation and type 1 resource allocation may be performed by DCI formats 1, 2, 2A, and 2B.
  • Type 0 resource allocation and type 1 resource allocation may be distinguished by 1-bit resource allocation header fields respectively determined according to downlink system bandwidth. In this case, when the value of the resource allocation header field is 0, type 0 resource allocation may be indicated. Otherwise, type 1 resource allocation may be indicated.
  • Type 2 resource allocation may be performed by DCI formats 1A, 1B, 1C, and 1D. When type 2 resource allocation is performed, the DCI format does not include a resource allocation header field.
  • the resource block allocation information includes a bitmap indicating a resource block group (RBG) allocated to the scheduled terminal.
  • RBG resource block group
  • An RBG is a collection of consecutive Virtual Resource Blocks (VRBs).
  • the size P of the RBG is a function of the size of the system bandwidth as shown in Table 1.
  • the total number of RBGs N RBG is Can be given as At this time RBGs are P in size, and if they remain, the size of that RBG to be.
  • the size of the bitmap including the resource block allocation information is N RBGs , and one bit is allocated to each RBG.
  • RBGs are indexed in increasing order of frequency, and the mapping between each RBG and the bitmap can be mapped from RBG 0 to RBG N RBG -1 from Most Significant Bit (MSB) to Least Significant Bit (LSB) of the bitmap. .
  • MSB Most Significant Bit
  • LSB Least Significant Bit
  • resource block allocation information of size N RBG indicates to a scheduled terminal a VRB selected from a set of VRBs in one RBG subset of P RBG subsets.
  • P can be determined by Table 1.
  • the RBG subset p (0 ⁇ p ⁇ P) includes every P th RBG starting from RBG p.
  • the resource block allocation information may include three fields.
  • the first field is used to indicate a selected RBG subset of one of the P RBG subsets.
  • the second field is used to indicate a shift in resource allocation span within the selected RBG subset.
  • the third field contains a bitmap.
  • Each bit in the bitmap indicates each VRB in the selected RBG subset.
  • the mapping between each VRB and the bitmap may be mapped to the VRB in the direction in which the frequency increases from the MSB to the LSB of the bitmap.
  • the value of the bit corresponding to each VRB is 1, the corresponding VRB is allocated to the terminal. Otherwise, the corresponding VRB is not allocated to the terminal.
  • the resource block allocation information indicates to the scheduled terminal a set of contiguously allocated localized VRBs or distributed VRBs.
  • resource allocation is performed by DCI format 1A, 1B, 1C, or 1D, it may indicate whether concentrated VRBs or distributed VRBs are allocated by a 1-bit flag. Concentrated VRBs when the value of the flag is 0, distributed VRBs may be assigned when the value of the flag is 1.
  • distributed VRBs may always be allocated. The number of concentrated VRBs may be allocated from one to the number of VRBs corresponding to the maximum system bandwidth.
  • the resource allocation field of DCI format 1C is assigned a resource indication value (RIV) determined from a starting resource block (RB start ) and a length L CRBs of virtually consecutively allocated resource blocks. It may include. RIV may be determined by Equation 1.
  • L CRBs ⁇ 1 and L CBRs do not exceed N VRB DL -RB start .
  • Uplink resource allocation for the PUSCH may be performed in a similar manner to downlink resource allocation for the PDSCH.
  • the resource allocation information indicates a set of indices n VRBs of consecutively allocated VRBs to the scheduled terminal.
  • the resource allocation field in the scheduling grant may include an RIV determined from a starting resource block RB start and a length L CRBs ⁇ 1 of consecutively allocated resource blocks. RIV may be determined by Equation 2.
  • uplink resource allocation for PUSCH may be performed using RIV like type 2 resource allocation among downlink resource allocation for PDSCH.
  • uplink resource allocation for PUSCH may be performed for frequency diversity gain in LTE-A. That is, uplink resources may be distributed and allocated by the clustered DFT-s OFDM transmission method described with reference to FIGS. 10 to 12, and data may be transmitted through this. Distributed uplink resource allocation of LTE-A needs to support dynamic switching with a single uplink resource allocation of the existing LTE rel-8 / 9. In the following description, distributed uplink resource allocation or discontinuous uplink resource allocation shall be used in the same meaning.
  • FIG 13 shows an example of a case in which distributed uplink resources are allocated.
  • FIG. 13 illustrates a case in which two clusters distributed with each other are allocated as uplink resources.
  • the uplink resources are distributed and allocated, one bundled portion is called a cluster.
  • N RB UL 50. It is assumed that one RBG includes four RBs.
  • the first cluster may be selected from some of the earliest RBG 1 to RBG 10.
  • the second cluster may be selected from some of the most recent RBG 1 to RBG 10. The first cluster and the second cluster do not overlap each other.
  • Table 2 shows the size of the resource block allocation field in the DCI format according to system bandwidth when two clusters are allocated.
  • the distributed uplink resources may be allocated in various ways. In the case of allocating uplink resources according to FIG. 13 and Table 2, there is an advantage in that distributed uplink resources can be allocated while maintaining the resource allocation method of LTE Rel-8 / 9 without introducing additional resource allocation methods. However, the resource allocation method cannot support the case where the number of clusters is larger than two. Therefore, there is a need for a distributed uplink resource allocation method that supports a plurality of clusters regardless of the number of clusters or the size of clusters.
  • the size of the DCI format for supporting distributed uplink resource allocation is different from the size of the existing DCI format
  • the size of the DCI format for supporting distributed uplink resource allocation is blind decoded from the perspective of the UE.
  • it needs to match a semi-statically configured DL transmission mode using a larger DCI format (DCI format 1 or 2).
  • DCI format 1 or 2 a larger DCI format
  • it is necessary to define a random combination of a semi-statically configured DL transmission mode and a UL transmission mode to support distributed uplink resource allocation, thereby increasing the complexity of the system. Therefore, the size of the DCI format for distributed uplink resource allocation needs to be the same as that of the existing DCI format.
  • bits for resource allocation may be allocated to each cluster.
  • the number of bits required for resource allocation may be as much as the number of clusters multiplied by bits including location information of each cluster and bits including length information of each cluster.
  • DCI format a format of the same size as DCI format 0, which is an uplink DCI format of the existing LTE rel-8 / 9. Therefore, an efficient resource allocation method is required for allocating distributed uplink resources.
  • the proposed resource allocation method first indicates the number of clusters.
  • the number of clusters may be previously designated, RRC (Radio Resource Control) signaled, dynamically allocated, or set to have a fixed value according to the system bandwidth.
  • the proposed resource allocation method further indicates the size of each cluster.
  • the size of each cluster may also be preset, RRC signaled, dynamically allocated, or set to have a fixed value according to system bandwidth.
  • the proposed resource allocation method divides the system bandwidth according to the number of clusters based on the number of the indicated clusters, and increases one cluster per group based on the number of the indicated clusters within the divided group. By allocating to link resources, it is possible to allocate system bands with a certain interval between clusters.
  • the plurality of clusters may be allocated as uplink resources according to the intervals between the respective clusters without depending on the number of clusters.
  • the interval between the clusters may be predetermined, RRC signaled, dynamically allocated, or set to have a fixed value according to the system bandwidth. Accordingly, when one cluster is used as a reference cluster and resource allocation is performed, a plurality of clusters may be allocated as uplink resources by indicating the number of clusters or a predetermined interval between the clusters based on the reference cluster.
  • the unit to which the cluster is allocated on the bandwidth may be an RB unit.
  • the unit to which the cluster is allocated may be an RBG unit grouping consecutive RBs.
  • the number of RBs included in one RBG may be two, three, four, five, ten, or twenty or other integers.
  • the length of each cluster is the same, the number of clusters, the start position of the reference cluster, and the length of each cluster are indicated, whereby a plurality of clusters may be allocated as uplink resources.
  • a bit for uplink resource allocation may be left unused.
  • the remaining bits may be used for indicating information other than the length of the cluster. For example, when the cluster is allocated in units of RBGs, the frequency allocation unit can be reduced by reducing the size of the RBGs. As a result, the frequency efficiency can be increased, and the frequency diversity gain can be made larger when allocating more clusters. That is, the bits for indicating the length of the cluster may be used for indicating the starting position of more clusters generated due to the smaller frequency allocation unit.
  • distributed resource allocation can be supported without limit on the number of clusters while maintaining a format having the same size as that of DCI format 0 defined in LTE rel-8 / 9.
  • the proposed resource allocation method first indicates the number of clusters and the size of each cluster.
  • the number of clusters and the size of each cluster may be preset, RRC signaled, dynamically allocated, or set to have a fixed value according to the system bandwidth.
  • the proposed resource allocation method indicates the starting position of the clusters allocated to each resource group and the length of each cluster for each resource group according to the designated number of clusters. If the lengths of the clusters in each resource group are the same, only the start positions of the clusters in each resource group may be indicated, and only the length of one cluster may be indicated for the length of the cluster. Accordingly, signaling overhead can be reduced.
  • 15 shows another example of distributed uplink resource allocation according to the proposed resource allocation method.
  • the unit to which the cluster is allocated on the bandwidth may be an RB unit.
  • the unit to which the cluster is allocated may be an RBG unit grouping consecutive RBs.
  • a system bandwidth is divided into a plurality of resource groups, and each resource group includes a cluster for distributed uplink resource allocation.
  • the starting position between each resource group is set so that the interval is constant.
  • the starting position of the clusters in each resource group may be different, and the length of each cluster may be set the same or different.
  • a method of allocating a plurality of clusters may be proposed such that the interval of clusters in a super group including a plurality of resource groups is made constant and the interval of clusters between each super group is different.
  • distributed allocation of uplink resources or clustered DFT-s OFDM transmission schemes may not significantly increase PAPR / CM. You can increase the flexibility of cluster assignment.
  • the proposed resource allocation method first indicates the number of clusters and the size of each cluster.
  • the number of clusters and the size of each cluster may be preset, RRC signaled, dynamically allocated, or set to have a fixed value according to the system bandwidth.
  • the proposed resource allocation method indicates the starting position of each cluster allocated in each supergroup and the length of each cluster according to the number of designated clusters for each supergroup.
  • the cluster allocated to one resource group in the super group may be referred to as a reference cluster, and only the start position of the reference cluster may be indicated, and the remaining clusters may be allocated at the same interval. If the lengths of the clusters in each super group are the same, only the start positions of the clusters in each super group may be indicated, and only the length of one cluster may be indicated for the length of the cluster. Accordingly, signaling overhead can be reduced.
  • 16 to 18 illustrate another example of distributed uplink resource allocation according to the proposed resource allocation method.
  • the unit to which the cluster is allocated on the bandwidth may be an RB unit.
  • the unit to which the cluster is allocated may be an RBG unit grouping consecutive RBs.
  • a system bandwidth is divided into a plurality of super groups, each super group includes a plurality of resource groups, and each resource group includes a cluster for distributed uplink resource allocation.
  • starting positions of clusters allocated to a plurality of resource groups in a super group are set differently between super groups, and lengths of clusters are all the same regardless of the super group.
  • FIG. 17 illustrates a case where start positions and lengths of clusters allocated to a plurality of resource groups in a super group are set differently between super groups.
  • the starting position to which clusters are assigned in the super group and the length of the clusters in the super group are kept constant.
  • 18 illustrates a case in which only starting positions of clusters allocated to a plurality of resource groups in a super group are kept constant. That is, the lengths of the clusters among the super groups may be different, and the lengths of the clusters allocated to the resource groups in the super group may also be different.
  • the interval between clusters or a plurality of resource groups may be indicated in various ways.
  • An interval between clusters may be indicated based on one reference cluster of a plurality of clusters and a cluster allocated next to the reference cluster. That is, the spacing between clusters may be indicated based on the relative position between the two clusters.
  • the reference cluster may be the first cluster indicated by the start position when the number of clusters is two.
  • the reference cluster may be fixed as the first cluster to which the start position is indicated, or may be a cluster allocated first in terms of resource allocation. If the cluster allocated first becomes the reference cluster, the reference cluster may change as each cluster is allocated. For example, when three clusters are allocated, the first cluster may be the reference cluster when allocating the second cluster, and the second cluster may be the reference cluster when allocating the third cluster.
  • the interval between the first clusters may be indicated based on the start position of the reference cluster and the start position of the next cluster. Accordingly, the interval between clusters can be indicated and the starting position of the remaining clusters can be known based on the interval between the clusters and the starting position of the reference cluster. Alternatively, the spacing between clusters can be indicated based on the last position of the reference cluster and the start position of the next cluster. The start position and the end position of the reference cluster are indicated at the same time. Accordingly, since no additional instruction is required for the area occupied by the reference cluster, signaling overhead can be reduced. Alternatively, the spacing between clusters can be indicated based on the last position of the reference cluster and the last position of the next cluster. The start position and the end position of the reference cluster are indicated at the same time. Accordingly, since no additional instruction is required for the area occupied by the reference cluster, signaling overhead can be reduced. Alternatively, the spacing between clusters can be indicated based on the starting position of the reference cluster and the last position of the next cluster.
  • the length of each cluster may be additionally indicated.
  • the granularity indicating the interval between the clusters may be determined according to the number of bits indicating the interval between the clusters.
  • the unit indicating the interval between the clusters may be an RB, RBG or cluster unit.
  • the interval between each cluster may be predetermined, RRC signaled, dynamically allocated, or set to have a fixed value according to the system bandwidth.
  • the intervals of clusters may be independently indicated for each cluster interval. The above embodiments may be applied to the case where the number of clusters is two or more.
  • Another method of allocating a plurality of clusters as distributed uplink resources is to divide the system bandwidth according to the number of clusters, and to allocate each cluster within the group at regular intervals according to the number of clusters in the divided group. A method of doing so may be proposed.
  • the RB or RBG of each cluster allocated to the frequency domain is indexed in a direction that increases from left to right, but may be indexed in a direction that increases from right to left.
  • a bit may be newly defined for setting the indexing direction of the RB or RBG, and the indexing direction may be indicated accordingly. For example, when the value of the indexing direction setting bit is 0, the RB or RBG increases from left to right. When the indexing direction setting bit is 1, the RB or the RBG may be indexed in a direction from right to left.
  • step S100 the base station transmits uplink resource allocation information to the terminal and allocates a plurality of clusters distributed in the frequency domain as uplink resources.
  • a plurality of distributed clusters may be allocated by the method described in FIGS. 14 to 18.
  • the plurality of clusters may be allocated based on at least one of a position of each cluster in the frequency domain and an interval between the plurality of clusters.
  • step S110 the base station receives data on the distributed plurality of clusters.
  • step S200 the terminal receives uplink resource allocation information from the base station.
  • step S110 the UE transmits data on a plurality of distributed clusters allocated based on the uplink resource allocation information.
  • a plurality of distributed clusters may be allocated by the method described in FIGS. 14 to 18.
  • a method of allocating a plurality of distributed clusters using RIV defined in Type 2 resource allocation of LTE Rel-8 / 9 in allocating a plurality of distributed clusters as uplink resources will be described.
  • information about the plurality of clusters is needed.
  • a method of configuring an RIV according to information such as a start position of one reference cluster among a plurality of clusters, a length of a reference cluster, and an interval between clusters will be described. If each cluster has a different length, the RIV may be configured by including information about the length of each cluster.
  • the following describes a method for allocating two distributed clusters by RIV configured for convenience of description, but the present invention is not limited thereto. The present invention may be applied to allocating three or more distributed clusters.
  • the RIV may be configured based on the length of the first cluster, the position of the second cluster according to the first cluster length, or the distance from the first cluster based on the position of the first cluster.
  • N resources are indexed from 0 to N-1, where j is the resource index on the frequency domain.
  • the unit of j, i, and N may be an RB unit or an RBG unit.
  • j, i, N may have a different value according to the system bandwidth.
  • the length of the first cluster and the second cluster is 1, which is the minimum, assuming that the first cluster and the second cluster are distributed and allocated at intervals of at least one RB or RBG, j may vary from 0 to N-3. Possible values Also, for the same reason, i is a value that can vary from 1 to N-2-j. Accordingly, the number of states that can indicate the start position of the second cluster and the length of the second cluster is (N-i-j-1) ⁇ (N-i-j) / 2. (N-i-j-1) ⁇ (N-i-j) / 2 states are mapped one-to-one with RIV.
  • the RIV may be configured based on the position of the second cluster along the length of the first cluster or the distance from the first cluster based on the position of the first cluster. For example, in a frequency domain including N resources and to which a cluster can be allocated, it is assumed that the start position of the first cluster is j and the length of the first cluster is i. N resources are indexed from 0 to N-1, where j is the resource index on the frequency domain.
  • the unit of j, i, and N may be an RB unit or an RBG unit.
  • j, i, N may have a different value according to the system bandwidth.
  • j may vary from 0 to N-3.
  • i is a value that can vary from 1 to ceil (N / 2) -1-floor (j / 2).
  • ceil (N / 2) represents the smallest integer greater than N / 2
  • floor (j / 2) represents the largest integer less than j / 2.
  • the number of states capable of indicating the start position of the second cluster and the length of the second cluster is (N-2 ⁇ i-j). (N-2 x i-j) states are mapped one-to-one with RIV.
  • 21 illustrates a case where clusters have the same length in allocating two distributed clusters.
  • the system bandwidth includes N RBs or M RBGs.
  • one RBG includes two RBs, but is not limited thereto.
  • the first cluster when the length of the first cluster and the second cluster is 1, the first cluster may be allocated to any one of the RBGs from the first RBG to the last to the third RBG, and the second The cluster may be allocated to any one of the RBGs from the third RBG to the last RBG.
  • the starting position of the first cluster may be any one of the first RBG to the last 7 th RBG, and the starting position of the second cluster. May be any one of RBGs from the fifth RBG to the last to third RBGs.
  • the first cluster may consist of three RBGs
  • the second cluster may consist of two RBGs.
  • the total system bandwidth may be divided into a plurality of RBG units, and a starting position and a length of the reference cluster or the first cluster may be indicated.
  • the start position of the second cluster and the length of the second cluster may be indicated, or the distance from the first cluster and the length of the second cluster may be indicated.
  • the RIV configured by the above-described method may be added to the configuration of the existing RIV for resource allocation, or the length of the cluster may be indicated by a method other than the RIV, and the RIV may be configured based only on the intervals between the clusters. have.
  • Table 3 compares the number of bits of the resource allocation field in the DCI format with the number of bits of the resource allocation field in the existing DCI format when the number of clusters is two.
  • case 1 is a case where the lengths of the two clusters are not the same
  • case 2 is a case where the lengths of the two clusters are the same, that is, the case of FIG.
  • the number of bits of the resource allocation field of the DCI format by the proposed resource allocation method is smaller than or equal to the number of bits of the resource allocation field of the existing DCI format.
  • the resource allocation unit (granularity) is reduced by the proposed resource allocation method, there is an advantage that the frequency diversity gain can be obtained while reducing the signaling overhead.
  • the proposed resource allocation method assumes that all the sizes of the DCI format fit into DCI format 0.
  • an additional 1 bit may be used to indicate distributed uplink resource allocation for distributed uplink resource allocation.
  • distributed uplink resources are allocated, frequencies are allocated between subframes or within subframes. Since frequency hopping is not used, the frequency hopping field of DCI format 0 can be used as an additional bit for resource allocation.
  • Padding bits can also be used as additional bits for resource allocation.
  • Bandwidth RB Count RBG Unit Total number of bits for distributed resource allocation Number of bits in the resource allocation field in DCI format 0 in Rel-8 case 1 20 MHz 100 4 14 13 case 2 2 14 existing 5 14 case 1 15 MHz 75 4 13 12 case 2 2 13 existing N / A N / A case 1 10 MHz 50 3 12 11 case 2 2 11 existing 4 12 case 1 5 MHz 25 2 10 9 case 2 2 8 existing 3 10 case 1 3 MHz 15 2 7 7 case 2 One 8 existing N / A N / A case 1 1.4 MHz 6 One 5 5 case 2 One 4 existing N / A N / A
  • the frequency domain includes N resources, and the first cluster is allocated up to indexes i through j, and the second cluster is allocated up to indexes k through l.
  • RIV may be defined by Equation 3.
  • Equation 3 the encoded indexes for I, J, K, and L may be expressed as Equation 4.
  • Equation 4 J and L, which are the last positions of each cluster, may be expressed as Equation 5 by replacing the starting positions I and K of each cluster with the lengths L1 and L2 of each cluster.
  • RIV may be defined by Equations 3 to 6, and Equations 3 and 4 are re-expressed using S1, L1, S2, and L2 shown in FIG. 23. And Equation (8).
  • the first cluster may be encoded as the start position of the first cluster when the last position is S1 + L1-1.
  • Max RIV1 (j) and Max RIV2 (j) are the total number of states for representing the second cluster when the last position of the first cluster is S1 + L1-1.
  • Equation 9 is an example of an equation representing RIV.
  • RIV 2nd_cluster may be expressed as Equation 10.
  • Equation 11 is another example of an equation representing RIV.
  • RIV 2nd_cluster may be expressed as Equation 12.
  • Equation 13 is another example of an equation representing RIV.
  • Equation 13 RIV 2nd_cluster may be expressed as Equation 14.
  • Equations 13 and 14 using G are the same as Equations 15 and 16.
  • Equation 17 is another example of an equation representing RIV.
  • Equation 17 RIV 2nd_cluster may be expressed as Equation 18.
  • Equation 17 and Equation 18 may be expressed as Equation 19 and Equation 20 using G again.
  • Equation 21 is another example of an equation representing RIV.
  • Equation 21 F i represents the total number of states for the start position of each cluster.
  • the mapping table may be determined according to the system bandwidth.
  • each state may be determined as (N-S1-L1-1) (N-S1-L1) / 2.
  • Equation 23 is another example of an equation representing RIV.
  • Equation 23 F i represents the total number of states for the start position of each cluster.
  • mapping table of Table 4 may also be used in Equations 23 and 24.
  • 24 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 800 includes a processor 810, a memory 820, and an RF unit 830.
  • Processor 810 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 810.
  • the memory 820 is connected to the processor 810 and stores various information for driving the processor 810.
  • the RF unit 830 is connected to the processor 810 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 900 includes a processor 910, a memory 920, and an RF unit 930.
  • Processor 910 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 910.
  • the memory 920 is connected to the processor 910 and stores various information for driving the processor 910.
  • the RF unit 930 is connected to the processor 910 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processors 810 and 910 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory 820, 920 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 830 and 930 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory 820, 920 and executed by the processor 810, 910.
  • the memories 820 and 920 may be inside or outside the processors 810 and 910, and may be connected to the processors 810 and 910 by various well-known means.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법 및 장치가 제공된다. 기지국은 상향링크 자원 할당 정보를 단말로 전송하여 주파수 영역(frequency domain)에서 분산된 복수의 클러스터(cluster)들을 상향링크 자원으로 할당하고, 상기 복수의 클러스터들 상으로 데이터를 수신한다. 이때 상기 복수의 클러스터들은 상기 주파수 영역에서의 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 할당된다.

Description

무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
광대역 무선 통신 시스템의 경우 한정된 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위하여 효과적인 송수신 기법 및 활용 방안들이 제안되어 왔다. 차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 이에 따라 수신단에서의 복잡도가 감소하고 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다.
직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다. OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다.
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시킨다. MIMO 시스템에서 다이버시티를 구현하기 위한 기법에는 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit diversity), TSTD(time switched transmit diversity), PVS(Precoding Vector Switching), 공간 다중화(SM; Spatial Multiplexing) 등이 있다. 수신 안테나 수와 송신 안테나 수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있다. 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어의 개수는 랭크(rank)라 한다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)-A(advanced)에서 주파수 다이버시티(frequency diversity) 이득을 위하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 위한 분산된(distributed) 또는 비연속적인(non-contiguous) 상향링크 자원 할당이 수행될 수 있다. LTE-A의 분산된 상향링크 자원 할당은 기존 LTE rel-8/9의 단일 상향링크 자원 할당과의 동적 스위칭(dynamic switching)을 지원할 필요가 있다.
효율적으로 분산된 상향링크 자원을 할당하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법이 제공된다. 상기 상향링크 자원 할당 방법은 상향링크 자원 할당 정보를 단말로 전송하여 주파수 영역(frequency domain)에서 분산된 복수의 클러스터(cluster)들을 상향링크 자원으로 할당하고, 상기 복수의 클러스터들 상으로 데이터를 수신하는 것을 포함하되, 상기 복수의 클러스터들은 상기 주파수 영역에서의 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 할당되는 것을 특징으로 한다.
상기 상향링크 자원 할당 정보는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 상으로 전송되는 DCI(Downlink Control Information)에 포함될 수 있다.
상기 DCI 포맷의 자원 할당 필드(resource allocation field)는 자원 지시값(RIV; Resource Indication Value)을 포함하며, 상기 RIV는 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
상기 복수의 클러스터들 간의 간격을 일정할 수 있다.
상기 복수의 클러스터들은 복수의 자원 그룹들 각각에 포함되고, 상기 복수의 자원 그룹들은 서로 일정한 간격으로 할당될 수 있다.
상기 복수의 클러스터들은 복수의 자원 그룹들 각각에 포함되고, 상기 복수의 자원 그룹들은 복수의 슈퍼 그룹(super group)들 내에 포함되며, 상기 복수의 슈퍼 그룹들은 서로 일정한 간격으로 할당될 수 있다.
상기 복수의 슈퍼 그룹들 중 어느 하나의 슈퍼 그룹에 포함되는 클러스터들은 상기 어느 하나의 슈퍼 그룹에 포함되는 각 자원 그룹 내에서 동일한 위치에서 시작될 수 있다.
상기 복수의 슈퍼 그룹들 중 어느 하나의 슈퍼 그룹에 포함되는 클러스터들의 길이는 동일할 수 있다.
상기 복수의 슈퍼 그룹들 중 서로 다른 슈퍼 그룹에 포함되는 클러스터들의 길이는 서로 다를 수 있다.
상기 복수의 클러스터들 간의 간격은 상기 복수의 클러스터들 중 어느 하나의 기준 클러스터(reference cluster)의 위치와 상기 기준 클러스터 다음에 할당되는 클러스터의 위치를 기반으로 지시될 수 있다.
상기 복수의 클러스터들의 개수는 2개일 수 있다.
상기 복수의 클러스터들은 상기 각 클러스터의 길이를 기반으로 할당될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법이 제공된다. 상기 데이터 전송 방법은 기지국으로부터 상향링크 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기반으로 할당된 분산된 복수의 클러스터들 상으로 데이터를 전송하는 것을 포함하되, 상기 복수의 클러스터들은 주파수 영역에서의 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 할당되는 되는 것을 특징으로 한다.
상기 상향링크 자원 할당 정보는 PDCCH 상으로 전송되는 DCI에 포함될 수 있다.
효율적으로 분산된 상향링크 자원을 할당할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 SC-FDMA 시스템에서 전송기 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 부반송파 맵퍼가 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑하는 방식의 일 예를 나타낸다.
도 8은 복조를 위한 참조 신호 전송기의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9는 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조의 일 예이다.
도 10은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 일 예이다.
도 11은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 12는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다.
도 13은 분산된 상향링크 자원이 할당되는 경우의 일 예를 나타낸다.
도 14는 제안된 자원 할당 방법에 따른 분산된 상향링크 자원 할당의 일 예를 나타낸다.
도 15는 제안된 자원 할당 방법에 따른 분산된 상향링크 자원 할당의 또 다른 예를 나타낸다.
도 16 내지 도 18은 제안된 자원 할당 방법에 따른 분산된 상향링크 자원 할당의 또 다른 예를 나타낸다.
도 19는 제안된 자원 할당 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 20은 제안된 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 21은 2개의 분산된 클러스터를 할당함에 있어서 클러스터의 길이가 동일한 경우를 나타낸다.
도 22는 2개의 클러스터가 할당되는 주파수 영역을 나타낸다.
도 23은 2개의 클러스터가 할당되는 주파수 영역을 나타낸다.
도 24는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; 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. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선 통신 시스템은 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템, MISO(Multiple-Input Single-Output) 시스템, SISO(Single-Input Single-Output) 시스템 및 SIMO(Single-Input Multiple-Output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; Resource Block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
무선 통신 시스템은 크게 FDD(Frequency Division Duplex) 방식과 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화, 비주기적(aperiodic) CQI(Channel Quality Indicator) 보고 요청 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI(Downlink Control Information)에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; Radio Network Temporary Identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(System Information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI가 CRC에 마스킹될 수 있다. CRC가 붙여진 DCI는 채널 코딩(channel coding) 및 레이트 매칭(rate matching)을 거쳐 전송될 수 있다.
예를 들어, DCI 포맷 0는 다음과 같은 필드를 포함할 수 있다. DCI 포맷 0는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)의 스케줄링을 위하여 사용될 수 있다.
- DCI 포맷 0/1A를 구분하기 위한 플래그(flag) 필드: 플래그의 값이 0이면 DCI 포맷 0를, 플래그의 값이 1이면 DCI 포맷 1A를 지시할 수 있다.
- 주파수 홉핑 플래그(frequency hopping flag) 필드: 1비트
- 자원 블록 할당(resource block assignment) 및 홉핑 자원 할당(hopping resource allocation) 필드
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme) 및 여분 버전(redundancy version) 필드: 5비트
- 신규 데이터 지시자(new data indicator) 필드: 1비트
- 스케줄링 된 PUSCH를 위한 TPC 명령(command) 필드: 2비트
- DMRS를 위한 순환 쉬프트(cyclic shift) 필드: 3비트
- 상향링크 인덱스(UL index) 필드: 2비트
- 하향링크 할당 인덱스(DAI; Downlink Assignment Index) 필드: 2비트
- CQI 요청(request) 필드: 1비트
상기 필드들은 설명된 순서대로 맵핑될 수 있다. 즉, DCI 포맷 0/1A를 구분하기 위한 플래그 필드가 정보 비트의 가장 앞쪽에 맵핑될 수 있으며, 이후 나머지 필드들이 차례대로 맵핑될 수 있다. 또한, 각 필드 내에서 MSB(Most Significant Bit)가 정보 비트의 앞쪽에 맵핑될 수 있다. 한편, DCI 포맷 0의 크기가 DCI 포맷 1A의 크기보다 작은 경우, DCI 포맷 0의 크기가 DCI 포맷 1A의 크기와 동일해질 때까지 0 비트가 패딩(padding)될 수 있다.
DCI 포맷 1A는 다음과 같은 필드를 포함할 수 있다. DCI 포맷 1A는 하나의 PDSCH 부호어의 스케줄링을 위하여 사용될 수 있다.
- DCI 포맷 0/1A를 구분하기 위한 플래그 필드: 플래그의 값이 0이면 DCI 포맷 0를, 플래그의 값이 1이면 DCI 포맷 1A를 지시할 수 있다.
- 집중된(localized)/분산된(distributed) 가상 자원 블록(VRB; Virtual Resource Block) 할당 플래그 필드: 1비트
- 자원 블록 할당(resource block assignment) 필드
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme) 필드: 5비트
- HARQ(Hybrid Automatic Repeat request) 과정 번호(process number) 필드: 3비트 또는 4비트
- 신규 데이터 지시자(new data indicator) 필드: 1비트
- 여분 버전(redundancy version) 필드: 2비트
- PUCCH를 위한 TPC 명령(command) 필드: 2비트
- 하향링크 할당 인덱스(DAI; Downlink Assignment Index) 필드: 2비트
DCI 포맷 1A의 크기가 DCI 포맷 0의 크기보다 작은 경우, DCI 포맷 1A의 크기가 DCI 포맷 0의 크기와 동일해질 때까지 0 비트가 패딩될 수 있다. 또한, 상기 DCI 포맷 1A가 RA-RNTI, P-RNTI 또는 SI-RNTI 등과 스크램블링 되는 경우, 상기 DCI 포맷 1A의 HARQ 과정 번호 필드 및 DAI 필드는 유보(reserved)될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
도 6은 SC-FDMA 시스템에서 전송기 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 전송기(50)는 DFT(Discrete Fourier Transform)부(51), 부반송파 맵퍼(52), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(53) 및 CP 삽입부(54)를 포함한다. 전송기(50)는 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(51)에 앞서 배치될 수 있다.
DFT부(51)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(complex-valued symbol)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(51)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(52)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(52)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(53)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(54)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-Symbol Interference), ICI(Inter-Carrier Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.
도 7은 부반송파 맵퍼가 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑하는 방식의 일 예를 나타낸다. 도 7-(a)를 참조하면, 부반송파 맵퍼는 DFT부로부터 출력된 복소수 심벌들을 주파수 영역에서 연속된 부반송파들에 맵핑한다. 복소수 심벌들이 맵핑되지 않는 부반송파에는 '0'이 삽입된다. 이를 집중된 맵핑(localized mapping)이라 한다. 3GPP LTE 시스템에서는 집중된 맵핑 방식이 사용된다. 도 7-(b)를 참조하면, 부반송파 맵퍼는 DFT부로부터 출력된 연속된 2개의 복소수 심벌들 사이마다 L-1개의 '0'을 삽입한다(L은 자연수). 즉, DFT부로부터 출력된 복소수 심벌들은 주파수 영역에서 등간격으로 분산된 부반송파들에 맵핑된다. 이를 분산된 맵핑(distributed mapping)이라 한다. 부반송파 맵퍼가 도 7-(a)와 같이 집중된 맵핑 방식 또는 도 7-(b)와 같이 분산된 맵핑 방식을 사용하는 경우, 단일 반송파 특성이 유지된다.
도 8은 복조를 위한 참조 신호 전송기의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면 참조 신호 전송기(60)는 부반송파 맵퍼(61), IFFT부(62) 및 CP 삽입부(63)를 포함한다. 참조 신호 전송기(60)는 도 6의 전송기(50)과 다르게 DFT부(51)를 거치지 않고 주파수 영역에서 바로 생성되어 부반송파 맵퍼(61)를 통해 부반송파에 맵핑된다. 이때 부반송파 맵퍼는 도 7-(a)의 집중된 맵핑 방식을 이용하여 참조 신호를 부반송파에 맵핑할 수 있다.
도 9는 참조 신호가 전송되는 서브프레임의 구조의 일 예이다. 도 9-(a)의 서브프레임의 구조는 노멀 CP의 경우를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 7 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 14 SC-FDMA 심벌은 0부터 13까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 3 및 10인 SC-FDMA 심벌을 통해 참조 신호가 전송될 수 있다. 참조 신호는 시퀀스를 이용하여 전송될 수 있다. 참조 신호 시퀀스로 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 사용될 수 있으며, 루트 인덱스(root index)와 순환 쉬프트(cyclic shift) 값에 따라 다양한 ZC 시퀀스가 생성될 수 있다. 기지국은 단말에게 서로 다른 순환 쉬프트 값을 할당하여 직교(orthogonal) 시퀀스 또는 준직교(quasi-orthogonal) 시퀀스를 통해 복수의 단말의 채널을 추정할 수 있다. 상기 서브프레임 내의 2개의 슬롯에서 참조 신호가 차지하는 주파수 영역의 위치는 서로 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 2개의 슬롯에서는 동일한 참조 신호 시퀀스가 사용된다. 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌을 제외한 나머지 SC-FDMA 심벌을 통해 데이터가 전송될 수 있다. 도 9-(b)의 서브프레임의 구조는 확장 CP의 경우를 나타낸다. 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각은 6 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 서브프레임 내 12 SC-FDMA 심벌은 0부터 11까지 심벌 인덱스가 매겨진다. 심벌 인덱스가 2 및 8인 SC-FDMA 심벌을 통해 참조 신호가 전송된다. 참조 신호가 전송되는 SC-FDMA 심벌을 제외한 나머지 SC-FDMA 심벌을 통해 데이터가 전송된다.
도 9에 나타내지 않았으나, 서브프레임 내 SC-FDMA 심벌을 통해 사운딩 참조 신호(SRS; Sounding Reference Signal)가 전송될 수도 있다. 사운딩 참조 신호는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조 신호이다. 기지국은 수신된 사운딩 참조 신호를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다.
클러스터된(clustered) DFT-s OFDM 전송 방식은 기존의 SC-FDMA 전송 방식의 변형으로, 프리코더를 거친 데이터 심벌들을 복수의 서브 블록으로 나누고 이를 주파수 영역에서 서로 분리시켜 맵핑하는 방법이다.
도 10은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 일 예이다. 도 10을 참조하면, 전송기(70)는 DFT부(71), 부반송파 맵퍼(72), IFFT부(73) 및 CP 삽입부(74)를 포함한다. 전송기(70)는 스크램블 유닛(미도시), 모듈레이션 맵퍼(미도시), 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(71)에 앞서 배치될 수 있다.
DFT부(71)로부터 출력되는 복소수 심벌들은 N개의 서브 블록으로 나뉜다(N은 자연수). N개의 서브 블록은 서브 블록 #1, 서브 블록 #2,..., 서브 블록 #N으로 나타낼 수 있다. 부반송파 맵퍼(72)는 N개의 서브 블록들을 주파수 영역에서 분산시켜 부반송파들에 맵핑한다. 연속된 2개의 서브블록들 사이마다 NULL이 삽입될 수 있다. 하나의 서브 블록 내 복소수 심벌들은 주파수 영역에서 연속된 부반송파에 맵핑될 수 있다. 즉, 하나의 서브 블록 내에서는 집중된 맵핑 방식이 사용될 수 있다.
도 10의 전송기(70)는 단일 반송파(single carrier) 전송기 또는 다중 반송파(multi-carrier) 전송기에 모두 사용될 수 있다. 단일 반송파 전송기에 사용되는 경우, N개의 서브 블록들이 모두 하나의 반송파에 대응된다. 다중 반송파 전송기에 사용되는 경우, N개의 서브 블록들 중 각각의 서브 블록마다 하나의 반송파에 대응될 수 있다. 또는, 다중 반송파 전송기에 사용되는 경우에도, N개의 서브 블록들 중 복수의 서브 블록들은 하나의 반송파에 대응될 수도 있다. 한편, 도 10의 전송기(70)에서 하나의 IFFT부(73)를 통해 시간 영역 신호가 생성된다. 따라서, 도 10의 전송기(70)가 다중 반송파 전송기에 사용되기 위해서는 연속된 반송파 할당(contiguous carrier allocation) 상황에서 인접한 반송파 간 부반송파 간격이 정렬(alignment)되어야 한다.
도 11은 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다. 도 11을 참조하면, 전송기(80)는 DFT부(81), 부반송파 맵퍼(82), 복수의 IFFT부(83-1, 83-2,...,83-N)(N은 자연수) 및 CP 삽입부(84)를 포함한다. 전송기(80)는 스크램블 유닛(미도시), 모듈레이션 맵퍼(미도시), 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(71)에 앞서 배치될 수 있다.
N개의 서브 블록들 중 각각의 서브 블록에 대해 개별적으로 IFFT가 수행된다. 제n IFFT부(38-n)는 서브 블록 #n에 IFFT를 수행하여 제n 기본 대역 신호를 출력한다(n=1,2,..,N). 제n 기본 대역 신호에 제n 반송파 신호가 곱해져 제n 무선 신호가 생성된다. N개의 서브 블록들로부터 생성된 N개의 무선 신호들은 더해진 후, CP 삽입부(314)에 의해 CP가 삽입된다. 도 11의 전송기(80)는 전송기가 할당 받은 반송파들이 인접하지 않는 불연속된 반송파 할당(non-contiguous carrier allocation) 상황에서 사용될 수 있다.
도 12는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 적용한 전송기의 또 다른 예이다. 도 12는 청크(chunk) 단위로 DFT 프리코딩을 수행하는 청크 특정 DFT-s OFDM 시스템이다. 이는 Nx SC-FDMA로 불릴 수 있다. 도 12를 참조하면, 전송기(90)는 코드 블록 분할부(91), 청크(chunk) 분할부(92), 복수의 채널 코딩부(93-1,...,93-N), 복수의 변조기(94-1,...,4914-N), 복수의 DFT부(95-1,...,95-N), 복수의 부반송파 맵퍼(96-1,...,96-N), 복수의 IFFT부(97-1,...,97-N) 및 CP 삽입부(98)를 포함한다. 여기서, N은 다중 반송파 전송기가 사용하는 다중 반송파의 개수일 수 있다. 채널 코딩부(93-1,...,93-N) 각각은 스크램블 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 변조기(94-1,...,94-N)는 모듈레이션 맵퍼라 칭할 수도 있다. 전송기(90)는 레이어 맵퍼(미도시) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 DFT부(95-1,...,95-N)에 앞서 배치될 수 있다.
코드 블록 분할부(91)는 전송 블록을 복수의 코드 블록으로 분할한다. 청크 분할부(92)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 조각이라 할 수 있다. 전송기(90)는 청크 단위로 DFT를 수행한다. 전송기(90)는 불연속된 반송파 할당 상황 또는 연속된 반송파 할당 상황에서 모두 사용될 수 있다.
이하, 자원 할당에 대해서 설명한다. PDSCH 또는 PUSCH를 위하여 하향링크 자원 또는 상향링크 자원이 할당될 수 있다. 먼저 PDSCH를 위한 하향링크 자원의 할당에 대해서 설명한다.
단말은 검출된 PDCCH 내의 DCI 포맷에 포함되는 자원 할당 필드(resource allocation field)를 해석(interpret)한다. 각 PDCCH 내의 자원 할당 필드는 자원 할당 헤더(header) 필드와 실제 자원 블록 할당(resource block assignment)에 관한 정보의 두 부분을 포함한다. DCI 포맷 1, 2, 2A 및 2B에 의해서 타입 0 자원 할당과 타입 1 자원 할당 중 어느 하나가 수행될 수 있다. 타입 0 자원 할당과 타입 1 자원 할당은 각각 하향링크 시스템 대역폭에 따라 결정되는 1비트의 자원 할당 헤더 필드에 의해서 구분될 수 있다. 이때 자원 할당 헤더 필드의 값이 0인 경우 타입 0 자원 할당, 그렇지 않은 경우 타입 1 자원 할당을 지시할 수 있다. DCI 포맷 1A, 1B, 1C 및 1D에 의해서 타입 2 자원 할당이 수행될 수 있다. 타입 2 자원 할당이 수행되는 경우 DCI 포맷은 자원 할당 헤더 필드를 포함하지 않는다.
타입 0 자원 할당에서, 자원 블록 할당 정보는 스케줄링 된 단말에 할당되는 자원 블록 그룹(RBG; Resource Block Group)을 지시하는 비트맵(bitmap)을 포함한다. RBG는 연속한(consecutive) 가상 자원 블록(VRB; Virtual Resource Block)들의 집합이다. RBG의 크기(P)는 표 1과 같이 시스템 대역폭의 크기의 함수이다.
System Bandwidth NRB DL RBG Size (P)
≤10 1
11 - 26 2
27 - 63 3
64 - 110 4
하향링크 시스템 대역폭이 NRB DL일 때 RBG의 총 개수 NRBG는
Figure PCTKR2011004016-appb-I000001
로 주어질 수 있다. 이때
Figure PCTKR2011004016-appb-I000002
개의 RBG의 크기는 P이고, RB가 남는 경우 해당 RBG의 크기는
Figure PCTKR2011004016-appb-I000003
이다. 자원 블록 할당 정보를 포함하는 비트맵의 크기는 NRBG이며, 각 RBG 당 하나의 비트가 할당된다. RBG들은 주파수가 증가하는 순서대로 인덱싱되며, 각 RBG와 비트맵 사이의 맵핑은 RBG 0부터 RBG NRBG-1이 비트맵의 MSB(Most Significant Bit)부터 LSB(Least Significant Bit)로 맵핑될 수 있다. 각 RBG에 대응되는 비트의 값이 1일 때 해당 RBG는 단말에 할당되며, 그렇지 않을 경우 해당 RBG는 단말에 할당되지 않는다.
타입 1 자원 할당에서, 크기 NRBG의 자원 블록 할당 정보는 P개의 RBG 부집합(subset) 중 하나의 RBG 부집합 내의 VRB의 집합에서 선택된 VRB를 스케줄링 된 단말에 지시한다. P는 표 1에 의해서 결정될 수 있다. RBG 부집합 p(0≤p<P)은 RBG p부터 시작하여 매 P번째 RBG를 포함한다.
타입 1 자원 할당에서 자원 블록 할당 정보는 3개의 필드를 포함할 수 있다. 제1 필드는 P개의 RBG 부집합 중 하나의 선택된 RBG 부집합을 지시하기 위하여 사용된다. 제2 필드는 선택된 RBG 부집합 내에서 자원 할당 스팬(span)의 쉬프트(shift)를 지시하기 위하여 사용된다. 제3 필드는 비트맵을 포함한다. 비트맵의 각 비트는 선택된 RBG 부집합 내의 각 VRB를 지시한다. 이때 각 VRB와 비트맵 사이의 맵핑은 비트맵의 MSB부터 LSB까지 주파수가 증가하는 방향의 VRB와 맵핑될 수 있다. 각 VRB에 대응되는 비트의 값이 1일 때 해당 VRB는 단말에 할당되며, 그렇지 않을 경우 해당 VRB는 단말에 할당되지 않는다.
타입 2 자원 할당에서, 자원 블록 할당 정보는 연속적으로(contiguously) 할당된 집중된(localized) VRB들 또는 분산된(distributed) VRB들의 집합을 스케줄링 된 단말에 지시한다. DCI 포맷 1A, 1B, 1C 또는 1D에 의해서 자원 할당이 수행되는 경우, 1비트의 플래그에 의해서 집중된 VRB들 또는 분산된 VRB들이 할당되는지를 지시할 수 있다. 플래그의 값이 0일 때 집중된 VRB들이, 플래그의 값이 1일 때 분산된 VRB들이 할당될 수 있다. 또한, DCI 포맷 1C에 의해서 자원 할당이 수행되는 경우, 항상 분산된 VRB들이 할당될 수 있다. 집중된 VRB의 개수는 1개부터 최대 시스템 대역폭에 해당하는 VRB의 개수까지 할당될 수 있다.
타입 2 자원 할당에서, DCI 포맷 1C의 자원 할당 필드는 시작 자원 블록(RBstart) 및 가상적으로 연속적으로 할당된 자원 블록들의 길이(LCRBs)로부터 결정되는 자원 지시 값(RIV; Resource Indication Value)을 포함할 수 있다. RIV는 수학식 1에 의해서 결정될 수 있다.
<수학식 1>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000004

이때 LCRBs≥1이며, LCBRs는 NVRB DL-RBstart를 넘지 않는다.
PUSCH를 위한 상향링크 자원 할당은 PDSCH를 위한 하향링크 자원 할당과 유사한 방법으로 수행될 수 있다. 자원 할당 정보는 연속적으로 할당된 VRB의 인덱스(nVRB)들의 집합을 스케줄링 된 단말에 지시한다. 스케줄링 그랜트(scheduling grant) 내의 자원 할당 필드는 시작 자원 블록(RBstart) 및 연속적으로 할당된 자원 블록들의 길이(LCRBs≥1)로부터 결정되는 RIV을 포함할 수 있다. RIV는 수학식 2에 의해서 결정될 수 있다.
<수학식 2>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000005
즉, PUSCH를 위한 상향링크 자원 할당은 PDSCH를 위한 하향링크 자원 할당 중 타입 2 자원 할당과 같이 RIV를 이용하여 수행될 수 있다.
한편, LTE-A에서 주파수 다이버시티(frequency diversity) 이득을 위하여 PUSCH를 위한 분산된 또는 비연속적인(non-contiguous) 상향링크 자원 할당이 수행될 수 있다. 즉, 도 10 내지 도 12에서 설명된 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식에 의해서 상향링크 자원이 분산되어 할당되고, 이를 통해 데이터가 전송될 수 있다. LTE-A의 분산된 상향링크 자원 할당은 기존 LTE rel-8/9의 단일 상향링크 자원 할당과의 동적 스위칭(dynamic switching)을 지원할 필요가 있다. 이하의 설명에서 분산된 상향링크 자원 할당 또는 비연속적인 상향링크 자원 할당은 동일한 의미로 사용하는 것으로 한다.
도 13은 분산된 상향링크 자원이 할당되는 경우의 일 예를 나타낸다.
도 13은 서로 분산된 2개의 클러스터(cluster)가 상향링크 자원으로 할당되는 경우를 나타낸다. 이하에서 상향링크 자원이 분산되어 할당될 때 하나의 묶여진 부분을 클러스터라고 한다. 도 13에서 상향링크 시스템 대역폭을 10MHz로 가정했을 때 NRB UL=50이다. 하나의 RBG는 4개의 RB를 포함하는 것으로 가정한다. 제1 클러스터(cluster)는 가장 앞의 RBG 1부터 RBG 10까지 중 일부로 선택될 수 있다. 제2 클러스터는 가장 뒤의 RBG 1부터 RBG 10까지 중 일부로 선택될 수 있다. 제1 클러스터와 제2 클러스터는 서로 겹치지 않는다.
표 2는 2개의 클러스터가 할당되는 경우 시스템 대역폭에 따른 DCI 포맷 내의 자원 블록 할당 필드의 크기를 나타낸 것이다.
System
Bandwidth		 Number of
RA Bits		 RA Interpretation
5 MHz
(RBG = 3)		 10 First 5 bits address 7 RBGs:
start from first, index in increasing order
Last 5 bits address 7 RBGs:
start from last, index in decreasing order
10 MHz
(RBG = 4)		 12 First 6 bits address 10 RBGs:
start from first, index in increasing order
Last 6 bits address 10 RBGs:
start from last, index in decreasing order
20 MHz
(RBG = 5)		 14 First 7 bits address 15 RBGs:
start from first, index in increasing order
Last 7 bits address 15 RBGs:
start from last, index in decreasing order
분산된 상향링크 자원을 다양한 방법으로 할당될 수 있다. 도 13 및 표 2에 의해서 상향링크 자원을 할당하는 경우, 추가적인 자원 할당 방법의 도입 없이 LTE Rel-8/9의 자원 할당 방법을 그대로 유지하면서 분산된 상향링크 자원을 할당할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 상기 자원 할당 방법은 클러스터의 개수가 2개보다 많은 경우는 지원할 수 없다. 따라서 클러스터의 수 또는 클러스터의 크기와 관계 없이 복수의 클러스터를 지원하는 분산된 상향링크 자원 할당 방법이 필요하다.
한편, 분산된 상향링크 자원 할당을 지원하기 위한 DCI 포맷의 크기가 기존의 DCI 포맷의 크기와 다른 경우, 분산된 상향링크 자원 할당을 지원하기 위한 DCI 포맷의 크기는 단말의 관점에서 블라인드 디코딩(blind decoding)의 수를 늘리지 않기 위하여 보다 큰 DCI 포맷(DCI 포맷 1 또는 2)을 사용하는 반정적(semi-statically)으로 구성된(configured) DL 전송 모드(transmission mode)와 매칭될 필요가 있다. 그러나 이를 위해서는 분산된 상향링크 자원 할당을 지원하기 위하여 반정적으로 구성된 DL 전송 모드와 UL 전송 모드의 임의의 조합을 정의할 필요가 있으므로 시스템의 복잡도가 증가하게 된다. 따라서 분산된 상향링크 자원 할당을 위한 DCI 포맷의 크기도 기존의 DCI 포맷의 크기와 동일할 필요가 있다.
분산된 상향링크 자원 할당을 수행할 때 각 클러스터에 자원 할당을 위한 비트들이 할당될 수 있다. 이때 자원 할당을 위하여 필요한 비트들의 개수는 각 클러스터의 위치 정보를 포함하는 비트들 및 각 클러스터의 길이 정보를 포함하는 비트들에 클러스터의 개수를 곱한 만큼이 필요할 수 있다. 즉, 복수의 클러스터를 이용하여 상향링크 자원을 분산적으로 할당하는 경우, 자원 할당을 위하여 많은 수의 비트가 필요하다. 그러나 한편으로는 기존의 LTE rel-8/9의 상향링크 DCI 포맷인 DCI 포맷 0와 동일한 크기의 포맷을 이용하여 분산된 상향링크 자원을 할당할 필요도 있다. 따라서 분산된 상향링크 자원을 할당함에 있어서 효율적인 자원 할당 방법이 요구된다.
이하, 실시예를 통하여 제안된 자원 할당 방법을 설명하도록 한다.
1) 먼저 상향링크 자원이 할당되는 각 클러스터 간의 간격(spacing)이 일정하게 유지되는 경우를 설명한다. 각 클러스터 간의 간격을 일정하게 유지함으로써 상향링크 자원을 분산되게 할당하거나 또는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 사용함에 있어서 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)/CM(Cubic Metric)을 크게 증가시키지 않을 수 있다는 장점을 가진다.
제안된 자원 할당 방법은 먼저 클러스터의 개수를 지시한다. 이때 클러스터의 개수는 미리 지정되거나, RRC(Radio Resource Control) 시그널링 되거나, 동적(dynamic)으로 할당되거나, 또는 시스템 대역폭에 따라 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다. 제안된 자원 할당 방법은 각 클러스터의 크기를 추가로 지시한다. 각 클러스터의 크기 또한 미리 지정되거나, RRC 시그널링 되거나, 동적으로 할당되거나, 또는 시스템 대역폭에 따라 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다. 마지막으로 제안된 자원 할당 방법은 상기 지시된 클러스터의 수를 기반으로 클러스터의 개수에 따라 시스템 대역폭을 분할하고, 분할된 하나의 그룹 내에서 상기 지시된 클러스터의 수를 기반으로 그룹당 하나의 클러스터를 상향링크 자원으로 할당함으로써 클러스터들 간의 일정한 간격을 가지도록 시스템 대역에 할당할 수 있게 한다. 또는, 클러스터의 수에 의존하지 않고, 각 클러스터들 간의 간격을 지시하여 이에 따라 복수의 클러스터를 상향링크 자원으로 할당할 수 있다. 이때 각 클러스터들 간의 간격은 미리 지정되거나, RRC 시그널링 되거나, 동적으로 할당되거나, 시스템 대역폭에 따라 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다. 이에 따라 하나의 클러스터를 기준 클러스터로 삼고 자원 할당을 수행하는 경우, 상기 기준 클러스터를 기반으로 클러스터의 개수 또는 클러스터 사이의 일정한 간격을 지시하여 복수의 클러스터를 상향링크 자원으로 할당할 수 있다.
도 14는 제안된 자원 할당 방법에 따른 분산된 상향링크 자원 할당의 일 예를 나타낸다.
도 14에서 각 클러스터의 간격이 일정하도록 복수의 클러스터들이 할당되는시스템 경우를 설명한다. 대역폭 상에 클러스터가 할당되는 단위는 RB 단위일 수 있다. 또는, 클러스터가 할당되는 단위는 연속된 RB를 묶은 RBG 단위일 수 있다. 하나의 RBG에 포함되는 RB의 개수는 2개, 3개, 4개, 5개, 10개 또는 20개이거나, 이와 다른 정수일 수 있다. 제안된 발명에 의하여 상향링크 자원이 할당되는 경우, 각 클러스터의 길이가 서로 다르다 하더라도 각 클러스터의 주파수 영역에서의 시작 위치는 모두 동일한 간격을 가진다. 따라서 복수의 클러스터 중 어느 하나를 기준 클러스터로 하고 해당 기준 클러스터의 시작 위치가 주어진다면, 나머지 클러스터들의 시작 위치를 알 수 있다. 각 클러스터의 길이가 서로 다른 경우, 각 클러스터의 길이에 관한 정보는 RB 단위 또는 RBG 단위로 따로 지시될 수 있다. 각 클러스터의 길이에 관한 정보는 RRC 시그널링 되거나 동적으로 할당될 수 있다.
각 클러스터의 길이가 같은 경우, 클러스터의 개수, 기준 클러스터의 시작 위치 및 각 클러스터의 길이가 지시됨으로써, 복수의 클러스터를 상향링크 자원으로 할당할 수 있다. 한편, 각 클러스터의 길이가 동일한 경우 모든 클러스터들의 길이를 지시할 필요가 없으므로, 상향링크 자원 할당을 위한 비트가 사용되지 않고 남을 수 있다. 이때 남는 비트들은 클러스터의 길이가 아닌 다른 정보를 지시하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어 클러스터가 RBG 단위로 할당되는 경우 RBG의 크기를 작게 함으로써 주파수 할당 단위를 작게 할 수 있다. 이에 따라 주파수 효용성을 높일 수 있고, 더 많은 클러스터를 할당하는 경우 주파수 다이버시티 이득을 더욱 크게 할 수 있다. 즉, 클러스터의 길이를 지시하기 위한 비트들을 주파수 할당 단위가 작아짐으로 인해 발생된 더 많은 클러스터들의 시작 위치를 지시하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
도 14의 자원 할당 방법을 사용하는 경우, LTE rel-8/9에 정의된 DCI 포맷 0의 크기와 동일한 크기의 포맷을 유지하면서 클러스터의 개수에 제한 없이 분산된 상향링크 자원 할당을 지원할 수 있다.
2) 각 클러스터가 속하는 자원 그룹 간의 간격이 일정하게 유지되며, 각 자원 그룹 내에서 클러스터는 자유롭게 할당되는 방법이 제안될 수 있다. 각 클러스터가 속하는 자원 그룹 간의 간격을 일정하게 유지함으로써 상향링크 자원을 분산되게 할당하거나 또는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 사용함에 있어서 PAPR/CM을 크게 증가시키지 않을 수 있으며, 각 자원 그룹 내에서 클러스터 할당의 유연성을 증가시킬 수 있다.
제안된 자원 할당 방법은 먼저 클러스터의 개수 및 각 클러스터의 크기를 지시한다. 이때 클러스터의 개수 및 각 클러스터의 크기는 미리 지정되거나, RRC 시그널링 되거나, 동적으로 할당되거나, 또는 시스템 대역폭에 따라 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다. 또한, 제안된 자원 할당 방법은 지정된 클러스터의 개수에 따라 각 자원 그룹에 할당되는 클러스터들의 시작 위치 및 각 클러스터의 길이를 각 자원 그룹 별로 지시한다. 만약 각 자원 그룹 내의 클러스터의 길이가 모두 동일하다면 각 자원 그룹 내의 클러스터들의 시작 위치만을 지시하고, 클러스터의 길이에 대해서는 하나의 클러스터의 길이만 지시할 수 있다. 이에 따라 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄일 수 있다.
도 15는 제안된 자원 할당 방법에 따른 분산된 상향링크 자원 할당의 또 다른 예를 나타낸다.
대역폭 상에 클러스터가 할당되는 단위는 RB 단위일 수 있다. 또는, 클러스터가 할당되는 단위는 연속된 RB를 묶은 RBG 단위일 수 있다. 도 15를 참조하면, 시스템 대역폭은 복수의 자원 그룹으로 나뉘며, 각 자원 그룹은 분산된 상향링크 자원 할당을 위한 클러스터를 각각 포함한다. 각 자원 그룹 간의 시작 위치는 간격이 일정하도록 설정된다. 각 자원 그룹 내에서 클러스터의 시작 위치는 서로 다를 수 있으며, 각 클러스터의 길이는 동일하게 또는 서로 다르게 설정될 수 있다.
도 15의 자원 할당 방법을 사용하는 경우, LTE rel-8/9에 정의된 DCI 포맷 0의 크기와 동일한 크기의 포맷을 유지하면서 클러스터의 개수에 제한 없이 분산된 상향링크 자원 할당을 지원할 수 있다.
3) 복수의 자원 그룹을 포함하는 슈퍼 그룹(super group) 내에서의 클러스터의 간격은 일정하게 하며, 각 슈퍼 그룹 간 클러스터의 간격은 서로 다르도록 복수의 클러스터를 할당하는 방법이 제안될 수 있다. 각 슈퍼 그룹 내에서 클러스터의 간격을 일정하게 유지함으로써 상향링크 자원을 분산되게 할당하거나 또는 클러스터된 DFT-s OFDM 전송 방식을 사용함에 있어서 PAPR/CM을 크게 증가시키지 않을 수 있으며, 각 슈퍼 그룹 내에서 클러스터 할당의 유연성을 증가시킬 수 있다.
제안된 자원 할당 방법은 먼저 클러스터의 개수 및 각 클러스터의 크기를 지시한다. 이때 클러스터의 개수 및 각 클러스터의 크기는 미리 지정되거나, RRC 시그널링 되거나, 동적으로 할당되거나, 또는 시스템 대역폭에 따라 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다. 제안된 자원 할당 방법은 지정된 클러스터의 개수에 따라 각 슈퍼 그룹 내에 할당되는 클러스터들의 시작 위치 및 각 클러스터의 길이를 각 슈퍼 그룹 별로 지시한다. 이때 슈퍼 그룹 내의 하나의 자원 그룹에 할당되는 클러스터를 기준 클러스터로 하고, 상기 기준 클러스터의 시작 위치만을 지시하고 나머지 클러스터들은 동일한 간격으로 할당되도록 할 수 있다. 만약 각 슈퍼 그룹 내의 클러스터의 길이가 모두 동일하다면 각 슈퍼 그룹 내의 클러스터들의 시작 위치만을 지시하고, 클러스터의 길이에 대해서는 하나의 클러스터의 길이만 지시할 수 있다. 이에 따라 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄일 수 있다.
도 16 내지 도 18은 제안된 자원 할당 방법에 따른 분산된 상향링크 자원 할당의 또 다른 예를 나타낸다.
대역폭 상에 클러스터가 할당되는 단위는 RB 단위일 수 있다. 또는, 클러스터가 할당되는 단위는 연속된 RB를 묶은 RBG 단위일 수 있다. 도 16 내지 도 18을 참조하면, 시스템 대역폭은 복수의 슈퍼 그룹으로 나뉘며, 각 슈퍼 그룹은 복수의 자원 그룹을 포함하며, 각 자원 그룹은 분산된 상향링크 자원 할당을 위한 클러스터를 각각 포함한다. 도 16은 슈퍼 그룹 내의 복수의 자원 그룹에 할당되는 클러스터들의 시작 위치는 슈퍼 그룹 간에 서로 다르게 설정되며, 클러스터들의 길이는 슈퍼 그룹에 관계 없이 모두 동일한 경우이다. 도 17은 슈퍼 그룹 내의 복수의 자원 그룹에 할당되는 클러스터들의 시작 위치 및 클러스터들의 길이가 슈퍼 그룹 간에 서로 다르게 설정되는 경우이다. 즉, 슈퍼 그룹 내에서 클러스터들이 할당되는 시작 위치 및, 슈퍼 그룹 내에서의 클러스터들의 길이가 일정하게 유지된다. 도 18은 슈퍼 그룹 내의 복수의 자원 그룹에 할당되는 클러스터들의 시작 위치만이 일정하게 유지되는 경우이다. 즉, 슈퍼 그룹 간의 클러스터들의 길이는 서로 다를 수 있고, 슈퍼 그룹 내의 자원 그룹에 할당되는 클러스터들의 길이도 서로 다를 수 있다.
한편, 이상의 실시예에서 클러스터들 간 또는 복수의 자원 그룹들 간의 간격은 다양한 방법으로 지시될 수 있다. 복수의 클러스터들 중 하나의 기준 클러스터와 상기 기준 클러스터 다음에 할당되는 클러스터를 기반으로 클러스터 간의 간격이 지시될 수 있다. 즉, 2개의 클러스터 간의 상대적인 위치를 기반으로 클러스터 간의 간격이 지시될 수 있다. 여기서 기준 클러스터는 클러스터의 개수가 2개인 경우 시작 위치가 지시되는 첫 번째 클러스터일 수 있다. 기준 클러스터는 클러스터의 개수가 3개인 경우 시작 위치가 지시되는 첫 번째 클러스터로 고정될 수도 있고, 자원 할당 측면에서 먼저 할당된 클러스터일 수도 있다. 먼저 할당된 클러스터가 기준 클러스터가 되는 경우 기준 클러스터는 각 클러스터가 할당될 때마다 바뀔 수 있다. 예를 들어 3개의 클러스터가 할당될 때, 2번째 클러스터를 할당할 때에는 1번째 클러스터가 기준 클러스터가 될 수 있으며, 3번째 클러스터를 할당할 때에는 2번째 클러스터가 기준 클러스터가 될 수 있다.
먼저 클러스터 간의 간격은 기준 클러스터의 시작 위치와 다음 클러스터의 시작 위치를 기반으로 지시될 수 있다. 이에 따라 클러스터 간의 간격이 지시될 수 있고 나머지 클러스터들의 시작 위치를 클러스터 간의 간격과 기준 클러스터의 시작 위치를 기반으로 알 수 있다. 다른 방법으로 클러스터 간의 간격은 기준 클러스터의 마지막 위치와 다음 클러스터의 시작 위치를 기반으로 지시될 수 있다. 기준 클러스터의 시작 위치와 마지막 위치가 동시에 지시되며, 이에 따라 기준 클러스터가 차지하는 영역에 대해서는 추가적인 지시가 필요하지 않으므로 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 또 다른 방법으로 클러스터 간의 간격은 기준 클러스터의 마지막 위치와 다음 클러스터의 마지막 위치를 기반으로 지시될 수 있다. 기준 클러스터의 시작 위치와 마지막 위치가 동시에 지시되며, 이에 따라 기준 클러스터가 차지하는 영역에 대해서는 추가적인 지시가 필요하지 않으므로 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 또 다른 방법으로 클러스터 간의 간격은 기준 클러스터의 시작 위치와 다음 클러스터의 마지막 위치를 기반으로 지시될 수 있다.
만약 클러스터 간의 길이가 서로 다른 경우에는 각 클러스터의 길이를 추가로 지시할 수 있다. 클러스터들 간의 간격을 지시하는 비트의 수에 따라 클러스터들 간의 간격을 지시하는 단위(granularity)가 결정될 수 있다. 클러스터들 간의 간격을 지시하는 단위는 RB, RBG 또는 클러스터 단위일 수 있다. 또는 각각의 클러스터 간의 간격은 미리 지정되거나, RRC 시그널링 되거나, 동적으로 할당되거나 또는 시스템 대역폭에 따라 고정된 값을 가지도록 설정될 수 있다. 또한, 클러스터의 개수에 따라 클러스터들의 간격을 각 클러스터 간격마다 독립적으로 지시할 수도 있다. 이상의 실시예는 클러스터의 개수가 2개 이상의 경우에 모두 적용될 수 있다.
복수의 클러스터들을 분산된 상향링크 자원으로 할당하는 다른 방법으로 클러스터의 수에 따라 시스템 대역폭을 분할하고, 분할된 하나의 그룹 내에서 클러스터의 수에 따라 일정한 간격을 가지고 각각의 클러스터를 해당 그룹 내에 할당하는 방법이 제안될 수 있다.
한편, 이상의 실시예에서 주파수 영역에 할당되는 각 클러스터의 RB 또는 RBG는 왼쪽부터 오른쪽으로 증가하는 방향으로 인덱싱되나, 이와 반대로 오른쪽부터 왼쪽으로 증가하는 방향으로 인덱싱될 수 있다. 이와 같이 RB 또는 RBG의 인덱싱 방향 설정을 위하여 비트가 새롭게 정의될 수 있고, 이에 따라 인덱싱 방향이 지시될 수 있다 예를 들어 인덱싱 방향 설정 비트의 값이 0인 경우 RB 또는 RBG가 왼쪽부터 오른쪽으로 증가하는 방향으로 인덱싱되고, 인덱싱 방향 설정 비트의 값이 1인 경우 RB 또는 RBG가 오른쪽부터 왼쪽으로 증가하는 방향으로 인덱싱될 수 있다.
도 19는 제안된 자원 할당 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S100에서 기지국은 단말로 상향링크 자원 할당 정보를 전송하여 주파수 영역에서 분산된 복수의 클러스터를 상향링크 자원으로 할당한다. 분산된 복수의 클러스터는 도 14 내지 도 18에서 설명된 방법에 의해서 할당될 수 있다. 상기 복수의 클러스터들은 상기 주파수 영역에서의 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 할당될 수 있다. 단계 S110에서 기지국은 상기 분산된 복수의 클러스터 상으로 데이터를 수신한다.
도 20은 제안된 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S200에서 단말은 기지국으로부터 상향링크 자원 할당 정보를 수신한다. 단계 S110에서 단말은 상기 상향링크 자원 할당 정보를 기반으로 할당된 분산된 복수의 클러스터 상으로 데이터를 전송한다. 분산된 복수의 클러스터는 도 14 내지 도 18에서 설명된 방법에 의해서 할당될 수 있다.
이하, 분산된 복수의 클러스터들을 상향링크 자원으로 할당함에 있어서 LTE Rel-8/9의 타입 2 자원 할당에서 정의된 RIV를 이용하여 분산된 복수의 클러스터들을 할당하는 방법을 설명한다. RIV를 이용하여 복수의 클러스터들을 할당하기 위해서 복수의 클러스터들에 대한 정보가 필요하다. 이하에서는 복수의 클러스터들 중 어느 하나의 기준 클러스터의 시작 위치와 기준 클러스터의 길이 및 클러스터 간의 간격 등의 정보에 따라 RIV를 구성하는 방법을 설명한다. 각 클러스터의 길이가 서로 다른 경우에는 각 클러스터의 길이에 관한 정보까지 포함하여 RIV를 구성할 수 있다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구성된 RIV에 의하여 2개의 분산된 클러스터를 할당하는 방법을 설명하나, 이에 제한되지 않고 본 발명은 3개 이상의 분산된 클러스터를 할당하는 경우에도 적용될 수 있다.
먼저 2개의 분산된 클러스터를 할당함에 있어서 클러스터의 길이가 서로 다른 경우를 설명한다. RIV는 제1 클러스터의 위치를 기준으로 제1 클러스터의 길이, 제1 클러스터 길이에 따른 제2 클러스터의 위치 또는 제1 클러스터로부터의 간격을 기반으로 구성될 수 있다. 예를 들어 N개의 자원을 포함하며 클러스터가 할당될 수 있는 주파수 영역에서, 제1 클러스터의 시작 위치를 j라 하고, 제1 클러스터의 길이를 i라 가정한다. N개의 자원은 0부터 N-1까지 인덱싱되며, j는 주파수 영역 상의 자원 인덱스이다. j, i, N의 단위는 RB 단위 또는 RBG 단위일 수 있다. 또한, j, i, N은 시스템 대역폭에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 제1 클러스터와 제2 클러스터의 길이가 최소인 1이라 가정하고 제1 클러스터와 제2 클러스터가 적어도 하나의 RB 또는 RBG의 간격을 두고 분산되어 할당된다 가정하면, j는 0~N-3까지 변할 수 있는 값이다. 또한, 동일한 이유로 i는 1~N-2-j까지 변할 수 있는 값이다. 이에 따라 제2 클러스터의 시작 위치 및 제2 클러스터의 길이를 나타낼 수 있는 상태(state)의 수는 (N-i-j-1)×(N-i-j)/2가 된다. (N-i-j-1)×(N-i-j)/2개의 상태는 RIV와 1대1 맵핑된다. 먼저 j=0일 때 i의 변화에 따른 각 상태를 RIV를 0부터 증가시키면서 맵핑하고, j=1,2,...와 같이 증가시키면서 같은 방법으로 각 상태를 RIV에 맵핑할 수 있다. 또는 i=1일 때 j의 변화에 따른 각 상태를 RIV를 0부터 증가시키면서 맵핑하고, i=2,3,...와 같이 증가시키면서 같은 방법으로 각 상태를 RIV에 맵핑할 수 있다.
2개의 분산된 클러스터를 할당함에 있어서 클러스터의 길이가 동일한 경우를 설명한다. RIV는 제1 클러스터의 위치를 기준으로 제1 클러스터 길이에 따른 제2 클러스터의 위치 또는 제1 클러스터로부터의 간격을 기반으로 구성될 수 있다. 예를 들어 N개의 자원을 포함하며 클러스터가 할당될 수 있는 주파수 영역에서, 제1 클러스터의 시작 위치를 j라 하고, 제1 클러스터의 길이를 i라 가정한다. N개의 자원은 0부터 N-1까지 인덱싱되며, j는 주파수 영역 상의 자원 인덱스이다. j, i, N의 단위는 RB 단위 또는 RBG 단위일 수 있다. 또한, j, i, N은 시스템 대역폭에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 제1 클러스터와 제2 클러스터의 길이가 최소인 1이라 가정하고 제1 클러스터와 제2 클러스터가 적어도 하나의 RB 또는 RBG의 간격을 두고 분산되어 할당된다 가정하면, j는 0~N-3까지 변할 수 있는 값이다. 또한, 동일한 이유로 i는 1~ceil(N/2)-1-floor(j/2)까지 변할 수 있는 값이다. ceil(N/2)는 N/2보다 큰 최소의 정수를 나타내며, floor(j/2)는 j/2보다 작은 최대의 정수를 나타낸다. 이에 따라 제2 클러스터의 시작 위치 및 제2 클러스터의 길이를 나타낼 수 있는 상태의 수는 (N-2×i-j)가 된다. (N-2×i-j)개의 상태는 RIV와 1대1 맵핑된다. 먼저 j=0일 때 i의 변화에 따른 각 상태를 RIV를 0부터 증가시키면서 맵핑하고, j=1,2,...와 같이 증가시키면서 같은 방법으로 각 상태를 RIV에 맵핑할 수 있다. 또는 i=1일 때 j의 변화에 따른 각 상태를 RIV를 0부터 증가시키면서 맵핑하고, i=2,3,...와 같이 증가시키면서 같은 방법으로 각 상태를 RIV에 맵핑할 수 있다.
도 21은 2개의 분산된 클러스터를 할당함에 있어서 클러스터의 길이가 동일한 경우를 나타낸다.
도 21을 참조하면, 시스템 대역폭은 N개의 RB 또는 M개의 RBG를 포함한다. 도 21에서 하나의 RBG가 2개의 RB를 포함하는 것을 가정하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 21-(a)에서 제1 클러스터 및 제2 클러스터의 길이가 1이라 할 때 제1 클러스터는 첫 번째 RBG부터 마지막에서 3번째 RBG까지의 RBG 중 어느 하나의 RBG에 할당될 수 있고, 제2 클러스터는 3번째 RBG부터 마지막 RBG까지의 RBG 중 어느 하나의 RBG에 할당될 수 있다. 도 21-(b)에서 제1 클러스터 및 제2 클러스터의 길이가 3이라 할 때 제1 클러스터의 시작 위치는 첫 번째 RBG부터 마지막에서 7번째 RBG 중 어느 하나일 수 있고, 제2 클러스터의 시작 위치는 5번째 RBG부터 마지막에서 3번째 RBG까지의 RBG 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 도 21에서는 2개의 분산된 클러스터의 길이가 동일한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 제안된 자원 할당 방법은 2개의 분산된 클러스터의 길이가 서로 다른 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어 제1 클러스터는 3개의 RBG로 구성될 수 있고, 제2 클러스터는 2개의 RBG로 구성될 수 있다. 도 21의 실시예와 마찬가지로 전체 시스템 대역폭이 복수의 RBG 단위로 구분될 수 있고, 기준 클러스터 또는 제1 클러스터의 시작 위치와 길이가 지시될 수 있다. 그리고 제2 클러스터의 시작 위치와 제2 클러스터의 길이가 지시되거나, 제1 클러스터와의 간격 및 제2 클러스터의 길이가 지시될 수 있다.
위에서 설명한 방법에 의하여 구성된 RIV는 기존의 자원 할당을 위한 RIV의 구성에 추가될 수 있고, 또는 해당 클러스터의 길이는 RIV가 아닌 다른 방법으로 지시하고, 클러스터들 간의 간격만을 기반으로 RIV를 구성할 수도 있다.
표 3은 클러스터의 개수가 2개인 경우, 제안된 자원 할당 방법에 의한 DCI 포맷 내의 자원 할당 필드의 비트 수와 기존의 DCI 포맷 내의 자원 할당 필드의 비트 수를 비교한 것이다. 표 3에서 case 1은 2개의 클러스터의 길이가 동일하지 않은 경우이며, case 2는 2개의 클러스터의 길이가 동일한 경우, 즉 도 21의 경우이다. 표 3을 참조하면, 제안된 자원 할당 방법에 의한 DCI 포맷의 자원 할당 필드의 비트 수가 기존의 DCI 포맷의 자원 할당 필드의 비트 수보다 작거나 같음을 알 수 있다. 또한, 제안된 자원 할당 방법에 의해서 자원 할당 단위(granularity)가 작아지므로, 시그널링 오버헤드를 줄이면서 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 한편, 제안된 자원 할당 방법은 DCI 포맷의 크기를 모두 DCI 포맷 0에 맞추는 것을 가정한다. 또한, DCI 포맷 0에서 분산된 상향링크 자원 할당을 위하여 추가적인 1비트가 분산된 상향링크 자원 할당을 지시하기 위하여 사용될 수 있는데, 분산된 상향링크 자원이 할당되는 경우 서브프레임 간 또는 서브프레임 내에서 주파수 홉핑(frequency hopping)이 사용되지 않으므로, DCI 포맷 0의 주파수 홉핑 필드를 자원 할당을 위한 추가적인 비트로 사용할 수 있다. 또한 패딩 비트(padding) 비트 또한 자원 할당을 위한 추가적인 비트로 사용될 수 있다.
대역폭 RB 개수 RBG 단위 분산된 자원 할당을 위한 총 비트 수 Rel-8에서 DCI 포맷 0의 자원 할당 필드의 비트 수
case 1 20MHz 100 4 14 13
case 2 2 14
기존 5 14
case 1 15MHz 75 4 13 12
case 2 2 13
기존 N/A N/A
case 1 10MHz 50 3 12 11
case 2 2 11
기존 4 12
case 1 5MHz 25 2 10 9
case 2 2 8
기존 3 10
case 1 3MHz 15 2 7 7
case 2 1 8
기존 N/A N/A
case 1 1.4MHz 6 1 5 5
case 2 1 4
기존 N/A N/A
이하, RIV의 구성을 수학식으로 표현하여 설명하도록 한다.
도 22는 2개의 클러스터가 할당되는 주파수 영역을 나타낸다.
도 22를 참조하면, 주파수 영역은 N개의 자원을 포함하며, 제1 클러스터는 인덱스 i~j까지, 제2 클러스터는 인덱스 k~ℓ까지 할당된다.
도 22의 주파수 영역을 기반으로, 수학식 3에 의해서 RIV가 정의될 수 있다.
<수학식 3>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000006
수학식 3에서 제1 클러스터는 마지막 위치가 j=S1+L1-1일 때 제1 클러스터의 시작 위치로 인코딩될 수 있다. 제2 클러스터는 제2 클러스터에 포함되는 RBG의 개수 N2에 따라 제1 클러스터의 마지막 위치가 j=S1+L1-1이고 N2=NRBG-S1-L1-1일 때 Rel-8의 RIV 인코딩 방식을 그대로 사용할 수 있다. MaxRIV1(j) 및 MaxRIV2(j)는 제1 클러스터의 마지막 위치가 j=S1+L1-1일 때 제2 클러스터를 나타내기 위한 상태의 총 개수이고,
수학식 3에 대해서 I,J,K 및 L에 대한 인코딩된 인덱스는 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
<수학식 4>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000007
수학식 4에서 각 클러스터의 마지막 위치인 J, L를 각 클러스터의 시작 위치 I, K와 각 클러스터의 길이 L1, L2로 대신하여 표현하면 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.
<수학식 5>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000008
또는, 두 클러스터 사이의 간격인 G를 이용하는 경우, G=K-J이므로 J를 J=K-G로 대신하여 표현하면 수학식 6과 같이 표현할 수 있다.
<수학식 6>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000009
도 23은 2개의 클러스터가 할당되는 주파수 영역을 나타낸다. 제1 클러스터는 RBG #1, #2에 연속하여 할당되며, 제2 클러스터는 RBG #6, #7, #8에 연속하여 할당된다. 도 23의 주파수 영역에서 수학식 3 내지 수학식 6에 의하여 RIV가 정의될 수 있으며, 도 23에서 표시된 S1, L1, S2 및 L2를 이용하여 수학식 3 및 수학식 4를 다시 표현하면 수학식 7 및 수학식 8과 같다.
<수학식 7>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000010
<수학식 8>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000011
수학식 7에서 제1 클러스터는 마지막 위치가 S1+L1-1일 때 제1 클러스터의 시작 위치로 인코딩될 수 있다. 제2 클러스터는 제2 클러스터에 포함되는 RBG의 개수 N2에 따라 제1 클러스터의 마지막 위치가 S1+L1-1이고 N2=NRBG-S1-L1-1일 때 Rel-8의 RIV 인코딩 방식을 그대로 사용할 수 있다. MaxRIV1(j) 및 MaxRIV2(j)는 제1 클러스터의 마지막 위치가 S1+L1-1일 때 제2 클러스터를 나타내기 위한 상태의 총 개수이다.
수학식 3 내지 수학식 8의 표현식을 기반으로 하여 RIV를 표현하는 다양한 방법을 설명한다.
수학식 9는 RIV를 표현하는 수학식의 일 예이다.
<수학식 9>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000012
수학식 9에서 RIV2nd_cluster는 수학식 10과 같이 표현할 수 있다.
<수학식 10>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000013
or
Figure PCTKR2011004016-appb-I000014
수학식 11은 RIV를 표현하는 수학식의 또 다른 예이다.
<수학식 11>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000015
수학식 11에서 RIV2nd_cluster는 수학식 12와 같이 표현할 수 있다.
<수학식 12>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000016
수학식 12에서 S2를 두 클러스터 사이의 간격 G로 표현할 수 있다. 즉, G=S2-(S1+L1)이므로 S2=G+(S1+L1)으로 대체하여 표현할 수 있다.
수학식 13은 RIV를 표현하는 수학식의 또 다른 예이다.
<수학식 13>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000017
수학식 13에서 RIV2nd_cluster는 수학식 14와 같이 표현할 수 있다.
<수학식 14>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000018
수학식 13 및 수학식 14에서 S2를 두 클러스터 사이의 간격 G로 표현할 수 있다. 즉, G=S2-(S1+L1)이므로 S2=G+(S1+L1)으로 대체하여 표현할 수 있다.
수학식 13 및 수학식 14를 G를 이용하여 다시 표현하면 수학식 15 및 수학식 16과 같다.
<수학식 15>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000019
<수학식 16>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000020
수학식 17은 RIV를 표현하는 수학식의 또 다른 예이다.
<수학식 17>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000021
수학식 17에서 RIV2nd_cluster는 수학식 18과 같이 표현할 수 있다.
<수학식 18>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000022
or
Figure PCTKR2011004016-appb-I000023
수학식 17 및 수학식 18에서 S2를 두 클러스터 사이의 간격 G로 표현할 수 있다. 즉, G=S2-(S1+L1)이므로 S2=G+(S1+L1)으로 대체하여 표현할 수 있다.
수학식 17 및 수학식 18을 G를 이용하여 다시 표현하면 수학식 19 및 수학식 20과 같다.
<수학식 19>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000024
<수학식 20>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000025
or
Figure PCTKR2011004016-appb-I000026
수학식 21은 RIV를 표현하는 수학식의 또 다른 예이다.
<수학식 21>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000027
수학식 21에서 Fi는 각 클러스터의 시작 위치에 대한 상태의 총 개수를 나타낸다. 수학식 21에서 S2=G+(S1+L1)으로 대체하여 표현하면 수학식 22와 같다.
<수학식 22>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000028
표 4는 시스템 대역폭이 20MHz이고 RBG=4RB로 구성되는 경우, S1과 L1에 따른 상태의 개수를 나타낸 맵핑 표(Mapping Table)을 나타낸다. 맵핑 표는 시스템 대역폭에 따라서 결정될 수 있다. S1과 L1에 따라서 각 상태는 (N-S1-L1-1)(N-S1-L1)/2로 결정될 수 있다.
L1/S1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 276 253 231 210 190 171 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1
2 253 231 210 190 171 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　
3 231 210 190 171 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　
4 210 190 171 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　
5 190 171 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　
6 171 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　
7 153 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　
8 136 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　
9 120 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　
10 105 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　
11 91 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
12 78 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
13 66 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
14 55 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
15 45 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
16 36 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
17 28 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
18 21 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
19 15 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
20 10 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
21 6 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
22 3 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
23 1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
　 2300 2024 1771 1540 1330 1140 969 816 680 560 455 364 286 220 165 120 84 56 35 20 10 4 1
F(S1) 2300 4324 6095 7635 8965 10105 11074 11890 12570 13130 13585 13949 14235 14455 14620 14740 14824 14880 14915 14935 14945 14949 14950
수학식 23은 RIV를 표현하는 수학식의 또 다른 예이다.
<수학식 23>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000029
수학식 23에서 Fi는 각 클러스터의 시작 위치에 대한 상태의 총 개수를 나타낸다. 수학식 23에서 S2=G+(S1+L1)으로 대체하여 표현하면 수학식 24와 같다.
<수학식 24>
Figure PCTKR2011004016-appb-I000030
수학식 23 및 수학식 24에서도 표 4의 맵핑 표가 사용될 수 있다.
도 24는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; Radio Frequency unit)를 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)를 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)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(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
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.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 상향링크 자원 할당 방법에 있어서,
    상향링크 자원 할당 정보를 단말로 전송하여 주파수 영역(frequency domain)에서 분산된 복수의 클러스터(cluster)들을 상향링크 자원으로 할당하고,
    상기 복수의 클러스터들 상으로 데이터를 수신하는 것을 포함하되,
    상기 복수의 클러스터들은 상기 주파수 영역에서의 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 할당되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 상으로 전송되는 DCI(Downlink Control Information)에 포함되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 DCI 포맷의 자원 할당 필드(resource allocation field)는 자원 지시값(RIV; Resource Indication Value)을 포함하며,
    상기 RIV는 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터들 간의 간격을 일정한 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터들은 복수의 자원 그룹들 각각에 포함되고,
    상기 복수의 자원 그룹들은 서로 일정한 간격으로 할당되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터들은 복수의 자원 그룹들 각각에 포함되고,
    상기 복수의 자원 그룹들은 복수의 슈퍼 그룹(super group)들 내에 포함되며,
    상기 복수의 슈퍼 그룹들은 서로 일정한 간격으로 할당되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 슈퍼 그룹들 중 어느 하나의 슈퍼 그룹에 포함되는 클러스터들은 상기 어느 하나의 슈퍼 그룹에 포함되는 각 자원 그룹 내에서 동일한 위치에서 시작되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 슈퍼 그룹들 중 어느 하나의 슈퍼 그룹에 포함되는 클러스터들의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 슈퍼 그룹들 중 서로 다른 슈퍼 그룹에 포함되는 클러스터들의 길이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터들 간의 간격은 상기 복수의 클러스터들 중 어느 하나의 기준 클러스터(reference cluster)의 위치와 상기 기준 클러스터 다음에 할당되는 클러스터의 위치를 기반으로 지시되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터들의 개수는 2개인 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터들은 상기 각 클러스터의 길이를 기반으로 할당되는 것을 특징으로 하는 상향링크 자원 할당 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상향링크 자원 할당 정보를 수신하고,
    상기 상향링크 자원 할당 정보를 기반으로 할당된 분산된 복수의 클러스터(cluster)들 상으로 데이터를 전송하는 것을 포함하되,
    상기 복수의 클러스터들은 주파수 영역에서의 상기 각 클러스터의 위치 및 상기 복수의 클러스터들 간의 간격 중 적어도 하나를 기반으로 할당되는 되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 상으로 전송되는 DCI(Downlink Control Information)에 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
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