WO2015009101A1 - 무선 접속 시스템에서 계층적 변조를 이용한 강건한 심볼 송수신 방법 - Google Patents

무선 접속 시스템에서 계층적 변조를 이용한 강건한 심볼 송수신 방법 Download PDF

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WO2015009101A1
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김진민
노광석
최국헌
정재훈
김기태
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0697—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using spatial multiplexing

Definitions

  • the present invention relates to hierarchical modulation methods for robust symbol transmission and reception in a wireless access system and apparatuses supporting the same.
  • Wireless access systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless access system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.
  • 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
  • An object of the present invention is to provide a method for reliable communication.
  • Another object of the present invention is to provide a method of constructing a hierarchical symbol.
  • Another object of the present invention is to provide a method of constructing a symbol all suitable for various channels by differently performing a transmission scheme or a symbol configuration method applied to a symbol that is hierarchically configured when constructing a hierarchical symbol.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus supporting these methods.
  • the present invention provides hierarchical modulation methods for robust symbol transmission and reception in a wireless access system and apparatuses supporting the same.
  • a method for transmitting a hierarchical (HM) symbol in a wireless access system includes configuring a first symbol, configuring a second symbol, and combining the first symbol and the second symbol. Configuring the HM symbol and transmitting an MH symbol, wherein the first symbol is configured to apply one of a spatial multiplexing (SM) technique, a bump forming technique, and a space-time encoding technique, and the second symbol
  • SM spatial multiplexing
  • a beamforming technique a space-time encoding technique
  • space-time encoding technique can be configured to be applied.
  • a transmitting end for transmitting a hierarchical (HM) symbol in a wireless access system may include a transmitter and a processor for controlling to configure and transmit the HM symbol.
  • the processor is configured to configure the first symbol, configure the second symbol, combine the first symbol and the second symbol to configure the HM symbol, and control the transmitter to transmit the MH symbol.
  • the second symbol may be configured to apply one of a spatial multiplexing (SM) technique, a panforming technique, and a space-time encoding technique.
  • the information bits modulated by the first symbol and the second symbol may be different information bits.
  • the information bits modulated by the first symbol and the second symbol may be the same information bits.
  • the information bits modulated by the first symbol and the second symbol may be information bits for different receiving terminals, respectively.
  • first symbol and the second symbol may be modulated with each other in a multimodal modulation scheme.
  • robust symbols can be constructed in various channels by different transmission schemes or symbol configuration methods applied to hierarchical symbols.
  • 1 is a diagram for explaining physical channels and a signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 shows the structure of a radio frame.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid * for a downlink pilot.
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 shows a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a case where an SNR between terminals is different when a base station performs beamforming.
  • 8 is a diagram illustrating an example of a hierarchical modulation method.
  • FIG. 9 shows an example of a bit structure of an HM symbol.
  • 10 is a diagram illustrating methods of constructing an S symbol.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating one method of configuring a final HM symbol.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a method of transmitting and receiving an HM symbol.
  • FIG. 15 is a means in which the methods described in FIGS. 1 to 14 may be implemented.
  • the present invention described in detail below provides hierarchical modulation methods for robust symbol transmission and reception in a wireless access system and apparatuses supporting the same.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be substituted for components or features of another embodiment.
  • procedures or steps that may obscure the gist of the present invention are not described, and procedures or steps that can be understood by those skilled in the art are not described.
  • Embodiments of the present invention have been described with reference to data transmission / reception relations between a base station and a mobile station.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, various operations performed for communication with a mobile station in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • eNB eNode B
  • ABS advanced base station
  • a terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), or a mobile subscriber station (MSS) It may be replaced with terms such as Subscriber Station, Mobile Terminal, or Advanced Mobile Station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end. ,
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of IEEE 802.xx systems, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) systems, 3GPP LTE systems, and 3GPP2 systems, which are wireless access systems, and in particular Embodiments of the present invention may be supported by 3GPP TS 36.21 1, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321, and 3GPP TS 36.331 documents. That is, obvious steps or portions not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • the magnetic interference signal may be used in the same meaning as the interference signal.
  • the interference signal is a self-interference signal, and means a signal in which a signal transmitted from a transmission antenna of a specific terminal or a base station is received by its reception antenna.
  • 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 radio technologies 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 Services (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Services
  • 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 802-21, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • UTRA is a part of Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3GPP Long Term Evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (Advanced) system is an improved system of the 3GPP LTE system.
  • embodiments of the present invention will be described based on the 3GPP LTE / LTE-A system, but can also be applied to IEEE 802.16e / m system and the like.
  • 3GPP LTE LTE A System In a wireless access system, a user equipment receives information from a base station through downlink (DL) and transmits information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted and received by the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information they transmit and receive.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels that can be used in embodiments of the present invention and a signal transmission method using the same.
  • the terminal In the state in which the power is turned off, the terminal is powered on again or enters a new cell, and performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S11.
  • the terminal state synchronization channel P-SCH: Primary Synchronization Channel
  • unit sync channel receives (S-SCH Secondary Synchronization Channel) Align the base station and the synchronization to obtain information such as cell ID.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to acquire broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to physical downlink control channel information in step S12. By doing so, more specific system information can be obtained.
  • a physical downlink control channel (PDCCH)
  • a physical downlink control channel (PDSCH)
  • the terminal may perform a random access procedure, such as step S13 to step S16, to complete the access to the base station.
  • the terminal transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S13), the physical downlink control channel and the corresponding Through a physical downlink shared channel, it may receive a message for a pre-ungdap ⁇ 3 ⁇ 4 block (S14).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE performs contention resolution such as transmitting an additional physical random access channel signal (S15) and receiving a physical downlink control channel signal and a physical downlink shared channel signal (S16). Procedure).
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE subsequently receives a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal as a general uplink / downlink signal transmission procedure (S17) and a physical uplink shared channel ( A PUSCH (physical uplink shared channel) signal and / or a physical uplink control channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal as a general uplink / downlink signal transmission procedure (S17) and a physical uplink shared channel (A PUSCH (physical uplink shared channel) signal and / or a physical uplink control channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • S17 general uplink / downlink signal transmission procedure
  • a PUSCH (physical uplink shared channel) signal and / or a physical uplink control channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement / Negative-ACK
  • SR Scheduling Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • RI Rank Indication
  • UCI is generally transmitted periodically through a PUCCH, but may be transmitted through a PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the network request / instruction.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a radio frame used in embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 (a) shows a frame structure type 1.
  • the type 1 frame structure can be applied to both full duplex Frequency Division Duplex (FDD) systems and half duplex FDD systems.
  • FDD Frequency Division Duplex
  • One subframe consists of two consecutive slots
  • the i th subframe consists of slots corresponding to 2i and 2i + l. That is, a radio frame consists of 10 subframes.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • a slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in the time domain, A plurality of resource blocks are included in the frequency domain.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. An OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or a symbol interval.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • 10 subframes may be used simultaneously for downlink transmission and uplink transmission during each 10 ms period. At this time, uplink and downlink transmission are separated in the frequency domain.
  • the terminal cannot transmit and receive at the same time.
  • the structure of the radio frame described above is just one example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed. have.
  • Type 2 frame structure is applied to the TDD system.
  • One radio frame radio frame
  • is 00 s 536 l composed of two half-frames (half-frame) has a length of 5 ms.
  • the type 2 frame includes a special subframe consisting of three fields: a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation in the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Table 1 shows the configuration of a special frame (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot that can be used in embodiments of the present invention.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element is a resource element on a resource grid, and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements. Included in the downlink slot
  • the number NDL of resource blocks depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a PUCCH carrying uplink control information.
  • the data area is allocated with a PUSCH carrying user data.
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots. This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OF VI symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • the PHICH is a male answer channel for the uplink and carries an acknowledgment (ACK) negative-acknowledgement (ACK) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Downlink control information (DCI: control information transmitted through the PDCCH) information).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink-resource allocation information, or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • CA Carrier Aggregation
  • 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (Rel-8 or Rel-9) system
  • LTE system is a multi-carrier modulation using a single component carrier (CC) by dividing it into multiple bands.
  • MCM Multi-Carrier Modulation
  • LTE-A system carrier aggregation (CA) using a combination of one or more component carriers to support a wider system bandwidth than the LTE system.
  • CA carrier aggregation
  • Carrier aggregation may be replaced with the words carrier aggregation, carrier matching, multi-component carrier environment (Multi-CC) or multicarrier environment.
  • the multi-carrier means the aggregation of carriers (or carrier aggregation), wherein the aggregation of carriers means not only merging between contiguous carriers but also merging between non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between downlink and uplink may be set differently.
  • 'DL CC' the number of downlink component carriers
  • 'UL CC' the number of uplink component carriers
  • carrier aggregation may be commonly used with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • carrier aggregation in which two or more component carriers are combined, aims to support up to 100 MHz bandwidth. Smaller than the target band
  • the bandwidth of the combining carrier may be limited to the bandwidth used by the existing system in order to maintain backward compatibility with the existing IMT system.
  • the existing 3GPP LTE system supports ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 ⁇ MHz bandwidth
  • 3GPP LTE-advanced system ie, LTE-A
  • LTE-A 3GPP LTE-advanced system
  • the carrier aggregation system used in the present invention may support carrier aggregation by defining a new bandwidth regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the carrier aggregation may be divided into an intra-band CA and an inter-band CA.
  • Intra-band carrier aggregation means that a plurality of DL CCs and / or UL CCs are located adjacent to or in proximity to frequency. In other words, it may mean that the carrier frequencies of the DL CCs and / or UL CCs are located in the same bend.
  • an environment far from the frequency domain may be referred to as an inter-band CA. In other words, it may mean that the carrier frequencies of the plurality of DL CCs and / or UL CCs are located in different bands.
  • the terminal may use a plurality of radio frequency (RF) terminals to perform communication in a carrier aggregation environment.
  • RF radio frequency
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the aforementioned carrier aggregation environment may be referred to as a multiple cells environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and an uplink resource (UL CC), but the uplink resource is not an essential element. Therefore, the sal may be composed of a downlink resource alone, or a downlink resource and an uplink resource.
  • a specific UE when a specific UE has only one configured serving cell, it may have one DL CC and one UL CC. However, when a specific UE has two or more configured serving cells. There have the L CC as the number of cells) UL The number of CCs may be equal to or less than that. Or, conversely, DL CC and UL CC may be configured. That is, when a specific UE has a plurality of configured serving cells, a carrier aggregation environment in which a UL CC has more than the number of DL CCs may be supported.
  • carrier merge may be understood as a merge of two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of the cell).
  • 'cell' should be distinguished from 'cell' as a geographic area covered by a commonly used base station.
  • intra-band multi-cell intra-band multi-cell
  • inter-band carrier merging is referred to as inter-band multi-cell.
  • a cell used in the LTE-A system includes a primary cell (PCell) and a secondary cell (SCell).
  • PCell primary cell
  • SCell secondary cell
  • P cell and S cell may be used as a serving cell.
  • the UE which is in the RRC ⁇ CONNECTED state but the carrier aggregation is not configured or does not support the carrier aggregation, there is only one serving cell composed of the P cells.
  • one or more serving cells may exist, and the entire serving cell includes a P cell and one or more S cells.
  • the serving cells may be configured through an RRC parameter.
  • PhysCellld is the cell's physical layer identifier and has an integer value from 0 to 503.
  • SCelllndex is a short identifier used to identify an SCell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCelllndex is a short identifier used to identify a serving cell (P cell or S cell) and has an integer value from 0 to 7. A value of zero is applied to P cells, and SCelllndex is pre-assigned to apply to S cells. That is, the cell having the smallest cell ID (or cell index) in ServCelllndex becomes a P cell.
  • P cell refers to 3 ⁇ 4 operating on the primary frequency (or primary CC).
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process and may also refer to a cell indicated in a handover process.
  • the P cell is the serving cell set in the carrier aggregation environment A cell that is the center of control-related communication. That is, the terminal only in its own P cell
  • the PUCCH may be allocated and transmitted, and only the Pcell may be used to acquire system information or change a monitoring procedure.
  • Evolved Universal Terrestrial Evolved Universal Terrestrial
  • Radio Access uses a higher layer RRCConnectionReconfigutaion message including mobility controllnfo to a UE supporting a carrier aggregation environment for handover procedure.
  • the S cell may refer to a cell operating on a secondary frequency (or secondary CC). Only one P cell is allocated to a specific terminal, and one or more S cells may be allocated. The S cell is configurable after the RRC connection is established and may be used to provide additional radio resources. PUCCH does not exist in the remaining cells except the P cell, that is, the S cell, among the serving cells configured in the carrier aggregation environment.
  • the E-UTRAN may provide all system information related to the operation of a related cell in an RRC ⁇ CONNECTED state through a dedicated signal. .
  • the change of the system information can be controlled by the release and addition of the related S cells, and at this time, an RRC connection reconfigutaion message of a higher layer can be used.
  • the E-UTRAN may perform dedicated signaling with different parameters for each terminal, rather than broadcasting in an associated S cell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more S cells in addition to the P cell initially configured in the connection establishment process.
  • the P cell and the S cell can operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the P cell
  • the secondary component carrier (SCC) may be used in the same meaning as the SCell.
  • Cross carrier scheduling may be referred to as Cross Component Carrier Scheduling or Cross Cell Scheduling.
  • a UL CC in which a PDCCH and a DLSCH are transmitted in the same DL CC or a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted in a DL CC is linked to a DL CC in which a UL Grant is received. Means to be transmitted through.
  • a PDCCH (DL Grant) and a PDSCH are transmitted to different DL CCs, or a PUSCH transmitted according to a PDCCH (UL Grant) transmitted from a DL CC is linked to a DL CC having received an UL grant. This means that it is transmitted through a UL CC other than the UL CC.
  • cross-carrier scheduling may be activated or deactivated UE-specifically and may be known for each UE semi-statically through higher layer signaling (eg, RRC signaling). .
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • a carrier indicator field (CIF: Carrier Indicator Field) indicating a PDSCH / PUSCH indicated by the corresponding PDCCH is transmitted to the PDCCH.
  • the PDCCH may allocate PDSCH resource or PUSCH resource to one of a plurality of component carriers using CIF. That is, when the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH or PUSCH resources to one of the multi-aggregated DL / UL CC, CIF is set.
  • the DCI format of LTE Release-8 may be extended according to CIF.
  • the configured CIF may be fixed as a 3 bit field or the position of the configured CIF may be fixed regardless of the DCI format size.
  • the PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) of LTE Release-8 may be reused.
  • CIF is not configured when the PDCCH on the DL CC allocates PDSCH resources on the same DL CC or PUSCH resources on a single linked UL CC.
  • the same PDCCH structure (same coding and resource mapping based on the same CCE) and DCI format as in LTE Release-8 may be used.
  • the UE When cross carrier scheduling is possible, the UE needs to monitor PDCCHs for a plurality of DCIs in a control region of the monitoring CC according to a transmission mode and / or bandwidth for each CC. Therefore, it is necessary to configure the search space and PDCCH monitoring that can support this.
  • the UE DL CC set indicates a set of DL CCs scheduled for the UE to receive a PDSCH
  • the UE UL CC set indicates a set of UL CCs scheduled for the UE to transmit a PUSCH.
  • a PDCCH monitoring set represents a set of at least one DL CC that performs PDCCH monitoring.
  • the PDCCH monitoring set may be the same as the terminal DL CC set or may be a subset of the terminal DL CC set.
  • the PDCCH monitoring set may include at least one of DL CCs in the terminal DL CC set. Alternatively, the PDCCH monitoring set may be defined separately regardless of the UE DL CC set.
  • the DL CC included in the PDCCH monitoring set may be configured to always enable self-scheduling for the linked UL CC.
  • the UE DL CC set, the UE UL CC set, and the PDCCH monitoring set may be configured UE-specifically, UE group-specifically, or cell-specifically.
  • cross carrier scheduling When cross carrier scheduling is deactivated, it means that the PDCCH monitoring set is always the same as the UE DL CC set. In this case, an indication such as separate signaling for the PDCCH monitoring set is not necessary.
  • a PDCCH monitoring set is defined in the terminal DL CC set. That is, PDSCH or In order to schedule the PUSCH, the base station transmits the PDCCH through only the PDCCH monitoring set.
  • FIG. 6 illustrates a subframe structure of an LTE-A system according to cross carrier scheduling used in embodiments of the present invention.
  • DL CC 'A' represents a case in which a PDCCH monitoring DL CC is configured.
  • each DL CC may transmit a PDCCH scheduling its PDSCH without CIF.
  • the CIF is used through higher layer signaling, only one DL CC 'A' may transmit a PDCCH for scheduling its PDSCH or PDSCH of another CC using the CIF.
  • DL CCs ' ⁇ ' and 'C' that are not set as PDCCH monitoring DL CCs do not transmit the PDCCH.
  • the cell coverage of the small cell is much smaller than the cell coverage of the macro cell (eg, several m to several tens of m radius). Therefore, depending on the location of the terminal, the shadowing effect on the terminal may change rapidly, or the line of sight / non-LOS environment may be easily changed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which SNRs between terminals are different when a base station performs beamforming. Referring to FIG. 7, the base station performs beamforming so that UE1 and UE2 In case of transmitting a signal in the same direction, UE1 can acquire a good quality signal with LOS secured, while UE2 can receive a poor quality signal with non-LOS environment without LOS secured by a building. You can check it.
  • embodiments of the present invention described below relate to efficient data symbol transmission / reception methods for supporting multiple users and robust to rapid changes in channel conditions.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a symmetric modulation method.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a case in which a quadrature phase shift keying (QPSK) scheme or a 4QAM scheme is configured.
  • QPSK quadrature phase shift keying
  • 4QAM 4QAM
  • higher order constellations may be utilized, or a differential M-PSK scheme or other modulation may be used. It can be constructed using techniques.
  • FIG. 8A the distance from the origin to each symbol is defined as 'r,'.
  • FIG. 8 (b) is a diagram illustrating a case where fraudulent QPSK or 4QAM is constructed based on the reference point in the first quadrant of FIG. 8 (a). At this time, the distance from the reference point to the point of FIG. 8 (b) is defined as' d ,. 8 (c) shows a constellation that finally constitutes hierarchical modulation (HM). In the case of Figure 8 (c) is configured in a form similar to the constellation of 16QAM.
  • An advantage of the MH method is that the robustness against errors of the LSB (Most Significant Bit) and MSB (Most Significant Bit) constituting one symbol can be differentially configured.
  • the constellation of FIG. 8A is composed of four points, it may be represented by 2 bits. At this time, each point is defined as an S symbol.
  • the constellation of FIG. 8 (b) is also composed of four points, it may also be represented by 2 bits. In this case, each point may be defined by a symbol. have. Therefore, one point of FIG. 8C is finally represented by 4 bits, which may be represented as shown in FIG. 9.
  • 9 is a diagram illustrating an example of a bit structure of an HM symbol.
  • X means each bit.
  • 4 bits are used, but bits of various sizes, such as 6 bits, 8 bits, 10 bits, and 16 bits, may be used in the MH symbol configuration. In this case, different modulation orders may be applied to the S symbol and the a symbol.
  • the constellation may be implemented such that the distance of 'r,' is greater than the distance of 'd,'. Therefore, the bits constituting the S symbol are more robust to errors than the bits constituting the a symbol. This is because the Euclidian distance of S symbols is larger than the Euclidean distance of a symbols. If the distance of 'r,' is smaller than the distance of 'd', the constellation is implemented, the robustness of the bits constituting the a symbol is higher than the S symbol.
  • data symbols may be robustly transmitted and received in various channel situations due to different symbol configuration methods and / or transmission techniques when HM is configured.
  • the S symbol may be defined as a first symbol or a first subsymbol, and a symbol may be defined as a second symbol or a second subsymbol.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating methods of constructing an S symbol. 10 (a) shows os C of a stream or a codeword to be delivered to a first terminal UE1.
  • S symbols to be transmitted by each transmit antenna may be configured using a spatial multiplexing (SM) technique.
  • the transmitting antenna may configure S symbols using different information bits, and the generated S symbols may be mapped to one point of the same or different constellations.
  • the example may be applied to one or three or more codewords.
  • data bits constituting each S symbol should be different information bits.
  • FIG. 10 (b) shows a case in which a preforming scheme is performed by performing precoding on S symbols to be transmitted by each antenna.
  • the tank of the channel is ⁇ and the number of codewords is 1 and the precoding is performed.
  • precoding may be performed on S symbols generated for multi-antenna transmission.
  • an identity matrix may be included in the precoding matrix used for precoding, and a precoding matrix capable of maximizing a reception SNR may be selected in a codebook.
  • S symbols may be configured from codeword 1, and the configured S symbols may be input to a precoder and mapped to each transmit antenna.
  • FIG. 10 (c) shows a case in which a space-time encoding scheme is applied to S symbols to be transmitted.
  • a space-time encoding method may be applied to the generated S symbols.
  • Space-time coding may use Alamouti coding when the number of antennas is two.
  • FIG. 10 (c) although shown based on a Space Time Block Coding (STBC) scheme, encoding may be performed using a space and a frequency domain like the Space Frequency Block Coding (SFBC) scheme. Also, the transmitting end has three or more antennas In this case, the S symbols may be encoded and transmitted using various SFBC / STBC schemes.
  • STBC Space Time Block Coding
  • SFBC Space Frequency Block Coding
  • a symbol When configuring a symbol, the above-described methods of configuring the S symbol of Section 12 may be applied in the same manner. That is, a symbol may also be configured using (1) SM, (2) precoding, or (3) space-time encoding.
  • the final HM symbol can be generated by using the S symbol and the a symbol configured through Sections 3.2 and 3.3.
  • an H symbol may be generated by adding a symbol based on the S symbol.
  • the S symbol and the a symbol are not Power Scaling so that the distance is separated by r and d. Therefore, before generating the final symbol, power scaling may be performed to differently set error sensitivity of each symbol.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating one method of configuring a final HM symbol.
  • the transmitter configures an S symbol and a symbol, respectively.
  • the S symbol and the a symbol may be generated based on the methods of constructing the above-described symbol.
  • the S symbol then performs power scaling to have a longer eucladian distance r, and the a symbol performs power scaling to have a shorter eucladian distance d (r> d).
  • the S symbol and the a symbol on which the power scale is performed may be combined with each other to form a final HM symbol.
  • the HM scheme may be used to transmit common information of a broadcast channel and a common control channel. That is, the same information bits such as broadcast information or common control channel information may be used as information bits of the S symbol and the a symbol (see FIG. 12 (a)).
  • the information bits for constituting a symbol may be information bits for the same user as the S symbol (see FIG. 12 (b)), but different information for a user different from the S symbol for multi-user transmission. It may consist of bits (see FIG. 12 (c)).
  • the transmitting end amplifies the same information bits to S symbol.
  • a symbol see FIG. 13 (a)
  • S and a symbols may be configured by multiplexing the S and a symbols (see FIG. 13 (b)).
  • the transmitting end may transmit the HM symbol configured by combining the above-described methods to the receiving end.
  • the terminal may acquire information in a LOS / non-LOS environment.
  • the receiving end may also obtain additional SNR gains through the MRC technique using the information obtained using the S symbol and the information obtained using the a symbol.
  • the transmitter performs a single radar transmission using only the first codeword (codeword 1) for the S symbol (for example, when precoding using an identity matrix), a
  • codeword 1 for the S symbol
  • the symbol may be subjected to a bump forming on the final constellation made using a space-time encoding technique.
  • the S symbol when there are two antennas of a transmitting end (for example, a base station) and one antenna of a receiving end (for example, a terminal), the S symbol performs beamforming, and the a symbol
  • the space-time coding technique for example, STBC
  • the precoding matrix is oh for convenience of description.
  • W denotes a precoding matrix for the first antenna
  • w 2 denotes a precoding matrix for the second antenna
  • h 2 denotes a second Means a channel when transmitting through an antenna.
  • the slice function is one of hard decision methods and means a function that simply maps to a constellation point closest to a received symbol.
  • Equation i may be summarized as in Equation 2 below.
  • the receiver may determine which quadrant of the constellations S symbols are detected by applying Equation 2 by applying the slicing function Q.
  • the receiving end may derive the following equation (3) based on equations (1) and (2).
  • the p value derived from Equation 3 is a value used for detecting a symbol later.
  • the receiving end in the second time interval The signal can be defined as Equation 4 below.
  • Equation 4 may be summarized as in Equation 5 below.
  • the receiving end may derive the following equation (6) based on equations (4) and (5).
  • Equation 6 The q value derived from Equation 6 is used to detect a symbol later.
  • the receiving end may determine the S symbol through the HM symbol transmitted by the bump forming method. That is, the receiver detects the S symbol by using the slice function Q. do. Thereafter, the receiving end may detect a symbol by using the sum and difference of the signals received in the first time interval and the second time interval. Equation 7 below shows one of methods for the UE to detect a symbol.
  • the receiving end may detect an S symbol and a symbol.
  • 14 is a diagram schematically illustrating a method of transmitting and receiving an HM symbol.
  • the transmitting end may select a control or data bit to configure an HM symbol. Also, the transmitting end may select a destination to transmit the HM symbol. Although not shown in FIG. 14, this part is preferably performed in advance before configuring the S symbol. See Section 3.5 for details.
  • the transmitter configures an S symbol as described in Section 3.2, and configures a symbol as described in Section 3.3 (S1410 and S1430).
  • a method of configuring an S symbol includes (1) an SM scheme, (2) a beamforming scheme, and (3) a space-time encoding scheme (eg, STBC, SFBC, etc.). This has been proposed. Also, as a method for constructing a symbol, (1) SM, (2) beamforming, and (3) space-time coding (e.g., STBC, SFBC, etc.) have been proposed. That is, since the HM symbol is composed of a combination of the S symbol and a symbol, the number of cases that can constitute the HM symbol may be configured up to nine (S1450).
  • the transmitting end transmits the configured HM symbol to the receiving end (S1470).
  • the transmitting and receiving end when the transmitting and receiving end knows the transmission method of the HM symbol in advance, the HM symbol is configured in some form at the transmitting end. You do not need to give any information about this. However, when the configuration of the HM symbol is performed dynamically or semi-statically, it is preferable that the transmitting end informs the receiving end in advance about the configuration method of the HM symbol.
  • the receiver receives an HM symbol (S1420).
  • the receiving end detects the S symbol and the a symbol from the HM symbol, respectively.
  • the S symbol is transmitted and detected based on the pan-forming scheme, and the a symbol is transmitted and detected based on the space-time encoding scheme (S1440, S 1460).
  • the transmitting end may transmit the S symbol by the space-time coding method, the a symbol by the beamforming method, the S symbol by the bump forming method, and the a symbol by the spatial multiplexing method. Can be transmitted and received in various combinations.
  • the S symbol since the S symbol is configured to be more robust than the a symbol, system information or control information may be transmitted for transmission of the S symbol, and general data may be transmitted for the a symbol. .
  • the S symbol and the a symbol may transmit the same control information or the same data, but robust data transmission may be performed in an environment in which the channel environment changes rapidly.
  • the apparatus described with reference to FIG. 15 is means for implementing the methods described with reference to FIGS. 1 to 14.
  • a UE may operate as a transmitting end in uplink and a receiving end in downlink.
  • an e-Node B (eNB) may operate as a receiving end in uplink and a transmitting end in downlink.
  • the terminal and the base station may include transmitters 1540 and 1550 and receivers 1550 and 1570 to control transmission and reception of information, data and / or messages, respectively.
  • the terminal and the base station each of the processor (processor 1520, 1530) for performing the above-described embodiments of the present invention and the memory (1580, 1590) that can temporarily or continuously store the processing of the processor Each may include.
  • Embodiments of the present invention can be performed using the components and functions of the terminal and the base station apparatus described above.
  • the processor of the base station or the terminal may configure the S symbol and a symbol for configuring the HM symbol, respectively, and may configure the HM symbol by a combination of the S symbol and the a symbol.
  • the processor of the base station and the terminal may transmit and / or receive the HM symbol by controlling the transmitter and the receiver. See the disclosure in section 3 for a detailed description.
  • the embodiments of the present invention may operate in the LTE / LTE-A system described in Sections 1 and 2, and may be applied in a carrier coupling environment.
  • the transmission and reception modules included in the terminal and the base station include a packet modulation and demodulation function, a high speed packet channel coding function, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, and a time division duplex for data transmission. Time Division Duplex (TDD) packet scheduling and / or channel multiplexing may be performed.
  • the terminal and the base station of FIG. 15 may further include a low power RF (Radio Frequency) / IF (Intermediate Frequency) module.
  • the transmission module and the reception module may be called a transmitter receiver, respectively, and may be called a transceiver when used together.
  • the terminal is a personal digital assistant (PDA), a cell phone, a personal communication service (PCS) phone, a GSM (Global System for Mobile) phone, a WCDMA (Wideband CDMA).
  • PDA personal digital assistant
  • PCS personal communication service
  • GSM Global System for Mobile
  • WCDMA Wideband CDMA
  • Phones Mobile Broadband System (MBS) phones, Hand-Held PCs, Notebook PCs, Smart Phones or Multi-Mode Multi-band (MM-MB) terminals can be used.
  • MMS Mobile Broadband System
  • MM-MB Multi-Mode Multi-band
  • a smart phone is a terminal that combines the advantages of a mobile communication terminal and a personal portable terminal, and includes a terminal incorporating a data communication function such as schedule management, fax transmission and reception, which are functions of a personal mobile terminal, in a mobile communication terminal. Can mean.
  • a multimode multiband terminal can be equipped with a multi-modem chip to operate in both portable Internet systems and other mobile communication systems (e.g., code division multiple access (CDMA) 2000 systems, wideband CDMA (WCDMA) systems, etc.). Speak the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • WCDMA wideband CDMA
  • Embodiments of the present invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to the embodiments of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), and programmable PLDs. logic devices), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • programmable PLDs programmable PLDs.
  • logic devices field programmable gate arrays (FPGAs)
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, or functions that perform the functions or operations described above.
  • software code may be stored in the memory units 1580 and 1590 and driven by the processors 1520 and 1530.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various wireless access systems.
  • various radio access systems include 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 and / or IEEE 802.XX (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) systems.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • 3GPP2 3rd Generation Partnership Project2
  • IEEE 802.XX Institute of Electrical and Electronic Engineers 802
  • Embodiments of the present invention can be applied not only to the various radio access systems, but also to all technical fields that use the various radio access systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 접속 시스템에서 강건한 심볼 송수신을 위한 계층적 변조 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다. 본 발명의 일 실시예로서 무선 접속 시스템에서 계층적(HM) 심볼을 송신하는 방법은 제1심볼을 구성하는 단계와 제2심볼을 구성하는 단계와 제1심볼 및 제2심볼을 조합하여 상기 HM 심볼을 구성하는 단계와 MH 심볼을 송신하는 단계를 포함하되, 제1심볼은 공간 다중화(SM) 기법, 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기법 중 하나가 적용되도록 구성하고, 제2심볼은 공간 다중화(SM) 기법, 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기법 중 하나가 적용되도록 구성할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 접속 시스템에서 계층적 변조를 이용한 강건한 심볼 송수신 방법 【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 접속 시스템에서 강건한 심볼 송수신을 위한 계층적 변조 방법들 및 이를 지원하는 장치들에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] 무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비 스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원 (대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지 원할 수 있는 다중 접속 (multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템， TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[3] 본 발명의 목적은 신뢰성 있는 통신을 위한 방법을 제공하는 것이다.
[4] 본 발명의 다른 목적은 계층적 심볼을 구성하는 방법을 제공하는 것이다.
[51 본 발명의 또 다른 목적은 계층적 심볼을 구성시, 계측적으로 구성되는 심 볼에 적용되는 전송 기법 또는 심볼 구성 방법을 서로 달리함으로써 다양한 채널 에 적합한 심볼올 구성하는 방법을 제공하는 것이다.
[6] 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 방법들을 지원하는 장치를 제공하는 것 이다. '
[7] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제 한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고 려될 수 있다.
【기술적 해결방법】 【81 본 발명은 무선 접속 시스템에서 강건한 심볼 송수신을 위한 계층적 변조 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
[9] 본 발명의 일 양태로서 무선 접속 시스템에서 계층적 (HM) 심볼을 송신하 는 방법은 제 1심볼을 구성하는 단계와 제 2심볼을 구성하는 단계와 제 1심볼 및 제 2 심볼을 조합하여 상기 HM 심볼을 구성하는 단계와 MH 심볼을 송신하는 단 계를 포함하되, 제 1 심볼은 공간 다중화 (SM) 기법， 범포밍 기법 및 시공간 부호화 기법 중 하나가 적용되도록 구성하고， 제 2 심볼은 공간 다중화 (SM) 기법, 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기법 중 하나가 적용되도록 구성할 수 있다.
[10] 본 발명의 다른 양태로서 무선 접속 시스템에서 계층적 (HM) 심볼을 송신 하기 위한 송신단은 송신기 및 HM 심볼을 구성 및 송신하도록 제어하는 프로세 서를 포함할 수 있다. 이때， 프로세서는 제 1 심볼을 구성하고, 제 2심볼을 구성하 고, 제 1 심볼 및 제 2 심볼을 조합하여 HM 심볼을 구성하고, 송신기를 제어하여 MH심볼을 송신하도록 구성되되， 제 1심볼은 공간 다중화 (SM) 기법， 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기법 중 하나가 적용되도록 구성하고, 제 2 심볼은 공간 다중화 (SM) 기법, 범포밍 기법 및 시공간 부호화 기법 중 하나가 적용되도록 구성할 수 있다.
[11] 상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼이 구성되는 기법은 서로 다른 기법이 이 용될 수 있다.
[12] 이때,상기 제 1심볼 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 서로 다 른 정보 비트들일 수 있다.
[13] 또는， 상기 제 1심볼 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 서로 동 일한 정보 비트들일 수 있다.
[14] 또한, 상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 각각 서 로 다른 수신단에 대한 정보 비트들일 수 있다.
[15] 또한， 상기 제 1심볼 및 상기 제 2심볼은 서로 다론 변조 방식으로 변조될 수 있다.
[16] 상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과 하며， 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다. 【유리한 효과】
[17] 본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
[18] 첫째， 무선 접속 시스템에서 신뢰성 있는 통신을 수행할 수 있다.
[19] 둘째, 계층적으로 구성되는 심볼에 적용되는 전송 기법 또는 심볼 구성 방 법을 서로 달리함으로써 다양한 채널에 강건한 심볼을 구성할 수 있다.
[20] 셋째， 본 발명의 실시예들을 통해 구성된 계층적 심볼을 전송함으로써 채 널 환경이 급변하는 무선 채널 환경에서도 강건한 데이터 서비스를 제공할 수 있 다.
[21] 본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확 하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과 들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의 해 도출될 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
[22] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되고， 첨부된 도면들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들을 제공한다. 또한， 첨부된 도면들은 상 세한 설명과 함께 본 발명의 실시 형태들을 설명하기 위해 사용된다.
[23] 도 1 은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[24] 도 2는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
[25] 도 3은 하향링크 술롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)* 예시한 도면이다.
[26] 도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
[27] 도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
[28] 도 6은 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조 를 나타낸다.
[29] 도 7 은 기지국이 빔포밍을 수행시 단말간 SNR 이 다른 경우의 일례를 나 타내는 도면이다. [30] 도 8은 계층적 변조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
[31] 도 9는 HM 심볼의 비트 구성의 일례를 나타내는 도면이다. [32] 도 10은 S 심볼을 구성하는 방법들을 나타내는 도면이다.
[33] 도 1 1은 최종 HM 심볼을 구성하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
[34] 도 12 및 도 13 은 a 심블 및 S 심볼을 구성하는 정보 비트들을 설정하는 방법들을 나타내는 도면이다.
[35] 도 14는 HM 심볼을 송수신하는 방법을 개략적으로 설명한 도면이다.
[36] 도 15 에서 설명한 장치는 도 1 내지 도 14 에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
[37] 이하에서 상세히 설명하는 본 발명은 무선 접속 시스템에서 강건한 심볼 송수신을 위한 계층적 변조 방법들 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다
[38] 이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. [39] 도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며， 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
[40] 본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다. [41] 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국 (ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
[42] 또한, 본 발명의 실시예들에서 단말 (Terminal)은 사용자 기기 (UE: User Equipment), 이동국 (MS: Mobile Station), 가입자 단말 (SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말 (MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말 (Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말 (AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
[43] 또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및 /또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및 /또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다. ,
[44] 본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템 , 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.21 1, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
[45] 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. [46] 또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정 (特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
[47] 예를 들어, 본 발명의 실시예들에서 자기 간섭 신호는 간섭 신호와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 특히， 다른 설명이 없는 한 간섭 신호는 자기 간섭 신호로서, 특정 단말 또는 기지국의 송신 안테나에서 송신된 신호가 자신의 수신 안테나로 수신되는 신호를 의미한다.
[48】 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 접속 시스템에 적용될 수 있다.
[49] CDMA 는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio S ervice)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-21, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
[50] UTRA 는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
[51] 1. 3GPP LTE LTE A 시스템 [52] 무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크 (DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크 (UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류 /용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
[53] 1.1 시스템 일반
[54] 도 1 은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[55] 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및' 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
[56】 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
[57] 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[58] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
[59] 이후， 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16 과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고 (S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리 <¾블에 대한 웅답 메시지를 수신할 수 있다 (S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송 (S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대웅하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신 (S16)과 같은 층돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[60] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및 /또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신 (S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및 /또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송 (S18)을 수행할 수 있다.
[61] 단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보 (UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI 는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
[62] LTE 시스템에서 UCI 는 일반적으로 PUCCH 를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH 를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청 /지시에 의해 PUSCH 를 통해 UCI 를 비주기적으로 전송할 수 있다.
[63] 도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
[64] 도 2(a)는 타입 1 프레임 구조 (frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중 (full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중 (half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
[65] 하나의 무선 프레임 (radio frame)은 ^ = 307200ᅳ7 = 10 ms의 길이를 가지고, ^iot = 15360 · ! = 0'5 ms의 균등한 길이를 가지며 0 부터 ι9 의 인덱스가 부여된 20 개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2 개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+l 에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임 (radio frame)은 10 개의 서브프레임 (subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 전송시간구간 (TTI: Transmission Time Interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고， Ts=l/(15kHzx2048)=3.2552x l(T8 (약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심블 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block)을 포함한다.
[66] 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE 는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심블 구간아라고 할 수 있다. 자원 블록 (resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (subcarrier)를 포함한다.
[67] 전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10 개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때， 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
[68] 상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
[69] 도 2(b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임 (radio frame)은 f = 307200.rs = 10 ms 의 길이를 가지며， l53600 s = 5 ms 길이를 가지는 2 개의 하프프레임 (half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 720 ' 7 = 1 ms 의 길이를 가지는 5 개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1 에 해당하는 각 ot = l5360 s = 5 mS의 길이를 가지는 2 개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서， Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=l/(15kHzx2048)=3.2552xl0-8(약 33ns)로 표시된다.
[70] 타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간 (GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3 가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS 는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS 는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
[71] 다음 표 1는 특별 프레임의 구성 (DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
[72] 【표 1】
Figure imgf000012_0001
[73] 도 3 은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
[74] 도 3 을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12 개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[75] 자원 그리드 상에서 각 요소 (element)를 자원 요소 (resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 X 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL 은 하향링크 전송 대역폭 (bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
[76] 도 4 는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
[77] 도 4 를 참조하면， 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH 이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH 이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH 와 PUSCH 을 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH 에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB 들은 2 개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH 에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한다.
[78] 도 5 는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
[79] 도 5 를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0 부터 최대 3 개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 (control region)이고， 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH 이 할당되는 데이터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE 에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid- ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
[80] PCFICH 는 서브 프레임의 첫 번째 OF VI 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉， 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH 는 상향 링크에 대한 웅답 채널이고， HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement) NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 -자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명령을 포함한다. [81] 2. 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation) 환경
[82] 2.1 CA 일반
[83] 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; Rel-8 또는 Rel-9) 시스템 (이하， LTE 시스템)은 단일 컴포넌트 캐리어 (CC: Component Carrier)를 여러 대역으로 분할하여 사용하는 다중 반송파 변조 (MCM: Multi-Carrier Modulation) 방식을 사용한다. 그러나 , 3GPP LTE- Advanced 시스템 (e.g., Rel-10 또는 Rel-11; 이하, LTE-A 시스템) 에서는 LTE 시스템보다 광대역의 시스템 대역폭을 지원하기 위해서 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 결합하여 사용하는 캐리어 병합 (CA: Carrier Aggregation)과 같은 방법을 사용할 수 있다. 캐리어 병합은 반송파 집성, 반송파 정합, 멀티 컴포넌트 캐리어 환경 (Multi-CC) 또는 멀티캐리어 환경이라는 말로 대체될 수 있다.
[84] 본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합 (또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한 (contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한 (non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어 (이하, 'UL CC라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적 (symmetric) 병합이라고 하고， 그 수가 다른 경우를 비대칭적 (asymmetric) 병합이라고 한다.
[85] 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성 (bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성 (spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 흔용되어 사용될 수 있다. LTE-A 시스템에서는 두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1 개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성 (backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다.
[86] 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4， 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며， 3GPP LTE-advanced 시스템 (즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz 보다 큰 대역폭을 지원하도톡 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
[87] 또한, 위와 같은 캐리어 병합은 인트라 -밴드 CA(Intra-band CA) 및 인터- 밴드 CA(Inter-band CA)로 구분될 수 있다. 인트라 -밴드 캐리어 병합이란, 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC 들이 주파수상에서 인접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 다시 말해, DL CC 및 /또는 UL CC 들의 캐리어 주파수가 동일한 벤드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 반면, 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터 -밴드 CA(Inter-Band CA)라고 부를 수 있다. 다시 말해, 다수의 DL CC 및 /또는 UL CC 들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우， 단말은 캐리어 병합 환경에서의 통신을 수행하기 위해서 복수의 RF(radio frequency)단을 사용할 수도 있다.
[88] LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 샐 (cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 샐 (multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원 (DL CC)과 상향링크 자원 (UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 샐은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 '수 있다.
[89] 예를 들어, 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 샐 (configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 )L CC 를 가지며 UL CC 의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 그 반대로 DL CC 와 UL CC 가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다.
[90] 또한, 캐리어 병합 (CA)은 각각 캐리어 주파수 (셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀 (Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 지리적 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다. 이하, 상술한 인트라 -밴드 캐리어 병합을 인트라 -밴드 다중 셀이라고 지칭하며, 인터 -밴드 캐리어 병합을 인터 -밴드 다중 셀이라고 지칭한다.
[91] LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀 (PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀 (SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀 (Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRCᅳ CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P 셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC— CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며， 전체 서빙 셀에는 P 셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
[92] 서빙 셀 (P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellld는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCelllndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 1 부터 7 까지의 정수값을 가진다. ServCelllndex 는 서빙 셀 (P 셀 또는 S 샐)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한 (short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0 값은 P 샐에 적용되며, SCelllndex 는 S 셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉， ServCelllndex 에서 가장 작은 샐 ID (또는 샐 인텍스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
[93] P 샐은 프라이머리 주파수 (또는, primary CC) 상에서 동작하는 ¾을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정 (initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재 -설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P 셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 샐 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P 셀에서만
PUCCH 를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial
Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보 (mobilityControllnfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해
P셀만을 변경할 수도 있다.
[94] S 셀은 세컨더리 주파수 (또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P 셀은 하나만 할당되며, S 셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S 셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 샐 중에서 P 셀을 제외한 나머지 샐들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다.
[95] E-UTRAN 은 S 셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRCᅳ CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널 (dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S 샐의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며， 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN 은 관련된 S 셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링 (dedicated signaling) 할 수 있다.
[96] 초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN 은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P 셀에 부가하여 하나 이상의 S 셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P 셀 및 S 셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어 (PCC)는 P 샐과 동일한 의미로 사용될 수 있으며， 세컨더리 컴포넌트 캐리어 (SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다. [97] 2.2크로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling)
[98ᅵ 캐리어 병합 시스템에서는 캐리어 (또는 반송파) 또는 서빙 셀 (Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링 (Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링 (Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링 (Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링 (Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.
[99] 자가 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH 가 동일한 DL CC 로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL Grant를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
[100] 크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH 가 각각 다른 DL CC 로 전송되거나, DL CC 에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.
[101] 크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정 (UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링 (예를 들어, RRC 시그널링)을 통해서 반정적 (semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.
[102] 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH 에 해당 PDCCH 가 지시하는 PDSCH/PUSCH 가 어느 DL/UL CC 를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드 (CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어, PDCCH 는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF 를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE Release-8 의 DCI 포떳은 CIF 에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF 는 3bit 필드로 고정되거나， 설정된 CIF 의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE Release-8 의 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)를 재사용할 수도 있다. [103] 반면, DL CC 상에서의 PDCCH 가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE Release-8과 동일한 PDCCH 구조 (동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.
[104] 크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC 별 전송 모드 및 /또는 대역폭에 따라 모니터링 CC 의 제어영역에서 복수의 DCI 에 대한 PDCCH 를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.
[105] 캐리어 병합 시스템에서， 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도톡 스케줄링된 DL CC 의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH 를 전송하도록 스케줄링된 UL CC 의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합 (monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC 의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합 (subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC 들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC 는 링크된 UL CC 에 대한 자기-스케줄링 (self- scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정 (UE-specific), 단말 그룹 특정 (UE group-specific) 또는 샐 특정 (Cell-specific)하게 설정될 수 있다.
[106] 크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH 를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.
[107] 도 6 은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.
[108] 도 6 을 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3 개의 하향링크 컴포넌트 캐리어 (DL CC)가 결합되어 있으며, DL CC 'A'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH 를 스케줄링하는 PDCCH 를 전송할 수 있다. 반면, CIF 가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF 를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC 의 PDSCH 를 스케줄링하는 PDCCH 를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC 로 설정되지 않은 DL CC 'Β' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다. [109] 3.강건한심볼 송수신 방법
[110] 스몰셀 (Small Cell) 환경에서 스몰셀의 셀 커버리지는 매크로 셀 (Macro Cell)의 셀 커버리지보다 매우 작다 (예를 들어, 수 m 내지 수십 m 반경). 따라서, 단말의 위치에 따라 건물들에 의하여 단말에 미치는 음영효과 (shadowing effect)가 급변할 수 있으며 또는 가시선 /비가시선 (LOS(Line of sight)/non-LOS) 환경이 쉽게 변할 수 있다.
[111] 또한， 고주파 무선 통신 시스템에서도 고주파의 특성으로 인하여 셀 커버리지가 작으며 상술한 스몰셀과 동일한 현상이 발생할 수 있다. 또한 기지국이 단말의 수신 성능을 높이기 위하여 빔포밍 (beamforming)을 수행할 경우 동일 선상에 위치한 단말들이 서로 상이한 수신 SNR(Signal to Noise Ratio)을 가질 수 있다. 도 7 은 기지국이 빔포밍을 수행시 단말간 SNR 이 다른 경우의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 기지국이 빔포밍을 수행하여 UE1과 UE2가 있는 방향으로 신호를 송신할 경우, UE1 은 LOS 가 확보되어 품질 좋은 신호를 획득 할 수 있는 반면 UE2 는 건물에 의하여 LOS 가 확보가 되지 않고 non- LOS환경으로 품질이 나쁜 신호를 수신하게 되는 상황을 확인할 수 있다.
[112] 따라서, 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예들에서는 채널 상황의 급격한 변화에 강건하고 다중 사용자를 지원하기 위한 효율적인 데이터 심볼 송수신 방법들에 관한 것이다.
[113] 3.1 계층적 변조 방법
[114] 도 8은 계충적 변조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
[115] 도 8 을 참조하여 계층적 변조 (HM: Hierarchical Modulation) 방식의 일례에 대해서 설명한다. 도 8 의 성상도는 데이터 비트를 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 성상으로 구성한 것이다. 도 8(a)는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식 또는 4QAM 방식으로 구성하였을 경우에 대한 도면이다 물론， 보다 높은 차수의 성상도를 활용할 수 있으며, 또는 차분 M-PSK 를 사용하여 구성하거나 다른 변조 기법을 사용하여 구성할 수 있다. 도 8(a)에서 원점부터 각 심볼까지의 거리는 'r，로 정의한다.
[116] 도 8(b)는 도 8(a)의 1 사분면에 있는 기준 포인트를 중심으로 사기 QPSK 또는 4QAM 으로 구성한 경우에 대한 도면이다. 이때, 기준 포인트로부터 도 8(b)의 포인트까지의 거리는 'd，로 정의한다. 도 8(c)는 최종적으로 계층적 변조 (HM)를 구성하는 성상도를 나타낸다. 도 8(c)의 경우 16QAM 의 성상도와 유사한 형태로 구성된다.
[117] MH 방식의 장점은 한 심볼을 구성하는 LSB(Least Significant Bit)와 MSB(Most Significant Bit)의 에러에 대한 강건성을 차등적으로 구성할 수 있다는 것이다. 도 8(a)의 성상도는 4 개의 포인트로 구성되므로 2bit 로 표현될 수 있다. 이때, 각 포인트를 S 심볼이라 정의한다. 도 8(b)의 성상도도 4 개의 포인트로 구성되므로 또한 2bit 로 표현될 수 있다. 이때, 각 포인트는 a 심볼로 정의할 수 있다. 따라서， 최종적으로 도 8(c)의 한 포인트는 4 비트로 표현되며 이는 도 9 와 같이 표현될 수 있다. 도 9는 HM 심볼의 비트 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9 에서 X 는 각 비트를 의미한다. 도 9 에서는 4 비트를 이용한 경우를 나타내지만， 6비트, 8비트, 10 비트, 16비트 등 다양한 크기의 비트들이 MH 심볼 구성에 이용될 수 있다. 이때, S심볼 및 a 심볼에는 서로 다른 변조 차수가 적용될 수 있다.
[118] HM 방식에서 'r，의 거리가 'd，의 거리보다 크게 성상도가 구현될 수 있다. 따라서, a 심볼을 구성하는 비트들보다 S 심볼을 구성하는 비트들이 에러에 대한 강건성이 높다. 왜냐하면, S 심볼들의 유클라디안 거리 (Euclidian Distance)가 a 심볼들의 유클라디안 거리보다 크기 때문이다. 만약， 'r，의 거리가 'd'의 거리보다 작게 성상도가 구현되는 경우에는 a 심블을 구성하는 비트들의 강건성이 S심볼보다 높을 것이다.
[119] 따라서, 본 발명의 실시예들에서는 HM 을 구성시 각 심볼 구성 방법 및 /또는 전송기법을 달리함으로 인해 다양한 채널 상황에서 데이터 심볼을 강건하게 송수신할 수 있다.
[120] 본 발명의 실시예들에서, S 심볼은 제 1 심볼 또는 제 1 서브심볼로 정의될 수 있으며, a 심블은 제 2심볼 또는 제 2서브심볼로 정의될 수 있다.
[121] 3.2 S 심블 구성 방법
[122] 이하에서는 HM 방식을 적용시 S 심볼을 구성하는 방법들에 대해서 설명한다. 본 발명의 실시예들에서는 설명의 편의를 위해 2 개의 송신 안테나와 1 개의 수신 안테나가 사용되는 환경을 예로 들어 설명한다. 그러나, m 개의 송신 안테나와 n 개의 수신 안테나가사용되는 환경 (m, n은 정수)에도 동일하게 적용될 수 있다.
[123] 도 10은 S 심볼을 구성하는 방법들올 나타내는 도면이다. [124] 도 10(a)는 제 1 단말 (UE1)에게 전달해야 하는 스트림 또는 코드워드의 o s C
개수가 2 일 경우 2 개의 송신 안테나에 전송될 S 심볼들을 생성하는 경우를 나타낸다. 이때, 각 송신 안테나에서 송신할 S 심볼들은 공간 다중화 (SM: Spatial Multiplexing) 기법을 이용하여 구성될 수 있다. 예를 들어， 송신 안테나는 각기 다른 정보 비트들을 이용하여 S 심볼을 구성하고, 생성된 S 심볼들은 서로 같거나 다른 성상도의 한 포인트로 매핑될 수 있다.
[125] 도 10(a)에서 코드워드가 2 개인 경우를 예로 돌었으나, 코드워드가 1 개 또는 3 개 이상인 경우에도 적용될 수 있다. 다만, 각 S 심볼을 구성하는 데이터 비트들은 서로 다른 정보 비트들이어야 한다.
[126] 도 10(b)는 각 안테나에서 송신할 S 심볼들에 프리코딩을 수행하여 범포밍 기법을 이용하는 경우를 나타낸다.ᅳ예를 들어, 채널의 탱크가 ί 이고 코드워드의 개수가 1 이며 프리코딩이 가능한 경우에， 다중 안테나 전송을 위하여 생성된 S심볼에 프리코딩을 수행할 수 있다.
[127] 이때, 프리코딩에 사용되는 프리코딩 행렬에는 항등 행렬 (Identity Matrix)이 포함될 수 있으며, 수신 SNR 을 최대로 높일 수 있는 프리코딩 행렬이 코드북 내에서 선택될 수 있다. 도 10(b)를 참조하면, 코드워드 1 로부터 S 심볼들이 구성되고， 구성된 S 심볼들은 프리코더에 입력되어 각 송신 안테나에 매핑될 수 있다.
[128] 도 10(c)는 송신할 S 심볼들에 시공간 부호화 방식을 적용하는 경우를 나타낸다. 예를 들어, 안테나 개수가 2 개 이상인 경우 생성된 S 심볼에 시공간 부호화 방식을 적용할 수 있다. 시공간 부호화는 안테나 개수가 2 인 경우에는 라무티 (Alamouti) 부호화를 사용할 수 있다.
[129] 도 10(c)에서는 STBC(Space Time Block Coding) 방식을 기반으로 도시되어 있으나, SFBC(Space Frequency Block Coding) 방식과 같이 공간과 주파수 영역을 이용하여 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 송신단은 안테나 개수가 3 개 이상인 경우에는 S 심볼들을 다양한 SFBC/STBC 방식들을 이용하여 부호화하여 전송할 수 있다.
[130] 3.3 a 심볼 구성 방법
[131] a 심볼을 구성시, 상술한 12 절의 S 심볼을 구성하는 방법들이 동일하게 적용될 수 있다. 즉， a 심볼 또한 (1) SM 기법， (2) 프리코딩 기법 또는 (3) 시공간 부호화 기법이 사용되어 구성될 수 있다.
[132] 3.4 최종 HM 심볼 구성 방법
[133] 3.2 절 및 3.3 절을 통해 구성된 S 심볼 및 a 심볼을 이용하여 최종적 HM 심볼을 생성할 수 있다. 예를 들어， S 심볼을 기준으로 a 심볼을 더하여 HM 심볼을 생성할 수 있다. 이때， S 심볼 및 a 심볼은 r, d 만큼 거리가 떨어지도록 전력 스케일링 (Power Scaling)이 되어 있지 않다. 따라서, 최종 심볼을 생성하기 전에 전력 스케일링을 수행하여 각 심볼들의 오류 민감도를 서로 다르게 설정할 수 있다.
[134] 도 1 1은 최종 HM 심볼을 구성하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
[135] 도 1 1 을 참조하면, 송신단은 S 심볼 및 a 심볼을 각각 구성한다. 이때, S 심볼 및 a 심볼들은 상술한 심볼을 구성하는 방법들을 기반으로 생성될 수 있다. 이후, S 심볼은보다 긴 유클라디안 거리 r을 갖도록 전력 스케일링을 수행하고, a 심볼은 보다 짧은 유클라디안 거리 d 를 갖도록 전력 스케일링을 수행한다 (r>d). 전력 스케일이 수행된 S 심볼 및 a 심볼을 서로 결합되어 최종 HM 심볼로 구성될 수 있다.
[136] 3.5 정보 비트 설정 방법
[137] 도 12 및 도 13 은 a 심볼 및 S 심볼을 구성하는 정보 비트들을 설정하는 방법들을 나타내는 도면이다. [138] HM 기법은 방송 채널 및 공용 제어 채널 둥의 공통 정보를 전송하기 위해 이용될 수 있다. 즉, 방송 정보 또는 공용 제어 채널 정보 등 동일한 정보 비트들이 S심볼 및 a 심볼의 정보 비트로 이용될 수 있다 (도 12 (a) 참조) ·
[139] 또는， a심볼을 구성하기 위한 정보비트들은 S심볼과 동일한사용자를 위한 정보 비트들일 수 있으나 (도 12(b) 참조), 다중 사용자 전송을 위해 S 심볼과는 다른 사용자를 위한 다른 정보 비트들로 구성될 수 있다 (도 12(c) 참조).
[140] 만약， 도 12(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 공통 정보나 동일한 사용자를 위한 정보 비트들로 S 심볼 및 a 심볼을 구성하는 경우, 송신단은 동일한 정보 비트들을 증복하여 S 심볼 및 a 심볼을 구성하거나 (도 13(a) 참조), S 심볼과 a 심볼을 다중화 (multiplexing) 하여 S 및 a 심볼들을 구성할 수 있다 (도 13(b) 참조).
[141] 3.6 HM 심볼 송수신 방법
[142] 송신단은 상술한 방법을 조합하여 구성한 HM 심볼을 수신단으로 전송할 수 있다.
[143] 예를 들어, 상술한 방법돌 중 한 단말을 위한 정보 비트들만을 이용하여 S 심볼 및 a 심볼이 생성된 경우를 가정한다. 이때, 송신단은 S 심볼은 범포밍 기법을 이용하여 전송하고 a 심볼은 시공간 부호화 기법을 이용하여 생성하였을 경우, 단말은 LOS/non-LOS환경에서 정보를 강건하게 획득할 수 있다.
[144] 즉， LOS 환경에서는 S 심볼이 범포밍 방식으로 전송 되었으므로 높은 SNR 으로 정보를 획득할 수 있으며, non-LOS 환경에서는 a 심볼을 이용하여 다이버시티를 얻음으로 인하여 높은 SNR로 정보를 획득 할 수 있다.
[145] 또는， 수신단은 S 심볼을 이용하여 얻은 정보와 a 심볼을 이용하여 얻은 정보를 MRC기법을 통하여 추가적인 SNR 이득도 얻을 수 있다.
[146] 또는, 송신단은 S 심볼은 제 1 코드워드 (codeword 1)만을 이용하여 단일 레이터 전송을 수행하고 (예를 들어, 항등 행렬을 이용하여 프리코딩한 경우)， a 심볼은 시공간 부호화 기법을 이용하여 만들어진 최종 성상도에 범포밍을 수행할 수 있다.
[147] 이번 절에서는 상술한 예시만을 들어 설명하였으나, 3.2 절 내지 3.5 절에서 설명한 방법들이 서로 조합되어 적용될 수 있다.
[148] 본 발명의 다른 측면으로서, 송신단 (예를 들어， 기지국)의 안테나가 2 개이고 수신단 (예를 들어， 단말)의 안테나가 1 개일 경우에 S 심볼은 빔포밍을 수행하고， a 심볼은 시공간 부호화 기법 (예를 들어, STBC)이 적용되는 경우에 대해서 설명한다.
[149] 이때, 프리코딩 행렬은 설명의 편의를 위해 oh
Figure imgf000026_0001
가정한다. 또한, W, 은 제 1 안테나에 대한 프리코딩 행렬을 의미하고, w2 는 제 2 안테나에 대한 프리코딩 행렬을 의미하며， 은 제 1 안테나를 통해 전송시 채널을 의미하고, h2는 제 2안테나를 통해 전송시 채널을 의미한다. [150] HM 심볼은 빔포밍 및 시공간 부호화 방식으로 전송이 되므로 수신단은 최소 두 번의 시간 구간에서 HM 심볼을 수신한다. 예를 들어, 수신단이 첫 번째 시간에 수신한 수신 신호 ^=1은 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[151] 이때, 수신단은 슬라이스 함수 (Slicing Function) Q 를 이용하여 심볼 검출을 수행하는 것을 가정한다. 슬라이스 함수란 경판정 (Hard decision) 방식 중 하나로 수신 심볼올 가장 가까운 성상 포인트 (constellation point)로 단순 매핑 (mapping)하는 함수를 의미한다.
[152] 【수학식 11
+
Figure imgf000026_0003
Figure imgf000026_0002
이때, 수학식 i은 다음 수학식 2와 같이 정리될 수 있다.
【수학식 2】
Figure imgf000027_0001
if β(^) = ^
[155] 이때, 수신단은 슬라이성 함수 Q를 적용하여 수학식 2를 정리하면 S 심볼 들이 성상도의 어느 사분면에서 검출되는지 확인할 수 있다.
[156] 또한, 수신단은 수학식 1 및 2 를 기반으로 다음 수학식 3 을 도출할 수 있 다.
[157] 【수학식 3】
Figure imgf000027_0002
[158] 수학식 3 에서 도출된 p 값은 추후 a 심볼을 검출하기 위해 사용되는 값이 다.
[159] 수신단은 두 번째 시간 구간에서
Figure imgf000027_0003
신호는 다음 수 학식 4와 같이 정의될 수 있다.
[16 4】
Figure imgf000027_0004
[161] 이때, 수학식 4는 다음 수학식 5와 같이 정리될 수 있다.
[162] 【수 5】
Figure imgf000027_0005
[163] 또한, 수신단은 수학식 4 및 5 를 기반으로 다음 수학식 6을 도출할 수 있 다.
[164] 【수학식 6】 q
Figure imgf000027_0006
[165] 수학식 6 에서 도출된 q 값은 추후 a심볼을 검출하기 위해 사용되는 값이 다.
[166] 상술한 바와 같이, 수신단은 범포밍 방식으로 전송된 HM 심볼을 통해 S 심볼을 판정할 수 있다. 즉， 수신단은 슬라이스 함수 Q를 이용하여 S심볼을 검출 한다. 이후, 수신단은 첫 번째 시간 구간 및 두 번째 시간 구간에서 수신된 신호들 의 합 및 차를 이용하여 a 심볼을 검출할 수 있다. 다음 수학식 7 은 단말이 a 심 볼을 검출하는 방법 중 하나를 나타낸다.
[167] 【수학식 7】
+ )a \ + h\ nt=x + h2nl=1 = a
Figure imgf000028_0001
[168] 수학식 1 내지 수학식 7 을 통해 수신단은 S 심볼 및 a 심볼을 검출할 수 있다. [169] 도 14는 HM 심볼을 송수신하는 방법을 개략적으로 설명한 도면이다.
[170] 송신단은 HM 심볼을 구성하기 위한 제어 또는 데이터 비트를 선택할 수 있다. 또한, 송신단은 HM 심볼을 전송할 대상을 선택할 수 있다. 이 부분은 도 14 에는 도시되지 않았으나, S 심볼을 구성하기 전에 미리 수행되는 것이 바람직하다. 구체적인 내용은 3.5절을 참조하도록 한다.
[171] 이후, 송신단은 3.2절에서 설명한 바와 같이 S 심볼을 구성하고， 3.3 절에서 설명한 바와 같이 a 심볼을 구성한다 (S1410, S1430).
[172] 또한, 송신단은 구성한 S 심볼 및 a 심볼의 조합으로 HM 심볼을 구성한다. 이때, 송신단은 S 심볼 및 a심볼에 대한 전력 스케일링을 수행한다. 이에 대한 내 용은 3.4 절을 참조하도록 한다. HM 심볼 구성과 관련하여, 본 발명의 실시예들에 서는 S심볼을 구성하는 방법으로 (1) SM 방식, (2) 빔포밍 방식 및 (3) 시공간 부호 화 (e.g., STBC, SFBC 등) 방식이 제안되었다. 또한, a심블을 구성하는 방법으로 (1) SM 방식, (2) 빔포밍 방식 및 (3) 시공간 부호화 (e.g.， STBC, SFBC 등) 방식이 제안 되었다. 즉, HM 심볼은 S 심볼 및 a 심볼의 조합으로 구성되므로, HM 심볼을 구성 할 수 있는 경우의 수는 최대 9가지로 구성될 수 있다 (S1450).
[173] 마지막으로, 송신단은 구성한 HM 심볼을 수신단으로 전송한다 (S1470).
[174] HM 심볼의 송수신과 관련하여, 송수신 단에서 미리 HM 심볼의 송신 방식 을 알고 있는 경우에는 송신단에서 수신단에 어떠한 형태로 HM 심볼이 구성되었 는지에 대한 정보를 알려줄 필요는 없다. 그러나, HM 심볼의 구성이 동적 또는 반 정적으로 수행되는 경우에는, 송신단은 HM 심볼의 구성 방식에 대해서 미리 수신 단에 알려주는 것이 바람직하다.
[175] 도 14를 참조하면， 수신단에서는 HM 심블을 수신한다 (S1420).
[176] 이후, 수신단은 HM 심볼로부터 S 심볼 및 a 심볼을 각각 검출한다. 예를 들어, 상술한 3.6 절에서 S 심볼은 범포밍 방식을 기반으로 송신 및 검출되고, a 심 볼은 시공간 부호화 방식올 기반으로 송신 및 검출하였다 (S 1440, S 1460).
[177] 다만， 3.6 절에 개시된 실시예는 하나의 일례에 불과하다. 즉, 송신단은 S심 볼을 시공간 부호화 방식으로, a심볼은 빔포밍 방식으로 전송할 수 있으며， S 심볼 을 범포밍 방식으로, a심볼은 공간 다중화 방식으로 전송하는 등 3.2절 및 3.3 절 에서 설명 방식들의 다양한조합으로 송수신될 수 있다.
[178] 또한, 본 발명의 실시예들에서는 S 심볼이 a 심볼에 비해 더 강건한 형태 로 구성이 되므로, S 심볼의 전송에 시스템 정보나 제어정보를 전송하고 a 심볼에 는 일반 데이터를 전송할 수 있다. 또는 S 심볼 및 a 심볼을 동일한 제어 정보 또 는 동일한 데이터를 전송하되, 채널 환경이 급변하는 환경에서 강건한 데이터 전 송을 수행할 수 있다.
[179] 4. 구현 장치
[180] 도 15 에서 설명한 장치는 도 1 내지 도 14 에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.
[181] 단말 (UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국 (eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다. [182] 즉， 단말 및 기지국은 정보， 데이터 및 /또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기 (Transmitter: 1540, 1550) 및 수신기 (Receiver: 1550, 1570)을 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및 /또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나 (1500， 1510) 등을 포함할 수 있다. 도 15 에서는 안테나를 3 개로 도시하였으나， 이는 복수의 안테나를 나타내기 위한 것으로， 둘 이상의 안테나가 단말 또는 기지국에 구비될 수 있다.
[183] 또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서 (Processor: 1520, 1530)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리 (1580, 1590)를 각각 포함할 수 있다.
[184] 상술한 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국 또는 단말의 프로세서는 HM 심볼을 구성하기 위한 S 심볼 및 a 심볼을 각각 구성하고, S 심볼 및 a 심볼의 조합으로 HM 심볼을 구성할 수 있다. 이후， 기지국 및 단말의 프로세서는 송신기 및 수신기를 제어하여 HM 심볼을 송신 및 /또는 수신할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 3 절의 개시 내용을 참조한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 절 및 2 절에서 설명한 LTE/LTE-A 시스템에서 동작 가능하며， 캐리어 결합 환경에서도 적용될 수 있다.
[185] 단말 및 기지국에 포함된 송신모들 및 수신모들은 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스 (TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 /또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한， 도 15 의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 더 포함할 수 있다. 이때， 송신모들 및 수신모듈은 각각 송신기 수신기로 불릴 수 있으며, 함께 사용되는 경우 트랜시버로 불릴 수 있다.
[186] 한편， 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기 (PDA: Personal Digital Assistant), 셀를러폰, 개인통신서비스 (PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰， 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트 (Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드 (MM-MB: MuIti Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다. [187] 여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 흔합한 단말기로서， 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리， 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템 (예를 들어， CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템， WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
[188] 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어， 본 발명의 실시예들은 하드웨어， 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
[189] 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트를러， 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[190] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (1580, 1590)에 저장되어 프로세서 (1520, 1530)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[191] 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들올 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다. 【산업상 이용가능성】
[192] 본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및 /또 는 IEEE 802.XX (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라， 상기 다양한 무선 접속 시스템을 웅용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 접속 시스템에서 계층적 (HM) 심볼을 송신하는 방법에 있어서， 제 1심볼을 구성하는 단계;
제 2심볼을 구성하는 단계;
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2 심볼을 조합하여 상기 HM 심볼을 구성하는 단계; 및
상기 MH 심볼을 송신하는 단계를 포함하되,
상기 제 1심볼은 공간 다중화 (SM) 기법, 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기 법 중 하나가 적용되도록 구성하고,
상기 제 2심볼은 공간 다중화 (SM) 기법, 범포밍 기법 및 시공간 부호화 기 법 중 하나가 적용되도록 구성하는 , ΗΜ 심볼 송신 방법.
【청구항 2】
제 1항에 있어서，
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼이 구성되는 기법은 서로 다른 기법이 이 용되는 것을 특징으로 하는, ΗΜ 심불 송신 방법 .
【청구항 3]
제 2항에 있어서，
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 서로 다른 정 보 비트들인， ΗΜ 심볼 송신 방법.
【청구항 4】
제 2항에 있어서,
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2 심볼로 변조되는 정보 비트들은 서로 동일한 정보 비트들인, ΗΜ 심볼 송신 방법 .
【청구항 5】
제 2항에 있어서,
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 각각 서로 다 른 수신단에 대한 정보 비트들인, ΗΜ 심볼 송신 방법.
【청구항 6]
제 2항에 있어서， 상기 제 1 심볼 및 상기 제 2 심볼은 서로 다른 변조 방식으로 변조되는， HM 심볼 송신 방법.
【청구항 7】
무선 접속 시스템에서 계층적 (HM) 심볼을 송신하기 위한 송신단에 있어서 : 송신기; 및
상기 HM 심볼을 구성 및 송신하도록 제어하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는:
제 1심볼을 구성하고,
제 2심볼을 구성하고,
상기 제 1심볼 및 상기 제 2심볼을 조합하여 상기 HM 심볼을 구성하고, 상기 송신기를 제어하여 상기 MH 심볼을 송신하도록 구성되되,
상기 제 1심볼은 공간 다중화 (SM) 기법, 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기 법 중 하나가 적용되도록 구성하고, .
상기 제 2심볼은 공간 다중화 (SM) 기법, 빔포밍 기법 및 시공간 부호화 기 법 중 하나가 적용되도록 구성하는, 송신단.
【청구항 8】
제 7항에 있어서，
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼이 구성되는 기법은 서로 다른 기법이 이 용되는 것을 특징으로 하는, 송신단.
【청구항 9】
제 8항에 있어서,
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 서로 다른 정 보 비트들인， 송신단.
【청구항 10]
제 8항에 있어서，
상기 제 1 심볼 및 상기 제 2 심볼로 변조되는 정보 비트들은 서로 동일한 정보 비트들인, 송신단.
【청구항 1 1】
제 8항에 있어서,
상기 제 1 심불 및 상기 제 2심볼로 변조되는 정보 비트들은 각각서로 다 른 수신단에 대한 정보 비트들인， 송신단. 【청구항 12】
제 8항에 있어서， ᄉ 상기 제 심볼 및 상기 제 2심볼은 서로 다른 변조 방식으로 변조되는, 方 신단.
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