WO2016175535A1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/1896—ARQ related signaling

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting or receiving a signal in a wireless communication system supporting non-orthogonal multiple access and an apparatus for performing the same.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication 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 can be divided into orthogonal multiple access (OMA) and non-orthogonal multiple access (NOMA) depending on whether orthogonality is guaranteed.
  • OMA orthogonal multiple access
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • OMA can be classified into frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), code division multiple access (CDMA), and spatial division multiple access (SDMA), depending on the type of orthogonal resources. Multiple accesses are performed on the frequency domain, time domain, code domain and spatial domain.
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • SDMA spatial division multiple access
  • NOMA is a multiple access scheme in the power domain, and when used in conjunction with OMA, the spectral efficiency can be increased.
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • NOMA pairing with each of the terminals on different resources, the second of the plurality of terminals, can be specified through the HARQ process scheduled to the first terminal on the resource received the NOMA signal.
  • the first terminal for receiving a signal the signals of the NOMA paired (paired) terminals are mutually
  • a receiver for receiving a NOMA signal multiplexed by different power values and a processor for removing interference from the NOMA signal by interference from a second terminal paired with the first terminal on a resource on which the NOMA signal is received, wherein the first terminal comprises a plurality of second terminals.
  • NOMA pairing with each of the terminals on different resources, the second of the plurality of terminals can be specified through the HARQ process scheduled to the first terminal on the resource received the NOMA signal.
  • each of the plurality of terminals that are NOMA paired with the first terminal may be mapped to at least one of a plurality of HARQ processes configured in the first terminal.
  • each of the first terminal and the plurality of terminals may have the same HARQ process number on a resource to be paired with NOMA.
  • the first terminal acquires downlink control information of the second terminal based on the identifier information of the specified second terminal, and the first terminal detected through downlink control information of the second terminal.
  • the signal of the terminal 2 can be canceled from the NOMA signal.
  • At least two of the plurality of terminals may be NOMA paired with the first terminal in different physical resource blocks (PRBs) of the same subframe.
  • the first terminal receives information on a frequency band of each of the at least two terminals that are NOMA paired from a base station, and the information on the frequency band includes the at least one PRB including a NOMA paired PRB. It may indicate the entire frequency band of each of the two terminals.
  • the first terminal may receive information indicating a set of subframes in which a NOMA operation is performed with the plurality of terminals.
  • the first terminal can receive information about the plurality of terminals NOMA paired with the first terminal.
  • NOMA pairing in consideration of the HARQ process allows the NOMA signal to be transmitted or received more efficiently and accurately.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an initial access procedure and a method of transmitting / receiving signals using physical channels used in a 3GPP system.
  • FIG. 7 illustrates an example of a NOMA environment in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 shows an example of a NOMA environment according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating NOMA pairing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a flow of a method for transmitting / receiving a NOMA signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a transmission point device and a reception point device according to an embodiment of the present invention.
  • 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 components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • a base station may also be used as a meaning of a scheduling node or a cluster header. If the base station or the relay also transmits a signal transmitted by the terminal, it can be regarded as a kind of terminal.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • eNB base station
  • RRH remote radio head
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • NOMA technologies include Code Division Multiple Access (CDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA), and the like. It can be used with a variety of such OMA technologies.
  • 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).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (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
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on a 3GPP-based wireless communication system, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • 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 OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at 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.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE / LTE-A system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the number of CCEs required for the PDCCH may vary depending on the size and coding rate of the DCI. For example, any one of 1, 2, 4, and 8 CCEs (corresponding to PDCCH formats 0, 1, 2, and 3, respectively) may be used for PDCCH transmission, and when the size of DCI is large and / or channel state If a low coding rate is required due to poor quality, a relatively large number of CCEs may be used for one PDCCH transmission.
  • the base station determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the terminal, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the PHICH resource amount, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • SI-RNTI system information identifier and system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved.
  • the transmission rate can be increased by the increase rate became theoretically the rate (R i) to the maximum transfer rate (R o) multiplied by a single antenna drive.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of multi-antenna systems was proved in the mid 90's, various techniques to actively lead to the actual data rate improvement have been actively studied. In addition, some technologies are already being reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation WLAN.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, improvement of transmission reliability, and improvement of transmission rate. Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the transmission signal when there are N T transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is N T.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • Weighting matrix N T transmitted signals actually applied by applying Consider the case where is configured.
  • Weighting matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Vector It can be expressed as follows.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are N R receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes. From the transmit antenna j to the channel through the receive antenna i It is indicated by. Note that in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5 (b) shows a channel from N T transmit antennas to receive antenna i .
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from the total N T transmit antennas to the receive antenna i may be represented as follows.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the channel matrix indicating the channel state The number of rows and columns of is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receive antennas N R
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas N T. That is, the channel matrix The matrix is N R ⁇ N T.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ( ) Is limited to
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed.
  • rank in the channel matrix The physical meaning of is the maximum number of different information that can be sent on a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission refers to the number of paths that can independently transmit signals at specific time points and specific frequency resources, and 'number of layers' denotes each path. It indicates the number of signal streams transmitted through the system. In general, since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an initial access procedure and a method of transmitting / receiving signals using physical channels used in a 3GPP system.
  • the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the UE may receive the PSS and the SSS from the base station, synchronize with the base station, and obtain information such as a cell ID. Thereafter, the UE may obtain a broadcast broadcast in a cell by receiving a physical broadcast channel (PBCH) from the base station. Meanwhile, the UE may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • PBCH physical broadcast channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After the initial cell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH to obtain more specific system information. It may be (S302).
  • a physical downlink control channel (PDCCH)
  • a physical downlink control channel (PDSCH)
  • the UE may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through the Physical Random Access Channel (PRACH) (S303 and S305), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE which has performed the above-described procedure, is then subjected to a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the UE receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the UE, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the UE to the base station through the uplink or received by the UE from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the UE may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through PUSCH and / or PUCCH.
  • Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) operation is considered as one of methods for increasing system throughput and the like in a wireless communication system.
  • NOMA Non-Orthogonal Multiple Access
  • resources are allocated for each terminal in the frequency-time domain.
  • an interference cancellation receiver is used in a NOMA system, a plurality of terminals are allocated to the same frequency-time resource based on a predetermined power ratio. Interference between terminals allocated to the same frequency-time resource may be reduced through the interference cancellation receiver.
  • the NOMA system is a multiple access technique that can improve the efficiency of bandwidth usage, and has been discussed as a candidate technology for 5G systems in the future.
  • FIG. 7 illustrates an example of a NOMA environment in accordance with an embodiment of the present invention.
  • terminals allocated to different transmission powers may be configured as a NOMA pair.
  • NOMA pair In FIG. 8, two UEs UE1 and UE2 are shown as configuring one NOMA pair, but this is for convenience of description and it is understood that a larger number of terminals form one NOMA pair or NOMA group. Do not exclude
  • the base station may set different DL Tx power for each terminal belonging to the NOMA pair, and superpose modulation symbols of the respective terminals to transmit the NOMA signal. For example, relatively small transmit power is set for UE1 and relatively large transmit power is set for UE2. Therefore, the transmit power allocated at UE 2 is set larger than the transmit power allocated to UE 1 of the total transmit power of the NOMA signal.
  • a terminal e.g., UE 1 located at a short distance from the base station (or having a good channel state) to which low power is allocated will be referred to as a CUE (center UE).
  • a terminal e.g., UE 2 located at a long distance from the base station (or poor channel state) to which high power is allocated will be referred to as an EUE (edge UE).
  • the CUE may decode the CUE signal after performing interference cancellation by the EUE signal from the received NOMA signal.
  • the CUE since the transmit power of the EUE signal in the NOMA signal is greater than the transmit power of the CUE signal, the CUE must remove the interference caused by the EUE signal in the NOMA signal to correctly decode the CUE signal.
  • the EUE may decode the EUE signal without a separate interference cancellation process. This is because the transmission power of the CUE signal relative to the transmission power of the EUE signal may be negligibly small from the EUE perspective. However, in order to improve the reception performance of the EUE, the EUE is not prohibited from removing interference by the CUE signal from the NOMA signal.
  • the PDSCH transmitted to the CUE through the NOMA operation is called a C-PDSCH
  • the PDSCH transmitted to the EUE is called an E-PDSCH.
  • downlink control information for scheduling the C-PDSCH is called C-DCI
  • E-DCI downlink control information for scheduling the E-PDSCH
  • C-DCI and E-DCI may be transmitted to the CUE through separate PDCCHs.
  • C-DCI is transmitted through C-PDCCH (i.e., PDCCH for CUE)
  • E-DCI is transmitted through E-PDCCH (i.e., PDCCH for EUE).
  • the C-PDCCH and the E-PDCCH are not transmitted in one NOMA signal, but may be transmitted separately.
  • the CUE receives the C-PDCCH and may additionally overhear the E-PDCCH.
  • a new DCI format may be defined for the NOMA operation.
  • the new DCI format may include both C-DCI and E-DCI information, and a new DCI incorporating C-DCI and E-DCI may be transmitted to the CUE through the PDCCH.
  • the new DCI format may be transmitted in a non-noma manner.
  • the new DCI format may be set common to the CUE and the EUE.
  • the CUE may decode the new DCI format to obtain both C-DCI and E-DCI
  • the EUE may decode the new DCI format to use only the E-DCI portion.
  • the new DCI format may be named NOMA DCI.
  • the eNB may transmit information on the EUE signal to the CUE.
  • the CUE should perform demodulation considering the signal of the EUE having a relatively large power while using the same resource (e.g., time, frequency, space).
  • the CUE may obtain its own signal (e.g., CUE signal) by generating an interference signal (e.g., EUE signal) based on the information on the EUE signal and removing the interference signal from the received NOMA signal.
  • an interference signal e.g., EUE signal
  • the CUE removes interference caused by the EUE signal by using symbol-level interference cancellation (SLIC) and codeword-level interference cancellation (CWIC). ) Can be separated.
  • SLIC symbol-level interference cancellation
  • CWIC codeword-level interference cancellation
  • SLIC refers to a method of estimating an interference signal only to a modulation symbol level and removing a modulation symbol of an interference signal from a received symbol. Therefore, the decoding of the interference signal is not performed in the SLIC, but can be decoded only in its own signal.
  • the CUE performs decoding as well as demodulation on an interference signal to obtain an information bit sequence (e.g., codeword).
  • the CUE then encodes and modulates the information bit sequence (e.g., encodes and modulates the codewords as with the transmitter).
  • the CUE removes a signal (eg, the estimated EUE signal) multiplied by the modulation symbol generated by the modulation result and the estimated channel component (eg, the received NOMA signal) from the received signal (eg, the received NOMA signal), thereby removing its signal (eg, the CUE signal) Acquire.
  • CWIC has better interference cancellation than SLIC.
  • SLIC only needs brief information about the modulation order of the interference signal
  • CWIC also needs information for decoding. Therefore, in the case of CWIC, the size of information (e.g., interference signal or EUE signal) to be transmitted to the CUE is increased compared to SLIC.
  • the NOMA operation is for terminals to perform multiple access in a power domain.
  • the available (DL) Tx power is divided into CUE and EUE. Therefore, when looking at the NOMA operation in terms of the EUE, the EUE not only suffers from the existing interference and noise that existed before the NOMA operation but also shares the same beam with the EUE by the NOMA operation. Additional interference by the CUE will be received.
  • an EUE receiving NOMA operation receives more interference and noise than other EUEs in the vicinity that do not receive NOMA operation.
  • the CUE and NOMA paired EUE suffer from losses in terms of throughput and scheduling fairness.
  • NOMA operation may be more intensive and efficient in using limited radio resources from an overall wireless communication system perspective, and thus may be advantageous in terms of overall system capacity and throughput.
  • NOMA operation may be more advantageous for individual terminals to minimize sharing of power and resources as much as possible rather than performing a NOMA operation.
  • one CUE may perform NOMA operation with multiple EUEs.
  • the methods described below are not limited to the CUE, but may be applied to an EUE capable of NOMA operation and interference cancellation.
  • a kind of diversity gain can be obtained because different interference is applied to different resources.
  • UE 1 performs a NOMA operation with UE 2 in a first resource
  • UE 1 performs a NOMA operation with UE 3 in a second resource.
  • the UE 1 may perform the NOMA operation through the second resource even if a relatively large interference occurs in the first resource.
  • a kind of diversity gain may be obtained.
  • Performing the NOAM operation between the CUE and the EUE from the eNB's point of view NOMA pairing the CUE and the EUE, providing transmission information of the EUE to the CUE, signals of the CUE (eg, C-PDSCH) and signals of the EUE (eg, E-PDSCH) may be multiplexed with different power values to generate a NOMA signal and transmit the NOMA signal.
  • the CUE performing NOMA operation with the EUE from the CUE's point of view means receiving a signal assuming that the CUE is NOMA paired with the corresponding EUE.
  • the CUE signal eg, C-PDSCH
  • the signal of the EUE eg, E-PDSCH
  • the NOMA operation with the EUE may also include an operation of acquiring the E-DCI or the NOMA DCI by the CUE in order to remove the interference caused by the signal of the EUE.
  • Embodiments described below may be regarded as setting a resource in which a NOMA operation may be performed.
  • setting a resource capable of performing the NOMA operation may be effective to reduce the complexity of the UE (e.g., in the case of the blind detection, etc., when the UE performs the blind detection in RB units).
  • the UE In order to receive the CUE signal through the NOMA operation, the UE needs to know transmission information (e.g., E-DCI or NOMA DCI) of the EUE. This is because the signal of the CUE and the signal of the EUE are multiplexed to different power values in the NOMA signal transmitted through the NOMA operation, and the CUE can receive its own signal only by removing the interference caused by the signal of the EUE. .
  • a method of acquiring transmission information of an EUE by a CUE wherein the CUE detects a newly defined NOMA DCI format for NOMA operation, a CUE overhearing an E-DCI, or a CUE blind information on an E-PDSCH. Detection techniques and the like can be used.
  • the CUE may identify a resource on which the NOMA operation is not performed based on the signaling. Since the CUE does not need to overhear or blindly detect the NOMA DCI format or the E-DCI in a resource where the NOMA operation is not performed, the UE complexity may be reduced and power consumption of the UE may be reduced. .
  • the eNB instructing the NOMA operation may mean indicating a resource in which the NOMA operation may be performed, or may mean indicating a resource in which the NOMA operation is actually performed.
  • a resource in which the NOMA operation may be performed or a resource in which the NOMA operation is actually performed is referred to as a NOMA resource.
  • the NOMA resource according to embodiments of the present invention may be defined in a time domain, a frequency domain, or the like.
  • a NOMA subframe or NOMA resource configured by an eNB may mean a subframe in which NOMA is performed or a subframe in which NOMA may be performed.
  • the NOMA means a subframe in which the UE can be performed
  • the UE eg, CUE
  • the UE may correspond to an interference signal (eg, signal of EUE) or DCI (eg, E-DCI) of the interference signal or information corresponding to DCI of the interference signal.
  • the blind detection may be performed on, to determine whether the actual NOMA operation is performed in the corresponding subframe.
  • the CUE may be configured with different (NOMA) DCIs or different over (EUEs) DCIs in time / frequency resources configured with different subframe sets or different NOMA operations signaled by the eNB.
  • indexes of the embodiments to be described later are for convenience of description, and do not necessarily constitute independent inventions for each index, but one embodiment may be configured by combining the embodiments with different indices.
  • the eNB may schedule the NOMA operation based on a NOMA period (period) predefined or set by higher layer signaling.
  • a NOMA period (period) predefined or set by higher layer signaling.
  • a basic unit of the NOMA period is predefined as one radio frame (e.g., 10 ms), and the eNB may schedule the NOMA operation using a bitmap of the basic unit.
  • the NOMA period is illustrated as being preset, but according to another embodiment of the present invention, the eNB may signal (e.g., higher layer signaling, etc.) the basic unit of the NOMA period to the UEs.
  • the basic unit of the NOMA period configured in this way may be configured through UE-specific signaling or through cell-specific signaling.
  • the eNB may instruct the CUE of NOMA operation with multiple EUEs through the corresponding bitmap.
  • the eNB may transmit information on the multiple EUEs to the CUE.
  • Information on different EUEs may be provided to the CUE through different NOMA DCIs, or the CUE may obtain information on different EUEs by overhearing or blind detecting different E-DCIs.
  • the eNB may signal to the CUE UE IDs (e.g., RNTI) of each of the plurality of EUEs to perform the CUE and NOMA operation so that the CUE may overhear or blind detect the E-DCI.
  • the NOMA operation may be performed subframe-specifically.
  • the NOMA operation may be defined through a subframe set.
  • the subframe set for the NOMA operation may be defined for each interfering terminal (e, g., EUE) or paired with a plurality of EUEs through one bitmap.
  • EUE interfering terminal
  • the eNB may signal a bitmap (e.g. 40 bits for 40 ms) of a specific length to the CUE.
  • bit set to '0' in the bitmap may be defined as the EUE 1 and the NOMA operation
  • bit set to '1' may be defined as performing the EUE 2 and NOMA operation.
  • meaning of each bit value may be defined in reverse.
  • the eNB may signal a bitmap to the CUE for each EUE.
  • bitmap 1 for CUE, EUE 1, and NOMA operation, and bitmap 2 for CUE, EUE 2, and NOMA operation may be provided to the CUE.
  • bitmap 1 for CUE, EUE 1, and NOMA operation, and bitmap 2 for CUE, EUE 2, and NOMA operation may be provided to the CUE.
  • bitmap 2 for CUE, EUE 2, and NOMA operation may be provided to the CUE.
  • a NOMA operation with a corresponding EUE may not be performed, and a NOMA operation may be performed in a bit set as '1'.
  • the meaning of each bit value may be defined in reverse.
  • the NOMA operation of the CUE and the EUE1 and the NOMA operation of the CUE and the EUE2 may be set, and the CUE may find information transmitted to the corresponding EUE by overhearing each E-DCI.
  • the CUE may overhear the E-DCI in each subframe set based on information of the EUEs configured by the eNB (eg, C-RNTI EUE1 and C-RNTI EUE2 ).
  • the CUE may overhear (or blind detect an attempt) the DCI of the EUE 1 using the C-RNTI EUE1 .
  • the CUE may blindly detect the PDCCH scrambled to C-RNTI EUE1 in the first subframe set using C-RNTI EUE1 .
  • the CUE may overhear (or blind detect an attempt) the DCI of the EUE 2 using the C-RNTI EUE2 .
  • the NOMA operation may be performed specifically for the HARQ process.
  • the eNB may indicate NOMA operations with different EUEs in units of HARQ processes. For example, in the HARQ processes 0, 2, 4, and 6 of the total 8 HARQ processes configured in the CUE, the CUE performs the EUE1 and NOMA operations, and in the HARQ processes 1, 3, 5, and 7 the CUE performs the EUE2 and NOMA operations. Can be set or signaled to perform. For example, when HARQ process number information included in NOMA DCI or C-DCI is 0, 2, 4, or 6, the CUE performs a NOMA operation with EUE 1. On the other hand, which EUE and NOMA operation to be performed in which HARQ process number may be set by the eNB.
  • the interference by the CUE exists only in a specific HARQ process from the standpoint of the EUE. This is because the NOMA operation can be regarded as interference by the CUE signal from the EUE's point of view as described above. For example, in the case of EUE 1, interference by CUE exists in HARQ processes 0, 2, 4, and 6, but there is no interference by CUE in HARQ processes 1, 3, 5, and 7.
  • the CUE may assume that the HARQ process number of EUE is the same in a subframe in which NOMA operation is performed by HARQ process 0 of CUE. For example, if CUE and EUE 1 are set to perform a NOMA operation in HARQ process #N, the HARQ process number of EUE 1 may also be set to N in a subframe that is HARQ process #N of the CUE. For example, when the eNB schedules the HARQ process #N to the CUE through the C-DCI during the NOMA operation, it can be seen that the eNB schedules the HARQ process #N to the EUE via the E-DCI.
  • the HARQ process numbers of the CUE and the EUE may be set independently of each other. For example, since the CUE performs a NOMA operation with EUE 2 in a subframe that is HARQ process # 1 of the CUE, the HARQ process number of EUE 1 may be 3, 5, or 7 instead of 1 in the corresponding subframe.
  • the eNB when the eNB signals the NOMA DCI or the E-DCI to the CUE, since the eNB does not need to include information on the HARQ process of the EUE in the corresponding DCI can reduce the signaling overhead.
  • the above-described embodiment illustrates that the HARQ process number of the CUE and the HARQ process number of the EUE coincide in the subframe in which the NOMA operation is performed, equivalently, the HARQ process of the CUE and the HARQ process of the EUE are 1: 1 mapped to each other. It can be seen as. For example, HARQ processes #A, B, C, and D of the CUE may be mapped to HARQ processes #E, F, G, and H of EUE 1 for the NOMA operation. For example, in a subframe corresponding to HARQ process #B of CUE, HARQ process #F of EUE may be scheduled to be performed.
  • the eNB may signal the mapping between the HARQ process of the CUE and the HARQ process of the EUE to the CUE.
  • the HARQ process specific NOMA operation may also be applied to Embodiment 1 and / or Embodiment 2.
  • the complexity of the UE may be reduced according to the HARQ operation of the CUE and the EUE. For example, it is assumed that in the initial transmission of a specific HARQ process, the CUE succeeds in decoding the data of the EUE, and the EUE fails to decode its data in the corresponding subframe. Therefore, EUE data is retransmitted in the next subframe of the corresponding HARQ process.
  • the CUE which successfully decodes the EUE data in the previous subframe does not need to decode the EUE data retransmitted in the current subframe, but removes the interference by using the same EUE data that was previously decoded and stored. eg, CWIC). Since retransmission by the same HARQ process is guaranteed that the same interference is caused from the EUE, the complexity of the CUE operation can be reduced and the reliability can be improved. This is an advantage when the CUE and the EUE are paired in units of HARQ processes. When the HARQ processes of the CUE and the EUE are configured independently of each other, such a technical effect cannot be obtained.
  • the CUE may be instructed by the eNB or find out through blind detection whether information on whether the transmission for the EUE is initial transmission or retransmission. For example, the CUE may determine whether to retransmit through information such as NDI included in the blind detected E-DCI, but is not limited thereto.
  • the eNB may configure NOMA operation with different EUEs in units of a set of PRBs, PRB pairs, or PRB pairs in the frequency domain.
  • the eNB may inform the CUE whether two or more EUEs and a NOMA operation are performed in the same subframe.
  • the eNB may instruct the NOMA operation with a specific UE using the above-described embodiments (e.g., bitmap) in the frequency domain.
  • the eNB may inform the CUE that EUE1 and NOMA operations are performed on PRB pairs of odd indexes among BWs occupied by the CUE, and EUE2 and NOMA operations are performed on PRB pairs of even indexes.
  • the CUE when a plurality of EUEs and NOMA operations are performed in the frequency domain, the CUE needs to know all information about different EUEs in one subframe. For example, CUE means that the NOMA operation cannot be performed only by information on one EUE. Even if a modulation order QPSK is detected as a result of the CUE overhearing (or blind detecting) the DCI for EUE1 in a particular subframe, the CUE applies the detected modulation order QPSK to the entire subframe in removing the interference. You can't. As such, the number of times E-DCI overhearing, blind detection or reception, etc. that the CUE should perform may be changed according to the number of NOMA paired EUEs.
  • the eNB may not only signal the resource distribution of the EUE in the resources of the CUE, but may accurately signal the BW occupied by each EUE to the CUE. For example, the eNB may not signal only the RBs of the EUE overlapping with the RBs of the CUE to the CUE, but may signal the entire RBs assigned to the EUE to the CUE. This is because even if the CUE and the NOMA operation are performed only in some of the RBs allocated to the EUE, the CUE must be able to decode the data provided to the EUE in order to remove interference in a CWIC manner.
  • the CUE performs NOMA operations on EUE 1 and EUE 2 on different frequency resources in subframe set 1, and performs NOMA operations on EUE 3 and EUE 4 on different frequency resources in subframe set 2. It can also be done.
  • FIG. 8 illustrates a NOMA environment according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 illustrates NOMA pairing of a CUE in a NOMA environment as shown in FIG. 8.
  • a CUE is NOMA paired with multiple EUEs (EUE 1, EUE 2 and EUE 3). Multiple EUEs may be paired with the CUE and NOMA on different resources.
  • an eNB performs a NOMA operation between CUE and EUE 1 & 2 in subframe set 1, and performs a NOMA operation between CUE and EUE3 in subframe set 2.
  • the eNB may signal one or multiple subframe patterns (e.g., a bitmap indicating a subframe set) to the CUE.
  • the CUE determines that different NOMA operations (eg power offset, interferer's BW, etc.) are performed in each subframe set, and the paired EUE (s) on the corresponding subframe set through NOMA DCI, E-DCI overhearing or blind detection. ) Can be obtained.
  • the CUE performs interference cancellation using the data of the obtained EUE.
  • the CUE performs a NOMA operation with a plurality of EUEs (e.g., EUE 1 and EUE 2).
  • the CUE may perform a NOMA operation for EUE 1 and a NOMA operation for EUE 2 in the same subframe.
  • the CUE may detect an EUE in which DL data transmission is actually scheduled through NOMA DCI or E-DCI overheard, or detect a BW and a power offset of each EUE to use for interference cancellation.
  • throughput loss of a CUE and a NOMA paired EUE may be reduced.
  • the eNB sets the NOMA operation with a plurality of EUEs in the CUE, and then performs the NOMA operation in consideration of the channel status of each EUE and whether transmission to each EUE is necessary at the time of actually transmitting data, thereby providing more flexible scheduling. It is possible.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for transmitting and receiving a NOMA signal according to an embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with the above are omitted.
  • a CUE is NOMA paired with multiple EUEs.
  • the CUE may be NOMA paired with multiple EUEs and on different resources (e.g., time / frequency) respectively.
  • the base station signals NOMA pairing information to the CUE (S1005).
  • the NOMA pairing information may include information on time and / or frequency resources at which the CUE performs a NOMA operation with a plurality of EUEs.
  • the NOMA pairing information may include information about subframes (e.g., a bitmap indicating a set of subframes) in which the CUE performs a NOMA operation with a plurality of EUEs.
  • the NOMA pairing information may include information (e.g., RNTI, etc.) about the CUE and the NOMA paired EUEs.
  • At least two of the EUEs may be paired with the CUE and NOMA in different physical resource blocks (PRBs) of the same subframe.
  • the CUE may receive information on the frequency band of each of the at least two EUEs paired NOMA from the base station.
  • Information on the frequency band of each of the EUEs may be signaled through NOMA pairing information.
  • the information on the frequency band of each of the EUEs may indicate the entire frequency band of each of the at least two EUEs including the NOMA paired PRB.
  • the CUE may be NOMA paired with the EUEs in HARQ process units.
  • each of the CUE and NOMA paired EUEs may be mapped to at least one of a number of HARQ processes configured in the CUE.
  • each of the CUE and the EUEs may have the same HARQ process number on the NOMA paired resource.
  • the NOMA pairing information may include information indicating which of each of the EUEs has been mapped to HARQ processes of the CUE.
  • the CUE may specify a NOMA paired EUE on a resource for receiving a NOMA signal among a plurality of EUEs (S1010).
  • the CUE may specify the NOMA paired EUE based on the NOMA pairing information.
  • CUE and EUE 2 are NOMA paired on the corresponding resource.
  • the CUE may specify EUE 2 through a HARQ process scheduled for CUE on a resource for which a NOMA signal is to be received.
  • the CUE may be instructed by the base station HARQ process number (e.g. via C-DCI).
  • the CUE may specify an EUE (e.g, EUE 2) mapped to the HARQ process number indicated by the base station.
  • the CUE illustrates HARQ process number signaling through C-DCI, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • other signaling besides C-DCI or separate signaling of E-DCI or NOMA DCI HARQ process number may also be indicated through.
  • the base station transmits the E-DCI to the EUE (S1015).
  • the CUE may overhear or blind detect the E-DCI transmitted to the EUE 2 using the information on the specified EUE 2 (e.g., RNTI of the EUE 2, etc.).
  • the base station may transmit the E-DCI or corresponding information to the CUE through separate signaling.
  • the CUE receives a NOMA signal multiplexed by different power values with signals of the NOMA paired terminals (S1020).
  • the CUE may remove the interference caused by the EUE 2 from the received NOMA signal (S1025).
  • the CUE may obtain (e.g., demodulate and / or decode) the signal of EUE 2 (e.g., E-PDSCH) from the NOMA signal via the E-DCI.
  • the signal of the CUE e.g., C-PDSCH
  • conventional signal demodulation and decoding may be performed (eg, non-NOMA behavior).
  • the CUE can acquire the signal of the EUE 2 even without performing interference cancellation by the NOMA operation. However, when the CUE acquires the signal of EUE 2 more accurately, it is not forbidden to remove the interference by the signal of the CUE in the NOMA method.
  • the CUE may encode and modulate a signal (e.g., decoded information bit sequence) of EUE 2 detected from the NOMA signal through the E-DCI.
  • a signal e.g., decoded information bit sequence
  • information such as a coding rate, a modulation order, and a transport block size acquired through the E-DCI may be used.
  • the CUE estimates the interference by EUE 2 by applying the modulation symbol obtained by modulating the signal of EUE 2 to the current channel information (eg, the channel state when the NOMA signal is received or the last estimated channel state). can do.
  • the CUE may cancel the estimated interference in the NOMA signal.
  • the CUE may demodulate and / or decode the signal of the CUE in the NOMA signal from which interference by the EUE 2 is removed (S1030).
  • C-DCI received from the base station may be used for demodulation / decoding of the signal of the CUE.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a transmission point device and a reception point device according to an embodiment of the present invention.
  • the illustrated transmission point apparatus e.g., base station
  • receiving point apparatus e.g., terminal
  • a transmission point apparatus 10 may include a receiver 11, a transmitter 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. Can be.
  • the plurality of antennas 15 refers to a transmission point apparatus that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiver 11 may receive various signals, data, and information on uplink from the terminal.
  • the transmitter 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the transmission point apparatus 10.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the memory 14 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the reception point apparatus 20 may include a receiver 21, a transmitter 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiver 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the transmission point apparatus.
  • the transmitter 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the transmission point apparatus.
  • the processor 23 may control the overall operation of the reception point apparatus 20.
  • the processor 23 of the reception point apparatus 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 of the reception point apparatus 20 performs a function of processing the information received by the reception point apparatus 20, information to be transmitted to the outside, and the memory 24 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 10 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the reception point apparatus 20 is downward. The same may be applied to a relay apparatus as a link receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to 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 Logic Devices (PLDs). It may be implemented by 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
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • 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 as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 제1 단말이 신호를 수신하는 방법은, NOMA 페어링된(paired) 단말들의 신호들이 서로 다른 전력 값들에 의해 다중화된 NOMA 신호를 수신하는 단계; 및 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말과 페어링된 제2 단말에 의한 간섭을, 상기 NOMA 신호에서 제거하는 단계를 포함하되, 상기 제1 단말은, 상기 제2 단말을 포함하는 다수의 단말들과 각각 서로 다른 자원들 상에서 NOMA 페어링되고, 상기 다수의 단말들 중 상기 제2 단말은, 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말에 스케줄된 HARQ 프로세스를 통해서 특정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 비-직교 다중 접속을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 송신 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템은 직교성(orthogonality)가 보장되는지 여부에 따라서 직교 다중 접속(Orthogonal Multiple Access, OMA)와 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)로 구분될 수 있다.
OMA의 예들로는 직교 자원의 종류에 따라 FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), CDMA(code division multiple access), SDMA(spatial division multiple access)등으로 구분할 수 있으며, 각각에 대하여 주파수 도메인, 시간 도메인, 코드 도메인 및 공간 도메인 상에서 다중 접속이 수행된다.
반면에 NOMA는 파워 도메인(power domain)에서의 다중 접속 기법으로서, OMA와 연동하여 사용될 경우, 스펙트럴 효율성(spectral efficiency)이 증가될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비-직교 다중 접속(NOMA)을 지원하는 무선 통신 시스템에서, NOMA 신호를 보다 효율적이고 정확하게 송신 또는 수신하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 제1 단말이 신호를 수신하는 방법은, NOMA 페어링된(paired) 단말들의 신호들이 서로 다른 전력 값들에 의해 다중화된 NOMA 신호를 수신하는 단계; 및 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말과 페어링된 제2 단말에 의한 간섭을, 상기 NOMA 신호에서 제거하는 단계를 포함하되, 상기 제1 단말은, 상기 제2 단말을 포함하는 다수의 단말들과 각각 서로 다른 자원들 상에서 NOMA 페어링되고, 상기 다수의 단말들 중 상기 제2 단말은, 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말에 스케줄된 HARQ 프로세스를 통해서 특정될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 제1 단말은, NOMA 페어링된(paired) 단말들의 신호들이 서로 다른 전력 값들에 의해 다중화된 NOMA 신호를 수신하는 수신기; 및 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말과 페어링된 제2 단말에 의한 간섭을, 상기 NOMA 신호에서 제거하는 프로세서를 포함하되, 상기 제1 단말은, 상기 제2 단말을 포함하는 다수의 단말들과 각각 서로 다른 자원들 상에서 NOMA 페어링되고, 상기 다수의 단말들 중 상기 제2 단말은, 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말에 스케줄된 HARQ 프로세스를 통해서 특정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 단말과 NOMA 페어링된 상기 다수의 단말들 각각은, 상기 제1 단말에 설정된 다수의 HARQ 프로세스들 중 적어도 하나에 맵핑될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 단말과 상기 다수의 단말들 각각은, NOMA 페어링되는 자원 상에서 동일한 HARQ 프로세스 번호를 갖을 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 단말은, 상기 특정된 제2 단말의 식별자 정보에 기초하여 상기 제2 단말의 하향링크 제어 정보를 획득하고, 상기 제2 단말의 하향링크 제어 정보를 통해 검출된 상기 제2 단말의 신호를 상기 NOMA 신호에서 소거할 수 있다.
바람직하게는, 상기 다수의 단말들 중 적어도 2개의 단말들이, 동일한 서브프레임의 서로 다른 PRB(physical resource block)들에서 상기 제1 단말과 NOMA 페어링될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제1 단말은, 기지국으로부터 NOMA 페어링된 상기 적어도 2개의 단말들 각각의 주파수 대역에 대한 정보를 수신하되, 상기 주파수 대역에 대한 정보는, NOMA 페어링된 PRB를 포함하는 상기 적어도 2개의 단말들 각각의 전체 주파수 대역을 지시할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 단말은, 상기 다수의 단말들과 NOMA 동작이 수행되는 서브프레임들의 세트를 지시하는 정보를 수신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 단말은, 상기 제1 단말과 NOMA 페어링된 상기 다수의 단말들에 대한 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 비-직교 다중 접속(NOMA)을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 하나의 단말이 다수의 단말들과 NOMA 페어링되므로 NOMA 동작으로 인한 스케줄링 공정성 훼손 및 쓰루풋 손실을 최소화하고, HARQ 프로세스를 고려하여 NOMA 페어링됨으로써 NOMA 신호가 보다 효율적이고 정확하게 송신 또는 수신될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 3GPP 시스템에 이용되는 초기접속 절차 및 물리 채널들을 이용한 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 환경의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 NOMA 환경의 일례를 나타낸다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 페어링을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 신호의 송수신 방법의 흐름을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송 포인트 장치 및 수신 포인트 장치의 구성을 도시한 도면이다.
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 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 NOMA 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 OMA 기술과 함께 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. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP 기반의 무선 통신 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 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. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2016004353-appb-I000003
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2016004353-appb-I000004
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000005
또한,
Figure PCTKR2016004353-appb-I000006
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000007
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000008
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2016004353-appb-I000009
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000010
가 적용되어 실제 전송되는 NT개의 송신신호
Figure PCTKR2016004353-appb-I000011
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000012
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2016004353-appb-I000013
는 벡터
Figure PCTKR2016004353-appb-I000014
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000015
여기에서,
Figure PCTKR2016004353-appb-I000016
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2016004353-appb-I000017
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 NR 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2016004353-appb-I000018
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000019
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2016004353-appb-I000020
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2016004353-appb-I000021
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 NT 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000022
따라서, NT 개의 송신 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000023
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000024
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2016004353-appb-I000025
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000026
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000027
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000028
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000029
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NT와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000030
는 행렬이 NR×NT된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2016004353-appb-I000031
의 랭크(
Figure PCTKR2016004353-appb-I000032
)는 다음과 같이 제한된다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2016004353-appb-I000033
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
초기 접속 절차(Initial Access)
도 6은 3GPP 시스템에 이용되는 초기접속 절차 및 물리 채널들을 이용한 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, UE는 기지국으로부터 PSS 및 SSS를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, UE는 기지국으로부터 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 UE는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 UE에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, UE가 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 UE가 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, UE는 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
● NOMA (non-Orthogonal Multiple Access)
무선 통신 시스템에서 시스템 쓰루풋(system throughput) 등을 증가시키기 위한 방법들 중 하나로 비-직교 다중 접속 (Non-Orthogonal Multiple Access, 이하 'NOMA') 동작이 고려되고 있다. 기존 OFDMA 시스템에서는 주파수-시간 영역에서 단말 별로 자원이 할당이 되었다. 하지만, NOMA 시스템에서는 간섭 제거 수신기가 사용된다는 점을 전제로, 사전 결정된 전력비에 기초하여 동일 주파수-시간 자원에 복수의 단말들이 할당된다. 동일 주파수-시간 자원에 할당된 단말들 간의 간섭이 간섭 제거 수신기를 통해 경감될 수 있다. 이와 같이 NOMA 시스템은 대역폭 사용의 효율을 향상시킬 수 있는 다중 접속 기법으로서, 향후 5G 시스템의 후보 기술로 거론되고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 환경의 일례를 나타낸다.
NOMA 환경에서는 서로 다른 송신 전력이 할당되는 단말들을 NOMA 쌍(pair)으로 구성할 수 있다. 도 8에서, 2개의 단말들(UE1, UE2)이 하나의 NOMA 쌍을 구성하는 것으로 도시되었지만, 이는 설명의 편의를 위함일 뿐이며 더 많은 개수의 단말들이 하나의 NOMA 쌍 또는 NOMA 그룹을 구성하는 것을 배제하지 않는다.
기지국은 NOMA 쌍에 속하는 단말 별로 DL Tx 전력을 다르게 설정하고, 각 단말들의 변조 심볼들을 더해서(superpose), NOMA 신호를 전송할 수 있다. 예컨대, UE1에는 상대적으로 작은 전송 전력이, UE2에는 상대적으로 큰 전송 전력이 설정된다. 따라서, NOMA 신호의 총 전송 전력 중 UE 1에 할당된 전송 전력보다 UE 2에서 할당된 전송 전력이 더 크게 설정된다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 기지국으로부터 근거리에 위치하여 (혹은 채널 상태가 양호하여) 낮은 전력이 할당되는 단말(e.g., UE 1)를 CUE(center UE)라고 명칭하기로 한다. 아울러, 기지국으로부터 원거리에 위치하여 (혹은 채널 상태가 열악하여) 높은 전력이 할당되는 단말(e.g., UE 2)를 EUE(edge UE)로 명칭하기로 한다.
NOMA 시스템에서 CUE는 수신된 NOMA 신호에서 EUE 신호에 의한 간섭 제거(interference cancellation)를 수행한 후, CUE 신호를 디코딩(decoding)할 수 있다. 다시 말해, NOMA 신호에서 EUE 신호의 전송 전력이 CUE 신호의 전송 전력보다 크기 때문에, CUE는 NOMA 신호에서 EUE 신호에 의한 간섭을 제거하여야 CUE 신호를 올바르게 디코딩할 수 있다.
한편, EUE는 별도의 간섭 제거(interference cancellation) 과정 없이 EUE 신호를 디코딩 할 수도 있다. EUE 입장에서 EUE 신호의 전송 전력 대비 CUE 신호의 전송 전력은 무시할 만큼 작을 수 있기 때문이다. 다만, EUE의 수신 성능 향상을 위하여 EUE가 NOMA 신호로부터 CUE 신호에 의한 간섭을 제거하는 것이 금지되는 것은 아니다.
이하에서 NOMA 동작을 통해 CUE에게 전송되는 PDSCH를 C-PDSCH라고 명칭하고, EUE에게 전송되는 PDSCH를 E-PDSCH라고 명칭한다. 또한 C-PDSCH를 스케줄링하는 하향링크 제어 정보를 C-DCI라고 명칭하고, E-PDSCH를 스케줄링하는 하향링크 제어정보를 E-DCI라고 명칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CUE에게 C-DCI와 E-DCI는 각각 독립된 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, C-DCI는 C-PDCCH(i.e., PDCCH for CUE)를 통해 전송되고, E-DCI는 E-PDCCH(i.e., PDCCH for EUE)를 통해 전송된다. C-PDCCH와 E-PDCCH는 하나의 NOMA 신호로 전송되는 것이 아니라, 각각이 개별적으로 전송될 수도 있다. CUE는 C-PDCCH를 수신하고, 추가적으로 E-PDCCH를 오버히어링 할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, NOMA 동작을 위하여 새로운 DCI 포맷이 정의될 수도 있다. 예컨대, 새로운 DCI 포맷은 C-DCI와 E-DCI 정보를 모두 포함할 수 있으며, CUE에게 C-DCI와 E-DCI가 통합된 새로운 DCI가 PDCCH를 통해 전송될 수도 있다. 새로운 DCI 포맷은 Non-NOMA 방식으로 전송될 수도 있다. 새로운 DCI 포맷은 CUE와 EUE에 공통으로 설정될 수도 있다. 예컨대, CUE는 새로운 DCI 포맷을 디코딩하여 C-DCI 및 E-DCI를 모두 획득하고, EUE는 새로운 DCI 포맷을 디코딩하여 E-DCI 부분만을 사용할 수도 있다. 새로운 DCI 포맷은 NOMA DCI로 명칭 될 수 있다.
● NOMA 시스템에서의 간섭 제거
EUE 신호의 소거 또는 상쇄를 위해서 eNB는 CUE에 EUE 신호에 대한 정보를 전송할 수 있다. CUE는 동일 자원(e.g., time, frequency, space)을 사용하면서 상대적으로 큰 파워를 갖는 EUE의 신호를 고려하여 복조를 수행해야 한다. 예컨대, CUE는 EUE 신호에 대한 정보를 기반으로 간섭 신호(e.g., EUE 신호)를 생성하여, 수신된 NOMA 신호에서 간섭 신호를 제거함으로써 자신의 신호(e.g., CUE 신호)를 획득할 수 있다.
NOMA 시스템에서 CUE가, EUE 신호에 의한 간섭을 제거하는 방법은 크게 심볼 레벨 간섭 제거(Symbol-Level Interference Cancellation, 이하 'SLIC')과 코드워드 레벨 간섭 제거(CodeWord-level Interference Cancellation, 이하 'CWIC')로 구분될 수 있다.
SLIC는, 간섭 신호를 변조 심볼 레벨까지만 추정하여, 수신 심볼에서 간섭 신호의 변조 심볼을 제거하는 방식을 의미한다. 따라서, SLIC에서는 간섭 신호의 디코딩은 수행되지 않고, 자신의 신호에만 디코딩 수행될 수 있다.
CWIC에 따르면 CUE는 간섭 신호에 대한 복조(demodulation) 뿐 아니라 복호(decoding)를 수행하여 정보 비트 시퀀스(e.g., 코드워드)를 획득한다. 이후, CUE는 정보 비트 시퀀스를 인코딩 및 변조한다(e.g., 송신기와 같이 코드워드를 인코딩 및 변조). CUE는 변조 결과에 의해 생성된 변조 심볼과 추정된 채널 성분을 곱한 신호(e.g., 추정된 EUE 신호)를 수신 신호(e.g., 수신된 NOMA 신호)에서 제거함으로써, 자신의 신호(e.g., CUE 신호)를 획득한다.
CWIC는 SLIC에 비해 우수한 간섭 제거 성능을 갖는다. 하지만, SLIC이 간섭 신호의 변조 차수 등에 대한 간략한 정보만을 필요로 하는데 비하여, CWIC는 디코딩을 위한 정보까지 필요로 한다. 따라서, CWIC의 경우 SLIC에 비해 CUE에게 전달되어야 하는 정보(e.g., 간섭 신호 또는 EUE 신호에 대한 정보)의 크기가 증가한다.
● 다중 NOMA 페어링 설정 및 NOMA 자원 설정
상술된 바와 같이 NOMA 동작은 전력 도메인(power domain)에서 단말들이 다중 접속(Multiple Access)을 수행하는 것이다. 예컨대, NOMA 동작에서는 가용한 (DL) Tx 전력이 CUE와 EUE에 나누어 할당된다. 따라서 EUE의 측면에서 NOMA 동작을 살펴보면 EUE는 NOMA 동작 수행 이전에 이미 존재하던 기존의 간섭(interference) 및 잡음(noise)을 겪을 뿐 만 아니라, NOMA 동작에 의해 EUE와 동일 빔(beam)을 공유하는 CUE에 의한 간섭을 추가로 수신하게 된다. 따라서, NOMA 동작을 수신하는 EUE는 NOMA 동작을 수신하지 않는 주변의 다른 EUE에 비해 더 많은 간섭 및 잡음을 수신한다. 이와 같이 CUE와 NOMA 페어된(paired) EUE는 쓰루풋(throughput), 스케줄링 공정성(scheduling fairness) 측면에서 손실을 겪는다. 예컨대, NOMA 동작은 전체적인 무선 통신 시스템 관점에서는 제한된 무선 자원을 보다 집약적이고 효율적으로 사용할 수 있고, 따라서 전체 시스템 용량 및 쓰루풋 측면에서는 유리할 수 있다. 하지만, 개별 단말 관점에서는 NOMA 동작을 수행하기 보다는 전력 및 자원의 공유를 가능한 최소화하는 편이 개별 단말에는 더 유리할 수 있다.
이하에서는 NOMA 이득(gain)은 유지하면서도 상술된 문제점을 해결하기 위한 방안들 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 하나의 CUE가 다수의 EUE들과 NOMA 동작을 수행할 수 있다. 후술하는 방법들은 CUE에 적용되는데 한정되지 않으며 NOMA 동작 및 간섭 제거(interference cancellation)가 가능한 EUE에도 적용될 수 있다.
후술하는 실시예들에 따르면, 서로 다른 간섭이 서로 다른 자원에 적용되기 때문에 일종의 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 제1 자원에서 UE 1이 UE 2와 NOMA 동작을 수행하지만, 제2 자원에서는 UE 1이 UE 3와 NOMA 동작을 수행한다고 가정한다. 이 때, UE 1은 제1 자원에 상대적으로 큰 간섭이 발생하더라도 제2 자원을 통해서는 NOMA 동작을 수행할 수 있다. 이와 같이, UE 1과 NOMA 페어링되는 UE의 개수를 다수 개로 설정하고, NOMA 동작이 수행 가능한 자원들을 분산함으로써, 일종의 다이버시티 이득이 획득될 수 있다.
eNB의 입장에서 CUE와 EUE간의 NOAM 동작을 수행하는 것은, CUE와 EUE를 NOMA 페어링하고, CUE에 EUE의 전송 정보를 제공하고, CUE의 신호(e.g., C-PDSCH)와 EUE의 신호(e.g., E-PDSCH)를 서로 다른 전력 값으로 다중화하여 NOMA 신호를 생성하고, NOMA 신호를 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
CUE의 입장에서 CUE가 EUE와의 NOMA 동작을 수행하는 것은, CUE가 해당 EUE와 NOMA 페어링되었음을 가정하여 신호를 수신하는 것을 의미한다. 예컨대, CUE가 EUE와의 NOMA 동작을 수행하는 것은 CUE의 신호(e.g., C-PDSCH)와 EUE의 신호(e.g., E-PDSCH)가 서로 다른 전력 값으로 다중화된 NOMA 신호로부터 EUE의 신호에 의한 간섭을 제거하고, CUE의 신호를 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 또한, EUE와의 NOMA 동작은, CUE가 EUE의 신호에 의한 간섭을 제거하기 위하여, CUE가 E-DCI 또는 NOMA DCI를 획득하는 동작도 포함할 수 있다.
후술하는 실시예들은 NOMA 동작이 수행될 수 있는 자원을 설정하는 것으로 볼 수도 있다. 이와 같이 NOMA 동작이 수행 가능한 자원을 설정하는 것은, UE의 복잡도를 감소시키는데 효율적일 수 있다(e.g., 블라인드 검출 등에 있어서, 단말이 RB 단위로 블라인드 검출를 수행하는 경우).
NOMA 동작을 통해서 CUE가 자신의 신호를 수신하기 위해서는 EUE의 전송 정보(e.g., E-DCI 또는 NOMA DCI)를 알아야 한다. 왜냐하면, NOMA 동작을 통해서 전송되는 NOMA 신호에는 CUE의 신호와 EUE의 신호가 서로 다른 전력 값으로 다중화 되어 있고, CUE는 EUE의 신호에 의한 간섭을 제거하여야 자신의 신호를 올바르게 수신할 수 있기 때문이다. CUE가 EUE의 전송 정보를 획득하는 방법으로서, CUE가 NOMA 동작을 위해 새롭게 정의된 NOMA DCI 포맷을 검출하는 기법, CUE가 E-DCI를 오버히어링하는 기법 또는 CUE가 E-PDSCH에 대한 정보를 블라인드 검출하는 기법 등이 사용될 수 있다.
예컨대, NOMA 동작이 수행될 가능성이 있는 자원이 CUE에 시그널링되는 경우, CUE는 해당 시그널링에 기초하여 NOMA 동작이 수행되지 않는 자원을 파악할 수 있다. CUE는 NOMA 동작이 수행되지 않는 자원에서는 NOMA DCI 포맷이나 E-DCI를 오버히어링 혹은 블라인드 검출하지 않아도 되기 때문에, UE 복잡도가 감소될 수 있을 뿐 아니라 단말의 전력 소모(power consumption)도 감소될 수 있다.
이하에서 eNB가 NOMA 동작을 지시하는 것은 NOMA 동작이 수행될 가능성이 있는 자원을 지시하는 것을 의미하거나, 또는 실제로 NOMA 동작이 수행되는 자원을 지시하는 것을 의미할 수 있다. 이하에서는, NOMA 동작이 수행될 가능성이 있는 자원 또는 실제로 NOMA 동작이 수행되는 자원을 NOMA 자원이라고 명칭 한다.
본 발명의 실시예들에 의한 NOMA 자원은 시간 도메인(time domain), 주파수 도메인(frequency domain) 등에서 정의될 수 있다.
먼저, 시간 도메인 상의 NOMA 자원 설정에 대하여 살펴본다. 시간 도메인에서 다수의 EUE를 하나의 CUE와 페어링할 경우 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다. 아래의 제안에서 eNB가 설정하는 NOMA 서브프레임 혹은 NOMA 자원은 NOMA가 수행되는 서브프레임을 의미하거나, NOMA가 수행될 수 있는 서브프레임을 의미할 수 있다. NOMA가 수행될 수 있는 서브프레임을 의미할 경우, 단말은(e.g., CUE) 간섭 신호(e.g., EUE의 신호) 혹은 간섭 신호의 DCI(e.g., E-DCI) 또는 간섭 신호의 DCI에 상응하는 정보에 대하여 블라인드 검출을 수행하여, 해당 서브프레임에서 실제 NOMA 동작이 수행되는지 여부를 판별할 수 있다. 또한 CUE는 eNB가 시그널링한 서로 다른 서브프레임 세트들 또는 서로 다른 NOMA 동작들이 설정된 시간/주파수 자원들에서 서로 다른 (NOMA) DCI를 설정 받거나, 서로 다른 (EUE들의) DCI를 오버히어링할 수도 있다.
후술하는 실시예들의 인덱스는 설명의 편의를 위한 것으로서, 인덱스 별로 반드시 독립적인 발명을 구성하는 것은 아니며 서로 다른 인덱스를 갖는 실시예들이라도 상호 조합하여 하나의 발명이 구성될 수 있다.
실시예1 . NOMA 주기( NOMA Period)
eNB는 사전 정의되거나 또는 상위 계층 시그널링 등에 의해 설정된 NOMA 주기(period)를 기준으로 NOMA 동작을 스케줄링 할 수 있다. 일례로, NOMA 주기의 기본 단위(unit)가 1 무선 프레임(e.g., 10 ms)으로 사전 정의되고, eNB는 해당 기본 단위의 비트맵을 이용하여 NOMA 동작을 스케줄링 할 수 있다.
본 실시예에서는 NOMA 주기가 사전 설정되는 것으로 예시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 eNB가 NOMA 주기의 기본 단위를 단말들에 시그널링 (e.g., 상위 계층 시그널링 등) 할 수도 있다. 이와 같이 설정되는 NOMA 주기의 기본 단위는 단말-특정 시그널링을 통해서 설정되거나 또는 셀-특정 시그널링을 통해서 설정될 수 있다.
eNB는 해당 비트맵을 통해서 다수의 EUE들과의 NOMA 동작을 CUE에 지시할 수 있다. CUE가 다수의 EUE들과 NOMA 동작을 수행할 경우, eNB는 다수의 EUE들에 대한 정보를 CUE에게 전송할 수 있다. 서로 다른 EUE들에 대한 정보는 서로 다른 NOMA DCI를 통해서 CUE에 제공되거나, CUE가 서로 다른 E-DCI를 오버히어링 또는 블라인드 검출함으로써 서로 다른 EUE들에 대한 정보를 획득할 수 있다. eNB는 CUE가 E-DCI를 오버히어링 또는 블라인드 검출할 수 있도록, CUE와 NOMA 동작을 수행할 다수의 EUE들 각각의 UE ID(e.g., RNTI) 등을 CUE에 시그널링할 수 있다.
실시예2 . 서브프레임 특정 NOMA 동작( Subframe Specific NOMA Operation)
본 발명의 일 실시예에 따르면 NOMA 동작은 서브프레임 특정하게 수행될 수 있다. NOMA 주기의 기본 단위가 서브프레임인 경우, NOMA 동작은 서브프레임 세트를 통해 정의될 수도 있다. NOMA 동작을 위한 서브프레임 세트는 간섭 단말 (e,g., EUE)별로 정의되거나, 하나의 비트맵을 통해서 다수의 EUE와의 페어링이 지시될 수도 있다. 일례로, eNB가 하나의 CUE와 2개의 EUE들의 NOMA 동작을 스케줄링하고자 하는 경우, eNB는 특정 길이의 비트맵 (e.g. 40 bits for 40 ms)를 CUE에게 시그널링할 수 있다. 이 때, 비트맵에서 '0'으로 설정된 비트에서는 EUE 1와 NOMA 동작이 수행되고, '1'으로 설정된 비트에서는 EUE 2와 NOMA 동작이 수행되는 것으로 정의될 수 있다. 한편, 각 비트 값의 의미는 반대로 정의될 수도 있다.
또는, eNB는 EUE 마다 비트맵을 CUE에 시그널링할 수 있다. 예를 들어, CUE와 EUE 1과 NOMA 동작을 위한 비트맵 1 및 CUE와 EUE 2와 NOMA 동작을 위한 비트맵 2가 CUE에 제공될 수도 있다. 각 비트맵에서 비트 값이 '0'으로 설정된 비트에서는 해당 EUE와의 NOMA 동작이 수행되지 않고, '1'로 설정된 비트에서는 NOMA 동작이 수행될 수 있다. 한편, 각 비트 값의 의미는 반대로 정의될 수도 있다.
일 실시예에 따르면 CUE와 EUE1의 NOMA 동작, CUE와 EUE2의 NOMA 동작이 설정되고, CUE가 각 E-DCI를 오버히어링하여 해당 EUE로의 전송 정보를 알아낼 수 있다. 예컨대 CUE는 eNB가 설정하는 EUE들의 정보(e.g., C-RNTIEUE1, C-RNTIEUE2)를 기반으로 각 서브프레임 세트에서 E-DCI를 오버히어링 할 수 있다. 구체적인 일 예로, CUE와 EUE 1와 NOMA 동작을 위한 제1 서브프레임 세트에서는 CUE는 C-RNTIEUE1 를 이용하여 EUE 1의 DCI를 오버히어링(또는 블라인드 검출 시도)할 수 있다. EUE 1의 DCI를 나르는 PDCCH의 CRC는 C-RNTIEUE1 로 스크램블링되므로, CUE는 C-RNTIEUE1 를 이용하여 제1 서브프레임 세트에서 C-RNTIEUE1 로 스크램블된 PDCCH를 블라인드 검출할 수 있다. 이와 유사하게, CUE와 EUE 2와 NOMA 동작을 위한 제2 서브프레임 세트에서는 CUE는 C-RNTIEUE2 를 이용하여 EUE 2의 DCI를 오버히어링(또는 블라인드 검출 시도)할 수 있다.
실시예3 . HARQ 프로세스 특정 NOMA 동작( HARQ process specific NOMA Operation)
본 발명의 일 실시예에 따르면 NOMA 동작은 HARQ 프로세스 특정하게 수행될 수 있다.
예컨대, eNB는 HARQ 프로세스 단위로 서로 다른 EUE와의 NOMA 동작들을 지시 할 수도 있다. 일례로, CUE에 설정된 총 8개의 HARQ 프로세스들 중 HARQ 프로세스 0, 2, 4, 6에서 CUE는 EUE1과 NOMA 동작을 수행하고, HARQ 프로세스 1,3,5,7에서 CUE는 EUE2와 NOMA 동작을 수행하도록 설정 또는 시그널될 수 있다. 예컨대, NOMA DCI 또는 C-DCI에 포함된 HARQ 프로세스 번호 정보가 0, 2, 4 또는 6 인 경우, CUE는 EUE 1과의 NOMA 동작을 수행한다. 한편, 어느 HARQ 프로세스 번호에서 어느 EUE와 NOMA 동작을 수행할 것인지는 eNB에 의해 설정될 수도 있다.
이와 같이, HARQ 프로세스 특정적으로 NOMA 동작이 수행되는 경우, EUE의 입장에서도 특정한 HARQ 프로세스에서만 CUE에 의한 간섭이 존재하는 것으로 볼 수 있다. 상술된 바와 같이 EUE의 입장에서도 NOMA 동작은 CUE 신호에 의한 간섭이 존재하는 것으로 간주할 수 있기 때문이다. 예컨대, EUE 1의 경우 HARQ 프로세스 0, 2, 4, 6에서는 CUE에 의한 간섭이 존재하지만, HARQ 프로세스 1, 3, 5, 7에서는 CUE에 의한 간섭이 존재하지 않는다.
HARQ 프로세스 0에서 EUE1과 NOMA 동작이 수행되는 것으로 설정되면, CUE는 CUE의 HARQ 프로세스 0에 의해 NOMA 동작이 수행되는 서브프레임에서는 EUE의 HARQ 프로세스 번호도 동일하다고 가정할 수 있다. 예컨대, HARQ 프로세스 #N에서 CUE와 EUE 1이 NOMA 동작을 수행하는 것으로 설정되면, CUE의 HARQ 프로세스 #N인 서브프레임에서는 EUE 1의 HARQ 프로세스 번호도 N으로 설정될 수 있다. 예컨대, NOMA 동작시 eNB가 C-DCI를 통해서 CUE에 HARQ 프로세스 #N을 스케줄한 경우, eNB는 E-DCI를 통해서 EUE에도 HARQ 프로세스 #N을 스케줄하는 것으로 볼 수 있다. 다만, NOMA 동작이 설정되지 않은 HARQ 프로세스의 경우 CUE와 EUE의 HARQ 프로세스 번호는 서로 독립적으로 설정될 수도 있다. 예컨대, CUE 의 HARQ 프로세스 # 1인 서브프레임에서 CUE는 EUE 2와의 NOMA 동작을 수행하므로, 해당 서브프레임에서 EUE 1의 HARQ 프로세스 번호는 1 이 아니라 3, 5 또는 7 일 수도 있다.
또한 eNB가 NOMA DCI 또는 E-DCI를 CUE에 시그널링 하는 경우, eNB는 EUE의 HARQ 프로세스에 대한 정보를 해당 DCI에 포함시키지 않아도 되기 때문에 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
상술된 실시예에서는 NOMA 동작이 수행되는 서브프레임에서는 CUE의 HARQ 프로세스 번호와 EUE의 HARQ 프로세스 번호가 일치하는 것을 예시하였지만, 등가적으로는 CUE의 HARQ 프로세스와 EUE의 HARQ 프로세스가 서로 1:1 맵핑되는 것으로 볼 수도 있다. 예컨대, NOMA 동작을 위하여 CUE의 HARQ 프로세스 # A, B, C 및 D가 각각 EUE 1의 HARQ 프로세스 # E, F, G 및 H에 맵핑될 수도 있다. 예컨대, CUE의 HARQ 프로세스 #B에 대응하는 서브프레임에서는, EUE의 HARQ 프로세스 #F가 수행되도록 스케줄될 수도 있다. eNB는 CUE의 HARQ 프로세스와 EUE의 HARQ 프로세스 간의 맵핑을 CUE에 시그널링할 수 있다.
HARQ 프로세스 특정의 NOMA 동작은 실시예 1 및/또는 실시예 2에도 적용될 수 있다. 예컨대, NOMA 동작이 수행되는 서브프레임을 설정함에 있어서, CUE와 EUE는 HARQ 프로세스 단위로 페어링된다고 가정할 수 있다.
이와 같이 CUE와 EUE가 HARQ 프로세스 단위로 페어링된다면, CUE와 EUE의 HARQ 동작에 따라 UE의 복잡도가 저감될 수 있다. 예를 들어, 특정 HARQ 프로세스의 초기 전송(initial transmission)에서 CUE가 EUE의 데이터 디코딩에 성공하고, EUE는 해당 서브프레임에서 자신의 데이터를 디코딩하는데 실패하였다고 가정한다. 따라서, 해당 HARQ 프로세스의 다음 서브프레임에서 EUE 데이터가 재전송된다. 이 때, 이전 서브프레임(e.g., 초기 전송)에서 EUE 데이터를 디코딩하는데 성공한 CUE는 현재 서브프레임에서 재전송되는 EUE 데이터를 디코딩할 필요 없이, 앞서 디코딩 성공하여 저장해 둔 동일한 EUE 데이터를 이용하여 간섭 제거(e.g., CWIC)를 수행할 수 있다. 동일 HARQ 프로세스에 의한 재전송에서는 EUE로부터 동일한 간섭이 야기된다는 것이 보장되기 때문에, CUE 동작의 복잡도가 저감되고 신뢰성이 향상될 수 있다. 이는 CUE와 EUE가 HARQ 프로세스 단위로 페어링되는 경우에 따른 장점으로서, CUE와 EUE의 HARQ 프로세스가 서로 독립적으로 설정되는 경우에는 이와 같은 기술적 효과를 얻을 수 없다.
한편, CUE는 EUE에 대한 전송이 초기 전송인지 아니면 재전송인지 여부에 대한 정보를 eNB로부터 지시받거나 또는 블라인드 검출을 통해 알아낼 수 있다. 예컨대, CUE는 블라인드 검출된 E-DCI에 포함된 NDI 등의 정보를 통해서 재전송 여부를 파악할 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
실시예4 . 주파수 도메인 상의 다중 NOMA 페어링
상술된 실시예들은 주파수 도메인상에도 적용될 수 있다. 예를 들어, eNB는 주파수 도메인에서 PRB, PRB 쌍, 또는 PRB 쌍들의 세트 단위로 서로 다른 EUE들과의 NOMA 동작을 설정할 수 있다. eNB는 동일 서브프레임에서 2개 이상의 EUE들과 NOMA 동작이 수행되는지 여부를 CUE에 알릴 수 있다. eNB는 주파수 도메인에서도 상술된 실시예들(e.g., 비트맵) 등을 이용하여 특정 UE와의 NOMA 동작을 지시할 수 있다. 예를 들어, eNB는 CUE가 점유하는 BW 중 홀수 인덱스의 PRB 쌍(pair)에서는 EUE1와 NOMA 동작이 수행되고, 짝수 인덱스의 PRB 쌍에서는 EUE2와 NOMA 동작이 수행됨을 CUE에게 알릴 수 있다.
이와 같이 주파수 도메인에서 다수의 EUE들과 NOMA 동작이 수행될 경우, CUE는 하나의 서브프레임 내에서 서로 다른 EUE들에 대한 정보를 모두 알고 있어야 한다. 예컨대, CUE는 하나의 EUE에 대한 정보만으로는 NOMA 동작을 수행할 수 없음을 의미한다. CUE가 특정 서브프레임에서 EUE1에 대한 DCI를 오버히어링 (혹은 블라인드 검출)한 결과 변조 차수(modulation order) QPSK가 검출되더라도, CUE가 간섭을 제거하는데 있어서 검출된 변조 차수 QPSK를 해당 서브프레임 전체에 적용 할 수는 없다. 이처럼, NOMA 페어링된 EUE의 수에 따라 CUE가 수행하여야 하는 E-DCI 오버히어링, 블라인드 검출 또는 수신 등 횟수가 변경될 수 있다.
이와 같은 시간/주파수 도메인에서의 다중 NOMA 페어링을 위해서는 eNB는 CUE의 자원내에서의 EUE의 자원 분포만을 시그널링할 것이 아니라 각 EUE에 의해 점유된 BW를 정확하게 CUE에 시그널링 할 수 있다. 예컨대, eNB는 CUE의 RB들과 중첩되는 EUE의 RB만을 CUE에 시그널링하는 것이 아니라, EUE에 할당된 전체의 RB들을 CUE에게 시그널링할 수 있다. EUE에 할당된 전체의 RB들 중 일부 RB에서만 CUE와 NOMA 동작이 수행되는 경우라도, CUE가 CWIC 방식으로 간섭을 제거하기 위해서는 EUE에 제공되는 데이터를 디코딩할 수 있어야 하기 때문이다.
또한 상술된 실시예들은 단독으로 또는 조합을 통해서 시간/주파수 도메인 상에 적용될 수 있다. 예컨대, CUE는 서브프레임 세트 1에서는 서로 다른 주파수 자원들에서 EUE 1과 EUE2 각각에 대한 NOMA 동작을 수행하고, 서브프레임 세트 2에서는 서로 다른 주파수 자원들에서 EUE 3와 EUE 4 각각에 대한 NOMA 동작을 수행할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 NOMA 환경을 예시하고, 도 9는 도 8과 같은 NOMA 환경에서 CUE의 NOMA 페어링을 예시한다.
도 8을 참조하면, CUE는 다수의 EUE들 (EUE 1, EUE 2 및 EUE 3)와 NOMA 페어링된다. 다수의 EUE들은 서로 다른 자원들에서 CUE와 NOMA 페어링될 수 있다.
도 9를 참조하면, eNB는 서브프레임 세트 1에서는 CUE와 EUE 1 & 2 간의 NOMA 동작을 수행하며, 서브프레임 세트 2에서는 CUE와 EUE3간의 NOMA 동작을 수행한다.
이와 같은 NOMA 동작을 위하여 eNB는 CUE에 하나 또는 다수의 서브프레임 패턴들(e.g., 서브프레임 세트를 나타내는 비트맵)을 시그널링 할 수 있다. CUE는 각 서브프레임 세트에서 서로 다른 NOMA 동작 (e.g. 파워 오프셋, interferer’s BW 등)이 수행됨을 파악하고, NOMA DCI, E-DCI 오버히어링 또는 블라인드 검출 등을 통해 해당 서브프레임 세트상에서 페어링된 EUE(s)의 데이터를 획득할 수 있다. CUE는 획득된 EUE의 데이터를 이용하여 간섭 제거를 수행한다.
또한, 도 9의 서브프레임 세트 1에 속하는 서브프레임에서는 CUE는 다수의 EUE들(e.g., EUE 1 및 EUE 2)과 NOMA 동작을 수행한다. 예컨대, CUE는 EUE 1에 대한 NOMA 동작과 EUE 2에 대한 NOMA 동작을 동일 서브프레임에서 수행할 수 있다. CUE는 NOMA DCI 또는 E-DCI 오버히어링 등을 통해 실제로 DL 데이터 전송이 스케줄된 EUE를 검출하거나, 각 EUE의 BW 및 파워 오프셋(power offset) 등을 검출하여 간섭 제거에 이용할 수 있다.
상술된 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, CUE와 NOMA 페어링된 EUE의 쓰루풋 손실(throughput loss)이 감소될 수 있다. 또한, eNB는 CUE에 다수의 EUE와의 NOMA 동작을 설정한 뒤, 실제로 데이터를 전송하는 시점에서 각 EUE의 채널 상황과 각 EUE로의 전송이 필요한 여부를 고려하여 NOMA 동작을 수행하므로, 보다 유연한 스케줄링이 가능하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라서 NOMA 신호를 송수신 하는 방법의 흐름을 도시한다. 상술된 내용과 중복하는 설명은 생략된다.
도 10을 참조하면, CUE는 다수의 EUE들과 NOMA 페어링된다. 예컨대, CUE는 다수의 EUE들과 각각 서로 다른 자원들(e.g., 시간/주파수) 상에서 NOMA 페어링될 수 있다.
기지국은 CUE에 NOMA 페어링 정보를 시그널링 한다(S1005). NOMA 페어링 정보는 CUE가 다수의 EUE들과 NOMA 동작을 수행하는 시간 및/또는 주파수 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, NOMA 페어링 정보는, CUE가 다수의 EUE들과 NOMA 동작을 수행하는 서브프레임들 (e.g., 서브프레임들의 세트를 지시하는 비트맵)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, NOMA 페어링 정보는, CUE와 NOMA 페어링된 EUE들에 대한 정보(e.g., RNTI 등)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다수의 EUE들 중 적어도 2개의 EUE들이, 동일한 서브프레임의 서로 다른 PRB(physical resource block)들에서 CUE와 NOMA 페어링될 수 있다. 예컨대, CUE는 기지국으로부터 NOMA 페어링된 적어도 2개의 EUE들 각각의 주파수 대역에 대한 정보를 수신할 수 있다. EUE들 각각의 주파수 대역에 대한 정보는, NOMA 페어링 정보를 통해서 시그널링 될 수도 있다. EUE들 각각의 주파수 대역에 대한 정보는, NOMA 페어링된 PRB를 포함하는 적어도 2개의 EUE들 각각의 전체 주파수 대역을 지시할 수 있다.
또한, CUE는 HARQ 프로세스 단위로 EUE들과 NOMA 페어링될 수도 있다. 예컨대, CUE와 NOMA 페어링된 EUE들 각각은, CUE에 설정된 다수의 HARQ 프로세스들 중 적어도 하나에 맵핑될 수 있다. 또한, CUE와 EUE들 각각은, NOMA 페어링되는 자원 상에서 동일한 HARQ 프로세스 번호를 갖을 수 있다. NOMA 페어링 정보는, EUE들 각각이 CUE의 HARQ 프로세스들 중 어느 것에 맵핑되었는지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
CUE는 다수의 EUE들 중 NOMA 신호가 수신될 자원상에서 NOMA 페어링된 EUE를 특정할 수 있다(S1010). 예컨대, CUE는 NOMA 페어링 정보에 기초하여, NOMA 페어링된 EUE를 특정할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 해당 자원 상에서 CUE와 EUE 2가 NOMA 페어링되었다고 가정한다. CUE는 NOMA 신호가 수신될 자원 상에서 CUE에 스케줄된 HARQ 프로세스를 통해서 EUE 2를 특정할 수 있다. 예컨대, CUE는 기지국으로부터 HARQ 프로세스 번호를 지시받을 수 있다(e.g., C-DCI를 통해서). CUE는 기지국이 지시한 HARQ 프로세스 번호에 맵핑되는 EUE (e.g, EUE 2)를 특정할 수 있다. 편의상 CUE가 C-DCI를 통해서 HARQ 프로세스 번호를 시그널링 받는 것을 예시하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며 다른 실시예에서는 C-DCI외에 다른 상위 계층 시그널링 또는 E-DCI의 별도 시그널링 또는 NOMA DCI를 통해서도 HARQ 프로세스 번호를 지시받을 수도 있다.
기지국은 EUE에 E-DCI를 전송한다(S1015). CUE는 특정된 EUE 2에 대한 정보(e.g., EUE 2의 RNTI 등)를 이용하여, EUE 2에 전송되는 E-DCI를 오버히어링 또는 블라인드 검출할 수 있다. 다른 실시예에서는 기지국은 E-DCI 또는 그에 상응하는 정보를 CUE에 별도의 시그널링을 통해서 전송할 수도 있다.
CUE는 NOMA 페어링된(paired) 단말들의 신호들이 서로 다른 전력 값들에 의해 다중화된 NOMA 신호를 수신한다(S1020).
CUE는 수신된 NOMA 신호로부터 EUE 2에 의한 간섭을 제거할 수 있다(S1025). 예컨대, CUE는 E-DCI를 통해 NOMA 신호로부터 EUE 2의 신호(e.g., E-PDSCH)를 획득(e.g., 복조 및/또는 디코딩)할 수 있다. CUE가 NOMA 신호로부터 EUE 2의 신호를 획득하는데 있어서, NOMA 신호에 포함된 CUE의 신호(e.g., C-PDSCH)는 일반적인 잡음으로 간주하고, 기존의 신호 복조 및 디코딩을 수행할 수 있다(e.g., non-NOMA 동작). 왜냐하면, EUE 2의 신호 대비하여 CUE의 신호의 전력은 무시할 수 있을 만큼 작기 때문에, CUE는 NOMA 동작에 의한 간섭 제거를 수행하지 않더라도 EUE 2의 신호를 획득할 수 있다. 다만, CUE가 보다 정확하게 EUE 2의 신호를 획득하는데 있어서 NOMA 방식으로 CUE의 신호에 의한 간섭을 제거하는 것이 금지되는 것은 아니다.
CUE는 E-DCI를 통해 NOMA 신호로부터 검출된 EUE 2의 신호(e.g., 디코딩 완료된 정보 비트 시퀀스)를 인코딩 및 변조할 수 있다. EUE 2의 신호를 인코딩 및 변조하는 과정에서는 E-DCI를 통해서 획득한 코딩 레이트, 변조 차수, 전송 블록 크기 등의 정보가 사용될 수 있다. CUE는 EUE 2의 신호를 변조함으로써 획득된 변조 심볼을 현재의 채널 정보(e.g., NOMA 신호가 수신된 때의 채널 상태 또는 가장 마지막으로 추정한 채널 상태)에 적용하여, EUE 2에 의한 간섭을 추정할 수 있다. CUE는 추정된 간섭을 NOMA 신호에서 소거할 수 있다.
CUE는 EUE 2에 의한 간섭이 제거된 NOMA 신호에서 CUE의 신호를 복조 및/또는 디코딩할 수 있다(S1030). CUE의 신호의 복조/디코딩에는 기지국으로부터 수신한 C-DCI가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 장치 구성
도 11은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송 포인트 장치 및 수신 포인트 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도시된 전송 포인트 장치(e.g., 기지국) 및 수신 포인트 장치(e.g., 단말)은 전술한 실시예들의 방법들을 수행할 수 있으며, 상술된 내용과 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신기(11), 송신기(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신기(11)는 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신기(12)는 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 11을 참조하면 본 발명에 따른 수신 포인트 장치(20)는, 수신기(21), 송신기(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신기(21)는 전송 포인트 장치로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신기(22)는 전송 포인트 장치로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 수신 포인트 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수신 포인트 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
수신 포인트 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 수신 포인트 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 수신 포인트 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 11에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 수신 포인트 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 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.
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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
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 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 제1 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    NOMA 페어링된(paired) 단말들의 신호들이 서로 다른 전력 값들에 의해 다중화된 NOMA 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말과 페어링된 제2 단말에 의한 간섭을, 상기 NOMA 신호에서 제거하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 단말은, 상기 제2 단말을 포함하는 다수의 단말들과 각각 서로 다른 자원들 상에서 NOMA 페어링되고,
    상기 다수의 단말들 중 상기 제2 단말은, 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말에 스케줄된 HARQ 프로세스를 통해서 특정되는, 신호 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단말과 NOMA 페어링된 상기 다수의 단말들 각각은, 상기 제1 단말에 설정된 다수의 HARQ 프로세스들 중 적어도 하나에 맵핑되는, 신호 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단말과 상기 다수의 단말들 각각은, NOMA 페어링되는 자원 상에서 동일한 HARQ 프로세스 번호를 갖는, 신호 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정된 제2 단말의 식별자 정보에 기초하여 상기 제2 단말의 하향링크 제어 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 간섭을 제거하는 단계에서는, 상기 제2 단말의 하향링크 제어 정보를 통해 검출된 상기 제2 단말의 신호를 상기 NOMA 신호에서 소거하는, 신호 수신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 단말들 중 적어도 2개의 단말들이, 동일한 서브프레임의 서로 다른 PRB(physical resource block)들에서 상기 제1 단말과 NOMA 페어링되는, 신호 수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    기지국으로부터 NOMA 페어링된 상기 적어도 2개의 단말들 각각의 주파수 대역에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 주파수 대역에 대한 정보는, NOMA 페어링된 PRB를 포함하는 상기 적어도 2개의 단말들 각각의 전체 주파수 대역을 지시하는, 신호 수신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 단말들과 NOMA 동작이 수행되는 서브프레임들의 세트를 지시하는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단말과 NOMA 페어링된 상기 다수의 단말들에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
  9. NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하는 제1 단말에 있어서,
    NOMA 페어링된(paired) 단말들의 신호들이 서로 다른 전력 값들에 의해 다중화된 NOMA 신호를 수신하는 수신기; 및
    상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말과 페어링된 제2 단말에 의한 간섭을, 상기 NOMA 신호에서 제거하는 프로세서를 포함하되,
    상기 제1 단말은, 상기 제2 단말을 포함하는 다수의 단말들과 각각 서로 다른 자원들 상에서 NOMA 페어링되고,
    상기 다수의 단말들 중 상기 제2 단말은, 상기 NOMA 신호가 수신된 자원 상에서 상기 제1 단말에 스케줄된 HARQ 프로세스를 통해서 특정되는, 제1 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 단말과 NOMA 페어링된 상기 다수의 단말들 각각은, 상기 제1 단말에 설정된 다수의 HARQ 프로세스들 중 적어도 하나에 맵핑되는, 제1 단말.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 단말과 상기 다수의 단말들 각각은, NOMA 페어링되는 자원 상에서 동일한 HARQ 프로세스 번호를 갖는, 제1 단말.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 수신기는, 상기 특정된 제2 단말의 식별자 정보에 기초하여 상기 제2 단말의 하향링크 제어 정보를 수신하고,
    상기 프로세서는, 상기 제2 단말의 하향링크 제어 정보를 통해 검출된 상기 제2 단말의 신호를 상기 NOMA 신호에서 소거하는, 제1 단말.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 단말들 중 적어도 2개의 단말들이, 동일한 서브프레임의 서로 다른 PRB(physical resource block)들에서 상기 제1 단말과 NOMA 페어링되는, 제1 단말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수신기는 기지국으로부터 NOMA 페어링된 상기 적어도 2개의 단말들 각각의 주파수 대역에 대한 정보를 수신하되,
    상기 주파수 대역에 대한 정보는, NOMA 페어링된 PRB를 포함하는 상기 적어도 2개의 단말들 각각의 전체 주파수 대역을 지시하는, 제1 단말.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 수신기는, 상기 다수의 단말들과 NOMA 동작이 수행되는 서브프레임들의 세트를 지시하는 정보를 수신하고, 상기 제1 단말과 NOMA 페어링된 상기 다수의 단말들에 대한 정보를 수신하는, 제1 단말.
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