WO2018012814A1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송/수신하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호를 송/수신하는 장치 및 방법 Download PDF

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WO2018012814A1
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WO
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scheme
signal
swsc
noma
receiving device
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PCT/KR2017/007319
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French (fr)
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홍성남
안석기
김광택
설지윤
임치우
김태영
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삼성전자 주식회사
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for transmitting / receiving signals in a wireless communication system, and in particular, a non-orthogonal multiple access (NOMA) scheme and sliding window overlapping coding.
  • window superposition coding A device and method for transmitting / receiving a signal based on a SWSC (hereinafter referred to as "SWSC") scheme.
  • SWSC SWSC
  • 4G (4 th -generation: 4G, hereinafter referred to as “4G” will be referred to) in order to meet the traffic demand in the radio data communication system increases since the commercialization trends, improved 5G (5 th -generation: 5G, the " Efforts have been made to develop a communication system or a pre-5G (pre-5G, hereinafter referred to as "pre-5G") communication system.
  • pre-5G pre-5G
  • pre-5G pre-5G
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is a 4G network (beyond 4G network) communication system or a long-term evolution (LTE, hereinafter referred to as 'LTE') (post LTE) system It is called.
  • LTE long-term evolution
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, frequency bands such as the 60 giga (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • mmWave frequency bands
  • 60 GHz 60 giga
  • beam forming, massive multi-input multi-output: massive MIMO, or " massive MIMO) technology, full dimensional multiple input multiple output (FD-MIMO, "FD-MIMO”) technology, array antenna technology, analog Analog beam-forming techniques and large scale antenna techniques have been discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) Device to device (D2D, hereinafter referred to as "D2D") communication, wireless backhaul, moving network, cooperative communication, and coordinated multi-points (CoMP). And technology developments such as reception interference cancellation.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • CoMP coordinated multi-points
  • hybrid frequency shift keying (FSK, hereinafter referred to as “FSK”) and orthogonality, which are advanced coding modulation (ACM) methods, hereinafter referred to as “ ACM”
  • ACM advanced coding modulation
  • QAM Quadrature amplitude modulation
  • SWSC switch SCS
  • FBMC Filter bank multi carrier
  • SCMA sparse code multiple access
  • the same resource is provided to a plurality of user equipments (UEs). It is not assigned, but assigned to a single user terminal.
  • the resource may be a time resource and a frequency resource. Therefore, the base station (evolved node B: eNB, hereinafter referred to as "eNB") allocates resources to the UE that can maximize the channel capacity based on the channel environment and resource allocation frequency of each UE.
  • eNB evolved node B
  • a UE located in a specific area has a relatively small chance of allocating resources compared to other UEs that are not located in the specific area, thereby causing a fairness issue between UEs. Can be.
  • the same resource is allocated to a plurality of UEs, thereby increasing resource efficiency.
  • the network based on the NOMA scheme by solving the interference issue between UEs allocated with the same resource through cooperation between the eNB and the UEs, the average throughput for the eNB is increased, and a specific area such as a cell boundary region is increased. Increase the resource allocation opportunity for the located UE.
  • the same resource is allocated to a UE located near an eNB and a UE located in a cell boundary region. do.
  • the transmission power allocated to the UE located near the eNB is reduced, and an additional amount of transmission power equal to the reduced transmission power for the UE located near the eNB is additionally allocated to the UE located at the cell boundary region. .
  • the UE located near the eNB has an intensity greater than the signal strength that the eNB transmits to the UE itself located near the eNB, so that the eNB has a cell boundary region A signal transmitted to a UE located at, that is, an interference signal is received.
  • a UE located near the eNB first detects a signal transmitted from the eNB to a UE located in a cell boundary region, that is, an interference signal, in a received signal. Then, after removing the detected interference signal from the received signal, a signal targeting the UE itself located near the eNB, that is, a target signal is detected.
  • the UE located near the eNB can greatly reduce the influence of the interference signal due to the overlapping transmission of the eNB.
  • the UE located in the cell boundary region is a signal transmitted by the eNB to the UE itself located in the cell boundary region, that is, a signal transmitted by a target signal to a UE located near the eNB, that is, an interference signal. Since it is much larger than the transmit power of, it is hardly affected by the interference signal.
  • inter-cell interference signals are inevitably generated, which is located in a cell boundary region. It can cause a relatively large performance degradation for the user terminal.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the same resource is allocated to a UE located in a cell boundary region, which is greatly influenced by an interference signal between a UE located near an eNB and a cell, and a UE and a cell located near the eNB are allocated. If the transmission power is adjusted to solve the interference problem between UEs located in the boundary region, the eNB allocates a relatively large transmission power to the UE located in the cell boundary region, which is greatly affected by the inter-cell interference signal. A relatively small transmission power is allocated to a UE located near the eNB.
  • An embodiment of the present invention proposes an apparatus and method for transmitting / receiving a signal based on a NOMA scheme and a SWSC scheme in a wireless communication system.
  • an embodiment of the present invention proposes a signal transmission / reception apparatus and method for reducing interference based on a NOMA scheme and a SWSC scheme in a wireless communication system.
  • an embodiment of the present invention proposes a signal transmission / reception apparatus and method for improving performance based on a NOMA scheme and a SWSC scheme in a wireless communication system.
  • Method A method of operating a transmitting device in a wireless communication system, wherein when a sliding window superposition coding scheme is applied to a first receiving device, the second receiving device is paired with the first receiving device.
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • a method of operating a receiving apparatus in a wireless communication system comprising: from a transmitting apparatus, a first receiving apparatus paired with the receiving apparatus when a sliding window superposition coding scheme is applied to the receiving apparatus; Receiving first information indicating whether a non-orthogonal multiple access (NOMA) scheme is applied and second information which is information related to the NOMA scheme when the NOMA scheme is applied to the first receiving apparatus; Characterized in that it comprises a.
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • a method of operating a receiver in a wireless communication system comprising: sliding window overlap from a transmitter to a first receiver paired with the receiver based on a non-orthogonal multiple access (NOMA) scheme And receiving first information indicating whether a sliding window superposition coding scheme is applied and second information corresponding to the SWSC scheme.
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • the terms “include” and “Comprise” and its derivatives mean unlimited inclusion;
  • the term “or” is inclusive and means “and / or”;
  • the phrases “associated with” and “associated therewith” and their derivatives include, be included within, and interconnected with ( interconnect with, contain, be contained within, connect to or with, connect to or with Possibility to be communicable with, cooperate with, interleave, juxtapose, be proximate to, Is large or be bound to or with, have, have a property of, etc .;
  • controller means any device, system, or portion thereof that controls at least one operation, wherein the device is hardware, firmware or software, or some combination of at least two of the hardware, firmware or software.
  • One embodiment of the present invention makes it possible to transmit / receive a signal based on a NOMA scheme and a SWSC scheme in a wireless communication system.
  • an embodiment of the present invention makes it possible to transmit / receive signals to reduce interference based on the NOMA scheme and the SWSC scheme in a wireless communication system.
  • an embodiment of the present invention makes it possible to transmit / receive signals to improve performance based on the NOMA scheme and the SWSC scheme in a wireless communication system.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an interference environment to which the SWSC scheme is applied in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a transmission and reception operation according to a SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a signal transmission / reception operation according to a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a transmitting apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an operation process of a receiving apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view schematically illustrating an operation process of a near UE in a wireless communication system supporting a power domain NOMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an operation process of a far UE in a wireless communication system supporting a power domain NOMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a signal transmission / reception operation according to an SCMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a transmitting apparatus supporting the SCMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view schematically showing an example of an operation process of a receiving apparatus in a wireless communication system supporting an SCMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a view schematically showing another example of an operation of a receiving apparatus in a wireless communication system supporting the SCMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a signal transmission / reception operation according to an IDMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a transmitting apparatus supporting an IDMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an operation of a signal receiving apparatus in a wireless communication system supporting an IDMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • an electronic device may include a communication function.
  • the electronic device may include a smart phone, a tablet personal computer (PC), a mobile phone, a video phone, and an e-book reader (e).
  • -book reader desktop PC, laptop PC, netbook PC, personal digital assistant (PDA), portable Portable multimedia player (PMP, hereinafter referred to as 'PMP'), MP3 player, mobile medical device, camera, wearable device (e.g., head-mounted) Head-mounted device (HMD), for example referred to as 'HMD', electronic clothing, electronic bracelet, electronic necklace, electronic accessory, electronic tattoo, or smart watch ), Etc.
  • the electronic device may be a smart home appliance having a communication function.
  • the smart home appliance includes a television, a digital video disk (DVD) player, an audio, a refrigerator, an air conditioner, a vacuum cleaner, an oven, and micro-wave oven, a washer and dryer, and air purifier, set-top box (set-top box) and, TV box (For example, Samsung HomeSync TM, Apple TV TM , or Google TV TM) and game console (gaming console), electronic dictionary, camcorder, electronic photo frame, and so on.
  • DVD digital video disk
  • an electronic device may be a medical device (eg, magnetic resonance angiography (MRA) device) and magnetic resonance imaging.
  • MRA magnetic resonance angiography
  • MRI magnetic resonance angiography
  • CT computed tomography
  • EDR event data recorder
  • FDR flight data (flight data).
  • 'FER' a motor vehicle infotainment device
  • a navigational electronic device e.g., a navigational navigation device, a gyroscope, Or a compass
  • avionics device security device, industrial or consumer robot.
  • an electronic device includes a furniture, a part of a building / structure, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, and various measurement devices (eg, Water, electricity, gas or electromagnetic wave measuring devices) and the like.
  • various measurement devices eg, Water, electricity, gas or electromagnetic wave measuring devices
  • the electronic device may be a combination of devices as described above.
  • the electronic device according to the preferred embodiments of the present invention is not limited to the device as described above.
  • the signal receiving apparatus may be a user equipment (UE) (hereinafter referred to as UE), for example, and the signal transmitting apparatus is evolved as an example.
  • UE user equipment
  • eNB node B
  • eNB node B
  • a UE is interchangeable with terms such as mobile station (MS, hereinafter referred to as "MS”), wireless terminal, mobile device, and the like. Can be.
  • an eNB refers to terms such as a base station (BS), a node ratio (Node B), an access point (AP), hereinafter referred to as "AP”, and the like. May be mixed.
  • One embodiment of the present invention is a non-orthogonal multiple access (NOMA) scheme and a sliding window superposition coding (SWSC) hereinafter called "SWSC" in a wireless communication system.
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • SWSC sliding window superposition coding
  • an embodiment of the present invention proposes a signal transmission / reception apparatus and method for reducing interference based on a NOMA scheme and a SWSC scheme in a wireless communication system.
  • an embodiment of the present invention proposes a signal transmission / reception apparatus and method for improving performance based on a NOMA scheme and a SWSC scheme in a wireless communication system.
  • an apparatus and method proposed in an embodiment of the present invention include a long-term evolution (LTE) mobile communication system and a long-term evolution-advanced (long-term evolution).
  • LTE-A long-term evolution
  • LAA licensed-assisted access
  • LAA licensed-assisted access
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • HSUPA high speed uplink packet access
  • HRPD High rate packet data (HRPD) of the mobile communication system and 3rd generation partnership project 2: 3GPP2 (hereinafter referred to as "3GPP2").
  • EPS evolved packet system
  • Mobile IP mobile internet protocol
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • DVP-H digital video broadcasting-handheld
  • a variety of communication systems such as digital video broadcasting systems such as “IPTV” services, and moving picture experts group (MPEG) media transport (MPT) systems; Applicable to
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an interference environment to which a SWSC scheme is applied in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the SWSC scheme is a scheme capable of reducing the influence of an interference signal by an adjacent cell in a cellular network.
  • eNB # 1 (100) manages cell # 1 (110)
  • eNB # 2 (101) manages cell # 2 (111)
  • eNB # 3 (102) manages cell # 3 ( 112).
  • UE # 1 120 receives a signal transmitted from each of eNB # 1 100 and eNB # 3 102, and UE # 2 121 transmits a signal transmitted from eNB # 2 101.
  • the UE # 2 121 receives not only a signal transmitted by the eNB # 2 101, but also a signal transmitted by each of the eNB # 1 100 and the eNB # 3 102, and the eNB Signals transmitted from # 1 100 and eNB # 3 102 each act as interference to the UE # 2 121.
  • FIG. 1 an interference environment to which a SWSC scheme is applied in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention has been described.
  • FIG. 2 the SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention is described. The transmission and reception operations will be described.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a transmission and reception operation according to a SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • two signal transmitting apparatuses for example, two eNBs and two signal receiving apparatuses, for example, two UEs perform transmission and reception operations according to a SWSC scheme.
  • a transmission and reception operation according to the SWSC scheme will be described.
  • one or more signal transmission apparatuses and / or one or more signal reception apparatuses may transmit and receive according to the SWSC scheme according to the coordination of a network. It is of course possible to participate in the operation.
  • FIG. 2 it is assumed that the same message is transmitted through two blocks, and the size of the window is two.
  • signals transmitted by two eNBs are X 1 and X 2 , respectively, and two UEs, for example, R1 220.
  • the signals received by R2 225 are Y 1 and Y 2 , respectively.
  • the eNB S1 210 codes a message to be transmitted according to an overlapping coding scheme by two codes U and V to generate a signal X 1
  • the eNB S2 215 is intended to transmit.
  • each message to be transmitted may be, for example, at least one packet or protocol data unit (PDU, hereinafter referred to as "PDU").
  • PDU packet or protocol data unit
  • the eNB S1 210 sends a message (known as “1” in FIG. 2 for convenience) to both the eNB S1 210 and the UEs. to the coding of the code based on the generated code words U (1), and encoding the message m to be transmitted 11 in the block 1, based on the code V and generates a code word V (1). Then, the eNB S1 210 outputs the codeword X 1 (1) generated by superimposing the U (1) and V (1) from the encoder to the next stage (modulator, multiplexer, etc.) Cause a signal comprising codeword X 1 (1) to be transmitted to the UEs during block 1.
  • the eNB S1 210 codes a previously transmitted message m 11 based on the code U to generate a codeword U (2), and to transmit in block 2
  • Codeword V 22 is coded to code V to generate codeword V (2), and codeword X 1 (2) is generated by overcoding the U (2) and V (2). Then, the eNB S1 210 transmits the generated codeword X 1 (2).
  • the eNB S2 215 transmits a codeword X 2 (2) including the message m 22 to be transmitted to the UEs.
  • the UE R1 removes U (1) from the received signals using a known message "1", removes the detected signal X 2 (1), and V (2) and X 2 ( By considering 2) as noise, we detect [V (1) U (2)], which is the desired signal. Message m 11 may be recovered from the detected signal.
  • the UE R1 uses the previously detected codeword U (2) instead of the known message “1” to operate as described in blocks 1 and 2 above. by repeating the similar operation can recover the desired message 12 m. That is, since the codeword U (2) has already been detected in the block 2, the U (2) in the block 3 operates as a known message.
  • the UE R1 can detect the desired messages.
  • the UE R1 removes U (b-1) using the previously detected codeword U (b-1) and a known message “1”.
  • V (b) we detect the desired signal [V (b-1) U (b)] and restore the message m 1, b -1 .
  • the UE R2 detects the desired signal of the UE 1 as an interference signal in a manner similar to the UE R1, and detects the desired signal of the UE R2 by removing the detected interference signal from the received signals.
  • the UE R2 removes the codeword U (1) by using the known message "1" when the received signals Y 2 (1) and Y 2 (2) overlapped through blocks 1 and 2 are input. and, X 2 (1) and V (2) and X 2 (2) to a by regarding the noise, the detection of the [V (1) U (2 )] the interference signal to the UE R2 restore the message m 11 (For convenience, the restored message m 11 is denoted hat_m 11 in FIG. 2).
  • the UE R2 removes V (1) detected in the previous block using the message m 11 using the known message “1” from the received signals, and then detects X 2 (1) to send the message m 21. Restore
  • the UE R2 can detect desired messages.
  • the received signal Y 1 (b) arrives at the last block b
  • the UE R2 performs a decoding operation on the received signals of the last two blocks using the previously detected codeword V (b). .
  • one of the eNBs or a separate network entity may operate as a coordinator.
  • the coordinator performs a co-scheduling operation between eNBs, determines a UE pair to apply an overlapping coding scheme in consideration of a capacity region, and is applied to transmitted packets. It provides signaling information on the SWSC scheme and can control the feedback operation and the retransmission operation for the SWSC transmission.
  • the SWSC scheme as described above can achieve theoretical critical performance in the physical layer in an additive white Gaussian noise (AWGN) interference environment without fading. It shows a relatively high efficiency in the coding scheme.
  • AWGN additive white Gaussian noise
  • the SWSC scheme does not consider overlapping transmission between UEs in a cell, it may be difficult to obtain a performance gain when using the SWSC scheme in a wireless communication system supporting the NOMA scheme.
  • an embodiment of the present invention proposes an apparatus and method for efficiently transmitting / receiving a signal by combining the NOMA method and the SWSC method, which will be described in detail below.
  • a power domain NOMA scheme hereinafter, referred to as a "power domain NOMA” scheme
  • an interleaver division multiple access IDMA
  • SCMA sparse code multiple access
  • a method of combining the power domain NOMA method and the SWSC method will be referred to as a "power domain NOMA-SWSC method”
  • a method of combining the IDMA method and the SWSC method will be referred to as an "IDMA-SWSC method”.
  • the method combining the method and the SWSC method will be referred to as "SCMA-SWSC method”.
  • a low density signature-OFDM (LDS-OFDM) scheme may be used instead of the SCMA scheme.
  • LDS-OFDM low density signature-OFDM
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a signal transmission / reception operation according to a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes a plurality of eNBs, for example, two eNBs, for example, eNB # 1 310, an eNB # 2 320, and a plurality of UEs, for example three UEs, for example UE # 1 331, UE # 2 332, and UE # 3 333.
  • the reference UE is the UE # 1 331, and thus the eNB # 1 310 becomes a serving eNB for the UE # 1 331 and the eNB # 2 320.
  • the UE # 1 331 and the UE # 2 332 are NOMA paired UEs (NOMA paired UEs hereinafter referred to as "NOMA paired UEs”) that are paired based on the NOMA scheme.
  • the UE # 1 331 and the UE # 3333 are paired SWSC paired UEs (SWSC paired UEs) hereinafter referred to as "SWSC paired UEs”. That is, the UE # 1 331 and the UE # 2 332 constitute a NOMA pair (hereinafter referred to as a "NOMA pair"), and the UE # 1 331 and the UE # 3 333 A SWSC pair (hereinafter referred to as "SWSC pair”) is configured.
  • SWSC pair SWSC pair
  • a structure and an operation process of a signal transmission device, an eNB and a signal reception device, and an UE, for example, must be changed. As follows.
  • the eNB should reflect the SWSC encoder output characteristics in a general power domain NOMA scheme. That is, the SWSC encoder output must be able to be detected by UE # 2 332 which is a UE (near UE, hereinafter referred to as "near UE") adjacent to eNB # 1 310 which is a serving eNB.
  • the signal strength for the UE # 2 332 is very high when performing the SWSC decoding operation in UE # 1 331, which is a far-away UE (hereinafter referred to as "far UE") at 1 310. It should be small, for example, to have an intensity below the threshold intensity.
  • the near UE and the far eNB are set based on the distance from the eNB has been described as an example, but the near UE and the far eNB may be set in consideration of various parameters as well as the distance from the eNB. Of course, the detailed description thereof will be omitted here.
  • the far eNB may be a UE located in the cell boundary region.
  • the eNB must determine the UE pairing and parameter b and the modulation order in consideration of the conditions as described above, and also change the scheduling process for the UEs.
  • the parameter b represents a parameter used for the power domain NOMA scheme. For example, a transmission power split factor that is a ratio of a transmission power of a UE having excellent channel quality among transmission powers for an overlapping signal. coefficient: TPSC, hereinafter referred to as "TPSC").
  • TPSC transmission power split factor that is a ratio of a transmission power of a UE having excellent channel quality among transmission powers for an overlapping signal.
  • the signal receiving apparatus for example, the UE should reflect the SWSC decoding operation in the general power domain NOMA scheme. That is, a UE supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in which a SWSC scheme and a power domain NOMA scheme are combined must apply a power domain NOMA decoding scheme when performing a SWSC decoding operation.
  • the eNB should provide the following information to the UE.
  • a far UE is a UE # 1 331
  • a UE paired with the UE # 1 331 based on a SWSC scheme is a UE # 3 333.
  • information provided to the near UE is as follows.
  • the information related to the sliding window may include a length at which the sliding window overlaps and a parameter a.
  • parameter a represents a weight factor used in the SWSC scheme.
  • the information provided to the near UE may affect the near UE detecting a signal for the far UE and estimating the modulation order applied to the far UE.
  • the eNB considers a capacity (or capacity) for UEs in a cell in consideration of all candidate power ratios, modulation and coding scheme (MCS) levels, hereinafter referred to as "MCS" levels.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the eNB considers both candidate power ratio and MCS level with respect to UEs in a cell and UE candidates to which the SWSC method is to be applied.
  • the power domain NOMA-SWSC pair having the highest throughput calculated based on the capacity (or a metric similar to the capacity) is selected.
  • a power domain NOMA-SWSC pair is generated for a far UE so that a signal of a near UE can be received with an intensity less than a threshold intensity. This is to satisfy the high signal to noise ratio (SNR, hereinafter referred to as "SNR”) condition when the SWSC method is applied.
  • SNR signal to noise ratio
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a transmitting apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • a transmission apparatus for example, an eNB uses a SWSC encoder 410, an adder 420, a turbo encoder 430, a modulator 440, and a symbol generator 450.
  • the modulator 440 is based on a quadrature amplitude modulation (QAM, hereinafter referred to as "QAM").
  • QAM quadrature amplitude modulation
  • the SWSC encoder 410 may include a plurality of short turbo encoders, for example, a short turbo encoder # 1 411-1, a short turbo encoder # 2 411-2, and a plurality of modulators.
  • a short turbo encoder # 1 411-1 for example, a turbo encoder # 1 411-1
  • a short turbo encoder # 2 411-2 for example, a turbo encoder # 1 413-1
  • modulator # 2 413-2 a delay unit 415
  • a plurality of adders for example, adder # 1 417-1, and the like.
  • an adder # 2 417-2 and the like and a symbol generator 419.
  • the plurality of modulators perform a modulation operation based on a QAM scheme.
  • parameter a represents a weight coefficient used in the SWSC scheme
  • parameter b represents a parameter used in the power domain NOMA scheme, and represents, for example, TPSC, and a detailed description of the parameters a and b will be omitted. do.
  • a signal to be transmitted to a far UE, for example UE # 1 is input to the SWSC encoder 410, so that the signal is input to the plurality of short turbo encoders, and the plurality of short turbo encoders respectively receive the signal.
  • the encoding corresponds to the short turbo encoding scheme, and the encoded signal is output to each of the plurality of modulators.
  • the plurality of modulators respectively modulate a signal output from a corresponding short turbo encoder according to a QAM scheme.
  • the modulator # 1 413-1 then outputs the modulated signal to the adder # 1 417-1, and the modulator # 2 413-2 outputs the modulated signal to the delay unit ( 415).
  • the delay unit 415 delays the signal output from the modulator # 2 413-2 by a predetermined time and then outputs the delayed signal to the adder # 2 417-2.
  • Each of the plurality of adders performs an addition operation corresponding to the parameter a and then outputs the added signal to the symbol generator 419.
  • the symbol generator 419 generates a symbol for the UE # 1, that is, a QAM symbol, and outputs the generated symbol to the adder 420.
  • a signal to be transmitted to a near UE is input to the turbo encoder 430, and the turbo encoder 430 encodes the signal according to a turbo encoding scheme, and encodes the encoded signal.
  • the modulator 440 modulates the signal output from the turbo encoder 430 according to a QAM scheme, and outputs the modulated signal to the symbol generator 450.
  • the symbol generator 450 generates a symbol for the UE # 2, that is, a QAM symbol, and outputs the generated symbol to the adder 420.
  • the adder 420 adds the signal output from the symbol generator 419 and the signal output from the symbol generator 450 based on a parameter b to generate a serving eNB signal, and the serving eNB signal includes UEs, That is, it is transmitted to UE # 1 and UE # 2.
  • FIG. 4 illustrates a case in which the SWSC encoder 410, the adder 420, the turbo encoder 430, the modulator 440, and the symbol generator 450 are implemented as separate units. At least two of the SWSC encoder 410, the adder 420, the turbo encoder 430, the modulator 440, and the symbol generator 450 may be integrated. In addition, the SWSC encoder 410, the adder 420, the turbo encoder 430, the modulator 440, and the symbol generator 450 may be implemented by one processor.
  • FIG. 4 an internal structure of a transmission apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention has been described.
  • FIG. 5 the radio according to an embodiment of the present invention is described. An operation process of a reception apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a communication system will be described.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an operation process of a receiving apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • an operation process of the reception apparatus illustrated in FIG. 5 is an operation process of a UE existing in the same environment as the UE # 1 331 illustrated in FIG. 3.
  • UE # 1 when a transmitting device, for example, an eNB transmits based on a power domain NOMA-SWSC scheme, UE # 1 includes a UE # 1 signal that is a signal targeting the UE # 1, and the UE # 1 and a power domain NOMA pair.
  • the UE # 2 signal which is a signal targeted to UE # 2 constituting the UE
  • the UE # 3 signal which is a signal targeted to UE # 3 constituting the SWSC pair
  • the UE # 3 signal serves as a downlink interference (DI) signal for the UE # 1.
  • DI downlink interference
  • the SWSC method is applied to the UE # 1 signal and the UE # 3 signal, it can be seen that the UE # 1 signal and the UE # 3 signal are generated by overlapping a plurality of signals based on a weight coefficient.
  • the UE # 1 performs a decoding operation corresponding to a power domain NOMA method on the UE # 1 signal and a UE # 2 signal, and decodes a SWSC method on the UE # 1 signal and the UE # 3 signal. Perform the action.
  • the decoding operation of the UE # 1 may include information provided from an eNB, that is, information indicating whether a power domain NOMA scheme is applied to a UE paired with the UE # 1 in the SWSC encoding scheme, that is, the UE # 3.
  • the power domain NOMA scheme is applied to the UE # 3, it is performed based on the information on the applied power domain NOMA scheme.
  • FIG. 5 an operation process of a receiving apparatus supporting a power domain NOMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention has been described.
  • power according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
  • the operation of the near UE in a wireless communication system supporting the domain NOMA-SWSC will be described.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an operation process of a near UE in a wireless communication system supporting a power domain NOMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • a near UE receives information indicating whether the SWSC scheme is applied to a far UE from a transmitting device, for example, an eNB, and information related to a sliding window when the SWSC scheme is applied to the far UE.
  • a transmitting device for example, an eNB
  • the operation of the near UE shown in FIG. 6 is an operation of the UE existing in the same environment as the UE # 2 332 shown in FIG. 3, and the signal received by the near UE from the eNB is shown in FIG. 5. It is assumed that it has the same shape as shown in FIG.
  • an interference cancellation: IC for a far UE signal, that is, a UE # 1 331 signal, is received.
  • IC the operation is referred to as "IC" (step 610).
  • the IC operation for the far UE signal will be described in detail.
  • the UE # 2 332 detects and decodes a signal corresponding to the reference number 511 of the UE # 1 signal, that is, a target signal # 1 (step 611). In operation 612, the target signal # 1 is removed from the received signal. Then, the UE # 2 332 detects and decodes a signal corresponding to the reference number 513, that is, the target signal # 2, among the received signals (step 613), and the target signal # 1 and the target signal in the received signal. Remove # 2 (step 614).
  • the UE # 2 332 will be referred to as a log likelihood ratio (LLR) for the near UE signal, that is, the UE # 2 signal. ) Is calculated (step 620).
  • LLR log likelihood ratio
  • the UE # 2 332 performs a turbo decoding operation on the UE # 2 signal (step 630).
  • FIG. 6 illustrates an operation process of a near UE in a wireless communication system supporting a power domain NOMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • power according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the operation of the far UE in a wireless communication system supporting the domain NOMA-SWSC will be described.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an operation process of a far UE in a wireless communication system supporting a power domain NOMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • a far UE determines whether a power domain NOMA scheme is applied to a UE paired with a far UE in a SWSC encoding scheme when a SWSC encoding scheme is applied to a far UE from an eNB, for example, an eNB.
  • an eNB for example, an eNB.
  • the operation of the far UE shown in FIG. 7 is an operation of the UE existing in the same environment as the UE # 1 331 shown in FIG. 3, and the signal received by the far UE from the eNB is shown in FIG. 5. It is assumed that it has the same shape as shown in FIG.
  • the far UE receives a signal as illustrated in FIG. 5, a far UE signal, that is, a signal corresponding to reference number 511 among the UE # 1 signals, that is, a target signal # Detect and decode 1 (step 710), and remove the target signal # 1 from the received signal (step 720). Then, the UE # 1 331 detects and decodes a signal corresponding to the reference number 515 of the received signal, that is, the DI signal # 1 (step 730), and the target signal # 1 and the DI signal # from the received signal. Remove 1 (step 740).
  • the operation of detecting and decoding the target signal # 1 is as follows.
  • the UE # 1 331 calculates an LLR with respect to the UE # 1 signal (step 711), and performs a turbo decoding operation on the UE # 1 signal (step 712).
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a signal transmission / reception operation according to an SCMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes a plurality of eNBs, for example, two eNBs, for example, eNB # 1 810, an eNB # 2 820, and a plurality of UEs, for example four UEs, for example UE # 1 831, UE # 2 832, UE # 3833, UE # 4 834.
  • the reference UE is the UE # 1 831
  • the eNB # 1 810 becomes a serving eNB for the UE # 1 831 and the eNB # 2 820.
  • the UE # 1 831 and the UE # 2 832 are SCMA paired UEs paired based on an SCMA scheme, and the UE # 1 831 and UE # 3 833 are paired based on a SWSC scheme.
  • UE # 3833 and UE # 4834 are paired SCMA paired UEs based on the SCMA scheme as well. That is, in FIG. 8, UE # 1 831 and UE # 2 832 form an SCMA pair, and UE # 1 831 and UE # 3833 form a SWSC pair, and UE # 3 ( 833 and UE # 4 834 constitute an SCMA pair.
  • a structure and an operation process of a transmitting device, an eNB and a receiving device, and an UE, for example, must be changed.
  • a transmitting device for example, an eNB should reflect SWSC encoder output characteristics in a general SCMA scheme. That is, the UE # 1 signal to which the SWSC encoding scheme is applied should be included in the SCMA codebook. Therefore, in an embodiment of the present invention, it is necessary to change the structure of UE # 1 in consideration of the conditions described above.
  • detection performance of UE # 1 to which SCMA codebook is applied when SWSC UE pairing needs to be considered and SCMA codebook is applied to UE # 3 which is an interference UE for UE # 1. Can be considered
  • the receiving device for example, the UE should reflect the SWSC decoding operation in the general SCMA operation. That is, a UE supporting the SCMA-SWSC scheme in which the SWSC scheme and the SCMA scheme are combined must apply the SCMA decoding operation when performing the SWSC decoding operation.
  • the eNB should provide the following information to the UE. That is, information provided to the far UE is as follows.
  • a far UE is UE # 1 831
  • a UE paired with UE # 1 831 in a SWSC scheme is UE # 3 833. That is, the UE # 1 831 and the UE # 3833 form a SWSC pair.
  • the information on the UE # 4 834 includes an MCS level, a scrambling sequence, resource allocation information, and an SCMA codebook applied to the UE # 3 833 and the UE # 4 834. It may include.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a transmission apparatus supporting an SCMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • a transmitting apparatus for example, an eNB includes a SWSC encoder 910, an adder 920, a turbo encoder 930, a modulator 940, and a symbol generator 950.
  • the modulator 940 is based on a SCMA codebook-based modulation scheme.
  • the SWSC encoder 910 includes a plurality of short turbo encoders, for example, a short turbo encoder # 1 911-1, a short turbo encoder # 2 911-2, a delay unit 913, and a modulator. 915 and a symbol generator 917.
  • the modulator 915 performs a modulation operation based on an SCMA codebook-based modulation scheme.
  • parameter b represents a parameter used in the SCMA scheme, and a detailed description of the parameter b will be omitted.
  • a signal to be transmitted to a far UE, for example UE # 1 is input to the SWSC encoder 910, so that the signal is input to the plurality of short turbo encoders, and the plurality of short turbo encoders respectively receive the signal.
  • the encoding corresponds to the short turbo encoding scheme.
  • the short turbo encoder # 1 911-1 outputs the encoded signal to the modulator 915
  • the short turbo encoder # 2 911-2 outputs the encoded signal to the delay unit ( 913).
  • the delay unit 415 delays the signal output from the short turbo encoder # 2 911-2 by a predetermined time and then outputs the signal to the modulator 915.
  • the modulator 915 modulates the signal output from the short turbo encoder # 1 911-1 and the signal output from the delay unit 913 based on an SCMA codebook-based modulation scheme, and then the symbol generator 917.
  • the symbol generator 917 generates a symbol for the UE # 1, that is, an SCMA symbol and outputs the generated symbol to the adder 920.
  • a signal to be transmitted to a near UE is input to the turbo encoder 930, and the turbo encoder 930 encodes the signal according to a turbo encoding scheme, and encodes the encoded signal.
  • the modulator 940 modulates the signal output from the turbo encoder 930 according to an SCMA codebook-based modulation scheme, and outputs the modulated signal to the symbol generator 950.
  • the symbol generator 950 generates a symbol for the UE # 2, that is, an SCMA symbol, and outputs the generated symbol to the adder 920.
  • the adder 920 adds the signal output from the symbol generator 917 and the signal output from the symbol generator 950 based on the parameter b to generate a serving eNB signal, and the serving eNB signal is a UE. That is, it is transmitted to UE # 1 and UE # 2.
  • the SWSC encoder 910, the adder 920, the turbo encoder 930, the modulator 940, and the symbol generator 950 are illustrated as separate units. At least two of the SWSC encoder 910, the adder 920, the turbo encoder 930, the modulator 940, and the symbol generator 950 may be integrated. In addition, the SWSC encoder 910, the adder 920, the turbo encoder 930, the modulator 940, and the symbol generator 950 may be implemented by one processor.
  • FIG. 9 an internal structure of a transmission apparatus supporting the SCMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention has been described.
  • the SCMA-SWSC according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10.
  • An example of the operation of the receiving apparatus in the wireless communication system supporting the scheme will be described.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of an operation process of a receiving apparatus in a wireless communication system supporting an SCMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • an operation process of the reception apparatus illustrated in FIG. 10 is an operation process of a UE existing in the same environment as the UE # 1 831 illustrated in FIG. 8.
  • UE # 1 is a UE # 1 signal that is a signal targeting the UE # 1, and a UE # that forms a NOMA pair with the UE # 1.
  • a UE # 3 signal which is a signal targeted to UE # 3 forming a SWSC pair with the UE # 1, are received together.
  • the UE # 3 signal becomes a DI signal for the UE # 1.
  • the SWSC method is applied to the UE # 1 signal and the UE # 3 signal, the UE # 1 signal and the UE # 3 signal overlap a plurality of signals based on a parameter used in the SWSC method, for example, a weight coefficient. Able to know.
  • the UE # 1 performs a decoding operation corresponding to the SCMA method on the UE # 1 signal and the UE # 2 signal, and performs a decoding operation corresponding to a SWSC method on the UE # 1 signal and the UE # 3 signal. Perform.
  • the UE # 1 performs a decoding operation corresponding to the SCMA scheme with respect to the UE # 3 signal and the UE # 4 signal.
  • FIG. 10 illustrates an example of an operation process of a receiving apparatus in a wireless communication system supporting an SCMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an example of an operation process of a receiving apparatus in a wireless communication system supporting the SCMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating another example of an operation process of a receiving apparatus in a wireless communication system supporting an SCMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • a UE for example, UE # 1 and UE # 2 receives information necessary for supporting the SCMA-SWSC scheme from a transmitting device, for example, an eNB.
  • a transmitting device for example, an eNB.
  • the far UE that is, UE # 1
  • the SCMA scheme is applied to UE # 3
  • information about a UE that forms a SCMA pair with UE # 3, that is, UE # 4 is received.
  • the signal received by the UE # 1 from the eNB has a similar form as shown in FIG. 10.
  • the UE # 1 detects and decodes a signal corresponding to the reference number 1011 of the UE # 1 signal, that is, the target signal # 1 (step 1110), and removes the target signal # 1 from the received signal. (Step 1120). Thereafter, the UE # 1 detects and decodes a signal corresponding to reference number 1015 and a target signal # 2 among the received signals (step 1130), and corresponds to the target signal # 1 and the target signal # 2 in the received signal. The signal is removed (step 1140).
  • the UE # 1 calculates an LLR for a UE # 1 signal and a UE # 2 signal (step 1111).
  • the UE # 1 performs a turbo decoding operation on the UE # 1 signal (step 1112-1) and performs a turbo decoding operation on the UE # 2 signal (step 1112-2).
  • the LLR calculation operation is based on a message passing algorithm.
  • the UE # 1 calculates an LLR for the UE # 3 signal and the UE # 4 signal (step 1131).
  • the UE # 1 performs a turbo decoding operation on the UE # 3 signal (step 1132-1), and performs a turbo decoding operation on the UE # 4 signal (step 1132-2).
  • the LLR calculation operation is based on a message transfer algorithm.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a signal transmission / reception operation according to an IDMA-SWSC scheme in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes a plurality of eNBs, for example, two eNBs, for example, eNB # 1 1210, an eNB # 2 1220, and a plurality of UEs, for example four UEs, for example, UE # 1 1231, UE # 2 1232, UE # 3 1233, and UE # 4 1234.
  • the reference UE is the UE # 1 1231, and thus the eNB # 1 1210 becomes a serving eNB for the UE # 1 1231, and the eNB # 2 1220.
  • the UE # 1 1231 and the UE # 2 1232 are paired IDMA paired UEs based on the IDMA scheme, and the UE # 1 1231 and the UE # 3 1233 are paired based on the SWSC scheme.
  • UE # 3 1233 and UE # 4 1234 are IDMA paired UEs which are also paired based on the IDMA scheme. That is, the UE # 1 1231 and the UE # 2 1232 constitute an IDMA pair, the UE # 1 1231 and the UE # 3 1233 constitute a SWSC pair, and the UE # 3 1233 ) And UE # 4 1234 constitute an IDMA pair.
  • a structure and an operation process of a transmitting device, an eNB and a receiving device, and an UE, for example, should be changed.
  • a transmitting device for example, an eNB should reflect SWSC encoder output characteristics in a general IDMA scheme. That is, a repetition and user-specific interleaving process must be added to the SWSC encoding process, and different interleaving schemes can be considered in the short turbo encoding process used in the SWSC encoding process. .
  • the receiving device for example, the UE, should reflect the SWSC decoding operation in the general IDMA decoding operation. That is, a UE supporting the IDMA-SWSC scheme in which the SWSC scheme and the IDMA scheme are combined should apply the SWSC decoding operation when performing the IDMA decoding operation.
  • the eNB should provide the following information to the UE.
  • the information on the UE # 4 is MCS level, scrambling sequence, resource allocation information, information on the IDMA scheme applied to the UE # 3 and UE # 4, for example, the number of repetitions and interleaving pattern ) May be included.
  • FIG. 13 schematically illustrates an internal structure of a transmitter supporting IDMA-SWSC in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • a transmitting apparatus for example, an eNB includes a SWSC encoder 1310, an adder 1320, a turbo encoder 1330, a modulator 1340, and a symbol generator 1350.
  • the modulator 1340 is based on the IDMA scheme.
  • the SWSC encoder 1310 includes a plurality of short turbo encoders, for example, a short turbo encoder # 1 131-1-1, a short turbo encoder # 2 1311-2, and a plurality of modulators, for example a modulator. # 1 1313-1, modulator # 2 1313-2, and the like, a plurality of adders, for example, adder # 1 1315-1, adder # 2, 1315-2, and the like, and a symbol generator 1317 ).
  • the plurality of modulators perform a modulation operation based on an IDMA scheme.
  • parameter a denotes a parameter used in the SWSC scheme, for example, a weight coefficient
  • parameter b denotes a parameter used in the IDMA scheme
  • a signal to be transmitted to a far UE, for example UE # 1 is input to the SWSC encoder 1310, so that the signal is input to the plurality of short turbo encoders, and the plurality of short turbo encoders respectively receive the signal.
  • the encoding corresponds to the short turbo encoding scheme, and the encoded signal is output to each of the plurality of modulators.
  • the plurality of modulators respectively modulate a signal output from a corresponding short turbo encoder according to the IDMA scheme.
  • the modulator # 1 1313-1 then outputs the modulated signal to the adder # 1 1315-1, and the modulator # 2 1313-2 outputs the modulated signal to the adder # 2. Output to (1315-2).
  • the internal structure and operation of each of the plurality of modulators for example, modulator # 1 1313-1 and modulator # 2 1313-2, are similar to the internal structure and operation of the modulator 1340 to be described below. Therefore, detailed description thereof will be omitted here.
  • Each of the plurality of adders performs an addition operation corresponding to the parameter a, and then outputs the added signal to the symbol generator 1317.
  • the symbol generator 1317 generates a symbol for the UE # 1, that is, an IDMA symbol, and outputs the generated symbol to the adder 1320.
  • a signal to be transmitted to a near UE is input to the turbo encoder 1330, and the turbo encoder 1330 encodes the signal according to a turbo encoding scheme, and encodes the encoded signal.
  • the modulator 1340 modulates the signal output from the turbo encoder 1330 according to an IDMA scheme, and outputs the modulated signal to the symbol generator 1350.
  • the symbol generator 1350 generates a symbol for the UE # 2, that is, an IDMA symbol, and outputs the generated symbol to the adder 1320.
  • the adder 1320 adds the signal output from the symbol generator 1317 and the signal output from the symbol generator 1350 based on a parameter b to generate a serving eNB signal, and the serving eNB signal includes UEs, That is, it is transmitted to UE # 1 and UE # 2.
  • the SWSC encoder 1310, the adder 1320, the turbo encoder 1330, the modulator 1340, and the symbol generator 1350 are illustrated as separate units. At least two of the SWSC encoder 1310, the adder 1320, the turbo encoder 1330, the modulator 1340, and the symbol generator 1350 may be integrated. In addition, the SWSC SWSC encoder 1310, the adder 1320, the turbo encoder 1330, the modulator 1340, and the symbol generator 1350 may be implemented by one processor.
  • the operation of the receiving device supporting the IDMA scheme in the wireless communication system is similar to the operation of the receiving device described with reference to FIG. That is, when a transmitting device, for example, an eNB transmits a signal based on an IDMA scheme, UE # 1 is a UE # 1 signal that is a signal targeting the UE # 1, and a UE # that forms a NOMA pair with the UE # 1.
  • a UE # 2 signal which is a signal targeted to 2
  • a UE # 3 signal which is a signal targeted to UE # 3 forming a SWSC pair with the UE # 1 are received together.
  • the UE # 3 signal becomes a DI signal for the UE # 1.
  • the SWSC method is applied to the UE # 1 signal and the UE # 3 signal, it can be seen that a plurality of signals overlap with each other based on the parameter a.
  • the UE # 1 performs a decoding operation corresponding to the IDMA method on the UE # 1 signal and the UE # 2 signal, and performs a decoding operation corresponding to a SWSC method on the UE # 1 signal and the UE # 3 signal. Perform.
  • the UE # 1 performs a decoding operation corresponding to the IDMA scheme with respect to the signal of the UE # 4 constituting the NOMA pair with the UE # 3.
  • the decoding operation of the UE # 1 may include information provided from an eNB, that is, information indicating whether an IDMA scheme is applied to a UE paired with the UE # 1 in the SWSC scheme, that is, the UE # 3, and the UE.
  • information on a UE constituting the IDMA pair with the UE # 3, that is, information on UE # 4, that is, an MCS level applied to the UE # 4, a scrambling sequence and resource allocation information It is performed based on information on an IDMA scheme applied to UE # 3 and UE # 4, that is, the number of repetitions and the interleaving pattern.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an operation of a signal receiving apparatus in a wireless communication system supporting an IDMA-SWSC scheme according to an embodiment of the present invention.
  • an IDMA scheme is applied to a signal receiving device, for example, a far UE, that is, UE # 1, is a transmitting device, for example, a UE configuring a SWSC pair with a far UE from eNB # 1. And if the IDMA scheme is applied to the UE # 3, and receives information about the UE, ie UE # 4 constituting the IDMA pair in the eNB, that is, the eNB # 2 and the interference eNB.
  • the operation of the far UE shown in FIG. 14 is an operation of the UE existing in the same environment as the UE # 1 1231 shown in FIG. 12, and the signal received by the far UE from the eNB is shown in FIG. 5. It is assumed that it has the same shape as shown in FIG.
  • the far UE that is, the UE # 1 1231 receives a signal as shown in FIG. 5, the far UE, through the elementary signal estimator (ESE), hereinafter referred to as "ESE", receives the signal.
  • An estimation operation is performed on the received signal (step 1410), and a user-specific deinterleaving operation on the estimated signal, that is, a user-specific deinterleaving operation corresponding to an interleaving pattern for UE # 2 1232 is performed (1420). step).
  • the UE # 1 1231 performs decoding on the turbo decoding scheme on the user specific deinterleaved signal and outputs the turbo decoded signal (step 1430).
  • the turbo decoded signal is input to the ESE.
  • the UE # 1 1231 performs a user specific deinterleaving operation on the estimated signal, that is, a user specific deinterleaving operation corresponding to the interleaving pattern for the UE # 1 1231 (step 1440).
  • the UE # 1 1231 then decodes the SWSC-based turbo decoding scheme for the user-specific deinterleaved signal and outputs the SWSC-based turbo decoded signal (step 1450).
  • the SWSC-based turbo decoded signal is input to the ESE.
  • SWSC-based turbo decoding scheme will be described in detail.
  • the UE # 1 1231 detects and decodes a far UE signal, that is, a signal corresponding to the reference number 511 of the UE # 1 signal, that is, a target signal # 1.
  • the target signal # 1 is removed from the received signal in operation 1453.
  • the UE # 1 331 detects and decodes a signal corresponding to the reference number 515 of the received signal, that is, the DI signal # 1 (step 1455), and the target signal # 1 and the DI signal in the received signal. Remove # 1 (step 1457).
  • Certain aspects of the present invention may also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium.
  • a computer readable recording medium is any data storage device capable of storing data that can be read by a computer system. Examples of the computer readable recording medium include read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), CD-ROMs, magnetic tapes, Floppy disks, optical data storage devices, and carrier waves (such as data transmission over the Internet).
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, code, and code segments for achieving the present invention can be easily interpreted by those skilled in the art to which the present invention is applied.
  • any such software may be, for example, volatile or nonvolatile storage, such as a storage device such as a ROM, whether or not removable or rewritable, or a memory such as, for example, a RAM, a memory chip, a device or an integrated circuit. Or, for example, CD or DVD, magnetic disk or magnetic tape and the like can be stored in a storage medium that is optically or magnetically recordable and simultaneously readable by a machine (eg computer).
  • a machine eg computer
  • the method according to an embodiment of the present invention may be implemented by a computer or a portable terminal including a control unit and a memory, wherein the memory is suitable for storing a program or programs including instructions for implementing embodiments of the present invention. It will be appreciated that this is an example of a machine-readable storage medium.
  • the present invention includes a program comprising code for implementing the apparatus or method described in any claim herein and a storage medium readable by a machine (such as a computer) storing such a program.
  • a machine such as a computer
  • such a program can be transferred electronically through any medium, such as a communication signal transmitted over a wired or wireless connection, and the invention suitably includes equivalents thereof.
  • the apparatus may receive and store the program from a program providing apparatus connected by wire or wirelessly.
  • the program providing apparatus includes a memory for storing a program including instructions for causing the program processing apparatus to perform a preset content protection method, information necessary for the content protection method, and wired or wireless communication with the graphic processing apparatus.
  • a communication unit for performing and a control unit for automatically transmitting the program or the corresponding program to the request or the graphics processing unit.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 발명은 롱 텀 에볼루션(long term evolution: LTE)과 같은 4세대(4th-generation: 4G) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 제공되는 5세대(5th-generation: 5G) 또는 프리-5G(pre-5G) 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명은 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법에 있어서, 제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 제1 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제2 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보와, 상기 제2 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 상기 제1 수신 장치로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송/수신하는 장치 및 방법
본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호를 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA, 이하 "NOMA"라 칭하기로 한다) 방식과 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding: SWSC, 이하 "SWSC"라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
4세대(4th-generation: 4G, 이하 "4G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5세대(5th-generation: 5G, 이하 "5G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템 또는 프리-5G(pre-5G, 이하 "pre-5G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 롱 텀 에볼루션(long-term evolution: LTE, 이하 'LTE'라 칭하기로 한다) 이후 (post LTE) 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은 주파수 대역)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔 포밍 (beam forming), 거대 배열 다중 입력 다중 출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO, 이하 "massive MIMO"라 칭하기로 한다) 기술과, 전차원 다중 입력 다중 출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO, 이하 "FD-MIMO"라 칭하기로 한다) 기술과, 어레이 안테나(array antenna) 기술과, 아날로그 빔 포밍(analog beam-forming) 기술 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 디바이스 대 디바이스 (device to device: D2D, 이하 "D2D"라 칭하기로 한다) 통신, 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM, 이하 "ACM"이라 칭하기로 한다) 방식인 하이브리드 주파수 쉬프트 키잉(frequency shift keying: FSK, 이하 "FSK"라 칭하기로 한다) 및 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation: QAM, 이하 "QAM"이라 칭하기로 한다)(hybrid FSK and QAM: FQAM, 이하 "FQAM"라 칭하기로 한다) 방식 및 SWSC 방식과, 진보된 접속 기술인 필터 뱅크 멀티 캐리어(filter bank multi carrier: FBMC, 이하 "FBMC"라 칭하기로 한다) 기술과, NOMA 기술 및 성긴 코드 다중 접속(sparse code multiple access: SCMA, 이하 "SCMA"라 칭하기로 한다) 기술 등이 개발되고 있다.
직교 다중 접속(orthogonal multiple access: OMA, 이하 "OMA"라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 하는 네트워크에서는 동일한 자원이 다수의 사용자 단말기(user equipment: UE, 이하 "UE"라 칭하기로 한다)들에게 할당되는 것이 아니라 단일 사용자 단말기에게 할당된다. 여기서, 자원은 시간 자원 및 주파수 자원 등이 될 수 있다. 따라서, 기지국(evolved node B: eNB, 이하 "eNB"라 칭하기로 한다)은 각 UE의 채널 환경과 자원 할당 빈도를 기반으로 채널 용량을 최대화할 수 있는 UE에게 자원을 할당한다.
따라서, 셀 경계 영역과 같이 특정 영역에 위치한 UE는 자원을 할당받는 기회가 상기 특정 영역에 위치하지 않는, 다른 UE들에 비해 상대적으로 적게하게 되며, 따라서 UE들간의 공평성(fairness) 이슈가 발생될 수 있다.
한편, NOMA 방식을 기반으로 하는 네트워크에서는 동일한 자원이 다수의 UE들에게 할당되고, 따라서 자원 효율성이 증가된다. 또한, 상기 NOMA 방식을 기반으로 하는 네트워크에서는 eNB 및 UE들간의 협력을 통해 동일 자원을 할당받은 UE들간의 간섭 이슈를 해결함으로써, eNB에 대한 평균 처리량을 증가시키고, 셀 경계 영역과 같이 특정 영역에 위치한 UE에 대한 자원 할당 기회를 증가시킨다.
예를 들어, 전력 도메인(power domain) NOMA (이하, "power domain NOMA"라고 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 하는 네트워크에서는 eNB 인근에 위치하는 UE와 셀 경계 영역에 위치하는 UE에게 동일한 자원이 할당된다. 그리고, 상기 eNB 인근에 위치하는 UE에 대해서 할당되는 송신 전력을 감소시키고, 상기 eNB 인근에 위치하는 UE에 대해 감소시킨 송신 전력과 동일한 양의 송신 전력을 셀 경계 영역에 위치하는 UE에게 추가적으로 할당한다.
이와 같은 방식으로 UE들에 대한 송신 전력이 조정되면, eNB 인근에 위치하는 UE는 eNB가 상기 eNB 인근에 위치하는 UE 자신에게 송신하는 신호의 세기보다 더 큰 세기를 가지는, 상기 eNB가 셀 경계 영역에 위치하는 UE에게 송신한 신호, 즉 간섭 신호를 수신하게 된다.
따라서, 상기 eNB 인근에 위치하는 UE는 수신 신호에서 상기 eNB가 셀 경계 영역에 위치하는 UE에게 송신한 신호, 즉 간섭 신호를 먼저 검출한다. 그리고 나서, 상기 수신 신호에서 상기 검출한 간섭 신호를 제거한 후 상기 eNB 인근에 위치하는 UE 자신을 타겟(target)으로 하는 신호, 즉 타겟 신호를 검출한다.
이 경우, 상기 eNB 인근에 위치하는 UE는 eNB의 중첩 송신에 의한 간섭 신호의 영향을 크게 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 셀 경계 영역에 위치하는 UE는 상기 eNB가 상기 셀 경계 영역에 위치하는 UE 자신에게 송신한 신호, 즉 타겟 신호의 송신 전력이 상기 eNB 인근에 위치하는 UE에게 송신한 신호, 즉 간섭 신호의 송신 전력보다 월등히 크므로 상기 간섭 신호의 영향을 거의 받지 않게 된다.
한편, 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA, 이하 "OFDMA"라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 하는 네트워크에서는, 셀 간 간섭 신호가 필연적으로 발생되고, 이는 셀 경계 영역에 위치하는 사용자 단말기에게 대한 비교적 큰 성능 열화를 발생시킬 수 있다.
만일, NOMA 방식을 기반으로 하는 네트워크에서 eNB 인근에 위치하는 UE와 셀 간 간섭 신호의 영향을 크게 받는, 셀 경계 영역에 위치하는 UE에게 동일한 자원이 할당되고, 상기 eNB 인근에 위치하는 UE와 셀 경계 영역에 위치하는 UE 간의 간섭 문제를 해결하기 위해 송신 전력이 조정된다면, eNB는 셀 간 간섭 신호의 영향을 크게 받는, 셀 경계 영역에 위치하는 UE에게 비교적 큰 송신 전력을 할당하게 되고, 이로 인해 상기 eNB 인근에 위치하는 UE에게는 비교적 적은 송신 전력을 할당하게 된다.
이는, eNB 인근에 위치하는 UE에 대해 비교적 큰 성능 열화를 초래하게 된다. 따라서, NOMA 방식을 기반으로 하는 네트워크에서 셀 경계 영역에 위치하는 UE에 대한 셀 간 간섭 신호의 영향을 감소시키는 것은 매우 중요한 이슈가 될 수 있다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 간섭을 감소시키는 신호 송/수신 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 성능을 향상시키는 신호 송/수신 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은; 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법에 있어서, 제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 제1 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제2 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보와, 상기 제2 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 상기 제1 수신 장치로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법에 있어서, 송신 장치로부터, 상기 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제1 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보와, 상기 제1 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 또 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법에 있어서, 송신 장치로부터, 상기 수신 장치와 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식을 기반으로 페어링(paring)되는 제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보와, 상기 SWSC 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 개시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 개시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 "포함하다(include)" 및 "포함하다(comprise)"와 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 "혹은(or)"은 포괄적이고, "및/또는"을 의미하고; 상기 구문들 "~와 연관되는(associated with)" 및 "~와 연관되는(associated therewith)"과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 내용을 의미하고; 상기 용어 "제어기"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 신호를 송/수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 간섭을 감소시키는 것이 가능하도록 신호를 송/수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 성능을 향상시키는 것이 가능하도록 신호를 송/수신하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식이 적용되는 간섭 환경을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식에 따른 송신 및 수신 동작을 개략적으로 도시한 다이아그램이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 수신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 near UE의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 far UE의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
첨부되는 도면들을 참조하는 하기의 상세한 설명은 청구항들 및 청구항들의 균등들로 정의되는 본 개시의 다양한 실시예들을 포괄적으로 이해하는데 있어 도움을 줄 것이다. 하기의 상세한 설명은 그 이해를 위해 다양한 특정 구체 사항들을 포함하지만, 이는 단순히 예로서만 간주될 것이다. 따라서, 해당 기술 분야의 당업자는 여기에서 설명되는 다양한 실시예들의 다양한 변경들 및 수정들이 본 개시의 범위 및 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 공지의 기능들 및 구성들에 대한 설명은 명료성 및 간결성을 위해 생략될 수 있다.
하기의 상세한 설명 및 청구항들에서 사용되는 용어들 및 단어들은 문헌적 의미로 한정되는 것이 아니라, 단순히 발명자에 의한 본 개시의 명료하고 일관적인 이해를 가능하게 하도록 하기 위해 사용될 뿐이다. 따라서, 해당 기술 분야의 당업자들에게는 본 개시의 다양한 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명은 단지 예시 목적만을 위해 제공되는 것이며, 첨부되는 청구항들 및 상기 청구항들의 균등들에 의해 정의되는 본 개시를 한정하기 위해 제공되는 것은 아니라는 것이 명백해야만 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 "한"과, "상기"와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, "컴포넌트 표면(component surface)"은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표현들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 이해되어야만 한다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 'PC'라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 'PDA'라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 'PMP'라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 'HMD'라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 'DVD'라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 'MRA'라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 "MRI"라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 'CT'라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 'GPS'라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 'EDR'이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 'FER'이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 수신 장치는 일 예로 사용자 단말기(user equipment: UE, 이하 "UE"라 칭하기로 한다)가 될 수 있으며, 신호 송신 장치는 일 예로 진화된 노드 비(evolved node B: eNB, 이하 "eNB"라 칭하기로 한다)가 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, UE는 이동 단말기(mobile station: MS, 이하 "MS"라 칭하기로 한다)와, 무선 단말기(wireless terminal)와, 이동 디바이스(mobile device) 등과 같은 용어들과 혼용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서, eNB는 기지국(base station: BS)과, 노드 비(node B)와, 접속 포인트(access point: AP, 이하 "AP"라 칭하기로 한다) 등과 같은 용어들과 혼용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA, 이하 "NOMA"라 칭하기로 한다) 방식 및 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding: SWSC, 이하 "SWSC"라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 간섭을 감소시키는 신호 송/수신 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 NOMA 방식 및 SWSC 방식을 기반으로 성능을 향상시키는 신호 송/수신 장치 및 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치 및 방법은 롱 텀 에볼루션 (long-term evolution: LTE, 이하 "LTE"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱 텀 에볼루션-어드밴스드 (long-term evolution-advanced: LTE-A, 이하 "LTE-A"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 인가-보조 접속(licensed-assisted access: LAA, 이하 " LAA"라 칭하기로 한다)-LTE 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 "HSDPA"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 "HSUPA"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation partnership project 2: 3GPP2, 이하 "3GPP2"라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 "HRPD"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 코드 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA, 이하 "WCDMA"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 "CDMA"라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 "IEEE"라 칭하기로 한다) 802.16m 통신 시스템과, IEEE 802.16e 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS, 이하 "EPS"라 칭하기로 한다)과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP, 이하 "Mobile IP"라 칭하기로 한다) 시스템과, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting, 이하 "DMB"라 칭하기로 한다) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H, 이하 "DVP-H"라 칭하기로 한다), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H, 이하 "ATSC-M/H"라 칭하기로 한다) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV, 이하 "IPTV"라 칭하기로 한다) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(moving picture experts group (MPEG) media transport: MMT, 이하 "MMT"라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능하다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식이 적용되는 간섭 환경에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식이 적용되는 간섭 환경을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저 SWSC 방식은 셀룰러 네트워크에서 인접 셀에 의한 간섭 신호의 영향을 감소시킬 수 있는 방식이다. 상기 무선 통신 시스템에서 eNB#1(100)은 셀#1(110)을 관리하며, eNB#2(101)는 셀#2(111)를 관리하며, eNB#3(102)은 셀#3(112)을 관리한다.
또한, UE#1(120)은 상기 eNB#1(100)과 eNB#3(102) 각각이 송신하는 신호를 수신하고, UE#2(121)는 상기 eNB#2(101)가 송신하는 신호를 수신한다. 이 때, 상기 UE#2(121)는 상기 eNB#2(101)가 송신하는 신호 뿐만 아니라 상기 eNB#1(100)과 eNB#3(102) 각각이 송신하는 신호 역시 수신하게 되며, 상기 eNB#1(100)과 eNB#3(102) 각각이 송신하는 신호는 상기 UE#2(121)에게 간섭으로 작용하게 된다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식이 적용되는 간섭 환경에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식에 따른 송신 및 수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SWSC 방식에 따른 송신 및 수신 동작을 개략적으로 도시한 다이아그램이다.
도 2를 참조하면, 먼저 도 2에서는 2개의 신호 송신 장치들, 일 예로 2개의 eNB들과 2개의 신호 수신 장치들, 일 예로 2개의 UE들이 SWSC 방식에 따른 송신 및 수신 동작을 수행할 경우를 일 예로 하여 SWSC 방식에 따른 송신 및 수신 동작에 대해서 설명하지만, 네트워크의 협력(coordination)에 따라 하나 혹은 그 이상의 신호 송신 장치들 및/또는 하나 혹은 그 이상의 신호 수신 장치들이 SWSC 방식에 따른 송신 및 수신 동작에 참여할 수도 있음은 물론이다. 또한, 도 2에서는 동일한 메시지가 2개의 블록들을 통해 송신되며, 윈도우의 사이즈는 2라고 가정하기로 한다.
도 2를 참조하면, 먼저 2개의 eNB들, 일 예로 S1(210), S2(215)가 송신하는 신호들을 각각 X1, X2라 가정하기로 하며, 2개의 UE들, 일 예로 R1(220), R2(225)가 수신하는 신호들을 각각 Y1, Y2라 가정하기로 한다. 매 블록(205)마다 상기 eNB S1(210)은 송신하고자 하는 메시지를 2개의 코드들 U와 V에 의한 중첩 코딩 방식에 따라 코딩하여 신호 X1을 생성하고, 상기 eNB S2(215)는 송신하고자 하는 메시지를 포함하는 신호 X2를 생성한다. 여기서, 송신하고자 하는 각 메시지는 일 예로 적어도 하나의 패킷 혹은 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit: PDU, 이하 "PDU"라 칭하기로 한다)이 될 수 있다.
구체적으로, 블록 1(block 1)에서, 상기 eNB S1(210)은 상기 eNB S1(210)과 UE들 모두에게 알려진(known) 메시지(편의상, 도 2에는 "1"이라 도시되어 있음)를 U라는 코드를 기반으로 코딩하여 코드워드 U(1)를 생성하고, 상기 블록 1에서 송신하고자 하는 메시지 m11을 코드 V를 기반으로 코딩하여 코드워드 V(1)을 생성한다. 그리고 나서, 상기 eNB S1(210)은 상기 U(1)와 V(1)를 중첩 코딩함으로써 생성된 코드워드 X1(1)을 부호기로부터 다음 단(변조기, 다중화기 등)으로 출력함으로써, 상기 코드워드 X1(1)를 포함하는 신호가 상기 블록 1 동안 UE들로 송신되도록 한다. 또한, 상기 블록 1에서 상기 eNB S2(215)는 송신하고자 하는 메시지 m21을 포함하는 코드워드 X2(1)를 부호기로부터 다음 단으로 출력함으로써 메시지 m21을 포함하는 신호가 UE들로 송신되도록 한다.
또한, 블록 2(block 2)에서, 상기 eNB S1(210)은 이전에 송신된 메시지 m11을 상기 코드 U를 기반으로 코딩하여 코드워드 U(2)를 생성하고, 상기 블록 2에서 송신하고자 하는 메시지 m22를 코드 V로 코딩하여 코드워드 V(2)를 생성하며, 상기 U(2)와 V(2)를 중첩 코딩함으로써 코드워드 X1(2)를 생성한다. 그리고 나서, 상기 eNB S1(210)은 상기 생성된 코드워드 X1(2)를 송신한다. 상기 블록 2에서 상기 eNB S2(215)는 송신하고자 하는 메시지 m22를 포함하는 코드워드 X2(2)를 UE들로 송신한다.
이런 방식으로, (b-1)개의 블록들 동안 메시지들이 송신되고, 마지막 블록인 블록 b(block b)에서 상기 eNB S1(210)은 이전에 송신된 메시지 m1,b -1을 상기 코드 U를 기반으로 코딩하여 코드워드 U(b)를 생성하고, 알려진 메시지 "1"을 상기 코드 V를 기반으로 코딩하여 코드워드 V(b)를 생성하며, 상기 U(b)와 V(b)를 중첩 코딩함으로써 생성된 코드워드 X1(b)를 송신한다. 상기 블록 b에서 상기 eNB S2(215)는 송신하고자 하는 메시지 m2b를 포함하는 코드워드 X2(b)를 송신한다.
상기에서는 2개의 코드들, 즉 코드 U와 코드 V가 중첩되고, 송신기 S1(210)의 송신 신호가 X1=f(U,V)에 의해 생성되는 예를 설명하였으며, 각 UE는 2개의 블록들 동안 중첩되어 수신되는 신호들을 사용하여 슬라이딩 윈도우 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 즉, UE R1은 블록 1과 블록 2의 수신 신호들 Y1(1)과 Y1(2)를 기반으로, 알려진 메시지 "1"을 사용하여 코드워드 U(1)을 제거(cancellation)하고, V(1)은 잡음으로 간주함으로써, 상기 UE R1에 대한 간섭인 X2(1)를 검출한다.
다음으로, 상기 UE R1은 상기 수신 신호들로부터, 알려진 메시지 "1"을 사용하여 U(1)을 제거하고, 상기 검출된 신호 X2(1)을 제거하며, V(2)와 X2(2)를 잡음으로 간주함으로써, desired signal인 [V(1) U(2)]를 검출한다. 상기 검출된 신호로부터 메시지 m11이 복원될 수 있다.
마찬가지로, 블록 3의 수신 신호 Y1(3)이 도착하면, 상기 UE R1은 알려진 메시지 "1" 대신 이전에 검출된 코드워드 U(2)를 사용하여 상기 블록 1 및 블록 2에서 설명한 바와 같은 동작과 유사한 동작을 반복함으로써 원하는 메시지 m12를 복원할 수 있다. 즉, 상기 코드워드 U(2)가 상기 블록 2에서 이미 검출되었기 때문에 상기 블록 3에서 U(2)가 알려진 메시지로서 동작하게 된다.
마찬가지로, 이후의 블록들에서 상기 UE R1은 원하는 메시지들을 검출할 수 있다. 마지막 블록인 블록 b에서 수신 신호 Y1(b)가 도착하면, 상기 UE R1은 이전에 검출된 코드워드 U(b-1)을 사용하여 U(b-1)을 제거하고 알려진 메시지 "1"을 사용하여 V(b)을 제거함으로써 desired signal인 [V(b-1) U(b)]를 검출하여 메시지 m1,b -1을 복원한다.
상기 UE R2는 상기 UE R1과 유사한 방식으로 상기 UE 1의 desired signal를 간섭 신호로서 검출하고, 상기 검출된 간섭 신호를 수신 신호들로부터 제거함으로써 상기 UE R2의 desired signal를 검출한다.
구체적으로, 상기 UE R2는 블록 1과 블록 2를 통해 중첩되는 수신 신호들 Y2(1)과 Y2(2)가 입력되면, 알려진 메시지 "1"을 사용하여 코드워드 U(1)을 제거하고, X2(1)과 V(2) 및 X2(2)를 잡음으로 간주함으로써, 상기 UE R2에 대한 간섭 신호인 [V(1) U(2)]를 검출하여 메시지 m11을 복원한다(편의상, 복원된 메시지 m11은 도 2에서 hat_m11으로 표시하였음). 다음 단계에서 상기 UE R2는 수신 신호들로부터 알려진 메시지 "1"을 사용하여 상기 메시지 m11을 사용하여 이전 블록에서 검출된 V(1)을 제거한 뒤, X2(1)을 검출하여 메시지 m21을 복원한다.
마찬가지로 이후의 블록들에서 상기 UE R2는 원하는 메시지들을 검출할 수 있다. 마지막 블록인 블록 b에서 수신 신호 Y1(b)가 도착하면, 상기 UE R2는 이전에 검출된 코드워드 V(b)를 사용하여, 최근 2개의 블록들의 수신 신호들에 대한 디코딩 동작을 수행한다.
셀룰러 환경에서 SWSC 방식을 운영하기 위하여, eNB들 중 하나 혹은 별도의 네트워크 엔터티(도시하지 않음)가 코디네이터(coordinator)로 동작할 수 있다. 상기 코디네이터는 eNB들간의 공동-스케줄링(co-scheduling) 동작을 수행하고, 용량 영역(capacity region)을 고려하여 중첩 코딩 방식을 적용할 UE 페어(pair)를 결정하며, 송신되는 패킷들에 적용되는 SWSC 방식에 대한 시그널링 정보를 제공하며, SWSC 송신에 대한 피드백 동작 및 재송신 동작을 제어할 수 있다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같은 SWSC 방식은 페이딩(fading)이 없는 부가 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise: AWGN, 이하 "AWGN"라 칭하기로 한다) 간섭 환경에서 물리 계층에서 이론적인 임계 성능을 획득할 수 있는 코딩 방식으로 비교적 높은 효율을 나타낸다.
그러나, 상기 SWSC 방식은 셀 내의 UE들간의 중첩 송신을 고려하지 않기 때문에 NOMA 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상기 SWSC 방식을 사용할 경우 성능 이득을 획득하는 것은 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 NOMA 방식과 SWSC 방식을 효율적으로 결합하여 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에서는 일 예로 3가지 NOMA 방식들, 즉 전력 도메인 NOMA (power domain NOMA, 이하 "power domain NOMA"라 칭하기로 한다) 방식과, 인터리버 분할 다중 접속(interleaver division multiple access: IDMA, 이하 "IDMA"라 칭하기로 한다) 방식과, 성긴 코드 다중 접속 (sparse code multiple access: SCMA, 이하 "SCMA"라 칭하기로 한다) 방식을 고려하기로 한다. 설명의 편의상 power domain NOMA 방식과 SWSC 방식을 결합한 방식을 "power domain NOMA-SWSC 방식"이라 칭하기로 하며, 상기 IDMA 방식과 SWSC 방식을 결합한 방식을 "IDMA-SWSC 방식"이라 칭하기로 하며, 상기 SCMA 방식과 SWSC 방식을 결합한 방식을 "SCMA-SWSC 방식"이라 칭하기로 한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 SCMA 방식 대신 LDS-OFDM(low density signature-OFDM) 방식이 사용될 수도 있다.
그러면 첫 번째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 다수의 eNB들, 일 예로 2개의 eNB들, 일 예로 eNB#1(310)와, eNB#2(320)와, 다수의 UE들, 일 예로 3개의 UE들, 일 예로 UE#1(331)과, UE#2(332)과, UE#3(333)을 포함한다. 여기서, 기준이 되는 UE는 상기 UE#1(331)라고 가정하기로 하며, 따라서 상기 eNB#1(310)는 상기 UE#1(331)에 대한 서빙 eNB가 되고, 상기 eNB#2(320)는 상기 UE#1(331)에 대한 간섭 신호를 송신하는 간섭 eNB가 된다.
또한, 상기 UE#1(331)과, UE#2(332)는 NOMA 방식을 기반으로 페어링(pairing)된 NOMA 페어드 UE(NOMA paired UE, 이하 "NOMA paired UE"라 칭하기로 한다)들이고, 상기 UE#1(331)과, UE#3(333)은 SWSC 방식을 기반으로 페어링된 SWSC 페어드 UE(SWSC paired UE, 이하 "SWSC paired UE"라 칭하기로 한다)들이다. 즉, 상기 UE#1(331)과 UE#2(332)는 NOMA 페어(이하, "NOMA pair"라 칭하기로 한다)를 구성하고, 상기 UE#1(331)과 UE#3(333)은 SWSC 페어(이하, "SWSC pair" 칭하기로 한다)를 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하기 위해서는 신호 송신 장치, 일 예로 eNB 및 신호 수신 장치, 일 예로 UE 각각의 구조 및 동작 프로세스가 변경되어야 하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 eNB의 구조 및 동작 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, eNB는 일반적인 power domain NOMA 방식에 SWSC 인코더 출력 특성을 반영해야만 한다. 즉, 서빙 eNB인 eNB#1(310)에 인접하는 UE(near UE, 이하 "near UE"라 칭하기로 한다)인 UE#2(332)에서 SWSC 인코더 출력을 검출할 수 있어야만 하고, 상기 eNB#1(310)에서 먼 UE(far UE, 이하 "far UE"라 칭하기로 한다)인 UE#1(331)에서 SWSC 디코딩 동작을 수행할 때 상기 UE#2(332)에 대한 신호의 세기가 매우 작게, 일 예로 임계 세기 미만의 세기를 가지도록 해야만 한다. 본 발명의 일 실시예에서는, near UE 및 far eNB가 eNB로부터의 거리를 기반으로 설정되는 경우를 일 예로 설명하였으나, near UE 및 far eNB는 eNB로부터의 거리 뿐만 아니라 다양한 파라미터들을 고려하여 설정될 수도 있음은 물론이며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 일 예로, far eNB는 셀 경계 영역에 위치하는 UE가 될 수 있다.
따라서, 상기 eNB는 상기에서 설명한 바와 같은 조건들을 고려하여 UE 페어링 및 파라미터 b 및 변조 차수(modulation order)를 결정해야만 하고, 또한 UE들에 대한 스케쥴링 프로세스 역시 변경해야만 한다. 여기서, 상기 파라미터 b는 power domain NOMA 방식을 위해 사용되는 파라미터를 나타내며, 일 예로 중첩 신호에 대한 송신 전력 중 상대적으로 채널 품질이 우수한 UE의 송신 전력이 차지하고 있는 비율인 송신 전력 분할 계수(transmission power split coefficient: TPSC, 이하 "TPSC"라 칭하기로 한다)가 될 수 있다. 여기서, 상기 UE를 제외한 나머지 UE가 상기 power domain NOMA 방식에 따른 UE 페어, 즉 power domain NOMA 페어에 포함되는 것이다.
다음으로, 신호 수신 장치, 일 예로 UE는 일반적인 power domain NOMA 방식에 SWSC 디코딩 동작을 반영해야만 한다. 즉, SWSC 방식과 power domain NOMA 방식이 결합된 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 UE는 SWSC 디코딩 동작을 수행할 때 power domain NOMA 디코딩 동작을 적용해야만 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식에서는 eNB가 UE에게 다음과 같은 정보를 제공해야만 한다.
첫 번째로, far UE에게 제공되는 정보는 다음과 같다.
(1) far UE에게 SWSC 방식이 적용될 경우, 상기 SWSC 방식을 기반으로 상기 far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 power domain NOMA 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 정보
도 3에서는 far UE가 UE#1(331)이고, SWSC 방식을 기반으로 상기 UE#1(331)와 페어링되어 있는 UE는 UE#3(333)이다.
(2) far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 power domain NOMA 방식이 적용된 경우, 상기 far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 적용되는 power domain NOMA 방식에 대한 정보
far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 power domain NOMA 방식이 적용될 경우의 수신 동작은 하기에서 도 5를 참조하여 설명될 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
두 번째로, near UE에게 제공되는 정보는 다음과 같다.
(1) far UE에 대한 SWSC 방식 적용 여부를 나타내는 정보
(2) far UE에 대해 SWSC 방식이 적용될 경우, 슬라이딩 윈도우(sliding window)에 관련된 정보
상기 슬라이딩 윈도우에 관련된 정보는 슬라이딩 윈도우가 중첩되는 길이 및 파라미터 a를 포함할 수 있다. 여기서, 파라미터 a는 상기 SWSC 방식에서 사용되는 웨이트 계수(weight factor)를 나타낸다.
상기 near UE에게 제공되는 정보는 near UE가 far UE에 대한 신호를 검출하고, 상기 far UE에 적용된 변조 차수를 추정하는 것에 영향을 줄 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식에 따른 스케쥴링 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식에 따른 스케쥴링 방식에 대해 설명하기에 앞서, 일반적인 power domain NOMA 방식에 따른 스케쥴링 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, eNB는 셀 내의 UE들에 대하여, 후보 전력 비율, 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS, 이하 "MCS"라 칭하기로 한다) 레벨을 모두 고려하여, 용량(capacity)(혹은 상기 용량과 유사한 메트릭(metric))을 기반으로 산출한 처리량(throughput)이 가장 높은 power domain NOMA 페어를 선택한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식에 따른 스케쥴링 방식에서는, eNB는 셀 내 UE들과 SWSC 방식을 적용할 UE 후보들에 대하여, 후보 전력 비율, MCS 레벨을 모두 고려하여, 용량(혹은 상기 용량과 유사한 메트릭)을 기반으로 산출한 처리량이 가장 높은 power domain NOMA-SWSC pair를 선택한다. 일 예로, far UE에 대해서는 near UE의 신호가 임계 세기 미만의 세기로 수신될 수 있도록 power domain NOMA-SWSC pair가 생성된다. 이는 SWSC 방식을 적용할 경우 높은 신호 대 잡음 비(signal to noise ratio: SNR, 이하 "SNR"이라 칭하기로 한다) 조건을 만족시키기 위함이다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저 송신 장치, 일 예로 eNB는 SWSC 인코더(410)와, 가산기(420)와, 터보 인코더(turbo encoder)(430)와, 변조기(440)와, 심볼 생성기(450)를 포함한다. 여기서, 상기 변조기(440)는 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation: QAM, 이하 "QAM"이라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 한다.
또한, 상기 SWSC 인코더(410)는 다수의 쇼트 터보 인코더(short turbo encoder)들, 일 예로 쇼트 터보 인코더#1(411-1)와, 쇼트 터보 인코더#2(411-2) 등과, 다수의 변조기들, 일 예로 변조기#1(413-1)과, 변조기#2(413-2) 등과, 지연 유닛(delay unit)(415)과, 다수의 가산기들, 일 예로 가산기#1(417-1)과, 가산기#2(417-2) 등과, 심볼 생성기(419)를 포함한다. 상기 다수의 변조기들은 QAM 방식을 기반으로 변조 동작을 수행한다.
도 4에서, 파라미터 a는 SWSC 방식에서 사용되는 웨이트 계수를 나타내며, 파라미터 b는 power domain NOMA 방식에서 사용되는 파라미터이며, 일 예로 TPSC를 나타내며, 상기 파라미터 a 및 파라미터 b에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
far UE, 일 예로 UE#1로 송신되어야 하는 신호는 상기 SWSC 인코더(410)로 입력되고, 따라서 상기 신호는 상기 다수의 쇼트 터보 인코더들로 입력되고, 상기 다수의 쇼트 터보 인코더들은 각각 상기 신호를 쇼트 터보 인코딩 방식에 상응하게 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 다수의 변조기들 각각으로 출력된다.
상기 다수의 변조기들은 각각 해당하는 쇼트 터보 인코더에서 출력한 신호를 QAM 방식에 상응하게 변조한다. 그리고 나서, 상기 변조기#1(413-1)는 상기 변조된 신호를 상기 가산기#1(417-1)로 출력하고, 상기 변조기#2(413-2)는 상기 변조된 신호를 상기 지연 유닛(415)으로 출력한다. 상기 지연 유닛(415)은 상기 변조기#2(413-2)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 시간만큼 지연한 후 상기 가산기#2(417-2)로 출력한다.
상기 다수의 가산기들은 각각 파라미터 a에 상응하게 가산 동작을 수행한 후 그 가산된 신호를 상기 심볼 생성기(419)로 출력한다. 상기 심볼 생성기(419)는 상기 UE#1에 대한 심볼, 즉 QAM 심볼을 생성한 후 상기 가산기(420)로 출력한다.
한편, near UE, 일 예로 UE#2로 송신되어야 하는 신호는 상기 터보 인코더(430)로 입력되고, 상기 터보 인코더(430)는 상기 신호를 터보 인코딩 방식에 상응하게 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 변조기(440)로 출력한다. 상기 변조기(440)는 상기 터보 인코더(430)에서 출력한 신호에 대해 QAM 방식에 상응하게 변조하고, 상기 변조된 신호를 상기 심볼 생성기(450)로 출력한다. 상기 심볼 생성기(450)는 상기 UE#2에 대한 심볼, 즉 QAM 심볼을 생성한 후 상기 가산기(420)로 출력한다.
상기 가산기(420)는 상기 심볼 생성기(419)에서 출력한 신호와 상기 심볼 생성기(450)에서 출력한 신호를 파라미터 b를 기반으로 가산하여 서빙 eNB 신호로 생성하고, 상기 서빙 eNB 신호가 UE들, 즉 UE#1 및 UE#2로 송신되는 것이다.
한편, 도 4에서는 상기 SWSC 인코더(410)와, 가산기(420)와, 터보 인코더 (430)와, 변조기(440)와, 심볼 생성기(450)가 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 SWSC 인코더(410)와, 가산기(420)와, 터보 인코더 (430)와, 변조기(440)와, 심볼 생성기(450) 중 적어도 두 개는 통합될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 SWSC 인코더(410)와, 가산기(420)와, 터보 인코더 (430)와, 변조기(440)와, 심볼 생성기(450)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 수신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 수신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 도 5에 도시되어 있는 수신 장치의 동작 과정은 도 3에 도시되어 있는 UE#1(331)과 같은 환경에 존재하는 UE의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 송신 장치, 일 예로 eNB에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 기반으로 송신할 경우 UE#1은 상기 UE#1을 타겟으로 하는 신호인 UE#1 신호와, 상기 UE#1과 power domain NOMA pair를 구성하는 UE#2를 타겟으로 하는 신호인 UE#2 신호와, 상기 UE#1과 SWSC pair를 구성하는 UE#3을 타겟으로 하는 신호인 UE#3 신호를 함께 수신하게 된다. 여기서, 상기 UE#3 신호는 상기 UE#1에 대해 다운링크 간섭(downlink interference: DI, 이하 "DI"라 칭하기로 한다) 신호로 작용하게 된다. 또한, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호에는 SWSC 방식이 적용되므로, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호는 웨이트 계수를 기반으로 다수의 신호들이 중첩되어 생성됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 UE#1은 상기 UE#1 신호와 UE#2 신호에 대해 power domain NOMA 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행하고, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호에 대해 SWSC 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행한다. 또한, 상기 UE#1의 디코딩 동작은 eNB에서 제공되는 정보, 즉 SWSC 인코딩 방식에서 상기 UE#1와 페어링되어 있는 UE, 즉 상기 UE#3에 대해 power domain NOMA 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 정보와, 상기 UE#3에 대해 power domain NOMA 방식이 적용된 경우, 적용된 power domain NOMA 방식에 대한 정보를 기반으로 수행된다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 수신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 near UE의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 near UE의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 near UE는 송신 장치, 일 예로 eNB로부터 far UE에 대한 SWSC 방식 적용 여부를 나타내는 정보와, far UE에 대해 SWSC 방식이 적용될 경우, 슬라이딩 윈도우에 관련된 정보를 수신한다.
또한, 도 6에 도시되어 있는 near UE의 동작 과정은 도 3에 도시되어 있는 UE#2(332)와 같은 환경에 존재하는 UE의 동작 과정이며, 상기 near UE가 eNB로부터 수신하는 신호는 도 5에 도시되어 있는 바와 동일한 형태를 가진다고 가정하기로 한다.
따라서, 상기 near UE, 즉 상기 UE#2(332)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 신호가 수신되면, far UE 신호, 즉 UE#1(331) 신호에 대한 간섭 제거(interference cancellation: IC, 이하 "IC"라 칭하기로 한다) 동작을 수행한다(610단계). 여기서, 상기 far UE 신호에 대한 IC 동작에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 UE#2(332)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 신호가 수신되면, UE#1 신호 중 참조 번호 511에 대응되는 신호, 즉 타겟 신호 #1을 검출 및 디코딩하고(611단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1을 제거한다(612단계). 그리고 나서, 상기 UE#2(332)는 상기 수신 신호 중 참조 번호 513, 즉 타겟 신호 #2에 대응되는 신호를 검출 및 디코딩하고(613단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1 및 타겟 신호 #2를 제거한다(614단계).
이런 식으로 far UE에 대한 IC 동작이 완료되면, 상기 UE#2(332)는 near UE 신호, 즉 UE#2 신호에 대해서 로그 우도 비(log likelihood ratio: LLR, 이하 "LLR"이라 칭하기로 한다)를 산출한다(620단계).
그리고 나서, 상기 UE#2(332)는 상기 UE#2 신호에 대해서 터보 디코딩 동작을 수행한다(630단계).
도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 near UE의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 far UE의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 power domain NOMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 far UE의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 먼저 far UE는 송신 장치, 일 예로 eNB로부터 far UE에게 SWSC 인코딩 방식이 적용될 경우, SWSC 인코딩 방식에서 far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 power domain NOMA 방식이 적용되어 있는지 여부를 나타내는 정보와, far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 power domain NOMA 방식이 적용된 경우, 적용된 NOMA 방식에 대한 정보를 수신한다.
또한, 도 7에 도시되어 있는 far UE의 동작 과정은 도 3에 도시되어 있는 UE#1(331)과 같은 환경에 존재하는 UE의 동작 과정이며, 상기 far UE가 eNB로부터 수신하는 신호는 도 5에 도시되어 있는 바와 동일한 형태를 가진다고 가정하기로 한다.
따라서, 상기 far UE, 즉 상기 UE#1(331)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 신호가 수신되면, far UE 신호, 즉 UE#1 신호 중 참조 번호 511에 대응되는 신호, 즉 타겟 신호 #1을 검출 및 디코딩하고(710단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1을 제거한다(720단계). 그리고 나서, 상기 UE#1(331)은 수신 신호 중 참조 번호 515에 대응되는 신호, 즉 DI 신호 #1을 검출 및 디코딩하고(730단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1 및 DI 신호 #1을 제거한다(740단계). 여기서, 상기 타겟 신호 #1을 검출 및 디코딩하는 동작은 다음과 같다.
먼저, 상기 UE#1(331)은 UE#1 신호에 대해 LLR을 산출하고(711단계), 상기 UE#1 신호에 대해서 터보 디코딩 동작을 수행한다(712단계).
두 번째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 다수의 eNB들, 일 예로 2개의 eNB들, 일 예로 eNB#1(810)와, eNB#2(820)와, 다수의 UE들, 일 예로 4개의 UE들, 일 예로 UE#1(831)과, UE#2(832)과, UE#3(833), UE#4(834)를 포함한다. 여기서, 기준이 되는 UE는 상기 UE#1(831)라고 가정하기로 하며, 따라서 상기 eNB#1(810)는 상기 UE#1(831)에 대한 서빙 eNB가 되고, 상기 eNB#2(820)는 상기 UE#1(831)에 대한 간섭 신호를 송신하는 간섭 eNB가 된다.
또한, 상기 UE#1(831)과 UE#2(832)는 SCMA 방식을 기반으로 페어링된 SCMA paired UE들이고, 상기 UE#1(831)과 UE#3(833)은 SWSC 방식을 기반으로 페어링된 SWSC paired UE들이다. 또한, UE#3(833)과 UE#4(834)는 역시 SCMA 방식을 기반으로 페어링된 SCMA paired UE들이다. 즉, 도 8에서 UE#1(831)과 UE#2(832)는 SCMA pair를 구성하고, 상기 UE#1(831)과 UE#3(833)은 SWSC pair를 구성하고, UE#3(833)과 UE#4(834)는 SCMA pair를 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하기 위해서는 송신 장치, 일 예로 eNB 및 수신 장치, 일 예로 UE 각각의 구조 및 동작 프로세스가 변경되어야 하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 구조 및 동작 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신 장치, 일 예로 eNB는 일반적인 SCMA 방식에 SWSC 인코더 출력 특성을 반영해야만 한다. 즉, SWSC 인코딩 방식이 적용되는 UE#1 신호가 SCMA 코드북(codebook)에 포함되어야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기에서 설명한 바와 같은 조건들을 고려하여 UE#1의 구조를 변경할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 SWSC UE pairing 시 SCMA 코드북을 적용한 UE#1의 검출 성능이 고려될 필요가 있으며, 상기 UE#1에 대한 간섭 UE인 UE#3에 대해 SCMA 코드북이 적용되는 것을 고려할 수 있다.
다음으로, 수신 장치, 일 예로 UE는 일반적인 SCMA 동작에 SWSC 디코딩 동작을 반영해야만 한다. 즉, SWSC 방식과 SCMA 방식이 결합된 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 UE는 SWSC 디코딩 동작을 수행할 때 SCMA 디코딩 동작을 적용해야만 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식에서는 eNB가 UE에게 다음과 같은 정보를 제공해야만 한다. 즉, far UE에게 제공되는 정보는 다음과 같다.
(1) far UE에게 SWSC 방식이 적용될 경우, SWSC 방식에서 far UE와 페어링되어 있는 UE에 대해 SCMA 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 정보
도 8에서는 far UE가 UE#1(831)이고, SWSC 방식에서 상기 UE#1(831)와 페어링되어 있는 UE는 UE#3(833)이다. 즉, 상기 UE#1(831)와 UE#3(833)는 SWSC pair를 구성한다.
(2) UE#3(833)에 대해 SCMA 방식이 적용된 경우, UE#3(833)과 SCMA pair를 구성하는 UE, 즉 UE#4(834)에 대한 정보
여기서, 상기 UE#4(834)에 대한 정보는 MCS 레벨과, 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)와, 자원 할당 정보와, 상기 UE#3(833) 및 UE#4(834)에 적용되는 SCMA 코드북 등을 포함할 수 있다.
그러면 여기서 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 먼저 송신 장치, 일 예로 eNB는 SWSC 인코더(910)와, 가산기(920)와, 터보 인코더(930)와, 변조기(940)와, 심볼 생성기(950)를 포함한다. 여기서, 상기 변조기(940)는 SCMA 코드북-기반 변조(SCMA codebook-based modulation) 방식을 기반으로 한다.
또한, 상기 SWSC 인코더(910)는 다수의 쇼트 터보 인코더들, 일 예로 쇼트 터보 인코더#1(911-1)와, 쇼트 터보 인코더#2(911-2) 등과, 지연 유닛(913)과, 변조기(915)와, 심볼 생성기(917)를 포함한다. 여기서, 상기 변조기(915)는 SCMA 코드북-기반 변조 방식을 기반으로 변조 동작을 수행한다.
도 9에서, 파라미터 b는 SCMA 방식에서 사용되는 파라미터를 나타내며, 상기 파라미터 b에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
far UE, 일 예로 UE#1로 송신되어야 하는 신호는 상기 SWSC 인코더(910)로 입력되고, 따라서 상기 신호는 상기 다수의 쇼트 터보 인코더들로 입력되고, 상기 다수의 쇼트 터보 인코더들은 각각 상기 신호를 쇼트 터보 인코딩 방식에 상응하게 인코딩한다. 일 예로, 상기 쇼트 터보 인코더#1(911-1)는 상기 인코딩된 신호를 상기 변조기(915)로 출력하고, 상기 쇼트 터보 인코더#2(911-2)는 상기 인코딩된 신호를 상기 지연 유닛(913)으로 출력한다. 상기 지연 유닛(415)은 상기 쇼트 터보 인코더#2(911-2)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 시간만큼 지연한 후 상기 변조기(915)로 출력한다.
상기 변조기(915)는 상기 쇼트 터보 인코더#1(911-1)에서 출력한 신호와 상기 지연 유닛(913)에서 출력한 신호를 SCMA 코드북-기반 변조 방식을 기반으로 변조한 후 상기 심볼 생성기(917)로 출력한다. 상기 심볼 생성기(917)는 상기 UE#1에 대한 심볼, 즉 SCMA 심볼을 생성한 후 상기 가산기(920)로 출력한다.
한편, near UE, 일 예로 UE#2로 송신되어야 하는 신호는 상기 터보 인코더(930)로 입력되고, 상기 터보 인코더(930)는 상기 신호를 터보 인코딩 방식에 상응하게 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 변조기(940)로 출력한다. 상기 변조기(940)는 상기 터보 인코더(930)에서 출력한 신호에 대해 SCMA 코드북-기반 변조 방식에 상응하게 변조하고, 상기 변조된 신호를 상기 심볼 생성기(950)로 출력한다. 상기 심볼 생성기(950)는 상기 UE#2에 대한 심볼, 즉 SCMA 심볼을 생성한 후 상기 가산기(920)로 출력한다.
상기 가산기(920)는 상기 심볼 생성기(917)에서 출력한 신호와 상기 심볼 생성기(950)에서 출력한 신호를 상기 파라미터 b를 기반으로 가산하여 서빙 eNB 신호로 생성하고, 상기 서빙 eNB 신호가 UE들, 즉 UE#1 및 UE#2로 송신되는 것이다.
한편, 도 9에서는 상기 SWSC 인코더(910)와, 가산기(920)와, 터보 인코더 (930)와, 변조기(940)와, 심볼 생성기(950)가 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 SWSC 인코더(910)와, 가산기(920)와, 터보 인코더 (930)와, 변조기(940)와, 심볼 생성기(950) 중 적어도 두 개는 통합될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 SWSC 인코더(910)와, 가산기(920)와, 터보 인코더 (930)와, 변조기(940)와, 심볼 생성기(950)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 먼저 도 10에 도시되어 있는 수신 장치의 동작 과정은 도 8에 도시되어 있는 UE#1(831)과 같은 환경에 존재하는 UE의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 송신 장치, 일 예로 eNB에서 SCMA-SWSC 방식을 기반으로 송신할 경우 UE#1은 상기 UE#1을 타겟으로 하는 신호인 UE#1 신호와, 상기 UE#1과 NOMA 페어를 이루는 UE#2를 타겟으로 하는 신호인 UE#2 신호와, 상기 UE#1과 SWSC 페어를 이루는 UE#3을 타겟으로 하는 신호인 UE#3 신호를 함께 수신하게 된다. 여기서, 상기 UE#3 신호는 상기 UE#1에 대해 DI 신호가 된다. 또한, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호에는 SWSC 방식이 적용되므로, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호는 SWSC 방식에서 사용되는 파라미터, 일 예로 웨이트 계수를 기반으로 다수의 신호들이 중첩됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 UE#1은 상기 UE#1 신호와 UE#2 신호에 대해 SCMA 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행하고, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호에 대해 SWSC 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행한다. 그리고, 상기 UE#1은 상기 UE#3 신호와 UE#4 신호에 대해 SCMA 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행한다.
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 먼저 UE, 일 예로 UE#1 및 UE#2는 송신 장치, 일 예로 eNB로부터 SCMA-SWSC 방식을 지원하기 위해 필요한 정보를 수신한다. 일 예로, far UE, 즉 UE#1은 UE#1에게 SWSC 방식이 적용될 경우, SWSC 방식에서 UE#1와 페어링되어 있는 UE, 즉 UE#3에 대해 SCMA 방식이 적용되어 있는지 여부를 나타내는 정보 및 UE#3에 대해 SCMA 방식이 적용된 경우, UE#3과 SCMA 페어를 이루는 UE, 즉 UE#4에 대한 정보를 수신한다.
또한, UE#1가 eNB로부터 수신하는 신호는 도 10에 도시되어 있는 바와 동일한 유사한 형태를 가진다고 가정하기로 한다.
따라서, UE#1는 신호가 수신되면, UE#1 신호 중 참조 번호 1011에 대응되는 신호, 즉 타겟 신호 #1을 검출 및 디코딩하고(1110단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1을 제거한다(1120단계). 그리고 나서, 상기 UE#1는 상기 수신 신호 중 참조 번호 1015에 대응되는 신호, 타겟 신호 #2를 검출 및 디코딩하고(1130단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1 및 타겟 신호 #2에 대응되는 신호를 제거한다(1140단계).
여기서, 상기 1110단계 및 1130단계의 동작은 다음과 같다.
먼저, 상기 UE#1은 UE#1 신호 및 UE#2 신호에 대해 LLR을 산출한다(1111단계). 그리고, 상기 UE#1은 상기 UE#1 신호에 대해서 터보 디코딩 동작을 수행하고(1112-1단계), 상기 UE#2 신호에 대해서 터보 디코딩 동작을 수행한다(1112-2단계). 여기서, 상기 LLR 산출 동작은 메시지 전달 알고리즘(message passing algorithm)을 기반으로 한다.
또한, 상기 UE#1은 UE#3 신호 및 UE#4 신호에 대해 LLR을 산출한다(1131단계). 그리고, 상기 UE#1은 상기 UE#3 신호에 대해서 터보 디코딩 동작을 수행하고(1132-1단계), 상기 UE#4 신호에 대해서 터보 디코딩 동작을 수행한다(1132-2단계). 여기서, 상기 LLR 산출 동작은 메시지 전달 알고리즘을 기반으로 한다.
세 번째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA-SWSC 방식에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA-SWSC 방식에 따른 신호 송/수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 다수의 eNB들, 일 예로 2개의 eNB들, 일 예로 eNB#1(1210)와, eNB#2(1220)와, 다수의 UE들, 일 예로 4개의 UE들, 일 예로 UE#1(1231)과, UE#2(1232)과, UE#3(1233), UE#4(1234)를 포함한다. 여기서, 기준이 되는 UE는 상기 UE#1(1231)라고 가정하기로 하며, 따라서 상기 eNB#1(1210)는 상기 UE#1(1231)에 대한 서빙 eNB가 되고, 상기 eNB#2(1220)는 상기 UE#1(1231)에 대한 간섭 신호를 송신하는 간섭 eNB가 된다.
또한, 상기 UE#1(1231)과 UE#2(1232)는 IDMA 방식을 기반으로 페어링된 IDMA paired UE들이고, 상기 UE#1(1231)과 UE#3(1233)은 SWSC 방식을 기반으로 페어링된 SWSC paired UE들이다. 또한, UE#3(1233)과 UE#4(1234)는 역시 IDMA 방식을 기반으로 페어링된 IDMA paired UE들이다. 즉, 상기 UE#1(1231)과 UE#2(1232)는 IDMA pair를 구성하고, 상기 UE#1(1231)과 UE#3(1233)은 SWSC pair를 구성하고, 상기 UE#3(1233)과 UE#4(1234)는 IDMA pair를 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 IDMA-SWSC 방식을 지원하기 위해서는 송신 장치, 일 예로 eNB 및 수신 장치, 일 예로 UE 각각의 구조 및 동작 프로세스가 변경되어야 하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 구조 및 동작 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신 장치, 일 예로 eNB는 일반적인 IDMA 방식에 SWSC 인코더 출력 특성을 반영해야만 한다. 즉, SWSC 인코딩 프로세스에 반복(repetition)과 사용자-특정 인터리빙(user-specific interleaving) 프로세스가 추가되어야만 하며, SWSC 인코딩 프로세스에서 사용되는 쇼트 터보 인코딩 프로세스에서 서로 다른 인터리빙 방식들을 적용하는 것이 고려될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기에서 설명한 바와 같은 조건들을 고려하여 UE#1의 구조를 변경할 필요가 있다.
다음으로, 수신 장치, 일 예로 UE는 일반적인 IDMA 디코딩 동작에 SWSC 디코딩 동작을 반영해야만 한다. 즉, SWSC 방식과 IDMA 방식이 결합된 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 UE는 IDMA 디코딩 동작을 수행할 때 SWSC 디코딩 동작을 적용해야만 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 IDMA-SWSC 방식에서는 eNB가 UE에게 다음과 같은 정보를 제공해야만 한다.
(1) UE#1과 SWSC pair를 구성하는 UE#3에 IDMA 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 정보
(2) UE#3에 대해 IDMA 방식이 적용되는 경우, UE#3과 IDMA pair를 구성하는 UE#4에 대한 정보
여기서, 상기 UE#4에 대한 정보는 MCS 레벨과, 스크램블링 시퀀스와, 자원 할당 정보와, 상기 UE#3 및 UE#4에 적용되는 IDMA 방식에 대한 정보, 일 예로 반복 횟수 및 인터리빙 패턴(interleaving pattern) 등을 포함할 수 있다.
그러면 여기서 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 먼저 송신 장치, 일 예로 eNB는 SWSC 인코더(1310)와, 가산기(1320)와, 터보 인코더(1330)와, 변조기(1340)와, 심볼 생성기(1350)를 포함한다. 여기서, 상기 변조기(1340)는 IDMA 방식을 기반으로 한다.
또한, 상기 SWSC 인코더(1310)는 다수의 쇼트 터보 인코더들, 일 예로 쇼트 터보 인코더#1(1311-1)와, 쇼트 터보 인코더#2(1311-2) 등과, 다수의 변조기들, 일 예로 변조기#1(1313-1)과, 변조기#2(1313-2) 등과, 다수의 가산기들, 일 예로 가산기#1(1315-1)과, 가산기#2(1315-2) 등과, 심볼 생성기(1317)를 포함한다. 상기 다수의 변조기들은 IDMA 방식을 기반으로 변조 동작을 수행한다.
도 13에서, 파라미터 a는 SWSC 방식에서 사용되는 파라미터, 일 예로 웨이트 계수를 나타내며, 파라미터 b는 IDMA 방식에서 사용되는 파라미터를 나타내며, 상기 파라미터 a 및 파라미터 b에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
far UE, 일 예로 UE#1로 송신되어야 하는 신호는 상기 SWSC 인코더(1310)로 입력되고, 따라서 상기 신호는 상기 다수의 쇼트 터보 인코더들로 입력되고, 상기 다수의 쇼트 터보 인코더들은 각각 상기 신호를 쇼트 터보 인코딩 방식에 상응하게 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 다수의 변조기들 각각으로 출력된다.
상기 다수의 변조기들은 각각 해당하는 쇼트 터보 인코더에서 출력한 신호를 IDMA 방식에 상응하게 변조한다. 그리고 나서, 상기 변조기#1(1313-1)는 상기 변조된 신호를 상기 가산기#1(1315-1)로 출력하고, 상기 변조기#2(1313-2)는 상기 변조된 신호를 상기 가산기#2(1315-2)로 출력한다. 여기서, 상기 다수의 변조기들, 일 예로 변조기#1(1313-1) 및 변조기#2(1313-2) 각각의 내부 구조 및 동작은 하기에서 설명될 변조기(1340)의 내부 구조 및 동작과 유사하며, 따라서 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 다수의 가산기들은 각각 파라미터 a에 상응하게 가산 동작을 수행한 후 그 가산된 신호를 상기 심볼 생성기(1317)로 출력한다. 상기 심볼 생성기(1317)는 상기 UE#1에 대한 심볼, 즉 IDMA 심볼을 생성한 후 상기 가산기(1320)로 출력한다.
한편, near UE, 일 예로 UE#2로 송신되어야 하는 신호는 상기 터보 인코더(1330)로 입력되고, 상기 터보 인코더(1330)는 상기 신호를 터보 인코딩 방식에 상응하게 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 변조기(1340)로 출력한다. 상기 변조기(1340)는 상기 터보 인코더(1330)에서 출력한 신호에 대해 IDMA 방식에 상응하게 변조하고, 상기 변조된 신호를 상기 심볼 생성기(1350)로 출력한다. 상기 심볼 생성기(1350)는 상기 UE#2에 대한 심볼, 즉 IDMA 심볼을 생성한 후 상기 가산기(1320)로 출력한다.
상기 가산기(1320)는 상기 심볼 생성기(1317)에서 출력한 신호와 상기 심볼 생성기(1350)에서 출력한 신호를 파라미터 b를 기반으로 가산하여 서빙 eNB 신호로 생성하고, 상기 서빙 eNB 신호가 UE들, 즉 UE#1 및 UE#2로 송신되는 것이다.
한편, 도 13에서는 상기 SWSC 인코더(1310)와, 가산기(1320)와, 터보 인코더 (1330)와, 변조기(1340)와, 심볼 생성기(1350)가 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 SWSC 인코더(1310)와, 가산기(1320)와, 터보 인코더 (1330)와, 변조기(1340)와, 심볼 생성기(1350) 중 적어도 두 개는 통합될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 SWSC SWSC 인코더(1310)와, 가산기(1320)와, 터보 인코더 (1330)와, 변조기(1340)와, 심볼 생성기(1350)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IDMA 방식을 지원하는 수신 장치의 동작 과정은 도 5에서 설명한 바와 같은 수신 장치의 동작 과정과 유사하다. 즉, 송신 장치, 일 예로 eNB에서 IDMA 방식을 기반으로 신호를 송신할 경우 UE#1은 상기 UE#1을 타겟으로 하는 신호인 UE#1 신호와, 상기 UE#1과 NOMA 페어를 이루는 UE#2를 타겟으로 하는 신호인 UE#2 신호와, 상기 UE#1과 SWSC 페어를 이루는 UE#3을 타겟으로 하는 신호인 UE#3 신호를 함께 수신하게 된다. 여기서, 상기 UE#3 신호는 상기 UE#1에 대해 DI 신호가 된다. 또한, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호에는 SWSC 방식이 적용되므로, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호는 파라미터 a를 기반으로 다수의 신호들이 중첩됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 UE#1은 상기 UE#1 신호와 UE#2 신호에 대해 IDMA 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행하고, 상기 UE#1 신호와 UE#3 신호에 대해 SWSC 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행한다. 또한, 상기 UE#1은 상기 UE#3과 NOMA pair를 구성하는 UE#4의 신호에 대해 IDMA 방식에 상응하는 디코딩 동작을 수행한다.
또한, 상기 UE#1의 디코딩 동작은 eNB에서 제공되는 정보, 즉 SWSC 방식에서 상기 UE#1와 페어링되어 있는 UE, 즉 상기 UE#3에 대해 IDMA 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 정보와, 상기 UE#3에 대해 IDMA 방식이 적용된 경우, 상기 UE#3과 IDMA pair를 구성하는 UE, 즉 UE#4에 대한 정보, 즉 상기 UE#4에 적용된 MCS 레벨과, 스크램블링 시퀀스 및 자원 할당 정보 등과, 상기 UE#3 및 UE#4에 적용되는 IDMA 방식에 대한 정보, 즉 반복 횟수, 인터리빙 패턴 등을 기반으로 수행된다.
다음으로 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 IDMA-SWSC 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 먼저 신호 수신 장치, 일 예로 far UE, 즉 UE#1은 송신 장치, 일 예로 eNB#1로부터 far UE와 SWSC pair를 구성하는 UE, 즉 UE#3에 대해 IDMA 방식이 적용되는지 여부와, 상기 UE#3에 대해 IDMA 방식이 적용되는 경우 상기 UE#3과 간섭 eNB, 즉 eNB#2에서 IDMA pair를 구성하는 UE, 즉 UE#4에 대한 정보를 수신한다.
또한, 도 14에 도시되어 있는 far UE의 동작 과정은 도 12에 도시되어 있는 UE#1(1231)과 같은 환경에 존재하는 UE의 동작 과정이며, 상기 far UE가 eNB로부터 수신하는 신호는 도 5에 도시되어 있는 바와 동일한 형태를 가진다고 가정하기로 한다.
따라서, 상기 far UE, 즉 상기 UE#1(1231)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 신호가 수신되면, 기본 신호 추정기(elementary signal estimator: ESE, 이하 "ESE"라 칭하기로 한다)를 통해 상기 수신 신호에 대해 추정 동작을 수행하고(1410단계), 상기 추정된 신호에 대해 사용자 특정 디인터리빙 동작, 즉 UE#2(1232)에 대한 인터리빙 패턴에 상응하는 사용자 특정 디인터리빙 동작을 수행한다(1420단계). 그리고 나서 상기 UE#1(1231)은 상기 사용자 특정 디인터리빙된 신호에 대해 터보 디코딩 방식에 대해 디코딩을 수행하고, 상기 터보 디코딩된 신호를 출력한다(1430단계). 상기 터보 디코딩된 신호는 상기 ESE로 입력된다.
한편, 상기 UE#1(1231)은 상기 추정된 신호에 대해 사용자 특정 디인터리빙 동작, 즉 UE#1(1231)에 대한 인터리빙 패턴에 상응하는 사용자 특정 디인터리빙 동작을 수행한다(1440단계). 그리고 나서 상기 UE#1(1231)은 상기 사용자 특정 디인터리빙된 신호에 대해 SWSC-기반 터보 디코딩 방식에 대해 디코딩을 수행하고, 상기 SWSC-기반 터보 디코딩된 신호를 출력한다(1450단계). 상기 SWSC-기반 터보 디코딩된 신호는 상기 ESE로 입력된다.
여기서, 상기 SWSC-기반 터보 디코딩 방식에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 UE#1(1231)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 신호가 수신되면, far UE 신호, 즉 UE#1 신호 중 참조 번호 511에 대응되는 신호, 즉 타겟 신호 #1을 검출 및 디코딩하고(1451단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1을 제거한다(1453단계). 그리고 나서, 상기 UE#1(331)은 상기 수신 신호 중 참조 번호 515에 대응되는 신호, 즉 DI 신호 #1을 검출 및 디코딩하고(1455단계), 상기 수신 신호에서 상기 타겟 신호 #1 및 DI 신호 #1을 제거한다(1457단계).
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read-only memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(random-access memory: RAM)와, CD-ROM들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법에 있어서,
    제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 제1 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제2 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보를 상기 제1 수신 장치로 송신하는 과정; 및
    상기 제2 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 상기 제1 수신 장치로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신 장치에 대해 SWSC 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제3 정보와, 상기 SWSC 방식에 관련된 정보인 제4 정보를 제3 수신 장치로 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 수신 장치는 상기 송신 장치가 서비스를 제공하는 서비스 영역에서 상기 제1 수신 장치와 상기 NOMA 방식을 기반으로 페어링됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제4 정보는 상기 SWSC 방식에서 사용되는 슬라이딩 윈도우(sliding window) 중첩 적용 길이와, 웨이트 계수(weight factor)를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 NOMA 방식은 전력 도메인(power domain) NOMA 방식임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법에 있어서,
    송신 장치로부터, 상기 제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 제1 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제2 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 제2 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    신호를 수신하는 과정;
    상기 수신 신호 중 상기 송신 장치가 서비스를 제공하는 서비스 영역에서 상기 제1 수신 장치와 NOMA 방식을 기반으로 페어링되는 제3 수신 장치를 타겟으로 하는 제1 타겟 신호를 검출 및 디코딩하는 과정;
    상기 수신 신호에서 상기 제1 타겟 신호를 제거하는 과정;
    상기 수신 신호에서 상기 제2 수신 장치를 타겟으로 하는 신호인 제1 다운링크 간섭(downlink interference: DI) 신호를 검출 및 디코딩하는 과정; 및
    상기 수신 신호에서 제1 타겟 신호 및 제1 DI 신호를 제거하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 타겟 신호는 상기 제1 수신 장치에 적용되는 SWSC 방식에서 사용되는 파라미터를 기반으로 생성되는, 다수의 중첩 신호들 중 하나이며,
    상기 제1 DI 신호는 상기 제2 수신 장치에 적용되는 SWSC 방식에서 사용되는 파라미터를 기반으로 생성되는, 다수의 중첩 신호들 중 하나임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 타겟 신호를 검출 및 디코딩하는 과정은:
    상기 제1 타겟 신호에 대한 로그 우도 비(log likelihood ratio: LLR)를 산출하는 과정; 및
    상기 제1 타겟 신호에 대한 터보 디코딩 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 NOMA 방식은 전력 도메인(power domain) NOMA 방식임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1 수신 장치는 상기 송신 장치와 다른 송신 장치가 서비스를 제공하는 서비스 영역에서 상기 제2 수신 장치와 상기 NOMA 방식을 기반으로 페어링됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 제1 수신 장치의 동작 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서의 송신 장치에 있어서,
    제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 제1 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제2 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보와, 상기 제2 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 상기 제1 수신 장치로 송신하는 송신부를 포함하는 송신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따라 동작하도록 적응된 송신 장치.
  14. 무선 통신 시스템에서의 제1 수신 장치에 있어서,
    송신 장치로부터, 상기 제1 수신 장치에 대해 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding) 방식이 적용될 경우 상기 제1 수신 장치와 페어링(pairing)되는 제2 수신 장치에 대해 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA) 방식이 적용되는지 여부를 나타내는 제1 정보와, 상기 제2 수신 장치에 NOMA 방식이 적용되는 경우 상기 NOMA 방식에 관련된 정보인 제2 정보를 수신하는 수신부를 포함하는 제1 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따라 동작하도록 적응된 제1 수신 장치.
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