KR100965723B1

KR100965723B1 - 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법 및매핑된 물리하향제어채널의 송/수신 장치

Info

Publication number: KR100965723B1
Application number: KR1020070036198A
Authority: KR
Inventors: 유재천; 권환준; 김동희; 임연주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-21
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2010-06-24
Also published as: CN101682406B; KR20080086317A; CN102833818A; CN101682406A; MY147541A; ZA200907345B; DE202008018230U1; CN102833818B; ES2749432T3; HUE046517T2; MX2009010130A

Abstract

본 발명은 직교주파수 분할다중접속방식을 사용하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널(Physical Downlink Control Channel : PDCCH)을 주파수/시간 자원에 효율적으로 매핑하는 방법 및 상기 매핑방법에 따라 매핑된 상기 물리하향제어채널을 송/수신하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 제어채널 전송을 위한 자원 할당 단위인 제어채널 엘리먼트를 정의하고, 가변 개수를 가지는 다수의 제어채널 각각에 하나 이상의 상기 제어채널 엘리먼트들을 할당하며, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트의 전체 또는 일부 복수 개들을 연접하여, 상기 연접된 제어채널 엘리먼트들을 각 기지국 고유의 방법으로 인터리빙하고 주파수/시간자원에 매핑함으로써 간섭 다이버시티를 최대화하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법 및 매핑된 물리하향제어채널의 송/수신 장치를 제안한다.

직교주파수 분할다중접속(OFDMA), 물리하향제어채널(PDCCH), 제어채널 엘리먼트(CE), 리소스 엘리먼트(RE), 인터리빙, 주파수/시간자원 매핑

Description

무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법 및 매핑된 물리하향제어채널의 송/수신 장치{METHOD FOR MAPPING RESOURCE OF PHYSICAL DOWNLINK CONTROL CHANNEL OF WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING PHYSICAL DOWNLINK CONTROL CHANNEL MAPPED THEREBY}

도 1은 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 리소스 엘리먼트 매핑과정을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 제어채널 엘리먼트와 리소스 엘리먼트의 매핑과정을 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 송신장치를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 송신방법을 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 수신장치를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 수신방법을 도시한 도면

도 7은 종래기술에 따른 직교주파수 분할다중접속방식을 사용하는 시스템에서 다수의 사용자에게 데이터를 전송하는 방식을 보인 도면.

본 발명은 무선통신시스템에서 제어채널을 최대 간섭 다이버시티를 얻으면서 효율적으로 운용하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 직교주파수 분할다중접속방식을 사용하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널(Physical Downlink Control Channel : PDCCH)을 주파수/시간 자원에 효율적으로 매핑하는 방법 및 그 매핑 장치에 관한 것이다.

최근의 이동통신시스템에서는 유/무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교주파수 분할다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 함) 방식이 활발하게 연구되고 있다. 상기 OFDM방식은 다중반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬로 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(sub-carrier)들, 즉 다수의 부반송파 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 다중반송파 변조(Multi Carrier Modulation : MCM) 방식의 일종이다. 상기 OFDM을 기본적인 전송 방식으로 취하면서 상기 복수의 부반송파들을 통해 여러 사용자를 구분하는 시스템, 다시 말해 서로 다른 사용자에게 서로 다른 부반송파를 할당하는 방식으로 여러 사용자를 지원하는 시스템을 통상 직교주파수 분할다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access, 이하 "OFDMA"이라 함)방식이라 한다.

도 7은 상기 직교주파수 분할다중접속방식을 사용하는 시스템에서 여러 사용자에게 데이터를 전송하는 방식의 일례를 보여주는 도면이다. 상기 도 7을 참조하면, 가로 축은 시간 축을 나타내고, 세로 축은 주파수 축을 나타낸다. 참조 번호 701은 시간 축에서 자원을 할당하는 단위를 나타내며 상기 자원할당시간 단위는 통상 복수 개의 OFDM 심볼로 구성된다. 이하, 상기 자원을 할당하는 시간 단위를 서브프레임(sub-frame) 이라 칭하기로 한다. 참조 번호 702, 703 및 704 는 전체 시스템 대역을 N 으로 나누었을 때, 각각 첫 번째 대역, N-1 번째 대역, N 번째 대역을 나타낸다. 상기 각각의 대역은 통상 복수 개의 부반송파로 이루어진다. 상기 도 7 에 도시된 바와 같이, 통상의 OFDM방식 시스템에서는 시간 및 주파수 자원을 복수 개의 자원 블록(resource block)으로 구성하고, 상기 자원 블록을 단위로 하여 여러 사용자에게 자원을 할당하는 방식을 취한다. 상기에서 하나의 자원 블록은 상기 도 7에서 하나의 서브프레임 및 하나의 밴드 내에 포함되는 자원을 가리킨다. 예를 들어, 하나의 밴드가 12개의 부반송파로 구성되고, 하나의 서브프레임이 14개의 OFDM 심볼로 구성된다고 가정할 때, 하나의 자원 블록 내에는 12 x 14 = 168 개의 시간 및 주파수 자원으로 구성된다. 상기에서 시간 및 주파수 자원의 최소 단위 즉, 하나의 OFDM 심볼의 하나의 부반송파를 통상 리소스 엘리먼트(resource element, 이하, "RE"라 칭함) 라고 칭하기도 한다.

상술한 바와 같이, 통상의 OFDM방식을 사용하는 시스템에서는 매 서브프레임마다 자원 블록을 기본 단위로 하여 하나 혹은 복수 개의 단말에게 자원을 할당하며, 통상 기지국은 상기 자원 할당 결과를 매 서브프레임마다 단말들에게 알려준다. 상기 매 서브프레임마다의 자원 할당 정보를 전송하는 채널을 통상 공용제어채널(shared control channel), 물리하향제어채널(Physical Downlink Control Channel : PDCCH) 등이라 칭하며, 이하 간단히 제어채널이라 칭하기로 한다. 통상 적으로 상기 제어채널은 상기 자원 할당 정보 이외에 기타 여러 가지 정보를 포함할 수 있지만, 본 문서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 통상적으로 상기 자원 할당 정보를 포함하여 제어채널을 통해 전송되는 정보를 제어정보라 칭한다. 통상적으로 상기 제어채널 하나는 하나의 단말에 대한 자원 할당 정보를 포함한다. 따라서, 임의의 서브 프레임에서 복수 개의 단말에게 동시에 자원이 할당되는 경우에 복수 개의 제어채널이 전송된다.

일반적으로 기지국에서 생성된 여러 사용자들을 위한 제어채널들은 각각의 채널코딩과 인터리빙을 거쳐서 OFDM시스템의 주파수/시간 자원(RE)에 TDM/FDM 방식으로 매핑되어 각 단말에게 전송된다. 이렇게 전송되는 제어채널들은 각 기지국마다 그리고 각 서브프레임 별로 동일한 자원 매핑 구조를 가지고 있다. 상기에서 자원 매핑이란, 상기 제어채널들이 물리적인 RE에 매핑되는 것을 말한다. 예를 들어, 임의의 서브 프레임에서 5개의 제어채널이 전송되는 경우, 상기 5개의 제어채널들의 RE 매핑은 기지국마다 동일하다는 뜻이다. 따라서, 각 기지국의 제어채널들 간에 간섭이 발생하는 경우, 무작위화(randomization) 효과가 없어서 성능 저하가 발생할 수 있다. 다시 말해서, 임의의 한 제어채널은 통계적으로 어떤 강력한 간섭을 받게 될 수 있으며 이에 따라 성능의 열화를 가져올 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 임의의 기지국의 물리하향제어채널에 대하여 다른 기지국들의 물리 하향제어채널들의 간섭을 줄이기 위한 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 임의의 기지국의 물리하향제어채널에 대하여 다른 기지국들의 물리하향제어채널들의 간섭을 줄이기 위해 소정 방법에 따라 매핑된 물리하향제어채널을 송신하는 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 임의의 기지국의 물리하향제어채널에 대하여 다른 기지국들의 물리하향제어채널들의 간섭을 줄이기 위해 소정 방법에 따라 매핑된 물리하향제어채널을 수신하는 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하는 방법은, 상기 PDCCH들 각각에 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 할당하는 과정과, 서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH가 스케줄링되면, 상기 할당된 PDCCH들의 엘리먼트들을 연접하는 과정과, 상기 연접된 엘리먼트들을 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 엘리먼트들을 적어도 하나 이상의 리소스 엘리먼트(RE : Resource Element)에 매핑하는 과정을 포함하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하는 방법은, 서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하는 과정과, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접하는 과정과, 상기 연접된 제어채널 엘리먼트들에서 심볼들을 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 심볼들을 적어도 하나 이상의 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 과정을 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하는 방법은, 서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하는 과정과, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접하는 과정과, 상기 연접된 제어채널 엘리먼트들을 적어도 하나 이상의 변조심볼로 각각 변조하는 과정과, 상기 연접된 변조심볼들을 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 변조심볼들을 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 과정을 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다수의 PDCCH들을 자원들에 매핑하여 송신하는 장치는, 서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하고, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접시키는 연접부와, 상기 연접된 제어채널 엘리먼트들에서 심볼들을 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리빙된 심볼들을 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 제어채널 엘리먼트-리소스 엘리먼트 매핑부를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하여 송신하는 장치는, 서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하고, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접시키는 연접부와, 상기 연접된 제어채널 엘리먼트들을 적어도 하나 이상의 변조심볼로 각각 변조하는 변조부와, 상기 변조된 변조심볼들을 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리빙된 변조 심볼들을 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 제어채널 엘리먼트-리소스 엘리먼트 매핑부를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 자원들에 매핑된 PDCCH를 수신하는 장치는, 안테나로부터 수신된 신호를 디지털 변환하는 아날로그/디지털 컨버터와, 상기 디지털 신호를 주파수 영역으로 변환하는 FFT처리부와, 상기 주파수 영역으로 변환된 각각의 부반송파들 중 역다중화를 거친 신호 중에 제어채널 엘리먼트들이 매핑된 리소스 엘리먼트 영역을 각 안테나 파일럿으로 추출하는 파일럿톤 추출기와, 상기 추출된 상기 파일럿톤을 이용하여 채널을 추정하는 채널추정기와, 상기 리소스 엘리먼트를 상기 제어채널 엘리먼트로 매핑하는 리소스 엘리먼트-제어채널 엘리먼트 매핑부와, 상기 리소스 엘리먼트-제어채널 엘리먼트 매핑부에서 추출된 제어채널 엘리먼트들을 디인터리빙하는 디인터리버와, 상기 디인터리빙된 제어채널 엘리먼트들을 상기 채널추정기에서 얻은 채널추정 정보를 이용하여 복조하는 복조기와, 상기 복조된 모든 제어채널 엘리먼트들을 각각의 물리하향제어채널 정보로 분할하는 분할기와, 상기 분할된 각각의 물리하향제어채널 정보들을 물리하향제어채널 정보로 복호하는 다수의 채널복호기를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제어채널의 자원 매핑 방법은 우선, 제어채널 전송을 위한 자원 할당 단위인 제어채널 엘리먼트(Control Channel Element: CCE, 이하, 간단히 Control Element: "CE"라 칭하기로 함)를 정의한다. 상기에서 CE는 상기 자원 블록과는 다른 것임에 유의해야 한다. 즉, 상기 자원 블록은 데이터 전송을 위한 자원 할당 단위이고, 상기 CE는 제어채널 전송에 사용되는 자원에 대한 할당 단위이다. 임의의 서브 프레임에서 소정의 스케쥴링 절차에 의해 하나 혹은 복수 개의 제어채널 전송이 결정되면, 상기 제어채널 각각에 하나 혹은 복수 개의 상기 CE가 할당되고, 상기 전체 혹은 일부 복수 개의 CE들이 연접(concatenation)되며, 상기 연접된 CE들의 심볼들은 각 기지국 고유의 방법으로 인터리빙된다. 상기 인터리빙된 심볼들은 RE들에 매핑된다. 상기 RE 매핑 절차 역시 각 기지국 고유의 방법을 통해 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 RE 매핑 과정을 설명하는 도면이다. 상기 도 1은 임의의 서브프레임에서 6개의 단말(UE: User Equipment)에게 6개의 제어채널이 전송되는 경우에 대한 실시 예를 보여주고 있다. 상기 6개의 제어채널은 상기 6개의 단말 각각에 대한 자원 할당 정보를 포함하고 있다. 이하, 상기 6개의 제어 채널을 제어채널1, 제어채널2, ..., 제어채널6 이라 칭하기로 한다. 상기 6개의 단말 각각에 대한 자원 할당 정보는 110단계에서 각각 소정의 채널 부호화 과정을 거친다. 예를 들어, 길쌈 부호화 과정 등이 수행된다. 다음으로 상기 각 제어채널에는 하나 혹은 복수 개의 CE들이 할당된다. 상기 CE는 상술한 바와 같이 제어채널 전송을 위한 자원 할당 단위로 하나의 CE는 복수 개의 논리적인 RE들로 구성된다. 상기에서 논리적인 RE란, 상기 각 CE가 실제 물리적 RE에 매핑되는 것은 그 매핑 방법에 따라 다양한 구현 예가 있을 수 있기 때문에 논리적이라는 용어를 사용한 것이다. 예를 들면, 상기 하나의 CE는 36개의 논리적인 RE로 구성된다. 이 말은, 상기 하나의 CE를 통해 36개의 변조 심볼이 전송될 수 있음을 의미한다. 참조 번호 121 내지 126 은 상술한 바와 같이 각 제어 채널에 하나 혹은 복수 개의 CE가 할당된 예를 보여 준다. 상기 도 1 의 예에서는, 1 개, 2 개, 3 개, 2 개, 1 개, 1 개 의 CE 가 제어채널1 내지 제어채널6 각각에 할당되었다. 상기와 같이 서로 다른 개수의 CE를 서로 다른 제어채널에 할당하는 이유는 각 단말의 채널 환경(수신 신호 대 잡음비)이 다르기 때문이다. 예를 들어, 상기 제어채널 1(121), 5(125), 6(126) 을 수신하는 단말들은 채널 환경이 좋아서, 하나의 CE 즉, 36개의 변조 심볼만을 통해 제어 정보를 전송할 수 있는 반면, 제어채널3(123)을 수신하는 단말은 채널 환경이 안 좋아서 세 개의 CE에 해당하는 108개의 변조 심볼을 통해서 제어 정보를 전송하는 것이다. 상기 도 1의 예에서는 총 10개의 CE가 제어채널들을 전송하는 데 사용되고 있지만, 상기 총CE의 수는 매 서브프레임마다 가변적이다. 상기와 같이 제어채널을 포함하는 모든 CE들은 도 1 의 참조 번호 120 에서 도시하는 바와 같이 연접된다. 상기 연접된 CE들의 심볼들에 인터리빙(interleaving) 혹은 자리바꿈(permutation)이 적용된다(130). 상기 인터리빙 과정을 셀마다 다르게 해 주면, 각 기지국마다 CE 와 RE 매핑 방법을 랜덤하게 하는 것을 용이하게 할 수 있고, 이를 통해 각 제어채널 전송에 있어 인접 기지국으로부터의 간섭에 대한 무작위화(randomization) 효과를 얻을 수 있게 된다.

이하에서 상기 130의 인터리빙 과정을 상세히 설명한다. 도 1의 120과정에서 연접된 각 CE는 여러 개의 LE(Logical Element)들(127)로 구성되며, 각 LE들(127)의 CE 인덱스는 하기의 <수학식1>로 표현된다.

각 CE 에 속해있는 각 LE들의 인터리빙은 임의의 방법으로 가능하며 특정한 방법에 제한되지 않는다. 결과적으로 각 CE들에 속한 LE들은 하기의 <수학식 2>에 의해 인터리빙 된다.

k_{interleavedLE} = f_interleaving(i_LE)

상기 수식에서 f_interleaving(.)는 인터리빙시키는 함수를 의미한다.

N_LE개의 LE들을 랜덤하게, 그리고 인접한 LE들을 가장 멀리 떨어뜨리는 방법으로 PBRO(Pruned Bit Reversal Order) permutation방법을 사용할 수 있다. 생성된 PBRO는 기지국별 그리고 서브프레임별로 각기 다른 오프셋을 가진다. 여기서 Offset_{sector,subframe_index}은 기지국별, 그리고 각 서브프레임별 PBRO의 오프셋을 가리킨다. 인터리빙 후의 각 LE의 인덱스는 <수학식 3>와 같이 나타낼 수 있으며, 이에 따라 PBRO는 <수학식 4>와 같이 정의될 수 있다.

k_{interleavedLE} = f_interleaving((i_LE + Offset_sector _, _subframe _{_} _index) modN_LE)

= PBRO((i_LE + Offset_{sector,subframe_index})modN_LE, N_LE)

y = PBRO(i, N_LE)

여기서, 상기 PBRO permutation 값은 하기의 순서에 의해 생성된다.

1. 먼저, PBRO 파라미터인 n값을 다음의 <수학식 5>와 같이 선택한다.

N_LE ≤ 2n

2. i와 j값을 0으로 초기화한다.

3. x값을 정의하기를, n비트의 이진수법을 사용하여 j의 비트 역행 값을 의미한다. 예를 들어 n이 4이고, j가 3이면 x는 12가 된다.

4. 만약 x < N_LE이면, set PBRO((i, N_LE) to x and increase i by 1.

5. 그렇지 않으면 j를 하나 증가한다..

6. 만약 i < M이면, 3단계로 이동한다..

상기의 방법으로, i_LE번째 LE가 k_{interleavedLE}번째 LE로 재배치되고, 재배치된 LE의 인덱스를 O_{interleavedLE}라고 하면, O_{interleavedLE}는 0, N_LE-1 의 값을 가지는 인터리빙 된 LE의 순차적인 인덱스이다.

상기의 인터리빙 방법을 N_LE = 12로 예를 들어 설명하면, 상기의 PBRO 인터리빙 방법을 사용한 k_{interleavedLE}, (i_LE + Offset_sector _, _subframe _{_} _index)modN_LE, O_{interleavedLE}는 Offset_sector, _subframe _{_} _index=2일 경우 다음과 같다.

(i_LE + Offset_sector _, _subframe _{_} _index)modN_LE	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	0	1
k_{interleavedLE}	4	2	10	6	1	9	5	3	11	7	0	8
O_{interleavedLE}	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

상기 표1에서 볼수 있듯이

값은

를 가장 멀리 분산시킨 형태의 인덱스를 가지고 있다.

상기에서는 PBRO 방식에 기반한 인터리빙 방법에 각 기지국 고유의 offset 을 적용하는 방식을 통해 기지국마다 인터리빙을 달리하는 방법을 설명했지만, 상기 방법 외에 여러 가지 다른 방법이 사용될 수도 있음에 유의하여야 한다.

상기와 같이 인터리빙된 제어채널의 변조 심볼들은 제어채널들 전송에 할당된 RE들에 매핑된다(140). 상기 매핑 방법 역시 각 기지국마다 달리 할 수 있으며, 또는 각 서브프레임 별로 달리 할 수 있으며, 또는 각 OFDM 심볼마다 달리 할 수 있다. 또는, 각 기지국마다 다르고, 각 서브프레임마다 다르고, 각 OFDM 심볼마다 다른 방법을 적용할 수 있다. 상기 매핑에 대하여는 도 2를 참조하여 하기에서 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 제어채널 엘리먼트와 리소스 엘리먼트의 매핑과정을 도시한 도면으로서, 이를 참조하여 CE 또는 LE와 RE를 매핑하는 과정에 대해 상세히 설명한다. CE는 상술한 바와 같이 제어채널의 자원 할당 단위로서 한 개의 물리하향제어채널이 한 개 또는 여러 개의 CE를 차지할 수 있다. 또한 LE는 CE를 구성하는 단위로서, CE를 RE에 매핑할 시, LE는 RE에 일대일로 매핑된다. 즉, 하나의 CE는 복수 개의 RE에 매핑된다. 도 1에서 인터리빙된 모든 LE들은 도 2에서 RE로 매핑된다. RE는 주파수/시간 자원 영역에서의 파일럿이나 다른 용도로 사용된 것을 뺀 유용 가능한 부반송파들을 의미한다. 도 2에서 210은 각 안테나의 파일럿 부반송파들을 나타내며 220은 한 개의 RE를 나타낸다.

도2는 3GPP LTE(Long Term Evolution)시스템을 예로 들었으나, 이는 일 실시 예일 뿐이며 본 발명은 특정한 시스템에 한정되지 않고 다양한 시스템에 적용할 수 있다. 도 2에서 OFDM시스템은 7개의 OFDM 심볼을 한 슬롯으로 정의하고 두 개의 슬롯을 한 서브프레임으로 정의한다. 주파수/시간 자원 영역은 230과 같이, 각 안테나에 전송되는 파일럿 부반송파들 및 LE를 매핑하게 될 RE로 구성된다. 240내지260에 보인 바와 같이 LE가 매핑되어 질 수 있는 RE들을 포함하는 OFDM 심볼은 최대 3개로 한정되어 있으며 각 OFDM 심볼별로 동일한 또는 다른 LE를 RE로 매핑할 수 있다.

각 OFDM심볼에 포함된 각 RE 들은 해당 OFDM심볼 내에서만 임의의 패턴으로 매핑이 이루어진다. 특히 마지막 심볼에서 모든 RE를 사용하지 않을 경우, 임의의 방법으로 전체 주파수 대역에서 고르게 분산된 형태의 RE를 사용한다. 예를 들어 인터리빙된 전체 LE의 개수를

라고 하고 인터리빙된 LE의 인덱스를 상기에서 사용한

를 사용하는 경우에, 만약 첫 번째 OFDM 심볼에 LE의 RE로의 매핑에 사용할 수 있는 RE의 개수를

이라 하고,

<=

이라고 하면, LE 중에서

가 0,…

-1까지 첫 번째 OFDM 심볼의 RE 에 임의의 방법에 따라 매핑된다. 두 번째 및 세 번째 OFDM심볼에서의 매핑도 마찬가지이며, 하기의 수학식6과 같이 각 심볼에 매핑되는 LE의 인덱스를 계산할 수 있다.

한편, 만약

이면, LE중에서

가 0,…

-1까지 첫 번째 OFDM심볼의 사용 가능한 RE에 임의의 분산된 방법으로 매핑된다.

모든 OFDM 심볼에 매핑되는 LE의 인덱스는 다음의 수학식6과 같이 표현할 수 있다.

LE의 인덱스는 LE와 RE의 매핑에 의해 매핑되고 임의의 매핑규칙을 사용 할 수 있다. 본 발명에서는 PBRO를 사용하여 설명하기로 한다.

각 OFDM심볼의 매핑에 사용될 LE의 인덱스가 구해지면,수학식 6의 모든 경우에 수학식 7처럼 순차적으로 LE에서 RE로의 매핑이 수행될 수 있다.

한편, LE에서 RE로의 매핑은 상기 인터리빙 방법에서 이미 설명된 PBRO 방법을 사용하여 수학식8처럼 수행될 수도 있다.

상기 LE에서 RE로의 매핑에서 본 발명에서는

인 경우를 예로 들면,

은

=1,

=2,

=3 일 경우 다음과 같다.

0	1	2	3
2	1	3	0
1	3	0	2
3	0

표 2를 참조하면, 마지막 OFDM심볼은 주파수 도메인에서 0, 3번째의 RE에만 LE가 매핑되고, 어느 한 OFDM심볼을 다 채우지 못할 경우는 PBRO 방식을 사용하여 최대한 분산시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 송신장치를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 각각의 물리하향제어채널(이하, "PDCCH"라 칭함)은 채널부호기(301-308)에서 각각 채널코딩을 거친다. 채널코딩을 거친 신호들은 연접부(302)에서 소정 방법으로 연접(Concatenation) 한다. 본 발명에서는 여러 개의 PDCCH를 연접하는 방법을 특정한 방법으로 한정하지 않는다. 연접된 여러 개의 PDCCH신호들은 인터리버(303)에서 기지국별로 그리고 서브프레임별로 상이하게 인터리빙된다. 인터리빙하는 과정에서 필요한 기지국별 그리고 서브프레임별 정보는 PilotPN, 서브프레임인덱스, OFDM 심볼 등의 정보를 활용하는 제어기(304)를 통해 습득하게 되며, 상기 인터리버(303)에서 인터리빙된 신호들은 변조기(305)에서 변조를 거쳐 CE-to-RE매핑부(306)에서 상기 제어기(304)에서 생성된 기지국별, 서브프레임별, OFDM심볼별로 상이한 CE를 RE와 매핑하게 된다. CE와 RE의 매핑을 거친 신호는 파일럿톤 삽입기(307)에서 각 안테나에 해당되는 파일럿톤을 삽입한 후 PDSCH전송부(309)를 통해 인가되는 PDSCH( Physical Downlink Shared Channel)과 함께 IFFT처리부(310)로 입력된다. 상기 IFFT처리부(310)에서 다중화 및 시간 영역으로 변환된 신호는 Cyclic prefix부(311)에서 Cyclic prefix 가 추가된 후 전송기(312)를 통해 전송된다.

도 4는 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 송신방법을 도시한 도면으로서, 송신장치에서 수행되는 CE to RE 매핑의 제어흐름도이다. 도 4를 참조하면, 401단계에서 기지국은 소정의 스케줄링을 통해 각 단말의 PDCCH를 각각 구성한다. 여기서 PDCCH의 총 수는 스케줄링 결과에 의지한다. 403단계에서 생성된 PDCCH들로 CE들을 구성한다. 여기서 한 개의 PDCCH는 한 개 또는 여러 개의 CE를 가질 수도 있다. 상기 403단계에서 구성된 CE들에 대해 405단계에서 소정 방법에 의해 연접이 수행된다. 상기의 소정 방법은 본 발명에서는 특정한 방법으로 한정되지 않고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 이후 407단계에서, 상기 연접된 CE들의 심볼들은 기지국별, 그리고 서브프레임별로 상이하게 인터리빙되고, 411단계에서 기지국별, 서브프레임별, 그리고 각 OFDM심볼별로 인터리빙된 심볼들이 RE로 매핑된다.

도 5는 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 수신장치를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 안테나로부터 수신된 신호는 다운컨버터(DownConverter) 및 아날로그/디지털 컨버터(501)로 입력되어 고주파에서 기저대역으로 변환된 후 A/D(Analog to Digital)변환을 거쳐 디지털 신호로 변환된다. 상기 디지털 신호는 CP제거기(502)로 인가되어 CP가 제거된 후 FFT 처리부(503)에서 주파수 영역으로 변환된다. 상기 FFT처리부(503)에서 주파수 영역으로 변환된 각각의 서브케리어들 중 역다중화를 거친 PDSCH 관련 서브캐리어들은 PDSCH수신부(513)에서 일반적인 OFDM데이터 수신이 이루어진다. 한편, 상기FFT처리부(503)에서 역다중화된 신호 중에 CE들이 매핑된 RE 영역은 파일럿 톤 추출기(505)를 통해 각 안테나의 파일럿이 추출되고, 추출된 상기 파일럿 톤은 채널추정기(507)에서 채널추정을 하는데 사용된다. 파일럿 톤을 제외한 PilotPN, 서브프레임인덱스, OFDM 심볼로부터 생성된 정보들은 제어기(514)의 제어에 따라 RE-to-CE 매핑부(506)에서 RE를 CE로 매핑할 때 사용된다. 상기 RE-to-CE 매핑부(506)에서 추출된 CE들은 상기 채널추정기(507)에서 얻은 채널추정 정보를 이용하여 복조기(508)에서 복조된다. 상기 복조기(508)에서 복조된 신호는 상기 PilotPN, 서브프레임인덱스, OFDM 심볼 정보들을 이용하여 제어기(514)에서 생성된 패턴으로 디인터리빙 된다. 디인터리빙된 모든 CE들은 분할기(510)를 거쳐 각각의 PDCCH정보로 분할되고, 각각의 PDCCH정보들은 채널복호기(511-512)를 거쳐서 PDCCH정보로 복호된다.

도 6은 본 발명에 따른 물리하향제어채널의 수신방법을 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 수신된 신호는 601단계에서 기지국별, 서브프레임별, 그리고 각 OFDM별로 상이한 CE에서 RE로의 매핑을 수행한다. 매핑된 CE들은 전체적으로 603단계에서 기지국별, 서브프레임별로 디인터리빙된다. 디인터리빙된 신호들은 605단계에서 각 CE들을 분할하고 607단계에서 각 CE들로부터 PDCCH를 구성한다. 한 개의 PDCCH는 여러 개의 CE들로 구성될 수 있으므로 607단계에서는 각 PDCCH가 몇 개의 CE들로 구성되어있는지를 미리 알아야 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 하향링크에서 기지국별, 서브프레임별로 제어채널을 인터리빙하고, 기지국별, 서브프레임별, OFDM 심볼별로 CE 또는 LE를 RE로 매핑함으로써 각 기지국간의 간섭 다이버시티를 최대화하여 효율적인 시스템을 제공하는 효과가 있다.

Claims

무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하는 방법에 있어서,

상기 PDCCH들 각각에 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 할당하는 과정과;

서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH가 스케줄링되면, 상기 할당된 PDCCH들의 엘리먼트들을 연접하는 과정과;

상기 연접된 엘리먼트들을 인터리빙하는 과정; 및

상기 인터리빙된 엘리먼트들을 적어도 하나 이상의 리소스 엘리먼트(RE : Resource Element)에 매핑하는 과정;을 포함하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
제 1항에 있어서, 상기 인터리빙하는 과정은,

상기 연접된 엘리먼트들을 기지국별 및 서브프레임별 중 적어도 어느 하나에 대하여 서로 다른 오프셋으로 인터리빙함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 매핑하는 과정은,

상기 인터리빙한 엘리먼트들을 순차적으로 리소스 엘리먼트들에 매핑함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하는 방법에 있어서,

서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하는 과정과;

상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접하는 과정과;

상기 연접된 제어채널 엘리먼트들에서 심볼들을 인터리빙하는 과정; 및

상기 인터리빙된 심볼들을 적어도 하나 이상의 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 과정;을 포함하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
제 5항에 있어서, 상기 인터리빙하는 과정은,

상기 연접된 제어채널 엘리먼트들을 기지국별 및 서브프레임별 중 적어도 어느 하나에 대하여 서로 다른 오프셋으로 인터리빙함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
제 5항에 있어서, 상기 매핑하는 과정은,

한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 모든 리소스 엘리먼트들이 사용되지 않으면, 상기 인터리빙된 제어채널 엘리먼트들을 상기 리소스 엘리먼트들에 순차적으로 매핑함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하는 방법에 있어서,

서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하는 과정과;

상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접하는 과정과;

상기 연접된 제어채널 엘리먼트들을 적어도 하나 이상의 변조심볼로 각각 변조하는 과정과;

상기 연접된 변조심볼들을 인터리빙하는 과정; 및

상기 인터리빙된 변조심볼들을 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 과정;을 포함하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
제 8항에 있어서, 상기 인터리빙하는 과정은,

상기 변조심볼들을 기지국별 및 서브프레임별 중 적어도 어느 하나에 대하여 서로 다른 오프셋으로 인터리빙함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
제8항에 있어서, 상기 매핑하는 과정은,

상기 인터리빙된 엘리먼트들을 리소스 엘리먼트들에 순차적으로 매핑함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 물리하향제어채널의 자원 매핑 방법.
무선통신시스템에서 다수의 PDCCH들을 자원들에 매핑하여 송신하는 장치에 있어서,

서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하고, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접시키는 연접부와;

상기 연접된 제어채널 엘리먼트들에서 심볼들을 인터리빙하는 인터리버; 및

상기 인터리빙된 심볼들을 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 제어채널 엘리먼트-리소스 엘리먼트 매핑부;를 포함하는 무선통신시스템의 매핑된 물리하향제어채널 송신장치.
제11항에 있어서, 상기 인터리버는,

상기 연접된 심볼들을 기지국 별 및 서브프레임별 중 적어도 어느 하나에 대하여 서로 다른 오프셋으로 인터리빙함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 매핑된 물리하향제어채널 송신장치.
무선통신시스템에서 다수의 물리하향제어채널(PDCCH : Physical Downlink Control CHannel)들을 자원들에 매핑하여 송신하는 장치에 있어서,

서브프레임에서 전송될 적어도 하나 이상의 PDCCH이 스케줄링되면, 적어도 하나 이상의 제어채널 엘리먼트를 상기 스케줄링된 PDCCH 각각에 할당하고, 상기 할당된 제어채널 엘리먼트들을 연접시키는 연접부와;

상기 연접된 제어채널 엘리먼트들을 적어도 하나 이상의 변조심볼로 각각 변조하는 변조부;

상기 변조된 변조심볼들을 인터리빙하는 인터리버; 및

상기 인터리빙된 변조 심볼들을 리소스 엘리먼트들에 매핑하는 제어채널 엘리먼트-리소스 엘리먼트 매핑부;를 포함하는 무선통신시스템의 매핑된 물리하향제어채널 송신장치.
제 13항에 있어서, 상기 인터리버는,

상기 변조 심볼들을 기지국 별 및 서브프레임별 중 적어도 어느 하나에 대하여 서로 다른 오프셋으로 인터리빙함을 특징으로 하는 무선통신시스템의 매핑된 물리하향제어채널 송신 장치.
무선통신시스템에서 자원들에 매핑된 PDCCH를 수신하는 장치에 있어서,

안테나로부터 수신된 신호를 디지털 변환하는 아날로그/디지털 컨버터와;

상기 디지털 신호를 주파수 영역으로 변환하는 FFT처리부와;

상기 주파수 영역으로 변환된 각각의 부반송파들 중 역다중화를 거친 신호 중에 제어채널 엘리먼트들이 매핑된 리소스 엘리먼트 영역을 각 안테나 파일럿으로 추출하는 파일럿톤 추출기와;

상기 추출된 상기 파일럿톤을 이용하여 채널을 추정하는 채널추정기와;

상기 리소스 엘리먼트를 상기 제어채널 엘리먼트로 매핑하는 리소스 엘리먼트-제어채널 엘리먼트 매핑부와;

상기 리소스 엘리먼트-제어채널 엘리먼트 매핑부에서 추출된 제어채널 엘리먼트들을 디인터리빙하는 디인터리버와;

상기 디인터리빙된 제어채널 엘리먼트들을 상기 채널추정기에서 얻은 채널추정 정보를 이용하여 복조하는 복조기와;

상기 복조된 모든 제어채널 엘리먼트들을 각각의 물리하향제어채널 정보로 분할하는 분할기; 및

상기 분할된 각각의 물리하향제어채널 정보들을 물리하향제어채널 정보로 복호하는 다수의 채널복호기;를 포함하는 무선통신시스템의 매핑된 물리하향제어채널 수신장치.