KR101846165B1

KR101846165B1 - 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR101846165B1
Application number: KR1020110027553A
Authority: KR
Inventors: 장지웅; 이문일; 정재훈; 한승희; 고현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2018-04-06
Also published as: TWI487292B; JP2012044643A; JP2012044645A; KR20120018054A; JP2012044642A; KR20120018052A; TW201210206A; JP5268200B2; KR101846167B1; TWI465047B; TW201210204A; TWI467981B; TW201210205A; TW201210276A; TWI485993B; KR20120018053A; JP2012044644A; KR20120018051A; JP5367015B2; JP5367014B2

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 RM 코딩 기법(Reed-Muller coding scheme)을 이용한 정보 데이터(Information Data)를 송신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은 상기 정보 데이터를 전송하기 위한 자원 요소의 개수를 설정하는 단계; 상기 정보 데이터의 비트 사이즈가 기 설정된 개수 이상인 경우, 상기 정보 데이터를 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터로 구분하는 단계, 상기 제 1 정보 데이터 및 상기 제 2 정보 데이터 각각에 대하여 RM 코딩을 적용하여 부호화하는 단계, 상기 부호화된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 결합하고, 상기 설정된 개수의 자원 요소를 이용하여 송신하는 단계를 포함하며, 상기 자원 요소 개수의 최소값은 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값과 상기 제 2 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값의 합으로 정의되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING CONTROL INFORMATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment)는 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 사용자 기기는 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 사용자 기기가 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 사용자 기기가 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

도 1은 이동통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용자 기기는 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 사용자 기기는 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 사용자 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal: DLRS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 사용자 기기는 단계 S102에서 물리하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.

한편, 기지국과 접속을 완료하지 않은 사용자 기기는 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 사용자 기기는 물리임의접속채널(PRACH: Physical Random Access Channel)를 통해 특징 시퀀스를 프리엠블(preamble)로서 전송하고(S103), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 상기 임의접속에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 핸드오버(Handover)의 경우를 제외한 경쟁 기반 임의접속의 경우 그 후 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S105) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자 기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S107) 및 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 전송(S108)을 수행할 수 있다.

도 2는 사용자 기기가 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

상향링크 신호를 전송하기 위해 사용자 기기의 스크램블링(scrambling) 모듈(210)은 사용자 기기 특정 스크램블링 신호를 이용하여 전송 신호를 스크램블링할 수 있다. 이와 같이 스크램블링된 신호는 변조 맵퍼(220)에 입력되어 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 복소 심볼(complex symbol)로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 변환 프리코더(230)에 의해 처리된 후, 자원 요소 맵퍼(240)에 입력되며, 자원 요소 맵퍼(240)는 복소 심볼을 실제 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 맵핑할 수 있다. 이와 같이 처리된 신호는 SC-FDMA 신호 생성기(250)를 거쳐 안테나를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.

도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

3GPP LTE 시스템에서 기지국은 하향링크로 하나 이상의 코드워드(Code Word)를 전송할 수 있다. 따라서 하나 이상의 코드워드는 각각 도 2의 상향링크에서와 마찬가지로 스크램블링 모듈(301) 및 변조 맵퍼(302)를 통해 복소 심볼로서 처리될 수 있다, 그 후, 복소 심볼은 레이어 맵퍼(303)에 의해 복수의 레이어(Layer)에 맵핑되며, 각 레이어는 프리코딩 모듈(304)에 의해 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬과 곱해져 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나 별 전송 신호는 각각 자원 요소 맵퍼(305)에 의해 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 맵핑되며, 이후 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 신호 생성기(306)를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.

이동통신 시스템에서 사용자 기기가 상향링크로 신호를 전송하는 경우에는 기지국이 하향링크로 신호를 전송하는 경우에 비해 PAPR(Peak-to-Average Ratio)이 더욱 문제될 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 3과 관련하여 상술한 바와 같이 상향링크 신호 전송은 하향링크 신호 전송에 이용되는 OFDMA 방식과 달리 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식이 이용되고 있다.

도 4는 이동통신 시스템에서 상향링크 신호 전송을 위한 SC-FDMA 방식과 하향링크 신호 전송을 위한 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다.

상향링크 신호 전송을 위한 사용자 기기 및 하향링크 신호 전송을 위한 기지국 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter; 401), 서브캐리어 맵퍼(403), M-포인트 IDFT 모듈(404) 및 CP(Cyclic Prefix) 추가 모듈(406)을 포함하는 점에 있어서는 동일하다.

다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 사용자 기기는 병렬-직렬 변환기(Parallel-to- Serial Converter; 405)와 N-포인트 DFT 모듈(402)을 추가적으로 포함하고, N-포인트 DFT 모듈(402)은 M-포인트 IDFT 모듈(404)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성(single carrier property)을 가지도록 하는 것을 특징으로 한다. 도 5는 주파수 영역에서 단일 반송파 특성을 만족하기 위한 주파수 영역상의 신호 맵핑 방식을 설명하는 도면이다. 상기 도 5에서 (a)는 로컬형 맵핑(localized mapping) 방식을 나타내며 (b)는 분산형 맵핑(distributed mapping) 방식을 나타낸다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 로컬형 맵핑 방식을 정의하고 있다.

한편, SC-FDMA의 수정된 형태인 클러스터(clustered) SC-FDMA에 대해 설명하기로 한다. 클러스터(clustered) SC-FDMA는 DFT 프로세스와 IFFT 프로세스 사이에 순차적으로, 부반송파 맵핑(mapping) 과정에 있어 DFT 프로세스 출력 샘플들을 부 그룹(sub-group)으로 나누어 IFFT 샘플 입력 부에서 부 그룹 별로 서로 떨어진 부반송파 영역에 맵핑하는 것을 특징으로 하며 경우에 따라 필터링(filtering) 과정 및 순환 확장(cyclic extension) 과정을 포함할 수 있다.

이때, 부 그룹을 클러스터로 명명할 수 있고 순환 확장이란 부반송파 각 심볼이 다중경로 채널을 통해 전송되는 동안 상호 심볼간 간섭(ISI)을 방지하기 위해 연속된 심볼 사이에 채널의 최대 지연확산(Delay Spread) 보다 긴 보호구간(Guard Interval)을 삽입하는 것을 의미한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 RM 코딩 기법(Reed-Muller coding scheme)을 이용한 정보 데이터(Information Data)를 송신하는 방법은 상기 정보 데이터를 전송하기 위한 자원 요소의 개수를 설정하는 단계; 상기 정보 데이터의 비트 사이즈

가 기 설정된 개수 이상인 경우, 상기 정보 데이터를 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터로 구분하는 단계; 상기 제 1 정보 데이터 및 상기 제 2 정보 데이터 각각에 대하여 RM 코딩을 적용하여 부호화하는 단계; 상기 부호화된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 결합하고, 상기 설정된 개수의 자원 요소를 이용하여 송신하는 단계를 포함하며, 상기 자원 요소 개수의 최소값

은 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값

과 상기 제 2 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값

의 합으로 정의되는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 송신 장치는 정보 데이터(Information Data)를 전송하기 위한 자원 요소의 개수를 계산하고, 상기 정보 데이터의 비트 사이즈

가 기 설정된 개수 이상인 경우, 상기 정보 데이터를 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터로 구분하며, 상기 제 1 정보 데이터 및 상기 제 2 정보 데이터 각각에 대하여 RM 코딩을 적용하여 부호화하며, 상기 부호화된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 결합하는 프로세서; 및 상기 결합된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 상기 설정된 개수의 자원 요소를 이용하여 송신하는 송신 모듈을 포함하고, 상기 자원 요소 개수의 최소값

의 합으로 정의되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 정보 데이터는 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)이고, 상기 상향링크 제어 정보는 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)을 통하여 전송된다. 또한, 상기 기 설정된 개수는 12 비트인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 정보 데이터의 비트 사이즈

가 짝수인 경우, 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값

는 아래 수학식 1에 의하여 정의될 수 있다.

＜수학식 1＞

(단,

은 변조 차수에 따른 심볼 당 비트 사이즈를 지시한다)

또한, 상기 정보 데이터의 비트 사이즈

가 홀수인 경우, 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값

는 아래 수학식 2에 의하여 정의될 수 있다.

＜수학식 2＞

및

(단,

은 변조 차수에 따른 심볼 당 비트 사이즈를 지시한다)

정리하자면, 상기 정보 데이터의 비트 사이즈가

인 경우, 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값

는 아래 수학식 3에 의하여 정의되는 것이 바람직하다.

＜수학식 3＞

및

(단,

은 변조 차수에 따른 심볼 당 비트 사이즈를 지시한다)

무선 통신 시스템에서 송신단은 본 발명에 따라 제어 정보를 효과적으로 부호화할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례인 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 사용자 기기가 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 이동통신 시스템에서 상향링크 신호 전송을 위한 SC-FDMA 방식과 하향링크 신호 전송을 위한 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 주파수 영역에서 단일 반송파 특성을 만족하기 위한 주파수 영역상의 신호 맵핑 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 SC-FDMA에 있어서, DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 캐리어에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 SC-FDMA에 있어서, DFT 프로세스 출력 샘플들이 다중 캐리어(multi-carrier)에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 SC-FDMA시스템에 있어서, 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.
도 10은 상향링크로 참조신호(Reference Signal, 이하, RS라 하기로 한다)를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 표준 순환 전치(normal CP)의 경우에 RS를 전송하기 위한 서브프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 확장 순환 전치(extended CP)의 경우에, RS를 전송하기 위한 서브프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 13 상향링크 공유 채널에 대한 전송 채널의 처리과정을 설명하는 블록도이다.
도 14는 상향링크 데이터와 제어채널 전송을 위한 물리 자원의 매핑(mapping) 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 상향링크 공유 채널 상에서 데이터와 제어 채널을 효율적으로 다중화하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 16은 데이터와 제어 채널의 전송 신호를 생성하는 방법을 설명하는 블록도이다.
도 17은 코드워드 대 레이어 매핑 방법을 설명하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에서 정보 데이터를 듀얼 RM 코딩 기법을 적용하기 위하여 그룹으로 구분하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에서 정보 데이터를 듀얼 RM 코딩 기법을 적용하기 위하여 그룹으로 구분하는 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 듀얼 RM 코딩을 코딩 체인을 도시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시하는 도면이다.

첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 기술적 특징이 복수의 직교 부반송파를 사용하는 시스템에 적용된 예들이다. 편의상, 본 발명은 IEEE 802.16 시스템을 이용하여 설명되지만, 이는 예시로서 본 발명은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템을 포함한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 SC-FDMA에 있어서, DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 캐리어에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다. 또한, 도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 SC-FDMA에 있어서, DFT 프로세스 출력 샘플들이 다중 캐리어(multi-carrier)에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.

상기 도 6은 인트라 캐리어(intra-carrier)에서 클러스터 SC-FDMA를 적용하는 예이며, 상기 도 7과 도 8은 인터 캐리어(inter-carrier)에서 클러스터 SC-FDMA를 적용하는 예에 해당한다. 또한, 상기 도 7은 주파수 영역 에서 연속한(contiguous) 컴포넌트 캐리어(component carrier)가 할당된 상황에서 인접한 컴포넌트 캐리어 간 서브캐리어 간격(spacing)이 정렬된 경우 단일 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 나타내고, 도 8은 주파수 영역에서 비연속적(non-contiguous)으로 컴포넌트 캐리어가 할당된 상황에서 컴포넌트 캐리어 들이 인접하지 않기 때문에, 복수의 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 나타낸다.

세그먼트 SC-FDMA는 임의의 개수의 DFT와 같은 개수의 IFFT가 적용되면서 DFT와 IFFT간의 관계 구성이 일대일 관계를 가짐에 따라 단순히 기존 SC-FDMA의 DFT 확산(spreading)과 IFFT의 주파수 부반송파 맵핑 구성을 확장한 것으로 NxSC-FDMA 또는 NxDFT-s-OFDMA라고 표현하기도 한다. 본 발명에서는 이를 포괄하는 표현으로 세그먼트(segmented) SC-FDMA라고 명명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 SC-FDMA시스템에 있어서, 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다. 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 세그먼트 SC-FDMA는 단일 반송파 특성 조건을 완화하기 위하여 전체 시간 영역 변조 심볼들을 N(N은 1보다 큰 정수)개의 그룹으로 묶어 그룹단위로 DFT 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 10은 상향링크로 참조신호(Reference Signal, 이하, RS라 하기로 한다)를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 10에 도시된 바와 같이, 데이터는 시간영역에서 신호를 생성하고 DFT 프리코더(precoder)를 통한 주파수 매핑 후 IFFT를 통해 전송되는 반면, RS는 DFT 프리코더를 통하는 과정을 생략하고, 주파수 영역에서 바로 생성(S11)된 후에, 로컬화 매핑(S12), IFFT(S13) 과정 및 순환 전치(Cyclic Prefix; CP) 부착 과정(S14)을 순차적으로 거친 뒤에 전송된다.

도 11은 표준 순환 전치(normal CP)의 경우에 RS를 전송하기 위한 서브프레임의 구조를 도시한 도면이고, 도 12는 확장 순환 전치(extended CP)의 경우에, RS를 전송하기 위한 서브프레임의 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 11에서는 4번째와 11번째 OFDM 심볼을 통해 RS가 전송되며, 상기 도 12에서는 3번째와 9번째 OFDM 심볼을 통해 RS가 전송된다.

한편, 전송 채널로서 상향링크 공유 채널의 처리 구조를 설명하면 다음과 같다. 도 13 상향링크 공유 채널에 대한 전송 채널의 처리과정을 설명하는 블록도이다. 상기 도 13에 도시된 바와 같이, 제어정보와 함께 다중화되는 데이터 정보는 상향링크로 전송해야 하는 전송 블록(Transport Block; 이하 "TB")에 TB용 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부착한 후(130), TB 크기에 따라 여러 개의 코드 블록(Code block; 이하 "CB")로 나뉘어지고 여러 개의 CB들에는 CB용 CRC가 부착된다(131). 이 결과값에 채널 부호화가 수행되게 된다(132). 아울러, 채널 부호화된 데이터들은 레이트 매칭(Rate Matching)(133)을 거친 후, 다시 CB들 간의 결합이 수행되며(S134), 이와 같이 결합된 CB들은 CQI/PMI(Channel Quality Information/Precoding Matrix Index)와 다중화(multiplexing)된다(135).

한편, CQI/PMI는 데이터와 별도로 채널 부호화가 수행된다(136). 채널 부호화된 CQI/PMI는 데이터와 다중화된다(135).

또한, RI(Rank Indication) 도 데이터와 별도로 채널 부호화가 수행된다(137).

ACK/NACK(Acknowledgment/Negative Acknowledgment)의 경우 데이터, CQI/PMI 및 RI와 별도로 채널 부호화가 수행되며(138). 다중화된 데이터와 CQI/PMI, 별도로 채널 부호화된 RI, ACK/NACK은 채널 인터리빙되어 출력 신호가 생성된다(139).

한편, LTE 상향링크 시스템에 있어서, 데이터와 제어채널을 위한 물리 자원 요소(Resource Element, 이하, RE라 하기로 한다)에 대해서 설명하기로 한다.

도 14는 상향링크 데이터와 제어채널 전송을 위한 물리 자원의 매핑(mapping) 방법을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 14에 도시된 바와 같이, CQI/PMI와 데이터는 시간 우선 방식(time-first)으로 RE상에 매핑된다. 인코딩된 ACK/NACK은 복조용 참조 신호(Demodulation Reference Signal; DM RS)심볼 주변에 펑처링(puncturing)되어 삽입되고, RI는 ACK/NACK이 위치한 RE 옆의 RE에 매핑된다. RI와 ACK/NACK을 위한 자원은 최대 4개의 SC-FDMA심볼을 점유할 수 있다. 상향 공유 채널에 데이터와 제어정보가 동시에 전송되는 경우 매핑의 순서는 RI, CQI/PMI와 데이터의 연접 그리고 ACK/NACK의 순서이다. 즉, RI가 먼저 매핑된 후, CQI/PMI와 데이터의 연접이 시간 우선 방식으로 RI가 매핑되어 있는 RE를 제외한 나머지 RE에 매핑된다. ACK/NACK은 이미 매핑된 CQI/PMI와 데이터의 연접을 펑처링하면서 매핑되게 된다.

상기와 같이 데이터와 CQI/PMI등의 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information; UCI)를 다중화함으로써 단일 반송파 특성을 만족시킬 수 있다. 따라서, 낮은 CM(Cubic Metric)을 유지하는 상향링크 전송을 달성할 수가 있다.

기존 시스템을 개선한 시스템(예를 들어, LTE Rel-10)에서는, 각 사용자 기기에 대하여 각 컴포넌트 캐리어 상에서 SC-FDMA와 클러스터 DFTs OFDMA의 두 개의 전송 방식 중 적어도 하나의 전송 방식이 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있으며 UL-MIMO(Uplink-MIMO) 전송과 더불어서 같이 적용될 수 있다.

도 15는 상향링크 공유 채널 상에서 데이터와 제어 채널을 효율적으로 다중화하는 방법을 설명하는 순서도이다.

상기 도 15에 도시된 바와 같이, 사용자 기기는 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)의 데이터에 대한 랭크를 인식한다(S150). 그리고 나서, 사용자 기기는 상기 데이터에 대한 랭크와 동일한 랭크로 상향링크 제어 채널(제어 채널이라 함은, CQI, ACK/NACK 및 RI등의 상향링크 제어정보(Uplink Control Information; UCI)를 의미한다)의 랭크를 설정한다(S151). 또한 사용자 기기는 데이터와 제어 정보를 다중화한다(S152). 그리고 나서, 데이터와 CQI를 시간-우선(time-first) 방식으로 매핑(mapping)한 후, RI를 지정된 RE에 매핑하고 ACK/NACK 을 DM-RS 주위의 RE를 천공하여 매핑하는 것을 돕기 위하여 채널 인터리빙(channel interleaving)이 수행될 수 있다(S153).

이후, 데이터와 제어채널은 MCS테이블에 따라 QPSK, 16QAM, 64QAM 등으로 변조될 수 있다(S154). 이때, 상기 변조단계는 다른 위치로 이동할 수 있다(예를 들어, 상기 변조 블록은 데이터와 제어 채널의 다중화 단계 전으로 이동 가능하다). 또한 채널 인터리빙은 코드워드 단위로 수행될 수 있으며 또는 레이어 단위로 수행될 수도 있다.

도 16은 데이터와 제어 채널의 전송 신호를 생성하는 방법을 설명하는 블록도이다. 각 블록의 위치는 적용 방식에 변경될 수 있다.

두 개의 코드워드를 가정하면, 채널 코딩은 각 코드워드에 대해 수행되고(160) 주어진 MCS 레벨과 자원의 크기에 따라 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다(161). 그리고 나서, 인코딩된 비트(bit)들은 셀 고유(cell-specific) 또는 사용자 기기 고유(UE-specific) 또는 코드워드 고유(codeword-specific)의 방식으로 스크램블링될 수 있다(162).

그리고 나서, 코드워드 대 레이어 매핑(codeword to layer)이 수행된다(163). 이 과정에서 레이어 시프트(layer shift) 또는 퍼뮤테이션(permutation)의 동작이 포함될 수 있다.

도 17은 코드워드 대 레이어 매핑 방법을 설명하는 도면이다. 상기 코드워드 대 레이어 매핑은 상기 도 17에 도시된 규칙을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 도 17에서 프리코딩 위치는 상기 도 13에서의 프리코딩의 위치와는 상이할 수 있다.

CQI, RI 및 ACK/NACK과 같은 제어 정보는 주어진 조건(specification)에 따라, 채널 부호화된다(165). 이때, CQI와 RI 및 ACK/NACK은 모든 코드워드에 대하여 동일한 채널부호를 사용하여 부호화될 수 있고, 코드워드 별로 다른 채널 부호를 사용하여 부호화될 수도 있다.

그리고 나서, 인코딩된 비트의 수는 비트 사이즈 제어부에 의해 변경될 수 있다(166). 비트 사이즈 제어부는 채널 코딩 블록(165)과 단일화될 수 있다. 상기 비트 사이즈 제어부에서 출력된 신호는 스크램블링된다(167). 이때, 스크램블링은 셀-특정하거나(cell-specific), 레이어 특정하거나(layer-specific), 코드워드-특정하거나(codeword-specific) 또는 사용자 기기 특정(UE-specific)하게 수행될 수 있다

비트 사이즈 제어부는 다음과 같이 동작할 수 있다.

(1) 상기 제어부는 PUSCH에 대한 데이터의 랭크(n_rank_pusch)를 인식한다.

(2) 제어 채널의 랭크(n_rank_control)는 상기 데이터의 랭크와 동일하도록 (즉, n_rank_control=n_rank_pusch) 설정되고, 제어 채널에 대한 비트의 수(n_bit_ctrl)는 상기 제어 채널의 랭크가 곱해져서 그 비트 수가 확장된다.

이를 수행하는 하나의 방법은 제어채널을 단순히 복사하여 반복하는 것이다. 이 때 이 제어채널은 채널코딩 전의 정보 레벨 일 수 있거나, 채널 코딩 후의 부호화된 비트 레벨일 수 있다. 즉, 예를 들어, n_bit_ctrl=4인 제어 채널 [a0, a1, a2, a3]와 n_rank_pusch=2의 경우에, 확장된 비트 수(n_ext_ctrl)은 [a0, a1, a2, a3, a0, a1, a2, a3]로 8비트가 될 수 있다.

비트 사이즈 제어부와 채널 부호화부가 하나로 구성된 경우에, 부호화된 비트는 기존 시스템(예를 들어, LTE Rel-8)에서 정의된 채널 코딩과 레이트 매칭을 적용하여 생성할 수 있다.

상기 비트 사이즈 제어부에 추가하여, 레이어 별로 더욱 랜덤화를 주기 위하여 비트 레벨 인터리빙이 수행될 수 있다. 혹은 이와 등가적으로 변조 심볼 레벨에서 인터리빙이 수행될 수도 있다.

CQI/PMI 채널과 2 개의 코드워드에 대한 데이터는 데이터/제어 다중화기(multiplexer)에 의해 다중화될 수 있다(164). 그리고 나서, 서브프레임 내에서 양 슬롯에 ACK/NACK 정보가 상향링크 DM-RS 주위의 RE에 매핑되도록 하면서, 채널 인터리버는 시간 우선 맵핑 방식에 따라 CQI/PMI를 매핑한다(168).

그리고, 각 레이어에 대하여 변조가 수행되고(169), DFT 프리코딩(170), MIMO 프리코딩(171), RE 매핑(172) 등이 순차적으로 수행된다. 그리고 나서, SC-FDMA 신호가 생성되어 안테나 포트를 통해 전송된다(173).

상기 기능 블록들은 상기 도 16에 도시된 위치로 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라 그 위치가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 스크램블링 블록(162,167)은 채널 인터리빙 블록 다음에 위치할 수 있다. 또한, 상기 코드워드 대 레이어 매핑 블록(163)은 채널 인터리빙 블록(168) 다음 또는 변조 매퍼 블록(169) 다음에 위치할 수 있다.

본 발명에서는 CQI, ACK/NACK 및 RI와 같은 UCI가 PUSCH상으로 전송되는 경우에 대한 UCI의 채널 코딩방법과 그에 따른 자원 할당 및 전송 기법에 관하여 제안한다. 본 발명은 기본적으로 SU-MIMO 환경에서의 전송을 기준으로 작성되나 SU-MIMO의 특수한 경우라 할 수 있는 단일 안테나 전송에 대해서도 적용이 가능하다.

현재 SU-MIMO상에서 UCI와 데이터가 PUSCH 상에서 전송되는 경우 다음과 같은 기법을 사용하여 전송된다. PUSCH 상에서 UCI의 위치에 관하여 설명한다.

CQI는 데이터와 연접하여 시간 우선 맵핑 방식으로 RI가 매핑된 RE를 제외한 나머지 RE에 데이터와 동일한 변조 차수와 성좌도를 이용하여 맵핑된다, SU-MIMO의 경우 CQI는 하나의 코드워드에 확산되어 전송되며, CQI가 전송되는 코드워드는 두 코드워드 중 MCS 레벨이 높은 코드워드이고 MCS 레벨이 같은 경우 코드워드 0에 전송된다. 또한, ACK/NACK은 참조 신호의 양 옆에 위치한 심볼에 이미 매핑되어 있는 CQI와 데이터의 연접을 펑처링하면서 배치되며 참조 신호가 3, 10번째 심볼에 위치하므로 2, 4, 9, 11번째 심볼의 제일 아래 부반송파부터 시작하여 위쪽으로 맵핑된다. 이 때, ACK/NACK 심볼은 2, 11, 9, 4 심볼의 순으로 맵핑된다. RI는 ACK/NACK의 옆에 위치한 심볼에 맵핑되며, PUSCH에 전송되는 모든 정보(데이터, CQI, ACK/NACK, RI) 중 가장 먼저 매핑된다. 구체적으로 RI는 1, 5, 8, 12번째 심볼의 제일 아래 부반송파부터 시작하여 위쪽으로 맵핑된다. 이 때, RI 심볼은 1,12,8,5 번째 심볼의 순으로 맵핑된다. 특히, ACK/NACK와 RI는 정보 비트(information bit)의 크기가 1 비트 또는 2 비트인 경우는 성좌도의 네 모서리만 사용하여 QPSK와 같은 방식으로 맵핑되고 3 비트 이상의 정보 비트에 대해서는 데이터와 동일한 변조 차수의 모든 성좌도를 사용하여 맵핑될 수 있다. 또한, ACK/NACK과 RI는 모든 레이어에서 동일한 위치의 동일한 자원을 사용하여 동일한 정보를 전송하게 된다.

다음으로, PUSCH 상에서 UCI를 위한 자원 요소의 개수를 계산하는 방법에 관하여 설명한다. 우선 PUSCH 상에서 전송되는 CQI 및 ACK/NACK(또는 RI)를 위한 자원 요소의 개수는 각각 아래 수학식 1 및 수학식 2에 따라 계산할 수 있다.

여기서 CQI 및 ACK/NACK(또는 RI)를 위한 자원 요소의 개수는, 부호화된 변조 심볼(coded modulation symbol)의 개수로 표현될 수 있다.

다음으로, PUSCH 상에서 전송되는 UCI를 위한 채널 코딩 방법에 관하여 설명한다. 우선, CQI의 경우 페이로드 사이즈가 11 비트 이하라면 입력 시퀀스(즉, 정보 데이터)

를 아래 표 1을 이용한 RM(Reed-Muller) 코딩이 적용되어 32 비트의 출력 시퀀스를 생성한다. 또한, CQI의 페이로드 사이즈가 11 비트를 초과하는 경우라면, 8bit의 CRC를 덧붙인 후 TBCC(Tail biting convolutional coding)이 적용될 수 있다.

한편, PUSCH 상에서 전송되는 ACK/NACK과 RI의 채널 코딩에 관하여 설명한다. 만약 ACK/NACK과 RI의 정보 데이터 사이즈가 1 비트라면 즉, 입력 시퀀스가

라면 아래 표 2와 같이 변조 차수에 따라 채널 코딩이 수행된다. 또한, ACK/NACK과 RI의 정보 데이터 사이즈가 2 비트라면, 즉 입력 시퀀스가

인 경우라면, 아래 표 3과 같이 변조 차수에 따라 채널 코딩이 수행된다. 특히 표 3에서

는 코드워드 0을 위한 ACK/NACK 또는 RI 데이터에 대응하고,

는 코드워드 1을 위한 ACK/NACK 또는 RI 데이터에 대응하며,

은

이다. 특히 표 2 및 표 3에서 x는 1의 값을,

는 앞의 값의 반복을 의미한다.

그러나, ACK/NACK과 RI의 정보 데이터 사이즈가 3 비트 이상 11 비트 이하라면, 아래 표 1을 이용한 RM(Reed-Muller) 코딩이 적용되어 32 비트의 출력 시퀀스를 생성한다.

특히 표 1을 이용한 RM(Reed-Muller) 코딩의 경우, 출력 데이터

는 아래 수학식 3과 같이 표현되며,

이다.

마지막으로, B 비트로 부호화된 UCI, 즉 ACK/NACK 또는 RI 데이터는 수학식 1 및 수학식 2에 따라 계산된

개의 자원 요소에 맵핑시키기 위하여 아래 수학식 4에 따라 레이트 매칭을 수행할 수 있다.

종래의 채널 코딩은 단일 반송파 환경을 가정하여 구현되어 있다. 그러나, LTE-A 시스템과 같이 다중 반송파 기법이 적용되는 경우, 각각의 콤포넌트 반송파에 대응하는 UCI, 즉 ACK/NACK 또는 RI 데이터가 콤포넌트 반송파 순서대로 결합되는 것이 일반적이므로, 집성되는 콤포넌트 반송파의 개수만큼 UCI의 사이즈도 비례하여 증가할 수 있다. 특히, RI의 경우 기존 단일 반송파에서는 최대 3 비트의 정보 데이터 사이즈를 가질 수 있으나, 5개의 콤포넌트 반송파가 집성될 수 있는 환경에서는 최대 15 비트까지 정보 데이터 사이즈를 가질 수 있다. 따라서, 현재 구현된 RM 코딩 기법으로는 최대 11 비트의 정보 데이터를 부호화할 수 있으므로, 다중 반송파 환경에서의 UCI를 디코딩할 수 있는 새로운 기법이 필요하다. 이하에서는, 부호화 기법 및 레이트 매칭 기법을 UCI의 사이즈에 따른 구분하여 제안한다.

＜제 1 실시예 - 정보 데이터 사이즈가 11비트 이하인 경우＞

단일 반송파 환경 혹은 다중 반송파 환경에서도 3 비트 이상의 정보 데이터 사이즈를 가지는 RI 또는 ACK/NACK의 경우 RM 코딩을 사용하므로, 부호화된 출력 데이터는 32 비트 크기의 비트 사이즈를 갖는다. 그러나, 채널 상태가 매우 우수한 경우, 수학식 1 및 수학식 2에 따라 자원 요소 개수를 계산을 할 경우 정보 데이터의 비트 사이즈에 따라 매우 적은 개수의 자원 요소만이 할당되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우라면, 수학식 4에 의하여 수행되는 레이트 매칭 단계에서 RM 코딩으로 부호화된 코드워드들이 과도하게 펑처링이되어 성능 열화가 발생할 수 있다.

구체적으로, RI 또는 ACK/NACK은 채널 상황에 무관하게 강건한 전송을 위하여 RI 또는 ACK/NACK들이 RM 코딩으로 부호화된 코드워드를 모든 성좌도를 사용하는 변조하는 것이 아닌, 모서리 지점의 성좌 지점만을 사용하여 전송하므로, 하나의 자원 요소에 2 비트만을 맵핑하는 것이 일반적이다. 따라서, 32 비트로 부호화된 코드워드를 모두 전송하기 위해서는 총 16개의 자원 요소가 요구되며, 이 때, 계산된 자원 요소의 개수가 16에 비하여 작으면 코드워드에 레이트 매칭으로서 펑처링을 적용하게 된다. 다만, 펑처링의 경우, 수신측에서는 에러로 판단할 수 있으므로, 코드워드가 RM 코드의 코드 간 최소 거리의 최대값인 16을 갖는다고 할지라도, 4개의 심볼만큼의 데이터가 펑처링된다면 그 성능을 보장할 수 없다. 또한 펑처링이 성능을 유지하기 위하여 코드워드에서 제일 마지막 비트부터 2 비트 단위로 순차적으로 펑처링을 수행하므로, 그 성능 열화는 더욱 커질 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 제 1 실시예로서, 상기 퍼처링에 의한 성능 열화를 방지하기 위한 방법을 제안한다.

1) 본 발명의 제 1 실시예에서는, ACK/NACK 또는 RI가 특정 개수의 정보 데이터 사이즈를 갖는 경우, 즉, 3 비트 이상의 사이즈를 갖는 정보 데이터인 경우, ACK/NACK 또는 RI에 할당되는 자원 요소의 개수에 최소값을 설정하는 것을 제안한다. 예를 들어 ACK/NACK 또는 RI의 정보 데이터 사이즈가 3 비트 이상인 경우, 이를 전송하기 위하여 할당되는 자원 요소의 개수는 최소 16개로 설정하는 것이다. 여기서, ACK/NACK 또는 RI에 할당되는 자원 요소 개수의 최소값은 정보 데이터 사이즈인 비트 개수의 절반 이상인 것이 바람직하다. 즉, ACK/NACK 및 RI에 할당되는 RE의 개수, 즉 부호화된 변조 심볼의 개수를 다음 수학식 5 및 수학식 6과 같이 계산할 수 있다.

ACK/NACK 또는 RI에 할당되는 자원 요소의 개수에 최소값

은 다음 수학식 7과 같이 정해질 수 있다.

이 때,

는 ACK/NACK 또는 RI의 정보 데이터의 비트 사이즈이고,

은 변조 차수에 따른 심볼 당 비트 사이즈로 QPSK 인 경우 2, 16QAM인 경우 4, 64QAM인 경우 6이다.

한편, ACK/NACK과 RI의 경우 RM 코딩의 코드 레이트의 기준이 1/3이다. 그러므로 ACK/NACK 또는 RI에 할당되는 자원 요소의 개수에 최소값

은 다음 수학식 8 내지 수학식 10과 같이 정해질 수 있다.

아래 표 4 내지 표 7은 상기 수학식 7 내지 수학식 10 각각을 이용하여 ACK/NACK 또는 RI에 할당되는 자원 요소의 개수에 최소값

을 구한 예이다.

2) 또한, 제 1 실시예에서는, ACK/NACK 또는 RI가 RM 코딩을 부호화된 후, 레이트 매칭 과정을 통하여 펑처링되는 경우, 펑처링을 기 설정된 특정 순서로 수행하는 것도 고려할 수 있다. 구체적으로, ACK/NACK 또는 RI를 주어진 개수의 자원 요소에 할당하는 경우, 1 비트 또는 2 비트 단위 혹은 특정 개수의 비트 단위로 묶어 할당 순서를 정하고 그 순서대로 자원 요소에 할당 할 수 있다. 예를 들어, ACK/NACK 또는 RI가 부호화된 출력 데이터가

라면, 이를 펑처링 시 최적의 성능을 낼 수 있도록 기 설정된 규칙인 퍼뮤테이션 함수

을 통하여 재정렬 한 후, 퍼뮤테이션된 순서에 따라 인덱스 순서대로 또는 인덱스의 역순으로 순차적으로 자원 요소에 할당하거나 혹은 순차적으로 펑처링을 수행할 수 있다. 즉, 8 개의 부호화된 출력 데이터가 자원 요소에 할당되는 경우, 할당되는 데이터는

이 아닌

이 된다.

3) 또한, 제 1 실시예에서는, ACK/NACK과 RI 각각의 정보 데이터 사이즈에 따라 서로 다른

값을 사용할 수 있다. RM 코딩 기법으로 부호화한 출력 데이터 즉, 코드워드를 펑처링하는 경우, 그 영향은 정보 데이터의 비트 사이즈에 따라 다르다. 따라서, 펑처링에 의한 코드워드의 최소 거리가 영향을 받는 정도에 따라,

값을 다르게 설정 할 수 있다. 예를 들어, 코드워드를 펑처링하는 경우, 최소 거리가 빨리 0이 되는 정보 데이터의 비트 사이즈에 대해서는 비교적 큰

값을 설정하는 것이다.

위 1) 내지 3)의 과정은 UCI에 할당되는 자원 요소의 개수의 최소값을 설정하는 것으로 기술하였으나, 동일한 목적을 달성하기 위하여 레이트 매칭 이후의 부호화된 출력 데이터의 비트 사이즈 최소값을 설정하는 것도 가능하다. 즉, 상기 수학식 5에서 자원 요소의 개수에 최소값

은 아래 수학식 11과 같이 출력 데이터의 비트 사이즈 최소값으로 설정할 수 있다.

＜제 2 실시예 - 정보 데이터 사이즈가 12비트 이상인 경우＞

ACK/NACK과 RI의 정보 데이터 사이즈가 12 비트 이상인 경우, PUSCH에서는 정보 데이터를 동일한 비트 사이즈 혹은 다른 비트 사이즈인 두 개 이상의 데이터로 그룹핑하고, 나누어진 각각의 정보 데이터들을 각각 PUSCH에서 사용하는 (32,0) RM 코딩 기법을 사용하여 채널 코딩을 수행할 수 있다.

즉, 다중 반송파 환경하에서 RI 또는 ACK/NACK과 같은 UCI와 데이터를 다중화하는 경우, UCI의 정보 데이터 비트들은 RI의 두 개 이상의 그룹으로 나누어지며, 각각의 그룹이 하나의 코드워드로 부호화될 수 있다. 이 경우 정보 데이터의 비트 사이즈가 3 비트 내지 11 비트 인 경우라면 표 1을 이용한 (32,0) RM 코딩 기법을 적용할 수 있으므로, 각 그룹에 포함된 정보 데이터의 비트 사이즈가 6 비트 내지 10 비트라면 각 그룹 별로 (32,0) RM 코딩 기법 즉, 듀얼 RM 코딩 기법을 적용할 수 있다. 이하에서는, 정보 데이터를 그룹으로 구분하는 방법을 우선 설명하고, 상기 듀얼 (32,0) RM 코딩 기법 적용 시 부호화된 정보 데이터를 할당하기 위한 자원 요소의 개수를 계산하는 방법과 레이트 매칭을 수행하는 방법 즉 코딩 체인(Coding Chain)을 설명한다. 그리고, 제 1 실시예와 같이 듀얼 (32,0) RM 코딩 기법 적용 시 각 코드워드 당 할당될 수 있는 최소 자원 요소의 개수를 계산하는 방법에 관하여 설명한다.

1) 듀얼 RM 코딩 시 정보 데이터 그룹핑 방법

우선, 12 비트 이상의 정보 데이터를 듀얼 (32,0) RM 코딩 기법을 적용하기 위하여 그룹으로 구분하는 방법에 관하여 도 18 및 도 19를 참조하여 설명한다.

(1) 도 18은 본 발명의 제 2 실시예에서 정보 데이터를 듀얼 (32,0) RM 코딩 기법을 적용하기 위하여 그룹으로 구분하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 18을 참조하면, 듀얼 (32,0) RM 코딩 기법에 사용되는 각각의 부호기의 입력 데이터로서 전체 정보 데이터를 순차적으로 할당할 수 있다. 예를 들어, 12 비트의 정보 데이터

를 2개의 RM 부호기에서 부호화하는 경우, 첫 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는 상기

에서 짝수 번째 정보 데이터인

6비트가 할당되고 두 번째 (32,0) RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는 홀수 번째 정보 데이터인 6 비트의

이 할당될 수 있다.

즉, 주어진 정보 데이터가

인 경우, RM 부호기의 입력 데이터

중

와

가 각각 첫 번째 RM 부호기와 두 번째 RM 부호기로 입력된다면,

가 짝수일 때는

,

가 홀수 일 때는

의 관계가 성립한다.

(2) 도 19는 본 발명의 제 2 실시예에서 정보 데이터를 듀얼 (32,0) RM 코딩 기법을 적용하기 위하여 그룹으로 구분하는 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.

도 19를 참조하면, 첫 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는 전체 정보 데이터의 앞의 반을 할당하고 두 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는 전체 정보 데이터의 나머지 반을 할당하여 줄 수 있다. 예를 들어, 12 비트의 정보 데이터

을 2개의 RM 부호기에서 부호화하는 경우, 첫 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는 6 비트의

이 할당되고, 두 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는 6 비트의

이 할당될 수 있다.

한편, 도 18 및 도 19 모두에 있어서, 전체 정보 데이터의 비트 사이즈

가 홀수인 경우 첫 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는

비트가 할당 되고, 두 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는

비트가 할당 될 수 있다. 또는, 첫 번째 RM 부호기에 입력되는 정보 데이터는

비트가 할당되는 것으로 구현할 수도 있다.

(3) 콤포넌트 반송파들 중 주 콤포넌트 반송파(primary CC)에 대응하는 정보 데이터를 하나의 그룹으로 설정하고, 다른 콤포넌트 반송파들에 대응하는 정보 데이터들을 다른 그룹으로 구분할 수 있다. 여기서 주 콤포넌트 반송파는 최상위 또는 최하위 인덱스의 콤포넌트 반송파이거나, 기 설정된 인덱스일 수 있다. 또는, 채널 상태가 가장 좋은 혹은 가장 좋지 않은 콤포넌트 반송파를 주 콤포넌트 반송파로 설정할 수도 있다. 나아가, 주 콤포넌트 반송파는 정보 데이터의 비트 사이즈가 가장 크거나 가장 작은 콤포넌트 반송파로 설정할 수도 있으며, 코딩 레이트 및 변조 차수 측면에서도 동일한 방법으로 주 콤포넌트 반송파를 설정할 수 있다.

2) 듀얼 RM 코딩 기법 적용 시 코딩 체인(Coding Chain)

(1) 다음으로, 상기 듀얼 RM 코딩 기법 적용 시 부호화된 정보 데이터를 할당하기 위한 자원 요소의 개수를 계산하는 방법을 정의한다. 본 발명에서는 자원 요소의 개수 계산 시, 그룹 별로 나누어진 정보 데이터 비트 사이즈가 아닌, 전체 정보 데이터의 비트 사이즈를 기반으로 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 자원 요소의 개수를 계산하는 것을 제안한다. 즉, ACK/NACK과 RI가 듀얼 RM 코딩 기법을 사용하여 부호화되는 경우 각각의 RM 코드워드에 할당되는 자원 요소의 개수는 주어진 전체 정보 데이터의 비트 사이즈

로부터 계산된 자원 요소의 개수를 균등하기 나누어 할당한다.

따라서, 주어진 전체 정보 데이터의 비트 사이즈

로부터 계산된 자원 요소의 개수

가 짝수인 경우, 듀얼 RM 코딩 기법에 따라 생성된 두 코드워드 각각에

개의 자원 요소가 할당될 수 있다.

또한, 주어진 전체 정보 데이터의 비트 사이즈

로부터 계산된 자원 요소의 개수

가 홀수인 경우, 듀얼 RM 코딩 기법에 따라 생성된 1 번째 코드워드에

개의 자원 요소가 할당되고 2번째 코드워드에

개의 자원 요소가 할당될 수 있다. 혹은 1 번째 코드워드에

개의 자원 요소가 할당되고 2번째 코드워드에

개의 자원 요소가 할당되는 것으로 구현할 수도 있다.

(2) 다만, 수학식 4를 이용한 레이트 매칭 단계에서는 듀얼 RM 코딩 기법에 따라 생성된 각각의 코드워드에 대하여 상기 2)에서 설명한 바와 같이 각각의 코드워드에 할당된 자원 요소에 개수와 변조 차수에 맞추어, 개별적으로 레이트 매칭 즉 펑처링을 수행할 수 있다.

(3) 도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 듀얼 RM 코딩을 코딩 체인을 도시하는 도면이다.

도 20을 참조하여 본 발명의 듀얼 RM 코딩을 코딩 체인을 정리하자면, 본 발명에서 제안하는 듀얼 RM 코딩 기법은 단일 자원 요소 계산과 개별 레이트 매칭이 결합된 방식이다.

즉, ACK/NACK과 RI의 정보 데이터 사이즈가 12 비트 이상인 경우, 본 발명의 듀얼 (32,0) RM 코딩이 적용되며, 1)에서 설명한 바에 따라 전체 정보 데이터는 제 1 정보 데이터와 제 2 정보 데이터로 그룹핑되어 구분된다.

다음으로, 할당될 자원 요소의 개수는 2)의 (1)에서 설명한 바와 같이 그룹별로 나누어진 정보 데이터 비트 사이즈가 아닌, 전체 정보 데이터의 비트 사이즈를 기반으로 할당될 자원 요소의 개수를 계산 후 각각의 RM 부호기에 분배되며, 각각의 부호기에서 출력된 코드워드는 주어진 자원의 크기에 맞추어 레이트 매칭을 수행한 후 결합된다. 계속하여, 상기 결합된 데이터에 인터리버를 적용할 수 있으나 인터리버는 경우에 따라 생략이 가능하다.

3) 듀얼 RM 코딩 기법 적용 시 최소 자원 요소의 개수 결정 방법

한편, 듀얼 RM 코딩 기법에서도 제 1 실시예와 같이 UCI, 즉 ACK/NACK 또는 RI에 할당되는 자원 요소의 개수에 최소값을 설정할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 듀얼 RM 코딩 기법에서는 ACK/NACK과 RI에 할당되는 자원 요소의 개수에 최소값은 각각의 그룹화된 정보 데이터 비트 각각의 최소 자원 요소의 개수를 더한 값으로 설정할 수 있다.

즉,

비트의 정보 데이터에 대한 최소 자원 요소의 개수를 계산하는 수학식 5 내지 수학식 7을 간략하게

라 하면, 듀얼 RM 코딩에서 각각의 코드워드에 할당되는 최소 자원 요소의 개수를 계산하는 식은

가 되고, 전체 ACK/NACK 및 RI에 할당되는 최소 자원 요소의 개수는

이 된다. 간단한 예로 12 비트 사이즈의 정보 데이터에 할당되는 최소 자원 요소의 개수는

가 아닌

이 된다.

한편, 정보 데이터의 사이즈가 홀수인 경우 최소 자원 요소의 개수를 계산하기 위하여 이용되는 각 그룹 별 정보 데이터의 사이즈는 첫 번째 코드워드를 위하여

비트가, 두 번째 코드워드를 위하여

비트가 할당 될 수 있다. 또한 첫 번째 코드워드를 위하여

비트가, 두 번째 코드워드를 위하여

비트가 할당 될 수 있다. 이 경우 전체 ACK/NACK 및 RI에 할당되는 최소 자원 요소의 개수는

이 된다. 예를 들어, 13 비트의 정보 데이터에 대하여 계산되는 최소 자원 요소의 개수는

가 아닌

가 된다.

따라서, 상기 수학식 7는 아래 수학식 12 및 13과 같이 변경될 수 있다.

수학식 12과 수학식 13을 종합하면 다음 수학식 14과 같이 정리할 수 있다.

만약, 전체 정보 데이터를

개의 그룹으로 구분하여 RM 코딩 기법을 개별적으로 적용하고, 각각의 RM 코딩 시 입력되는 정보 데이터의 사이즈를

라 하면, ACK/NACK 및 RI에 할당되는 최소 자원 요소의 개수는

가 된다.

한편,

은 PUSCH 전송이 이루어지는 전송 블록의 변조 차수 중 낮은 변조 차수 일 수 있다. 즉, 첫 번째 전송 블록의 변조 차수가 QPSK이고 두 번째 TB의 변조 차수가 16QAM이면

은 두 전송 블록의 변조 차수 중 낮은 변조 차수인 QPSK의 값인 2가 된다. 또는,

은 PUSCH 전송이 이루어지는 전송 블록의 변조 차수 값의 평균일 수 있다. 즉, 첫 번째 전송 블록의 변조 차수가 QPSK이고 두 번째 전송 블록의 변조 차수가 16QAM이면

은 두 전송 블록의 변조 차수의 평균인 3이 될 수 있다. 또는,

은 PUSCH 전송이 이루어지는 전송 블록의 변조 차수 중 높은 변조 차수일 수 있다. 즉, 첫 번째 전송 블록의 변조 차수가 QPSK이고 두 번째 전송 블록의 변조 차수가 16QAM이면

은 두 전송 블록의 변조 차수 중 높은 변조 차수인 16QAM의 값인 4가 된다.

＜제 3 실시예 - 부호화된 정보 데이터를 자원 요소에 맵핑하는 방법＞

제 1 실시예와 제 2 실시예에 따라 부호화된 UCI를 PUSCH에 맵핑하는 경우, 각각의 부호화된 코드워드들이 1개의 자원 요소 또는 특정 개수의 자원 요소 단위에서 가상 부반송파(virtual carrier) 순으로 맵핑될 수 있다.

순차적으로 맵핑하는 경우 최하위 인덱스의 가상 부반송파부터 인덱스가 증가하는 방향으로 부호화된 코드워드를 맵핑한다. 예를 들어, 듀얼 RM 코딩 시, 최하위 인덱스의 홀수 번째 가상 부반송파부터 홀수 번째 가상 부반송파 마다 제 1 코드워드가 맵핑되고, 최하위 인덱스의 짝수 번째 가상 부반송파부터 짝수 번째 가상 부반송파 마다 제 2 코드워드가 맵핑될 수 있다.

또한, 시간 순으로 맵핑하는 방법도 가능하다. 예를 들어, 할당된 자원 요소가 2, 4, 9, 11 번째 심볼에 대응하는 경우, 2, 9번째 심볼에 대응하는 자원 요소에는 제 1 코드워드가 맵핑되고, 4, 11번째 심볼에 대응하는 자원 요소에는 제 2 코드워드가 맵핑될 수 있다. 또는 2개의 심볼에 대응하는 자원 요소에는 제 1 코드워드가 맵핑되고, 나머지 심볼에 대응하는 자원 요소에는 제 2 코드워드가 맵핑될 수 있다.

도 21 은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 21 을 참조하면, 통신 장치(2100)는 프로세서(2110), 메모리(2120), RF 모듈(2130), 디스플레이 모듈(2140) 및 사용자 인터페이스 모듈(2150)을 포함한다.

통신 장치(2100)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(2100)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(2100)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(2110)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(2110)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 20 에 기재된 내용을 참조할 수 있다.

메모리(2120)는 프로세서(2110)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(2130)은 프로세서(2110)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(2130)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(2140)은 프로세서(2110)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(2140)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(2150)은 프로세서(2110)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 셀룰라 시스템을 위하여 사용되는 무선 이동 통신 장치에 적용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 RM 코딩 기법(Reed-Muller coding scheme)을 이용한 정보 데이터(Information Data)를 송신하는 방법으로서,
상기 정보 데이터를 전송하기 위한 자원 요소의 개수를 산출하는 단계;
상기 정보 데이터의 비트 사이즈가 기 설정된 개수 이상인 경우, 상기 정보 데이터를 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터로 구분하는 단계;
상기 제 1 정보 데이터 및 상기 제 2 정보 데이터 각각에 대하여 RM 코딩을 적용하여 부호화하는 단계;
상기 부호화된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 결합하고, 상기 산출된 개수의 자원 요소를 이용하여 송신하는 단계를 포함하고,
상기 자원 요소 개수의 최소값
은,
상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
과 상기 제 2 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
의 합으로 정의되며,
상기 정보 데이터의 비트 사이즈가
인 경우, 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
과 상기 제 2 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
는 아래 수학식에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는,
정보 데이터 송신 방법.
＜수학식＞

및
(단,
는 상기 정보 데이터의 비트 사이즈를 지시하고,
은 변조 차수를 지시한다)
제 1 항에 있어서,
상기 정보 데이터는 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)이고,
상기 상향링크 제어 정보는 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는,
정보 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기 설정된 개수는
12 비트인 것을 특징으로 하는,
정보 데이터 송신 방법.
무선 통신 시스템에서의 송신 장치로서,
정보 데이터(Information Data)를 전송하기 위한 자원 요소의 개수를 산출하고, 상기 정보 데이터의 비트 사이즈가 기 설정된 개수 이상인 경우, 상기 정보 데이터를 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터로 구분하며, 상기 제 1 정보 데이터 및 상기 제 2 정보 데이터 각각에 대하여 RM 코딩을 적용하여 부호화하며, 상기 부호화된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 결합하는 프로세서; 및
상기 결합된 제 1 정보 데이터 및 제 2 정보 데이터를 상기 산출된 개수의 자원 요소를 이용하여 송신하는 송신 모듈을 포함하고,
상기 자원 요소 개수의 최소값
은,
상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
과 상기 제 2 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
의 합으로 정의되며,
상기 정보 데이터의 비트 사이즈가
인 경우, 상기 제 1 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값
과 상기 제 2 정보 데이터에 대응하는 자원 요소 개수의 최소값 는 아래 수학식에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는,
송신 장치.
＜수학식＞

및
(단,
는 상기 정보 데이터의 비트 사이즈를 지시하고,
은 변조 차수를 지시한다)
제 4 항에 있어서,
상기 정보 데이터는 상향링크 제어 정보(UCI; Uplink Control Information)이고,
상기 상향링크 제어 정보는 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는,
송신 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 기 설정된 개수는
12 비트인 것을 특징으로 하는,
송신 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제