KR20110019287A

KR20110019287A - 무선통신 시스템에서 정보 전송방법 및 그 전송장치

Info

Publication number: KR20110019287A
Application number: KR1020090076940A
Authority: KR
Inventors: 박경민
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2011-02-25
Also published as: WO2011021863A2; WO2011021863A3; EP2469722A2; JP2013502816A; CN102577153A; US20120147833A1

Abstract

본 명세서는 무선통신시스템에서 정보 전송방법 및 그 전송장치를 개시하고 있다.

무선통신, HARQ

Description

무선통신 시스템에서 정보 전송방법 및 그 전송장치{METHOD FOR TRNAMITTING INFORMATION AND TRANSMITTER THEREOF IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은 매우 다양한 무선 단말기들을 사용하게 되었다.

따라서, 통신 서비스 사업자들은 무선 단말기들에 대한 새로운 통신 서비스 시장을 창출하고, 신뢰성 있으면서도 저렴한 서비스를 제공하여 기존의 통신 서비스 시장을 확대시키려는 시도를 계속하고 있다.

본 명세서는 채널 랭크의 증감에 따라 송신단에서 프리코딩 게인(precoding gain)을, 수신단에서 다이버시티 게인(diversity gain)을 증가시킬 수 있는 무선통신시스템을 제공한다.

전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에서, 코드화된 비트들을 하나 이상의 레이어에 매핑하는 단계와, 매핑된 비트들을 전송하는 단계와, 수신실패에 따라 재전송시 상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 단계와, 매핑된 비트들을 재전송하는 단계를 포함하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에서, 코드화된 비트들을 하나 이상의 레이어에 매핑하고, 수신실패에 따라 재전송시 상기 코드화된 비트들을 이전에 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 레이어 맵퍼와, 상기 매핑된 비트들을 일차적으로 전송하고, 수신실패에 따라 재전송시 상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어에 매핑된 비트들을 재전송하는 전송부를 포함하는 무선통신시스템에서 전송장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)과 기지국(20)은 아래에서 설명한 다양한 전력할당방법을 사용한다.

본 명세서에서의 단말(10)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국(20) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B),eNB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국(20) 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB 등이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

본 명세서에서 단말(10)과 기지국(20)은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 전력할당기술(power allocation)은GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야의) 등 의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 2는 실시예에 따른 전송장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 변조부(110) 및 레이어 맵퍼(120), 프리코더(130)를 포함한다. 이 무선통신 시스템은 도 1의 기지국(10)의 통신시스템 또는 전송장치일 수 있다.

하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드워드(codewords) 형태로 입력되는 비트들은 스크램블러에 의해 스크램블링된 후 부호화 및 변조부(110)로 입력된다. 부호화 및 변조부(110)는 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하고, 레이어 맵퍼(Layer Mapper; 120)는 복소 모듈레이션 심볼을 하나 또는 다수의 전송 레이어에 매핑한다. 그 후, 프리코더(130)은 안테나 포트의 각 전송 채널상에서 복소 모듈레이션 심볼을 프리코딩한다. 그 후 리소스 엘리먼트 맵퍼(Resource Element Mapper)가 각 안테나 포트에 대한 복소 모듈레이션 심볼을 해당 리소스 엘리먼트에 매핑한다.

그 후, OFDM 신호 생성기가 각 안테나를 위한 복소 시간 도메인 OFDM 신호로 생성된다. 이 복소 시간 도메인 OFDM 신호는 안테나 포트를 통해 송신된다.

위에서 도 2을 참조하여 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조를 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조는 다른 구성요소들은 생략되거나 다른 구성요소로 치환 또는 변경되거나 다른 구성요소들이 추가될 수 있다.

코드워드(Codeword)가 전송할 패킷 단위 정보를 전달하면 이후 작업을 거쳐 패킷을 생성하고 1회 또는 수회 전송을 통해 패킷을 수신단에 전달한다. 여기서 코드워드는 채널코딩된 심볼들의 블록을 의미한다. 따라서 도 2(다른 도면들도 동일)에는 두개의 코드워드를 사용하여 전송하는 것으로 도시되었으나 하나 이상의 코드워드를 사용하여 전송할 수도 있고 코드워드 이외의 다른 단위로 전송할 수도 있다.

전송장치가 패킷의 최초 전송을 수행한 후 수신장치로부터의 ACK/NAK를 수신한다. 전송장치는 수신장치로부터 ACK를 수신하면 다음 순서의 패킷을 전송하고 NAK를 수신하면 동일한 패킷의 재전송을 수행한다. 이와 같은 하이브리드 ARQ 동작은 실수로 수신한 패킷들을 무시하고 재전송을 요청한다. 그러나 패킷들을 디코딩하는 것이 가능하지 않더라도 수신한 신호는 정보를 포함하고 있으나, 실수로 수신한 패킷들을 무시하므로 손실된다. 이러한 단점은 하이브리드 ARQ with soft combining에 의해 극복될 수 있다.

하이브리드 ARQ with soft combining은, 재전송한 비트들이 최초 전송과 동일할 필요가 있는지 여부에 따라 체이스 컴바인(chase combining)과 인크리멘탈 리던단시(incremental redundancy)로 나눌 수 있다.

체이스 컴바인에서 재전송들은 최초 전송과 동일하게 코드화된 비트들로 구성된다. 재전송 이후 수신장치는 각각 수신한 채널 비트를 동일한 비트의 이전에 전송한 비트와 결합하고 결합된 신호가 디코더에 공급되도록 하여 최대비 컴바인을 사용한다. 각각 재전송은 최초 전송과 동일한 복사물이기 때문에 체이스 컴바인을 가진 재전송들은 추가적 반복 코드를 가진 것처럼 보일 수 있다. 그런데 체이스 컴바인을 사용하기 위해서는 각 전송(최초 전송과 재전송)에서 사용하는 신호의 형태가 동일하여야 한다.

구체적으로 레이어 매핑(Layer mapping)시 각 패킷이 사용하는 레이어 수는 채널의 랭크수 및 각 코드워드의 중요도에 의해 결정된다. 체이스 컴바인을 사용하기 위해서는 패킷 재전송시 동일 패킷에 대하여 동일한 수의 레이어가 사용되어야 한다.

수학식 1은 코드워드

을 두 개의 레이어

,

에 매핑하는 것을 표현하고 있다. 이때 각 레이어에는 다른 비트가 매핑된다.

[수학식 1]

패킷1의 첫 전송 시 채널 랭크(channel rank)가 2였다면 패킷1은 1~2개의 레이어를 통해 전송된다. 패킷1 수신에 실패하여 재전송시 채널 상황이 변해 채널 랭크가 4로 증가하더라도 체이스 컴바인을 사용하기 위해서는 패킷1은 1~2개의 랭크만을 사용하여 전송되어야 하며, 이는 랭크2 채널에 적합하도록 설계된 프리코더를 통해 프리코딩되어야 함을 의미한다. 따라서 랭크4 채널을 통해 전송되는 과정에서 게인(gain) 손실이 발생한다.

이러한 손실을 막기 위해서는 레이어 적응(layer adaptation)을 통해 채널 랭크 수에 맞춰 사용 레이어 수를 조절할 수 있도록 하여야 한다.

또한, 이는 패킷 재전송 시 이전 전송과 동일한 수의 레이어를 사용하여 구현할 수 있으나 이러한 제약은 적응적 레이어 매핑(adaptive layer mapping) 또는 레이어 적응(layer adaptation)이 어렵게 하여 링크의 전송 용량을 제한할 수 있다.

아래 실시예들은 체이스 컴바인 사용할 경우라도 재전송시 이전 전송보다 더 많은 레이어가 사용 가능할 경우 레이어 반복(layer repetition)을 허용해 레이어 적응(layer adaptation)이 가능하도록 하며, 이를 통해 수신 성능을 증가시키는 방법 및 장치를 제시한다.

도 3은 전송장치가 랭크2 채널을 통해 최초 전송을 시도하는 것을 도시하고 있다.

도 3에 도시한 전송장치는 변조부(210) 및 레이어 맵퍼(220), 프리코더(230)를 포함하는 점에서 기본적으로 도 2에 도시한 전송장치와 동일하다. 이때 전송장치의 안테나가 4개이고 패킷1의 첫 전송시 채널 랭크(channel rank)가 2였다면 패킷1은 2개의 레이어를 통해 전송된다. 이때 프리코더는 4 ×2 프리코딩 행렬을 사용한다.

패킷1 수신에 실패하여 재전송시 채널 상황이 변해 채널 랭크가 4로 증가하면 아래 도 4에 도시한 바와 같이 체이스 컴바인을 사용하면서도 패킷1의 재전송은 4개의 레이어를 통해 전송된다.

도 4는 전송장치가 패킷의 재전송시 채널 랭크가 4로 증가한 경우 4개의 레이어들을 통해 패킷을 재전송하는 것의 일예를 도시하고 있다.

도 4에 도시한 전송장치도 변조부(310) 및 레이어 맵퍼(320), 프리코더(330)를 포함하는 점에서 기본적으로 도 3에 도시한 전송장치와 동일하다.

다만 레이어 맵퍼(320)과 프리코더(330) 사이에 레이어 반복기(340)를 통해 전송 레이어 수를 두배로 늘릴 수 있는 점에서 도 4에 도시한 전송장치는 도 3에 도시한 전송장치와 다르다. 이 레이어 반복기(340)를 통해 패킷1 수신에 실패하여 재전송시 채널 상황이 변해 채널 랭크가 4로 증가하면 체이스 컴바인을 사용하면서도 패킷1의 재전송은 4개의 레이어를 통해 전송할 수 있다.

도 4 및 수학식 2을 참조하면, 구체적으로 전송장치는 패킷의 재전송시 채널 랭크가 4로 증가한 경우 레이어 반복기(340))를 통해 레이어를 반복하여 4개의 레이어들을 통해 패킷을 재전송한다. 이를 통해 채널 랭크에 적합한 4×4 프리코딩 행렬을 사용한다.

수학식 2는 코드워드

을 4 개의 레이어 y₀, y₁, y₂, y₃에 매핑하는 것을 표현하고 있다. 이때 레이어 y₀와 y₂에는 동일한 비트가 매핑되고, 레이어 y₁와 y₃에는 동일한 비트가 매핑된다.

[수학식 2]

도 5는 전송장치가 패킷의 재전송시 채널 랭크가 4로 증가한 경우 4개의 레이어들을 통해 패킷을 재전송하는 것의 다른 예를 도시하고 있다.

도 5에 도시한 전송장치도 변조부(410) 및 레이어 맵퍼(420), 프리코더(430)를 포함하는 점에서 기본적으로 도 3에 도시한 전송장치와 동일하다.

또한, 도 5에 도시한 전송장치는 레이어 맵퍼(420)과 프리코더(430) 사이에 레이어 반복기(440)를 통해 전송 레이어 수를 두배로 늘릴 수 있는 점에서 도 4에 도시한 전송장치와 동일하나, 레이어 반복기(44)를 통해 전송 레이어 수를 늘리는 방법에 아래 수학식 33A 내지 3C 에 표현한 바와 같이 차이가 있다.

도 5 및 수학식 33A 내지 3C 을 참조하면, 전송장치는 패킷의 재전송시 채널 랭크가 4로 증가한 경우 레이어를 반복하여 4개의 레이어들을 통해 패킷을 재전송한다. 이를 통해 채널 랭크에 적합한 프리코딩 행렬을 사용한다.

수학식 3A 내지 3C는 코드워드

을 4 개의 레이어 y₀, y₁, y₂, y₃에 매핑하는 것을 표현하고 있다. 이때 레이어 y₁에는 레이어 y₀와 y₂의 짝수번째와 홀수번째의 비트가 매핑되고, 레이어 y₃에는 레이어 y₀와 y₂의 홀수번째와 짝수번째의 비트가 매핑된다. 즉 코드워드

을 수학식3A와같이 매핑한 후 수학식 3B 또는 수학식 3C와 같은 방식으로 매핑할 수 있다.

[수학식 3A]

,

[수학식 3B]

[수학식 3C]

modul2

한편, 위에서 설명한 바와 같이 채널 랭크의 증가시 레이어 복사(layer repetition)등을 통해 레이어수를 증가시키는 방법을 대신하여 코드화된 비트를 채널 랭크의 증가에 따라 증가한 레이어수에 레이어 매핑을 하고 자원 매핑시 대역폭을 줄여 위에서 설명한 바와 방법과 동일한 데이터의 총량을 전송하여 체이스 컴바인할 수도 있다. 즉 아래에 설명한 바와 같이 자원할당을 통해 레이어 적응(layer adaptation)을 지원할 수도 있다.

도 6은 실시예들에 따른 무선통신시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 실시예들에 따른 무선통신 시스템은 스크램블러(510) 및 모듈레이션 맵퍼(520), 레이어 맵퍼(530), 프리코더(540), 리소스 엘리먼트 맵퍼(550), OFDM 신호 생성기(560)을 포함한다. 이 무선통신 시스템은 도 1의 기지국(10)의 통신시스템 또는 전송장치일 수 있다. 위에서 도 6을 참조하여 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조를 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조는 다른 구성요소들은 생략되거나 다른 구성요소로 치환 또는 변경되거나 다른 구성요소들이 추가될 수 있다.

하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드 워드(code words) 형태로 입력되는 비트들은 스크램블러(410)에 의해 스크램블링된 후 모듈레이션 맵퍼(Modulation mapper; 520)로 입력된다. 모듈레이션 맵퍼(520)는 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하고, 레이어 맵퍼(Layer Mapper; 530)는 복소 모듈레이션 심볼을 하나 또는 다수의 전송 레이어에 매핑한다. 그 후, 프리코더(540)은 안테나 포트의 각 전송 채널상에서 복소 모듈레이션 심볼을 프리코딩한다. 그 후 리소스 엘리먼트 맵퍼(Resource Element Mapper; 550)가 각 안테나 포트에 대한 복소 모듈레이션 심볼을 해당 리소스 엘리먼트에 매핑한다. 그 후, OFDM 신호 생성기(560)가 각 안테나를 위한 복소 시간 도메인 OFDM 신호로 생성된다. 이 복소 시간 도메인 OFDM 신호는 안테나 포트를 통해 송신된다.

최초 전송실패 후 재전송시 위에서 설명한 바와 동일하게 채널 랭크가 증가한 경우 레이어 맵퍼(530)는 코드화된 비트를 채널 랭크의 증가에 따라 증가한 레이어수에 레이어 매핑을 한다. 즉 채널 랭크가 2에서 4로 증가한 경우 레이어 맵퍼(530)는 코드화된 비트를 4개의 레이어들에 매핑한다. 이후 프리코더(540)는 이에 맞추어 4×4 프리코딩 행렬을 사용하여 프리코딩한다.

한편, 리소스 엘리먼트 맵퍼(550)는 프리코딩된 심볼을 시간과 주파수 자원에 할당할 때 주파수의 대역폭을 반으로 줄여 자원을 할당하므로, 재전송시 데이터의 총량을 최초 전송과 동일하게 한다. 예를 들어, 최초 전송시 20MHz의 대역을 사용하며 2개의레이어를 사용하여 전송을 수행하였다. 최초 전송 실패후 재전송시 사용 가능 채널랭크 수가 4로 증가한 경우, 10MHz의 대역만을 사용하며 4개의레이어들을 사용하며 재전송할 수 있다.

레이어 맵퍼(530)에 의해 최초 전송시 두개의 레이어들에 매핑되었던 데이터들을 재전송시 4개의 레이어들에 매핑하게 되므로 리소스 엘리먼트 맵퍼(550)는 시간과 주파수 자원을 할당할 때 주파수의 대역폭을 반으로 줄여 자원을 할당하더라도 최초 전송과 재전송시 동일한 데이터의 총량을 전송할 수 있다. 따라서, 수신장치에서 최초 전송과 재전송된 신호들을 체이스 컴바인할 수 있게 된다.

도 7은 실시예에 따른 무선통신시스템에서 수신장치의 구성도이다.

도 7을 참조하면, 실시예에 따른 무선통신시스템에서 수신장치는 리소스 디맵퍼(610)와, 포스트 프리코더(620), 레이어 디맵퍼(630), 복조부(640)을 포함한 다.

리소스 디맵퍼(610)와, 포스트 프리코더(620), 레이어 디맵퍼(630), 복조부(640)는 도 6의 모듈레이션 맵퍼(520), 레이어 맵퍼(530), 프리코더(540), 리소스 맵퍼(550)에 대응된다. 도 7에는 전송장치의 기타 구성요소들과 대응하는 구성요소들을 생략하였다.

이때 도 7에 도시한 수신장치는 도 4 및 도 5에 도시한 전송장치를 통해 재전송한 경우 복조부(640)에서 이전에 리소스 디맵퍼(610)와, 포스트 프리코더(620), 레이어 디맵퍼(630) 각각의 전후에 체이스 컴바인을 하는 것이 가능하다. 왜냐하면 최초 전송과 재전송의 수신신호가 동일하므로 어떤 단계에서 체이스 컴바인을 하더라도 무관하다.

한편, 도 7에 도시한 수신장치는 도 6에 도시한 전송장치를 통해 재전송한 경우 포스트 프리코더(620) 이후에 체이스 컴바인을 하는 것이 가능하다. 왜냐하면 최초 전송과 재전송의 수신신호가 포스트 프리코더(620)에 의해 포스트 프리코딩된 이후에 형태가 동일하기 때문이다.

이상 설명한 바와 같이 도 4 및 도 5에 도시한 전송장치는 레이어 맵핑이라는 물리계층의 동작을 통해 HARQ 체이스 컴바인을 지원하는 기법이고 도 6에 도시한 전송장치는 상위 계층 기법인 자원 할당을 통해 레이어 매핑하는 하는 기법이다.

두 기법의 공통점은 채널 랭크에 적합한 프리코더를 사용할 수 있어 프리코 딩에 의한 다이버시티 게인(diversity gain)이 증가하는 것이다.

한편, 전자의 기법(Layer adaptation 기법)은 추가적인 최대비 체이스 컴바인(maximum ratio chase combining)을 통해 다이버시티 게인 및 SNR 게인을 얻은 반면, 후자의 기법은 보다 적은 자원을 사용하여 재전송을 수행함으로 스펙트럴 효과(spectral efficiency) 증가를 기대할 수 있다.

도8A 및 도 8B는 수신장치에서 최초 전송시 수신한 신호와 재전송시 수신한 신호들을 체이스컴바인하는 개념도들이다.

도 8A를 참조하면, 수신장치는 재전송시 수신신호들을 레이어 분할(710)에 의해 생성된 두개의 반복된 신호들(도8A의 두개의 Z₁)과 이전 전송시 수신신호(도8A의 Z₀)와 같이 3가지의 신호들 사이에 체이스컴바인(720)을 수행할 수 있다.

도 8B를 참조하면, 수신장치는 재전송시 반복된 layer 간 수신신호들을 일차적으로 체이스컴바인(730)을 수행한 신호(도8B의 Z₁)와 이전 전송시 수신신호(도8B의 Z₀) 사이 체이스컴바인(740)을 수행할 수 있다.

위에서 설명한 실시예에 따를 경우 재전송시 레이어수를 늘이기 위하여 레이어 반복이 수행되며, 수신시에는 첫 전송의 신호와 재전송 신호중 반복되지 되지 않은 원래 레이어, 반복된 레이어로 분할된 신호들 간 체이스컴바인이 가능하게 된다. 만일 재전송 시 2개의 레이어를 6개로 늘이는 경우로 2회 이상 반복이 수행되었다면 4개 이상 신호 간 체이스컴바인을 수행할 수 있다.

랭크수가 늘어나더라도 동일한 레이어수로 신호를 재전송할 경우는 최초 전송된 신호와 재전송된 신호 간에만 체이스컴바이인을 수행할 수 있을 뿐이다.

위에서 설명한 실시예를 따를 경우 수신장치는 동일한 정보가 두 개 이상 다수의 레이어를 통해 전송됨으로, 기존방식에 비하여 동일회수 전송 시 더 많은 회수의 체이스컴바인을 수행할 수 있어, 수신장치 입장에서 다이버시티 게인을 늘릴 수 있다.

한편, 위에서 설명한 실시예에 따를 경우 레이어수가 증가하므로 프리코딩 행열도 커져 프리코딩 게인을 증가시킬 수 있는 장점도 있다.

도 9는 2개의 레이어들만을 사용하여 정보를 전송하는 경우의 MMSE 후 SNR와, 채널 상황에 따라 2개의 레이어들을 사용하거나 레이어 반복을 통해 4개의 레이어를 사용하여 정보를 전송하는 경우의 일반적으로 사용되는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 프리코딩 후 SNR을 비교한 그래프이다. 도 8에서 가로축은 2개의 레이어들을 사용하는 경우의 수신 SNR이며, 세로축은 위에서 설명한 방법들에 의해 레이어 반복을 통해 얻은 SNR이득을 나타낸다.

아래의 SNR 이득은 적합한 프리코더 사용에 의한 이득으로서, 레이어 반복 등 레이어 수를 늘리는 방식이 사용된 경우와, 사용 대역을 줄이고 레이어 수를 증가시키는 방식을 두 가지 모두에 얻어지는 이득이다.

이상 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였다. 본 명세서에 기재된 실시예들의 장점을 살펴보면 다음과 같다.

무선통신을 통해 상용 통신시스템에서 고속 정보 전송을 구현하기 위한 다중 송수신 안테나(MIMO) 기법 및 HARQ 기법은 각기 통신용량을 크게 증가시킬 수 있는 능력이 있으나 높은 하드웨어 복잡도를 요구하여 두 기법을 동시에 사용 할 경우 전송단 및 수신단 가격상승과 복잡한 송수신 작업을 수행하는 과정에서 지연이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 상대적으로 낮은복잡도에서 MIMO 및 HARQ을 구현하기 위하여 동작을 단순화시킨 기법들이 개발되었으나 이러한 기법들은 성능에 최적화된 기법들에 비하여 낮은성능을 보인다는 단점이 있다.

본 명세서에 기재된 실시예들은 기존의 단순화 기법이 가지는 장점을 유지하면서 채널 변화에 적절히 대응할 수 있는 MIMO HARQ 기법을 제시하고 있다.

이상 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

위 실시예들에서 최초 전송시 채널 랭크가 2였다가 재전송시 채널 랭크가 4인 경우만을 예시적으로 설명하였으나, 증가된 채널 랭크의 수는 제한되지 않는다. 또한 채널 랭크의 수가 증가한 경우만을 설명하였으나 본 발명은 채널 랭크가 감소하는 경우에도 동일하게 적용할 수도 있다.

위 실시예들에서 기지국이 단말에 전송시만을 예시적으로 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않고 단말이 기지국에 전송하거나 단말간 전송하거나 릴레이를 통해 전송하는 경우도 동일하게 적용할 수 있다. 물론 단말 및 기지국과 릴레 이 간 전송시에도 동일하게 적용할 수 있다.

위 실시예들에서 최초 전송과 재전송을 예를 들어 설명하였으나, 재전송과 재재전송 등에도 동일하게 전송할 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 전송장치의 구성도이다.

도 8A 및 도 8B는 수신장치에서 최초 전송시 수신한 신호와 재전송시 수신한 신호들을 체이스컴바인하는 개념도들이다.

도 9는 2개의 레어들만을 사용하여 정보를 전송하는 경우의 MMSE 후 SNR와, 채널 상황에 따라 2개의 레이어들을 사용하거나 레이어 반복을 통해 4개의 레이어를 사용하여 정보를 전송하는 경우의 일반적으로 사용되는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 프리코딩 후 SNR을 비교한 그래프이다.

Claims

비트들을 하나 이상의 레이어에 매핑하는 단계;

매핑된 비트들을 전송하는 단계;

재전송시 상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 단계; 및

매핑된 비트들을 재전송하는 단계를 포함하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제1항에 있어서,

매핑된 비트들을 전송하기 이전에 상기 비트들을 프리코딩하여 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제1항에 있어서,

채널 랭크의 증감 또는 사용가능한 레이어 수의 증감시 상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 매핑된 비트들을 재전송하기 이전에 상기 비트들을 프리코딩하여 전송하 는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제2항 및 제4항에 있어서,

상기 매핑된 비트들을 재전송하기 이전에 상기 비트들을 프리코딩할 때 사용하는 프리코딩 행렬은 재전송시 현재 채널 랭크에 적합한 랭크를 가지는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 단계에서, 상기 다른 수의 레이어들은 이전 전송에서 사용된 레이어보다 레이어의 수가 증가한 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제6항에 있어서,

상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 단계에서, 증가된 레이어들에는 이전 전송에서 사용된 레이어에 매핑된 동일한 비트들이 매핑되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제6항에 있어서,

상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 단계에서, 상기 다른 수의 레이어들에는 동일하지 않는 상기 비트들이 매 핑되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제8항에 있어서,

상기 매핑된 비트들을 주파수 자원에 할당하는 단계를 더 포함하며,

상기 주파수 자원에 할당하는 단계에서, 이전 전송시 사용한 주파수 대역보다 재전송시 사용하는 주파수의 대역이 작은 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 전송 및 상기 재전송에 의해 전송된 비트들은 수신단에 의해 수신되어 체이스 컴바인되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 정보 전송방법.
코드화된 비트들을 하나 이상의 레이어에 매핑하고, 재전송시 상기 코드화된 비트들을 이전에 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 레이어 맵퍼와

상기 매핑된 비트들을 일차적으로 전송하고, 재전송시 상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어에 매핑된 비트들을 재전송하는 전송부를 포함하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제11항에 있어서,

상기 전송부는 매핑된 비트들을 전송하기 이전에 상기 비트들을 프리코딩하여 전송하는 프리코더인 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제11항에 있어서,

상기 레이어 맵퍼는 채널 랭크의 증감 또는 사용가능한 레이어 수의 증감시 상기 비트들을 이전 전송에서 사용된 레이어의 수와 다른 수의 레이어들에 매핑하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제11항에 있어서,

상기 프리코더는 상기 매핑된 비트들을 재전송하기 이전에 상기 비트들을 프리코딩하여 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제12항 및 제14항에 있어서,

상기 프리코더에서 상기 매핑된 비트들을 재전송하기 이전에 상기 비트들을 프리코딩할 때 사용하는 프리코딩 행렬은 재전송시 현재 채널 랭크에 적합한 랭크를 가지는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제11항에 있어서,

상기 다른 수의 레이어들은 이전 전송에서 사용된 레이어보다 레이어의 수가 증가한 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제16항에 있어서,

상기 레이어 맵퍼는 증가된 레이어들에는 이전 전송에서 사용된 레이어에 매핑된 동일한 비트들을 매핑하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제16항에 있어서,

상기 레이어 맵퍼는 상기 다른 수의 레이어들에는 동일하지 않는 상기 비트들을 매핑하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제18항에 있어서,

상기 매핑된 비트들을 주파수 자원에 할당하는 리소스 맵퍼를 추가로 포함하며,

상기 리소스 맵퍼가 상기 주파수 자원에 할당하는 할 때 이전 전송시 사용한 주파수 대역보다 재전송시 사용하는 주파수의 대역이 작은 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
제11항에 있어서,

상기 전송 및 상기 재전송에 의해 전송된 비트들은 수신단에 수신되어 체이스 컴바인되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 전송장치.
리소스 디맵퍼와 포스트 프리코더와 레이어 디맵퍼와 복조부를 포함하되 상기 복조부에서 이전에 상기 리소스 디맵퍼와, 상기 포스트 프리코더, 상기 레이어 디맵퍼(630) 각각의 전후에 최초 전송된 신호와 재전송된 신호 간에 체이스 컴바인을 수행하는 무선통신시스템에서 수신장치.
제21항에 있어서,

상기 포스트 프리코더(620) 이후에 최초 전송된 신호와 재전송된 신호 간에 체이스 컴바인을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 수신장치.
제21항에 있어서,

재전송시 수신한 신호로부터 레이어 분할에 의해 생성된 두개의 반복된 신호들과 최초 전송시 수신된 신호를 체이스컴바인을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 수신장치.
제21항에 있어서,

재전송시 수신한 신호를 일차적으로 체이스컴바인을 수행한 신호와 최초 전송시 수신한 신호를 다시 체이스컴바인을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서 수신장치.