KR101157301B1 - 무선통신시스템에서 제어정보 전송 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 제어정보 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 복수 개의 단말이 주파수 및 시간 영역으로 이루어지는 자원을 공통으로 사용하는 무선통신시스템에서의 신호형성 방법이 제시된다. 본 발명에 따른 방법은 셀 내 조건정보를 수신하는 단계; 상기 조건정보에 따라 서로 다른 길이를 가지는 복수의 시간영역 상호직교 시퀀스 중 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 시간 영역 상호직교 시퀀스를 컨트롤 시그널 심볼블록에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 신호형성 방법이 제시된다.
ACK/NAK, CDM, OFDM, 상호직교 시퀀스, DFT, Walsh-Hadamard, Zadoff-Chu

Description

무선통신시스템에서 제어정보 전송 방법{Method for transmitting control information in wireless communication systems}
본 발명은 무선통신시스템에서 제어정보 전송 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수 개의 단말이 공유하는 자원을 이용하여 ACK/NAK 정보나 스케줄링 요구 정보와 같은 제어정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선통신 시스템에서 다수의 사용자(단말)가 ACK/NAK 채널을 동시에 이용할 때 CDM (Code Division Multiplexing) 방식을 사용하기도 한다. 이러한 경우 각각의 단말은 전송하려는 신호에 자기 자신에게 할당된 확산코드 (spreading code)를 곱하여 전송한다.
본 발명은 복수 개의 단말이 주파수 축 상의 확산코드와 시간 축 상의 확산코드를 사용하는 경우 각 단말들의 신호를 서로 구별하는 방식에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2005-S-404-13, 과제명: 3G Evolution 무선전송 기술 개발].
수신 측은 수신한 데이터가 성공적으로 복조가 되었을 경우 ACK 신호를, 복 조에 실패했을 경우 NAK 신호를 송신 측에 보낸다. ACK/NAK 신호는 부호어 (codeword) 한 개당 1개 bit로 표현한다. ACK/NAK 신호는 주어진 시간 및 주파수 자원을 이용하여 여러 사용자(단말)가 동시에 전송할 수 있어야 한다.
이러한 멀티플렉싱(multiplexing) 기법으로는 FDM (Frequency Division Multiplexing)과 CDM (Code Division Multiplexing)이 있다. FDM은 서로 다른 사용자가 서로 다른 시간/주파수 자원을 사용하는 것이고, CDM은 서로 다른 사용자가 동일한 시간/주파수 자원을 사용하되 상호 직교하는 특정 코드를 곱하여 전송함으로써 수신 측에서 다른 사용자를 구별해 낼 수 있도록 하는 것이다.
상향링크에서는 PAPR (Peak to Average Power Ratio) 특성이 좋은 Zadoff-Chu 시퀀스를 많이 사용하고 있다. 이러한 시퀀스를 이용할 경우 주파수 영역에서 특정 코드를 곱하는 대신 싸이클릭 지연(cyclic delay)을 통해 사용자간 직교성을 만들 수 있다.
상향링크 ACK/NAK 은 단말이 하향링크 데이터 전송에 대한 성공적 수신여부 (ACK or NAK)를 기지국에 알려주기 위한 것으로, 하향링크 데이터 전송에 사용된 코드워드 한 개당 한 개 비트(bit)가 필요하다.
도 1은 3GPP LTE 시스템에서 고려하고 있는 상향링크 ACK/NAK 시그널링을 위해 단말이 사용하는 시간/주파수 자원의 예를 보여준다. 그림에서 보는 바와 같이 한 개의 제어채널에 사용되는 자원은 서로 떨어진 두 개의 자원블록으로 구성되어 있다. 이 두 개의 자원블록은 각각 주파수 축상에서 N개의 부주파수 (sub-carrier)를 차지하고 시간 축 상에서 슬롯에 해당하는 7개의 OFDM 심볼을 차지한다. 한 슬 롯은 0.5ms의 시간적 길이를 갖는다.
도 1에서 복수 개의 단말은 한 개의 제어채널을 공통으로 사용할 수 있다. 즉, 제어채널 A 혹은 B를 여러 단말이 서로 공용할 수 있다.
이 때, 같은 제어채널을 사용하는 복수 개의 서로 다른 단말을 구별하기 위해 각 단말은 특정한 코드 시퀀스를 미리 할당받는다. 즉, 각 단말은 할당된 특정 코드 시퀀스를 사용하여 주파수 축과 시간 축으로 확산시킨 신호를 만들어서 전송한다.
도 2는 주파수 축으로 N개의 부주파수를 차지하고 시간 축으로 7개의 OFDM 심볼을 차지하고 있는 ACK/NAK 채널에서 각 부주파수에 전송되는 코드 시퀀스와 심볼을 나타낸다. 도 2의 자원블록은 도 1에서 기술한 하나의 슬롯에 해당하고 주파수 축 상으로 N개의 부주파수를 차지하며 시간 축으로는 하나의 심볼을 갖는 7개의 심볼블록(BL #0 ~ #6)으로 구성되어 있다.
복수 개 단말의 신호들을 구별하기 위해 CDM을 사용할 때, 도 2와 같이 각 시간/주파수 자원에 시퀀스와 심볼이 맵핑되는 구조를 생각할 수 있다. 복수 개 단말의 신호들을 서로 구별하기 위해 주파수 축과 시간 축에 각각 시퀀스를 적용하였다. 도 2에서 레퍼런스 시그널은 채널추정을 위해 필요하고 미리 단말과 기지국이 서로 정해 놓은 시그널이 송신된다.
기지국은 레퍼런스 시그널을 사용하여 채널을 추정하고 채널추정 결과를 컨트롤 시그널이 전송하는 ACK/NAK 심볼의 복조를 위해 사용한다. 각 시간/주파수 자원은 두 개의 심볼 혹은 세 개의 심볼이 서로 곱하여 얻어지는 한 개의 신호를 전 송한다.
즉, 레퍼런스 시그널이 실리는 시간/주파수 자원은 주파수 축 시퀀스 심볼
Figure 112008044743879-pat00001
와 시간축 시퀀스 심볼 Ri (i = 0, 1, 2)를 곱하여 얻어진다. 컨트롤 시그널이 실리는 시간/주파수 자원은 주파수 축 시퀀스 심볼
Figure 112008044743879-pat00002
, 시간축 시퀀스 심볼 Ci (i=0, 1, 2, 3) 및 ACK/NAK 심볼 Q를 곱하여 얻어진다.
도 2에서
Figure 112008044743879-pat00003
는 주파수축 k번째 부주파수 (subcarrier)에 적용되는 길이가 NZC, 기본 인덱스가 m, cyclic delay 인덱스가 q인 Zadoff-Chu 시퀀스를 표시하며 아래 (수학식 1)과 같이 표현된다.
Figure 112008044743879-pat00004
시간축 상으로는 레퍼런스 시그널과 컨트롤 시그널 각각에 한 개씩의 시퀀스가 적용된다. 즉, 도 2에서 컨트롤 시그널에 적용된 시퀀스는 C0, C1, C2, C3로 표현된다. 레퍼런스 시그널에 적용된 시퀀스는 R0, R1, R2로 표현된다.
현재 3GPP LTE(Long term evolution)에서는 상향링크 ACK/NAK 채널에 대해 한 슬롯 당 세 개의 레퍼런스 시그널(reference signal)을 갖는 구조를 고려하고 있 다.
또한, 단말 구별을 위해 주파수 축으로 Zadoff-Chu 시퀀스를 사용하고 있으며, 시간 축으로는 DFT (Discrete Fourier Transformation) 벡터, Walsh-Hadamard 시퀀스, Zadoff-Chu 시퀀스 등이 사용될 가능성이 있다.
무선통신시스템에서 다수의 사용자가 동일 자원을 공유하는 경우 ACK/NAK 정보나 스케줄링 정보와 같은 제어정보 전송 시 사용자 구분을 위해 CDM (Code Division Multiplexing)을 효율적으로 사용하는 방법이 요구된다. 특별히 셀 내의 환경에 따라 CDM의 코드 시퀀스를 선택하여 사용할 수 있는 방안이 요구된다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 복수 개의 단말이 주파수 및 시간 영역으로 이루어지는 자원을 공통으로 사용하는 무선통신시스템에서의 신호선택 방법에 있어서, 셀 내 조건정보를 판단하는 단계; 상기 판단된 셀 내 조건정보에 따라 선택해야할 코드 시퀀스 정보를 복수의 단말에 전송하는 단계; 및 상기 판단된 셀 내 조건정보에 따라 서로 다른 길이를 가지는 복수의 시간영역 상호직교 시퀀스 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 신호선택 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 무선통신시스템에서의 단말이 셀 내 조건정보에 따라 코드를 선택하는 신호형성 방법이 제공되는데, 이 방법은 셀 내 조건정보를 수신하는 단계; 상기 조건정보에 따라 서로 다른 길이를 가지는 복수의 시간영역 상호직교 시퀀스 중 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 시간 영역 상호직교 시퀀스의 코드를 상기 단말에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위해 무선통신시스템에서 단말이 직교 코드를 할당하는 신호형성 방법이 제공되는데, 상기 방법은, 상기 단말이 기지국으로부터 동일자원을 공유하는 제 2 단말과 길이 2 직교성을 만족하는 직교 커버 인덱스를 수신하는 단계; 상기 단말이 제어정보에 시간 축으로 상기 직교 커버 인덱스에 해당하는 시간 축 코드 심볼을 곱하는 단계; 상기 단말이 주파수 축으로 상기 동일자원을 공유하는 제 2 단말과 동일한 싸이클릭 쉬프트 인덱스를 가지되, 상기 제어정보에 상기 싸이클릭 쉬프트 인덱스에 해당하는 주파수 축 코드 심볼을 곱하는 단계; 및 상기 제어정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기술적 과제를 해결하기 위하여 무선통신시스템에서 셀 내 조건에 따라 서로 다른 길이의 코드 시퀀스를 선택하는 기지국 장치가 제공되는데, 이 장치는 셀 내 단말의 속도환경에 따라 셀의 조건을 판단하는 셀조건 판단부; 상기 판단된 셀의 조건에 따라 결정된 코드 시퀀스 선택 정보를 단말에 전송하는 코드 시퀀스 선택정보 송신부; 및 상기 판단된 셀의 조건에 따라 결정된 코드 시퀀스를 선택하는 코드 시퀀스 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위해 무선통신시스템에서 셀 내 조건에 따라 서로 다른 길이의 코드 시퀀스를 선택하는 단말 장치가 제공되는데, 이 단말 장치는 송신장치로부터 어느 길이의 코드 시퀀스를 선택할 것인지에 대한 코스 시퀀스 선택 정보를 수신하는 코드 시퀀스 선택 정보 수신부; 상기 수신된 정보에 기초하여 서로 다른 길이를 갖는 복수의 코드 시퀀스 중 어느 하나를 선 택하는 코드 시퀀스 선택부; 및 상기 선택된 코드 시퀀스를 단말에 할당하는 코드 시퀀스 할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 무선통신시스템에서 다수의 단말이 ACK/NAK 채널을 함께 사용할 때 사용자 구분을 위해 CDM (Code Division Multiplexing)을 사용하고 또한 주파수 축과 시간 축을 모두 사용하는 확산코드 (spreading code)를 사용함으로써 복수 개의 단말들을 효율적으로 구분할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 복수개의 단말이 ACK/NAK 채널을 함께 사용할 때 효과적으로 사용자를 구분하기 위한 코드할당 방법에 대해 좀더 자세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에서 제어정보는 ACK/NACK(NAK), 스케줄링 요구 정보, CQI(Channel Quality Indication) 정보, PMI(Precoding Matrix Indicator) 정보, RI(Rank Indication) 정보 등을 포함하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서는 제어정보 중 ACK/NAK 신호를 예로 들어 설명할 것이나, 이 분야의 당업자라면 아래 실시예가 다른 제어정보 전송 시에도 적용될 수 있음은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
특별히 본 발명 전체에 걸쳐 사용되는 주파수 축 코드 또는 주파수 축 코드 인덱스는 싸이클릭 쉬프트(Cyclic shift) 또는 싸이클릭 쉬프트 인덱스와 대체되어 사용될 수 있고, 시간 축 코드 또는 시간 축 코드 인덱스는 직교 커버(Orthogonal cover) 또는 직교 커버 인덱스와 대체되어 사용될 수 있다.
또한, 주파수 축 코드 시퀀스는 주파수 영역 식별 시퀀스 또는 주파수 영역 상호직교 시퀀스와 서로 동일한 의미로 사용되며, 마찬가지로 시간 축 코드 시퀀스는 시간영역 식별 시퀀스 또는 시간영역 상호직교 시퀀스와 서로 동일한 의미로 사용되었다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에서 고려하는 슬롯 구조의 일실시예이다. 한 개의 슬롯이 세 개의 레퍼런스 시그널(Reference signal)과 네 개의 컨트롤 시그널(Control signal)을 가지고 있다. 물론 이는 일실시예일 뿐이며 슬롯 당 레퍼런스 시그널의 개수와 컨트롤 시그널의 개수는 달라질 수 있다.
복수 단말의 신호를 구별하기 위해서는 수신측에서 복수 단말이 송신하는 레퍼런스 시그널을 받아서 단말별로 레퍼런스 시그널을 구분해 낼 수 있어야 하고, 동시에 복수 단말이 전송하는 컨트롤 시그널들을 받아서 단말별로 컨트롤 시그널을 구분해 낼 수 있어야 한다. 앞에서 기술한 것과 같이 시그널의 구별을 위해 주파수 축과 시간 축 자원을 모두 사용하는 CDM 방식을 사용할 수 있다.
시간 축 CDM을 위해 사용되는 시간 축 시퀀스는 상호직교 시퀀스를 사용한다. 시간 축 상에서 연속하는 OFDM 심볼의 총 수가 Nt개일 때, 시퀀스의 길이가 Nt이고 시퀀스들 간에 상호 직교를 만족하는 Nt개의 시퀀스를 만들 수 있다. i번째 시퀀스를 행 벡터
Figure 112008044743879-pat00005
라고 표현할 때 상호직교는 다음과 같은 의미이다.
Figure 112008044743879-pat00006
여기서,
Figure 112008044743879-pat00007
이다.
이론적으로는 주파수축 자원의 총 수가 M 개이고 도 3 내지 도 5에서 하나의 슬롯이 세 개의 레퍼런스 시그널을 가지고 있으므로 총 M x 3 개의 레퍼런스 시그널들을 CDM으로 구별할 수 있다.
컨트롤 시그널의 경우도 주파수축 자원의 총 수가 M 개이고 도 3 내지 도 5에서 하나의 슬롯이 네 개의 컨트롤 시그널을 가지고 있으므로 총 M x 4 개의 컨트롤 시그널들을 CDM으로 구별할 수 있다.
하지만, 각 단말은 적어도 한 개의 레퍼런스 시그널을 전송해야 기지국이 이를 사용하여 컨트롤 시그널을 복조할 수 있기 때문에, 총 구별 가능한 단말의 수는 M x 3 이 된다. 이 경우에, 레퍼런스 시그널에 SF (spreading factor)가 3인 직교시퀀스를 사용하고 컨트롤 시그널에 SF가 4인 직교 시퀀스를 사용한다.
표 1은 길이가 4인 Walsh-Hadamard 코드를 보여주고 있다.
표 1 Walsh-Hadamard 코드

 C0 C1 C2 C3
WC0 1 1 1 1
WC1 1 -1 1 -1
WC2 1 1 -1 -1
WC3 -1 -1 1 1
이 코드는 길이가 4이므로 컨트롤 시그널의 시간 축 CDM에 사용될 수 있다. 총 구별 가능한 단말의 수를 M x 3으로 하는 경우에 4개 시퀀스 중에서 3개를 선별하여 사용한다. 예를 들어, 표 1에서 WC0, WC1, WC2를 사용하고 WC3는 사용하지 않는 방식이다. 또 다른 실시예로는 WC0, WC1, WC2 중 어느 하나를 사용하지 않고 나머지 3개를 사용하는 방식도 생각해 볼 수 있을 것이다.
이 방식은 레퍼런스 시그널 전체에 대해 길이 3인 직교 시퀀스를 사용하고 컨트롤 시그널에 길이 4인 직교 시퀀스를 사용함으로써 주파수 축 상으로 동일한 Zadoff-Chu 시퀀스를 사용하는 세 개의 단말을 구별할 수 있게 된다. 그러나, 실제의 경우 단말의 속도가 높은 경우에 레퍼런스 시그널과 컨트롤 시그널에 사용된 시퀀스의 직교성이 깨지는 문제점이 발생한다.
특히, 컨트롤 시그널의 경우 4개의 컨트롤 시그널이 서로 시간 축 상에서 많 이 떨어져 있어서 더욱 속도에 민감하다. 즉, 높은 속도를 가진 단말의 경우에는 직교성이 보장되지 않는다. 직교성이 깨지게 되면 수신 측에서 단말 신호들의 구별이 잘 되지 않아서 성능이 많이 떨어지게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 특별히 고속의 단말이 많은 셀의 경우 컨트롤 시그널의 시간 축 CDM에 사용되는 코드 시퀀스의 길이를 2로 줄일 수 있다. 길이가 2로 줄어들면 길이가 4인 경우에 비해서 고속에서의 성능이 향상되는 장점이 있지만 총 구별 가능한 단말의 수는 M x 3에서 M x 2로 줄어든다. 구별 단말의 수는 줄어들지만 직교성을 보장하여 성능을 향상시킬 수 있다.
표 2는 길이가 2인 Walsh-Hadamard 시퀀스 코드를 컨트롤 시그널에 적용한 실시예를 보여주고 있다.
표 2 Walsh-Hadamard 코드

 C0 C1 C2 C3
WC0 1 1 1 1
WC1 1 -1 1 -1
이 코드가 컨트롤 시그널들의 시간 축 CDM에 사용되면 총 구별 가능한 단말의 수는 M x 2가 된다. 표 2의 코드는 표 1의 코드의 부분집합이기 때문에 구현에 있어서 부가적인 복잡도 증가가 없다는 장점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 동일자원을 공유하고 있는 두 개의 단말기가 기지국으로부터 주파수 축으로는 동일한 싸이클릭 쉬프트(CS : Cyclic shift) 인덱스를 가지면서 시간 축으로는 길이 2를 만족하는 상호직교 코드 시퀀스를 할당하도록 하는 코드 시퀀스 정보를 수신할 수 있다. 즉, 두 개의 단말은 시간 축으로 길이 2의, 예를 들면 Walsh Hadamard 코드와 같은 상호직교 코드 시퀀스를 할당하라는 정보를 수신할 수 있다.
좀더 상세하게는, 동일자원을 사용하는 두 단말은 표 2에서 길이 2의 Walsh-Hadamard 코드를 할당받는다. 단말들은 각각 WC0, WC1와 같은 직교 커버(Orthogonal cover) 인덱스를 수신하여 이를 기초로 전송할 제어정보, 예를 들면 ACK/NAK 과 같은 제어정보에 곱하여준다. 이로써 둘 간의 단말을 구분할 수 있는 직교성이 확보된다.
시간 축 시퀀스의 직교성은 시퀀스의 길이가 단말의 코히어런스(coherence) 길이에 비해 짧을수록 잘 유지된다. 단말 속도가 높아지면 코히어런스 길이가 짧아지므로 고속 단말들 간의 직교성을 유지하기 위해서는 직교성을 만족하는 길이가 짧으면 좋다. 그러므로 고속 단말이 많은 셀 내에서는 표 1과 같이 길이 4의 코드 시퀀스보다는 표 2의 길이 2의 코드 시퀀스를 사용하는 것이 유리하다.
이 때 길이 2의 동일한 상호직교 코드 시퀀스를 사용하는 단말들은 간섭을 피하기 위해 주파수 축 상으로 되도록 서로 떨어져 있는 것이 좋을 것이다. 최소 거리가 2 이상이 되도록 하는 것이 바람직할 것이다.
표 3은 이러한 실시예에 따른 시퀀스 할당의 예를 보여주고 있다.
표 3 제어정보 시그널 시퀀스 할당 실시예
싸이클릭 쉬프트 인덱스 직교 커버 (OC) 인덱스
0 1 2 3
0 1 7
1
2 4 10
3
4 2 8
5
6 5 11
7
8 3 9
9
10 6 12
11
표 3에서는 12개의 단말에 대해 일실시예에 따른 시퀀스 할당 예를 보여준다. 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 같은 코드 시퀀스를 갖는 단말 #1, #7과 단말 #2, #8은 싸이클릭 쉬프트 인덱스가 4 만큼 떨어져 있는 것을 알 수 있다. 단말 #1과 단말 #7은 서로 간에 동일한 자원을 공유하지만 제어정보에 직교 시퀀스가 곱해져서 전송됨으로써 수신 측에서는 두 단말을 구별할 수 있게 된다.
도 6은 일실시예에 따라 단말 장치가 길이 2 또는 길이 4 직교성을 만족하는 시간 축 코드 시퀀스를 선택적으로 적용하여 제어정보를 기지국에 송신하는 방법을 흐름도로 나타내고 있다.
먼저, 단말기는 기지국으로부터 코드 시퀀스 선택정보를 수신(610)한다. 이 코드 시퀀스 선택정보는 기지국이 셀 내 환경을 판단하여 짧은 길이의 시간 축 코드 시퀀스를 선택할 것인가 아니면 상대적으로 긴 길이의 시간 축 코드 시퀀스를 사용해도 좋은지를 알려주는 정보가 포함된다.
예를 들면, 셀 내에 고속 단말이 많은 경우에는 기지국은 길이 2의 Walsh-Hadamard 시퀀스를 사용하라고 단말에 알려줄 수 있고 그와 동시에 길이 2 직교성 을 만족하는 직교 커버 인덱스를 단말에 동시에 알려준다. 직교 커버 인덱스를 수신한 단말은 이러한 직교 커버 인덱스에 해당하는 시간 축 코드 심볼을 제어 정보에 곱함으로써(620) 동일한 싸이클릭 쉬프트 인덱스를 가지는 단말과 구분될 수 있다.
이제 단말은 제어 정보의 주파수 축으로 싸이클릭 쉬프트 인덱스에 해당하는 주파수 축 코드 심볼을 곱한다(630). 최종적으로 단말 장치는 기지국으로 제어정보를 송신한다(640).
정리하면, 바람직한 실시 예에 따라 레퍼런스 시그널의 시간축 CDM은 길이 3인 DFT 코드를 사용하도록 한다. 컨트롤 시그널의 시간 축 CDM은 표 1과 표 2 둘 중의 하나를 셀 상황에 따라 선택하도록 설정한다. 기지국은 셀이 어떤 길이의 코드를 사용하는지에 대해 단말에게 알려주어야 한다. 예를 들어 기지국은 표1의 코드를 사용하는지 표 2의 코드를 사용하는 지를 알려주기 위해 셀 내의 브로드캐스팅 정보 중에 1 개 비트를 할당하여 단말에게 알려줄 수 있다.
단말은 1 개 비트 정보에 따라서 M x 3 개의 ACK/NAK 채널이 존재하는지 M x 2 개의 ACK/NAK 채널이 존재하는지를 알게 되고 미리 정해진 규칙에 따라 M x 3 혹은 M x 2 개의 ACK/NAK 채널 중에 하나를 사용하게 된다.
이러한 방법으로 단말 입장에서는 기지국으로부터 셀 내의 조건에 따라 어떠한 코드 시퀀스를 사용할지에 대한 정보를 수신하고, 이를 근거로 셀 내 조건에 맞는 길이의 시퀀스를 선택적으로 사용한다. 즉, 셀 내 고속의 단말이 많은 경우는 예를 들어, 길이가 짧은 즉, 길이 2의 코드 시퀀스를 적용한다. 반대로 셀 내 고속 의 단말이 많지 않은 경우는 상대적으로 길이가 긴, 예를 들어 길이 4의 코드 시퀀스를 적용한다. 이 경우 구별가능한 단말의 수는 증가할 것이다.
도 6은 이러한 방식을 적용한 기지국 장치(700)를 도시한다.
셀 조건 판단부(710)는 셀 내의 환경 조건에 따라 어떠한 코드 시퀀스를 사용할 것인지 판단한다. 앞에서 이미 기술한 바와 같이 만일 셀 내 고속 단말이 많은 경우는 예를 들어 길이가 짧은 코드 시퀀스를 사용해야 할 것이고, 셀 내 고속 단말이 많지 않은 경우는 길이가 상대적으로 긴 코드 시퀀스를 사용하는 것이 효율적일 것이다.
셀 조건 판단부(710)의 판단 결과는 단말과 서로 공유하여 양자 간에 약속된 코드 시퀀스를 쓰도록 한다. 셀 조건 판단부(710)는 판단 결과는 시퀀스 코드 선택 정보 송신부(720)로 보내진다. 시퀀스 코드 선택 정보 송신부(720)는 어떠한 코드 시퀀스를 선택할 것인지의 정보를 셀 내의 브로드캐스팅 정보 중에 1 개 비트를 할당하여 단말에게 알려준다.
일실시예에 따르면, 이 1개 비트가 '0'이면 표 1의 코드 시퀀스를 사용하도록 하고, 1개 비트가 '1'이면 표 2의 코드 시퀀스를 사용하도록 미리 약속할 수 있다.
셀 조건 판단부(710)의 판단 결과는 기지국 장치 내의 코드 시퀀스 결정부(730)로도 보내어진다. 코드 시퀀스 선택부(730)는 셀 조건 판단부에서 보내진 판단 결과에 따라 사용할 코드 시퀀스를 선택한다. 즉, 일실시예에 따르면 셀 조건 판단에 따라 길이 2 또는 길이 4의 시간 축 시퀀스를 선택하게 된다. 물론 이는 일 례에 불과하며 다양한 길이를 선택가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 코드 시퀀스 선택 기능을 갖는 단말 장치를 나타낸다.
일실시예에 따르면, 단말 장치(800)는 기지국으로부터 코드 시퀀스 선택 정보 수신부(810)를 통해 코드 시퀀스 선택 정보를 전송받는다. 단말 장치는 기지국으로부터 송신된 상기 정보를 토대로 어떠한 길이의 코드 시퀀스를 선택할 것인지 코드 시퀀스 선택부(820)를 통해 결정한다. 이제, 어떠한 코드 시퀀스를 사용할 것인지 결정이 이루어지면 코드 시퀀스 할당부(830)를 통해 기지국과 미리 약속된 코드 시퀀스를 단말에 할당한다.
이러한 방법을 통해 기지국과 단말은 셀 내의 환경 변화에 유연하게 대처할 수 있다. 셀 내 단말의 속도에 따라 코드 시퀀스 길이를 다르게 선택하여 사용함으로써, 기지국과 단말 간의 통신 효율을 꾀할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 단말 구분 방식은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있 다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 3GPP LTE 시스템의 상향링크에서 고려하고 있는 제어채널의 주파수-시간 자원공간에서의 위치를 나타낸다.
도 2는 주파수 축으로 N개의 부주파수를 차지하고 시간 축으로 7개의 OFDM 심볼을 점유하는 ACK/NAK 채널에서 각 부주파수에 전송되는 코드 시퀀스와 심볼을 나타낸다.
도 3은 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조 A를 나타낸다.
도 4는 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조 B를 나타낸다.
도 5는 슬롯당 3개의 레퍼런스 신호를 포함하는 ACK/NAK 채널의 슬롯구조 C를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 단말이 길이 2 또는 길이 4 직교성을 만족하는 시간 축 코드 시퀀스를 선택적으로 적용하여 제어정보를 기지국에 송신하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서의 기지국 장치를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서의 단말 장치를 도시한다.

Claims (18)

  1. 단말기의 상향 링크 제어 정보 전송 방법으로서,
    제어 정보가 포함된 심볼에 소정 길이를 가지며 소정의 싸이클릭 쉬프트(cyclic shift) 값으로 싸이클릭 쉬프트된 주파수 영역에서 직교성을 갖는 주파수 영역 직교 시퀀스의 엘리먼트와, 코드 길이 4를 가지고 시간영역에서 직교성을 갖는 시간 영역 직교 시퀀스(C0, C1, C2, C3)의 엘리먼트를 곱하는 단계;
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스 및 시간 영역 직교 시퀀스가 곱해진 심볼을 상항 링크 제어 채널에 매핑하는 단계; 및
    상기 상향링크 제어 채널을 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 상향링크 제어 채널은 하나의 슬롯 당 소정 길이의 7개의 OFDM 심볼들을 가지고, 제1 OFDM 심볼, 제 2 OFDM 심볼, 제6 OFDM 심볼 및 제7 OFDM 심볼은 상기 제어 정보를 전송하는데 이용되고, 제3 OFDM 심볼, 제4 OFDM 심볼 및 제5 OFDM 심볼은 레퍼런스 시그널을 전송하는데 이용되고, 상기 시간 영역 직교 시퀀스는 길이 2의 직교성을 만족하는 직교시퀀스의 쌍으로 이루어진 복수 개의 직교 시퀀스들 중에서 택일된 것이며,
    상기 단말기의 상향링크 제어 채널의 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에 매핑되는 상기 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C0, C1)는, 상기 주파수 영역 직교 시퀀스와 동일한 주파수영역 직교 시퀀스를 사용하는 다른 단말기의 상향링크 제어 채널의 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에 매핑되는 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C0, C1)와 직교성을 만족하고, 상기 단말기의 상향링크 제어 채널의 제6 심볼 및 제7 심볼에 매핑되는 상기 심볼에 곱해진 시간 영역 직교 시퀀스(C2, C3)는, 상기 다른 단말기의 상향링크 제어 채널의 제6 심볼 및 제7 심볼에 매핑되는 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C2, C3)와 직교성을 만족하는 것을 특징으로 하는 상향 링크 제어 정보 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 길이는 12이고,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 사이클릭 쉬프트 값은 12개가 존재하고 상기 12개의 사이클릭 쉬프트 값은 인덱스(0, 1, …, 11)에 의해서 순차적으로 지정되며,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 싸이클릭 쉬프트 값을 지정하는 인덱스와, 상기 단말기와 동일한 시간 영역 직교 시퀀스를 사용하는 다른 단말기의 주파수 영역 직교 시퀀스의 싸이클릭 쉬프트 값을 지정하는 인덱스는 최소 거리 2를 가지도록 결정하는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 코드 시퀀스 선택 정보를 수신하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 코드 시퀀스 선택 정보에 기초하여, 시간 영역 직교 시퀀스를 단말기가 선택하는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 영역 직교 시퀀스는 Walsh-Hadamard 시퀀스인 상향 링크 제어 정보 전송 방법.
  6. 상향 링크 제어 채널을 통하여 상향 링크 제어 정보를 전송하는 단말 장치로서,
    기지국으로부터 코드 시퀀스 선택 정보를 수신하는 코드 시퀀스 선택정보 수신부;
    상기 코드 시퀀스 선택 정보 수신부가 수신한 코드 시퀀스 선택 정보에 기초하여, 제어 정보가 포함된 심볼에 곱하여지는 소정 길이를 가지며 소정의 싸이클릭 쉬프트(cyclic shift) 값으로 싸이클릭 쉬프트된 주파수 영역에서 직교성을 갖는 직교 시퀀스와, 코드 길이 4의 시간 영역에서 직교성을 갖는 직교 시퀀스(C0, C1, C2, C3)를 선택하는 코드 시퀀스 선택부; 및
    상기 코드 시퀀스 선택부에서 결정된 상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 엘리먼트 및 시간 영역 직교 시퀀스의 엘리먼트를 상기 심볼에 곱하는 코드 시퀀스 할당부를 포함하고,
    상기 상향링크 제어 채널은 하나의 슬롯 당 소정 길이의 7개의 OFDM 심볼들을 가지고, 제1 OFDM 심볼, 제 2 OFDM 심볼, 제6 OFDM 심볼 및 제7 OFDM 심볼은 상기 제어 정보를 전송하는데 이용되고, 제3 OFDM 심볼, 제4 OFDM 심볼 및 제5 OFDM 심볼은 레퍼런스 시그널을 전송하는데 이용되고, 상기 시간 영역 직교 시퀀스는 길이 2의 직교성을 만족하는 직교시퀀스의 쌍으로 이루어진 복수 개의 직교 시퀀스들 중에서 택일된 것이며,
    상기 단말기의 상향링크 제어 채널의 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에 매핑되는 상기 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C0, C1)는, 상기 주파수 영역 직교 시퀀스와 동일한 주파수영역 직교 시퀀스를 사용하는 다른 단말기의 상향링크 제어 채널의 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에 매핑되는 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C0, C1)와 직교성을 만족하고, 상기 단말기의 상향링크 제어 채널의 제6 심볼 및 제7 심볼에 매핑되는 상기 심볼에 곱해진 시간 영역 직교 시퀀스(C2, C3)는, 상기 다른 단말기의 상향링크 제어 채널의 제6 심볼 및 제7 심볼에 매핑되는 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C2, C3)와 직교성을 만족하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 길이는 12이고,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 사이클릭 쉬프트 값은 12개가 존재하고 상기 12개의 사이클릭 쉬프트 값은 인덱스(0, 1, …, 11)에 의해서 순차적으로 지정되며,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 싸이클릭 쉬프트 값을 지정하는 인덱스와, 상기 단말기와 동일한 시간 영역 직교 시퀀스를 사용하는 다른 단말기의 주파수 영역 직교 시퀀스의 싸이클릭 쉬프트 값을 지정하는 인덱스는 최소 거리 2를 가지도록 결정하는 단말 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 시간 영역 직교 시퀀스는 Walsh-Hadamard 시퀀스인 단말 장치.
  10. 기지국의 상향링크 제어 정보를 수신하는 방법으로서,
    상기 제어 정보가 포함된 심볼에 곱하여지는 소정 길이를 가지며 소정의 싸이클릭 쉬프트(cyclic shift) 값으로 싸이클릭 쉬프트된 주파수 영역에서 직교성을 갖는 직교 시퀀스와, 코드 길이 4의 시간 영역에서 직교성을 갖는 직교 시퀀스(C0, C1, C2, C3)를 선택하는 코드 시퀀스 선택 정보를 단말기로 전송하는 단계; 및
    상기 코드 시퀀스 선택 정보에 기초하여 상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 엘리먼트 및 시간 영역 직교 시퀀스의 엘리먼트가 곱하여진 심볼이 포함된 상향링크 제어 채널을 상기 단말기로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 상향링크 제어 채널은 하나의 슬롯 당 소정 길이의 7개의 OFDM 심볼들을 가지고, 제1 OFDM 심볼, 제 2 OFDM 심볼, 제6 OFDM 심볼 및 제7 OFDM 심볼은 상기 제어 정보를 수신하는데 이용되고, 제3 OFDM 심볼, 제4 OFDM 심볼 및 제5 OFDM 심볼은 레퍼런스 시그널을 수신하는데 이용되고, 상기 시간 영역 직교 시퀀스는 길이 2의 직교성을 만족하는 직교시퀀스의 쌍으로 이루어진 복수 개의 직교 시퀀스들 중에서 택일된 것이며,
    상기 단말기의 상향링크 제어 채널의 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에 매핑되는 상기 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C0, C1)는, 상기 주파수 영역 직교 시퀀스와 동일한 주파수영역 직교 시퀀스를 사용하는 다른 단말기의 상향링크 제어 채널의 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에 매핑되는 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C0, C1)와 직교성을 만족하고, 상기 단말기의 상향링크 제어 채널의 제6 심볼 및 제7 심볼에 매핑되는 상기 심볼에 곱해진 시간 영역 직교 시퀀스(C2, C3)는, 상기 다른 단말기의 상향링크 제어 채널의 제6 심볼 및 제7 심볼에 매핑되는 심볼에 곱해진 직교 시퀀스(C2, C3)와 직교성을 만족하는 것을 특징으로 하는 상향링크 제어 정보 수신 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 길이는 12이고,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 사이클릭 쉬프트 값은 12개가 존재하고 상기 12개의 사이클릭 쉬프트 값은 인덱스(0, 1, …, 11)에 의해서 순차적으로 지정되며,
    상기 주파수 영역 직교 시퀀스의 싸이클릭 쉬프트 값을 지정하는 인덱스와, 상기 단말기와 동일한 시간 영역 직교 시퀀스를 사용하는 다른 단말기의 주파수 영역 직교 시퀀스의 싸이클릭 쉬프트 값을 지정하는 인덱스는 최소 거리 2를 가지도록 결정하는 상향링크 제어 정보 수신 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 시간 영역 직교 시퀀스는 Walsh-Hadamard 시퀀스인 상향링크 제어 정보 수신 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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