이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 document_id A220623040444

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 순방향 제어 정보와 데이터의 다중화 방법에 따른 순방향 리소스 관리 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 최근 이동 통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDM이라 함)방식이 활발하게 연구되고 있다. OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬 변환하고 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(Multi Carrier Modulation)방식의 일종이다. 도 1은 일반적인 OFDM 시스템의 송신기 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, OFDM 송신기는 부호화기(101)와 변조기(102)와 직/병렬 변환기(103)와 IFFT(104) 블록과 병/직렬 변환기(105)와 CP삽입기(106)를 포함한다. 부호화기(101)는 일명 채널 인코딩(Channel encoding) 블록이라 하며, 소정의 정보 비트(Information bits) 열을 입력으로 받아 채널 부호화를 수행한다. 부호화기(101)로는 길쌈 부호기(Convolutional encoder), 터보 부호기(Turbo encoder) 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 부호기 등이 사용된다. 변조기(102)는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM 등의 방식에 따라 변조(Modulation)를 수행한다. 한편, 도 1에서는 생략되었으나, 부호화기(101)와 변조기(102) 사이에 반복(Repetition) 및 천공(Puncturing) 등을 수행하는 레이트 매칭(Rate matching) 블록이 추가로 들어갈 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사실이다. 직/병렬 변환기(103)는 변조기(102)의 출력을 입력으로 받아 신호를 병렬로 만들어 주는 역할을 수행한다. IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록(104)은 직/병렬 변환기(103)의 출력을 입력으로 받아IFFT 연산을 수행한다. IFFT 블록(104)의 출력은 병/직렬 변환기(105)에서 직렬로 변환된다. CP 삽입기(106)에서는 병/직렬 변환기(105)의 출력 신호에 순환전치부호(Cyclic Prefix; 이하 CP라 함)를 삽입한다. 한편, OFDM 방식을 사용하면 무선 리소스를 시간 축과 주파수 축의 2차원 배열로 표현이 가능하다. 일 예로 OFDM 방식의 통신 시스템인LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우, 도 2와 같은 리소스의 표현이 가능하다. 도 2에서 가로축은 시간 축(201)을, 세로축은 주파수 축(202)을 가리키며, 시간 축으로 7개의 OFDM 심볼을 하나의 서브프레임(204)이라 하고, 두 개의 서브프레임을 묶어서 전송 단위인 TTI(205)를 나타낸다. 전체 주파수 대역(203)에 대하여, 하나의 TTI 구간에 해당하는 리소스 중 12개의 서브캐리어를 묶어서 하나의 물리 리소스 블록(Physical Resource Block: 이하 PRB라 함)(206)으로 나타내어 데이터 전송 단위로 사용한다. 상기 PRB는 데이터 전송에 있어서 할당할 수 있는 최소 단위를 의미하며, 기지국은 스케쥴링을 통하여 한 개, 혹은 그 이상의 PRB를 단말에게 할당하여 데이터 전송을 가능하게 한다. 상기 PRB를 이용하여 리소스를 할당하는 방법은 국지 전송(localized transmission) 방식과 분산 전송(distribute transmission) 방식이 있다. 국지 전송 방식은 상기 PRB를 한 개 이상씩 한 단말에게 할당해서, 단말이 상기 할당 받은 PRB들을 통하여 데이터를 수신하도록 한다. 상기 국지 전송 방식은 저속 단말이 주파수 선택 스케쥴링 이득을 크게 하고자 하는 경우에 주로 사용된다. 분산 전송 방식은 단말이 주파수 다이버시티 이득을 최대로 하기 위하여 사용되는 방식으로 여러 단말이 하나의 PRB를 나누어 사용한다. 즉, 임의 복수 개의 PRB를 묶어서 복수 개의 단말이 상기 PRB들을 함께 사용하면서 주파수 다이버시티 이득을 얻는다. 일 예로 주파수 측에서 최대한 떨어져 있는 3개의 PRB를 3개의 단말에게 할당을 해주고, 상기 3개의 단말은 상기 3개의 PRB를 공유하여 사용함으로써 하나의 단말은 하나의 PRB가 가지는 양만큼의 리소스를 할당받으면서 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 상기 데이터의 할당에 있어서, 기지국은 단말에게 할당하는 리소스와HARQ(Hybrid Automatic Repeat request), 데이터 크기 등과 같은 제어 정보를 우선 전송해야 하는데, 상기 제어 정보를 전송하는 방법으로는 주파수 다중화 방법과 시간 다중화 방법이 있다. 도 3은 일반적인 제어 정보와 데이터 정보의 다중화 방법을 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 주파수 다중화 방법(301)은 제어 정보를 주파수 측면에서 데이터 정보와 함께 다중화 함으로써 제어 정보의 커버리지를 늘이거나 조정할 수 있는 유연성을 가진다. 반면, 시간 다중화 방법(302)은 제어 정보를 정해진 시간 내에 빨리 전송하여 단말이 제어 정보를 읽어 보는 시간을 줄이고, 제어 정보가 없는 구간 동안 단말이 전력을 아낄 수 있다.