KR102248783B1

KR102248783B1 - Ｌｔｅ 기반의 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 기법

Info

Publication number: KR102248783B1
Application number: KR1020140152784A
Authority: KR
Inventors: 김희욱
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2021-05-07
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: US9432107B2; US20160127032A1; KR20160053562A

Abstract

본 발명은 높은 전송 전력을 요구하는 위성시스템에서 기본 LTE 전송 프레임 구조를 바꾸지 않으면서 휴대형 단말 간의 통신에서 보다 많은 링크마진을 확보할 수 있는 전송 기법을 통해 기존 LTE 무선 인터페이스와 호환성을 가지면서 동시접속 가능한 많은 수의 저속 데이터 채널을 확보할 수 있고 주파수 효율을 높일 수 있는, LTE 기반의 위성 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법에 관한 것이다.

Description

ＬＴＥ 기반의 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 기법{Low Data Rate Transmission in LTE Based Satellite Radio Interface}

본 발명은 LTE 기반의 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 전송 전력을 요구하는 위성시스템 환경에서 기본 LTE 전송 프레임 구조를 바꾸지 않으면서 보다 많은 링크마진을 확보할 수 있는 전송 기법을 통해 기존 LTE 무선 인터페이스와 호환성을 가지면서 많은 수의 저속 데이터 채널 수 확보를 위한 전송 방법에 관한 것이다.

LTE 이동통신의 상향링크에는 DFTS-OFDM기반의 단일반송파 전송 방식이 사용된다. 상항링크에서 단일반송파 변조방식을 사용하는 이유는 OFDM과 같은 다중반송파 전송 방식에 비해 단일반송파 전송 방식에서의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 더 낮기 때문이다. 전송 신호의 PAPR이 작으면 작을수록 주어진 전력증폭기에 대하여 평균 전송 전력을 높일 수 있다. 따라서 단일반송파 전송은 더 높은 전력증폭기 효율을 얻게 해주며, 이는 곧 커버리지의 증대 및 단말 전력소비의 감소를 의미한다. 동시에, 주파수 선택적 페이딩에 의해 발생한 단일반송파 전송은 더 높은 전력증폭기 효율을 얻게 해주며, 이는 곧 커버리지의 증대 및 단말 전력 소비의 감소를 의미한다.

동일한 반송파 전송 방식이지만 비직교 전송인 WCDMA/HSPA의 상향링크와는 대조적으로, LTE의 상향링크는 시간 그리고/또는 주파수 영역에서 상향링크 전송을 직교하도록 하여 분리하는 직교 전송에 기초한다. 직교 전송은 셀 내 간섭을 피할 수 있기 때문에 많은 경우 비직교 전송에 비해 유익하다. 그러나 단일 단말로부터 전송에 매우 큰 순시(instantaneous) 대역폭 자원을 할당하는 것은 데이터 속도가 주로 대역폭보다는 단말의 전송전력에 의해 제한되는 상황에서는 효율적인 전략이 아니다. 이러한 상황에서는, 해당 단말은 전체 대역폭 중 일부분만을 할당 받으며, 동시에 다른 단말들이 전체 가용 대역폭 중 남은 스펙트럼 부분을 사용하여 전송할 수 있다. 따라서 LTE 상향링크는 주파수 영역에서의 다중접속 요소를 가지고 있으므로 LTE 상향링크 전송 방식을 SC-FDMA로 부른다.

M개의 변조 심볼들의 블록에 크기 M개의 DFT(Discrete Fourier Transform)가 적용된 DFTS-OFDM 전송의 기본 구조를 요약한 것이다. DFT 출력은 일반적으로 IFFT (Inverse FFT)로 구현되는 OFDM 변조기로의 선택적 입력으로 매핑된다. DFT의 출력은 일반적으로 IFFT로 구현되는 OFDM 변조기의 선택적인 입력으로 매핑된다. DFT의 크기가 전송신호의 순시 대역폭을 결정하며, DFT 출력의 OFDM 변조기 입력으로의 매핑이 전체 상향링크 셀 대역폭 내에서의 전송 신호의 위치를 결정한다. 그 뒤 CP (Cyclic prefix)가 각 DFT 블록에 삽입된다. LTE 상향링크 전송은 국부적(localized) 전송으로 제한되며, 따라서 DFT의 출력은 항상 OFDM 변조기의 연속된 입력으로 매핑된다.

LTE에서는 구현의 용이성과 자원할당의 유연성 두 가지 목적 사이의 중간 정도의 절충으로서, DFT 심볼 크기가 2, 3, 또는 5를 조합하여 곱한 값으로 제한된다. 예를 들어, 60, 72, 96 크기의 DFT는 허용되지만 84 크기의 DFT는 허용되지 않는다. 이러한 방법으로 DFT는 비교적 낮은 복잡도의 radix-2, radix-3, radix-5 FFT 프로세싱의 조합으로 구현된다.

LTE 상향링크 전송 방식의 기본 파라미터는 OFDM기반의 LTE 하향링크 파라미터와 최대한 일치하도록 결정되었다. 일반적으로 LTE 상향링크 전송 방식에서 상향링크 부반송파 간격은 15 kHz이며, LTE의 상향링크에도 12개의 부반송파로 구성된 자원블록(resource block)이 정의되어 있다. 하향링크와 마찬가지로 상향링크에서도 LTE 물리계층 규격은 최소 6개에서 최대 110개까지 다양한 상향링크 resource block의 개수를 사용할 수 있게 함으로써 전체 셀 대역폭 관점에서 높은 유연성을 가진다. 시간 영역 구조 측면에서도 LTE 상향링크는 하향링크와 매우 유사하다. 각 1ms 상향링크 서브프레임은 0.5ms 길이의 두 개의 슬롯으로 구성되어 있다. 각 슬롯은 CP를 포함하는 수 개의 DFTS-OFDM 심볼로 구성되어 있다. 또한 하향링크와 비슷하게, 상향링크에도 일반 CP와 확장 CP의 두 가지 CP의 길이가 정의되어 있다.

한편, 위성시스템에서는 적은 링크 마진으로 인해 고출력의 신호 전송이 필요하다. LTE에서의 상향링크 기본 전송 블록 크기인 180kHz는 Handheld 타입 단말의 낮은 최대 송신 전력 레벨을 고려했을 때, 기본 전송 블록의 각 부반송파에서 할당되는 전력은 위성시스템의 링크 마진을 만족시킬 수 있는 송신 전력을 제공해주지 못하게 되는 단점이 있다. 또한, 자원 할당의 최소 단위가 1ms 부프레임 길이에서 180kHz의 기본 전송 블록 크기를 가지고, Antenna Port 1의 경우 상기 자원 할당 최소 단위에 160개의 RE(Resource Element)가 있으므로 160 symbol/s 이하의 데이터율은 지원하지 못하며, LTE 무선인터페이스 표준 규격 상 16 kbps 이하의 저속 데이터 서비스를 지원하지 못한다. 이는 동시에 접속할 수 있는 사용자 수에 제약을 가한다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 높은 전송 전력을 요구하는 위성시스템에서 기본 LTE 전송 프레임 구조를 바꾸지 않으면서 휴대형 단말(Handheld 타입 단말) 간의 통신에서 보다 많은 링크마진을 확보할 수 있는 전송 기법을 통해 기존 LTE 무선 인터페이스와 호환성을 가지면서 동시접속 가능한 많은 수의 저속 데이터 채널을 확보할 수 있고 주파수 효율을 높일 수 있는, LTE 기반의 위성 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법은, 복수의 대상 단말에 대하여 공유되도록 확산 부호를 적용한 기본 전송 블록의 자원 요소에 전송 데이터를 할당하는 단계; 및 신호 전송을 위한 상기 기본 전송 블록을 통해 상기 확산 부호 기반의 데이터를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 대상 단말이 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 데이터를 전송하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 저속데이터 전송 방법은, LTE 기반의 위성통신을 위한 휴대형 단말들의 통신에서 기존 LTE 무선인터페이스와 호환성을 유지하면서 상기 기본 전송 블록에 상기 확산 부호를 적용하고 상기 기본 전송 블록의 공유로 링크마진을 향상시켜서 상기 저속의 데이터 전송을 지원하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 저속데이터 전송 방법은, 상기 기본 전송 블록에 할당되는 복수의 대상 단말에 대하여 기존 LTE에서보다 줄어든 전송 블록 크기에 해당하는 상기 확산 부호를 적용하고 각 전송 데이터를 확산하여, 상기 확산 부호의 최대 길이에 해당하는 수의 송신 대상 단말들이 동일한 상기 기본 전송 블록을 통해 데이터를 전송하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 기본 전송 블록은 15 kHz크기의 부반송파 12개과 1ms 크기의 부프레임 1개로 이루어진 자원을 포함한다.

상기 저속데이터 전송 방법은, 기지국에서 상기 확산 부호 기반의 상기 기본 전송 블록을 공유하여 신호 전송이 가능한 단말인지 여부를 판별하는 단계; 및 기지국에서 상기 확산 부호 기반의 신호 전송이 가능하지 않은 단말들에 기존 LTE 전송용 자원 블록을 할당하고, 상기 확산 부호 기반의 신호 전송이 가능한 단말들에 상기 확산 부호 기반의 신호 전송용 상기 기본 전송 블록을 공유하도록 할당함에 따라 상기 복수의 대상 단말이 상기 기본 전송 블록을 공유하여 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 할당하는 단계는, 상기 전송 데이터를 MN/L (M은 기본 전송 블복의 자원요소(RE) 개수, L은 확산부호의 길이, N은 변조방식에 따른 심볼당 비트수) 부호화 크기로 부호화하는 단계; 부호화된 데이터를 I축과 Q축으로 나누어 소정의 변조방식으로 변조하는 단계; 변조된 데이터의 I축과 Q축에 상기 확산 부호를 적용하는 단계; 및 상기 확산 부호가 적용된 I축과 Q축의 데이터를 각각의 자원요소에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기본 전송 블록을 공유하는 상기 복수의 대상 단말이 서로 직교성을 가지는 확산 부호를 적용한 전송 데이터를 전송한다.

상기 부호화하는 단계에서 길쌈 부호를 이용하여 부호화한다.

상기 확산 부호는 OVSF(Orthogonal variable spreading factor) 채널화가 가능한 길이 4 또는 8의 Hadamard code를 포함한다.

상기 할당하는 단계에서, 기지국에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 채널의 예비(Reserved) 필드에 추가하거나, 위성통신용으로 사용되지 않는 소정의 PDCCH 채널을 이용하여 전송하는 상기 확산 부호에 대한 정보를 이용하여 상기 확산 부호를 적용한다.

상기 기본 전송 블록을 공유하는 협대역용 전송 채널과 기존 LTE용 전송 채널과 분리하여 데이터를 전송함으로써 기존 LTE용 단말과의 호환성을 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 확산 부호는 길이 12의 DFT(Discrete Fourier Transform) sequence, CAZAC sequence 또는 Zadoff-Chu sequence를 포함할 수 있다.

상기 저속데이터 전송 방법은, 기존 LTE에서보다 줄어든 해당 전송 블록 크기에 길쌈 부호를 적용하고 상기 확산 부호 기반의 문자 메시지를 포함하는 저속 데이터 서비스를 지원할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 일면에 따른 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법은, 복조(Demodulation)를 위한 참조신호를 생성하는 단계; 복수의 대상 단말에 대하여 서로 직교성을 가지도록 생성한 상기 참조신호를 기본 전송 블록의 자원 요소에 할당하는 단계; 및 신호 전송을 위한 상기 기본 전송 블록을 통해 상기 참조신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 대상 단말이 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 데이터를 전송하도록 하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 기본 전송 블록의 자원 요소에 전송 데이터를 할당하여 상기 확산 부호 기반의 데이터를 전송하기 위하여, 상기 저속데이터 전송 방법은, 상기 전송 데이터를 MN/L (M은 기본 전송 블복의 자원요소(RE) 개수, L은 확산부호의 길이, N은 변조방식에 따른 심볼당 비트수) 부호화 크기로 부호화하는 단계; 부호화된 데이터를 I축과 Q축으로 나누어 소정의 변조방식으로 변조하는 단계; 변조된 데이터의 I축과 Q축에 상기 확산 부호를 적용하는 단계; 및 상기 확산 부호가 적용된 I축과 Q축의 데이터를 각각의 자원요소에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 LTE 기반의 위성 무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법에 따르면, 높은 전송 전력을 요구하는 위성시스템에 적용하여 기본 LTE 전송 프레임 구조를 사용하되, 휴대형 단말들이 15 kHz크기의 부반송파 12개과 1ms 크기의 부프레임 1개로 이루어진 기본 전송블록을 공유하여 사용하고 이에 포함된 자원요소들(RE)에 확산 부호를 적용한 데이터를 할당하여 전송함으로써, 단말간의 통신에서 보다 많은 링크마진을 확보할 수 있고 기존 LTE 무선 인터페이스와 호환성을 가지면서 동시접속 가능한 많은 수의 저속 데이터 채널을 확보할 수 있으며 주파수 효율을 높일 수 있다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 일시시예에 따른 LTE 하향링크 데이터 프레임 구조에서 Hardamard code 확산 부호의 길이 4일때의 예시이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 일시시예에 따른 LTE 하향링크 데이터 프레임 구조에서 Hardamard code 확산 부호의 길이 8일때의 예시이다.
도 3은 본 발명에서의 다양한 변조 방식 및 부호화 율에 따른 사용자 단말(UE)에서의 다양한 저속 데이터 전송 방식의 예이다.
도 4는 본 발명에서의 확산 부호를 이용한 사용자 단말(UE)에서의 저속 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도의 일례이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 일시시예에 따른 LTE 상향링크 협대역 전송을 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 신호 채널을 사용하는 상향링크 데이터 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에서의 다양한 변조 방식 및 부호화율에 따른 사용자 단말(UE)에서의 다양한 저속 데이터 전송 방식의 다른 예이다.
도 7은 본 발명에 따른 상향링크에서 확산 부호의 길이 12길이를 갖는 DFT(Discrete Fourier Transform) sequence 또는 CAZAC sequence 또는 Zadoff-Chu sequence를 이용하여 확산 부호화를 하는 경우의 서브 프레임들의 일례이다.
도 8은 본 발명에서의 다양한 변조 방식 및 부호화율에 따른 사용자 단말(UE)에서의 다양한 상향링크 저속 데이터 전송 방식의 또 다른 예이다.
도 9는 본 발명에서의 확산 부호를 이용한 사용자 단말(UE)에서의 상향링크 저속 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도의 다른 예이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분이 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 일시시예에 따른 LTE 하향링크 데이터 프레임 구조에서 Hardamard code 확산 부호의 길이 4일때의 예시이다.

도 1a와 도 1b는 범례(legend)는 UE 1,2,3,4에 대하여 할당될 수 있는 antenna port 1,2,3,4를 사용할 때의 확산 부호(C1, C2, C3, C4)와 그에 대응되는 사용자 데이터(U1, U2, U3, U4)의 종류를 나타내었으며, 테이블 상에는 각 단말(UE)이 각 antenna port에 할당되어 각 RE의 채널에서 전송하는 데이터를 도시하였다. 테이블 상에서 "?quot;은 사용자 데이터의 확산 데이터를 생략하여 나타낸 것이다.

기존의 LTE 상향링크 무선인터페이스에서의 기본 전송 블록(TB, Transport Block) 크기(자원 할당 최소 단위)는 15 kHz 대역폭을 갖는 부반송파 12개와, 1ms 크기의 부프레임 1개에 7개의 OFDM 심볼 (Normal CP 경우) 또는 6개의 OFDM 심볼 (Extended CP 경우)로 이루어진다. 본 발명의 저속데이터 전송에서는 기존 LTE 무선인터페이스와 최대한 호환성을 유지하기 위해 위와 같은 전송 블록 크기와 부반송파 15 kHz 대역폭이 변경없이 사용된다. 부반송파 15 kHz 대역폭을 바꾸지 않음으로써 본 발명의 저속 데이터 전송은 기존 LTE 무선인터페이스를 위한 전송 파라미터 및 칩셋을 그대로 재사용할 수 있으며, 전송 블록 크기를 바꾸지 않음으로써 기존 LTE 칩셋의 전송 블록(TB)을 그대로 이용할 수 있기 때문에 기존 LTE의 다중화 및 부호화를 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다. 다만, 링크마진 확보와 함께 기존 LTE 보다 낮은 저속데이터 전송을 위해서는 기존 LTE 전송 블록 크기를 줄이는 방법도 고려한다.

즉, 물리계층과 MAC(Media Access Control) 계층의 최소한의 수정을 통해 기존 LTE와 최대한의 공통성을 가지는 장점이 있다. 먼저, 하향링크의 경우를 살펴보자. 예를 들어, 기본 전송 블록 크기를 기존 LTE와 같게 하면서 링크마진을 확보하기 위해, 도 1a와 도 1b에서와 같은 확산 부호(Spreading code)를 이용할 수 있다. 즉, 각 안테나 포트를 통하여 여러 개의 RE(Resource Element, 자원 요소 또는 자원 블록)에 다른 종류의 정보를 전송하지 않고 같은 종류의 정보를 전송함으로써 링크마진을 확보하고, 확산 부호를 통해 전송함으로써 여러 명의 사용자가 기본 전송블록의 같은 자원 블록을 공유하여 사용할 수 있다. 여기서 확산 부호는 Hardamard code나 Gold code, 등 기존의 확산 부호로 널리 이용되는 어떤 것도 활용 가능하다. 하향링크의 경우, 단말 입장에서 모든 사용자 신호가 자신의 신호와 동기가 맞기 때문에, 코드간 동기가 맞았을 경우 최적의 성능을 보여주는 Hardamard code와 같은 OVSF(Orthogonal variable spreading factor) channelization를 적용하는 것이 이점이 있다. 또한 도 1a와 도 1b의 하향링크 프레임 구조를 보면 알 수 있듯이, 하나의 부프레임 내의 기본 전송 블록에서 RS(Reference Signal)을 제외한 나머지 RE의 개수는 4와 8의 배수이다. 또한, LTE 규격상에서 모든 전송 블록 크기는 4와 8의 배수의 크기를 갖기 때문에 확산 부호의 길이를 4와 8로 했을 때, 기존 LTE 규격과 호환성을 유지하기가 용이하다.

Hardamard code는 길이가 2ⁿ (n은 0보다 큰 정수)을 가지기 때문에, 4 또는 8 길이를 가지는 Hardamard code을 이용하여 확산 부호화하는 것이 유리하다. 4의 길이로 할 경우에, 한 사용자가 지원할 수 있는 저속 데이터율은 8의 길이로 할 경우 보다 2배 높지만, 하나의 기본 전송 블록을 공유해서 사용하는 단말 수는 1/2로 작기 때문에, 시스템 요구사항에 따라 확산 부호의 길이는 적절히 선택될 수 있다. 도 1a와 도 1b는 확산 부호의 길이가 4인 Hardamard code를 가지고 확산을 했을 경우를 보여준다. 4의 확산 부호의 길이를 사용했기 때문에 4개의 단말이 같은 자원 블록을 공유해서 사용할 수 있으며, 도 1a와 도 1b는 단말의 확산된 데이터를 주파수축(세로축)으로 먼저 할당한 후 시간축(가로축)으로 순서대로 할당하는 방식을 보여준다. 단말의 확산된 데이터를 할당하는 방식은 도 1a와 도 1b와 다르게 시간축으로 먼저 할당한 후 그리고 주파수축으로 할당하는 방식으로도 할 수 있으며, 같은 사용자 데이터에서 확산된 신호는 최대한 같은 주파수축에 할당하는 방식으로 할당할 수도 있고, 기타 시스템이 동작하는 환경에 최적화되도록 할당할 수 있다. 도 1a의 Antenna port 1의 경우 기본 전송 블록에 160개의 RE가 있기 때문에, 실제적으로 각 단말당 40개의 RE에 실제 데이터를 송신할 수 있으며, 도 1b의 Antenna port 2의 경우 기본 전송 블록에 152개의 RE가 있기 때문에, 각 단말당 38개의 RE에 실제 데이터를 송신할 수 있게 된다. 여기서, 하나의 자원 블록을 공유하는 단말들은 단말들 신호간에 간섭이 없게 자원할당을 용이하게 하기 위해 같은 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 포맷(format)을 갖도록 한다. 즉 비슷한 유형의 서비스(예, 음성)를 제공받는 단말들을 같은 자원 블록을 공유하도록 자원 할당을 한다.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 일시시예에 따른 LTE 하향링크 데이터 프레임 구조에서 Hardamard code 확산 부호의 길이 8일때의 예시이다.

확산 부호의 길이 8을 사용했기 때문에 8개의 단말이 같은 자원 블록을 공유해서 사용할 수 있으며, 도 2a와 도 2b는 단말의 확산된 데이터를 주파수축으로 먼저 그리고 시간 축으로 순서대로 할당하는 방식을 보여준다. 단말간 서로 직교성을 가지는 확산 부호에 의해 확산된 데이터를 할당하는 방식은 도 2a와 도 2b와 다르게 시간축으로 먼저 한 후 주파수 축으로 할당할 수도 있으며, 같은 사용자 데이터에서 확산된 신호는 최대한 같은 주파수축에 할당하는 방식으로 할당할 수도 있고, 기타 시스템이 동작하는 환경에 최적화되도록 할당할 수 있다. 도 2a의 Antenna port 1의 경우 160개의 RE가 있기 때문에, 실제적으로 각 단말당 20개의 RE에 실제 데이터를 송신할 수 있으며, 도 2b의 Antenna port 2의 경우 152개의 RE가 있기 때문에, 각 단말당 19개의 RE에 실제 데이터를 송신할 수 있게 된다. 여기서, 하나의 자원 블록을 공유하는 단말들은 단말들 신호간에 간섭이 없게 자원할당을 용이하게 하기 위해 같은 AMC format을 갖도록 한다. 즉 비슷한 유형의 서비스 (예, 음성)를 제공받는 단말들을 같은 자원 블록을 공유하도록 자원 할당을 한다.

상술한 바와 같이, 확산 부호를 사용하여 하나의 기본 전송 블록(TB)을 공유하는 사용자 단말(UE)의 경우, 실제 데이터가 할당될 수 있는 자원은 확산 부호의 길이가 L이고 하나의 기본 전송 블록의 RE 개수가 M일 때, M/L 개로 줄어든다. 변조 방식에 따른 심볼당 비트수가 N이면, 부호화 비트 수는 MN/L일 수 있다. 여기서 L는 변조방식에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어, QPSK이면 2의 값을, 16QAM이면 4의 값을, 64QAM이면 6의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, Antenna port 1에서 기본 전송 블록의 크기는 160이고 확산 부호의 길이가 4일 때, 실제 하나의 단말의 데이터 전송을 위해 할당할 수 있는 RE의 개수는 40개 이다. 즉 기존 LTE에서 기본 전송 블록(Transport Block)이 160개인데 반해, 본 발명의 방법은 전송 블록의 데이터를 40개의 RE에 할당해야 한다. 즉 QPSK, 16QAM, 64QAM을 고려했을 때, 전송 블록의 데이터로부터 부호화된 비트의 크기는 80, 160, 240개이다(도 3 참조). 즉, 부호화 비트 수가 작기 때문에, 기존의 LTE 데이터 전송을 위해 사용하는 터보(Turbo) 부호를 사용할 경우 성능이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 확산 부호를 사용하여 하나의 전송 블록(TB)을 공유하는 사용자 단말을 위한 신호 전송은 기존 LTE의 Turbo 부호를 사용하지 않고, 길쌈부호(convolutional code)를 사용하여 부호화 하여 작은 부호화 크기에 대해서도 성능 열화를 방지한다. 전송 블록 크기는 기존 LTE와 호환성을 유지하기 위해 LTE의 전송 블록 크기를 변경하고, 기존 LTE 전송 블록 크기들을 길쌈부호로 부호화한 후, 부호화 된 비트를 확산 부호를 통해 확산 시킨 후, 하나의 전송 블록의 각 RE에 할당한다.

도 3은 본 발명에서의 다양한 변조 방식 및 부호화 율에 따른 사용자 단말(UE)에서의 다양한 저속 데이터 전송 방식의 예이다.

이와 같은 방식으로 도 3과 같이 사용자 단말(UE)에서 다양한 변조 방식 및 부호화 율에 따라 다양한 저속 데이터를 전송할 수 있음을 알 수 있다. 도 3에서 확산 부호 길이 8의 경우, 전송 블록 크기가 기본 LTE 규격상에서 지원하는 전송 블록 크기와 같기 때문에, 기존 LTE 데이터 포맷과 호환성을 가질 수 있다. 물론 LTE 규격상에서 지원하는 전송 블록 크기 이외의 값을 적용할 도 있으며, 이 경우 좀 더 낮은 속도의 저속 데이터 전송에서 위와 같은 효율적인 변조 및 부호화 방식에 따른 확산 부호를 적용한 저속 데이터 전송에 적용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 확산 부호를 적용하여 여러 사용자 단말 신호가 LTE 기본 전송 블록을 공유함으로써 저속데이터 전송을 위해서는 어떤 사용자 단말의 신호가 LTE 기본 전송 블록을 공유하는지, 그리고 기본 전송 블록을 공유하는 사용자 단말에게 할당된 확산부호가 무엇인지를 기지국은 단말에 알려주어야 한다. 기존 LTE의 경우 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 하향 링크 채널을 통해 각 사용자들에 할당하는 전송 블록(식별자)이 무엇인지, 각 전송 블록에서 전송 파라미터는 무엇인지를 알려주게 된다. 따라서, 기존 PDCCH 채널의 예비(Reserved) 필드에 그 사용자 단말에 적용된 확산 부호 정보를 추가함으로써 기존 PDCCH 채널을 이용해 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 기존 LTE에서 4*4 MIMO(Multi-Input, Multi-Output) 또는 8*8 MIMO 용으로 사용되는 PDCCH 채널과 같이, 위성이동통신시스템 용도로 사용하지 않는 기존 LTE PDCCH 채널 중 적절한 크기와 형식을 갖는 PDCCH 채널을 이용하여 그 채널의 필드를 그대로 본 발명의 용도로 이용하거나 본 발명의 저속데이터 전송 제어 정보 전달에 맞게 변경하여 사용하는 방법도 고려할 수 있다.

이하 도 4의 흐름도를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 확산 부호를 이용한 사용자 단말(UE)에서의 저속 데이터 전송 방법을 좀 더 자세히 설명한다.

복수의 대상 단말들이 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 각각 데이터를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 휴대형 단말 등 통신 기기에 탑재된 모뎀 또는 송신기나 트랜시버 등 무선 인터페이스에서, 위와 같은 기본 전송 블록(TB)의 자원 요소(RE)에 전송 데이터를 할당하여, 기본 전송 블록을 통해 위와 같은 확산 부호 기반의 데이터를 전송하되, 먼저, 기본 전송 블록을 통해 송신할 전송 데이터를 입력받는다(S110). 여기서 무선 인터페이스는 위성과 통신하기 위한 위성 무선 인터페이스를 예로들어 설명하지만, 높은 전송 전력을 요구하는 다양한 시스템에 탑재되는 인터페이스에 대하여도 적용될 수 있다.

이에 따라 무선 인터페이스에서, 기본 전송 블록을 통해 송신할 전송 데이터를, 먼저, MN/L (M은 기본 전송 블복의 자원요소(RE) 개수, L은 확산부호의 길이, N은 변조방식에 따른 심볼당 비트수) 부호화 크기로 부호화한다(S120). 이때 위에서도 기술한 바와 같이 길쌈 부호를 이용하여 부호화될 수 있다. 또한, 여기서 무선 인터페이스는 채널 상태 등에 따라 위에서 기술한 확산 부호를 적절히 선택할 수도 있다.

이와 같은 부호화된 데이터에 대하여 무선 인터페이스는 I(Imaginary)축과 Q(Quadrature)축으로 나누어(S130) 채널 상태 등에 따라 QPSK, QAM 등 소정의 변조방식을 선택하여 해당 변조 방식으로 변조한다(S140). 예를 들어, 잘 알려진 바와 같이 각 변조 방식에서 소정의 신호들에 BPSK와 구분된 4개의 위상을 적용하여 QPSK 변조할 수 있고, 소정의 신호들에 PAM(Pulse Amplitude Modulation)을 적용하여 QAM 변조할 수 있다.

다음에 무선 인터페이스에서 위와 같이 변조된 데이터의 I축과 Q축에 위에서 기술한 바와 같은 확산 부호를 적용하고(S150), 해당 확산 부호가 적용된 I축과 Q축의 데이터를 미리 정해진 매핑 방식에 따라 각각의 자원요소에 할당한다(S160). 위에서도 기술한 바와 같이, 기지국에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 채널의 예비(Reserved) 필드에 추가하거나, 위성통신용으로 사용되지 않는 소정의 PDCCH 채널을 이용하여 전송하는 확산 부호에 대한 정보를 이용하여, 무선 인터페이스에서는 해당 확산 부호를 적용한다.

위와 같은 S110 ~ S160 과정은 기본 전송 블록을 공유하는 복수의 대상 단말들에서 이루어질 수 있으며(S170), 이때 기본 전송 블록을 공유하는 복수의 대상 단말들이 서로 직교성을 가지는 확산 부호를 적용하며, 예를 들어, 위에서 기술한 OVSF(Orthogonal variable spreading factor) 채널화가 가능한 길이 4 또는 8의 Hadamard code 등의 확산 부호가 사용될 수 있다.

각각의 복수의 대상 단말들에서의 확산 부호 기반의 전송 데이터는 이와 같이 기본 전송 블록에 실려 소정의 전송 블록 신호로 생성되며(S180), 해당 협대역용 전송 채널을 통해 전송될 수 있다(S190). 본 발명에서는 이와 같이 기본 전송 블록을 공유하는 협대역용 전송 채널을 기존 LTE용 전송 채널과 분리하여 데이터를 전송함으로써 기존 LTE용 단말과의 호환성을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 위성 통신 등에서 기존 LTE에서보다 줄어든 해당 전송 블록 크기에 길쌈 부호를 적용하고 확산 부호 기반의 문자 메시지를 포함하는 저속 데이터 서비스를 지원하는 데 유용할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 기본 전송 블록에 할당되는 복수의 대상 단말에 대하여 기존 LTE에서보다 줄어든 전송 블록 크기에 해당하는 확산 부호를 적용하고 각 전송 데이터를 확산하여, 상기 확산 부호의 최대 길이에 해당하는 수의 송신 대상 단말들이 동일한 기본 전송 블록을 통해 데이터를 전송할 수 있도록 한다, 또한, LTE 기반의 위성통신을 위한 휴대형 단말들의 통신에서 기존 LTE 무선인터페이스와 호환성을 유지하면서 기본 전송 블록에 확산 부호를 적용하고 기본 전송 블록의 공유로 링크마진을 향상시켜서 저속의 데이터 전송을 용이하게 지원할 수 있다.

다음으로 상향링크의 경우를 살펴보자.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 일시시예에 따른 LTE 상향링크 협대역 전송을 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 신호 채널을 사용하는 상향링크 데이터 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다. 여기서 부반송파에 Normal CP를 갖는 서브 프레임들을 나타내었다.

도 5a는 4의 확산부호 길이를 갖는 Hardamard code를 가지고 확산을 했을 경우를 보여준다. 4의 확산부호 길이를 사용했기 때문에 4개의 단말이 같은 전송 블록(TB)을 공유해서 사용할 수 있으며, 도 5a는 단말의 확산된 데이터를 주파수축으로 먼저 할당 후 그리고 시간 축으로 순서대로 할당하는 방식을 보여준다. 단말의 확산된 데이터를 할당하는 방식은 도 5a와 다르게 시간 축으로 먼저 할당 후 그리고 주파수 축으로 할당할 수도 있으며, 같은 데이터에서 확산된 신호는 최대한 같은 주파수축에 할당하는 방식으로 할당할 수도 있고, 기타 시스템이 동작하는 환경에 최적화되도록 할당할 수 있다. 도 5a에서 Normal CP의 경우 144개의 RE가 있기 때문에, 실제적으로 4개의 각 단말당 36개의 RE에 실제 데이터를 송신할 수 있게 된다. 반면, 도 5b는 8의 확산부호 길이를 갖는 Hardamard code를 가지고 확산을 했을 경우를 보여준다. 8의 확산부호 길이를 사용했기 때문에 8개의 단말이 같은 전송 블록을 공유해서 사용할 수 있으며, 도 5b은 단말의 확산된 데이터를 주파수축으로 먼저 할당 후 그리고 시간 축으로 순서대로 할당하는 방식을 보여준다. 단말의 확산된 데이터를 할당하는 방식은 도 5b와 다르게 시간 축으로 먼저 할당 후 그리고 주파수 축으로 할당할 수도 있으며, 같은 데이터에서 확산된 신호는 최대한 같은 주파수축에 할당하는 방식으로 할당할 수도 있고, 기타 시스템이 동작하는 환경에 최적화되도록 할당할 수 있다. 도 5b에서 Normal CP의 경우 144개의 RE가 있기 때문에, 실제적으로 8개의 각 단말당 18개의 RE에 실제 데이터를 송신할 수 있게 된다. 여기서, 하나의 자원 블록을 공유하는 단말들은 단말들의 신호간에 간섭이 없게 자원할당을 용이하게 하기 위해 같은 AMC format을 갖도록 한다. 즉, 비슷한 유형의 서비스(예, 음성)를 제공받는 단말들을 같은 자원 블록을 공유하도록 자원 할당을 한다. Extended CP의 경우에도 같은 방식으로 적용 가능하다.

다음으로 상향링크의 경우 하향링크와 다르게 복조(Demodulation)을 위해 공통의 참조 신호를 사용하지 않기 때문에 기본 전송 블록을 공유해서 사용하는 단말들의 신호를 Demodulation하기 위한 참조 신호들 또한 수신단에서 구별이 가능하게 송신되어야 한다. 이를 위해 상향링크에서는 Demodulation을 위한 참조 신호들 또한 기본 전송 블록을 공유하는 사용자끼리 직교적으로 전송될 수 있도록 해야 한다. 기존 LTE에서 기본 전송 블록 크기를 갖는 사용자 단말의 경우 12길이를 갖는 Zadoff-Chu sequence를 참조 신호로 사용한다. 여기서 같은 basis를 갖는 Zadoff-Chu sequence의 Cyclic shift(순환 이동) 버전은 서로 간에 직교한 성질을 이용하여, 기본 전송 블록을 최대한 공유할 수 있는 사용자 단말 수에 맞게 Cyclic shift된 버전의 참조 신호를 생성하여 기본 전송 블록을 공유하는 사용자 단말의 참조 신호로 할당하면 된다. 즉, 4의 확산부호 길이를 가질 경우 1만큼 Cyclic-shift된 Zadoff-Chu sequence들 3개를 포함한 직교성이 있는 4개의 시퀀스를 4개의 사용자 단말의 참조 신호로 생성할 수 있다. 또한, 8의 확산부호 길이를 가질 경우 1만큼 Cyclic-shift된 11개를 포함한 직교성이 있는 12개의 시퀀스(예, 0번 ~ 11번) 중에서, 2만큼 cyclic-shift 간격이 있는 Zadoff-Chu sequence 5개(예, 0, 2, 4, 6, 8번)와 1만큼 Cyclic-shift 간격이 있는 Zadoff-Chu sequence 3개(예, 10, 11, 12 번)를 이용하여 8개 사용자 단말의 참조 신호로 생성할 수 있다. 이와 같이 주파수 및 시간 옵셋 등을 고려하여 최대의 성능을 위해 cyclic-shift 양이 큰 경우 8개를 선택할 수 있으나, 경우에 따라서 12개의 시퀀스(예, 0번 ~ 11번) 중 적절한 다른 8개를 선택하여 사용할 수 있다.

반면, 확산 부호를 적용하여 여러 사용자 단말의 신호가 LTE 기본 전송 블록을 공유함으로써 저속데이터 전송을 위해서는 어떤 사용자 신호가 LTE 기본 전송 블록을 공유하는지, 그리고 기본 전송 블록을 공유하는 사용자에게 할당된 확산부호가 무엇인지, 그리고 어떤 참조신호를 사용하는지 기지국은 단말에 알려주어야 한다. 기존 LTE의 경우 PDCCH 채널을 통해 각 사용자들에 할당하는 전송 블록이 무엇인지, 각 전송 블록에서 전송 파라미터는 무엇인지를 알려주게 된다. 따라서, 기존 PDCCH 채널의 Reserved 필드에 그 사용자 단말에 적용된 확산 부호 정보를 추가함으로써 기존 PDCCH 채널을 이용한다. 또한, 기존 LTE에서 4*4 MIMO 또는 8*8 MIMO 용으로 사용되는 PDCCH 채널과 같이, 위성이동통신시스템 용도로 사용하지 않는 기존 LTE PDCCH 채널 중 적절한 크기와 형식을 갖는 PDCCH 채널을 이용하여 그 채널의 필드를 그대로 본 발명의 용도로 이용하거나 본 발명의 저속데이터 전송 제어 정보 전달에 맞게 변경하여 사용하는 방법도 고려할 수 있다. 단말은 기지국에서 보내는 확산 부호 정보를 바탕으로, 단말이 데이터 송신 시 사용해야 하는 확산 부호 정보와 함께 그 확산 부호에 매칭된 참조 신호를 동시에 알 수 있다. 단말은 위에서 기술한 바와 같이 Cyclic shift된 버전의 참조 신호를 생성하여 해당 확산 부호에 매칭된 참조 신호를 이용할 수 있다.

도 6은 본 발명에서의 다양한 변조 방식 및 부호화율에 따른 사용자 단말(UE)에서의 다양한 저속 데이터 전송 방식의 다른 예이다.

이와 같은 방식으로 도 6과 같이 다양한 변조 방식 및 부호화율에 따라 다양한 상향링크 저속 데이터를 전송할 수 있음을 알 수 있다. 도 6의 확산 부호 길이 4의 경우, 전송 블록 크기가 기본 LTE 규격상에서 지원하는 전송 블록 크기와 같기 때문에, 기존 LTE 데이터 포맷과 호환성을 가질 수 있다. 물론, LTE 규격상에서 지원하는 전송 블록 크기 이외에 값을 적용할 수도 있으며, 이 경우 좀 더 낮은 저속 데이터 전송에 본 발명의 효율적인 변조 및 부호화 방식에 따른 확산 부호를 적용한 저속 데이터 전송에 적용할 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명에 따른 상향링크에서 확산 부호의 길이 4나 8과 같은 Hadamard code를 사용하지 않고, 확산 부호의 길이 12길이를 갖는 DFT(Discrete Fourier Transform) sequence 또는 CAZAC sequence 또는 Zadoff-Chu sequence를 이용하여 확산 부호화를 하는 경우를 보여준다.

이와 같은 시퀀스를 이용할 경우, 확산 부호의 길이가 12에 해당하기 때문에 12명의 사용자 단말이 기본 전송 블록을 공유하여 사용할 수 있으며, 또한 한 사용자 단말 입장에서 각 심볼별로 같은 종류의 데이터가 전송이 되기 때문에 전송 블록으로부터의 사용자 데이터를 용이하게 물리채널 자원에 매핑하는 것이 용이할 뿐만 아니라, 상시 확산 부호의 특성이 낮은 PAPR 성질을 갖기 때문에 전력증폭기 비용에 민감한 단말 측면에서 전력증폭기 비선형성에 강인한 특성을 가질 수 있는 이점이 있다. 이 경우 각 사용자 단말 데이터를 확산하기 위한 확산 부호는 확산 부호 적용의 용이성을 위해, 도 6에서 각 사용자 단말의 참조 신호를 구별하기 위해 사용된 참조 신호용 데이터 신호의 확산에도 DFT sequence 또는 CAZAC sequence 또는 Zadoff-Chu sequence를 그대로 적용할 수 있다.

도 8은 본 발명에서의 다양한 변조 방식 및 부호화율에 따른 사용자 단말(UE)에서의 다양한 상향링크 저속 데이터 전송 방식의 또 다른 예이다.

도 8과 같이 확산 부호의 길이를 증가시키면 기본 전송 블록에 할당될 수 있는 하나의 사용자 단말을 위한 전송 블록 크기가 줄어든다. 이는 LTE의 최소 전송 블록 크기인 16보다 훨씬 작아질 수 있어서, 이 경우 LTE 전송 블록 크기 외에 LTE 전송 블록 크기보다 작은 크기의 전송 블록을 새롭게 정의하는 것이 필요하다. 이와 같이 작은 크기의 전송 블록을 새롭게 정의할 경우, 기존 LTE 전송 블록과 호환성을 유지할 수 없지만, 보다 낮은 속도의 저속 데이터 지원이 가능하다. 도 8에서와 같이, 기본 부호화 비트의 크기가 작기 때문에 Turbo code 보다는 길쌈부호를 적용하는 것이 유리하며, QPSK, 1/4 부호화율을 적용할 경우, 600 bps의 저속데이터까지 지원이 가능하여, 긴급재난 시 안부확인용 또는 긴급구조용 문자 메시지 서비스 등으로 활용이 가능한 장점이 있다.

이하 도 9의 흐름도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 부호를 이용한 사용자 단말(UE)에서의 상향링크 저속 데이터 전송 방법을 좀 더 자세히 설명한다.

먼저, 기지국은 사용자 단말과 통신하여 본 발명의 전송 방식을 지원할 수 있는지, 그리고 본 발명에서와 같은 저속 데이터 전송이 필요한지를 확인할 수 있다(S210). 본 발명의 확산 부호 기반의 신호 전송이 가능한 저속 데이터 전송용 단말이 아닌 경우, 기존 LTE 전송용 자원 블록을 할당하고 이에 따라 사용자 단말이 기존 LTE 방식으로 데이터를 전송한다(S211).

본 발명의 확산 부호 기반의 신호 전송이 가능한 저속 데이터 전송용 단말인 경우, 복수의 대상 단말이 위에서 기술한 동일한 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 데이터를 전송하도록 하기 위해, 기지국은 해당 저속 데이터 전송용 단말들이 공유하는 기본 전송 블록(TB)을 할당한다. 이와 같은 기지국의 자원 할당에 따라 위에서도 기술한 바와 같이, 기지국에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 채널의 예비(Reserved) 필드에 추가하거나, 위성통신용으로 사용되지 않는 소정의 PDCCH 채널을 이용하여 전송하는 확산 부호에 대한 정보를 이용하여, 무선 인터페이스에서는 해당 확산 부호를 적용하여 데이터를 전송할 수 있다.

이에 따라 본 발명의 무선 인터페이스에서, 위와 같은 기본 전송 블록(TB)의 자원 요소(RE)에 전송 데이터를 할당하여, 기본 전송 블록을 통해 위와 같은 복조(Demodulation)를 위한 참조신호와 확산 부호 기반의 데이터를 전송할 수 있게 된다(S220).

먼저, 복수의 대상 단말들이 기지국에서 보내는 확산 부호 정보를 바탕으로, 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호에 매칭된 참조신호를 각각 전송하기 위하여, 각 단말은 복수의 대상 단말에 대하여 서로 직교성을 참조신호를 생성할 수 있다(S230). 무선 인터페이스는 생성된 참조신호를 미리 정해진 매핑 방식에 따라 기본 전송 블록의 자원 요소(RE)에 할당한다(S231). 이에 따라 무선 인터페이스는 자원 요소에 할당된 참조신호를 소정의 변조방식으로 변조하여 전송할 수 있게 된다(S232). 여기서 변조 방식은 QPSK 등 고정된 변조 방식일 수 있으며, 경우에 따라 QAM 등 다른 고정된 변조 방식이 사용될 수도 있다.

데이터 전송에 있어서는, 위에서도 기술한 바와 같이 복수의 대상 단말들이 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 각각 데이터를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 각 단말의 무선 인터페이스는 먼저, 기본 전송 블록을 통해 송신할 전송 데이터를 입력받는다(S240). 이하 데이터 전송에 있어서는 도 4의 S110 ~ S190의 절차와 유사한 과정을 수행할 수 있다.

즉, 무선 인터페이스에서, 기본 전송 블록을 통해 송신할 전송 데이터를, 먼저, MN/L (M은 기본 전송 블복의 자원요소(RE) 개수, L은 확산부호의 길이, N은 변조방식에 따른 심볼당 비트수) 부호화 크기로 부호화한다(S241). 이때 위에서도 기술한 바와 같이 길쌈 부호를 이용하여 부호화될 수 있다. 또한, 여기서 무선 인터페이스는 채널 상태 등에 따라 위에서 기술한 확산 부호를 적절히 선택할 수도 있다.

이와 같은 부호화된 데이터에 대하여 무선 인터페이스는 I(Imaginary)축과 Q(Quadrature)축으로 나누어(S242) 채널 상태 등에 따라 QPSK, QAM 등 소정의 변조방식을 선택하여 해당 변조방식으로 변조한다(S243). 예를 들어, 잘 알려진 바와 같이 각 변조 방식에서 소정의 신호들에 BPSK와 구분된 4개의 위상을 적용하여 QPSK 변조할 수 있고, 소정의 신호들에 PAM(Pulse Amplitude Modulation)을 적용하여 QAM 변조할 수 있다.

다음에 무선 인터페이스에서 위와 같이 변조된 데이터의 I축과 Q축에 위에서 기술한 바와 같은 확산 부호를 적용하고(S244), 해당 확산 부호가 적용된 I축과 Q축의 데이터를 미리 정해진 매핑 방식에 따라 각각의 자원요소에 할당한다(S245). 위에서도 기술한 바와 같이, 기지국에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 채널의 예비(Reserved) 필드에 추가하거나, 위성통신용으로 사용되지 않는 소정의 PDCCH 채널을 이용하여 전송하는 확산 부호에 대한 정보를 이용하여, 무선 인터페이스에서는 해당 확산 부호를 적용한다.

위와 같은 S240 ~ S245 과정은 기본 전송 블록을 공유하는 복수의 대상 단말들에서 이루어질 수 있으며, 이때 기본 전송 블록을 공유하는 복수의 대상 단말들이 서로 직교성을 가지는 확산 부호를 적용하며, 예를 들어, 위에서 기술한 OVSF(Orthogonal variable spreading factor) 채널화가 가능한 길이 4 또는 8의 Hadamard code 등의 확산 부호가 사용될 수 있다. 또한, 상기 확산 부호는 길이 12의 DFT(Discrete Fourier Transform) sequence, CAZAC sequence 또는 Zadoff-Chu sequence를 포함할 수 있다.

각각의 복수의 대상 단말들에서의 확산 부호 기반의 전송 데이터는 이와 같이 기본 전송 블록에 실려 소정의 전송 블록 신호로 생성되며, 해당 협대역용 전송 채널을 통해 전송될 수 있다(S246). 본 발명에서는 이와 같이 기본 전송 블록을 공유하는 협대역용 전송 채널을 기존 LTE용 전송 채널과 분리하여 데이터를 전송함으로써 기존 LTE용 단말과의 호환성을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 위성 통신 등에서 기존 LTE에서보다 줄어든 해당 전송 블록 크기에 길쌈 부호를 적용하고 확산 부호 기반의 문자 메시지를 포함하는 저속 데이터 서비스를 지원하는 데 유용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법에 있어서,
복수의 대상 단말에 대하여 공유되도록 확산 부호를 적용한 기본 전송 블록의 자원 요소에 전송 데이터를 할당하는 단계; 및
신호 전송을 위한 상기 기본 전송 블록을 통해 상기 확산 부호 기반의 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 대상 단말이 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 데이터를 전송하기 위한 것을 특징으로 하고,
상기 할당하는 단계는,
상기 전송 데이터를 MN/L (M은 기본 전송 블복의 자원요소(RE) 개수, L은 확산부호의 길이, N은 변조방식에 따른 심볼당 비트수) 부호화 크기로 부호화하는 단계;
부호화된 데이터를 I축과 Q축으로 나누어 소정의 변조방식으로 변조하는 단계;
변조된 데이터의 I축과 Q축에 상기 확산 부호를 적용하는 단계; 및
상기 확산 부호가 적용된 I축과 Q축의 데이터를 각각의 자원요소에 할당하는 단계
를 포함하는, 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
LTE 기반의 위성통신을 위한 휴대형 단말들의 통신에서 기존 LTE 무선인터페이스와 호환성을 유지하면서 상기 기본 전송 블록에 상기 확산 부호를 적용하고 상기 기본 전송 블록의 공유로 링크마진을 향상시켜서 상기 저속의 데이터 전송을 지원하기 위한 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 기본 전송 블록에 할당되는 복수의 대상 단말에 대하여 기존 LTE에서보다 줄어든 전송 블록 크기에 해당하는 상기 확산 부호를 적용하고 각 전송 데이터를 확산하여, 상기 확산 부호의 최대 길이에 해당하는 수의 송신 대상 단말들이 동일한 상기 기본 전송 블록을 통해 데이터를 전송하기 위한 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 기본 전송 블록은 15 kHz크기의 부반송파 12개과 1ms 크기의 부프레임 1개로 이루어진 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
기지국에서 상기 확산 부호 기반의 상기 기본 전송 블록을 공유하여 신호 전송이 가능한 단말인지 여부를 판별하는 단계; 및
기지국에서 상기 확산 부호 기반의 신호 전송이 가능하지 않은 단말들에 기존 LTE 전송용 자원 블록을 할당하고, 상기 확산 부호 기반의 신호 전송이 가능한 단말들에 상기 확산 부호 기반의 신호 전송용 상기 기본 전송 블록을 공유하도록 할당함에 따라 상기 복수의 대상 단말이 상기 기본 전송 블록을 공유하여 데이터를 전송하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 기본 전송 블록을 공유하는 상기 복수의 대상 단말이 서로 직교성을 가지는 확산 부호를 적용한 전송 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 부호화하는 단계에서 길쌈 부호를 이용하여 부호화하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 확산 부호는 OVSF(Orthogonal variable spreading factor) 채널화가 가능한 길이 4 또는 8의 Hadamard code를 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 할당하는 단계에서, 기지국에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 채널의 예비(Reserved) 필드에 추가하거나, 위성통신용으로 사용되지 않는 소정의 PDCCH 채널을 이용하여 전송하는 상기 확산 부호에 대한 정보를 이용하여 상기 확산 부호를 적용하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 기본 전송 블록을 공유하는 협대역용 전송 채널과 기존 LTE용 전송 채널과 분리하여 데이터를 전송함으로써 기존 LTE용 단말과의 호환성을 유지하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 확산 부호는 길이 12의 DFT(Discrete Fourier Transform) sequence, CAZAC sequence 또는 Zadoff-Chu sequence를 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
기존 LTE에서보다 줄어든 해당 전송 블록 크기에 길쌈 부호를 적용하고 상기 확산 부호 기반의 문자 메시지를 포함하는 저속 데이터 서비스를 지원하는 것을 특징으로 하는 저속데이터 전송 방법.
무선 인터페이스에서 저속데이터 전송 방법에 있어서,
복조(Demodulation)를 위한 참조신호를 생성하는 단계;
복수의 대상 단말에 대하여 서로 직교성을 가지도록 생성한 상기 참조신호를 기본 전송 블록의 자원 요소에 할당하는 단계; 및
신호 전송을 위한 상기 기본 전송 블록을 통해 상기 참조신호를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 기본 전송 블록의 자원 요소에 전송 데이터를 할당하여 확산 부호 기반의 데이터를 전송하기 위하여, 상기 전송 데이터를 MN/L (M은 기본 전송 블복의 자원요소(RE) 개수, L은 확산부호의 길이, N은 변조방식에 따른 심볼당 비트수) 부호화 크기로 부호화하는 단계;
부호화된 데이터를 I축과 Q축으로 나누어 소정의 변조방식으로 변조하는 단계;
변조된 데이터의 I축과 Q축에 상기 확산 부호를 적용하는 단계; 및
상기 확산 부호가 적용된 I축과 Q축의 데이터를 각각의 자원요소에 할당하는 단계
를 더 포함하고,
상기 복수의 대상 단말이 동일한 상기 기본 전송 블록을 공유하여 해당 확산 부호를 이용해 데이터를 전송하도록 하기 위한 저속데이터 전송 방법.
삭제