소수 길이 시퀀스 기반 신호 송수신 방법{Method For Transmitting and Receiving Signals Using Prime Number Length Sequence}

도 1은 일반적인 SC-FDM 방식 통신 시스템의 송신단 구성을 개략적으로 도시한 개략도.

도 2는 데이터 없이 제어 신호만을 송신하는 경우 이용될 수 있는 채널 구조를 도시한 도면.

도 3은 데이터와 제어 신호가 함께 송신되는 경우 이용될 수 있는 채널 구조를 도시한 도면.

도 4는 소수 길이 시퀀스를 생성하기 위해 절단형 시퀀스 생성 방법에 따라 시퀀스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 5는 소수 길이 시퀀스를 생성하기 위해 패딩형 시퀀스 생성 방식에 따라 시퀀스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 양 끝에 자원 블록 분할에 의한 제어 채널이 하나씩 배치되는 구조를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 한쪽 끝에 자원 블록 분할에 의한 제어 채널이 배치되는 구조를 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 양 끝에 소정 수의 자원 블록이 배치되며, 이들 자원 블록의 분할에 의해 제어 채널이 형성되는 구조를 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 양 끝에 소정 수의 자원 블록이 복수의 그룹으로 그룹핑되어 배치되며, 그룹핑된 이들 자원 블록의 분할에 의해 제어 채널이 형성되는 구조를 도시한 도면.

본 발명은 이동통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 대한 것이며, 더 구체적으로 본 발명은 소수 길이 시퀀스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 대한 것이다.

본 발명은 소정 시퀀스를 통해 신호를 전송하는 임의의 통신 방식의 상하향링크 채널 모두에 적용될 수 있으나, 이하에서는 특히 상향링크로 단말이 제어신호를 전송함에 있어서 SC-FDM 구조에 적합하면서도 다중 셀 전개(multi-cell deployment)에 문제가 없는, 제어신호를 전송하기 위한 채널 구조를 제안하는 것을 중심으로 설명하고자 한다. 또한, 이하의 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명에 따라 제안되는 채널 구조를 통해 해당 채널에 적용할 수 있는 시퀀스의 개수를 최대한으로 확보하여 신호를 송수신하는 방법을 제공하고자 한다.

이를 위해 먼저 일반적인 SC-FDM 방식에 대해 살펴보기로 한다.

단말이 기지국으로 제어신호를 전송할 때, 제일 중요한 점 중 하나는 커버리 지(coverage)이다. 즉, 단말이 전송하는 신호의 대역폭은 크지 않은 대신에 전력을 한곳에 집중하여 전송하는 방식이 중요하며, 또한 전송 신호의 변화폭(PAPR)도 작은 것이 바람직하다. 이를 위하여 3GPP LTE에서는 상향링크 신호 전송으로 SC-FDM(Single Carrier Frequency Diviion Mutiplexing)을 기본으로 사용하는 것이 논의되고 있다.

도 1은 일반적인 SC-FDM 방식 통신 시스템의 송신단 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

SC-FDM은 신호의 변화 량이 작도록 만들어주는 전송 방식으로, 같은 전력 증폭기(power amp)를 사용했을 때 더 넓은 커버리지 효과를 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같은 SC-FDM 방식의 송신단 구성을 통해 알 수 있는 바와 같이, SC-FDM의 가장 큰 특징은 전송신호가 먼저 DFT로 확산(spreading)된 다음에 전송 신호를 생성하는 부분에서 주파수 대역(frequency band)에 집중하여 매핑하는 방식에 있다. 이를 통해 생성된 신호는 단일 캐리어(single carrier)를 통해 송신되는 것과 같은 효과를 가지게 된다. 따라서 생성된 신호는 작은 PAPR을 갖는 특징이 있다.

상술한 SC-FDM 방식 통신 시스템을 포함하는 임의의 통신 시스템에서 이용되는 제어신호를 설계함에 있어서 단말이 어떻게 제어신호를 생성하고 보내야 하는지에 대한 고찰이 필요하다.

우선 다중 셀 환경에서는 인접 셀간에 같은 시퀀스나 상향링크 자원을 사용할 경우에 서로 간에 충돌이 발생할 수 있다. 이를 구분하기 위한 방안으로는 셀간에 미리 정해지는 규칙에 따라 서로 다른 자원을 쓰도록 하는 방식을 구상할 수 있 으나, 이것은 실제 시스템 전개(system deployment) 단계에서 셀 계획(cell planning) 작업이 지나치게 어려울 수 있다. 한편, 예를 들어, 주파수 도약(frequency hopping), 시퀀스 도약(sequence hopping) 등의 방식을 통해 랜덤화(randomization) 효과를 노리는 방안을 생각할 수 있는데, 이 경우에는 셀간의 간섭을 그대로 수용한다는 점에서 적절하지 못할 수 있다.

따라서 가장 훌륭한 해결책은 셀간에 서로 다른 직교 혹은 이에 가까운 시퀀스를 사용하여 CDM 방식으로 서로 다른 단말을 구분하여 사용하는 것이다. 이와 같은 구현은 셀 계획이 필요 없고 자연스럽게 시스템간에 자원공유가 최소의 비용으로 이뤄질 수 있다. 하지만, 이를 위해서는 적절한 확산 시퀀스의 개수가 필수이나, 시퀀스의 성능 열화 없이 충분한 개수의 시퀀스를 이용하기 위한 방법에 대한 명확한 기술이 제공되지 않고 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이하의 본 발명에 대한 상세한 설명은 이용 가능한 시퀀스의 개수를 최대한으로 확보할 수 있는 채널 구조를 제공하고, 이를 통해 신호를 송수신하는 방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따른 신호 송신 방법은, 일정 수의 자원 블록(Resource Block: RB) 내의 서브 캐리어들을 소수(prime number) 개수의 서브 캐리어를 포함하는 소정 수의 채널로 분할하는 단계, 및 분할된 상기 소정 수의 채널을 통해 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 소정 수의 채널을 통해 송신하는 상기 신호는 소정 시퀀스를 이용하여 표현되며, 상기 소정 시퀀스는 소수 길이를 가지는 경우, 구분 가능한 시퀀스 개수가 최대화되는 시퀀스일 수 있다.

또한, 분할된 상기 소정 수의 채널은 시스템 대역폭의 양쪽 끝에 분산되어 또는 상기 시스템 대역폭의 어느 한쪽에 배치될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양태에 따른 제어 신호 송신 방법은, 시스템 대역폭의 양쪽 끝 또는 어느 한쪽에 소정 수의 자원 블록(Resource Block: RB)을 제어 채널용으로 할당하는 통신 시스템에서 제어 신호를 송신하는 방법으로서, 상기 제어 채널용으로 할당된 상기 소정 수의 자원 블록 내의 서브 캐리어들을 소수(prime number) 개수의 서브 캐리어를 포함하는 소정 수의 채널로 분할하는 단계; 및 분할된 상기 소정 수의 채널을 통해 제어 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 통신 시스템은 상기 제어 채널용으로 할당된 상기 소정 수의 자원 블록을 상기 시스템 대역폭의 양쪽 끝 또는 어느 한쪽에 복수개 포함할 수 있으며, 구체적으로 상기 통신 시스템은 SC-FDM (Single Carrier-Frequency Divisional Multiplexing) 방식 통신 시스템이며, 상기 제어 신호는 CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스를 이용하여 표현되는 것일 수 있다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 양태에 따른 제어 신호 송수신 방법은, 소정 시퀀스를 이용하여 나타내는 제어 신호를 준비하는 단계; 및 상기 제어 신호를 제어 채널을 통해 송수신하는 단계를 포함하는 제어 신호 송수신 방법으로서, 상기 제어 채널은, 일정 수의 자원 블록(Resource Block: RB) 내의 서브 캐리어들이 소수(prime number) 개수의 서브 캐리어를 포함하는 소정 수의 채널로 분할되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다중 셀 환경을 지원할 수 있도록, 이용 가능한 확산 시퀀스의 개수를 최대한으로 확보할 수 있는 채널 구조를 제공하고, 이를 통해 신호를 송수신하는 방법을 제공하고자 한다. 따라서, 이하 본 발명에 대한 설명에서는 SC-FDM을 유지하면서 다중 접근 시 성능 열화 없이 구분 가능한 시퀀스를 최대한으로 생성할 수 있는 제어 채널 구조를 제공하기 위해, SC-FDM 방식에서 일반적으로 이용되는 제어 채널 구조에 대해 설명하고, 이러한 채널을 통해 송신되는 제어 신호로서 이용될 수 있는 시퀀스, 특히 CAZAC 시퀀스에 대해 살펴보기로 한 다.

상술한 SC-FDM 방식에서 제어 신호를 전송할 때 고려해야되는 부분이 있다. 우선 제어신호를 전송할 때, 데이터가 있는지 없는지에 따라서 다음과 같이 서로 다른 채널 구조가 이용될 수 있다.

도 2는 데이터 없이 제어 신호만을 송신하는 경우 이용될 수 있는 채널 구조를 도시한 도면이다.

제어신호를 전송할 때, 같이 보낼 데이터가 없는 경우는 도 2에 도시된 바와 같이 제어신호를 시스템 대역 중 일부 영역에 주파수 분할 다중화(이하 "FDM")로 구분하여 할당되는 구조가 이용될 수 있다. 구체적으로, 데이터 송신 없이 제어 신호 송신을 위해 할당되는 제어 채널 영역은 도 2에 도시된 바와 같이 시스템 대역의 양 끝단일 수 있다.

이와 같이 형성되는 제어 채널에 따라 제어신호만 전송하는 단말은 이 할당된 영역에 제어신호를 SC-FDM 형식으로 복조해서 전송할 수 있다. 이 할당된 영역에서 제어신호를 전송하는 방식은 할당된 영역 안에서 단말의 제어 신호 간에 FDM 혹은 코드분할다중화(이하 "CDM") 방식을 취할 수 있다.

도 3은 데이터와 제어 신호가 함께 송신되는 경우 이용될 수 있는 채널 구조를 도시한 도면이다.

데이터와 제어 신호가 함께 송신되는 경우에도 도 2와 같이 시스템 대역의 일부 대역을 FDM 방식으로 구분하여 제어 채널 송신을 위해 할당할 수도 있으나, 이 경우에는 전송 방식을 SC-FDM 방식으로 볼 수 없으며, 다중 반송파(multi- carrier) 전송 방식에 해당하게 된다. 따라서, 데이터와 제어 신호를 동시에 송신하는 경우에도 SC-FDM 방식을 유지하여 송신신호의 PAPR을 감소시키기 위해서는 데이터와 제어 신호를 함께 DFT 확산을 통해 송신하게 된다. 이때 데이터와 제어신호가 합해지는 방식은 시분할 다중화(이하 "TDM")이나 CDM 혹은 변조 기반 전송이 될 수 있으며, 도 3은 제어 신호와 데이터가 TDM 방식으로 송신되는 것을 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같은 구조에서 제어신호가 없을 경우에 커버리지를 늘리는 방식이 마찬가지로 구현될 수 있는데, 제어신호를 강인하게 보내야 할 필요가 있을 경우, 각 OFDM 심볼에 특정 제어 신호를 반복해서 넣는 방식이다. 이렇게 하면, 대략 10*log ₁₀ (12)= 10.8dB가량의 제어신호의 전력을 증가시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 제어 채널 구조 중 본 발명의 일 실시형태에서는 데이터 없이 제어 신호만을 송신하는 경우를 중심으로 살펴본다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같은 기본적인 제어 채널 구조에서 효율적으로 가용 시퀀스 개수를 확보할 수 있도록 제어 채널을 구체적으로 설계하고, 이를 통해 신호를 송수신하는 방법에 대해 설명한다.

또한, 이하의 구체적 실시형태들에 따른 방법은 전송 방식으로서 상향링크에서 PAPR 감소 효과를 가져올 수 있는 SC-FDM 방식을 유지하는 전제하에 설명되나, 전송 방식은 이에 한정될 필요는 없으며, 시스템의 상황에 따라 보다 유리한 전송 방식을 이용할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같은 제어 채널을 통해 송신되는 제어 신호용으로 이용되는 시퀀스로는 CAZAC 시퀀스, 그중 특히 Zadoff-Chu (ZC) 시퀀스가 유력하다. 이하에서는 상술한 CAZAC 시퀀스에 대해 설명한다.

CAZAC 시퀀스의 종류로는 상술한 Zadoff-Chu CAZAC과 GCL CAZAC 두 종류가 많이 사용되고 있다. 이들은 서로 공액복소수 관계에 있으며, GCL CAZAC는 Zadoff-Chu의 공액복소수를 취함으로써 획득할 수 있다. Zadoff-Chu CAZAC은 다음과 같이 주어진다.

여기서, k는 시퀀스 인덱스를, N은 생성될 CAZAC 시퀀스의 길이를, M은 시퀀스 ID를 나타낸다.

한편, CAZAC 시퀀스를 적용하는 시스템에서 적용하고자 하는 길이를 L이라 할 때, CAZAC 시퀀스를 L값에 관계없이 상기 수학식 1 또는 수학식 2의 N을 N = L로 설정하여 CAZAC 시퀀스를 생성하는 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.

구체적으로, 특정 길이 L로 생성된 CAZAC 시퀀스의 특징을 잠시 언급하면, L이 소수(prime number)가 아닌 경우 생성된 CAZAC 시퀀스는 시퀀스 ID로서 M=1,2,...,L-1 까지 넣을 수는 있으나, 이 중에서 중복되는 코드가 발생한다. 즉, 실제 서로 다른 코드의 개수는 L-1개보다 작다. 반면 L이 소수인 경우에는 L-1개의 서로 다른 코드가 생성된다.

정리하면, ZC 시퀀스를 포함한 CAZAC 시퀀스는 시퀀스 길이 L이 소수일 경우 가장 많은 시퀀스가 사용 가능하며, 소수가 아닐 경우에는 L과 서로 소인 M값에 대해서만 구분 가능한 시퀀스 생성이 가능하다. 따라서, 시퀀스 개수 확보의 차원에서 시퀀스는 길이가 되도록 소수가 되도록 만드는 것이 좋다.

현재 3GPP LTE에서는 상술한 바와 같이 데이터 없이 제어 신호만을 송신하는 경우 도 2에 도시된 바와 같은 제어채널을 설정하여 사용하고 있다. 이때, 신호에 할당되는 기본 할당단위는 자원 블록(resource block; 이하 "RB")이라고 하며, 1 RB에 포함된 서브 캐리어의 수는 12개로서 소수 개수가 아니다.

일반적으로 확산 시퀀스(spreading sequence)가 주파수 영역에서 적용될 경우에는 사용되는 서브 캐리어의 수에 따라서 이용 가능한 시퀀스의 수가 결정되어, 다중 셀 환경을 지원할 수 있는지가 결정될 수 있는바, 상술한 바와 같이 소수 개수가 아닌 서브 캐리어를 포함하는 자원 블록 단위로 시퀀스를 적용하기 위해서 다음과 같은 방식이 이용될 수 있다.

첫째로, 요구되는 길이보다 큰 소수 길이로 시퀀스를 생성하고, 요구되는 길이 이상의 길이를 절단하여 이용하는 절단형 시퀀스 생성(truncated sequence generating) 방법에 의한 방법에 대해 설명한다.

도 3은 절단형 시퀀스 생성 방법에 따라 시퀀스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이 방법은 시스템에서 요구되는 길이(L)가 소수 길이가 아닐 경우, L보다 큰 소수(X)를 상기 수학식 1 또는 수학식 2의 N으로 하여 시퀀스를 생성한다. 그 후, 생성된 시퀀스 중 L보다 긴 길이의 시퀀스를 L길이로 절단(truncate)하는 방식이다.

이와 같은 절단 시퀀스 생성 방법에 따르면 시퀀스의 수를 확장시킬 수 있으나, 상술한 방법에 의해 생성된 시퀀스는 시퀀스의 일부를 잘라내기 때문에 CAZAC 시퀀스의 상관 특성이 열화될 수 있다. 또한, 실제로 상관 특성이 좋지 못한 시퀀스를 제거할 경우 그 시퀀스의 개수가 L-1에 해당한다고 장담할 수 없다. 아울러, 생성된 CAZAC 시퀀스의 일부를 잘라냄으로써 낮은 PAPR을 가지는 CAZAC 시퀀스의 특성에 있어서도 열화를 겪을 수 있다.

두 번째로, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 통신 시스템에서 요구되는 길이(L) 이하의 최대 소수 길이(X)를 선택하여 CAZAC 시퀀스를 생성하고, LX의 길이를 가지는 부분에 패딩부를 삽입하는 기술이 제안되고 있다. 이하에서는 이와 같은 방식을 설명의 편의를 위해 패딩형 시퀀스 생성 방식이라 칭한다.

도 4는 패딩형 시퀀스 생성 방식에 따라 시퀀스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이와 같은 패딩형 시퀀스 생성 방식에 의하면, 시스템에서 요구되는 길이(L)이 소수 길이가 아닌 경우, L보다 작은 소수 중 가장 큰 소수(X)를 상기 수학식 1 또는 수학식 2의 N으로 하여 시퀀스를 생성한다. 그 후, 생성된 시퀀스(C1)에 LX 에 해당하는 길이(C2)만큼 0을 패딩하여 L길이를 가지는 시퀀스를 생성하는 방식이다.

이와 같은 패딩형 시퀀스 생성 방식에 의할 경우, 해당 시퀀스의 상관 연산 부분을 도 4의 C1 부분으로 설정하여 시퀀스를 구분함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 생성된 시퀀스의 일부를 잘라내기 때문에 발생하는 상관 특성의 열화가 발생하지 않을 수 있는 장점을 가진다. 다만, 적용되는 시퀀스의 길이 전체적으로 볼 때에는 역시 0을 패딩한 부분(C2)으로 인하여 상관특성 및 PAPR 특성에 있어 열화를 겪을 수 있다.

마지막으로, 시스템에서 요구되는 길이(L)가 소수 길이가 아니더라도, 이를 그대로 상기 수학식 1의 N값으로 하여 시퀀스를 생성할 수 있다. 이 경우에는 상술한 바와 같이 구분 가능하도록 생성되는 시퀀스의 수가 매우 적을 수 있다. 다만, 사용될 시퀀스 길이로 바로 생성할 경우 시퀀스간의 상관 특성이나, 시간/주파수 영역에서의 신호의 균일도(예를 들어, PAPR, 큐빅 메트릭(Cubic metric) 등)가 좋은 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 다중 셀 환경에서 데이터가 없을 때 전송하는 제어신호를 제대로 송수신할 수 있도록 하기 위해 기존에 소수 길이가 아닌 채널에 맞추어 시퀀스 생성 자체를 조절하는 것보다 제어 채널 구조를 시퀀스의 개수 확보에 유리하도록 설정하는 것을 제안한다.

즉, 상술한 바와 같이 좋은 CAZAC 시퀀스 특성, 구체적으로 ZC 시퀀스의 특징을 살리기 위해서는 제어신호 채널을 생성할 때 다음과 같은 사항이 고려되어야 한다. 우선 서브 캐리어의 개수는 곧 시퀀스의 길이와 동일해지는 경향이 있으므로, 하나의 제어신호 채널을 생성할 때 채널의 서브 캐리어 수를 소수가 되도록 만드는 것이 바람직하다.

정리하면, 본 발명의 일 실시형태에서는 CAZAC 시퀀스와 같이 소수 길이를 가지는 경우 시퀀스의 개수 확보에 유리한 시퀀스를 이용하여 제어 신호를 송신하는 경우, 해당 제어 채널을 일정 수의 RB 내의 서브 캐리어들이 소수 개수의 서브 캐리어를 포함하는 소정 수의 채널로 분할하여 형성되는 것을 제안한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시형태에 따른 신호 송신 방법은 이와 같이 소수 개수의 서브 캐리어를 포함하도록 분할된 채널을 통해 상술한 시퀀스를 이용하여 신호를 송수신하는 것을 제안한다.

이하에서는 상술한 본 발명의 일 실시형태를 현재 3GPP LTE에서 가정하고 있는, SC-FDM을 이용하는 통신 시스템의 상향링크에서 데이터 없이 제어신호를 전송할 때의 도 2에 도시된 바와 같은 제어 채널 구조를 바탕으로 구체적으로 설명한다. 다만, 제어 채널의 구체적 구조 및 이에 따른 신호 송수신 방법은 반드시 도시된 구조에 한정될 필요는 없으며, 당업자는 본 발명의 청구항 구성만을 포함하는 한 임의의 구조에 적용할 수 있음을 알 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 양 끝에 자원 블록 분할에 의한 제어 채널이 하나씩 배치되는 구조를 도시한 도면이다.

이하에서, 제어 채널을 위해 하나의 물리 자원 블록(physical resource block: 이하 "PRB") 또는 두 개의 PRB가 할당되는 경우를 가정하여 도 6을 설명하 지만, 3 이상의 PRB가 제어 채널을 위해 할당되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 구체적으로, 제어 채널을 위해 1 PRB 또는 2 PRB가 할당되고, 1 PRB에는 12 서브 캐리어가 포함되는 것으로 가정하면 본 발명의 일 실시형태에 따라 이들 PRB를 아래의 표 1과 같이 다양한 조합의 소수 개수 서브 캐리어를 포함하는 2개의 제어 채널로 분할하여 제어 채널을 형성하고, 이를 도 6에 도시된 바와 같이 시스템 대역폭의 양 끝에 분할하여 배치할 수 있다. 각각의 제어 채널에 포함되는 서브 캐리어의 수는 N _A , N _B 로 나타낸다.

한편, 도 6은 표 1과 같이 분할된 2개의 제어 채널이 시스템 대역의 양쪽 끝에 분산되어 배치되는 형태를 도시하고 있으나, 이를 반드시 시스템 양쪽 끝에 분산 배치할 필요는 없다.

도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 한쪽 끝에 자원 블록 분할에 의한 제어 채널이 배치되는 구조를 도시한 도면이다.

즉, 표 1과 같은 조합의 서브 캐리어 수를 포함하도록 분할된 제어 채널은 도 6에 도시된 바와 같이 시스템 대역 양쪽 끝에 분산되어 배치될 수도, 도 7에 도시된 바와 같이 시스템 대역의 한쪽 끝에 배치될 수도 있다.

또한, 도 6 및 도 7과 관련하여 상술한 설명은 제어 채널용으로 할당된 대역폭(BW)을 2개의 제어 채널로 분할하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 분할되는 제어 채널의 수는 시스템의 요구 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 시스템 대역의 양쪽 끝에 비정수 배의 PRB(예를 들어, 1 PRB를 분할하여 이용하는 경우에는 1 PRB의 일부)가 제어 채널로 사용될 경우 및 도 7에 도시된 바와 같이 시스템 대역의 한쪽 끝에 분할된 제어 채널이 배치되는 경우에는 대칭성 문제가 제기될 수 있다. 즉, 시스템 대역 내에서 특정 대역에만 전력이 집중되는 문제가 발생할 수 있다.

이를 위해서 제어 채널을 구성함에 있어서 다음과 같이 정수 개수의 PRB를 제어신호가 송신되는 영역에 통째로 사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 양끝에 소정 수의 자원 블록이 배치되며, 이들 자원 블록의 분할에 의해 제어 채널이 형성되는 구조를 도시한 도면이다.

즉, 도 8은 시스템 대역의 양쪽 끝에 소정 수의(정수 개수의) PRB를 배치하고, 이 PRB 내에서 소수 개수의 서브 캐리어를 포함하는 제어 채널로 분할하는 것을 도시하고 있다. 구체적으로, 도 8은 시스템 대역 양쪽 끝에 각각 N _s1 , N _s2 개의 PRB를 배치하고, 이들 PRB 내에서 각각 (N _A1 , N _B1 ) 개 및 (N _A2 , N _B2 ) 개의 서브 캐리어를 포함하는 제어 채널로 분할하는 형태를 도시하고 있다.

도 8에서 시스템 대역 양쪽 끝에 제어채널용으로 할당되는 PRB의 수는 다음과 같은 조합을 가질 수 있다.

시스템 대역 양쪽 끝에 제어채널용으로 할당되는 PRB의 수를 상기 표 2와 같이 설정한다면, 도 8에 도시된 바와 같은 실시형태에 있어서도 양 시스템 대역이 서로 비대칭적인 모습을 가질 수 있다. 예를 들어, 한쪽에 제어 채널 영역은 크기가 x PRB인데, 다른 곳의 제어 채널 영역의 크기가 y PRB인 형태를 가질 수도 있다(단, x ≠y). 따라서 제어 채널용으로 할당된 PRB의 개수에 따라서 각각 제어 채널에 할당되는 서브 캐리어의 수는 임의로 조절할 수 있다.

그리고 시스템 대역 내에서 제어 채널용으로 할당된 PRB의 개수에 따라서 제어 채널을 생성하는 것은, 각각에 주어진 서브 캐리어의 수에 따라서 표 1과 같은 방식으로 분할할 수 있다. 물론 제어 채널용으로 할당되는 PRB의 개수가 많은 경우에는 2개의 제어 채널이 아닌 더 많은 개수의 제어 채널로의 분할 역시 가능하며, 이때 각 제어 채널용 PRB는 두 개의 소수 길이의 제어채널의 합이 아니라 다수개의 소수 길이의 제어채널의 합이 된다.

아래의 표 3은 소정 수의 PRB를 3개의 제어 채널로 분할하는 경우의 예를 나타내고 있다.

상술한 표 3에 의해 생성된 각 채널들의 크기는 서로 바꿀 수 있다. 또한, 제어채널용으로 할당되는 소정 수의 PRB는 4이상의 임의의 개수의 제어 체널로도 분할된 수 있다.

한편, 실제 시스템이 구현될 경우에는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 시스템 대역의 한쪽 영역에 소정 수의 PRB로 구성되는 제어채널용 PRB가 하나만 있지 않을 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 시스템 대역폭의 양끝에 소정 수의 자원 블록이 복수의 그룹으로 그룹핑되어 배치되며, 그룹핑된 이들 자원 블록의 분할에 의해 제어 채널이 형성되는 구조를 도시한 도면이다.

즉, 시스템 대역의 양쪽 끝에 소정 수의 PRB로 구성되는 제어채널용 PRB가 하나의 제어 채널 그룹으로만 구성되지 않고, 각 영역에서 소정 수의 그룹으로 그룹핑될 수 있다. 이러한 경우에는 도 8과 같은 구조를 가지는 제어 채널이 반복적으로 나타나거나, 시스템 대역이 클 경우에는 시스템 대역의 임의 대역을 통해 제어 신호가 송신되는 것이 가능하다.

이와 같이 복수의 PRB 그룹은 각 그룹 내에서 표 1 및 표 3과 같이 소수 개수의 서브 캐리어를 포함하는 복수의 제어 채널로 분할할 수 있으며, 도 9는 각 그룹 내에서 2개의 제어채널로 분할되는 것을 도시하고 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

예를 들어, 상술한 본 발명의 실시형태들에서 제안된 방식으로 설계된 채널을 통해 송신되는 신호로는 제어 신호뿐만 아니라 소수 길이를 가지는 경우 시퀀스 개수 확보에 유리한 시퀀스로 나타내는 임의의 신호를 송신하는데 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법에 따르면, 상향링크 SC-FDM 방식 통신 시스템에서, 데이터 없이 제어신호를 전달하는 경우 이용 가능한 시퀀스의 개수를 최대한으로 확보하면서도 시퀀스 고유의 특성의 열화 없이 신호를 송수신 할 수 있다.

즉, 다중 셀 동작이 가능하기 위해서는 최대한 많은 수의 시퀀스를 제공해야 하는데, 그를 위해서 소수 길이의 채널, 특히 제어 채널을 생성하여 이를 통해 소수 길이로 생성된 시퀀스 자체를 이용하여 신호를 송수신하는 방식을 제시한다.