WO2016153250A1 - 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting and receiving data using Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) and an apparatus for supporting the same.
  • NOMA Non-Orthogonal Multiple Access
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • An object of the present specification is to provide a method for transmitting and receiving data using a hierarchical modulation (HM) method in a non-orthogonal multiple access (NOMA) system.
  • HM hierarchical modulation
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • An object of the present invention is to provide a method for improving decoding performance in an edge terminal by applying randomization to the edge terminal.
  • a method for transmitting and receiving data using Non-Orthogonal Multiple Access in a wireless communication system the method performed by the base station, the first signal for transmission to the first terminal Setting a first modulation scheme and a first transmit power; Setting a second modulation scheme and a second transmission power on a second signal for transmission to the second terminal; Transmitting the first signal and the second signal on the same time-frequency resource; And transmitting control information related to cancellation of interference caused by the first signal to the second terminal, wherein the control information is a phase of a modulation symbol of a second signal modulated by the second modulation scheme.
  • phase information related to a phase change power information related to a change in power magnitude of a modulation symbol of a second signal modulated by the second modulation scheme, and modulation of a second signal modulated by the second modulation scheme.
  • sequence information related to a random sequence for scrambling a symbol At least one of sequence information related to a random sequence for scrambling a symbol.
  • control information is transmitted when the first transmission power and the second transmission power are the same or when the difference between the first transmission power and the second transmission power is within a predetermined value range. do.
  • the same time-frequency resource unit is a resource element (RE), a resource block (Resource Block: RB), a resource block group (Resource Block Group: RBG) or a subband (subband) It features.
  • RE resource element
  • RB resource block
  • RBG resource block group
  • subband subband
  • the present disclosure may further include changing at least one of a phase or a power magnitude of a modulation symbol of the second signal modulated by the second modulation scheme.
  • changing the phase of a modulation symbol of a second signal modulated by the second modulation scheme may include: fixing a phase value corresponding to the second modulation scheme in a resource at which data symbol mapping starts; Setting to; And increasing each resource by a specific phase value from the resource after the resource from which the data symbol mapping starts.
  • the specific phase value may be a fixed value or a variable value.
  • the specific phase value when the specific phase value is a changed value, the specific phase value is set based on at least one of an identifier of the second terminal or a subframe number for receiving the second signal.
  • changing the power magnitude of the modulation symbol of the second signal modulated by the second modulation scheme may include: setting a power magnitude value corresponding to the second transmission power in a resource at which data symbol mapping starts. Setting to a fixed value; And changing the magnitude of the transmission power for each resource based on a transmission function or a specific function of the resource after the resource from which the data symbol mapping starts.
  • control information is transmitted through high layer signaling or a physical downlink channel.
  • the phase information may include a phase initial value and a changed phase value
  • the power information may include a power magnitude initial value and a changed power magnitude value
  • the present specification provides a base station for transmitting and receiving data using Non-Orthogonal Multiple Access in a wireless communication system
  • the base station comprising: a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals; And a processor operatively coupled to the RF unit, the processor setting a first modulation scheme and a first transmission power to a first signal for transmission to a first terminal; Setting a second modulation scheme and a second transmission power on a second signal for transmission to the second terminal; Transmit the first signal and the second signal on the same time-frequency resource; And controlling to transmit control information related to the cancellation of the interference caused by the first signal to the second terminal, wherein the control information is a phase of a modulation symbol of the second signal modulated by the second modulation scheme.
  • RF radio frequency
  • Phase information related to a change Phase information related to a change, power information related to a change in power magnitude of a modulation symbol of a second signal modulated by the second modulation scheme, and a modulation symbol of the second signal modulated by the second modulation scheme. And at least one of sequence information related to a random sequence for scrambling.
  • the signal of the edge terminal acting as an interference to the center terminal is Gaussian noise.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system to which the present invention can be applied and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 3 shows a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 shows a conceptual diagram of an interference cancellation method used in a NOMA system to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an example of a downlink power control method.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an example of hierarchical modulation.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of constellations randomized using the power magnitude difference proposed in the present specification.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a constellation randomized by using a phase difference and a power (size) difference proposed in the present specification.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving data using a non-orthogonal multiple access method proposed in the present specification.
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • the E-UTRAN system is an evolution from the existing UTRAN system and may be, for example, a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the E-UTRAN consists of base stations (eNBs) that provide a control plane and a user plane protocol to the terminal, and the base stations are connected through an X2 interface.
  • An X2 user plane interface (X2-U) is defined between base stations.
  • the X2-U interface provides non guaranteed delivery of user plane packet data units (PDUs).
  • An X2 control plane interface (X2-CP) is defined between two neighboring base stations. X2-CP performs functions such as context transfer between base stations, control of a user plane tunnel between a source base station and a target base station, transfer of handover related messages, and uplink load management.
  • the base station is connected to the terminal through a wireless interface and is connected to the evolved packet core (EPC) through the S1 interface.
  • the S1 user plane interface (S1-U) is defined between the base station and the serving gateway (S-GW).
  • the S1 control plane interface (S1-MME) is defined between the base station and the mobility management entity (MME).
  • the S1 interface performs an evolved packet system (EPS) bearer service management function, a non-access stratum (NAS) signaling transport function, network sharing, and MME load balancing function.
  • EPS evolved packet system
  • NAS non-access stratum
  • MME mobility management entity
  • the S1 interface performs an evolved packet system (EPS) bearer service management function, a non-access stratum (NAS) signaling transport function, network sharing, and MME load balancing function.
  • EPS evolved packet system
  • NAS non-access stratum
  • MME mobility management entity
  • the S1 interface supports a many-to-many-relation between the base station
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system to which the present invention can be applied and a general signal transmission method using the same.
  • an initial cell search operation such as synchronizing with the base station is performed in step S201.
  • the UE may transmit a primary synchronization channel (P-SCH) (or primary synchronization signal (PSS)) and secondary synchronization channel (S-SCH) (or secondary synchronization signal) from the base station.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • Receive secondary synchronization signal (SSS)) to synchronize with the base station and obtain information such as a cell identifier (ID).
  • ID cell identifier
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the UE may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • PBCH physical broadcast channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE may acquire more specific system information by receiving the PDSCH according to the PDCCH and the PDCCH information in step S202.
  • the terminal may perform a random access procedure such as step S203 to step S206 to complete the access to the base station.
  • the UE may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203) and receive a response message for the preamble through a PDCCH and a PDSCH corresponding thereto (S204).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform a contention resolution procedure such as transmitting an additional PRACH signal (S205) and receiving a PDCCH signal and a corresponding PDSCH signal (S206).
  • the UE can receive a PDCCH signal and / or a PDSCH signal (S207) and a physical uplink shared channel (PUSCH) signal and / or a physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • the transmission of the (PUCCH) signal (S208) may be performed.
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK scheduling request (SR), channel quality indicator (CQI), precoding matrix indicator (PMI), rank indicator (RI) information, and the like.
  • SR scheduling request
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • the UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data are to be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • FIG. 3 shows a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 3GPP LTE / LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the structure of the radio frame is only one example, and the number of subcarriers included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N ⁇ DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot of a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated. data region).
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also referred to as DL grant) and resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel).
  • Upper-layer control messages such as paging information on the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, and random access response transmitted on the PDSCH.
  • Resource allocation a set of transmission power control commands for individual terminals in a certain terminal group, activation of Voice over IP (VoIP), and the like.
  • the plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of a set of one or a plurality of consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits of the PDCCH are determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier of the terminal for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • the system information more specifically, the PDCCH for the system information block (SIB), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • Non-Orthogonal Multiple Access is basically a method of allocating resources in the same frequency-time resource with a previously considered power ratio, compared to the method of allocating resources in the frequency-time domain in an existing OFDMA system under the premise of an interference cancellation receiver.
  • NOMA Non-Orthogonal Multiple Access
  • NOMA is a new radio access technology and is considered as an important candidate for future 5G systems.
  • FIG. 7 shows a conceptual diagram of an interference cancellation method used in a NOMA system to which the method proposed in this specification can be applied.
  • an important configuration technique of the NOMA system can be largely divided into (1) a resource allocation method of a base station and (2) an interference cancellation method of a terminal.
  • the interference cancellation method of the terminal 1) a symbol-level interference cancellation receiver, 2) a maximum likelihood (ML) receiver, 3) a symbol-level interference cancellation (IC) receiver, 4) codeword level interference cancellation (CWIC) receiver, 5 ) L-CWIC (MMSE based Linear CWIC), 6) ML-CWIC, etc.
  • the reception gain of a terminal in a given environment is different, and in general, the gain of the receiver and the receiver of the CWIC type is large in proportion to the terminal implementation complexity.
  • Downlink power Control Downlilnk power control
  • an energy per resource element which is an energy value for each resource element, is defined for power allocation of downlink resources.
  • the reference value is an EPRE for a cell-specific reference signal (CRE), and the CRS EPRE is determined as an upper layer signal so that downlink system bandwidth and subframes are used. It has a fixed value within it.
  • CRE cell-specific reference signal
  • an EPRE for resources of a physical data shared channel (PDSCH) in which actual data is transmitted may be expressed as a ratio of the CRS EPRE.
  • the ratio of CRS EPRE to PDSCH EPRE is In the OFDM symbol with CRS, the ratio of CSR EPRE to PDSCH EPRE is Is defined as
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an example of a downlink power control method.
  • the horizontal axis represents the OFDM symbol
  • the vertical axis represents the subcarrier, the power to increase.
  • Hierarchical Modulation Hierarchical Modulation
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an example of hierarchical modulation.
  • HM hierarchical modulation
  • Hierarchical modulation may be called or expressed as layered modulation.
  • Hierarchical modulation is one of the techniques for multiplexing and modulating multiple data streams into one symbol stream.
  • base-layer subsymbols and enhancement-layer subsymbols are synchronized together and superimposed before transmission.
  • a user or user terminal with good reception and an advanced receiver can demodulate and decode more than one data stream.
  • a data stream transmitted in a low layer (e.g. the base layer) can be demodulated and decoded.
  • hierarchical modulation is treated as one practical implementation in overlapping precoding and has been proposed to achieve the maximum sum rate of a Gaussian broadcast channel with successful interference cancellation at the receiving end (or receiver).
  • the network operator can seamlessly target user terminals with different services or QoS when hierarchical modulation is applied.
  • the base-layer throughput loss due to inter-layer interference is the total received signal-to-noise ratio. Can be increased to about 1.5 bits / symbol.
  • the demodulation error rate of either base-layer or enhancement-layer symbols is also increased.
  • a NOMA DL (Downlink) system includes a signal 1 and a center UE corresponding to a desired signal transmitted from an eNB to an edge UE (eg, UE0).
  • signal 2 corresponding to a preferred signal transmitted to UE1 may be implemented by simultaneously transmitting two signals using a superposition coding scheme.
  • HM hierarchical modulation
  • UE1 center terminal received additional power information for the NOMA from the eNB, the power (for the signal 2 (preferred signal of UE1)) and the signal 1 (interference signal, the preferred signal of UE0) ( power) can be calculated.
  • the transmission power of the signal 1 is P0
  • the transmission power of the signal 2 is P1
  • P0 to PT ratio It can be defined as the power ratio May be defined as in Equation 3 below.
  • the entire transmit power is used for the desired signal, that is, signal 1 of UE0.
  • P0 may be set larger than P1, where The value is It can have the same value as
  • the signal 1 may be regarded as Gaussian noise, so that UE0 may be difficult to decode the signal 1.
  • the power (size) and phase of a modulation symbol of a desired signal (signal 2) of UE1 acting as an interference from UE0 position are spaced at regular intervals according to a certain rule that eNB and UE1 know each other.
  • eNB and UE1 know each other.
  • the method of changing the signal of the counterpart terminal proposed by the present specification to Gaussian noise is largely (1) a method of changing a phase, (2) a method of changing a power (size), and (3) a phase and a power (size) simultaneously. It can be divided into a method of changing, (4) a method of scrambling using a random sequence, that is, four methods.
  • Method 1 is a method of changing a phase of a modulation symbol of a desired signal of UE1 (the previous signal 1) according to a predetermined rule known to the eNB and UE1.
  • phase difference a phase changed according to a certain rule
  • change phase a phase changed according to a certain rule
  • a phase difference value for signal 2 is set to a predetermined value A in a resource element (RE) at which data symbol mapping of each resource block is started. Can be.
  • phase difference of the next RE of the RE from which the data symbol mapping is started is Can be set by increasing the fixed value as shown.
  • phase difference of the i th RE that becomes data symbol mapping in each RB is Can be generalized to
  • the value promised in advance Pre- promised value based on You can set the phase difference with a resolution of.
  • the phase difference value in the RE at which the data symbol mapping of each resource block starts starts with the previously promised value A, and the phase difference of the next RE to which the data symbol is mapped is the identifier (ID) of UE1.
  • ID the identifier
  • UE1 May be set to a value that varies depending on the result of a function previously promised based on the) and the current subframe number.
  • phase difference value is set to a value that is changed as described above, UE1 can decode signal 2 corresponding to the desired signal of UE1 since it is assumed that the eNB and itself know the phase difference value correctly.
  • UE0 is a phase shift of the desired signal, that is, signal 2 of UE1, which has previously acted as an interference
  • the interference of UE1 is Gaussian noise compared to the conventional scheme, it is expected to improve the performance of decoding of signal 1. Will be.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a constellation randomized using the phase difference proposed in the present specification.
  • the black portion 1010 represents a legacy constellation and the dotted portion 1020 represents a randomized constellation.
  • Method 2 is a method of adjusting the desired signal of the UE1, that is, the power (size) of the modulation symbol of the signal 2 according to a predetermined rule that the eNB and the UE1 know each other.
  • power (size) changed according to a certain rule will be referred to as or referred to as 'power difference' or 'change power' for convenience.
  • the power difference value may be set to A in RE where data symbol mapping of each resource block (RB) starts.
  • the power difference of the RE after the RE where the data symbol mapping is started may be set to a fixed value such as a * P 1, previous .
  • a represents a predetermined constant and P 1
  • previous may represent a transmission power of the immediately preceding RE.
  • the power difference value of the RE at which the data symbol mapping of each resource block (RB) starts starts with A
  • the power difference of the RE to which the data symbol is mapped is F (x, y,...,) It can also be set to a variable value such as * P 1, previous .
  • F (x, y, ...,) represents a predetermined function
  • the input of the function may be the ID of the UE1 or the current subframe number
  • P 1, previous may represent the transmission power of the immediately preceding RE.
  • the UE1 since UE0 adjusts the power (size) of the desired signal (signal 2) of UE1, which previously acted as interference, the UE1 regards the interference of UE1 as Gaussian noise compared to the conventional scheme, and performs performance on decoding of signal 1. You can expect improvement.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of constellations randomized using the power magnitude difference proposed in the present specification.
  • the black portion 1110 represents a legacy constellation and the dotted portion 1120 represents a randomized constellation.
  • Method 3 is a method of applying Method 1 and Method 2 together.
  • Method 3 is a method of changing the phase and power (magnitude) of the modulation symbol of the desired signal (signal 2) of UE1 according to a certain rule that the eNB and UE1 know each other.
  • the phase difference value starts with a predetermined value A and the power difference value starts with a predetermined value B, so that the data symbol is mapped.
  • the phase difference of RE is The power difference can be set to a fixed value such as a * P 1, previous (a is a predetermined constant, P 1, previous is the transmission power of the previous RE).
  • the phase difference value starts with a predetermined value A and the power difference value starts with a predetermined value B, and the data symbol is mapped.
  • the phase difference of the next RE is based on the ID of the UE1 and the current subframe number.
  • the value varies according to the result of the function previously promised.
  • the power difference is equal to F (A, B,...,) * P1, previous Each value can be set to change.
  • F (x, y, ...,) represents a pre-defined function
  • the input of the function may be the ID of the UE1 or the current subframe number
  • P 1, previous is the transmission power of the previous RE. Can be represented.
  • one of phase difference or power difference may be set to a fixed value and the other may be set to a variable value.
  • UE0 regards UE1's interference as Gaussian noise compared to the conventional method because the desired signal (signal 2) of UE1, which previously acted as an interference, is shifted for each RE and the power (size) is adjusted. You can expect a performance improvement.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a constellation randomized by using a phase difference and a power (size) difference proposed in the present specification.
  • the black portion 1210 represents a legacy constellation and the dotted portion 1220 represents a randomized constellation.
  • Way 4 random sequence (random sequence) To using Scrambling (scrambling) doing Way
  • Method 4 uses a sequence generated by a random number generator in which the eNB and UE1 know each other the phase of the modulation symbol of the desired signal (signal 2) of UE1 in advance of the n-PSK. Based on complex scrambling.
  • the sequence generated through the random number generator may be, for example, a pseudo random number sequence (PN sequence).
  • PN sequence pseudo random number sequence
  • the existing constellation eg, QPSK, 16QAM, 64QAM, etc.
  • the PN sequence that eNB and UE1 know each other for all REs that have data symbol mapping of each resource block (RB)
  • RB resource block
  • the length of the PN sequence may have a predetermined size set to initialize randomization.
  • UE0 is a complex scrambling of the desired signal (signal 2) of UE1, which has been previously used as interference
  • the performance of the UE1 is regarded as Gaussian noise compared to the conventional method, and the performance improvement can be expected when decoding the signal 1. do.
  • signal 2 may be randomized in RE units, but may be randomized in larger resource units (e.g., RB, RBG (Resource Block Group), subband, etc.).
  • resource units e.g., RB, RBG (Resource Block Group), subband, etc.
  • the randomization can be periodically initiated when the amount of time elapsed between the eNB and UE1 (a larger interval than the base unit) can be expected to alleviate error propagation on the UE1 side.
  • phase difference value and the power difference value in the method 1 to method 4 include a phase difference table and a power difference table that are known to the eNB and the UE1. It can also be configured as a table.
  • the corresponding phase difference value and power difference value can be determined by changing the index for each resource unit in each configured table.
  • UE1 may check various kinds of information (eg, phase initial value, power initial value, phase difference, power difference, PN sequence, n-PSK constellation, table). index, etc.) can be received through a specific message or channel.
  • information eg, phase initial value, power initial value, phase difference, power difference, PN sequence, n-PSK constellation, table). index, etc.
  • An example of the specific message or channel may be higher layer signaling (eg, RRC siganling), a new field on a predefined channel (e.g., PDSCH), a new combination of existing field values on a predefined channel, and the like.
  • RRC siganling e.g., RRC siganling
  • a new field on a predefined channel e.g., PDSCH
  • a new combination of existing field values on a predefined channel e.g., a predefined channel, and the like.
  • the salping methods 1 to 4 may be defined as Equations 4 and 5 below.
  • the signal received by UE0 is y0
  • the channel between eNB and UE0 is H0
  • the desired signal of UE1 is x1 (salping signal 2)
  • the desired signal of UE0 is x0 (salting signal 1)
  • AWGN AWGN
  • Gaussian Noise is n0, and y0 may be defined as Equation 4 below.
  • Equation 5 Assuming ideal channel estimation situation, in UE0 On both sides of Equation 4 to decode If it is taken, it can be expressed as Equation 5 below.
  • the above methods may be applied to UE0 as well as to UE1, and may be simultaneously applied to UE0 and UE1 using different phase differences, power differences, PN sequences, and the like.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting and receiving data using a non-orthogonal multiple access method proposed in the present specification.
  • a base station applies a first modulation scheme and a first transmission power to a first signal for transmission to a first terminal. It is set (S1310).
  • the first terminal may mean UE0 corresponding to the salping center UE
  • the first signal may mean a first signal, that is, a first signal of UE0.
  • the first transmission power may mean a transmission power for the first signal.
  • the base station sets the second modulation scheme and the second transmission power to the second signal for transmission to the second terminal (S1320).
  • the second terminal may mean UE1 corresponding to the salping edge UE
  • the second signal may mean a preferred signal of the UE1, that is, a second signal.
  • the second transmission power may mean a transmission power for the second signal.
  • the base station maps the first signal and the second signal to the same time-frequency resource and transmits the same to the first terminal and / or the second terminal (S1330).
  • the base station transmits control information related to the removal of the interference caused by the first signal to the second terminal.
  • the control information includes phase information related to a phase change of a modulation symbol of a second signal modulated by the second modulation scheme, and power of a modulation symbol of the second signal modulated by the second modulation scheme. And at least one of power information related to a size change and sequence information related to a random sequence for scrambling a modulation symbol of a second signal modulated by the second modulation scheme.
  • the phase information may include a phase initial value and a changed phase value
  • the power information may include a power magnitude initial value and a changed power magnitude value
  • control information may be transmitted through high layer signaling or a physical downlink channel.
  • the physical layer downlink channel may be a PDSCH.
  • control information may be transmitted only when the first transmission power and the second transmission power are the same or when the difference between the first transmission power and the second transmission power is within a predetermined value range.
  • the unit of the same time-frequency resource may be a resource element (RE), a resource block (RB), a resource block group (RBG), or a subband.
  • RE resource element
  • RB resource block
  • RBG resource block group
  • the base station may change at least one of a phase or a power size of a modulation symbol of the second signal modulated by the second modulation scheme.
  • a fixed value in a resource at which data symbol mapping starts to phase out a phase value corresponding to the second modulation scheme may be set to, and may be increased by a specific phase value for each resource from the resource after the resource from which the data symbol mapping starts.
  • the specific phase value may be a fixed value or a variable value.
  • the specific phase value when the specific phase value is a variable value, the specific phase value may be set based on at least one of an identifier of the second terminal or a subframe number for receiving the second signal.
  • the specific value is an example. Can be a value.
  • fixing a power magnitude value corresponding to the second transmission power in a resource at which data symbol mapping starts It is set to a value, and the magnitude of the transmission power can be changed for each resource based on the transmission power of the previous resource or the resource after the resource from which the data symbol mapping starts.
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 1410 and a plurality of terminals 1420 located in an area of a base station 1410.
  • the terminal 1420 may correspond to the above-described UE, node, device, RRH, relay, TP / RP, RSU and the like.
  • the base station 1410 includes a processor 1411, a memory 1412, and an RF unit 1413.
  • the processor 1411 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 13. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1411.
  • the memory 1412 is connected to the processor 1411 and stores various information for driving the processor 1411.
  • the RF unit 1413 is connected to the processor 1411 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 1420 includes a processor 1421, a memory 1422, and an RF unit 1423.
  • the processor 1421 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 13. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1421.
  • the memory 1422 is connected to the processor 1421 and stores various information for driving the processor 1421.
  • the RF unit 1423 is connected to the processor 1421 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 1412 and 1422 may be inside or outside the processors 1411 and 1421, and may be connected to the processors 1411 and 1421 through various well-known means.
  • the base station 1410 and / or the terminal 1420 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method for transmitting and receiving data in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to an example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system, but it is possible to apply to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Acess)을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은, 제 1 단말로 전송하기 위한 제 1 신호에 제 1 변조 방식과 제 1 전송 파워를 설정하는 단계; 제 2 단말로 전송하기 위한 제 2 신호에 제 2 변조 방식과 제 2 전송 파워를 설정하는 단계; 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및 상기 제 2 단말로 상기 제 1 신호에 의해 발생되는 간섭의 제거와 관련된 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access:NOMA)를 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는 비-직교 다중 접속(NOMA) 시스템에서 계층 변조(Hierarchical Modulation:HM) 방법을 사용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.
특히, 본 명세서는 센터 단말(center UE)로의 전송 신호에 대한 전송 파워와 엣지 단말(edge UE)로의 전송 신호에 대한 전송 파워가 동일 또는 유사한 경우, 센터 단말에 간섭으로 작용하는 엣지 단말의 바람직한 신호에 랜덤화(randomization)을 적용하여 엣지 단말에서의 디코딩 성능을 높이기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Acess)을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은, 제 1 단말로 전송하기 위한 제 1 신호에 제 1 변조 방식과 제 1 전송 파워를 설정하는 단계; 제 2 단말로 전송하기 위한 제 2 신호에 제 2 변조 방식과 제 2 전송 파워를 설정하는 단계; 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및 상기 제 2 단말로 상기 제 1 신호에 의해 발생되는 간섭의 제거와 관련된 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제어 정보는 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 변경과 관련된 위상 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워(power) 크기 변경과 관련된 파워 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼을 스크램블링(scrambling)하기 위한 랜덤 시퀀스(random sequence)와 관련된 시퀀스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어 정보는 상기 제 1 전송 파워와 상기 제 2 전송 파워가 동일하거나 또는 상기 제 1 전송 파워와 상기 제 2 전송 파워의 차이가 일정값 범위 내에 있는 경우에 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 동일한 시간-주파수 자원의 단위는 자원 요소(Resource Element:RE), 자원 블록(Resource Block:RB), 자원 블록 그룹(Resource Block Group:RBG) 또는 서브밴드(subband)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 또는 파워(power) 크기 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상을 변경하는 단계는, 상기 제 2 변조 방식에 대응하는 위상 값을 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원에서의 고정 값으로 설정하는 단계; 및 상기 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원 이후의 자원에서부터 매 자원마다 특정 위상 값만큼 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 특정 위상 값은 고정된 값이거나 또는 변동된 값인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 특정 위상 값이 변동된 값인 경우, 상기 특정 위상 값은 상기 제 2 단말의 식별자 또는 상기 제 2 신호를 수신하는 서브프래임 번호 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 특정 값은
Figure PCTKR2016002849-appb-I000001
인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워 크기를 변경하는 단계는, 상기 제 2 전송 파워에 대응하는 파워 크기 값을 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원에서의 고정 값으로 설정하는 단계; 및 상기 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원 이후의 자원에서부터 이전 자원에서의 전송 파워 또는 특정 함수에 기초하여 매 자원마다 전송 파워의 크기를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어 정보는 상위 계층 시그널링(high layer signaling) 또는 물리 계층 하향링크 채널(physical downlink channel)을 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 위상 정보는 위상 초기 값 및 변경된 위상 값을 포함하며, 상기 파워 정보는 파워 크기 초기 값, 변경된 파워 크기 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Acess)을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 기지국에 있어서, 상기 기지국은, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제 1 단말로 전송하기 위한 제 1 신호에 제 1 변조 방식과 제 1 전송 파워를 설정하고; 제 2 단말로 전송하기 위한 제 2 신호에 제 2 변조 방식과 제 2 전송 파워를 설정하고; 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하고; 및 상기 제 2 단말로 상기 제 1 신호에 의해 발생되는 간섭의 제거와 관련된 제어 정보를 전송하도록 제어하되, 상기 제어 정보는 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 변경과 관련된 위상 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워(power) 크기 변경과 관련된 파워 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼을 스크램블링(scrambling)하기 위한 랜덤 시퀀스(random sequence)와 관련된 시퀀스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 센터 단말로의 전송 신호에 대한 전송 파워 크기와 엣지 단말로의 전송 신호에 대한 전송 파워 크기가 동일 또는 거의 비슷한 경우, 센터 단말에 간섭으로 작용하는 엣지 단말의 신호를 가우시안 잡음(Gaussian noise)로 간주하고 decoding하도록 함으로써, 센터 단말의 디코딩 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NOMA 시스템에서 사용되는 간섭 제거 방법의 개념도를 나타낸다.
도 8은 하향링크 전력 제어 방법의 일례를 나타낸 개념도이다.
도 9는 계층 변조의 일례를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 위상 차이를 이용하여 랜덤화된 성상도의 일례를 나타낸 도이다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 파워 크기 차이를 이용하여 랜덤화된 성상도의 일례를 나타낸 도이다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 위상 차이 및 파워 (크기) 차이를 이용하여 랜덤화된 성상도의 일례를 나타낸 도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 비-직교 다중 접속 방법을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
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 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.

시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
E-UTRAN 시스템은 기존 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템으로, 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템일 수 있다. E-UTRAN은 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane) 프로토콜을 제공하는 기지국(eNB)들로 구성되고, 기지국들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. X2 사용자 평면 인터페이스(X2-U)는 기지국들 사이에 정의된다. X2-U 인터페이스는 사용자 평면 PDU(packet data unit)의 보장되지 않은 전달(non guaranteed delivery)을 제공한다. X2 제어 평면 인터페이스(X2-CP)는 두 개의 이웃 기지국 사이에 정의된다. X2-CP는 기지국 간의 컨텍스트(context) 전달, 소스 기지국과 타겟 기지국 사이의 사용자 평면 터널의 제어, 핸드오버 관련 메시지의 전달, 상향링크 부하 관리 등의 기능을 수행한다. 기지국은 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되고 S1 인터페이스를 통해 EPC(evolved packet core)에 연결된다. S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 기지국과 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway) 사이에 정의된다. S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 기지국과 이동성 관리 개체(MME: mobility management entity) 사이에 정의된다. S1 인터페이스는 EPS(evolved packet system) 베어러 서비스 관리 기능, NAS(non-access stratum) 시그널링 트랜스포트 기능, 네트워크 쉐어링, MME 부하 밸런싱 기능 등을 수행한다. S1 인터페이스는 기지국과 MME/S-GW 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S201 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: primary synchronization channel)(또는 주 동기 신호(PSS: primary synchronization signal)) 및 부 동기 채널(S-SCH: secondary synchronization channel)(또는 부 동기 신호(SSS: secondary synchronization signal))을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: downlink reference signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S202 단계에서 PDCCH 및 PDCCH 정보에 따른 PDSCH 을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S203 내지 단계 S206과 같은 랜덤 액세스 절차(random access procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: physical random access channel)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S203), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204). 경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우, 단말은 추가적인 PRACH 신호의 전송(S205) 및 PDCCH 신호 및 이에 대응하는 PDSCH 신호의 수신(S206)과 같은 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S208)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: uplink control information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR: scheduling request), 채널 품질 지시자(CQI), 프리코딩 행렬 지시자(PMI: precoding matrix indicator), 랭크 지시자(RI: rank indication) 정보 등을 포함한다.
LTE/LTE-A 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 3의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 3의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트(DL grant)라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트(UL grant)라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

비 - 직교 다중 접속 (Non-Orthogonal Multiple Access :NOMA ) 일반
비-직교 다중 접속(NOMA)란, 기본적으로 간섭 제거 수신기의 전제하에 기존 OFDMA 시스템에서 주파수-시간 영역에서 자원할당 하던 방식에 비하여, 추가적으로 사전에 고려된 전력비를 가지고 동일 주파수-시간 자원에 복수의 UE를 할당하고, 간섭 제거 수신기를 통하여 사전에 고려된 유저간 간섭을 경감함으로써, 큰 대역폭 효율을 얻을 수 있는 다중 접속 기법을 말한다.
NOMA는 새로운 무선 접속 기술로서, 향후 5G 시스템의 중요 후보 기술로 거론되고 있다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NOMA 시스템에서 사용되는 간섭 제거 방법의 개념도를 나타낸다.
도 7에 도시된 바와 같이, NOMA 시스템의 중요 구성 기술은 크게 (1) 기지국의 자원 할당 방법과 (2) 단말의 간섭 제거 방법으로 구분할 수 있다.
여기서, 단말의 간섭 제거 방법은 1) Symbol-level 간섭 제거 수신기, 2) ML (Maximum likelihood) 수신기, 3) Symbol-level IC(Interference Cancellation) 수신기, 4) CWIC (Codeword level interference Cancellation) 수신기, 5) L-CWIC (MMSE based Linear CWIC), 6) ML-CWIC 등 다양한 형태가 있을 수 있다.

각각의 간섭 제거 기법에 따라서 주어진 환경에서 단말의 수신 이득은 달라지게 되며, 일반적으로 단말 구현 복잡도와 비례하여 ML 기법이 적용된 경우와 CWIC 형태의 수신기의 이득이 크게 나타나게 된다.

하향링크 전력 제어 ( Downlilnk power control )
3GPP LTE(-A) 등의 무선통신 시스템에서는 하향링크 자원의 전력할당을 위해서 자원요소 별 에너지 값인 EPRE(energy per resource element)를 정의한다.
이때, 기준이 되는 값은 셀-특정 참조신호(cell-specific reference signal, CRE)에 대한 EPRE이며, 상기 CRS EPRE는 상위계층 신호로 결정되어 하향링크 시스템 대역(system bandwidth) 및 부 프레임(subframe) 내에서 고정된 값을 가진다.
LTE(-A) 시스템에서 실제 데이터가 전송되는 물리 데이터 공유 채널(physical data shared channel, PDSCH)의 자원들에 대한 EPRE는 상기 CRS EPRE의 일정 비율로써 표현될 수 있다.
예를 들어, CRS가 존재하지 않는 직교 주파수 분할 방식(orthogonal frequency division modulation, OFDM) 심볼(symbol)에서 PDSCH EPRE 대비 CRS EPRE 비율은
Figure PCTKR2016002849-appb-I000002
로 정의되며, CRS가 존재하는 OFDM 심볼에서 PDSCH EPRE 대비 CSR EPRE 비율은
Figure PCTKR2016002849-appb-I000003
로 정의된다.
도 8은 하향링크 전력 제어 방법의 일례를 나타낸 개념도이다.
도 8에서, 가로 축은 OFDM 심볼을, 세로 축은 부 반송파를, 높이는 전력을 나타낸다.
도 8에서,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000004
는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 기법(multiple input multiple output, MIMO)의 적용 여부에 따른 전력 오프셋
Figure PCTKR2016002849-appb-I000005
과 UE-특정 변수인
Figure PCTKR2016002849-appb-I000006
에 의해서 결정되며,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000007
는 안테나 포트 수와 셀-특정 변수
Figure PCTKR2016002849-appb-I000008
에 의해서 결정된다.
현재 LTE 시스템(i.e., Rel-10)에서는 크게 2가지 경우에 대해
Figure PCTKR2016002849-appb-I000009
을 다르게 정의하고 있다.
먼저, 4개의 셀 공통 안테나 포트를 활용하여 송신 diversity 기법을 적용한 PDSCH 데이터 전송 시
Figure PCTKR2016002849-appb-I000010
는 아래 수학식 1에 의해 결정된다.
Figure PCTKR2016002849-appb-M000001
여기서,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000011
는 MU-MIMO 동작을 지원하기 위한 전력 오프셋 값을 나타내며, 그 외의 PDSCH 전송 시에는 0dB로 설정된다.
또한,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000012
는 앞서 기술된 바와 같이 UE 특정 변수를 의미한다.
상기 언급된 송신 diversity 기반 PDSCH 전송을 제외한 그 밖의 경우에
Figure PCTKR2016002849-appb-I000013
는 아래 수학식 2와 같이 정의된다.
Figure PCTKR2016002849-appb-M000002

계층 변조 ( Hierarchical Modulation )
도 9는 계층 변조의 일례를 나타낸 개념도이다.
도 9를 참조하여 계층 변조(Hierarchical Modulation:HM)에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
계층 변조(Hierarchical modulation)는 layered modulation이라 호칭 또는 표현될 수 있다.
계층 변조는 다수의 데이터 스트림들을 하나의 심볼 스트림으로 멀티플렉싱 및 변조하기 위한 기술들 중 하나이다.
여기서, base-layer 서브 심볼들 및 enhancement-layer 서브 심볼들은 전송 전에 함께 동기화되어 중첩되게 된다(superimposed).
계층 변조가 적용될 때, 좋은 수신과 진보된(enhanced) 수신기를 가지는 사용자 또는 사용자 단말기는 하나의 데이터 스트림 이상을 복조(demodulate) 및 디코딩(decode)할 수 있다.
기존의 수신기 또는 좋지 않은 수신을 가지는 사용자 단말기의 경우, low layer(e.g. the base layer)에서 전송되는 데이터 스트림만 복조 및 디코딩할 수 있게 된다.
정보-이론 관점에서, 계층 변조는 중첩 프리코딩에서 하나의 실제적인 구현으로서 다루어지며, 수신단(또는 수신기)에서 성공적인 간섭 제거를 가지는 가우시안 브로드캐스트 채널의 maximum sum rate를 달성하기 위해 제안되었었다.
네트워크 동작 관점에서, 네트워크 오퍼레이터는, 계층 변조가 적용될 때, 서로 다른 서비스들 또는 QoS를 가지는 사용자 단말기들을 끊김없이 타겟할 수 있다.
그러나, 기존 계층 변조는 inter-layer interference (ILI)로 인해 low-layer data streams (e.g. the base layer data stream)에 의해 달성할 수 있는 비율이 상위 계층 신호(들)(high layer signal(s))로부터의 간섭에 의해 줄어든다.
예를 들어, 16QAM base layer 및 QPSK enhancement layer를 포함하는 계층적으로 변조된 two-layer 심볼들에 대해, inter-layer interference로 인한 base-layer throughput 손실은, 전체 수신 SNR(signal-to-noise ratio)이 약 23 dB일 때, 약 1.5 bits/symbol까지 증가할 수 있다.
이는 23dB SNR에서 base-layer의 achievable throughput의 손실이 약 37.5%(1.5/4)임을 의미한다.
반면에, base-layer 및 enhancement-layer symbols 중 어느 하나의 demodulation error rate 역시 증가하게 된다.

이하, 본 명세서에서 제안하는 비-직교 다중 접속(NOMA)을 위해 간섭 신호를 랜덤화(randomization)하는 방법에 대해 관련 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
LTE(-A) 환경에서, NOMA DL(Downlink) 시스템은 기지국(eNB)가 엣지 단말(edge UE, 예:UE0)로 전송하는 바람직한 신호(desired signal)에 해당하는 신호 1과 센터 단말(center UE, 예:UE1)로 전송하는 바람직한 신호에 해당하는 신호 2를 중첩 코딩(superposition coding) 기법(scheme)을 사용하여 두 신호를 동시에 전송함으로써 구현될 수 있다.
상기 중첩 코딩 기법의 일례로, 계층 변조(Hierarchical Modulation:HM)를 들 수 있다.
먼저 UE의 측면에서, CRS(Common Reference Signal) 기반 전송 방법(CRS based transmission scheme)인 경우, 앞서 NOMA 일반에서 살핀 바와 같이 PA, PB를 이용하여 CRS 전력(power) 대비 데이터 전력(data power) 비율, 즉
Figure PCTKR2016002849-appb-I000014
,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000015
를 계산 할 수 있다.
상기
Figure PCTKR2016002849-appb-I000016
,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000017
값에 기초하여, NOMA를 위한 추가적인 파워(power) 정보를 eNB로부터 받은 UE1(센터 단말)은 상기 신호 2(UE1의 바람직한 신호)와 상기 신호 1(간섭 신호, UE0의 바람직한 신호)에 대한 파워(power)를 계산할 수 있다.
한편, eNB 측면에서, 상기 신호 1의 전송 파워(transmission power)가 P0, 신호 2의 전송 파워가 P1, 기지국의 전체 전송 파워(total transmission power)가 PT (PT = P0 + P1)라고 가정할 때, P0 대 PT 의 비율을 전력비(power ratio)
Figure PCTKR2016002849-appb-I000018
라고 정의할 수 있으며, 상기 전력비
Figure PCTKR2016002849-appb-I000019
는 아래 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2016002849-appb-M000003
수학식 3에서,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000020
가 1인 경우, P1 = 0 이고, P0 = PT가 된다.
따라서, UE0의 desired signal 즉, 신호 1에 전체 전송 파워가 사용된다고 해석할 수 있다.
또한,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000021
가 0인 경우, P1 = PT 이고, P0 = 0 이 되어 UE1의 desired signal 즉, 신호 2에 total transmission power가 사용된다고 해석할 수 있다.
일반적으로, UE1과 eNB 사이의 channel 상태가 UE0와 eNB 사이의 channel 상태보다 좋다고 말할 수 있기 때문에, P0가 P1 보다 크게 설정될 수 있으며, 이때
Figure PCTKR2016002849-appb-I000022
값은
Figure PCTKR2016002849-appb-I000023
와 같은 값을 가질 수 있다.
한편,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000024
값이 0.5에 가깝게 설정된 경우, P1과 P0의 크기가 거의 비슷하기 때문에 (e.g., when
Figure PCTKR2016002849-appb-I000025
, P1 = 0.5 * PT, P0 = 0.5 * PT), UE0 입장에서 자신의 desired signal(신호 1)은 UE1의 desired signal(신호 2)에 의해 (modulation symbol 관점에서) 일정한 power(크기)와 일정한 위상(phase)에 큰 간섭을 받게 될 수 있다.
따라서, 결과적으로 상기 신호 1은 가우시안 노이즈(Gaussian noise)로 간주되어, UE0은 상기 신호 1에 대해 decoding하기 어려울 수 있다.
따라서, 본 명세서에서는 UE0 입장에서 간섭으로 작용하는 UE1의 desired signal(신호 2)의 변조 심볼(modulation symbol)의 power(크기)와 phase를 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 일정한 규칙에 따라 일정한 간격을 두고 변경시킴으로써, 상기 신호 2를 가우시안 노이즈(Gaussian Noise)로 간주함으로써 자신의 바람직한 신호를 디코딩하는 방법을 제공한다.
본 명세서에서 제안하는 상대 단말의 신호를 가우시안 노이즈로 변경하는 방법은 크게 (1) phase를 변경하는 방법, (2) power (크기)를 변경하는 방법, (3) phase 및 power (크기)를 동시에 변경하는 방법, (4) 랜덤 시퀀스를 이용하여 스크램블링하는 방법 즉, 4가지 방법으로 구분할 수 있다.

방법 1: 신호의 phase 를 변경하는 방법
방법 1은 UE1의 desired signal(앞의 신호 1)의 변조 심볼(modulation symbol)의 phase를 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 일정한 규칙에 따라 변경하는 방법이다.
이하에서는, 일정한 규칙에 따라 변경된 위상(phase)를 편의상 ‘위상 차이(phase difference)’, ‘변경 위상’ 등으로 호칭 또는 표현하기로 한다.
방법 1에 대한 일례로, 각 RB(resource block)의 데이터 심볼 매핑(data symbol mapping)이 시작되는 RE(resource element)에서 신호 2에 대한 위상 차이(phase difference)값은 미리 약속된 값 A로 설정될 수 있다.
이후, 상기 데이터 심볼 매핑이 시작되는 RE의 다음 RE의 phase difference는
Figure PCTKR2016002849-appb-I000026
와 같이 고정된 값만큼 증가시켜 설정할 수 있다.
따라서, 각 RB에서 data symbol mapping이 되는 i번째 RE의 phase difference는
Figure PCTKR2016002849-appb-I000027
로 일반화하여 표현할 수 있다.
여기서, 일례로 든 고정된 값
Figure PCTKR2016002849-appb-I000028
는 기존 constellation(QPSK, 16QAM, 64QAM 등)의 구성이
Figure PCTKR2016002849-appb-I000029
간격으로 배치되어 있기 때문에, 기존 constellation 사이에 위치할 수 있는
Figure PCTKR2016002849-appb-I000030
를 기반(또는 기본)으로 설정하고, 상기
Figure PCTKR2016002849-appb-I000031
보다
Figure PCTKR2016002849-appb-I000032
만큼 큰 값으로 설정함으로써, 각 RE 별로
Figure PCTKR2016002849-appb-I000033
의 resolution을 갖는 phase 값들을 다 가질 수 있도록 설정한 것이다.
이처럼, 미리 약속된 값
Figure PCTKR2016002849-appb-I000034
를 기반으로 미리 약속된 값
Figure PCTKR2016002849-appb-I000035
의 resolution을 갖는 phase difference를 설정할 수 있다.
또 다른 일례로, 각 RB(resource block)의 data symbol mapping이 시작되는 RE에서 phase difference값은 미리 약속된 값 A로 시작하여, data symbol이 mapping된 그 다음 RE의 phase difference는 UE1의 식별자(ID)와 현재 서브프래임 번호(subframe number) 등을 기반으로, 상호 간에 미리 약속된 함수의 결과에 따라 변동되는 값으로 설정할 수도 있다.
이와 같이 변동되는 값으로 위상 차이 값을 설정하게 되면, UE1은 eNB와 자기 자신이 phase difference값을 정확히 알고 있다고 가정하고 있기 때문에 상기 UE1의 desired signal에 해당하는 신호 2를 decoding할 수 있게 된다.
또한, UE0는 기존에 간섭으로 작용하던 UE1의 desired signal 즉, 신호 2가 RE별로 phase shift되기 때문에, 기존 방식 대비 UE1의 간섭을 Gaussian noise로 간주함으로써, 신호 1의 decoding에 대한 성능 향상을 기대할 수 있게 된다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 위상 차이를 이용하여 랜덤화된 성상도의 일례를 나타낸 도이다.
도 10에서, 검은색 부분(1010)은 레거시 성상도(legacy constellation)를 나타내며, 점선으로 표시된 부분(1020)은 랜덤화된 성상도(randomized constellation)을 나타낸다.

방법 2: 신호의 power 크기를 변경하는 방법
방법 2는 UE1의 desired signal 즉, 신호 2의 modulation symbol의 power (크기)를 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 일정한 규칙에 따라 조절하는 방법이다.
이하에서는, 일정한 규칙에 따라 변경된 파워 (크기)를 편의상 ‘파워 차이(power difference)’ 또는 ‘변경 파워’ 등으로 호칭 또는 표현하기로 한다.
방법 2에 대한 일례로, 각 RB(resource block)의 data symbol mapping이 시작되는 RE에서 power difference 값은 A 로 설정할 수 있다.
이후, 상기 데이터 심볼 매핑이 시작되는 RE 다음의 RE의 power difference 는 a*P1,previous 와 같은 고정된 값으로 설정할 수 있다.
여기서, a는 미리 약속된 상수를 나타내며, P1,previous는 직전 RE의 transmission power를 나타낼 수 있다.
또 다른 일례로, 각 RB(resource block)의 data symbol mapping이 시작되는 RE에서 power difference 값은 A 로 시작하여, 그 다음 data symbol이 mapping 된 RE의 power difference 는 F(x, y, …,)*P1,previous 와 같은 변동되는 값으로 설정할 수도 있다.
여기서, F(x, y, …,)는 미리 약속된 함수를 나타내며, 해당 함수의 input은 UE1의 ID 또는 현재 subframe number 등일 수 있으며, P1,previous는 직전 RE의 transmission power를 나타낼 수 있다.
이와 같이 설정하게 되면, UE1은 eNB와 자기 자신이 power difference 값을 정확히 알고 있다고 가정하고 있기 때문에 desired signal 즉, 신호 2를 decoding 하는데 있어서 큰 어려움이 없게 된다.
또한, UE0는 기존에 간섭으로 작용하던 UE1의 desired signal(신호 2)가 RE 별로 power(크기)가 조절되기 때문에, 기존 방식 대비 UE1의 간섭을 Gaussian noise 로 간주하고, 신호 1의 decoding에 대한 성능 향상을 기대할 수 있게 된다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 파워 크기 차이를 이용하여 랜덤화된 성상도의 일례를 나타낸 도이다.
도 1에서, 검은색 부분(1110)은 레거시 성상도(legacy constellation)를 나타내며, 점선으로 표시된 부분(1120)은 랜덤화된 성상도(randomized constellation)을 나타낸다.

방법 3: 신호의 phase 및 power 크기를 동시에 변경하는 방법
방법 3은 앞의 방법 1 및 방법 2를 함께 적용하는 방법이다.
즉, 방법 3은 UE1의 desired signal(신호 2)의 modulation symbol의 phase와 power (크기)를 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 일정한 규칙에 따라 변경하는 방법이다.
방법 3에 대한 일례로, 각 RB(resource block)의 data symbol mapping이 시작되는 RE에서 phase difference 값은 미리 약속된 값 A로, power difference 값은 미리 약속된 값 B로 시작하여, data symbol이 mapping된 그 다음 RE 의 phase difference 는
Figure PCTKR2016002849-appb-I000036
, power difference 는 a*P1,previous(a는 미리 약속된 상수, P1,previous는 직전 RE의 transmission power)와 같은 고정된 값으로 각각 설정할 수 있다.
또 다른 일례로, 각 RB(resource block)의 data symbol mapping이 시작되는 RE에서 phase difference 값은 미리 약속된 값 A로, power difference 값은 미리 약속된 값 B로 시작하여, data symbol이 mapping된 그 다음 RE의 phase difference 는 UE1의 ID와 현재 subframe number 등을 기반으로, 상호 간에 미리 약속된 함수의 결과에 따라 변동되는 값, power difference는 F(A, B, …,)*P1,previous 와 같은 변동되는 값으로 각각 설정 할 수 있다.
방법 2에서와 마찬가지로, F(x, y, …,)는 미리 약속된 함수를 나타내며, 해당 함수의 input은 UE1의 ID 또는 현재 subframe number 등일 수 있으며, P1,previous는 직전 RE의 transmission power를 나타낼 수 있다.
또 다른 일례로, phase difference 나 power difference 중 하나는 고정된 값으로 설정하고, 다른 하나는 변동되는 값으로 각각 설정할 수도 있다.
즉, 이와 같이 설정하게 되면, UE1은 eNB와 자기 자신이 phase difference 값과 power difference 값을 정확히 알고 있다고 가정하고 있기 때문에 desired signal 즉, 신호 2를 decoding 하는데 있어서 큰 어려움이 없게 된다.
UE0는 기존에 간섭으로 작용하던 UE1의 desired signal(신호 2)가 RE별로 phase가 shift되고, power (크기)가 조절되기 때문에 기존 방식 대비 UE1의 간섭을 Gaussian noise로 간주하고 신호 1에 대한 decoding의 성능 향상을 기대할 수 있게 된다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 위상 차이 및 파워 (크기) 차이를 이용하여 랜덤화된 성상도의 일례를 나타낸 도이다.
도 12에서, 검은색 부분(1210)은 레거시 성상도(legacy constellation)를 나타내며, 점선으로 표시된 부분(1220)은 랜덤화된 성상도(randomized constellation)을 나타낸다.

방법 4: 랜덤 시퀀스 (random sequence) 를 이용하여 스크램블링 (scrambling) 하는 방법
방법 4는 UE1의 desired signal(신호 2)의 modulation symbol의 phase를 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 랜덤 넘버 제너레이터(random number generator)를 통해 생성된 sequence를 사용하여 미리 약속된 n-PSK
Figure PCTKR2016002849-appb-I000037
기반으로 complex scrambling하는 방법이다.
상기 랜덤 넘버 제너레이터를 통해 생성된 시퀀스는 일례로, pseudo random number sequence(PN sequence) 등일 수 있다.
앞서 n-PSK의 n값에서, n = 2 및 4를 제외한 이유는 기존 constellation(e.g., QPSK, 16QAM, 64QAM 등)의 구성이
Figure PCTKR2016002849-appb-I000038
간격으로 배치되어 있기 때문에, BPSK와 QPSK로 complex scrambling하는 것은 randomization의 의미를 가질 수 없기 때문이다.
방법 4에 대한 일례로, 각 RB(resource block)의 data symbol mapping이 되어 있는 모든 RE에 대해 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 PN sequence
Figure PCTKR2016002849-appb-I000039
을 사용하여, 해당 sequence 값에 해당하는 n-PSK의 constellation중 하나의 constellation 값을 사용함으로써 complex scrambling을 하도록 설정할 수 있다.
이때, PN sequence의 길이는 randomization을 초기화 할 수 있도록 설정된 서로 약속된 크기를 가질 수 있다.
이와 같이 설정하게 되면, UE1은 eNB와 자기 자신이 PN sequence와 n-PSK constellation을 정확히 알고 있다고 가정하고 있기 때문에 desired signal(신호 2)를 decoding 하는데 있어서 큰 어려움이 없게 된다.
또한, UE0는 기존에 간섭으로 작용하던 UE1의 desired signal(신호 2)가 RE 별로 complex scrambling 되기 때문에, 기존 방식 대비 UE1의 간섭을 Gaussian noise로 간주하고 신호 1을 decoding 했을 때 성능 향상을 기대할 수 있게 된다.

앞서 방법 1 내지 방법 4에서 살핀 것처럼, RE 단위로 신호 2를randomization 할 수도 있지만, 보다 큰 자원 단위(e.g., RB, RBG(Resource Block Group), subband 등)으로 randomization 할 수도 있음은 물론이다.
또한, 어느 자원 단위를 사용하든 간에 eNB와 UE1 간에 약속된 크기(기본 단위보다 큰 간격)만큼 지났을 때 주기적으로 randomization을 초기화 할 수 있도록 설정함으로써, UE1측면에서 error propagation을 완화시키는 것을 기대할 수 있다.
또한, 방법 1 내지 방법 4에서의 위상 차이(phase difference) 값과 파워 차이(power difference) 값은 eNB와 UE1이 서로 알고 있는 위상 차이 테이블(phase difference table)과 파워 차이 테이블(power difference table) 과 같이 테이블(table)화 되어 설정될 수도 있다.
이 경우, 각 설정된 table 내에서 자원 단위 별로 index를 바꾸어 가면서 해당 phase difference 값과 power difference 값을 결정해 줄 수 있다.

또한, 앞서 살핀 방법 1 내지 방법 4가 성공적으로 동작하기 위해서, UE1은 eNB로부터 앞서 살핀 다양한 정보(e.g., phase 초기값, power 초기값, phase difference, power difference, PN sequence, n-PSK constellation, table index 등)를 특정 메시지 또는 채널을 통해 수신받을 수 있다.
상기 특정 메시지 또는 채널의 일례는, 상위 계층 signaling(예: RRC siganling), 사전에 정의된 채널(e.g., PDSCH) 상의 새로운 field, 사전에 정의된 채널 상의 기존 field 값들의 새로운 조합 등일 수 있다.

앞서 살핀 방법 1 내지 방법 4들을 간단한 수학식으로 표현하면 아래 수학식4 및 5와 같이 정의될 수 있다.
UE0가 수신하는 신호를 y0라 하고, eNB와 UE0 간의 채널을 H0, UE1의 desired signal을 x1(앞서 살핀 신호 2), UE0의 desired signal을 x0(앞서 살핀 신호 1), UE0의 AWGN(Additive White Gaussian Noise)는 n0라 하면, y0는 아래 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2016002849-appb-M000004
이상적인 채널 추정(Ideal channel estimation) 상황을 가정하고, UE0 에서
Figure PCTKR2016002849-appb-I000040
를 decoding 하기 위해 수학식 4의 양변에
Figure PCTKR2016002849-appb-I000041
을 취해주면 아래 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016002849-appb-M000005
이때, 앞서 살핀 방법 1 내지 방법 4를 이용하면, 수학식 5의 우변의 두 번째 term
Figure PCTKR2016002849-appb-I000042
이 randomize되는 효과를 얻게 된다.
결과적으로, UE0 측면에서,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000043
을
Figure PCTKR2016002849-appb-I000044
와 같이 Gaussian noise로 간주하고
Figure PCTKR2016002849-appb-I000045
를 decoding하는 경우, 기존 방법에 비해 성능 향상을 기대할 수 있다.
추가적으로 상기한 방법들(방법 1 내지 방법 4)가 UE1에게 적용되는 것뿐만 아니라 UE0에게도 적용될 수 있으며, 서로 다른 phase difference, power difference, PN sequence 등을 사용하여 UE0 및 UE1에게 동시에 적용될 수도 있다.

도 13은 본 명세서에서 제안하는 비-직교 다중 접속 방법을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저, 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Acess)을 이용하여 데이터를 송수신하기 위해, 기지국은 제 1 단말로 전송하기 위한 제 1 신호에 제 1 변조 방식과 제 1 전송 파워를 설정한다(S1310).
여기서, 상기 제 1 단말은 앞서 살핀 center UE에 해당하는 UE0를 의미할 수 있으며, 상기 제 1 신호는 UE0의 바람직한 신호 즉, 제 1 신호를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제 1 전송 파워는 상기 제 1 신호에 대한 전송 파워를 의미할 수 있다.
또한, 상기 기지국은 제 2 단말로 전송하기 위한 제 2 신호에 제 2 변조 방식과 제 2 전송 파워를 설정한다(S1320).
여기서, 상기 제 2 단말은 앞서 살핀 edge UE에 해당하는 UE1을 의미할 수 있으며, 상기 제 2 신호는 UE1의 바람직한 신호 즉, 제 2 신호를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제 2 전송 파워는 상기 제 2 신호에 대한 전송 파워를 의미할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 동일한 시간-주파수 자원에 매핑하여 상기 제 1 단말 및/또는 상기 제 2 단말로 전송한다(S1330).
여기서, 상기 기지국은 상기 제 2 단말로 상기 제 1 신호에 의해 발생되는 간섭의 제거와 관련된 제어 정보를 전송한다.
상기 제어 정보는 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 변경과 관련된 위상 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워(power) 크기 변경과 관련된 파워 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼을 스크램블링(scrambling)하기 위한 랜덤 시퀀스(random sequence)와 관련된 시퀀스 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 위상 정보는 위상 초기 값 및 변경된 위상 값을 포함하며, 상기 파워 정보는 파워 크기 초기 값, 변경된 파워 크기 값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 정보는 상위 계층 시그널링(high layer signaling) 또는 물리 계층 하향링크 채널(physical downlink channel)을 통해 전송될 수 있다.
특히, 상기 물리 계층 하향링크 채널은 PDSCH일 수 있다.
또한, 상기 제어 정보는 상기 제 1 전송 파워와 상기 제 2 전송 파워가 동일하거나 또는 상기 제 1 전송 파워와 상기 제 2 전송 파워의 차이가 일정값 범위 내에 있는 경우에만 전송될 수 있다.
상기 동일한 시간-주파수 자원의 단위는 자원 요소(Resource Element:RE), 자원 블록(Resource Block:RB), 자원 블록 그룹(Resource Block Group:RBG) 또는 서브밴드(subband)일 수 있다.
또한, 상기 기지국은 상기 제어 정보가 전송되는 경우, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 또는 파워(power) 크기 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
구체적으로, 상기 기지국이 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상을 변경하기 위해, 상기 제 2 변조 방식에 대응하는 위상 값을 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원에서의 고정 값으로 설정하고, 상기 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원 이후의 자원에서부터 매 자원마다 특정 위상 값만큼 증가시킬 수 있다.
상기 특정 위상 값은 고정된 값이거나 또는 변동된 값일 수 있다.
여기서, 상기 특정 위상 값이 변동된 값인 경우, 상기 특정 위상 값은 상기 제 2 단말의 식별자 또는 상기 제 2 신호를 수신하는 서브프래임 번호 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
상기 특정 값은 일례로,
Figure PCTKR2016002849-appb-I000046
값일 수 있다.
또한, 상기 기지국이 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워 크기를 변경하기 위해, 상기 제 2 전송 파워에 대응하는 파워 크기 값을 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원에서의 고정 값으로 설정하고, 상기 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원 이후의 자원에서부터 이전 자원에서의 전송 파워 또는 특정 함수에 기초하여 매 자원마다 전송 파워의 크기를 변경할 수 있다.

본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 14를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1410)과 기지국(1410) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1420)을 포함한다. 여기서, 단말(1420)은 앞서 설명한 UE, 노드, 장치, RRH, relay, TP/RP, RSU 등이 해당될 수 있다.
기지국(1410)은 프로세서(processor, 1411), 메모리(memory, 1412) 및 RF부(radio frequency unit, 1413)을 포함한다. 프로세서(1411)는 앞서 도 1 내지 도 13에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1411)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1412)는 프로세서(1411)와 연결되어, 프로세서(1411)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1413)는 프로세서(1411)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1420)은 프로세서(1421), 메모리(1422) 및 RF부(1423)을 포함한다. 프로세서(1421)는 앞서 도 1 내지 도 13에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1421)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1422)는 프로세서(1421)와 연결되어, 프로세서(1421)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1423)는 프로세서(1421)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1412, 1422)는 프로세서(1411, 1421) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1411, 1421)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(1410) 및/또는 단말(1420)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Acess)을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은,
    제 1 단말로 전송하기 위한 제 1 신호에 제 1 변조 방식과 제 1 전송 파워를 설정하는 단계;
    제 2 단말로 전송하기 위한 제 2 신호에 제 2 변조 방식과 제 2 전송 파워를 설정하는 단계;
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 단말로 상기 제 1 신호에 의해 발생되는 간섭의 제거와 관련된 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제어 정보는 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 변경과 관련된 위상 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워(power) 크기 변경과 관련된 파워 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼을 스크램블링(scrambling)하기 위한 랜덤 시퀀스(random sequence)와 관련된 시퀀스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 정보는 상기 제 1 전송 파워와 상기 제 2 전송 파워가 동일하거나 또는 상기 제 1 전송 파워와 상기 제 2 전송 파워의 차이가 일정값 범위 내에 있는 경우에 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 동일한 시간-주파수 자원의 단위는 자원 요소(Resource Element:RE), 자원 블록(Resource Block:RB), 자원 블록 그룹(Resource Block Group:RBG) 또는 서브밴드(subband)인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 또는 파워(power) 크기 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상을 변경하는 단계는,
    상기 제 2 변조 방식에 대응하는 위상 값을 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원에서의 고정 값으로 설정하는 단계; 및
    상기 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원 이후의 자원에서부터 매 자원마다 특정 위상 값만큼 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 특정 위상 값은 고정된 값이거나 또는 변동된 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 특정 위상 값이 변동된 값인 경우, 상기 특정 위상 값은 상기 제 2 단말의 식별자 또는 상기 제 2 신호를 수신하는 서브프래임 번호 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 특정 값은
    Figure PCTKR2016002849-appb-I000047
    인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워 크기를 변경하는 단계는,
    상기 제 2 전송 파워에 대응하는 파워 크기 값을 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원에서의 고정 값으로 설정하는 단계; 및
    상기 데이터 심볼 매핑이 시작하는 자원 이후의 자원에서부터 이전 자원에서의 전송 파워 또는 특정 함수에 기초하여 매 자원마다 전송 파워의 크기를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 정보는 상위 계층 시그널링(high layer signaling) 또는 물리 계층 하향링크 채널(physical downlink channel)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 위상 정보는 위상 초기 값 및 변경된 위상 값을 포함하며,
    상기 파워 정보는 파워 크기 초기 값, 변경된 파워 크기 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 비-직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Acess)을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 기지국에 있어서, 상기 기지국은,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    제 1 단말로 전송하기 위한 제 1 신호에 제 1 변조 방식과 제 1 전송 파워를 설정하고;
    제 2 단말로 전송하기 위한 제 2 신호에 제 2 변조 방식과 제 2 전송 파워를 설정하고;
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송하고; 및
    상기 제 2 단말로 상기 제 1 신호에 의해 발생되는 간섭의 제거와 관련된 제어 정보를 전송하도록 제어하되,
    상기 제어 정보는 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 위상(phase) 변경과 관련된 위상 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼의 파워(power) 크기 변경과 관련된 파워 정보, 상기 제 2 변조 방식에 의해 변조된 제 2 신호의 변조 심볼을 스크램블링(scrambling)하기 위한 랜덤 시퀀스(random sequence)와 관련된 시퀀스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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