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WO2013168872A1 - Method for enhanced uplink transmission having low papr in lte-based mobile communication system - Google Patents

Method for enhanced uplink transmission having low papr in lte-based mobile communication system Download PDF

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WO2013168872A1
WO2013168872A1 PCT/KR2012/010753 KR2012010753W WO2013168872A1 WO 2013168872 A1 WO2013168872 A1 WO 2013168872A1 KR 2012010753 W KR2012010753 W KR 2012010753W WO 2013168872 A1 WO2013168872 A1 WO 2013168872A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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downlink transmission
mobile communication
terrestrial
satellite
downlink
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2012/010753
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김희욱
강군석
구본준
안도섭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of WO2013168872A1 publication Critical patent/WO2013168872A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18563Arrangements for interconnecting multiple systems

Definitions

  • OFDM transmission is sensitive to PAPR, but it is considered to be less sensitive to PAPR by using a power amplifier with relatively good performance because it maintains flexibility in resource allocation in the frequency domain.
  • DFTS-OFDM transmission has been considered in uplink which may be sensitive to PAPR because there are many limitations in resource allocation in order to maintain a single carrier characteristic, but due to the terminal price, a good amplifier cannot be used.
  • the resource allocation in the frequency domain is less important than the terrestrial system, and the satellite power amplifier is very sensitive to PAPR.
  • Nonlinearity of the power amplifier during transmission causes performance degradation. That is, in a PAPR-sensitive mobile communication system due to nonlinearity of a power amplifier in a base station such as a satellite mobile communication system, a single carrier transmission may improve performance than a multicarrier.
  • the chip set cost of the terminal can be reduced, but the advanced technologies for satellite mobile services on the terminal side cannot be used. Required. This causes overhead on the satellite payload and results in limiting the overall satellite mobile system capacity.
  • the satellite mobile system can reduce the overhead of the satellite payload by using the transmission technology optimized for the satellite environment and implement the system optimized for the satellite mobile environment. have.
  • the terminal in order for a terminal to use both satellite and terrestrial mobile communication services, the terminal must have a dual-mode chip for supporting satellite and terrestrial wireless interfaces. That is, there is a side that increases the overhead in the terminal side.
  • the present invention proposes a downlink transmission method that is robust to nonlinearity of a satellite power amplifier by lowering the PAPR, and a communication method that maintains compatibility with the existing OFDM-based downlink transmission.
  • the service is provided through a satellite wireless interface that has commonality with the terrestrial network for easy absorption of terrestrial users.
  • the downlink transmission with low PAPR is supported simultaneously with the downlink transmission based on the existing LTE in order to increase the satellite system capacity.
  • FIG. 2 to 4 illustrate a frame structure for simultaneously supporting a terrestrial mobile communication terminal and a terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal and supporting terrestrial / satellite mobile communication integrated terminals within the existing LTE frame using the MBSFN described above; Show the flow chart of the communication method.
  • the software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device.
  • Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device for the purpose of interpreting or providing instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted.
  • the software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner.
  • Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

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Description

엘티이기반 이동통신시스템에서 낮은 피에이피알을 가지는 향상된 하향링크 전송 방법 Improved Downlink Transmission Method with Low PA in LTE-based Mobile Communication Systems

본 발명은 위성을 포함한 기지국에서 전력증폭기의 비선형성으로 인해 다중 반송파 전송의 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제로 성능 열화가 발생할 수 있는 LTE기반의 이동통신시스템 하향링크에서 기존LTE기반의 하향링크 전송과 호환성을 가지면서 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송을 위한 통신 방법에 관한 것이다.The present invention is based on the existing LTE-based downlink in the LTE-based mobile communication system downlink that can degrade performance due to the peak to average power ratio (PAPR) problem of multi-carrier transmission due to the non-linearity of the power amplifier in the base station including the satellite The present invention relates to a communication method for downlink transmission having low PAPR while having compatibility with transmission.

본 발명은 방송통신위원회의 방송통신인프라원천기술개발사업의 연구결과로 수행되었음. [KCA-2012-12-911-01-201, 지상 이동통신을 위한 2.1GHz 위성 주파수 대역 최적 활용기술 개발]The present invention was carried out as a result of the research and development of the broadcasting and telecommunications infrastructure source technology of the Korea Communications Commission. [KCA-2012-12-911-01-201, Development of Optimum Application Technology of 2.1GHz Satellite Frequency Band for Terrestrial Mobile Communication]

본 발명은 위성을 포함한 기지국에서 전력증폭기의 비선형성으로 인해 다중 반송파 전송의 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제로 성능 열화가 발생할 수 있는 LTE기반의 이동통신시스템 하향링크에서 기존LTE기반의 하향링크 전송과 호환성을 가지면서 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송을 위한 통신 방법에 관한 것이다.The present invention is based on the existing LTE-based downlink in the LTE-based mobile communication system downlink that can degrade performance due to the peak to average power ratio (PAPR) problem of multi-carrier transmission due to the non-linearity of the power amplifier in the base station including the satellite The present invention relates to a communication method for downlink transmission having low PAPR while having compatibility with transmission.

LTE 하향링크 전송 방식은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)에 기반한다. OFDM은 여러 가지 이유로 인하여 매력적인 하향링크 전송 방식이다. CP(Cyclic Prefix)와 함께 상대적으로 긴 OFDM 심볼 구간으로 인해, OFDM은 채널의 주파수 선택성에 대하여 매우 강인하다. 원칙적으로는 수신단의 이퀄라이저를 사용하여 주파수 선택적 채널에 의해 생기는 신호의 손상을 해결할 수도 있으나, 5MHz보다 큰 대역폭을 사용하는 단말의 경우에는 이퀄라이저의 복잡도가 지나치게 높아지기 시작한다. 따라서, OFDM은 채널의 주파수 선택성에 대한 타고난 강인성 때문에 특히 5MHz보다 큰 대역폭을 사용하는 경우에 하향링크 전송 방식으로서 각광을 받게 되었다. 반면, LTE 상향링크에는 DFTS-OFDM(Discrete Fourier Transform Spread-OFDM)기반의 단일반송파 전송방식이 사용된다. 상향링크에서 단일반송파 변조방식을 사용하는 이유는 OFDM과 같은 다중반송파 전송 방식에 비해 단일방송파 전송 방식에서의 전송 신호의 PAPR이 더 낮기 때문이다. 전송 신호의 PAPR이 작으면 작을수록 주어진 전력증폭기에 대하여 평균전송전력을 높일 수 있다. 따라서 단일반송파 전송은 더 높은 전력증폭기 효율을 얻게 해주며, 이는 곧 커버리지의 증대 및 단말전력소비의 감소를 의미한다.The LTE downlink transmission scheme is based on orthogonal frequency division multiplex (OFDM). OFDM is an attractive downlink transmission scheme for various reasons. Due to the relatively long OFDM symbol intervals with Cyclic Prefix (CP), OFDM is very robust to the frequency selectivity of the channel. In principle, the equalizer of the receiver can be used to solve the signal damage caused by the frequency selective channel. However, the complexity of the equalizer begins to be too high for a terminal using a bandwidth larger than 5 MHz. Therefore, OFDM has been in the spotlight as a downlink transmission method especially when using a bandwidth larger than 5 MHz due to the inherent robustness to the frequency selectivity of the channel. On the other hand, LTE uplink uses a DFTS-OFDM (Discrete Fourier Transform Spread-OFDM) based single carrier transmission scheme. The reason for using the single carrier modulation method in the uplink is that the PAPR of the transmission signal in the single broadcast transmission method is lower than that of the multicarrier transmission method such as OFDM. The smaller the PAPR of the transmitted signal, the higher the average transmit power can be for a given power amplifier. Thus, single carrier transmission yields higher power amplifier efficiency, which means increased coverage and reduced terminal power consumption.

LTE기반 지상이동통신 시스템의 경우, OFDM 전송은 PAPR에 민감하기는 하지만 주파수 영역에서 자원 할당에 유연성을 유지하기 때문에 상대적으로 좋은 성능을 가지는 전력증폭기를 사용함으로써 PAPR에 상대적으로 덜 민감한 하향링크에서 고려되었고, DFTS-OFDM 전송은 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 자원 할당에 많은 제약이 있지만 단말 가격으로 인해 상대적으로 좋은 증폭기를 사용하지 못함으로써 PAPR에 민감할 수 있는 상향링크에서 고려되었다. 그러나 위성이동통신시스템의 경우 위성 채널의 주파수 비선택적 특징으로 인해 주파수 도메인에서의 자원 할당의 중요성이 지상시스템에 비해 덜하고, 위성의 전력증폭기의 경우 PAPR에 매우 민감하기 때문에 하향링크에서의 다중반송파 전송 시 전력증폭기의 비선형성으로 인해 성능 열화가 발생한다. 즉 위성이동통신시스템과 같이 기지국에서 전력증폭기의 비선형성으로 인해 PAPR에 민감한 이동통신시스템의 경우 다중반송파보다 단일 반송파 전송이 성능 향상을 가져올 수 있다.In LTE-based terrestrial mobile communication systems, OFDM transmission is sensitive to PAPR, but it is considered to be less sensitive to PAPR by using a power amplifier with relatively good performance because it maintains flexibility in resource allocation in the frequency domain. DFTS-OFDM transmission has been considered in uplink which may be sensitive to PAPR because there are many limitations in resource allocation in order to maintain a single carrier characteristic, but due to the terminal price, a good amplifier cannot be used. However, in the case of satellite mobile communication system, due to the non-selective feature of the satellite channel, the resource allocation in the frequency domain is less important than the terrestrial system, and the satellite power amplifier is very sensitive to PAPR. Nonlinearity of the power amplifier during transmission causes performance degradation. That is, in a PAPR-sensitive mobile communication system due to nonlinearity of a power amplifier in a base station such as a satellite mobile communication system, a single carrier transmission may improve performance than a multicarrier.

그러나 미래의 이동 통신망은 지상망과 위성망이 결합하거나 협력하는 방향으로 진화할 것으로 예상되기 때문에, 이러한 위성/지상 통합 시스템에서 위성과 지상 무선 인터페이스 간 공통성은 단말의 비용을 고려했을 때 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히, 차세대 IMT-Advanced 시스템으로서 LTE 기반의 지상 이동 시스템이 고려되고 있는 점을 감안했을 때, 위성이동통신시스템의 무선인터페이스는 LTE기반 지상이동통신망의 그것과 공통성을 유지할 때 기존의 지상 단말을 재사용함으로써 규모의 경제를 실현할 수 있는 장점이 있다. 반면, 지상망과의 공통성을 고려하지 않는 경우, 위성이동시스템은 위성 환경에 최적화된 무선인터페이스를 사용함으로써 위성 페이로드의 오버헤드를 줄일 수 있으며 위성이동 환경에 최적화된 시스템을 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 단말이 위성과 지상 서비스를 모두 이용하기 위해서는 단말이 위성 및 지상 무선인터페이스 지원을 위한 이중모드 칩을 내장하고 있어야 한다. 즉, LTE 기반의 지상 이동 시스템을 고려하는 LTE기반의 위성이동통신시스템의 경우 지상 LTE와 공통성을 가지면서 지상 LTE 칩셋을 그대로 재사용함으로써 성능 열화는 있지만 추가 비용 없이 규모의 경제를 실현할 수 있는 위성/지상 겸용 단말과 함께 단말의 기능을 업그레이드함으로써 위성 환경에 최적화하여 고품질의 서비스를 실현할 수 있는 위성/지상 겸용 단말을 동시에 지원하는 것이 필요하다.However, the future mobile communication network is expected to evolve in the direction of combining or cooperating with the terrestrial network and the satellite network, so the commonality between the satellite and the terrestrial air interface in such a satellite / terrestrial integrated system is very important considering the cost of the terminal. Should be. In particular, considering that LTE-based land mobile systems are considered as the next generation IMT-Advanced system, the wireless interface of the satellite mobile communication system reuses existing land terminals when maintaining commonality with that of the LTE-based land mobile communication network. This has the advantage of realizing economies of scale. On the other hand, without considering commonality with the terrestrial network, the satellite mobile system can reduce the overhead of the satellite payload by using the wireless interface optimized for the satellite environment and implement the system optimized for the satellite mobile environment. have. However, in order for a terminal to use both satellite and terrestrial services, the terminal must have a dual-mode chip for supporting satellite and terrestrial wireless interfaces. In other words, the LTE-based satellite mobile communication system considering the LTE-based ground mobile system has the commonality with the terrestrial LTE and reuses the terrestrial LTE chipset as it is. It is necessary to simultaneously support both satellite and terrestrial terminals capable of realizing high quality services by optimizing the satellite environment by upgrading the terminal functions together with terrestrial terminals.

본 발명의 목적은 지상 이동통신과 호환성을 유지하면서, 위성 이동통신시스템에서 페이로드의 오버헤드를 감소시켜 위성 이동통신에 최적화된 서비스를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an optimized service for satellite mobile communication by reducing the overhead of payload in a satellite mobile communication system while maintaining compatibility with terrestrial mobile communication.

또한, 본 발명의 다른 목적은 PAPR을 낮춤으로써 위성 전력 증폭기의 비선형성에 강인한 하향링크 전송 방법을 제안하고, 기존 OFDM기반의 하향링크 전송과 호환성을 유지하는 통신 방법을 제안함으로써 기존 지상 LTE 칩셋을 그대로 재사용하는 단말과 low PAPR 하향링크 수신을 할 수 있는 단말을 모두 지원하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to propose a downlink transmission method that is robust to nonlinearity of satellite power amplifier by lowering the PAPR, and to maintain the existing terrestrial LTE chipset by suggesting a communication method that maintains compatibility with the existing OFDM-based downlink transmission. It is to support both the terminal that can be reused and the low PAPR downlink reception.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 위성/지상 통합 이동통신 시스템에서 지상 이동통신 신호를 전송하지 않는 구간에서 위성 이동통신에 최적화된 하향 링크 전송방법을 적용함으로써 경제적으로 위성 이동통신 시스템의 성능을 개선하는 것이다.Another object of the present invention is to economically improve the performance of a satellite mobile communication system by applying a downlink transmission method optimized for satellite mobile communication in a section in which a satellite / ground integrated mobile communication system does not transmit terrestrial mobile communication signals. It is.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 단말이 프레임을 선택하는 단계; 및 상기 단말이 상기 프레임 내에서 지상 이동통신 신호가 하향링크 전송되는 구간동안에는 제1 하향링크 전송방식으로 전송하고, 상기 지상 이동통신 신호가 전송되지 않는 구간 동안에는 상기 제1 하향링크 전송방식보다 더 낮은 PAPR을 가지는 제2 하향링크 전송방식으로 전송하는 단계;로 이루어진 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention includes the steps of selecting a frame by the terminal; And the terminal transmits the first downlink transmission method during the downlink transmission period of the terrestrial mobile communication signal in the frame, and lower than the first downlink transmission method during the period when the terrestrial mobile communication signal is not transmitted. There is provided a downlink transmission method in a terrestrial / satellite mobile communication integrated system, comprising: transmitting in a second downlink transmission method having a PAPR.

바람직하게는, 상기 지상 이동통신은 LTE, WIMAX, 위성 DMB, DVB-SH 중 어느 하나를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the terrestrial mobile communication is characterized in that it is based on any one of LTE, WIMAX, satellite DMB, DVB-SH.

바람직하게는, 상기 제1 하향링크 전송방식은 OFDM 방식이며, 상기 제2 하향링크 전송방식은 DFTS-OFDM 방식인 것을 특징으로 한다.Preferably, the first downlink transmission scheme is an OFDM scheme, and the second downlink transmission scheme is a DFTS-OFDM scheme.

바람직하게는, 상기프레임은 MBSFN(멀티미디어 방송 및 멀티캐스팅 서비스 단일 주파수 네트워크, MBMS Single Frequency Network: MBSFN) 부 프레임인 것을 특징으로 한다.Preferably, the frame is a MBSFN sub-frame (MBMS Single Frequency Network, MBMSN).

바람직하게는, 상기 제2 하향링크 전송방식으로 전송될 MBSFN 부 프레임 번호는 시스템 정보를 방송하는 채널을 통해 상기 단말이 획득하는 것을 특징으로 한다.Advantageously, the MBSFN subframe number to be transmitted in the second downlink transmission method is obtained by the terminal through a channel for broadcasting system information.

바람직하게는, 상기 제2 하향링크 전송방식으로 전송될 MBSFN 부 프레임 번호의 수는 필요한 하향링크 전송량에 따라 가변적인 것을 특징으로 한다.Preferably, the number of MBSFN subframe numbers to be transmitted in the second downlink transmission scheme is variable according to the required downlink transmission amount.

바람직하게는, 상기 DFTS-OFDM 방식은, 하향 공유채널(DL-SCH)의 자원이 연속적인 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계; 기준 신호(RS)가 매핑된 상기 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계; 데이터와 상기 기준 신호(RS)가 부반송파 수에 따라 DFT(Discrete Fourier Transform) spreading되는 단계; 및 상기 DFT spreading된 신호에 대해 IFFT가 수행된 후 안테나를 통해 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Advantageously, the DFTS-OFDM scheme comprises the steps of: mapping resources of a downlink shared channel (DL-SCH) to contiguous resource blocks (RBs); Mapping a reference signal (RS) to the mapped resource block (RB); Spreading data and the reference signal RS according to the number of subcarriers (Discrete Fourier Transform); And transmitting through an antenna after an IFFT is performed on the DFT spread signal.

또한, 기지국으로부터 물리적 브로드캐스팅 채널을 통해 프레임의 구간별 하향링크 전송정보를 획득하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 획득한 구간별 하향링크 전송정보에 따라 상기 프레임 내에서 지상 이동통신 신호가 하향링크 전송되는 구간 동안은 제1 하향링크 전송방식으로 인식하고, 상기 지상 이동통신 신호가 전송되지 않는 구간동안은 상기 제1 하향링크 전송방식보다 더 낮은 PAPR을 가지는 제2 하향링크 전송방식으로 인식하는 송수신부로 이루어진 지상/위성 이동통신 통합 단말이 제공된다.In addition, the control unit for obtaining the downlink transmission information for each section of the frame from the base station through the physical broadcasting channel; And a period during which the terrestrial mobile communication signal is downlink transmitted in the frame according to the downlink transmission information for each section obtained from the control unit as a first downlink transmission method, and wherein the terrestrial mobile communication signal is not transmitted. In the meantime, there is provided a terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal including a transceiver configured to recognize a second downlink transmission method having a lower PAPR than the first downlink transmission method.

바람직하게는, 상기 지상 이동통신은 LTE, WIMAX, 위성 DMB, DVB-SH 중 어느 하나를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the terrestrial mobile communication is characterized in that it is based on any one of LTE, WIMAX, satellite DMB, DVB-SH.

바람직하게는, 상기 제1 하향링크 전송방식은 OFDM 방식이며, 상기 제2 하향링크 전송방식은 DFTS-OFDM 방식인 것을 특징으로 한다.Preferably, the first downlink transmission scheme is an OFDM scheme, and the second downlink transmission scheme is a DFTS-OFDM scheme.

바람직하게는, 상기 소정의 프레임은 MBSFN(멀티미디어 방송 및 멀티캐스팅 서비스 단일 주파수 네트워크, MBMS Single Frequency Network: MBSFN) 부 프레임인 것을 특징으로 한다.Preferably, the predetermined frame is characterized in that the MBSFN (MBMS Single Frequency Network, MBSFN) sub-frame.

바람직하게는, 상기 물리적 브로드캐스팅 채널을 통해 전송되는 구간별 하향링크 전송정보는 적어도 하나 이상의 MBSFN 부 프레임 번호 및 이와 관련된 하향링크 전송방식을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the downlink transmission information for each section transmitted through the physical broadcasting channel includes at least one MBSFN subframe number and information indicating a downlink transmission scheme related thereto.

바람직하게는, 상기 제2 하향링크 전송방식으로 전송될 MBSFN 부 프레임의 번호의 수는 필요한 하향링크 전송량에 따라 가변적인 것을 특징으로 한다.Preferably, the number of MBSFN subframes to be transmitted in the second downlink transmission scheme is variable according to the required downlink transmission amount.

바람직하게는, 상기 DFTS-OFDM 방식은, 하향 공유채널(DL-SCH)의 자원이 연속적인 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계; 기준 신호(RS)가 매핑된 상기 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계; 데이터와 상기 기준 신호(RS)가 부반송파 수에 따라 DFT spreading되는 단계; 및 상기 DFT spreading된 신호에 대해 IFFT가 수행된 후 안테나를 통해 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Advantageously, the DFTS-OFDM scheme comprises the steps of: mapping resources of a downlink shared channel (DL-SCH) to contiguous resource blocks (RBs); Mapping a reference signal (RS) to the mapped resource block (RB); DFT spreading of data and the reference signal (RS) according to the number of subcarriers; And transmitting through an antenna after an IFFT is performed on the DFT spread signal.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명은 기존 지상 LTE 칩셋을 그대로 재사용하는 단말과 낮은 PAPR 하향링크 수신을 할 수 있는 단말을 충돌 없이 모두 지원할 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention has the effect of supporting both the terminal to reuse the existing terrestrial LTE chipset as it is and the terminal capable of low PAPR downlink reception without collision.

또한, 본 발명은 보다 경제적으로 기존의 이동통신 시스템의 변경을 최소화하면서 위성/지상 이동통신 시스템이 통합되는 것을 지원하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of supporting the integration of satellite / terrestrial mobile communication system while minimizing the change of the existing mobile communication system more economically.

도 1은 위성 이동통신 시스템의 개념도.1 is a conceptual diagram of a satellite mobile communication system.

도 2내지 도 3은 MBSFN을 사용하여 기존 LTE 프레임 내에서 기존 LTE 등을 지원하는 지상 이동통신 단말과 지상/위성 이동통신 통합 단말을 기존 LTE와 호환성을 유지하면서 동시에 지원하기 위한 프레임 구조를 나타낸 도면.2 to 3 are diagrams illustrating a frame structure for simultaneously supporting a terrestrial mobile communication terminal and a terrestrial / satellite mobile communication terminal that support existing LTE and the like in an existing LTE frame using MBSFN while maintaining compatibility with the existing LTE; .

도 4는 MBSFN을 사용하여 기존 LTE 프레임 내에서 기존 LTE 등을 지원하는 지상 이동통신 단말과 지상/위성 이동통신 통합 단말을 기존 LTE와 호환성을 유지하면서 동시에 지원하기 위한 통신 방법의 순서도.FIG. 4 is a flowchart illustrating a communication method for simultaneously supporting a terrestrial mobile communication terminal and a terrestrial / satellite mobile communication terminal that support existing LTE and the like in an existing LTE frame while maintaining compatibility with the existing LTE using MBSFN.

도 5는 도 4의 A에 연결되는 순서도.5 is a flowchart connected to A of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송 블록도.6 is a downlink transport block diagram having a low PAPR according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송 통신 방법의 순서도.7 is a flowchart of a downlink transmission communication method having a low PAPR according to an embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 위성을 포함한 기지국에서 전력증폭기의 비선형성으로 인해 다중반송파 전송의 PAPR 문제로 성능 열화가 발생할 수 있는 LTE기반의 이동통신시스템 하향링크에서 기존 LTE기반의 하향링크 전송과 호환성을 가지면서 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송을 위한 통신 방법을 제안하고자 한다.In order to achieve the above object, in the present invention, existing LTE-based downlink transmission is performed in an LTE-based mobile communication system downlink which may cause performance degradation due to PAPR problem of multicarrier transmission due to nonlinearity of a power amplifier in a base station including a satellite. We propose a communication method for downlink transmission with low PAPR and backward compatibility.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 위성 이동통신 시스템의 개념도이며, 본 발명에서는 지상 시스템과 최대한 공통성을 갖는 3GPP LTE 기반의 개인휴대 위성이동통신 시스템 상에서의 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 하향링크 전송을 위한 통신 방법을 기준으로 설명하나, 본 발명의 방법은 한국의 위성 DMB, 유럽의 DVB-SH(Digital Video Broadcasting - Satellite services to Handhelds)와 같이 Repeater, CGC(Complementary Ground Component), ATC(Ancillary Terrestrial Component) 등 어떠한 지상 보조 장치를 사용하는 모든 위성이동 시스템에서 3GPP, 3GPP2, IEEE 등에서 고려하고 있는 OFDM, CDMA, WCDMA, TDMA, FDMA 등 기반의 어떠한 지상 접속 규격 및 위성 환경에 최적화된 어떠한 위성 접속 규격에도 적용이 가능하다. 또한 기존 LTE 무선인터페이스가 하향링크에 최적의 성능을 가질 수 없는 어떠한 이동통신시스템의 하향링크에도 적용이 가능하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a conceptual diagram of a satellite mobile communication system, and in the present invention, a communication method for low Peak to Average Power Ratio (PAPR) downlink transmission in a 3GPP LTE-based personal mobile satellite mobile communication system having the most common ground systems. Although described as a reference, the method of the present invention is a method such as repeater, CGC (Complementary Ground Component), ATC (Ancillary Terrestrial Component) such as Satellite DMB in Korea, Digital Video Broadcasting-Satellite services to Handhelds (DVB-SH) in Europe. It can be applied to any satellite connection standard based on OFDM, CDMA, WCDMA, TDMA, FDMA, etc. considered by 3GPP, 3GPP2, IEEE, etc. . In addition, the existing LTE wireless interface can be applied to the downlink of any mobile communication system that does not have the optimal performance in the downlink.

본 발명이 적용될 수 있는 시스템은 한 개 또는 여러 개의 GEO 위성군으로 이루어질 수 있으며 각 위성은 모노(mono) 또는 멀티-스팟(multi-spot) 빔으로 구성된다. 바람직하게는, 단말의 위치 지역은 한 스팟(spot)이 될 수 있고, 로밍하는 사용자의 경우 여러 스팟(spot)의 그룹으로 이루어질 수 있다. 위성이동 단말은 게이트웨이와 직접 연결되어 있는 한 개 또는 여러 개의 위성들을 통한 네트워크로 연결된다. 시스템에서 게이트웨이는 사업자의 요구사항에 따라 중앙 집중 (centralized) 게이트웨이 또는 지리적으로 분산되어 있는 (geographically distributed) 게이트웨이의 그룹 중 하나를 고려한다.The system to which the present invention can be applied may consist of one or several GEO satellite groups, and each satellite is composed of a mono or multi-spot beam. Preferably, the location area of the terminal may be a spot, or in the case of a roaming user, may be a group of several spots. The satellite mobile terminal is connected to the network through one or several satellites directly connected to the gateway. In the system, the gateway considers either a centralized gateway or a group of geographically distributed gateways according to the operator's requirements.

도 1에서 명시되지 않았지만 게이트웨이는 신호를 네트워크 부 시스템인 위성 기지국과 위성 제어국으로 신호를 연결한다. 여기서 위성 기지국과 위성 제어국은 지상망에서 사용하는 기지국과 제어국의 기능을 동일하게 가지며 이들은 게이트웨이 내부에 존재하거나 게이트웨이 외부에 존재한다. 또한 위성환경에서 신호 전송이 빌딩, 산 등으로 인해 발생한 음영 지역에서의 커버리지 연속성을 위해 시스템은 가능한 옵션으로 지상보조장치를 이용하여 위성과 같은 주파수를 재사용해서 위성 신호를 증폭하여 전송할 수 있는 구조를 갖는다.Although not shown in FIG. 1, the gateway connects signals to a satellite base station, which is a network subsystem, and a satellite control station. Here, the satellite base station and the satellite control station have the same functions as the base station and the control station used in the ground network, and they exist inside or outside the gateway. Also, in order to maintain coverage in the shadow area where signal transmission is caused by buildings, mountains, etc. in the satellite environment, the system may use a ground assist device to amplify and transmit satellite signals by reusing the same frequency as satellites. Have

도 1의 시스템 구조에서 방송 또는 MBMS (Multimedia Broadcast / Multicast Service: MBMS) 서비스는 위성 및 지상보조장치를 통해서 모두 제공된다. LoS(Line of Sight)가 확보되는 교외나 시골 등의 넓은 커버리지에서는 위성을 통해서 MBMS 서비스를 제공하며, 건물이나 빌딩이 많아 위성 신호가 직접적으로 확보되지 않는 도심지나 옥내 환경의 경우 지상 보조 장치를 통해 방송 서비스를 제공하게 된다. 따라서 중계기는 음성 및 데이터 통신 서비스를 제공하지 않기 때문에 일반적으로 하향링크 전송만 고려하며 MBMS를 위한 정보가 필요할 시에는 지상망을 통해 전송한다. 다음으로 음성 및 데이터 통신 서비스의 경우 한정된 주파수 자원으로 아주 큰 커버리지를 갖는 위성 빔 안의 모든 사용자들을 위해 통신 서비스를 제공하는 것은 거의 불가능하므로 원칙적으로 고려하는 시스템 모델에서는 시스템이 고려하는 서비스 지역 안에서 지상망이 커버하지 못하는 지역에 있는 소수의 사용자들에게만 음성 및 데이터 서비스를 제공한다.In the system structure of FIG. 1, broadcast or MBMS (Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS)) services are provided through both satellite and ground assist devices. MBS services are provided through satellites in suburban and rural areas where Line of Sight is secured.In urban or indoor environments where satellite signals are not directly secured due to the large number of buildings or buildings, ground support equipment is provided. It will provide a broadcast service. Therefore, since the repeater does not provide voice and data communication services, only downlink transmission is generally considered, and when information for MBMS is needed, it is transmitted through the ground network. Secondly, in the case of voice and data communication services, it is almost impossible to provide communication services for all users in satellite beams with very large coverage with limited frequency resources. It provides voice and data services to only a small number of users in these uncovered areas.

그러나 도 1과 같이 지상망에 의해 커버되지 않으면서 위성 신호가 확보되지 않는 지역에서 음성 및 데이터 통신 또는 MBMS를 위한 상향링크 신호가 필요할시 지상보조장치는 상향링크 신호를 위성으로 전송할 수 있다. 도 1의 시스템 모델에서 보듯이 지상망이 커버하지 못하는 지역에서 단말은, 위성을 통해 음성 및 데이터 서비스를 제공하다가 지상망 커버리지에 들어왔을 경우 다시 전송 효율이 좋은 지상망을 통해 서비스를 제공받는 수직적 핸드오버 (vertical handover)가 일어나며 이 경우 단말은 지상망 및 위성망 신호를 모두 수신할 수 있어야 하는데 지상망과 위성망이 이종의 규격을 사용할 경우 단말의 칩 오버헤드가 크기 때문에 본 시스템 모델에서는 도 1에 나타나 있지 않지만 OFDM기반의 지상의 3GPP LTE 무선인터페이스와 최대한 공통성을 갖는 OFDM기반의 위성 무선인터페이스를 사용한다. 또한 도 1의 위성이동 통신 시스템은 위성 다중 빔, 2개 이상의 위성 또는 안테나 편파(polarization)를 이용한 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기법을 적용하여 데이터 전송 용량 증대 및 수신 성능 향상을 꾀할 수 있으며, 기존의 다중 안테나 기법을 통해서 얻을 수 없는 위성의 저속 페이딩(slow-fading) 효과에 대한 공간 다이버시티 이득은 지상보조장치를 이용한 협력 통신, 단말들 간의 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크 구성을 통해 얻을 수 있다. 또한 주파수를 효율적으로 사용하기 위한 기법들을 적용함으로써 총 시스템 처리량을 향상시킬 수 있다.However, when an uplink signal for voice and data communication or MBMS is required in an area where a satellite signal is not secured without being covered by the ground network as shown in FIG. 1, the ground assisting apparatus may transmit the uplink signal to the satellite. As shown in the system model of FIG. 1, in a region not covered by the terrestrial network, the terminal provides voice and data services through satellites and then receives a service through the terrestrial network with high transmission efficiency when it enters terrestrial network coverage. In this case, a handover occurs and the terminal should be able to receive both terrestrial and satellite network signals. However, if the terrestrial and satellite networks use heterogeneous specifications, the chip overhead of the terminal is large. Although not shown, an OFDM-based satellite radio interface is used which has the most commonity with the OFDM-based terrestrial 3GPP LTE radio interface. In addition, the satellite mobile communication system of FIG. 1 can increase data transmission capacity and improve reception performance by applying a multiple-input multiple-output (MIMO) technique using satellite multi-beam, two or more satellites, or antenna polarization. In addition, the spatial diversity gain for the slow-fading effect of satellites, which cannot be achieved through the conventional multi-antenna technique, is based on the cooperative communication using terrestrial assistants and the ad-hoc network configuration between terminals. You can get it through In addition, by applying techniques to efficiently use frequencies, the total system throughput can be improved.

위와 같이 향후 고려되는 개인 휴대형 위성이동 시스템은 모두 지상보조장치를 이용하여 LoS가 확보되는 시골이나 교외지역에서는 위성을 통해서, 그리고 위성 신호가 확보되지 않는 도심지나 옥내 환경에서는 지상보조기구를 통해서 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 단말의 칩 셋 비용을 줄이기 위해서는 위성 부문과 지상 부문의 무선인터페이스가 공통성을 갖는 것이 중요하다. 즉, 위성이동서비스가 단독으로 지상 이동서비스와 경쟁할 수 없고 지상망이 커버하지 못하는 지역이나 상황에서 지상망의 보완 서비스 제공을 목표로 하고 있는 현 시장 상황을 고려했을 때, 위성이동시스템을 위한 무선인터페이스는 지상망과 최대한 공통성을 유지하여 지상망 단말의 업그레이드 없이 위성이동서비스를 제공받을 수 있을 때 초기 위성이동서비스는 지상망과의 보완적인 관계에서 초기 시장을 선점할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 이와 같이 지상망과의 공통성을 고려할 경우 단말의 칩 셋 비용을 줄일 수 있으나 단말 측면에서의 위성이동 서비스를 위한 진보된 기술을 사용할 수 없기 때문에 위성에서 큰 전력과 진보된 신호처리 등의 기술이 요구된다. 이는 위성 페이로드에 오버헤드로 작용하게 되며 전체적인 위성이동시스템 용량을 제한하는 결과를 초래하게 된다. 반면에, 지상망과의 공통성을 고려하지 경우, 위성이동시스템은 위성 환경에 최적화된 전송 기술을 사용함으로써 위성 페이로드의 오버헤드를 줄일 수 있으며 위성이동 환경에 최적화된 시스템을 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 단말이 위성과 지상 이동통신 서비스를 모두 이용하기 위해서는 단말이 위성 및 지상 무선인터페이스 지원을 위한 이중모드 칩을 내장하고 있어야 한다. 즉 단말 측면에서의 오버헤드가 증가하는 측면이 있다. 이러한 시장 접근 방법의 경우 지상망과의 경쟁에서 우위를 가질 수 없는 초기 위성이동서비스 시장에서는 지상 서비스 사용자가 사용하는 지상 단말 교체를 원하지 않을 것으로 예상되기 때문에 초기 시장 형성에 어려움이 있을 것으로 예상된다. 그러나 위성이동서비스 시장이 어느 정도 성장 단계에 이르렀을 경우에는 전체 사용자 수의 증가 및 위성이동서비스 사용자들의 서비스 질 향상에 요구로 인해 시스템의 강화를 통한 시스템 용량 증대가 필요할 것으로 예상된다. 위의 경우, 위성이동 환경에 최적화된 무선인터페이스의 사용이 요구될 것이기 때문에 위성 환경에 최적화된 무선인터페이스 사용이 더욱 장점을 가질 것으로 예상된다.As mentioned above, all of the personal portable satellite mobile systems considered in the future are serviced through satellites in rural or suburban areas where LoS is secured using ground assistive devices, and ground assisted devices in urban or indoor environments where satellite signals are not secured. Aim to provide. In addition, it is important to have commonality between the satellite and terrestrial wireless interfaces in order to reduce the chip set cost of the terminal. In other words, considering the current market situation in which the satellite mobile service cannot compete with the ground mobile service alone, and the ground network provides complementary service in the area or situation that the ground network cannot cover, It is expected that the initial satellite mobile service can preoccupy the initial market in a complementary relationship with the ground network when the wireless interface can maintain the most common with the ground network so that the satellite mobile service can be provided without upgrading the ground terminal. However, considering the commonality with the terrestrial network, the chip set cost of the terminal can be reduced, but the advanced technologies for satellite mobile services on the terminal side cannot be used. Required. This causes overhead on the satellite payload and results in limiting the overall satellite mobile system capacity. On the other hand, considering the commonality with the terrestrial network, the satellite mobile system can reduce the overhead of the satellite payload by using the transmission technology optimized for the satellite environment and implement the system optimized for the satellite mobile environment. have. However, in order for a terminal to use both satellite and terrestrial mobile communication services, the terminal must have a dual-mode chip for supporting satellite and terrestrial wireless interfaces. That is, there is a side that increases the overhead in the terminal side. In the case of this market approach, the initial satellite mobile service market, which cannot compete with the ground network, is expected to have difficulty in forming the initial market because it is expected that the ground terminal used by the ground service user does not want to be replaced. However, when the satellite mobile service market reaches a certain stage of growth, it is expected to increase system capacity by strengthening the system due to the increase in the total number of users and the demand for improving the service quality of the users of the satellite mobile service. In the above case, since the use of the wireless interface optimized for the satellite mobile environment will be required, the use of the wireless interface optimized for the satellite environment is expected to have more advantages.

결론적으로 고려하는 LTE기반의 위성이동통신시스템의 경우 지상 LTE와 공통성을 가지면서 지상 LTE 칩셋을 그대로 재사용함으로써 성능 열화는 있지만 추가 비용 없이 규모의 경제를 실현할 수 있는 위성/지상 겸용 단말과 함께 단말의 기능을 업그레이드함으로써 위성 환경에 최적화하여 고품질의 서비스를 실현할 수 있는 위성/지상 겸용 단말을 동시에 지원하는 것이 필요하다.In conclusion, in case of LTE-based satellite mobile communication system, it has commonality with terrestrial LTE and reuses terrestrial LTE chipset as it is, but performance deterioration can be achieved without additional cost. It is necessary to simultaneously support both satellite and terrestrial terminals that can be upgraded to optimize the satellite environment and realize high quality services.

따라서 본 발명에서는 PAPR을 낮춤으로써 위성 전력증폭기의 비선형성에 강인한 하향링크 전송 방법을 제안하고, 기존 OFDM기반의 하향링크 전송과 호환성을 유지하는 통신 방법을 제안한다. 즉, 초기 시장에서는 지상 사용자의 수월한 흡수를 위해 지상망과 공통성을 갖는 위성무선인터페이스를 통해 서비스를 제공한다. 성숙된 시장에서는 위성 시스템 용량을 증대시키고자, 낮은 PAPR 갖는 하향링크 전송을 기존 LTE기반의 하향링크 전송과 동시에 지원한다.Therefore, the present invention proposes a downlink transmission method that is robust to nonlinearity of a satellite power amplifier by lowering the PAPR, and a communication method that maintains compatibility with the existing OFDM-based downlink transmission. In other words, in the early market, the service is provided through a satellite wireless interface that has commonality with the terrestrial network for easy absorption of terrestrial users. In a mature market, the downlink transmission with low PAPR is supported simultaneously with the downlink transmission based on the existing LTE in order to increase the satellite system capacity.

이를 위해 제안하는 통신 방법에서는 지상무선인터페이스와 공통성을 갖는 위성무선인터페이스에서, 단말기와 시스템의 교체 없이 위성환경에 최적화된 통신 기술을 사용하기 위해 초기 시장에서 고려되었던 위성무선인터페이스의 프레임 구조 내에서 기존의 무선인터페이스를 이용하는 사용자에게 영향을 주지 않고 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말을 수용할 수 있도록 프레임 구조 설계가 제안된다.In the proposed communication method, in the satellite wireless interface that has commonality with the terrestrial wireless interface, the existing wireless network interface within the frame structure of the satellite wireless interface was considered in the early market to use the communication technology optimized for the satellite environment without replacing the terminal and the system. A frame structure design is proposed to accommodate a user terminal having low PAPR downlink transmission without affecting a user using a wireless interface.

이하에서는 기존 LTE 등을 지원하는 지상 이동통신 단말과 지상/위성 이동통신 통합 단말간에 호환성을 유지하면서 동시에 지원하기 위한 기본적인 통신 방법을 설명하며, 이와 같이 본 발명은 단말이 프레임을 선택하고, 상기 단말이 상기 프레임 내에서 지상 이동통신 신호가 하향링크 전송되는 구간동안에는 제1 하향링크 전송방식으로 전송하고, 상기 지상 이동통신 신호가 전송되지 않는 구간 동안에는 상기 제1 하향링크 전송방식보다 더 낮은 PAPR을 가지는 제2 하향링크 전송방식으로 전송하는 것을 특징으로 한다.Hereinafter, a basic communication method for simultaneously supporting and supporting compatibility between a terrestrial mobile communication terminal supporting the existing LTE and the terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal will be described. As described above, the terminal selects a frame and the terminal selects the frame. In the frame, a terrestrial mobile communication signal is transmitted in a first downlink transmission mode during downlink transmission, and in a section in which no terrestrial mobile communication signal is transmitted, it has a lower PAPR than the first downlink transmission method. Characterized in that the transmission in the second downlink transmission method.

보다 상세히는, 먼저 시스템 정보를 포함하는 부분을 방송하는 채널이나 신호에 기존 LTE의 하향링크 전송 방식을 사용하는 사용자 단말이 통신할 수 없는 구간을 인식시키는 정보를 포함하여 전송한다. LTE의 하향링크 전송 방식을 사용하는 기존의 사용자 단말은 위성 시스템에 초기 접속 시 먼저 시스템 정보를 확인함으로써 기존의 단말이 이용할 수 없는 프레임의 일부 구간이나 일부 프레임들에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이 구간을 제외한 부분에서의 제어 정보나 채널 추정을 위한 참조 신호들을 얻게 된다. 반면에 낮은 PAPR 하향링크 전송방식을 지원하는 본 발명의 지상/위성 이동통신 통합 단말은 기존 LTE의 하향링크 전송 방식을 사용하는 사용자 단말을 위해 전송되지 않는 프레임의 일부 구간이나 일부 프레임들에 대한 정보를 기존의 무선인터페이스에서 할당된 시스템 정보를 획득함으로써 얻게 되고 그 구간들에서 낮은 PAPR 하향링크 전송을 함으로써 진보된 서비스 및 시스템 용량을 증대시킬 수 있게 된다. 제안하는 프레임 구조에서, 기존 LTE의 하향링크 전송 방식을 사용하는 사용자에게 할당할 수 없는 전송 구간에서는 기존 LTE 신호의 전송이 이루어지지 않기 때문에, 낮은 PAPR 하향링크 전송을 이 구간을 통해 기존의 LTE 신호 전송과 간섭 없이 전송함으로써 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말을 기존의 LTE 신호 전송 단말을 동시에 지원하면서 기존의 단말의 서비스에 영향을 주지 않고 유연하게 낮은 PAPR 하향링크 전송을 동시에 지원이 가능하게 된다.In more detail, first, a channel or signal that broadcasts a portion including system information is transmitted including information for recognizing a section in which a user terminal using the downlink transmission scheme of the existing LTE cannot communicate. Existing user terminal using the downlink transmission method of LTE can obtain information on some sections or some frames of the frame not available to the existing terminal by first checking the system information upon initial access to the satellite system. Reference signals for channel estimation or control information in the section other than the interval are obtained. On the other hand, the terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal of the present invention that supports low PAPR downlink transmission scheme may provide information on some sections or some frames of a frame that are not transmitted for a user terminal using the downlink transmission scheme of the existing LTE. Is obtained by acquiring the system information allocated in the existing wireless interface, and the advanced service and system capacity can be increased by performing low PAPR downlink transmission in the intervals. In the proposed frame structure, since the existing LTE signal is not transmitted in a transmission section that cannot be allocated to a user using the downlink transmission scheme of the existing LTE, a low PAPR downlink transmission is performed through the existing LTE signal. By transmitting without interference, the user terminal having low PAPR downlink transmission can be supported simultaneously with the existing LTE signal transmitting terminal while supporting the low PAPR downlink transmission flexibly without affecting the service of the existing terminal. .

다음으로 기존 LTE 등을 지원하는 지상 이동통신 단말과 지상/위성 이동통신 통합 단말을 기존 LTE와 호환성을 유지하면서 동시에 지원하기 위한 소정의 프레임 구조 및 그 이용 방법을 제안한다.Next, the present invention proposes a predetermined frame structure and a method of using the same for supporting a terrestrial mobile communication terminal and a terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal while maintaining compatibility with the existing LTE.

기존 LTE 신호 전송을 가지는 지상 단말을 통해 위성서비스를 제공하기 위해서는 위성무선인터페이스는 3GPP LTE 무선인터페이스의 프레임 구조를 변경 없이 적용해야 한다. 따라서 기존 LTE 신호 전송을 가지는 사용자 단말은 3GPP LTE 무선 인터페이스 프레임 구조에서 통신서비스를 제공받게 된다. 다음으로 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말이 위성 시스템에서 고려되었을 때, 기존 LTE 신호 전송을 가지는 사용자 단말은 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말에 대한 인식 없이 기존에 통신하는 방식대로 서비스가 지원되어야 한다. 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말은 기존의 LTE 신호 전송 사용자 단말에 영향을 주지 않으면서 진보된 서비스가 지원되어야 한다. 이를 위해 기존 LTE에서 지원하는 멀티미디어 방송 및 멀티캐스팅 서비스 단일 주파수 네트워크 (MBMS Single Frequency Network: MBSFN) 부 프레임을 이용하는 방법을 제안한다. 여기서 MBSFN은 제안한 프레임을 설명하기 위한 일례이며 다른 형태의 구조를 가질 수 있으며, LTE는 제안된 발명의 이해를 돕기 위한 시스템이며 이외의 다른 방송 및 통신 시스템도 포함될 수 있다. 먼저 기존 LTE의 MBSFN 부 프레임의 특징은 다음과 같다. 부프레임 0, 4, 5, 9번의 부 프레임의 경우 이 부 프레임을 이용하여 무선자원관리(Radio Resource Management: RRM) 측정과 페이징이 이루어지기 때문에 MBSFN으로 사용할 수 없다. 또한 MBSFN 부 프레임 내에서 안테나 구성에 따라 한 개 또는 두 개의 OFDM 심볼은 제어 채널을 위해 사용된다. 즉 기존 LTE 신호 전송에서 공통 참조 신호 (Common Reference Signal: CRS)와 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)/PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)/PDCCH(Physical Downlink Control Channel)과 같은 제어 채널은 전체 대역폭에 대해서 모든 부 프레임에서 전송되는 것이 의무이며, CRS는 모든 사용자가 이 신호를 이용하여 채널 추정을 하고, 전송 전력이 고정되어 있기 때문에 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말을 기존의 LTE 신호 전송 프레임에 할당 시에 이에 대한 고려는 필수적이다.In order to provide satellite service through the terrestrial terminal having the existing LTE signal transmission, the satellite wireless interface must apply the frame structure of the 3GPP LTE wireless interface without change. Therefore, the user terminal having the existing LTE signal transmission is provided with a communication service in the 3GPP LTE air interface frame structure. Next, when a user terminal having a low PAPR downlink transmission is considered in a satellite system, the user terminal having an existing LTE signal transmission supports the service according to a conventional communication method without recognition of the user terminal having a low PAPR downlink transmission. Should be. A user terminal having a low PAPR downlink transmission should support advanced services without affecting the existing LTE signal transmitting user terminal. To this end, we propose a method of using a subframe of a multimedia broadcasting and multicasting service single frequency network (MBSFN) supported by LTE. Here, MBSFN is an example for explaining the proposed frame and may have a different structure. LTE is a system for helping the understanding of the proposed invention, and other broadcasting and communication systems may be included. First, the characteristics of the MBSFN subframe of the existing LTE are as follows. Subframes 0, 4, 5, and 9 may not be used as MBSFNs because radio resource management (RMM) measurement and paging are performed using this subframe. In addition, one or two OFDM symbols are used for the control channel depending on the antenna configuration within the MBSFN subframe. That is, in the conventional LTE signal transmission, control channels such as common reference signal (CRS), physical control format indicator channel (PCFICH), physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH), and physical downlink control channel (PDCCH) have full bandwidth. It is compulsory to transmit in all sub-frames, and CRS estimates that all users use this signal to estimate the channel, and that the user terminal with low PAPR downlink transmission has a fixed transmission power. Consideration is essential when assigning to.

이를 위해 위성이동시스템은 초기 시장에서 기존의 LTE 무선인터페이스 프레임 구조를 그대로 사용하면서 기존 LTE 신호 전송을 가지는 사용자 단말만을 위해 기존의 LTE 통신방법과 같은 전송 프레임을 사용한다. 반면 진보된 서비스를 제공받기 원하는 사용자가 있거나, 사용자 수의 증가로 인해 시스템 용량 증대에 대한 요구가 있을 경우, 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말을 기존의 LTE 전송과 동시에 지원하기 위해, 위성 이동시스템은 기존 LTE 무선인터페이스에서 MBSFN 부 프레임을 할당한다. 위성이동시스템이 할당할 수 있는 MBSFN 부 프레임은 0, 4, 5, 9번 부 프레임을 제외한 모든 부 프레임에서 할당될 수 있다. 할당된 부프레임 번호는 기존 무선인터페이스에서 전송되는 시스템 정보를 방송하는 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 통해 알려질 수 있으며, 할당되는 부 프레임 개수는 기존 LTE 신호 전송을 가지는 사용자 단말과 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말 사이의 용량 요구사항에 따라 위성시스템에서 유연하게 할당할 수 있다. 위성이동시스템이 MBSFN 부프레임을 할당했을 경우, 기존의 LTE 신호 전송을 가지는 사용자 단말은 시스템 정보를 통해 인식된 MBSFN의 데이터는 획득하지 않기 때문에 MBSFN을 제외한 다른 부프레임들을 통해 데이터를 송수신하게 된다. 그러나 기존의 LTE 신호 전송을 가지는 사용자 단말은 상향링크 할당 그랜트(grant) 정보를 위해 안테나 구성에 따라 달라지는 MBSFN 부 프레임의 처음 하나 또는 두 개의 OFDM 심볼에서 전송되는 제어채널의 정보를 획득할 수 있으며, MBSFN의 처음 한 개 또는 두 개의 OFDM 심볼에 있는 CRS를 통해 채널 추정 또한 할 수 있다. 그러나 0, 4, 5, 9번 부 프레임의 경우 RRM을 위한 측정 및 페이징을 위해 CRS가 의무적으로 사용되기 때문에 MBSFN을 위한 부 프레임으로 사용할 수 없다. 반면 낮은 PAPR 하향링크 신호 전송을 가지는 사용자 단말의 경우 기존의 무선인터페이스의 PBCH 등의 제어 채널로부터 시스템 정보 획득을 통해 MBSFN 부 프레임의 개수 및 할당된 부 프레임 번호를 획득하게 된다. 낮은 PAPR 하향링크 신호 전송을 가지는 사용자 단말의 경우 MBSFN 부 프레임에서만 데이터를 송수신하게 되며, MBSFN 부 프레임에서 안테나 구성에 따라 처음 한 개 또는 두 개의 OFDM 심볼은 기존의 사용자 단말을 위한 제어 채널 및 CRS을 위해 사용되기 때문에 그 자원에서는 낮은 PAPR 하향링크 신호 전송을 할 수 없으며, 그 다음 OFDM 심볼부터 낮은 PAPR 하향링크 신호 전송을 가지는 프레임 구조를 설계할 수 있다.To this end, the satellite mobile system uses the same transmission frame as the existing LTE communication method only for a user terminal having the existing LTE signal transmission while using the existing LTE wireless interface frame structure in the early market. On the other hand, if there is a user who wants to receive advanced services or there is a demand for system capacity increase due to the increase in the number of users, satellite mobile communication is required to simultaneously support the user terminal having low PAPR downlink transmission with the existing LTE transmission. The system allocates MBSFN subframes in the existing LTE radio interface. MBSFN subframes that can be allocated by the satellite mobile system can be allocated in all subframes except subframes 0, 4, 5, and 9. The allocated subframe number may be known through a PBCH (Physical Broadcast Channel) broadcasting system information transmitted from an existing wireless interface, and the number of subframes allocated is low PAPR downlink transmission with a user terminal having existing LTE signal transmission. The branch can be flexibly allocated in the satellite system according to the capacity requirements between the user terminals. When the satellite mobile system allocates the MBSFN subframe, the user terminal having the existing LTE signal transmission does not acquire the MBSFN data recognized through the system information, and thus transmits and receives data through other subframes except the MBSFN. However, the user terminal having the existing LTE signal transmission can obtain the information of the control channel transmitted in the first one or two OFDM symbols of the MBSFN sub-frame, depending on the antenna configuration for uplink allocation grant (grant) information, Channel estimation may also be made through the CRS in the first one or two OFDM symbols of the MBSFN. However, subframes 0, 4, 5, and 9 cannot be used as subframes for MBSFN because CRS is mandatory for measurement and paging for RRM. On the other hand, in case of a user terminal having a low PAPR downlink signal transmission, the number of MBSFN subframes and the allocated subframe number are obtained through system information acquisition from a control channel such as a PBCH of a conventional radio interface. In the case of a user terminal having a low PAPR downlink signal transmission, data is transmitted and received only in the MBSFN subframe, and the first one or two OFDM symbols according to the antenna configuration in the MBSFN subframe are used to control the control channel and the CRS for the existing user terminal. Since the resource is used for low PAPR downlink signal transmission, it is possible to design a frame structure with low PAPR downlink signal transmission from the OFDM symbol.

이와 같이 기존의 MBSFN 부 프레임을 이용하는 경우 기존의 LTE 무선인터페이스를 수정 없이 재사용할 수 있는 장점이 있으나 LTE 무선인터페이스의 0, 4, 5, 9번 부 프레임의 경우 MBSFN 용으로 사용할 수 없기 때문에 향후 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말 수가 증가할 경우에도 0, 4, 5, 9번 부 프레임을 사용할 수 없어 시스템 용량이 제한되는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 지상의 3GPP LTE 무선인터페이스의 프레임 구조를 조금 수정하여 필요한 하향링크 전송량의 변동에 따라 좀 더 유연하게 MBSFN 부 프레임을 사용하는 방법을 제안한다. 앞에서 언급했듯이, 기존의 LTE 신호 전송을 가지는 단말의 경우 0번과 5번 부 프레임의 CRS를 이용하여 RRM을 위한 측정을 하며, 페이징을 위해 0, 4, 5, 9번 부 프레임을 이용한다. 여기서, 페이징을 위해 0번과 5번 부 프레임의 CRS만을 이용하게 할 경우 페이징 성능의 작은 감소를 통해 가능한 MBSFN의 부 프레임 개수를 늘림으로써 좀 더 유연한 무선인터페이스 전이를 가능하게 할 수 있다.In this way, the existing MBSFN subframe can be reused without modification without using the existing MBSFN subframe. However, the 0, 4, 5, and 9 subframes of the LTE radio interface cannot be used for MBSFN. Even when the number of user terminals having a PAPR downlink transmission increases, the subframes 0, 4, 5, and 9 may not be used, thereby limiting system capacity. To compensate for this, we propose a method of using the MBSFN subframe more flexibly according to the required downlink transmission variation by slightly modifying the frame structure of the terrestrial 3GPP LTE radio interface. As mentioned above, in case of a terminal having an existing LTE signal transmission, measurements for RRM are performed using CRSs of subframes 0 and 5, and subframes 0, 4, 5, and 9 are used for paging. In this case, when only the CRSs of subframes 0 and 5 are used for paging, a more flexible wireless interface transition can be made possible by increasing the number of subframes of MBSFN through possible small reduction in paging performance.

도 2내지 도4는 위에서 설명한 MBSFN을 사용하여 기존 LTE 프레임 내에서 기존 LTE 등을 지원하는 지상 이동통신 단말과 지상/위성 이동통신 통합 단말을 기존 LTE와 호환성을 유지하면서 동시에 지원하기 위한 프레임 구조 및 통신 방법의 순서도를 보여준다.2 to 4 illustrate a frame structure for simultaneously supporting a terrestrial mobile communication terminal and a terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal and supporting terrestrial / satellite mobile communication integrated terminals within the existing LTE frame using the MBSFN described above; Show the flow chart of the communication method.

도 2에서는 부 프레임 1, 2, 3, 6, 7, 8이 MBSFN 부 프레임으로 할당되고 부 프레임 0, 4, 5, 9는 기존의 LTE 신호 전송을 가지는 단말을 위한 유니캐스트용 부 프레임 할당된 경우를 보여준다. 도 3에서는 부 프레임 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9는 MBSFN 부 프레임으로 할당되고 부 프레임 0, 5는 기존의 LTE 신호 전송을 가지는 단말을 위한 유니캐스트용 부 프레임 할당된 경우를 보여준다. MBSFN용 부 프레임의 개수는 유연하게 위성 시스템 요구사항에 따라 적절하게 결정된다. 또한 도 4 통신 방법순서도에서 유연하게 기존의 LTE 신호 전송을 가지는 단말과 낮은 PAPR 하향링크 전송을 가지는 사용자 단말을 동시에 지원하기 위한 통신 절차 절차는 적절히 바뀌어 질 수 있다.In FIG. 2, subframes 1, 2, 3, 6, 7, and 8 are allocated as MBSFN subframes, and subframes 0, 4, 5, and 9 are allocated subframes for unicast for a terminal having existing LTE signal transmission. Show the case. In FIG. 3, subframes 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, and 9 are allocated as MBSFN subframes, and subframes 0 and 5 are allocated as subframes for unicast for a terminal having existing LTE signal transmission. Show the case. The number of subframes for MBSFN is flexibly determined according to the satellite system requirements. In addition, in the communication method flow chart of FIG. 4, a communication procedure procedure for simultaneously supporting a terminal having an existing LTE signal transmission and a user terminal having low PAPR downlink transmission may be appropriately changed.

다음으로는 LTE 등 지상 이동통신에서 사용되는 제1의 하향링크 전송방식보다 낮은 PAPR을 가지는 또 다른 제2의 하향링크 전송방법을 제안한다.Next, another second downlink transmission method having a PAPR lower than the first downlink transmission method used in terrestrial mobile communication such as LTE is proposed.

다중반송파기반 신호 전송에서 PAPR을 낮추기 위한 기술은 기존에 많이 제안되었다. 그러나 제안된 기술들은 파일럿을 추가, 피드백 채널 필요 등의 기존 LTE 하향링크 전송 방식의 수정을 요구한다. 따라서 본 발명에서는 기존 LTE 하향링크 전송 블록을 그대로 재사용함으로써 단말 칩셋 비용을 낮추고 기존 LTE와 호환성을 유지하면서 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송 기법을 제안한다.Many techniques for lowering PAPR in multicarrier based signal transmission have been proposed. However, the proposed techniques require modification of the existing LTE downlink transmission scheme such as adding pilot and feedback channel. Accordingly, the present invention proposes a downlink transmission scheme having a low PAPR while lowering the terminal chipset cost and maintaining compatibility with the existing LTE by reusing the existing LTE downlink transport block as it is.

기존 LTE에서는 OFDM 하향링크 방식을 사용하며, 전송을 위한 흐름은 다음과 같다. 하향 공유채널(DL-SCH)로 전송될 전송블록에는 수신단에서 에러 검출을 위해 사용되는 CRC가 붙으며, 에러 정정을 위한 터보 코딩이 뒤따른다. 공간 다중화의 경우에는 각 전송 블록에 대하여 이러한 과정이 2번 이루어진다. 레이트 매칭(Rate matching)은 하향 공유채널(DL-SCH) 전송을 위해 할당된 자원의 양에 맞도록 부호화된 비트의 수를 맞추는 용도뿐만 아니라 HARQ(Hybrid ARQ(Automatic Repeat reQuest))에 의해 제어되는 서로 다른 리던던시 버전(redundancy version)을 만드는 용도로도 사용된다. 레이트 매칭 후, 부호화된 비트들은 QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 등을 사용하여 변조되며, 이어서 안테나로 매핑 된다. 안테나 매핑은 전송 다이버시티, 빔포밍, 공간다중화를 포함하는 서로 다른 다중안테나 전송 방식을 제공하도록 설정될 수 있다. 마지막으로 안테나 프로세싱의 출력을 하향 공유채널(DL-SCH)을 위한 물리적인 자원에 매핑하게 된다. 전송블록 크기 및 변조방식뿐만 아니라 자원 역시 스케줄러에 의해 제어된다. 물리적 자원에 매핑된 신호는 IFFT을 거쳐 CP를 삽입한 후 OFDM 신호로 각 안테나를 통해 전송된다. 기존 LTE 전송 블록을 재사용함으로써 기존 LTE와 호환성을 유지하고 단말 칩셋 비용을 줄이기 위해서는 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송에서 또한 언급한 기존 LTE의 OFDM 하향링크 전송 블록의 방식을 그대로 유지해야 한다. 즉 하향 공유채널(DL-SCH)로 전송될 전송 블록 크기도 기존 LTE 신호 전송과 같아야 하며, CRC를 붙이는 절차, 터보 코딩 방식, 레이트 매칭 방식, 자원 매핑 방식 등이 기존 LTE와 같아야 하며 그 순서도 일치해야 한다.Conventional LTE uses an OFDM downlink scheme, and the flow for transmission is as follows. The transport block to be transmitted on the downlink shared channel (DL-SCH) is attached with a CRC used for error detection at the receiving end, followed by turbo coding for error correction. In the case of spatial multiplexing, this process is performed twice for each transport block. Rate matching is controlled by HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ)) as well as the purpose of matching the number of encoded bits to fit the amount of resources allocated for downlink shared channel (DL-SCH) transmission. It is also used to create different redundancy versions. After rate matching, the encoded bits are modulated using Quadrature Phase-Shift Keying (QPSK), Quadrature Amplitude Modulation (16QAM), 64QAM, and the like, and then mapped to an antenna. Antenna mapping may be configured to provide different multi-antenna transmission schemes including transmit diversity, beamforming, and spatial multiplexing. Finally, the output of the antenna processing is mapped to physical resources for the downlink shared channel (DL-SCH). The resources as well as the transport block size and modulation scheme are controlled by the scheduler. The signal mapped to the physical resource is transmitted through each antenna as an OFDM signal after the CP is inserted through the IFFT. In order to maintain compatibility with the existing LTE by reusing the existing LTE transport block and reduce the terminal chipset cost, the scheme of the OFDM downlink transport block of the existing LTE also mentioned in the downlink transmission having a low PAPR must be maintained. That is, the size of a transport block to be transmitted on a downlink shared channel (DL-SCH) should be the same as the existing LTE signal transmission, and the CRC attaching procedure, turbo coding method, rate matching method, resource mapping method, etc. must be the same as the existing LTE, and the order thereof is also identical. Should be.

아래 도 6와 도 7은 본 발명에서 낮은 PAPR을 가지는 하향링크 전송 블록과 통신 방법을 보여준다. 이를 위해 본 발명에서는 기존 LTE 신호 전송 블록을 그대로 순서대로 유지한 채 자원 매핑과 IFFT 사이에 DFT(Discrete Fourier Transform) spreading 단계를 추가한다. 상향링크 LTE에서와 같이 IFFT전에 DFT spreading은 다중반송파 전송을 단일 반송파 특성을 가지도록 한다. 기존 LTE와 호환성을 유지하기 위해서는 IFFT에 들어가는 기존 LTE에서 전송하고자 하는 신호의 자원 위치와 DFT spreading 이후의 신호의 자원 위치가 같아야 하며, 단일반송파 특성을 유지하기 위해서는 DFT spreading된 신호는 IFFT에 연속적으로 들어가야 하기 때문에, 기지국 스케줄러는 데이터와 기준 신호(RS)의 매핑하는 자원 블록(RB)을 연속적으로 할당해주어야 한다. 즉 주파수 도메인에서의 유연한 자원 할당에 제한이 있다. 그러나 위성이동통신망과 같이 주파수 비선택적 채널 특성을 가지는 이동통신망에서는 주파수 도메인에서의 자원 할당은 큰 이득이 없기 때문에 스케줄러가 각 사용자 데이터를 연속적 자원 블록에 할당하더라도 성능 열화가 거의 없다. 따라서 제안하는 낮은 PAPR 하향링크 전송 방법은 기존 LTE의 전송 방식에 따라 하향 공유채널(DL-SCH)로 전송될 전송블록에는 수신단에서 에러 검출을 위해 사용되는 CRC가 붙으며, 에러 정정을 위한 터보 코딩이 뒤따른다. 공간 다중화의 경우에는 각 전송 블록에 대하여 이러한 과정이 2번 이루어진다. 레이트 매칭은 하향 공유채널(DL-SCH) 전송을 위해 할당된 자원의 양에 맞도록 부호화된 비트의 수를 맞추는 용도뿐만 아니라 HARQ에 의해 제어되는 서로 다른 리던던시 버전을 만드는 용도로도 사용된다. 레이트 매칭 후, 부호화된 비트들은 QPSK, 16QAM, 64QAM 등을 사용하여 변조되며, 이어서 안테나로 매핑 된다. 안테나 매핑은 전송 다이버시티, 빔포밍, 공간다중화를 포함하는 서로 다른 다중안테나 전송 방식을 제공하도록 설정될 수 있다. 마지막으로 안테나 프로세싱의 출력을 하향 공유채널(DL-SCH)을 위한 물리적인 자원에 매핑하게 된다. 이러한 물리적인 자원의 매핑은 하향링크 전송에 고려되는 모든 하향 공유채널(DL-SCH) 자원 매핑이 연속적인 자원 블록에 이루어지도록 스케줄러는 자원할당하며, 하향 공유채널(DL-SCH) 자원 매핑이 이루어진 자원 블록에서만 기준 신호 매핑이 이루어진다. 따라서 전체 데이터 및 기준 신호 매핑은 빈틈없이 연속적으로 부반송파에 할당되고, 전체 데이터와 기준 신호가 매핑된 자원 블록 수, 즉 데이터와 기준 신호 할당을 위해 필요한 부반송파 수 Z에 따라 Z-point DFT spreading을 한 후 생성된 Z개의 신호는 신호 대역폭에 따라 결정되는 N-point IFFT에 DFT spreading 전 데이터와 기준 신호가 매핑되었던 위치에 들어가게 된다.6 and 7 show a communication method and a downlink transport block having a low PAPR in the present invention. To this end, the present invention adds a Discrete Fourier Transform (DFT) spreading step between the resource mapping and the IFFT while maintaining the existing LTE signal transmission block in order. As in uplink LTE, DFT spreading prior to IFFT allows multicarrier transmission to have a single carrier characteristic. In order to maintain compatibility with the existing LTE, the resource position of the signal to be transmitted in the existing LTE entering the IFFT and the signal position after the DFT spreading must be the same, and in order to maintain the single carrier characteristic, the DFT spreaded signal is continuously connected to the IFFT. Since the base station scheduler has to enter, the base station scheduler must sequentially allocate a resource block (RB) for mapping the data and the reference signal (RS). That is, there is a limit to flexible resource allocation in the frequency domain. However, in a mobile communication network having a frequency non-selective channel characteristic such as a satellite mobile communication network, resource allocation in the frequency domain has no significant gain, so even if the scheduler allocates each user data to consecutive resource blocks, there is almost no performance degradation. Therefore, the proposed low PAPR downlink transmission method has a CRC used for error detection at the receiving end of a transport block to be transmitted on a downlink shared channel (DL-SCH) according to the conventional LTE transmission scheme, and turbo coding for error correction. This follows. In the case of spatial multiplexing, this process is performed twice for each transport block. Rate matching is used not only to match the number of encoded bits to the amount of resources allocated for DL-SCH transmission, but also to create different redundancy versions controlled by HARQ. After rate matching, the coded bits are modulated using QPSK, 16QAM, 64QAM, etc., and then mapped to the antenna. Antenna mapping may be configured to provide different multi-antenna transmission schemes including transmit diversity, beamforming, and spatial multiplexing. Finally, the output of the antenna processing is mapped to physical resources for the downlink shared channel (DL-SCH). This physical resource mapping is allocated to the scheduler so that all DL shared channel (DL-SCH) resource mappings considered for downlink transmission are performed in consecutive resource blocks, and DL-SCH resource mapping is performed. Reference signal mapping is performed only in the resource block. Therefore, all data and reference signal mappings are seamlessly allocated to subcarriers, and Z-point DFT spreading is performed according to the number of resource blocks to which all data and reference signals are mapped, that is, the number of subcarriers Z required for data and reference signal allocation. The generated Z signals enter the position where the data before the DFT spreading and the reference signal are mapped to the N-point IFFT determined according to the signal bandwidth.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, processors, controllers, Arithmetic Logic Units (ALUs), Digital Signal Processors (Microcomputers), Microcomputers, Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Can be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process and generate data in response to the execution of the software. For convenience of explanation, one processing device may be described as being used, but one of ordinary skill in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively)처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device for the purpose of interpreting or providing instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

Claims (14)

단말이 프레임을 선택하는 단계; 및Selecting a frame by the terminal; And 상기 단말이 상기 프레임 내에서 지상 이동통신 신호가 하향링크 전송되는 구간동안에는 제1 하향링크 전송방식으로 전송하고, 상기 지상 이동통신 신호가 전송되지 않는 구간 동안에는 상기 제1 하향링크 전송방식보다 더 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지는 제2 하향링크 전송방식으로 전송하는 단계;로 이루어진 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.The terminal transmits the first downlink transmission method during the downlink transmission period of the terrestrial mobile communication signal in the frame, and has a lower PAPR than the first downlink transmission method during the period when the terrestrial mobile communication signal is not transmitted. And transmitting in a second downlink transmission method having a Peak to Average Power Ratio. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지상 이동통신은 LTE, WIMAX, 위성 DMB, DVB-SH 중 어느 하나를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.The terrestrial mobile communication is a downlink transmission method in a terrestrial / satellite mobile communication integrated system, characterized in that based on any one of LTE, WIMAX, satellite DMB, DVB-SH. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 하향링크 전송방식은 OFDM 방식이며, 상기 제2 하향링크 전송방식은 DFTS-OFDM(Discrete Fourier Transform Spread-OFDM) 방식인 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.The first downlink transmission scheme is an OFDM scheme, and the second downlink transmission scheme is a Discrete Fourier Transform Spread-OFDM (DFTS-OFDM) scheme. . 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 프레임은 MBSFN(멀티미디어 방송 및 멀티캐스팅 서비스 단일 주파수 네트워크, MBMS Single Frequency Network) 부 프레임인 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.The frame is a downlink transmission method in a terrestrial / satellite mobile communication integrated system, characterized in that the MBSFN (MBMS Single Frequency Network) subframe. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2 하향링크 전송방식으로 전송될 MBSFN 부 프레임 번호는 시스템 정보를 방송하는 채널을 통해 상기 단말이 획득하는 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.MBSFN sub-frame number to be transmitted in the second downlink transmission method is a downlink transmission method in a terrestrial / satellite mobile communication integrated system, characterized in that the terminal is obtained through a channel for broadcasting system information. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2 하향링크 전송방식으로 전송될 MBSFN 부 프레임 번호의 수는 필요한 하향링크 전송량에 따라 가변적인 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.The number of MBSFN sub-frame number to be transmitted in the second downlink transmission method is variable according to the required downlink transmission amount, characterized in that the downlink transmission method in the integrated terrestrial / satellite mobile communication system. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 DFTS-OFDM 방식은,The DFTS-OFDM scheme, 하향 공유채널(DL-SCH)의 자원이 연속적인 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계;Mapping resources of a downlink shared channel (DL-SCH) to consecutive resource blocks (RBs); 기준 신호(RS)가 매핑된 상기 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계;Mapping a reference signal (RS) to the mapped resource block (RB); 데이터와 상기 기준 신호(RS)가 부반송파 수에 따라 DFT(Discrete Fourier Transform) spreading되는 단계; 및Spreading data and the reference signal RS according to the number of subcarriers (Discrete Fourier Transform); And 상기 DFT spreading된 신호에 대해 IFFT가 수행된 후 안테나를 통해 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합시스템에서의 하향 링크 전송방법.And transmitting through the antenna after the IFFT is performed on the DFT spread signal. 기지국으로부터 물리적 브로드캐스팅 채널을 통해 프레임의 구간별 하향링크 전송정보를 획득하는 제어부; 및A control unit for obtaining downlink transmission information for each section of a frame from a base station through a physical broadcasting channel; And 상기 제어부로부터 획득한 구간별 하향링크 전송정보에 따라 상기 프레임 내에서 지상 이동통신 신호가 하향링크 전송되는 구간 동안은 제1 하향링크 전송방식으로 인식하고, 상기 지상 이동통신 신호가 전송되지 않는 구간동안은 상기 제1 하향링크 전송방식보다 더 낮은 PAPR을 가지는 제2 하향링크 전송방식으로 인식하는 송수신부로 이루어진 지상/위성 이동통신 통합 단말.During the period in which the terrestrial mobile communication signal is downlink transmitted in the frame according to the downlink transmission information for each section obtained from the controller, the first downlink transmission method is recognized and during the period in which the terrestrial mobile communication signal is not transmitted. Is a terrestrial / satellite mobile communication integrated terminal comprising a transceiver configured to recognize a second downlink transmission method having a lower PAPR than the first downlink transmission method. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 지상 이동통신은 LTE, WIMAX, 위성 DMB, DVB-SH 중 어느 하나를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합 단말.The terrestrial mobile communication is a terrestrial / satellite mobile communication terminal, characterized in that based on any one of LTE, WIMAX, satellite DMB, DVB-SH. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제1 하향링크 전송방식은 OFDM 방식이며, 상기 제2 하향링크 전송방식은 DFTS-OFDM 방식인 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합단말.And the first downlink transmission method is an OFDM method, and the second downlink transmission method is a DFTS-OFDM method. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 소정의 프레임은 MBSFN(멀티미디어 방송 및 멀티캐스팅 서비스 단일 주파수 네트워크, MBMS Single Frequency Network: MBSFN) 부 프레임인 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합 단말.And the predetermined frame is an MBSFN sub-frame of an MBSFN (MBC Single Frequency Network, MBSFN) subframe. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 물리적 브로드캐스팅 채널을 통해 전송되는 구간별 하향링크 전송정보는 적어도 하나 이상의 MBSFN 부 프레임 번호 및 이와 관련된 하향링크 전송방식을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합 단말.The downlink transmission information for each section transmitted through the physical broadcasting channel includes at least one MBSFN subframe number and information indicating a downlink transmission scheme associated therewith. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제2 하향링크 전송방식으로 전송될 MBSFN 부 프레임의 번호의 수는 필요한 하향링크 전송량에 따라 가변적인 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합 단말.The number of MBSFN subframes to be transmitted in the second downlink transmission scheme is variable according to the amount of downlink transmission required. 제10항에 있어서The method of claim 10 상기 DFTS-OFDM 방식은,The DFTS-OFDM scheme, 하향 공유채널(DL-SCH)의 자원이 연속적인 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계;Mapping resources of a downlink shared channel (DL-SCH) to consecutive resource blocks (RBs); 기준 신호(RS)가 매핑된 상기 자원 블록(RB)에 매핑되는 단계;Mapping a reference signal (RS) to the mapped resource block (RB); 데이터와 상기 기준 신호(RS)가 부반송파 수에 따라 DFT spreading되는 단계; 및DFT spreading of data and the reference signal (RS) according to the number of subcarriers; And 상기 DFT spreading된 신호에 대해 IFFT가 수행된 후 안테나를 통해 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상/위성 이동통신 통합 단말.And after the IFFT is performed on the DFT spread signal, transmitting the antenna through an antenna.
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