KR101100445B1 - Ｔｄｄ시스템에서의 스케줄링 정보의 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

시분할 듀플렉스 시스템에서 스케줄링 정보의 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 적어도 하나의 하향링크 서브프레임과 적어도 하나의 상향링크 서브프레임이 포함되도록 무선 프레임을 설정하는 단계, 및 상향링크 지시자와 상향링크 무선자원 할당정보를 포함하는 스케줄링 정보를 하향링크 서브프레임의 하향링크 제어채널상으로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 하향링크 서브프레임은 하향링크 전송에 사용되고, 상기 상향링크 서브프레임은 상향링크 전송에 사용되며, 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 가리킨다. 상향링크 지시자는 특정 단말을 위한 상향링크 무선자원 할당정보가 적용되는 서브프레임을 가리키므로, 기지국은 효율적으로 스케줄링을 수행할 수 있고 단말은 보다 정확하게 상향링크 전송을 수행할 수 있다.

Description

ＴＤＤ시스템에서의 스케줄링 정보의 전송 방법{METHOD OF TRANSMITTING SCHEDULING INFORMATION IN TDD SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TDD시스템에서의 스케줄링 정보의 전송 방법에 관한 것이다.
다중접속 방식이 서로 다른 사용자를 구분하기 위한 기술이라고 한다면, 듀플렉스(Duplex)는 상향링크와 하향링크를 구분하기 위한 기술이다. 다중접속에서와 마찬가지로 상향링크와 하향링크의 구분은 주파수, 시간 및 코드 영역에서 가능하다. 듀플렉스 방식은 크게 상향링크와 하향링크를 주파수로 구분하는 FDD(Frequency Division Duplexing)방식과 상향링크와 하향링크를 시간으로 구분하는 TDD(Time Division Duplexing)방식으로 나뉜다.
FDD방식은 상향링크와 하향링크에 같은 크기의 주파수를 대칭적으로 할당하고 있어, 음성통화와 같은 대칭형 서비스(symmetric service)에 적절하여 많이 사용되었으나, 최근들어 인터넷 서비스와 같은 비대칭형 서비스(asymmetric service)에는 TDD 방식이 적합하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. FDD 방식에서는 주파수 영역에서 상향링크와 하향링크가 구분되므로, 기지국과 단말간의 데이터의 전송이 각 링크에서 시간영역에서 연속적으로 이루어질 수 있다.
TDD방식은 상향링크, 하향링크에 서로 다른 비율의 시간 슬롯을 할당할 수 있기 때문에, 비대칭형 서비스에 적합하다는 이점이 있다. TDD 방식의 또 다른 장점으로는 상향링크와 하향링크가 동일 주파수 대역에서 송수신되므로 상향링크와 하향링크의 채널 상태가 거의 일치한다. 따라서 신호를 수신하면 바로 채널상태를 추정할 수 있어 어레이 안테나(Array Antenna) 기술등에 적합하다.
TDD방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 또는 하향링크로 사용하되, 시간영역에서 상향링크와 하향링크를 구분하고 있으므로, 일정 시간 동안은 상향링크로 사용하고, 또 다른 일정 시간 동안은 하향링크로 사용하므로 기지국과 단말간에 데이터 송수신이 동시에 이루어질 수 없다. 만약, 상향링크와 하향링크가 동일한 크기의 시간으로 번갈아 할당되는 경우에는 기지국이 어느 시점이 상향링크 혹은 하향링크인지 알려줄 필요가 없다.
일반적으로 스케줄링 정보는 상향링크 또는 하향링크 전송용으로 할당되는 무선자원에 관한 무선자원 할당정보를 포함한다. 그러나, TDD시스템에서는 하향링크 서브프레임의 개수와 상향링크 서브프레임의 개수가 다를 수 있고, 심지어 상향링크 서브프레임의 개수가 하향링크 서브프레임의 개수보다 많을 수도 있다. 또한 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임간의 전환양상도 불규칙할 수 있다. 이러한 경우에 단순히 상향링크 또는 하향링크 무선자원 할당정보만으로는 구체적으로 어느 서브프레임에 대한 것인지 모호할 수 있다. 보다 명확한 스케줄링을 위해 TDD 시스템에서 새로운 스케줄링 정보를 전송하는 방법이 요구된다.
기술적 과제
본 발명의 기술적 과제는 TDD시스템에서, 하향링크 제어정보인 상향링크 지시자를 전송함으로써 단말이 보다 정확하게 상향링크 전송을 수행하게 하는 스케줄링 정보의 전송방법을 제공함에 있다.
기술적 해결방법
본 발명의 일 양태에 따르면 시분할 듀플렉스(Time Division Duplexl; TDD) 시스템에서 스케줄링 정보의 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 적어도 하나의 하향링크 서브프레임과 적어도 하나의 상향링크 서브프레임이 포함되도록 무선프레임을 설정(configuring)하는 단계, 및 상향링크 지시자(uplink indicator)와 상향링크 무선자원 할당정보(uplink resource allocation)를 포함하는 스케줄링 정보를 하향링크 서브프레임의 하향링크 제어채널상으로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 하향링크 서브프레임은 하향링크 전송에 사용되고, 상기 상향링크 서브프레임은 상향링크 전송에 사용되며, 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 가리킨다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, TDD 시스템에서 데이터 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 상향링크 서브프레임과 복수의 하향링크 서브프레임을 포함하는 무선 프레임에 관한 설정정보를 수신하는 단계, 상향링크 무선자원 할당정보, 및 상기 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 가리키는 상향링크 지시자를 하향링크 서브프레임의 하향링크 제어채널상에서 수신하는 단계, 및 상기 상향링크 무선자원 할당정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 상향링크 서브프레임상에서 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 상기 설정정보는 상기 무선 프레임내의 상향링크-하향링크 서브프레임의 할당 패턴(pattern)을 정의한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국을 운영(operating)하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 적어도 하나의 하향링크 서브프레임과 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 포함하는 무선 프레임을 설정하는 단계, 어느 상향링크 서브프레임에 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는지를 가리키는 상향링크 지시자,를 포함하는 스케줄링 정보를 하향링크 서브프레임의 물리 하향링크 제어채널(PDCCH)상에서 전송하는 단계, 및 상기 상향링크 지시자가 가리키는 상향링크 서브프레임에서 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 데이터의 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 상향링크 무선자원 할당정보 및 상기 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는 상향링크 프레임을 가리키는 상향링크 지시자,를 포함하는 스케줄링 정보를 PDCCH상에서 수신하는 단계, 및 상기 상향링크 지시자에 의해 지시되는 상향링크 서브프레임에서 상향링크 데이터를 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
유리한 효과
적어도 하나 이상의 서브프레임을 사용하여 상향링크 또는 하향링크로 데이터를 전송하는 TDD시스템에서, 상향링크 지시자는 특정 단말을 위한 무선자원이 구체적으로 어느 위치의 서브프레임이 할당되었는지를 알려주므로 효율적인 데이터 전송을 가능하게 한다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 TDD시스템의 무선 프레임 구조의 일 예이다.
도 3는 TDD시스템의 무선 프레임 구조의 다른 예이다.
도 4는 TDD시스템에서 하나의 무선프레임이 시간영역에서 서브프레임 단위로 상향링크와 하향링크로 구분되는 예이다.
도 5는 본 발명에 일 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 6은 본 발명에 다른 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 7은 본 발명에 또 다른 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 8은 본 발명에 또 다른 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 9는 ACK/NACK 신호를 전송하는 방법의 예이다.
도 10은 본 발명에 따른 TDD시스템에서 ACK/NACK 신호를 전송하는 방법의 예이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 TDD시스템에서의 통신방법을 나타내는 흐름도이다.
발명의 실시를 위한 형태
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정할 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 기지국(10; Base Station, BS) 및 단말(20; User Equipment, UE)을 포함한다. 기지국(10)은 일반적으로 단말(20)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(10)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 단말(20)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(10)에서 단말(20)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(20)에서 기지국(10)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(20)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(10)의 일부분일 수 있다.
하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있다.
무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 공지된 다른 변조 기술들과 같은 다중 접속 기법들에 기초할 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다.
도 2는 TDD시스템의 무선 프레임 구조의 일 예이다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함할 수 있다. 데이터 전송의 기본단위는 서브프레임 단위가 되며, 서브프레임 단위로 하향링크 또는 상향링크의 스케줄링이 이루어진다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM심볼과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파를 포함할 수 있다. 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM심볼을 포함할 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM심볼의 수, 부 반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 TDD시스템의 무선프레임 구조의 다른 예이다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 두 개의 하프프레임(half-frame)을 포함한다. 각 하프프레임의 구조는 동일하다. 하프프레임은 5개의 서브프레임(subframe)과 3개의 필드(field) DwPTS(Downlink Pilot Time Slot: DwPTS), 보호구간(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다.
UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
표 1은 무선 프레임의 설정정보(configuration)의 일 예를 나타낸다. 무선 프레임의 설정정보는 하나의 무선프레임내의 모든 서브프레임에 상향링크와 하향링크가 어떠한 규칙에 의해 할당(또는 예약)되는지를 나타내는 정보이다.
표 1
Figure 112009035803899-pct00001
표 1을 참조하면, 'D'는 서브프레임이 하향링크 전송을 위해 사용되는 것임을 나타내고, 'U'는 서브프레임이 상향링크 전송을 위해 사용되는 것임을 나타낸다.
'S'는 서브프레임이 특별한 용도로 쓰임을 나타내며, 프레임 동기(sync)를 맞추거나, 또는 하향링크 전송을 위해 사용되는 것임을 나타낸다. 이하에서 하향링크 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 간단히 하향링크 서브프레임이라 하고, 상향링크 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 간단히 상향링크 서브프레임이라 한다. 각 설정마다 하나의 무선 프레임내의 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 배치(position) 및 개수가 서로 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환시점(switching point)이라 한다. 전환시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양 상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms 이다. 예를 들어, 설정 0에서 보면, 0번째부터 4번째 서브프레임까지 D-＞S-＞U-＞U-＞U로 전환되고, 5번째부터 9번째 서브프레임까지 이전과 동일하게 D-＞S-＞U-＞U-＞U로 전환된다. 하나의 서브프레임이 1ms이므로, 전환시점의 주기성은 5ms이다. 즉, 전환시점의 주기성은 하나의 무선 프레임 길이(10ms)보다 적으며, 무선 프레임내에서 전환되는 양상이 1회 반복된다.
모든 설정에 있어서, 0번째, 5번째 서브프레임, 및 DwPTS는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 모든 설정의 1번째 서브프레임과 설정 0, 1, 2, 및 6의 6번째 서브프레임은 DwPTS, 보호구간, 및 UpPTS로 구성된다. 각 필드의 시간길이는 설정에 따라 다르다. 상기 1번째 및 6번째 서브프레임을 제외한 나머지 8개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
전환시점의 주기가 매 5ms인 경우, UpPTS와 2번째 및 7번째 서브프레임은 상향링크 전송으로 예약된다. 한편, 전환시점의 주기가 매 10ms인 경우, UpPTS와 2번째 서브프레임은 상향링크 전송으로 예약되고, DwPTS, 7번째 및 9번째 서브프레임은 하향링크 전송으로 예약된다.
상기 표 1의 설정정보는 기지국과 단말이 모두 알고 있는 시스템 정보일 수 있다. 기지국은 무선 프레임의 설정정보가 바뀔 때마다 설정정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 상기 설정정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 하향링크 제어채널인 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. 또는 상기 설정정보는 방송정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀내의 모든 단말에 공통으로 전송되는 제어정보일 수 있다. 또는 상기 설정정보는 시스템 정보에 포함된 정보일 수 있다.
TDD 시스템에서 무선 프레임에 포함되는 하프프레임의 수, 하프프레임에 포함되는 서브프레임의 수, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 조합은 예시에 불과하다.
도 4는 TDD시스템에서 하나의 무선프레임이 시간영역에서 서브프레임 단위로 구분되는 예이다.
도 4를 참조하면, TDD시스템에서 하나의 무선프레임의 0번째 서브프레임과 5번째 서브프레임은 반드시 하향링크로 할당되고, 나머지 서브프레임들은 트래픽 발생량에 따라 균등 또는 비균등하게 하향링크 또는 상향링크로 사용된다. TDD 프레임 구조의 특성상 매 서브프레임이 번갈아 가면서 상향링크와 하향링크로 사용될 수도 있고, 또는 여러 개의 서브프레임이 연속적으로 상향링크로 사용되거나 또는 하향링크로 사용될 수도 있다.
제1 무선프레임은 대칭적 자원할당(symmetric resource allocation)의 예시이고, 제2 무선프레임은 비대칭적 자원할당(asymmetric resource allocation)의 예시이다. 대칭적 자원할당은 상향링크로 사용되는 서브프레임(이하 상향링크 서브프레임)과 하향링크로 사용되는 서브프레임(이하 하향링크 서브프레임)의 개수가 균등하게 반복되는 형식을 말하고, 비대칭적 자원할당은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임의 개수가 비균등하게 반복되는 형식을 말한다. 제1 무선프레임에 서는 2개의 하향링크 서브프레임과 2개의 상향링크 서브프레임이 반복되는 구조를 가진다. 반면, 제2 무선프레임에서는 하향링크 서브프레임의 개수와 상향링크 서브프레임의 개수가 일정하지 않다.
TDD 시스템에서 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임간의 스위칭(switching)은 전환시점(Switching Point)을 경계로 하여 이루어진다. 하나의 무선 프레임에는 적어도 1개 이상의 전환시점이 존재한다. 주 무선프레임과 보조 무선프레임은 각각 4개의 전환시점을 가진다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 5를 참조하면, 무선프레임의 일부분이 1개의 하향링크 서브프레임과 3개의 연속적인 상향링크 서브프레임으로 형성된 구조이다. 아래방향의 화살표로 표시된 서브프레임은 하향링크 서브프레임이고, 위방향의 화살표로 표시된 서브프레임은 상향링크 서브프레임이다. 기지국은 무선프레임에 포함된 각각의 서브프레임에 상향링크 또는 하향링크를 할당함으로써 상기 무선프레임을 설정한다(configuring). 무선프레임은 상기 표 1에 나열된 상향링크-하향링크 할당으로부터 선택된 어느 하나의 설정정보에 의해 설정될 수 있다.
기지국은 하나의 하향링크 서브프레임상에서 적어도 하나의 상향링크 서브프레임에 관한 스케줄링 정보를 전송한다. 상기 스케줄링 정보는 상향링크 무선자원 할당정보(uplink resource assignment) 및 상기 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는 상향링크 서브프레임을 가리키는 상향링크 지시자(uplink indicator)를 포함한다.
상향링크 무선자원 할당정보는 다중화 방식에 따라, 주파수 분할 다중화 시스템(예를 들어 OFDM)일 경우에는 데이터 전송 주파수 대역의 정보를 가지고, 코드 분할 다중화 시스템(예를 들어 CDMA)일 경우에는 데이터 전송 코드등의 정보를 가질 수 있다. 또는 상향링크 무선자원 할당정보는 구체적으로 한 서브프레임내에서 특정 단말을 위한 자원블록(resource block)의 할당상태를 나타낼 수 있다. 상향링크 무선자원 할당정보는 상향 그랜트(Uplink grant)라 불릴 수도 있다.
상기 상향링크 무선자원 할당정보와 상기 상향링크 지시자는 모두 스케줄링 정보(scheduling information)로서 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)에 포함된다. 상기 하향링크 제어정보는 하향링크 서브프레임내의 하향링크 제어채널(예를 들어 PDCCH(Physical Downlink Control Channel))상에서 전송될 수 있다. 하향링크 제어정보의 포맷은 다음의 표 2와 같을 수 있다.
표 2
Figure 112009035803899-pct00002
표 2를 참조하면, 필드(Field)는 하향링크 제어정보에 포함되는 세부항목을 나타낸다. 포맷(format)은 PDCCH로 전송되는 하향링크 제어정보가 상향링크용인지 아니면 하향링크용인지를 알려준다. 호핑 플래그(hopping flag)는 주파수 도약의 실시/불실시 여부를 알려주는 정보이다. 자원블록(RB) 할당은 할당된 자원블록의 위치와 크기를 나타낸다. 하향링크 제어정보에 기초하여 송수신되는 데이터의 변조 및 코딩 정도를 나타내는 정보이다. TPC(Transmit Power Control)는 단말이 상향링크 전송에 사용할 전력의 제어정보이다.
상향링크 지시자(uplink indicator)는 전술된 바와 같이 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용될 상향링크 서브프레임을 알려주며, 그 비트수는 1로 표시되었으나, 아래의 표 3 내지 5와 같이 변할 수 있음은 물론이다. 상향링크 지시자가 1비트정보인 경우, 0이면 상향링크 지시자가 전송되는 하향링크 서브프레임에서부터 n번째 상향링크 서브프레임을 가리키고, 1이면 상향링크 지시자가 전송되는 하향링크 서브프레임에서 n+1번째 상향링크 서브프레임을 가리킬 수 있다.
상향링크 지시자는 특히 상기 표 1에서의 설정 0 또는 1에서 보다 효과적으로 사용될 수 있다. 왜냐하면 설정 0에서 하향링크 서브프레임의 개수보다 상향링크 서브프레임의 개수가 더 많으므로 하나의 하향링크 서브프레임으로 전송되는 상향링크 무선자원 할당정보가 어느 상향링크 서브프레임에 적용되는 것인지 명확히 해야하기 때문이다. 반면, 하향링크 서브프레임의 개수가 상향링크 서브프레임의 개수보다 많거나 동일한 경우, 하나의 하향링크 서브프레임과 하나의 상향링크 서브프레임이 1:1 로 매칭(matching)될 수 있다. 이 경우에는 상향링크 지시자가 없 이도 특정한 하향링크 서브프레임의 상향링크 무선자원 할당정보는 특정한 상향링크 서브프레임에 적용되는 것임을 기지국과 단말간에 미리 설정할 수 있다.
CQI 요청은 단말이 하향링크 채널정보를 피드팩하도록 요구하는 정보이다. RNTI/CRC는 각 PDCCH에 전송되는 제어정보를 나타내는 식별자를 CRC와 마스킹(masking)한 정보이다. 따라서, 단말은 자신에게 주어진 C-RNTI를 상기 마스킹된 CRC에 XOR연산을 취함으로써 디마스킹(demasking)하고, 상기 데이터를 성공적으로 복호화할 수 있다.
이하에서 설명의 편의를 위해 상향링크 지시자가 포함된 하향링크 서브프레임을 자기 서브프레임(self-subframe)이라 하고, 상기 상향링크 지시자가 가리키는 서브프레임을 목표 서브프레임(target-subframe)이라 한다. 모든 하향링크 서브프레임은 자기 서브프레임일 수도 있고, 목표 서브프레임일 수도 있다. 왜냐하면 자기 서브프레임도 다른 서브프레임에 있는 상향링크 지시자에 의해 가리켜질 수 있기 때문이다. 반면, 상향링크 서브프레임은 목표 서브프레임이다. 이는 상향링크 서브프레임은 상향링크 무선자원 할당정보와 상향링크 지시자를 포함하지 않아 자기 프레임이 될 수 없기 때문이다.
표 3
Figure 112009035803899-pct00003
표 3을 참조하면, 상향링크 지시자가 00이면 목표 서브프레임은 자기 서브프레임과 일치한다. 따라서 자기 서브프레임은 특정 단말의 상향링크 무선자원 할당정보와 상기 특정 단말을 위한 데이터를 함께 포함한다. 상향링크 지시자가 01이면 목표 서브프레임은 자기 서브프레임 바로 다음의 서브프레임이 된다. 상향링크 지시자가 10이면, 목표 서브프레임은 자기 서브프레임으로부터 2번째 서브프레임에 위치한다. 상향링크 지시자가 11이면, 목표 서브프레임은 자기 서브프레임으로부터 3번째 서브프레임에 위치한다. 도 5의 경우 특정 단말의 상향링크 데이터가 포함되는 목표 서브프레임은 자기 서브프레임으로부터 3번째 서브프레임이다. 따라서 기지국은 상향링크 지시자 11을 상기 특정 단말로 전송하고, 상기 특정 단말로부터 상기 목표 서브프레임에서 데이터를 수신한다.
다른 예로서, 상향링크 지시자는 자기 서브프레임과 목표 서브프레임간의 거리 외에 상기 목표 서브프레임이 하향링크 서브프레임인지, 상향링크 서브프레임인지를 알려줌으로써 상기 목표 서브프레임을 가리킬 수 있다. 표 4는 표 2의 예에서 링크방향정보를 더 포함한 예이다.
표 4
Figure 112009035803899-pct00004
표 4를 참조하면, 상향링크 지시자의 1번째 비트는 목표 서브프레임의 링크방향을 지시하는 것으로서, 0이면 하향링크를, 1이면 상향링크를 나타낸다. 상향링크 지시자의 2번째, 3번째 비트는 목표 서브프레임의 위치를 나타낸다. 도 5의 경우, 특정 단말에 대해 자기 서브프레임으로부터 3번째 서브프레임이 목표 서브프레임으로서 상향링크로 사용되므로, 상향링크 지시자는 111이 된다. 즉, 상기 특정 단말은 상향링크 지시자로서 111을 수신함으로써 자기 서브프레임에서 3만큼 이격된 위치에 있는 서브프레임이 목표 서브프레임이고, 이 목표 서브프레임은 상향링크 서브프레임임을 알 수 있다.
일반적으로 하나의 무선 프레임에는 10개의 서브프레임이 포함되므로, 상기 상향링크 지시자를 표현하는 비트수도 서브프레임의 수에 따라 변할 수 있음은 물론이다. 또한, 상향링크 지시자는 상향링크 무선자원 할당정보가 적용되는 서브프레임(목표 서브프레임)을 가리키므로, 어떠한 다른 형태에 의해 목표 서브프레임을 가리키더라도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다.
도 6은 본 발명에 다른 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 6을 참조하면, 도 5와 같이 무선프레임의 일부분이 1개의 하향링크 서브프레임(자기 서브프레임)과 3개의 연속적인 상향링크 서브프레임으로 형성된 구조이다. 다만, 도 6은 1개의 자기 서브프레임의 상향링크 지시자가 연속적인 2개의 목표 서브프레임을 가리키고 있다는 점에서 도 5와 다르다. 이와 같이 복수개의 연속적인 목표 서브프레임이 특정 단말을 위해 상향링크로 사용되는 경우, 상향링크 지시자는 다음과 같이 구성될 수 있다.
일 예로서, 상향링크 지시자는 무선자원이 할당되는 목표 서브프레임의 시작위치(starting offset; 이하 시작위치)와 연속되는 목표 서브프레임의 개수인 할당길이(duration)를 알려준다. 이 경우, 목표 서브프레임이 상향링크 서브프레임인지 또는 하향링크 서브프레임인지 여부는 기지국과 단말간에 무선 프레임의 설정정보(configuration)에 의해 미리 결정될 수 있다. 단말은 상향링크 지시자를 수신하고, 상기 상향링크 지시자로부터 상향링크 데이터 전송에 이용할 목표 서브프레임의 시작위치와 할당길이를 파악할 수 있다. 표 5는 4개의 비트를 이용하여 상향링크 지시자를 표현한 예이다.
표 5
Figure 112009035803899-pct00005
표 5를 참조하면, 상향링크 지시자는 4비트로 표현되며, 앞의 2비트는 시작위치를, 뒤의 2비트는 할당길이를 나타낸다. 즉, 상향링크 지시자가 0001이면, 시작위치는 00이고, 할당길이는 01이다. 시작위치가 0이면 목표 서브프레임이 자기 서브프레임부터 시작됨을 나타내고, 시작위치가 1이면 목표 서브프레임이 자기 서브프레임의 다음 서브프레임부터 시작됨을 나타낸다. 시작위치가 2이면 목표 서브프레임이 자기 서브프레임에서 2번째 서브프레임부터 시작됨을 나타낸다. 할당길이가 1이면 1개의 목표 서브프레임만이 할당됨을 나타내고, 할당길이가 2이면 2개의 목표 서브프레임을 나타내므로 시작위치의 서브프레임과 인접한 하나의 서브프레임이 더 할당됨을 나타낸다. 할당길이가 3이면 시작위치의 목표 서브프레임을 포함하여 3개의 목표 서브프레임이 연속적으로 할당됨을 나타낸다.
도 6의 경우 상향링크 지시자는 다음과 같다. 특정 단말에 자기 서브프레임 다음의 2개의 서브프레임이 목표 서브프레임으로 할당되므로, 시작위치는 1이고, 할당길이는 2이다. 따라서 상향링크 지시자는 0110이 된다. 표 5은 상향링크 지시 자에 포함되는 시작위치와 할당길이를 비트에 맵핑하여 구성하는 방법의 일 예를 든 것일 뿐, 상향링크 지시자는 이외에도 달리 표현될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 7을 참조하면, 무선프레임의 일부분이 연속하는 3개의 하향링크 서브프레임과 1개의 상향링크 서브프레임으로 형성된 구조이다. 상기 연속하는 3개의 하향링크 서브프레임 중 1번째 하향링크 서브프레임이 자기 서브프레임으로서 하향링크 지시자(downlink indicator)가 목표 서브프레임인 상기 하향링크 서브프레임을 가리킨다. 나머지 하향링크 서브프레임도 자기 서브프레임으로서 또 다른 서브프레임을 지시하는 하향링크 지시자(또는 상향링크 지시자)를 포함할 수 있음은 물론이다.
기지국은 상기 자기 서브프레임을 통해 하향링크 할당정보와 하향링크 지시자를 단말로 전송한다.
상기 단말은 상기 하향링크 지시자로부터 자신이 수신할 데이터가 포함된 목표 서브프레임의 위치를 파악하고, 상기 목표 서브프레임에서 상기 하향링크 할당정보가 가리키는 무선자원을 통해 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. 하향링크 지시자는 표 3 또는 표 4와 같이 표현될 수 있다. 표 3에 의하면 하향링크 지시자에 목표 서브프레임이 하향링크 서브프레임인지 상향링크 서브프레임인지에 관한 정보가 없으므로, 기지국과 단말은 무선 프레임의 설정정보(configuration)로부터 이를 알 수 있다. 목표 서브프레임은 자기 서브프레임으로부터 3번째 서브프레임이다. 따라서 기지국은 하향링크 지시자 11을 상기 특정 단말로 전송한다.
표 4에 의하면 하향링크 지시자는 다음과 같다. 특정 단말에 대해 자기 서브프레임으로부터 3번째 서브프레임이 목표 서브프레임이고, 상기 목표 서브프레임은 하향링크 서브프레임이므로, 하향링크 지시자는 111이 된다.
도 8은 본 발명에 또 다른 예에 따른 TDD시스템에서의 자원할당방법이다.
도 8을 참조하면, 도 7과 같이 무선프레임의 일부분이 연속하는 3개의 하향링크 서브프레임과 1개의 상향링크 서브프레임으로 형성된 구조이다. 다만, 도 8은 2개의 연속적인 목표 서브프레임이 특정 단말을 위한 하향링크로 사용되고 있는 점에서 도 7과 다르다. 이와 같이 복수개의 연속적인 목표 서브프레임이 특정 단말을 위해 하향링크로 사용되는 경우, 하향링크 지시자는 표 5를 참조하여 표현될 수 있다.
표 5에 의하면, 특정 단말에 자기 서브프레임에서 2번째 서브프레임부터 2개의 서브프레임이 목표 서브프레임으로 할당되므로, 시작위치는 2이고, 할당길이는 2이다. 따라서 하향링크 지시자는 1010이 된다.
한편, 이하에서 TDD시스템에서 ACK/NACK 신호를 효율적으로 전송하는 방법을 알아본다. 자동 반복 요청(Automatic Repeat reQuest:이하 ARQ)방식은 수신기가 데이터를 성공적으로 수신하였을 경우, 수신기는 송신기로 수신성공(acknowledgement: 이하 ACK)신호를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송하도록 한다. 반대로 수신기가 데이터를 제대로 수신하지 못하였을 경우, 수신기는 송신기로 재전송요구(Not Acknowledgement:이하 NACK)신호를 전송하여 송신기가 그 데이터를 재전송하도록 한다.
TDD시스템은 상향링크로 전송되는 ACK/NACK 신호가 앞선 하향링크 중 어느 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK 신호인지를 정확히 알려줄 수 있어야 하며, 마찬가지로, 하향링크로 전송되는 ACK/NACK 신호가 앞선 상향링크 중 어느 상향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK 신호인지를 정확히 알려줄 수 있어야 한다.
그런데, TDD시스템에서는 하향링크로 다수개의 서브프레임을 연속해서 전송할 수 있으므로 수신 데이터의 양에 비례하여 ACK/NACK신호의 양도 증가하게 되며, ACK/NACK 신호가 어느 하향링크 서브프레임인지까지 알려주려면 상향링크에 과도한 오버헤드가 발생될 수 있다. 따라서 한정된 시간, 주파수 자원하에서 ACK/NACK신호를 효율적으로 전송할 수 있어야 한다. 이는 상향링크와 하향링크간에 할당된 자원 크기의 불균형이 커질수록 심각해 질 수 있다. 따라서, ACK/NACK신호로 인한 오버헤드를 효율적으로 줄일 수 있는 방법이 필요하다.
도 9는 ACK/NACK 신호를 전송하는 방법의 예이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 단말로 데이터를 전송한다(S100). 단말은 수신한 데이터에 오류를 검출한다(S110). 일반적인 ARQ방식과는 달리 HARQ에서는 물리계층에서 직접 오류 검출을 할 수도 있다. 오류 검출결과에 따라 단말은 ACK/NACK 신호를 기지국으로 전송한다(S120). 단말이 데이터를 성공적으로 수신하였을 경우, 단말은 기지국으로 ACK 신호를 전송하여 기지국이 새로운 데이터를 전송하도록 한다. 반대로 단말이 데이터를 제대로 수신하지 못하였을 경우, 단말은 기지국으로 NACK신호를 전송하여 기지국이 그 데이터를 재전송하도록 한다.
도 10은 본 발명에 따른 TDD시스템에서 ACK/NACK 신호를 전송하는 방법의 예 이다.
도 10을 참조하면, 하향링크 전송으로 사용되는 서브프레임의 개수와 상향링크 전송으로 사용되는 서브프레임의 개수가 비균등한 TDD시스템에서 하향링크로 데이터를 수신한 단말이 ACK/NACK 신호를 상향링크로 전송하는 모습이다.
하나의 단말에 다수의 연속된 서브프레임이 하향링크로 할당되는 경우, 상기 연속되는 하향링크로 전송되는 모든 데이터를 하나의 데이터 패킷으로 간주하고, 상기 하나의 데이터 패킷에 하나의 ACK/NACK신호를 할당한다. TDD시스템에서 특정 단말에게 다수의 연속된 서브프레임이 하향링크 전송으로 할당되는 경우에는 상기 하향링크로 전송되는 데이터를 하나의 HARQ(Hybrid ARQ) 패킷(packet)으로 간주하여 ACK/NACK신호를 전송한다.
단말은 연속되는 3개의 서브프레임을 차지하는 하향링크로 전송되는 데이터를 하나의 데이터 패킷으로 간주하고, 상기 데이터 패킷의 일부라도 수신오류가 있을 경우는 상기 3개의 서브프레임와 시간적으로 떨어진 상향링크로 사용되는 서브프레임을 통해 NACK신호를 전송하고, 상기 데이터 패킷의 전부가 수신성공일 경우는 상향링크로 ACK신호를 전송한다. 도 9에서는 ACK/NACK 신호를 전송하는 주체를 단말로 가정하고 있으나, 기지국도 동일한 방식으로 ACK/NACK 신호를 전송할 수 있음은 물론이다. 또한, 도 10은 ACK/NACK 신호가 연속한 서브프레임에 대한 피드백 제어신호라는 가정하에 설명하였으나, 이는 예시에 불과할 뿐 ACK/NACK 신호는 반드시 연속한 서브프레임뿐만 아니라 무선 프레임내에서 임의 위치의 복수의 서브프레임에 관한 피드백 제어신호가 될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 TDD시스템에서의 통신방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 기지국은 무선 프레임을 설정한다(S200). 상기 무선 프레임은 적어도 하나의 하향링크 서브프레임과 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 포함한다. 상기 하향링크 서브프레임은 하향링크 전송을 위해 점유된(reserved) 서브프레임이고, 상기 상향링크 서브프레임은 상향링크 전송을 위해 점유된 서브프레임이다. 무선 프레임의 설정은 무선 프레임에 속한 복수의 서브프레임 각각을 상향링크 전송용으로 할당할지, 하향링크 전송용으로 할당할지에 관한 설정을 의미한다. 하나의 무선 프레임내에서 하향링크-상향링크 할당의 패턴에 관한 정보를 설정(configuration)정보 또는 설정에 관한 정보(information on a configuration)라 한다. 설정정보의 범위는 상기 표 1과 같을 수 있다.
상기 기지국은 무선 프레임의 설정정보(configuration)를 단말로 전송한다(S210). 상기 무선 프레임의 설정정보는 표 1에서 선택된 하나의 설정정보일 수 있다. 상기 설정정보는 브로드캐스트 채널상에서 전송될 수 있다. 또는 상기 설정정보는 하향링크 제어채널인 PDCCH상에서 전송될 수 있다. 또는 상기 설정정보는 시스템 정보의 일부로서 전송될 수 있다.
상기 기지국은 상향링크 지시자와 상향링크 무선자원 할당정보를 상기 단말로 전송한다(S220). 상기 상향링크 지시자와 상향링크 무선자원 할당정보는 스케줄링 정보로서 상기 표 2에서와 같이 DCI 포맷에 동시에 포함될 수 있다. 또는, 상기 상향링크 지시자와 상향링크 무선자원 할당정보는 전송 시점을 달리하여, 또는 별 도의 채널을 통해 따로 전송될 수도 있다. 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 무선자원 할당정보가 유효하게 적용되는 상향링크 서브프레임을 가리킨다. 상기 상향링크 무선자원 할당정보는 상기 상향링크 지시자에 의해 지시되는 상향링크 서브프레임에서, 상기 단말이 상향링크 전송에 사용할 무선자원, 예를 들어 자원블록(resource block; RB)을 가리킨다.
상기 단말은 상기 설정정보, 상기 상향링크 지시자, 및 상기 상향링크 무선자원 할당정보를 참조하여 데이터를 상기 기지국으로 전송한다(S230).
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (24)

  1. 시분할 듀플렉스(Time Division Duplexl; TDD) 이동 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 스케줄링 정보의 전송방법에 있어서,
    적어도 하나의 하향링크 서브프레임과 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 포함하는 무선 프레임을 설정(configuring)하고; 및
    상기 무선 프레임의 하향링크 서브프레임에서 하향링크 제어채널 상으로 스케줄링 정보를 단말로 전송하는 것을 포함하되, 상기 스케줄링 정보는 상향링크 지시자(uplink indicator)와 상향링크 자원 할당을 포함하고, 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 가리키고, 상기 상향링크 자원 할당은 상기 적어도 하나의 상향링크 서브프레임에서 상기 단말에 의한 상향링크 데이터 전송에 사용되는 무선 자원을 가리키는 전송방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 지시자는 하나 또는 그 이상의 비트를 포함하고, 상기 상향링크 지시자 비트의 값은 상기 무선 프레임내에서 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 상기 적어도 하나의 상향링크 서브프레임의 위치를 다른 서브프레임의 위치와 상대적으로 정의하는 전송방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 지시자는 복수의 비트를 포함하고, 상기 상향링크 지시자 비트의 값은 상기 무선 프레임내에서 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 상기 복수의 상향링크 서브프레임의 위치를 다른 서브프레임의 위치와 상대적으로 정의하되, 상기 복수의 상향링크 서브프레임은 서로 인접하는(contiguous) 전송방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 하향링크 제어채널은 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control CHannel; PDCCH)인 전송방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당은 상향링크 전송을 위한 적어도 하나의 RB(resource block)을 가리키는 전송방법.
  10. TDD 이동 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서,
    복수의 상향링크 서브프레임과 복수의 하향링크 서브프레임을 포함하는 무선 프레임에 관한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고;
    상기 무선 프레임의 하향링크 서브프레임에서 하향링크 제어채널 상으로 스케줄링 정보를 상기 기지국으로부터 수신하되, 상기 스케줄링 정보는 상향링크 지시자(uplink indicator)와 상향링크 자원 할당을 포함하고, 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 가리키고, 상기 상향링크 자원 할당은 상기 적어도 하나의 상향링크 서브프레임에서 상기 단말에 의한 상향링크 데이터 전송에 사용되는 무선 자원을 가리키고; 및
    상기 상향링크 자원 할당에 의해 지시되는 무선 자원을 이용하여 상기 적어도 하나의 상향링크 서브프레임에서 이동 통신 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 것을 포함하는 데이터 전송 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 무선 프레임에 대한 상기 설정 정보는 시스템 정보(system information; SI)의 일부로서 수신되는 데이터 전송 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 상향링크 지시자는 복수의 비트를 포함하고, 상기 상향링크 지시자 비트의 값은 상기 무선 프레임내에서 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 상기 복수의 인접하는 상향링크 서브프레임의 위치를 다른 서브프레임의 위치와 상대적으로 정의하는 데이터 전송 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 상기 무선 자원은 상기 상향링크 데이터가 전송되는 시간과 주파수로 정의되는 전송방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 하향링크 서브프레임의 개수는 상향링크 서브프레임의 개수보다 적은 전송방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 무선 프레임은 복수의 상향링크 서브프레임을 포함하고, 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 2개의 연속적인 상향링크 서브프레임을 가리키는 전송방법.
  19. 제3항에 있어서, 상기 다른 서브프레임은 자기 서브프레임(self-subframe)인 전송방법.
  20. 제10항에 있어서, 상기 상향링크 지시자는 하나 또는 그 이상의 비트를 포함하고, 상기 상향링크 지시자 비트의 값은 상기 무선 프레임내에서 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 상기 적어도 하나의 상향링크 서브프레임의 위치를 다른 서브프레임의 위치와 상대적으로 정의하는 데이터 전송 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 다른 서브프레임은 자기 서브프레임(self-subframe)인 데이터 전송 방법.
  22. 제10항에 있어서, 상기 무선 자원은 상기 상향링크 데이터가 전송되는 시간과 주파수로 정의되는 데이터 전송 방법.
  23. 제10항에 있어서, 상기 하향링크 서브프레임의 개수는 상향링크 서브프레임의 개수보다 적은 데이터 전송 방법.
  24. 제10항에 있어서, 상기 상향링크 지시자는 상기 상향링크 자원 할당이 유효한 2개의 연속적인 상향링크 서브프레임을 가리키는 데이터 전송 방법.
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