KR101385435B1 - 무선 통신 시스템에서 수신 확인 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

다중 반송파 시스템에서 기지국이 수신 확인을 전송하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의한 다중 반송파 시스템에서 기지국이 수신 확인을 전송하는 방법은 적어도 하나의 상향링크 반송파를 통해 복수의 상향링크 전송 블록을 수신하고, 상기 적어도 하나의 상향링크 반송파를 기반으로 상기 복수의 전송 블록에 대한 복수의 ACK/NACK 신호를 전송할 하향링크 채널을 결정하고, 상기 복수의 ACK/NACK 신호를 상기 결정된 하향링크 채널 상으로 전송하는 것을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 수신 확인 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING ACKNOWLEDGEMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)를 위한 수신 확인을 전송하는 방법 및 장치, 그리고 수신확인을 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

광대역 무선 통신 시스템의 경우 한정된 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위하여 효과적인 송수신 기법 및 활용 방안들이 제안되어 왔다. 차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 이에 따라 수신단에서의 복잡도가 감소하고 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다.

직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다. OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다.

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시킨다. MIMO 시스템에서 다이버시티를 구현하기 위한 기법에는 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit diversity), TSTD(time switched transmit diversity), PVS(Precoding Vector Switching), 공간 다중화(SM; Spatial Multiplexing) 등이 있다. 수신 안테나 수와 송신 안테나 수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있다. 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어의 개수는 랭크(rank)라 한다.

3GPP (3rd generation partnership project) TS 36.211 V8.8.0 (2009-09) “Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)”의 6절에 나타난 바와 같이 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어 채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어 정보(DCI; Downlink Control Information)라고 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케쥴링 정보 및 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다. PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

시스템 환경에 따라서 복수의 PHICH가 전송될 수 있다. 특히 복수의 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 반송파 집합 시스템(carrier aggregation system), MIMO 시스템 등에서 복수의 PHICH가 동시에 전송될 필요가 있다. 기지국은 복수의 PHICH에 자원을 할당하고 PHICH를 통해서 ACK/NACK을 전송한다.

반송파 집합 시스템에서 교차 스케쥴링 방식을 고려할 때, 종래의 PHICH를 통한 ACK/NACK 전송방법에 의할 경우 동일한 자원에 복수의 PHICH가 할당될 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점의 해결을 위한 ACK/NACK 전송방법에 대한 고려가 필요하다.

본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 HARQ 수행 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 다중 반송파 시스템에서 기지국이 수신 확인을 전송하는 방법은 적어도 하나의 상향링크 반송파를 통해 복수의 상향링크 전송 블록을 수신하고, 적어도 하나의 상향링크 반송파를 기반으로 복수의 전송 블록에 대한 복수의 ACK/NACK 신호를 전송할 하향링크 채널을 결정하고, 복수의 ACK/NACK 신호를 상기 결정된 하향링크 채널 상으로 전송하는 것을 포함한다.

이때 적어도 하나의 상향링크 반송파의 갯수에 따라 하향링크 채널이 결정될 수 있다.

상향링크 반송파의 갯수가 1이면, 하향링크 채널은 상향링크 전송 블록이 수신되는 자원을 기반으로 구성될 수 있다.

하향링크 채널은 PHICH(Physical hybrid-ARQ indicator channel)일 수 있다.

상향링크 반송파의 개수가 복수이면, 하향링크 채널은 PDCCH(Physical downlink control channel)일 수 있다.

복수의 상향링크 반송파는 하나의 하향링크 반송파를 통해 스케줄링 될 수 있다.

상향링크 반송파의 개수가 복수이면, 하향링크 채널은 PDCCH를 위한 CCE(Control Channel Element) 영역에 할당될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 기지국은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛, 및 RF유닛과 기능적으로 연결되고, HARQ(Hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인을 전송하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 적어도 하나의 상향링크 반송파를 통해 복수의 상향링크 전송 블록을 수신하고, 적어도 하나의 상향링크 반송파를 기반으로 복수의 전송 블록에 대한 복수의 ACK/NACK 신호를 전송할 하향링크 채널을 결정하고, 복수의 ACK/NACK 신호를 결정된 하향링크 채널 상으로 전송한다.

복수의 반송파를 집성(aggregation)하여 사용하는 무선 통신 시스템에서 복수의 PHICH가 동일한 DL 자원에 할당되는 것을 방지하여, 안정적인 HARQ(Hybrid Automatic Request Request)의 수행을 지원할 수 있다.

복수의 ACK/NACK 신호 전송이 필요한 반송파 집합 시스템에서 발생할 수 있는 ACK/NACK 신호 전송을 위한 자원의 부족 현상을 해결한다.

도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례를 간략히 나타낸 것이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 반송파 집합 시스템을 구성하는 기지국과 단말의 일 예이다.
도 7 및 도 8는 반송파 집합 시스템을 구성하는 기지국과 단말의 또 다른 예이다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 DL/UL 비대칭 반송파 집합 시스템의 일례이다.
도 10은 상향링크 HARQ를 나타낸다.
도 11은 PHICH가 전송되는 것을 나타내는 블록도이다.
도 12는 종래 기술에 따른 PRB 인덱스와 PHICH 자원간의 맵핑을 나타낸다.
도 13은 반송파 집합 시스템에서 교차 반송파 스케쥴링을 적용하는 일례를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 전송방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 전송방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 ACK/NACK 전송방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 17는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 시스템에 적용되는 상황을 가정하여 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례를 간략히 나타낸 것이다.

무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.

이 기술은 하향링크(downlink, DL) 또는 상향링크(uplink, UL)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.

무선 통신 시스템은 MIMO(Multiple-In Multiple-Out) 시스템, MISO(Multiple Input Single Output) 시스템, SISO(single input single output) 시스템 및 SIMO(single input multiple output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.

이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.

이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; Resource Block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix, CP)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.

도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.

하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.

여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.

도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.

PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다) 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 상술한 바와 같은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다.

PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. REG는 복수의 RE(Resource Element)를 포함한다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; Radio Network Temporary Identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(System Information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

PDCCH 상의 DCI는 블라인드 디코딩(blind decoding)을 통해 수신된다. 하나의 서브프레임의 제어영역내에서 복수의 후보(candidate) PDCCH가 전송될 수 있다. 단말은 매 서브프레임마다 복수의 후보 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 모니터링되는 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH들의 각각의 디코딩을 시도하는 것을 말한다. 단말은 서브프레임내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 예를 들어, 만약 해당하는 PDCCH에서 단말의 식별자(i.e. C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier))를 디마스킹(demasking)하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러가 검출되지 않으면 단말은 자신의 DCI를 갖는 PDCCH로 검출하는 것이다.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파(single carrier)의 특성을 유지하기 위하여, 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.

PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다.

PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.

LTE-A 시스템에서 상향링크는 SC-FDMA 전송 방식을 적용한다. DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다. SC-FDMA는 DFT-s OFDM(DFT-spread OFDM)이라고도 할 수 있다. SC-FDMA에서는 PAPR(peak-to-average power ratio) 또는 CM(cubic metric)이 낮아질 수 있다. SC-FDMA 전송 방식을 이용하는 경우, 전력 증폭기(power amplifier)의 비선형(non-linear) 왜곡 구간을 피할 수 있으므로 전력 소모가 제한된 단말에서 전송 전력 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 사용자 수율(user throughput)이 높아질 수 있다.

한편, 3GPP LTE-A 시스템은 반송파 집합(carrier aggregation) 시스템을 지원한다. 반송파 집합 시스템은 3GPP TR 36.815 V9.0.0 (2010-3)을 참조할 수 있다.

반송파 집합 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 반송파 집합 시스템은 다중 반송파 시스템(multiple carrier system), 대역폭 집합(Bandwidth aggregation) 시스템 등의 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 반송파 집합 시스템은 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 반송파 집합 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집합 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 다중 반송파 시스템 또는 반송파 집합 시스템이라 할 때, 이는 구성 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

연속 반송파 집합 시스템에서 각 반송파 사이에 가드 밴드(guard band)가 존재할 수 있다. 1개 이상의 반송파를 모을 때 대상이 되는 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.

반송파 집합 시스템에서 단말은 용량에 따라서 하나 또는 복수의 반송파를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. LTE-A 단말은 복수의 반송파를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. LTE Rel-8 단말은 반송파 집합 시스템을 구성하는 각 반송파가 LTE Rel-8 시스템과 호환될 때 하나의 반송파만을 송신 또는 수신할 수 있다. 따라서 적어도 상향링크와 하향링크에서 사용되는 반송파의 개수가 같은 경우, 모든 구성 반송파가 LTE Rel-8 시스템과 호환되도록 구성될 필요가 있다.

복수의 반송파를 효율적으로 사용하기 위하여 복수의 반송파를 MAC(Media Access Control)에서 관리할 수 있다.

도 6은 반송파 집합 시스템을 구성하는 기지국과 단말의 일 예이다.

도 6-(a)의 기지국에서 하나의 MAC이 n개의 반송파를 모두 관리 및 운영하여 데이터를 송수신한다. 이는 도 6-(b)의 단말에서도 마찬가지이다. 단말의 입장에서 구성 반송파 당 하나의 전송 블록(transport block)과 하나의 HARQ 엔티티(entity)가 존재할 수 있다. 단말은 복수의 반송파에 대하여 동시에 스케줄링 될 수 있다. 도 6의 반송파 집합 시스템은 연속 반송파 집합 시스템 또는 불연속 반송파 집합 시스템에 모두 적용될 수 있다. 하나의 MAC에서 관리하는 각각의 반송파는 서로 인접할 필요가 없으며, 따라서 자원 관리 측면에서 유연하다는 장점이 있다.

도 7 및 도 8는 반송파 집합 시스템을 구성하는 기지국과 단말의 또 다른 예이다.

도 7-(a)의 기지국 및 도 7-(b)의 단말에서는 하나의 MAC이 하나의 반송파만을 관리한다. 즉, MAC와 반송파가 1대1로 대응된다. 도 8-(a)의 기지국 및 도 8-(b)의 단말에서는 일부 반송파에 대해서는 MAC과 반송파가 1대1로 대응되고, 나머지 반송파에 대해서는 하나의 MAC이 복수의 반송파를 제어한다. 즉, MAC과 반송파의 대응 관계로 다양한 조합이 가능하다.

도 6 내지 도 8의 반송파 집합 시스템은 n개의 반송파를 포함하며, 각 반송파는 서로 인접할 수도 있고 떨어져 있을 수도 있다. 반송파 집합 시스템은 상향링크 또는 하향링크에 모두 적용될 수 있다. TDD 시스템에서는 각각의 반송파가 상향링크 전송과 하향링크 전송을 수행할 수 있도록 구성되며, FDD 시스템에서는 복수의 반송파를 상향링크 용과 하향링크 용으로 구분하여 사용할 수 있다. 일반적인 TDD 시스템에서 상향링크와 하향링크에서 사용되는 구성 반송파의 개수와 각 반송파의 대역폭은 동일하다. FDD 시스템에서는 상향링크와 하향링크에서 사용하는 반송파의 수와 대역폭을 각각 달리 함으로써 비대칭(asymmetric) 반송파 집합 시스템을 구성하는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 DL/UL 비대칭 반송파 집합 시스템의 일례이다.

도 9-(a)는 DL 구성 반송파의 수가 UL 구성 반송파의 수보다 많은 경우를, 도 9-(b)는 UL 구성 반송파의 수가 DL 구성 반송파의 수보다 많은 경우를 예시하고 있다. 도 9-(a)는 두개의 DL 구성 반송파가 하나의 UL 구성 반송파와 연계(linkage)되는 경우를, 도 9-(b)는 하나의 DL 구성 반송파가 두개의 UL 구성 반송파와 연계되는 경우를 예시하고 있으나, DL 및 UL을 구성하는 요소 반송파의 수와 DL 구성 반송파와 UL 구성 반송파가 연계되는 비는 본 발명이 적용되는 반송파 집합 시스템에 따라 다양하게 변경될 수 있으며 본 발명에서 제안하는 내용은 DL을 구성하는 구성 반송파와 UL을 구성하는 구성 반송파가 1:1로 연계되는 대칭 반송파 집합 시스템(symmetric carrier aggregation system)에도 적용될 수 있다.

LTE-A 시스템에서 하위 호환성을 갖는 반송파는 종래의 3GPP LTE 시스템의 단말들과의 호환성을 고려하여 종래의 단말이 수용 가능(accessible)하고, 독자적인 하나의 반송파로 기능하거나 반송파 집합의 일부로서 기능할 수 있다. 하위 호환성을 갖는 반송파는 FDD 시스템에서 항상 DL과 UL의 페어(pair) 형태로 구성된다. 이에 대하여 하위 호환성을 갖지 아니하는 반송파의 경우 종래의 LTE 시스템에서 동작하는 단말들에 대한 호환성을 고려하지 아니하고 새로이 정의되어 종래의 단말에게는 수용될 수 없다. 확장 반송파(extension carrier)는 독자적인 하나의 반송파로 기능할 수는 없고, 독자적인 하나의 반송파로 기능할 수 있는 반송파를 포함하고 있는 구성 반송파 셋(set)의 일부로 기능하는 반송파이다.

반송파 집합(carrier aggregation) 시스템에 있어서 하나 또는 복수의 반송파를 사용하는 형태는 셀-특정(cell-specific) 및 단말-특정(UE-specific) 방법이 고려될 수 있다. 이하 본 발명을 기술함에 있어 셀-특정 방법은 임의의 셀 또는 기지국이 운영하는 관점에서의 반송파 설정(carrier configuration)을, 단말-특정 방법은 단말 관점에서의 반송파 설정을 의미한다.

셀-특정 반송파 집합은 임의의 기지국 또는 셀이 설정하는 반송파 집합의 형태가 될 수 있다. 셀-특정 반송파 집합의 형태는 FDD 시스템의 경우 3GPP LTE 릴리즈(release)-8 / LTE-A에서 규정하는 Tx-Rx 구분(separation)에 따라 DL과 UL의 연계가 결정되는 형태일 수 있다. 이와 관련한 자세한 사항은 2008년 12월에 개시된 3GPP TS 36.101 V8.4.0의 5.7절을 참조할 수 있다.

무선 통신 시스템은 상향링크 또는 하향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)를 지원할 수 있다.

도 10은 상향링크 HARQ를 나타낸다.

단말로부터 PUSCH 상으로 상향링크 데이터(110)를 수신한 기지국은 일정 서브프레임이 경과한 후에 PHICH 상으로 ACK/NACK 신호(111)를 전송한다. ACK/NACK 신호(111)는 상기 상향링크 데이터(110)가 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 상향링크 데이터(110)의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 단말은 NACK 신호가 수신되면, ACK 정보가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 상향링크 데이터(110)에 대한 재전송 데이터(120)를 전송할 수 있다. 기지국은 재전송 데이터(120)에 대한 ACK/NACK 신호(121)를 PHICH 상으로 전송할 수 있다.

이하 PHICH에 대해서 설명한다.

도 11은 PHICH가 전송되는 것을 나타내는 블록도이다.

LTE 시스템에서는 상향링크에서 SU-MIMO를 지원하지 않으므로 1개의 PHICH는 하나의 단말의 PUSCH, 즉 단일 스트림(single stream)에 대한 1비트 ACK/NACK만을 전송한다. 단계 S130에서 1비트의 ACK/NACK을 코드율(code rate)이 1/3인 반복 코드를 이용하여 3비트로 코딩한다. 단계 S131에서 코딩된 ACK/NACK을 BPSK(Binary Phase Key-Shifting) 방식으로 변조하여 3개의 변조 심벌들을 생성한다. 단계 S132에서 상기 변조 심벌은 노멀 CP 구조에서 스프레딩 인자 SF(Spreading Factor)=4, 확장 CP 구조에서 SF=2를 이용하여 스프레딩(spreading)된다. 상기 변조 심벌들을 스프레딩할 때 직교 시퀀스가 사용되며, 사용되는 직교 시퀀스의 개수는 I/Q 다중화(multiplexing)을 적용하기 위해 SF*2가 된다. SF*2개의 직교 시퀀스를 사용하여 스프레딩된 PHICH들이 1개의 PHICH 그룹으로 정의될 수 있다. 단계 S133에서 스프레딩된 심벌들에 대하여 레이어 맵핑이 수행된다. 단계 S124에서 레이어 맵핑된 심벌들이 자원 맵핑되어 전송된다.

PHICH는 PUSCH 전송에 따른 HARQ ACK/NACK을 나른다. 동일한 집합의 자원 요소에 맵핑된 복수의 PHICH가 PHICH 그룹을 형성하며, PHICH 그룹 내의 각각의 PHICH는 서로 다른 직교 시퀀스(orthogonal sequence)에 의해서 구분된다. FDD 시스템에서 PHICH 그룹의 개수인 NPHICHgroup는 모든 서브프레임에서 일정하며, 수학식 13에 의해서 결정될 수 있다.

수학식 1에서 Ng는 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 통해서 상위 계층에서 전송되며, Ng∈{1/6,1/2,1,2}이다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(Master Information Block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송되는 시스템 정보를 SIB(System Information Block)라 한다. NRBDL은 주파수 영역에서의 자원 블록의 크기인 NscRB의 배수로 표현한 하향링크 대역폭 구성이다. PHICH 그룹 인덱스 nPHICHgroup는 0부터 NPHICHgroup-1 중 어느 하나의 정수이다.

PHICH에 사용되는 자원은 PUSCH의 자원 할당시 가장 작은 PRB 인덱스와 상향링크 그랜트(UL grant)로 전송되는 DMRS(Demodulation Reference Signal)의 순환 쉬프트 값을 기반으로 결정될 수 있다. PHICH가 맵핑되는 자원(이하 PHICH 자원)은 인덱스 쌍인 (nPHICHgroup,nPHICHseq)로 표현할 수 있으며, nPHICHgroup는 PHICH 그룹 인덱스, nPHICHseq는 상기 PHICH 그룹 내의 직교 시퀀스 인덱스를 나타낸다. 상기 (nPHICHgroup,nPHICHseq)는 수학식 2에 의해서 결정될 수 있다.

nDMRS는 표 1에 의해서 DCI 포맷 0 내의 DMRS 순환 쉬프트(Cyclic shift for DMRS) 필드를 기반으로 결정될 수 있다.

또한, 동일한 전송 블록에서 DCI 포맷 0를 포함하는 PDCCH가 전송되지 않는 경우에 동일한 전송 블록에서 최초 PUSCH가 반영구적(semi-persistently)으로 스케줄링 되거나 또는 동일한 전송 블록에서 최초 PUSCH가 임의 접속 응답 그랜트(random access response grant)에 의해 스케줄링 된 경우에 nDMRS는 0일 수 있다.

다시 수학식 2에서 NSFPHICH는 PHICH 변조에 사용되는 스프레딩 인자(SF; Spreading Factor)이다. IPRB_RAlowest_index는 해당 PHICH에 대응되는 PUSCH가 전송되는 슬롯의 PRB 중 가장 작은 PRB 인덱스이다. IPHICH는 0 또는 1의 값이다.

PHICH에 사용되는 직교 시퀀스는 표 2에 의하여 결정될 수 있다. 사용되는 직교 시퀀스는 nPHICHseq 값에 따라서 또는 CP 구조에 따라서 달라질 수 있다.

도 12는 종래 기술에 따른 PRB 인덱스와 PHICH 자원간의 맵핑을 나타낸다.

단말은 PHICH가 사용하는 PHICH 자원을 수학식 2에 의해 주어지는 인덱스 쌍 (ngroupPHICH, nseqPHICH)에 의해 식별한다. 인덱스 쌍을 결정하기 위해 필요한 파라미터는 nDMRS와 Ilowest_indexPRB_RA이다. 각 PUSCH 전송에서 PHICH 자원은 대응하는 PUSCH의 첫번째 슬롯내의 가장 작은 PRB 인덱스를 기반으로 결정된다고 할 수 있다.

0부터 99까지의 인덱스가 매겨진, 100개의 RB가 있다고 하자. 각 RB 인덱스는 PHICH 자원에 1:1로 대응된다. 복수의 PHICH 자원들 중 PUSCH 전송에 사용된 RB의 인덱스 중 가장 작은 인덱스에 대응하는 PHICH 자원이 사용되는 것이다. 상향링크 전송 블록의 전송에 사용되는 RB들의 인덱스 중 가장 작은 RB 인덱스에 링크된 PHICH 자원이 ACK/NACK 신호의 전송에 사용된다고 할 수 있다.

복수의 PHICH가 동시에 할당될 수 있다. 특히 반송파 집합 시스템, MU-MIMO, CoMP(Cooperative Multi-Point) 전송 방식 등의 시스템에서 복수의 PHICH가 할당될 수 있다. 반송파 집합 시스템에서 각 구성 반송파 사이에는 교차-반송파(Cross-carrier) 스케쥴링이 가능할 수 있다.

반송파 집합 시스템에서 교차 반송파 스케쥴링이 사용될 때 PHICH의 전송방법으로 3GPP TS 36.211 릴리즈 8의 PHICH 전송방법이 동일하게 사용될 수 있으며, 이와 관련한 자세한 사항은 3GPP TS 36.211 릴리즈 8의 6.9 절을 참조할 수 있다. PHICH는 UL 그랜트 전송에 사용되는 DL 구성 반송파를 통해서 전송되고, DL 구성 반송파와 UL 구성 반송파간의 자원 맵핑 규칙 또한 3GPP TS 36.211 릴리즈 8에서 규정하고 있는 방법이 사용되었다.

LTE-A 시스템에서 동작하는 단말을 대상으로 한 DL 구성 반송파와 UL 구성 반송파의 매핑이 하나의 DL 구성 반송파에 대하여 다수의 UL 구성 반송파가 매핑 되거나, DL 구성 반송파와 UL 구성 반송파의 매핑이 대칭적인(1:1)인 DL/UL 반송파 설정에 있어 교차 반송파 스케쥴링을 고려하는 경우, 도 12와 함께 설명한 3GPP 릴리즈 8의 PHICH 자원 맵핑 룰을 사용하면 동일한 DL 자원을 복수개의 PHICH 전송에 할당하여야 하는 상황이 발생할 수 있다. 다시 말해서, 가장 작은 PRB 인덱스와 DM-RS 인덱스를 이용하여 PHICH 전송을 위한 자원할당이 이루어지는 경우 복수개의 PHICH가 동일한 DL 자원에 맵핑되는 문제가 발생할 수 있다.

도 13은 반송파 집합 시스템에서 교차 반송파 스케쥴링을 적용하는 일례를 도시한 것이다.

DL 구성 반송파 DL Carrier 1에서 UL 그랜트가 UL 구성 반송파 UL Carrrier 1 및 UL Carrier 2의 PUSCH를 스케쥴링하는 경우 상술한 종래의 PRB 인덱스와 PHICH 자원간의 맵핑 규칙을 따를 경우 UL Carrier 1과 UL Carrier 2에 대한 PHICH 자원 할당이 동일한 DL 자원에 할당되어야 하는 경우가 발생할 수 있음을 보여준다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 전송방법을 간략히 나타낸 것이다.

기지국(11)은 단말(12)에게 복수의 UL 그랜트를 전송한다(S1410). 복수의 UL 그랜트는 UL 구성 반송파 각각에 대한 제어정보, 상향링크 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다. 단말(12)은 UL 그랜트를 수신한 각각의 구성 반송파를 통해 할당된 PUSCH 상으로 전송블록을 전송한다(S1420). 전송블록을 각 구성 반송파를 통해 수신한 기지국(11)dms 전송블록의 수신 확인 응답으로 ACK/NACK을 한다(S1430). 이때 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면 교차 반송파 스케쥴된 PUSCH의 DL ACK/NACK을 PDCCH로 전송한다. 즉, 도 12의 예에서 UL Carrier 1에서의 PUSCH의 경우에는 기존의 PHICH 전송방법에 의하여 전송하고 UL Carrier 2에서의 PUSCH의 경우에는 DL ACK/NACK을 PDCCH로 전송할 수 있다. 실시예에 따라 교차 스케쥴링하는 대상 UL 구성 반송파의 수가 소정의 값 N보다 작아 상술한 PHICH 전송 자원 할당이 동일한 DL 자원에 할당되어야 하는 경우가 발생할 확률이 낮은 경우에는 모두 종래의 방법에 의하고, 교차 스케쥴링하는 대상 UL 구성 반송파의 수가 소정의 값 N보다 큰 경우에는 교차 스케쥴링 되는 PUSCH의 DL ACK/NACK을 PDCCH를 통해 전송하는 방법도 고려될 수 있다. 이때, DL ACK/NACK 전송의 방법 결정에 기준이 되는 소정의 값 N은 상위 레이어 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다.

PDCCH의 송신과 수신은 종래의 3GPP 릴리즈 8에서의 PDCCH의 송신과 수신 프로세스와 동일할 수 있다. PDCCH를 이용하여 DL ACK/NACK을 전송하기 위하여 DCI 포맷을 새롭게 정의하여 사용할 것을 제안한다.

새롭게 정의되는 DCI 포맷은 종래의 릴리즈 8에서 정의된 전송과정과 동일한 과정으로 전송될 수 있으며, 새롭게 정의되는 DCI 포맷을 갖는 PDCCH는 종래의 릴리즈 8에서 규정하는 PDCCH 다중화(multiplexing) 및 스크램블링 과정과 동일한 과정을 거쳐 다른 PDCCH와 다중화될 수 있으며, 변조방식, 레이어 맵핑 및 프리코딩, 자원요소에의 맵핑 방법도 종래의 릴리즈 8에서 규정된 규칙을 따를 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 새로운 DCI 포맷에 포함되는 인포메이션 비트(information bit)는 특정 단말의 특정 PUSCH의 ACK/NACK 비트 자체이거나, 반복된 ACK/NACK 비트일 수 있다. 또는 단말의 인덱스, 반송파의 인덱스 및 PUSCH 인덱스중 일부이거나 이들 전부일 수 있다. 또 다른 일례로 릴리즈 8에 규정된 PHICH 프로세싱 과정에서 얻어진 12개의 복소 시그널 값(12 complex signal value)일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 새롭게 정의된 DCI 포맷은 단말 특정적이거나, 셀 특정적일 수 있다. 셀 특정적으로 정의되는 경우에 교차 스케쥴링 되는 여러 단말 또는 PUSCH의 ACK/NACK 정보가 각 단말 또는 PUSCH 인덱스와 함게 다중화되어 새롭게 정의되는 DCI 포맷을 구성할 수 있다. ACK/NACK 비트의 표시 방식은 비트의 순서와 UL 반송파 인덱스의 순서를 같이 정할 수 있다. ACK/NACK 비트와 반송파 인덱스가 페이링되어 1개 또는 다수의 정보로 전송될 수 있으며, 이때 전송되는 1개 또는 다수의 정보는 조합 가능한 ACK/NACK 비트와 반송파 인덱스를 모두 지시할 수 있다. 모든 ACK/NACK 비트의 수 혹은 총 ACK/NACK이 지시하게 될 반송파의 수는 사전에 RRC로 시그널링 되어 전달되거나, UL 그랜트를 통하여 지정될 수 있다. 또는 단말에게 할당된 반송파 집합 정보로부터 유추될 수 있다.

단말이 해당 ACK/NACK의 DCI 포맷을 알아내는 방법으로는 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다. 단말은 반송파 설정으로부터 그에 내포된 해당 ACK/NACK의 DCI 포맷을 알아낼 수 있다. 단말은 해당 ACK/NACK의 DCI 포맷을 검출하는 검색 영역을 단말 특정 검색 영역의 일부로 한정할 수 있다. 즉 한정에 따라 단말은 제1 CCE 영역만을 검색하거나 제2 CCE 영역만을 검색할 수 있다. 단말은 PHICH의 결과에 따라 해당 ACK/NACK DCI 포맷 검출 여부를 결정할 수 있다. 일례로 PHICH에서 하나 이상의 NACK이 검출되었음을 지시하는 정보가 얻어지면 ACK/NACK DCI 포맷을 검출한다. 이때 ACK/NACK DCI 포맷을 검출에 사용하는 PHICH 자원은 셀 특정적 연계에 따라서 결정될 수 있으나, 단말 특정적 UL 구성 반송파에 해당하는 UL 그랜트에 대한 PHICH 자원일 수도 있다. 기지국은 특정 단말에게 전달되는 ACK/NACK 정보가 모두 ACK인 경우에는 앞서 기술한 DCI를 전송하지 않을 수 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 전송방법을 간략히 나타낸 것이다.

기지국(11)은 단말(12)에게 복수의 UL 그랜트를 전송한다(S1510). 복수의 UL 그랜트는 UL 구성 반송파 각각에 대한 제어정보, 상향링크 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다. 단말(12)은 UL 그랜트를 수신한 각각의 구성 반송파를 통해 할당된 PUSCH 상으로 전송블록을 전송한다(S1520). 전송블록을 각 구성 반송파를 통해 수신한 기지국(11)은 전송블록의 수신 확인 응답으로 ACK/NACK을 한다(S1530). 이때 DL ACK/NACK은 종래의 PHICH를 위한 CCE 영역이 아닌 PDCCH를 위한 CCE 영역에 할당된 PHICH 상으로 전송될 수 있다. PHICH를 PDCCH를 위한 CCE 영역에 할당하여 서로 다른 구성 반송파의 PHICH가 동일한 무선 자원에 할당되는 상황을 방지할 수 있다.

교차 반송파 스케쥴링을 받고 DL ACK/NACK을 기대한 단말은 교차 스케쥴링을 위해서 할당된 CCE 영역에서 PHICH를 얻을 수 있다. 실시예에 따라서는 교차 스케쥴링의 대상이 되는 UL 구성 반송파의 수가 소정의 값 N보다 큰 경우 에 교차 스케쥴링 되는 PUSCH의 DL ACK/NACK을 PDCCH를 위한 CCE 영역에 할당된 PHICH 상으로 전송하고, 교차 스케쥴링의 대상이 되는 UL 구성 반송파의 수가 N보다 작은 경우에는 종래의 PHICH 전송방법이 사용될 수 있다. 이때 N값은 사우이 레이어를 통한 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다.

단말은 본 발명의 실시예에 의할 때 PHICH를 수신하게 되는, PHICH에게 할당된 CCE의 인덱스를 기지국으로부터 사전에 상위 레이어를 통한 시그널링을 통해서 전달받거나, UL 그랜트를 통해 획득할 수 있다.

셀 특정적으로 PDCCH의 CCE를 PHICH를 위해 사용하게 되는 경우, 상위 레이어를 통한 시그널링으로 셀-공통 검색 영역(cell-common search sapce)의 CCE 인덱스를 할당해 줄 수 있다. 셀 특정적으로 PHICH 자원을 선택하는 경우, PHICH를 셀-공통 검색 영역 이외의 영역에 할당할 수 있으나, 그 영역은 매 서브프레임에서 고정된 위치일 수 있다. 또한 특정 서브프레임에서만 셀 특정 PHICH 자원을 추가로 설정할 수 있다. 이때 하나의 CCE를 통해 하나 또는 복수의 ACK/NACK 정보가 전달될 수 있다. ACK/NACK 비트의 구성은 UL 반송파의 인덱스 순서에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 PHICH를 PDCCH를 위한 CCE 영역에 생성하는 것은 3GPP 릴리즈 8에서의 방식을 동일하게 적용할 수 있다. 즉, 12개의 자원 요소에 스프래딩을 통해서 8개의 PHICH 시퀀스를 생성하는 방법이 적용될 수 있다. 이때 선택되는 자원요소는 사용되는 CCE에 존재하는 자원요소 그룹들의 논리적 인덱스 순서에 의하거나 혹은 임의의 순서로 선택될 수 있으며, 선택된 자원요소 그룹을 3개씩 묶어 PHICH를 생성할 수 있다. 생성된 PHICH에 대한 반송파 인덱스 맵핑 순서는 PHICH 그룹을 먼저 맵핑하거나 PHICH 시퀀스를 먼저 반송파 인덱스로 맵핑할 수 있다. MIMO를 사용하는 UL 트래픽에 대해서 1개 이상의 ACK/NACK 비트를 전송할 수 있다.

PHICH 그룹 내에서 혹은 PHICH 그룹간에 사용되는 PHICH 시퀀스를 전송함에 있어서 채널 선택(channel selection) 기법을 적용할 수 있다. 즉, 어떠한 시퀀스를 사용하는지와 해당 시퀀스에 변조되어 있는 정보를 통해서 UL ACK/NACK 비드들 값의 조합을 나타내는 것이다.

CCE를 통한 ACK/NACK 정보를 검출하는 방법에 있어서 단말은 셀 특정 PHICH로부터 먼저 특정 정보를 추출한 뒤에 CCE를 검출할 수 있다. 이때 특정 정보는 하나 이상의 NACK이 존재하는지 여부가 될 수 있다. 즉, 기지국으로부터 하나 이상의 NACK이 존재함을 알게 되었을 때, 구체적인 ACK/NACK 정보를 획득하기 위하여 CCE를 통해 ACK/NACK 검출을 수행할 수 있다. 만일 특정 단말에게 전송되어야 하는 ACK/NACK 정보가 모두 ACK인 경우, 기지국은 CCE를 통한 ACK/NACK 정보 전송을 수행하지 않을 수 있다.

도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 ACK/NACK 전송방법을 간략히 나타낸 것이다.

기지국(11)은 단말(12)에게 복수의 UL 그랜트를 전송한다(S1610). 복수의 UL 그랜트는 UL 구성 반송파 각각에 대한 제어정보, 상향링크 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다. 단말(12)은 UL 그랜트를 수신한 각각의 구성 반송파를 통해 할당된 PUSCH 상으로 전송블록을 전송한다(S1620). 전송블록을 각 구성 반송파를 통해 수신한 기지국(11)dms 전송블록의 수신 확인 응답으로 ACK/NACK을 한다(S1630). 이때 DL ACK/NACK을 UL 그랜트를 이용하여 전송할 수 있다.

교차 반송파 스케쥴링을 통해서 해당 단말의 PUSCH의 전송을 받은 경우, 해당 단말에 대해서는 기존에 정의된 PHICH를 위한 자원이 아닌 다음에 전송되는 UL 그랜트를 통해서 이전 해당 단말의 PUSCH를 통한 전송이 성공적으로 수신되었는지 여부를 알려 줄 수 있다. 교차 스케쥴링 된 구성 반송파를 통한 단말의 전송 이후 기지국은 해당 단말에게 전송하는 UL 그랜트를 통하여 단말의 이전 전송이 성공적으로 수신되었는지 여부를 알려주는 방식은 모든 UL 구성 반송파에 대한 PUSCH 전송에 대한 ACK/NACK을 종래의 PHICH를 통해 전송하고자 할 때 생겨날 수 있는 PHICH를 위한 자원할당의 중복 문제를 해결할 수 있다. 이러한 방식은 UL 구성 반송파의 수가 일정한 수(N) 이상인 경우에 적용하고 UL 구성 반송파의 수가 N 미만인 경우(상대적으로 PHICH를 위한 자원할당의 중복 문제가 발생할 가능성이 적은 경우) 종래와 같이 PHICH를 통해 ACK/NACK을 전송하는 방법 또한 고려할 수 있다. 이때 기준이 되는 N값은 상위 레이어를 통한 시그널링을 통하여 단말에게 알려줄 수 있다.

UL 그랜트를 통하여 이전 전송에 대한 ACK/NACK을 전송하는 경우, 특정 UL 트래픽에 대한 ACK/NACK 판단은 해당 UL 구성 반송파에 대한 UL 그랜트 PDCCH가 단말에게 전송되면 단말에 의해 수행될 수 있다. 셀 특정(cell-specific) PHICH와 UL 그랜트를 통한 ACK/NACK 전송은 동시에 사용될 수 있는데 이 때, 셀 특정 PHICH를 통해서는 DL/UL 연계가 설정된 UL 트래픽에 대한 ACK/NACK만을 전송하고 크포스 반송파 스케쥴링된 트패픽에 대해서는 PDCCH 그랜트를 이용해서 ACK/NACK을 전송할 수 있다.

보수의 UL 구성 반송파에 대한 ACK/NACK을 전송함에 있어 다중 UL 그랜트를 전송해야 하는 것을 피하기 위하여 ACK/NACK 번들링을 수행할 수 있다. 다시 말해서, 특정 구성 반송파에 대한 UL 그랜트가 전송되면, 또는 구성 반송파 지시자 없이 UL 그랜트가 전송되면 해당 UL 그랜트가 번들링된 ACK/NACK 정보를 포함하는 것으로 판단할 수 있다.

전송되어야 할 모든 ACK/NACK 비트가 ACK인 경우 특정 UL 구성 반송파에 대한 UL 그랜트나 반송파 지시자가 없는 UL 그랜트 하나로 모든 ACK/NACK 비트가 ACK임을 나타낼 수 있다. 기지국은 전송되어야 할 ACK/NACK 비트들 중에 NACK에 해당하는 UL 구성 반송파들에 대한 UL 그랜트만을 전송하고 ACK을 전송하여야 하는 UL 구성 반송파들에 대해서는 UL 그랜트를 전송하지 아니할 수 있다. 이 경우 단말은 각 UL 구성 반송파를 통한 기지국으로부터의 UL 그랜트 수신여부에 따라 이전 전송을 기지국이 성공적으로 수신하였는지 여부를 알 수 있게 된다.

도 17는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.

기지국(1710)은 프로세서(1711) 및 RF 유닛(1713)을 포함하고, 단말(1720)은 프로세서(1721) 및 RF 유닛(1723)을 포함한다. RF 유닛(1713, 1723)은 각각 프로세서(1711, 1721)와 기능적으로 연결되며, 다중 반송파의 전부 또는 일부를 통해 복수의 PUSCH상으로 전송블록을 전송/수신하고, 상기 각각의 전송블록 전송/수신에 대응한 ACK/NACK을 대응하는 각 PUSCH가 전송된 반송파를 통해 전송/수신한다. 프로세서(1711, 1721)는 상술한 도 14 내지 도 16의 본 발명의 각 실시예에 따른 기지국 및 단말의 동작을 구현할 수 있도록 설정된다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

1. 무선통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request) 수행 방법에 있어서,
   다수의 하향링크 요소 반송파(component carrier)를 집성(aggregation)할 수 있는 단말이 기지국으로부터 상기 다수의 요소 반송파들 중 하나의 하향링크 요소 반송파를 통해 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 상향링크 그랜트는 반송파 인덱스와 상향링크 자원 할당에 관한 정보를 포함하고,
   상기 하향링크 요소 반송파들 각각은 상향링크 그랜트를 제공할 수 있고,
   상기 단말이 상기 기지국으로 상기 반송파 인덱스에 의해 지시되는 상향링크 요소 반송파를 통해 상기 상향링크 자원 할당에 따라 상향링크 전송 블록을 전송하고,
   상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 상향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 수신하는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 ACK/NACK의 전송에 사용되는 자원은 상기 상향링크 전송 블록의 전송에 사용되는 자원을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 상향링크 전송 블록이 서브프레임 n에서 전송될 때, 상기 ACK/NACK은 서브프레임 n+4에서 수신되는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
4. 제1항에 있어서, 복수의 상향링크 전송 블록이 복수의 상향링크 그랜트에 따라 전송되고, 각 상향링크 전송 블록에 대한 각 ACK/NACK은 해당되는 상향링크 그랜트가 스케줄링되는 각 하향링크 요소 반송파를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 단말이 기지국으로부터 반송파 설정을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 반송파 설정은 적어도 하나의 하향링크 요소 반송파와 적어도 하나의 상향링크 요소 반송파를 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 반송파 설정은 사용자-특정적 정보인 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
7. 무선통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행하는 단말에 있어서,
   다수의 하향링크 요소 반송파(component carrier)를 집성(aggregation)하여, 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있는 RF(radio frequency)부; 및
   상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
   기지국으로부터 상기 다수의 요소 반송파들 중 하나의 하향링크 요소 반송파를 통해 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 상향링크 그랜트는 반송파 인덱스와 상향링크 자원 할당에 관한 정보를 포함하고,
   상기 하향링크 요소 반송파들 각각은 상향링크 그랜트를 제공할 수 있고,
   상기 기지국으로 상기 반송파 인덱스에 의해 지시되는 상향링크 요소 반송파를 통해 상기 상향링크 자원 할당에 따라 상향링크 전송 블록을 전송하고,
   상기 기지국으로부터 상기 상향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK을 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
8. 제7항에 있어서, 상기 ACK/NACK의 전송에 사용되는 자원은 상기 상향링크 전송 블록의 전송에 사용되는 자원을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
9. 제8항에 있어서, 상기 상향링크 전송 블록이 서브프레임 n에서 전송될 때, 상기 ACK/NACK은 서브프레임 n+4에서 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
10. 제7항에 있어서, 복수의 상향링크 전송 블록이 복수의 상향링크 그랜트에 따라 전송되고, 각 상향링크 전송 블록에 대한 각 ACK/NACK은 해당되는 상향링크 그랜트가 스케줄링되는 각 하향링크 요소 반송파를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
11. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는 기지국으로부터 반송파 설정을 수신하고, 상기 반송파 설정은 적어도 하나의 하향링크 요소 반송파와 적어도 하나의 상향링크 요소 반송파를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
12. 제11항에 있어서, 상기 반송파 설정은 사용자-특정적 정보인 것을 특징으로 하는 단말.
    
13. 제1항에 있어서, 상기 집성은
    연속적인 하향링크 요소 반송파들 뿐만 아니라 비연속적인 하향링크 요소 반송파들도 100Mhz까지 지원하는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 ACK/NACK은 상기 하향링크 요소 반송파를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행 방법.
15. 제7항에 있어서, 상기 집성은
    연속적인 하향링크 요소 반송파들 뿐만 아니라 비연속적인 하향링크 요소 반송파들도 100Mhz까지 지원하는 것을 특징으로 하는 단말.

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