KR101600486B1 - 중계기 백홀 상향링크에서 제어 정보의 전송 방법 및 장치 - Google Patents

중계기 백홀 상향링크에서 제어 정보의 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 중계기 백홀 상향링크에서 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기에서 기지국으로 백홀 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법은, 상기 중계기로부터 상기 기지국으로의 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯이, 가드 시간(guard time)이 설정된 전송 심볼을 포함하는 제 1 타입 슬롯인지 또는 가드 시간이 설정되지 않은 제 2 타입 슬롯인지 여부를 결정하는 단계, 상기 제어 정보를 상기 제 1 타입 슬롯에 대한 제 1 길이의 시퀀스 또는 상기 제 2 타입 슬롯에 대한 제 2 길이의 시퀀스를 이용하여 시간 영역 확산하는 단계, 상기 확산된 제어 정보를 상기 제 1 타입 슬롯 또는 상기 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상에 매핑하는 단계와, 상기 제어 정보가 매핑된 상기 제 1 타입 슬롯 또는 상기 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상을 포함하는 상기 백홀 상향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

중계기 백홀 상향링크에서 제어 정보의 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING CONTROL INFORMATION FROM RELAY NODE ON BACKHAUL UPLINK}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 중계기 백홀 상향링크에서 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서 하나의 기지국(eNodeB; eNB, 110) 영역 내에 존재하는 중계기(Relay Node; RN, 120) 및 단말(User Equipment; UE, 131 및 132)들을 도시한다. 중계기(120)는 기지국(110)으로부터 수신한 데이터를 중계기 영역 내의 단말(132)에게 전달하고, 중계기 영역 내의 단말(132)로부터 수신한 데이터를 기지국(110)에게 전달할 수 있다. 또한, 중계기(120)는 고속 데이터 레이트 영역을 확장하고, 셀 경계(edge)에서의 통신 품질을 높이고, 건물 내부 또는 기지국 서비스 영역을 초과하는 영역에 통신을 제공하는 것을 지원할 수 있다. 도 1에는 단말(131)과 같이 기지국으로부터 직접 서비스를 받는 단말(이하, Macro-UE라 함)과, 단말(132)과 같이 중계기(120)로부터 서비스를 받는 단말(이하, Relay-UE라 함)이 존재할 수 있다.
도 2는 기지국, 중계기 및 단말 간의 링크를 도시한다. 중계기는 기지국과 Un 인터페이스를 통하여 무선으로 연결될 수 있으며, 기지국과 중계기 사이의 무선 링크를 백홀 링크(Backhaul Link)라 칭한다. 기지국으로부터 중계기로의 링크를 백홀 하향링크라고 칭하고, 중계기로부터 기지국으로의 링크를 백홀 상향링크라고 칭한다. 또한, 중계기는 단말과 Uu 인터페이스를 통하여 무선으로 연결될 수 있으며, 중계기와 단말 사이의 무선 링크를 액세스 링크(Access Link)라 칭한다. 중계기로부터 단말로의 링크를 액세스 하향링크라고 칭하고, 단말로부터 중계기로의 링크를 액세스 상향링크라고 칭한다. 백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인-밴드(in-band)'라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃-밴드(out-band)'라고 한다.
중계기로부터 기지국으로의 백홀 상향링크를 통하여 스케줄링 요청(Scheduling Request; SR), 하향링크 채널 측정 정보, 하향링크 데이터 전송에 대한 긍정확인응답/부정확인응답(ACK/NACK)과 같은 물리계층 제어 정보들이 전송될 필요가 있다. 그러나, 이러한 백홀 상향링크 물리계층 제어 정보들을 전송하는 방안에 대해서는 구체적으로 정하여진 바 없다.
본 발명은 중계기로부터 기지국으로의 백홀 상향링크를 통하여 제어 정보들을 전송하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기에서 기지국으로 백홀 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법은, 상기 중계기로부터 상기 기지국으로의 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯이, 가드 시간(guard time)이 설정된 전송 심볼을 포함하는 제 1 타입 슬롯인지 또는 가드 시간이 설정되지 않은 제 2 타입 슬롯인지 여부를 결정하는 단계, 상기 제어 정보를 상기 제 1 타입 슬롯에 대한 제 1 길이의 시퀀스 또는 상기 제 2 타입 슬롯에 대한 제 2 길이의 시퀀스를 이용하여 시간 영역 확산하는 단계, 상기 확산된 제어 정보를 상기 제 1 타입 슬롯 또는 상기 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상에 매핑하는 단계와, 상기 제어 정보가 매핑된 상기 제 1 타입 슬롯 또는 상기 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상을 포함하는 상기 백홀 상향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 길이의 시퀀스는 상기 제 2 길이의 시퀀스에서 상기 가드 시간이 설정된 전송 심볼의 개수에 대응하는 시퀀스 요소를 펑처링하여 생성될 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯이 사운딩 참조신호(SRS) 전송 심볼을 포함하는지 여부를 결정하는 단계와, 상기 시간 슬롯이 사운딩 참조신호 전송 심볼을 포함하는 경우, 상기 제 1 길이의 시퀀스 및 상기 제 2 길이의 시퀀스에서 상기 사운딩 참조신호 전송 심볼의 개수에 대응하는 시퀀스 요소를 펑처링하는 단계를 더 포함하고, 상기 확산하는 단계는 상기 펑처링하는 단계에서 펑처링된 시퀀스를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 제어 정보의 비트-폭(bit-width)의 증가에 따라, 상기 제어 정보가 위상 또는 진폭 중 어느 하나를 이용하여 변조되거나, 슬롯 기반으로 다중화될 수 있다.
또한, 상기 제어 정보는 백홀 상향링크와 백홀 하향링크의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 타이밍에 기초한 전송 주기로 전송될 수 있다.
또한, 상기 제어 정보는 10ms 의 정수(1 포함) 배 또는 40ms 의 정수(1 포함) 배의 주기로 전송될 수 있다.
또한, 상기 제어 정보는, 스케줄링 요청, 백홀 하향링크 채널 측정 정보, 또는 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국으로 백홀 상향링크 제어 정보를 전송하는 중계기는, 상기 기지국으로부터 백홀 하향링크 제어 정보 및 데이터를 수신하는 제 1 수신 모듈, 상기 기지국으로 백홀 상향링크 제어 정보 및 데이터를 전송하는 제 1 전송 모듈, 단말로부터 액세스 상향링크 제어 정보 및 데이터를 수신하는 제 2 수신 모듈, 상기 단말로 액세스 하향링크 제어 정보 및 데이터를 전송하는 제 2 전송 모듈과, 상기 제 1 및 제 2 수신 모듈 및 상기 제 1 및 제 2 전송 모듈과 접속되고, 상기 제 1 및 제 2 수신 모듈 및 상기 제 1 및 제 2 전송 모듈을 포함하는 상기 중계기를 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 제 1 전송 모듈을 통하여 전송되는 상기 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯이, 가드 시간(guard time)이 설정된 전송 심볼을 포함하는 제 1 타입 슬롯인지 또는 가드 시간이 설정되지 않은 제 2 타입 슬롯인지 여부를 결정하는 판정 모듈, 상기 백홀 상향링크 제어 정보를 상기 제 1 타입 슬롯에 대한 제 1 길이의 시퀀스 또는 상기 제 2 타입 슬롯에 대한 제 2 길이의 시퀀스를 이용하여 시간 영역 확산하는 확산 모듈과, 상기 확산된 백홀 상향링크 제어 정보를 상기 제 1 타입 슬롯 또는 상기 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상에 매핑하는 매핑 모듈을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 전송 모듈을 통하여, 상기 백홀 상향링크 제어 정보가 매핑된 상기 제 1 타입 슬롯 또는 상기 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상을 포함하는 상기 백홀 상향링크 서브프레임이 전송되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제 2 길이의 시퀀스에서 상기 가드 시간이 설정된 전송 심볼의 개수에 대응하는 시퀀스 요소를 펑처링하여 상기 제 1 길이의 시퀀스를 생성하도록 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 판정 모듈은, 상기 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯이 사운딩 참조신호(SRS) 전송 심볼을 포함하는지 여부를 결정하도록 더 구성되고, 상기 프로세서는, 상기 시간 슬롯이 사운딩 참조신호 전송 심볼을 포함하는 경우, 상기 제 1 길이의 시퀀스 및 상기 제 2 길이의 시퀀스에서 상기 사운딩 참조신호 전송 심볼의 개수에 대응하는 시퀀스 요소를 펑처링하도록 더 구성되고, 상기 펑처링된 시퀀스는 상기 확산 모듈에서 이용될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 백홀 상향링크 제어 정보의 비트-폭(bit-width)의 증가에 따라, 상기 백홀 상향링크 제어 정보를 위상 또는 진폭 중 어느 하나를 이용하여 변조하거나, 슬롯 기반으로 다중화시키도록 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제 1 전송 모듈을 통하여, 상기 백홀 상향링크와 상기 백홀 하향링크의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 타이밍에 기초한 전송 주기로 상기 백홀 상향링크 제어 정보가 전송되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제 1 전송 모듈을 통하여, 10ms 의 정수(1 포함) 배 또는 40ms 의 정수(1 포함) 배의 주기로 상기 백홀 상향링크 제어 정보가 전송되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 백홀 상향링크 제어 정보는 스케줄링 요청, 백홀 하향링크 채널 측정 정보, 또는 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면 중계기로부터 기지국으로의 백홀 상향링크를 통하여 제어 정보들을 전송함에 있어서, 백홀 상향링크 서브프레임의 심볼 구조와 제어 정보들의 종류를 고려한 효율적인 시그널링 방안이 제공된다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 기지국, 중계기 및 단말을 포함하는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 기지국, 중계기 및 단말 간의 링크를 설명하는 도면이다.
도 3은 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다
도 4는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 상향링크 물리 자원 블록에서 PUCCH의 자원 매핑 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 하나의 슬롯에 대한 ACK/NACK 정보의 채널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 짧은 ACK/NACK 포맷이 적용되는 경우의 자원 매핑 구조를 나타내는 도면이다.
도 10은 하나의 슬롯에 대한 스케줄링 요청의 채널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11은 ACK/NACK 정보와 스케줄링 요청의 동시 전송에 대한 자원 할당 구조를 나타내는 도면이다.
도 12는 하나의 슬롯에 대한 CQI 정보 비트의 채널 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 CQI 정보와 ACK/NACK 정보의 동시 전송에 관련된 채널 구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 중계기의 백홀 상향링크 전송 및 액세스 상향링크 수신 서브프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 백홀 상향링크 서브프레임에서 PUCCH 채널 구조를 나타내는 도면이다.
도 16은 백홀 상향링크 설정에 따른 가드 시간을 나타내는 도면이다.
도 17은 PUSCH 자원에 제어 정보가 매핑되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 중계기, 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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 접속 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. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 2 개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간은 전송시간간격(Transmission Time Interval; TTI)으로 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1ms의 길이를 가질 수 있고, 하나의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가질 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 3GPP LTE 시스템은 하향링크에서 OFDMA 방식을 이용하므로, 상기 OFDM 심볼은 하나의 심볼 길이(period)를 나타낸다. 하나의 심볼은 상향링크에서 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 길이로 칭하여질 수 있다. 자원블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위로서, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속하는 부반송파를 포함한다. 위와 같은 무선 프레임의 구조는 단지 예시적인 것이다. 따라서, 하나의 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수, 하나의 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 다양한 방식으로 변경될 수도 있다.
도 4는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 사양링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
이하에서는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(PUCCH)에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
PUCCH는 BPSK(Binary Phase Shift Keying)과 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 기법을 사용하여 변조될 수 있다. PUCCH를 통하여 복수개의 단말의 제어 정보가 전송될 수 있고, 각 단말들의 신호를 구별하기 위하여 코드분할다중화(Code Division Multiplexing; CDM)을 수행하는 경우에 길이 12 의 CAZAC(Constant Amplitude Zero Autocorrelation) 시퀀스를 주로 사용한다. CAZAC 시퀀스는 시간 영역 및 주파수 영역에서 일정한 크기(amplitude)를 유지하는 특성을 가지므로 단말의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 낮추어 커버리지를 증가시키기에 적합한 성질을 가진다. 또한, PUCCH를 통해 전송되는 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 정보는 직교 시퀀스(orthgonal sequence)를 이용하여 커버링된다.
또한, PUCCH 상으로 전송되는 제어정보는 서로 다른 순환 시프트 값을 가지는 순환 시프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용하여 구별될 수 있다. 순환 시프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 시프트시켜 생성할 수 있다. 특정 CS 양은 순환 시프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다. 채널의 지연 확산(delay spread)에 따라 사용가능한 순환 시프트의 수는 달라질 수 있다. 다양한 종류의 시퀀스가 기본 시퀀스로 사용될 수 있으며, 전술한 CAZAC 시퀀스는 그 일례이다.
PUCCH는 스케줄링 요청(Scheduling Request; SR), 하향링크 채널 측정 정보, 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 정보와 같은 제어 정보를 포함할 수 있다. 채널 측정 정보는 채널품질지시자(Channel Quality Indicator; CQI), 프리코딩행렬인덱스(Precoding Matrix Index; PMI) 및 랭크지시자(Rank Indicator; RI)를 포함할 수 있다.
PUCCH에 포함되는 제어 정보의 종류, 변조 방식 등에 따라서, PUCCH 포맷이 정의된다. 즉, PUCCH 포맷 1은 SR의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a 또는 포맷 1b는 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 HARQ ACK/NACK의 전송에 사용된다.
임의의 서브프레임에서 HARQ ACK/NACK이 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 1a 또는 포맷 1b를 사용하고, SR이 단독으로 전송되는 경우에는 PUCCH 포맷 1을 사용한다. 단말은 HARQ ACK/NACK 및 SR을 동일 서브프레임에서 전송할 수도 있으며, 이에 대해서는 후술하여 설명한다.
PUCCH 포맷은 표 1과 같이 요약할 수 있다.
Figure 112011090553514-pct00001
도 7은 상향링크 물리 자원 블록에서 PUCCH의 자원 매핑 구조를 도시한다.
Figure 112011090553514-pct00002
는 상향링크에서의 자원블록의 개수를 나타내고, nPRB 는 물리 자원 블록 번호를 의미한다. PUCCH는 상향링크 주파수 블록의 양쪽 끝단(edge)에 매핑된다. CQI 자원은 주파수 대역 끝단 바로 다음의 물리자원블록에 매핑되고, ACK/NACK 은 그 다음에 매핑될 수 있다.
이하에서는 PUCCH 포맷들에 대하여 구체적으로 설명한다.
PUCCH 포맷 1에 대하여 설명하기에 앞서, PUCCH 포맷 1a 및 1b에 대하여 설명한다. PUCCH 포맷 1a/1b 는 ACK/NACK 전송을 위하여 사용되는 제어 채널이다.
PUCCH 포맷 1a/1b에 있어서 BPSK 또는 QPSK 변조 방식을 이용하여 변조된 심볼은 길이 12 의 CAZAC 시퀀스로 승산(multiply)된다. CAZAC 시퀀스 승산 후에, 직교 시퀀스로 블록 방향으로(block-wise) 확산된다. 일반 ACK/NACK 정보에 대해서는 길이 4의 하다마드(Hadamard) 시퀀스가 사용되고, 짧은(shortened) ACK/NACK 정보 및 참조신호(Reference Signal)에 대해서는 길이 3의 DFT(Discrete Fourier Transform) 시퀀스가 사용된다. 확장된 CP의 경우의 참조신호에 대해서는 길이 2의 하다마드 시퀀스가 사용된다.
도 8은 일반 CP의 경우에 ACK/NACK 채널의 구조를 나타낸다. 하나의 슬롯에 포함되는 7 OFDM 심볼 중 중간 부분의 3개의 연속되는 심볼에는 참조신호(RS)가 실리고, 나머지 4 OFDM 심벌에는 ACK/NACK 신호가 실린다. RS에 사용되는 심볼의 개수 및 위치는 제어채널에 따라 달라질 수 있으며 이와 연관된 ACK/NACK 신호에 사용되는 심볼의 개수 및 위치도 그에 따라 변경될 수 있다. 자원블록 당 가능한 ACK/NACK 채널의 수는, 일반 CP의 경우에는 12, 18 또는 36 개이고, 확장된 CP의 경우에는 8 또는 12 개이다.
할당되는 대역 내에서 제어신호를 전송할 때, 다중화 용량을 높이기 위해 2 차원 확산이 적용된다. 즉, 다중화할 수 있는 단말 수 또는 제어 채널의 수를 높이기 위해 주파수 영역 확산과 시간 영역 확산을 동시에 적용한다. ACK/NACK 신호를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 시퀀스를 기본 시퀀스로 사용한다. 주파수 영역 시퀀스로는 CAZAC 시퀀스 중 하나인 Zadoff-Chu (ZC) 시퀀스를 사용할 수 있다. 주파수 영역 확산된 ACK/NACK 신호는 IFFT를 수행한 후 다시 시간 영역 시퀀스를 이용하여 시간 영역에서 확산된다. 예를 들어, ACK/NACK 신호는 4 심볼에 대해 길이 4의 직교 시퀀스(w0, w1, w2, w3)를 이용하여 확산될 수 있다. 또한, RS도 길이 3의 직교 시퀀스를 통해 확산시킨다. 이를 직교 커버링이라 한다.
ACK/NACK 정보의 확산에 이용되는 시퀀스의 일례는 표 2 및 표 3과 같다. 표 2는 길이 4 심볼에 대한 시퀀스를 나타내고, 표 3은 길이 3 심볼에 대한 시퀀스를 나타낸다. 길이 4 심볼에 대한 시퀀스는 일반적인 서브프레임 구성의 PUCCH 포맷 1/1a/1b에서 이용된다. 서브프레임 구성에 있어서 두 번째 슬롯의 마지막 심볼에서 SRS(Sounding Reference Signal)이 전송되는 등의 경우를 고려하여, 첫 번째 슬롯에서는 길이 4 심볼에 대한 시퀀스가 적용되고, 두 번째 슬롯에서는 길이 3 심볼에 대한 시퀀스의 짧은(shortened) PUCCH 포맷 1/1a/1b이 적용될 수 있다.
Figure 112011090553514-pct00003
Figure 112011090553514-pct00004
한편, ACK/NACK 채널의 RS의 확산에 사용되는 직교 시퀀스의 일례는 표 4와 같다.
Figure 112011090553514-pct00005
도 9는 짧은 ACK/NACK 포맷이 적용되는 경우의 자원 매핑 구조를 도시한다. 짧은 ACK/NACK 포맷은 ACK/NACK과 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal; SRS)를 동시에 전송하는 것이 필요한 경우에 사용된다. 짧은 ACK/NACK 포맷은 상위 계층 시그널링에 의하여 설정될 수 있다.
다음으로, PUCCH 포맷 1에 대하여 설명한다. PUCCH 포맷 1은 SR 전송을 위하여 사용되는 제어 채널이다.
스케줄링 요청(SR)은 단말이 스케줄링되기를 요청하거나 또는 요청하지 않는 방식으로 전송된다. SR 채널은 PUCCH 포맷 1a/1b 에서의 ACK/NACK 채널 구조를 재사용하고, ACK/NACK 채널 설계에 기초하여 OOK(On-Off Keying) 방식으로 구성된다. SR 채널에서는 참조신호가 전송되지 않는다. 따라서, 일반 CP 의 경우에는 길이 7 의 시퀀스가 이용되고, 확장된 CP 의 경우에는 길이 6 의 시퀀스가 이용된다. SR 및 ACK/NACK 에 대하여 상이한 순환 시프트 또는 직교 커버가 할당될 수 있다.
도 10은 하나의 슬롯 상에서의 SR 채널의 구조를 나타낸다. 도 10(a)을 참조하여, 일반 CP의 경우에는 길이 7 의 시퀀스가 2 개의 직교 시퀀스(시퀀스 1 및 시퀀스 2)로 분리된다. 도 10(b)를 참조하여, 확장된 CP 의 경우에는 길이 6 의 시퀀스가 2 개의 직교 시퀀스(시퀀스 1 및 시퀀스 2)로 분리된다.
도 11을 참조하여 ACK/NACK 정보와 SR이 동시에 전송되는 경우에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이 단말은 HARQ ACK/NACK 및 SR을 동일 서브프레임에서 전송할 수 있다. 긍정(positive) SR 전송을 위해 단말은 SR용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다. 부정(negative) SR 전송을 위해서는 단말은 ACK/NACK용으로 할당된 자원을 통해 HARQ ACK/NACK을 전송한다.
다음으로, PUCCH 포맷 2/2a/2b에 대하여 설명한다. PUCCH 포맷 2/2a/2b는 채널 측정 피드백(CQI, PMI, RI)을 전송하기 위한 제어 채널이다.
PUCCH 포맷 2/2a/2b 에서는 CAZAC 시퀀스에 의한 변조를 지원하고, QPSK 변조된 심볼이 길이 12 의 CAZAC 시퀀스로 승산된다. 시퀀스의 순환 시프트는 심볼 및 슬롯 간에 변경된다. 참조신호(RS)에 대해서 직교 커버링이 사용된다.
도 12는 CQI 정보 비트의 채널 구조를 나타내는 도면이다. CQI 정보 비트는 하나 이상의 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, MCS를 결정하는 CQI 인덱스를 지시하는 CQI 필드, 코드북 상의 프리코딩 행렬의 인덱스를 지시하는 PMI 필드, 랭크를 지시하는 RI 필드 등이 CQI 정보 비트에 포함될 수 있다.
도 12(a)를 참조하여, 하나의 슬롯에 포함되는 7 개의 SC-FDMA 심볼 중 3개의 SC-FDMA 심볼 간격만큼 떨어진 2개의 SC-FDMA 심볼에는 참조신호(RS)가 실리고, 나머지 5개의 SC-FDMA 심볼에는 CQI 정보가 실린다. 한 슬롯 안에 두 개의 RS가 사용된 것은 고속 단말을 지원하기 위해서이다. 또한, 각 단말은 시퀀스를 사용하여 구분된다. CQI 정보 심볼들은 SC-FDMA 심볼 전체에 변조되어 전달되고, SC-FDMA 심볼은 하나의 시퀀스로 구성되어 있다. 즉, 단말은 각 시퀀스로 CQI를 변조해서 전송한다.
하나의 TTI에 전송할 수 있는 심볼 수는 10개이고, CQI 정보의 변조는 QPSK까지 정해져 있다. SC-FDMA 심볼에 대해 QPSK 매핑을 사용하는 경우 2비트의 CQI 값이 실릴 수 있으므로, 한 슬롯에 10비트의 CQI 값을 실을 수 있다. 따라서, 한 서브프레임에 최대 20비트의 CQI 값을 실을 수 있다. CQI 정보를 주파수 영역에서 확산시키기 위해 주파수 영역 확산 부호를 사용한다.
주파수 영역 확산 부호로는 CAZAC 시퀀스(예를 들어, ZC 시퀀스)를 사용할 수 있다. 또한, 주파수 영역 확산 부호로 상관 특성이 우수한 다른 시퀀스를 적용할 수도 있다. 특히, 각 제어채널은 서로 다른 순환 시프트(cyclic shift) 값을 갖는 CASAC 시퀀스를 적용하여 구분될 수 있다. 주파수 영역 확산된 CQI 정보에 IFFT가 수행된다.
도 12(b)는 확장된 CP의 경우, PUCCH 포맷 2/2a/2b 전송의 예를 나타낸다. 하나의 슬롯은 6 SC-FDMA 심볼을 포함한다. 각 슬롯의 6 OFDM 심벌 중 1 OFDM 심볼에는 RS가 실리고, 나머지 5 OFDM 심볼에는 CQI 정보 비트가 실린다. 이를 제외하면, 도 12(a)의 일반 CP의 경우의 예가 그대로 적용된다.
도 12(a) 및 12(b)의 RS에 대하여 사용되는 직교 커버링은 표 5와 같다.
Figure 112011090553514-pct00006
도 13을 참조하여 CQI 정보와 ACK/NACK 정보의 동시 전송에 대하여 설명한다.
일반 CP의 경우에 PUCCH 포맷 2a/2b을 사용하여 CQI 정보와 ACK/NACK 정보를 동시에 전송할 수 있다. ACK/NACK 정보는 전술한 도 12의 CQI RS가 전송되는 심볼을 통하여 전송될 수 있다. 즉, 일반 CP의 경우 두 번째 RS 는 ACK/NACK 심볼로 변조된다. ACK/NACK 심볼이 PUCCH 포맷 1a와 같이 BPSK 방식으로 변조되는 경우에는 CQI RS가 ACK/NACK 심볼로 BPSK 방식으로 변조되고, ACK/NACK 심볼이 PUCCH 포맷 1b와 같이 QPSK 방식으로 변조되는 경우에는 CQI RS가 ACK/NACK 심볼로 QPSK 방식으로 변조된다. 한편, 확장된 CP의 경우에는 PUCCH 포맷 2를 사용하여 CQI 정보와 ACK/NACK 정보를 동시에 전송하며, 이를 위하여 CQI 정보와 ACK/NACK 정보가 조인트 코딩(joint coding)된다.
중계기(RN)로부터 기지국(eNB)로의 백홀 상향링크에서도 전술한 바와 같은 상향링크 물리계층 (L1) 제어 정보들이 전송된다. 백홀 상향링크에서 전송되는 물리계층 제어정보들의 종류는, 스케줄링 요청(SR), 중계기 하향링크 채널 측정 정보(기존의 CQI, PMI, RI에 대응) 및 하향링크 PDSCH 전송에 대한 HARQ ACK/NACK으로 구분될 수 있다.
Macro-UE(기지국으로부터 직접 서비스를 받는 UE)로부터 기지국으로 전송되는 위와 같은 제어 정보들은 전용물리제어채널(PUCCH 포맷 1(SR), PUCCH 포맷 1a/1b(1/2 비트 ACK/NACK), PUCCH 포맷 2(CQI/PMI/RI), PUCCH 포맷 2a/2b(CQI/PMI/RI +1/2bit ACK/NACK))의 형태로 구성되고, 필요한 경우 시스템 대역 끝단 위치의 지정된 물리 자원블록(PRB)를 통해 전송된다.
본 발명의 이하에서 설명하는 다양한 실시예들은, 중계기로부터 기지국으로의 백홀 상향링크에서 위와 같은 상향링크 물리계층 제어 정보를 전송할 필요성 및 전송 방안을 고려하여 안출된 것이다.
본 명세서 내에서, 기지국으로부터 중계기로 전송되는 PDCCH (임의의 하향링크 서브프레임 상에서 중계기가 수신할 수 있는 자원 영역을 통해 전송되는 PDCCH)는, 기지국으로부터 Macro-UE에게 전송되는 PDCCH와 구별하기 위하여 중계기-PDCCH(Relay-PDCCH; R-PDCCH)로 표현할 수도 있다. 이와 유사하게, 중계기로부터 기지국으로 전송되는 PUCCH는 R-PUCCH로 표현할 수도 있다.
이하의 설명에서, 상향링크 물리계층 제어 정보의 종류에 따라서, 스케줄링 요청, 채널측정정보, ACK/NACK 정보의 순서로 설명한다.
스케줄링 요청( Scheduling request )
백홀 상향링크를 통해 중계기가 셀 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위하여, 상향링크 그랜트(UL grant) 물리하향링크제어채널(PDCCH) 또는 중계기-물리하향링크제어채널(R-PDCCH)을 통하여 자원 할당, 변조및코딩기법(MCS) 및 전송 모드를 지정 받기 위한 스케줄링 요청 메시지를 중계기가 기지국으로 보낼 필요성이 있는지를 고려할 필요가 있다. 이하의 다양한 실시예들에서는 백홀 상향링크에 대한 셀 기지국 스케줄러(scheduler)의 자원 할당 방식 및 제어 정보 구성에 대한 방향성을 고려하여 안출된 것이다.
실시예 1
본 발명의 실시예 1은 중계기 백홀 상향링크에서 스케줄링 요청을 정의하지 않는 방안에 대한 것이다.
임의의 중계기 영역에 충분한 Relay-UE들이 존재하는 경우, Relay-UE로부터 중계기로의 액세스 링크를 통하여 수신된 데이터가 충분하게 있고, 중계기의 상향링크 전송 버퍼에 기지국으로 보낼 데이터가 있을 확률이 매우 높아지게 된다. 또한, 중계기 백홀 상향링크의 전송 자원 할당(예를 들어, 전송 서브프레임의 할당)은, 셀-특정(cell-specific) 또는 중계기-특정(혹은 단말-특정) 무선자원제어(RRC) 시그널링을 통해 상위계층에 의해 설정되는 RRC 파라미터들로부터 반-정적(semi-static)으로 구성될 수 있다. 또는, 중계기 백홀 하향링크에 대하여 상위계층에 의해 설정되는 셀-특정 또는 단말-특정 RRC 시그널링을 통해, 중계기 백홀 상향링크의 전송 자원이 간접적(indirect) 또는 묵시적(implicit)으로 반-정적으로 할당될 수 있다.
이러한 점을 고려하면, 중계기 백홀 상향링크를 위한 서브프레임 할당은 RRC 파라미터에 의해 구성될 수 있으므로, 중계기가 별도로 셀 기지국 L1/L2 상향링크 스케줄러에게 1 비트의 스케줄링 요청 메시지를 전송할 필요가 없을 수 있다.
구체적으로, 중계기 백홀 상향링크 서브프레임의 할당은 셀 기지국의 셀-특정 또는 중계기-특정(혹은 단말-특정) RRC 시그널링으로 반-정적으로 구성되고, 중계기들은 어떤 서브프레임 전송을 위해 해당 서브프레임보다 'A' 개 이전의 서브프레임에서의 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH)를 블라인드 디코딩함으로써, 해당 서브프레임에서의 전송 여부, 자원할당 및 전송모드를 획득할 수 있다. 즉, 중계기는 기지국으로 스케줄링 요청 메시지를 전송할 필요 없이 세션이 설정된 것으로 보고 동작할 수 있다. 여기서 A의 값은 기본적으로 4이지만, 3 내지 5의 값이 될 수도 있다. 기지국은 중계기 백홀 하향링크 서브프레임의 할당 현황을 고려하여 A 값의 기준을 최대로 만족하는 서브프레임으로 상향링크 그랜트를 보낼 수 있다. 예를 들어, A의 값을 4로 설정하여 중계기 백홀 상향링크 전송과 이에 대한 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH) 전송을 하는 방식과, 4가 아닌 3 또는 5의 값으로 설정하여 중계기 백홀 상향링크 전송과 이에 대한 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH) 전송을 하는 방식은, 상위 계층 셀-특정 또는 중계기-특정(혹은 단말-특정) RRC 시그널링으로 선택하도록 구현할 수도 있다.
또한 중계기 자신이 설정되어 있는 서브프레임의 전송 가능 여부도 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH)의 검출 여부에 따라 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이 상향링크 그랜트의 블라인드 디코딩을 이용하는 방법은, 중계기 백홀 상향링크의 주파수 자원 영역에서 동적 채널-종속 스케줄링(dynamic channel-dependent scheduling)이 적용되는 경우에 적용될 수 있다.
한편, 중계기가 고정 또는 노매딕(nomadic)한 이동성을 가짐에 따라, 중계기 상향링크 채널이 시간에 대한 변화가 매우 느리거나 거의 시불변(time-invariant) 특성을 가질 수도 있다. 이러한 경우에는, 상향링크 채널 사운딩을 위한 SRS의 전송 주기가 길게 설정될 수 있다. 이를 지원하기 위하여 기존의 3GPP LTE 시스템(Release 8 또는 9)에서 정의된 SRS 전송 주기보다 긴 주기에 의한 전송에 대한 구성들은 상위계층에 의해 시그널링되는 셀-특정 또는 중계기-특정(혹은 단말-특정) RRC 파라미터들에 의해 구성될 수 있다.
SRS가 전송되는 대역폭은 기본적으로 전체 대역폭으로 설정될 수 있으나, 복수 전송 안테나가 사용되는 경우에는 안테나 (혹은 레이어) 별 SRS에 대한 다중화 및 채널 측정에 적합한 PSD(Power Spectral Density)를 보장하기 위하여 상대적으로 작은 SRS 대역폭이 구성될 수도 있다.
이를 고려하면, 채널-종속 스케줄링을 적용하기 위한 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH)에 있어서, 전송 기능은 적용이 되지만 전송 주기는 중계기 백홀 상향링크 채널 특성에 맞추게 되므로, 임의의 중계기에 대하여 Z 개의 백홀 상향링크 전송 서브프레임 (또는 Z 개의 시간 영역에서의 해당 백홀 상향링크 물리 데이터 채널(PUSCH 또는 R-PUSCH) 전송) 당 한 번의 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH)가 전송될 수 있다 (상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH)는 전송 주파수 자원 할당, 전송 MCS 및 전송 모드 지정을 위한 것이다). 여기서, Z>1 이고, Z는 매우 큰 값이 될 수 있다.
또한, 이와 마찬가지로 중계기 백홀 하향링크 전송 서브프레임에 대한 하향링크 채널 할당 PDCCH(또는 R-PDCCH)도 임의의 중계기에 대하여 Y개의 백홀 하향링크 전송 서브프레임 (또는 Y 개의 시간 영역에서의 해당 백홀 하향링크 물리 데이터 채널(PUSCH 또는 R-PUSCH) 전송) 당 한 번의 하향링크 채널 할당 PDCCH(또는 R-PDCCH)가 전송될 수 있다 (하향링크 채널 할당 PDCCH(또는 R-PDCCH)는 전송 주파수 자원 할당, 전송 MCS 및 전송 모드 지정을 위한 것이다). 여기서, Y>1이고, Y는 매우 큰 값이 될 수 있다. 또한, Y는 Z와 동일한 값 또는 상이한 값이 될 수 있다.
중계기 백홀 상향링크 및/또는 하향링크 데이터 전송에 대해 반-지속적 스케줄링(Semi-Persistent Scheduling; SPS)이 적용되는 경우에, 전송 주파수 자원 할당, 전송 MCS 및 전송 모드 지정을 위한 제어 정보는 소정의 PDCCH(또는 R-PDCCH)로서 SPS 활성화 제어 채널 DCI(Downlink Control Information) 포맷 내에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 이에 대응하는 전송 주파수 자원 할당, 전송 MCS 및 전송 모드 지정 해제를 위한 제어 정보는 SPS 해제 제어 채널 DCI 포맷 내에 포함될 수도 있다. 이러한 DCI 포맷은 기존의 특정 DCI 포맷을 재사용하여 정의될 수 있으며, 특정 DCI 포맷을 새로운 방식으로 해석함으로써(즉, 본래의 제어 정보 비트 필드들을 SPS 활성화 제어정보 또는 SPS 해제 제어 정보로서 다르게 지정되어 해석되는 방식으로써) 위와 같은 제어 정보가 전달될 수 있다.
또는, 전송 주파수 자원 할당, 전송 MCS 및 전송 모드 지정을 위한 제어 정보가 중계기-특정(또는 단말-특정) RRC 시그널링이나 MAC 메시지의 방식으로 PDSCH(또는 R-PDSCH)을 통해 전송될 수도 있다. 만약 상기 전송 주파수 자원 할당, 전송 MCS 및 전송 모드 지정에 대하여 별도로 해제하는 제어 정보가 정의된다면, 이 제어 정보도 중계기-특정(또는 단말-특정) RRC 시그널링이나 MAC 메시지의 방식으로 PDSCH (또는 R-PDSCH)을 통해 전송될 수도 있다.
본 명세서에 설명하는 스케줄링 방식에 따른 제어 채널 전송 방식은, 스케줄링 요청(SR)의 전송 여부에 상관 없이 중계기 백홀 상향링크 및/또는 하향링크의 일반적인 상황에서도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 1 및 이하에서 설명하는 다른 실시예들에 있어서 아래의 사항이 적용될 수 있다.
중계기가 주기적인 상향링크 RRC 시그널링을 통해 자신의 버퍼 상태(buffer status)를 셀 기지국 스케줄러에게 전송하고 백홀 상향링크 무선자원관리(Radio Resource Management; RRM) 측면에서 세션을 개시하고 해제하도록 제어하는 제어 시그널링을 위해서, 중계기-특정 (또는 단말-특정) RRC 시그널링이 정의될 수 있다. 또한, 셀 기지국 관점에서 중계기와의 세션을 제어하는 것과 같은 RRM 기능과 관련된 제어 시그널링을 위하여, 기본적으로는 셀-특정 또는 중계기-특정(또는 단말-특정) RRC 시그널링을 사용할 수 있다.
또한, 상기 세션 제어 정보를 RRC 시그널링하는 방식에 대비하여 세션 개시/해제 제어 정보를 보다 신속하게 중계기에게 전송하기 위하여 L1/L2 PDCCH (또는 R-PDCCH) 제어 시그널링이 고려될 수도 있다. 즉, 세션 개시와 해제에 대한 제어 정보를 PDCCH (또는 R-PDCCH) 디코딩에 후속하여 PDSCH 또는 R-PDSCH의 디코딩을 요구하지 않는, PDCCH (또는 R-PDCCH) 전용 방식으로 전송할 수 있다. 또한, 특정 DCI 포맷을 통하여 (특정 DCI 포맷의 일부 비트필드의 재사용 및/또는 새로운 해석을 통해) 시그널링할 수도 있다. 이러한 경우에 제어 정보가 PDCCH 자체로서 중계기에게 전송될 수도 있고, 새로운 DCI 포맷을 정의하여 이용할 수도 있다.
또는, PDCCH 전송에 따라 디코딩되는 소정의 PDSCH를 통하여, 세션 개시 및 해제에 대한 정보뿐만 아니라 다른 형태의 전송에 연관된 수정(modification) 정보를 전송할 수도 있다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2는 스케줄링 요청 정보 전송을 위하여 PUCCH 포맷 1을 재사용하는 방안에 대한 것이다.
전술한 실시예 1은, 중계기 영역 내에 많은 단말이 존재하는 경우에, 소정의 시간 구간 내에서 셀 기지국에 의해 할당되는 전송자원을 통해 중계기가 전송할 상향링크 데이터 또는 제어정보를 가지고 있을 확률이 높다는 것을 고려한 것이다.
본 실시예 2 에서는, 위와 같은 자원 할당의 상황이 아닌 경우에도 중계기가 자신의 버퍼 상태에 따라 자원 할당을 요청하는 기능을 제공한다. 즉, 중계기의 상향링크 전송 자원 이용이 셀 기지국에 의해 동적으로 스케줄링되는 점에서, Macro-UE가 기지국에게 스케줄링 요청(SR)을 전송하는 방식이 그대로 중계기 백홀 상향링크 자원 할당 방식에 이용될 수 있다. 이에 따라, SR 전송을 위한 PUCCH 포맷 1에 대한 상향링크 자원 할당은 셀 기지국으로부터 중계기-특정 (또는 단말-특정) RRC 시그널링을 통해 구성될 수 있다.
PUCCH 포맷 1의 수정
우선, 슬롯 기반 PUCCH 포맷 1을 수정하여 사용하는 방법을 설명한다.
예를 들어, 인-밴드 중계기의 경우에 중계기의 액세스 상향링크 수신과 백홀 상향링크 전송이 동시에 이루어지면, 전송 신호가 수신단에서 큰 간섭으로 작용하게 되는 문제가 있다. 이에 따라, 액세스 링크 수신과 백홀 링크 전송 (또는 액세스 링크 전송과 백홀 링크 수신)이 시간분할다중화(TDM) 방식으로 다중화될 수 있다. 이러한 반-양방향(half-duplex) 중계기의 경우에 전송 기능과 수신 기능 간의 스위칭을 위한 시간(또는 전환 간격(transition gap))이 소요되고, 이에 따라 가드 시간(guard time)이 정의될 필요가 있다. 가드 시간은 서브프레임 상에서 하나 이상의 심볼 구간의 값으로 지정될 수 있으나, 경우에 따라서는 최적화된 가드 시간을 위해 심볼 구간의 반에 해당하는 시간 샘플 값으로 지정될 수도 있다. 또한, 기존의 시스템에 따른 단말을 지원하기 위한 역방향 호환성(backward compatibility)을 고려하여, 이러한 가드 시간은 백홀 링크 서브프레임 상에서 정의될 필요가 있다.
도 14는 중계기에서 백홀 상향링크의 전송 및 액세스 상향링크의 수신 동작을 시간 영역에서 (서브프레임 단위로) 나타낸 도면이다.
중계기가 백홀 상향링크 전송 기능에서 액세스 상향링크 수신 기능으로 전환하는 경우, 백홀 상향링크의 마지막 심볼 부분(1401 및 1403)에 가드 시간이 설정될 수 있다. 또한, 중계기가 액세스 상향링크 수신 기능에서 백홀 상향링크 전송 기능으로 전환하는 경우, 백홀 상향링크의 처음 심볼 부분(1402)에 가드 시간이 설정될 수 있다. 이때 실질적인 임의의 백홀 상향링크 서브프레임에서의 처음과 마지막 심볼 부분의 가드 시간 적용 여부는 중계기에서의 백홀 상향링크 서브프레임 전송 시간 타이밍과 액세스 상향링크 서브프레임 수신 시간 타이밍과의 관계성, 즉 타이밍 옵셋의 설정 여부 또는 설정 값에 따라 결정될 수 있다. 일례로 중계기에서의 백홀 상향링크 서브프레임 전송 시간 타이밍이 액세스 상향링크 서브프레임 수신 시간 타이밍에 비해 OFDM 심볼의 반 구간만큼 뒤로 지연시키게 되는 경우 백홀 상향링크 서브프레임의 첫번째 심볼에만 가드 시간이 설정 되어진다. 반대로 중계기에서의 백홀 상향링크 서브프레임 전송 시간 타이밍이 액세스 상향링크 서브프레임 수신 시간 타이밍에 비해 OFDM 심볼의 반 구간만큼 앞으로 선행시키게 되는 경우 백홀 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼에만 가드 시간이 설정 되거나 본 가드 시간이 액세스 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼에서 지정될 수도 있다.
즉, 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임의 처음 부분, 마지막 부분, 또는 처음 부분과 마지막 부분에 가드 시간이 지정될 수 있으며, 이를 고려하여 중계기 백홀 상향링크에 있어서 기존의 PUCCH 포맷 1 의 채널 구조를 수정할 필요가 있다. 즉, PUCCH 포맷 1 계열의 채널 구조는, 일반 CP의 경우에 하나의 슬롯의 7 심볼 중에서 중간의 연속된 3 심볼은 참조신호(RS) 전송에 이용되고, 첫 번째, 두 번째, 여섯 번째 및 일곱 번째 심볼이 데이터 (제어 정보)의 전송에 이용될 수 있는데, 첫 번째 또는 일곱 번째 심볼에 가드 시간이 설정됨으로 인하여, 기존의 PUCCH 포맷 1 계열의 채널 구조가 그대로 적용될 수 없다.
먼저, 하나의 서브프레임의 2 번째 슬롯과 관련하여서는, SRS (서브프레임의 마지막 심볼을 통하여 전송됨) 전송을 고려한 짧은(shortened) PUCCH 포맷 1/1a/1b의 채널 구성 방법이 이미 설계되어 있다. 따라서, 하나의 서브프레임의 2 번째 슬롯의 마지막 심볼에 가드 시간이 설정되는 경우, 위와 같이 SRS 전송을 위한 짧은 포맷을 이용할 수 있다. 또한, 이러한 짧은 포맷을 셀-특정으로 사용할 수 있다는 것을 고려하면 중계기 동작을 위한 새로운 채널 구성이 필요하지 않을 수도 있고, 이에 따라 임의의 셀 내에 서브프레임의 마지막 부분에 가드 시간이 설정되어 있는 중계기가 하나 이상 존재하는 경우 SRS 전송 시간 뿐만 아니라 중계기 백홀 상향링크 전송이 설정되어 있는 상향링크 서브프레임에서 중계기 뿐만 아니라 매크로 UE들이 스케쥴링 요청 전송 시 모두 2 번째 슬롯에서 짧은 PUCCH 포맷 1을 전송하는 방법을 적용할 수 있다. 이와 다른 방법으로서는, 하나 이상의 중계기에서 서브프레임의 마지막 부분에 가드 시간이 설정되는 경우 중계기-공통으로 또는 중계기-특정으로 짧은 PUCCH 포맷 1을 적용하도록 구성할 수 있으며 이때 적용되는 짧은 PUCCH 포맷 1에 대한 PUCCH 주파수 자원 설정은 다른 일반적인 PUCCH 포맷 1의 전송에 대한 주파수 자원 설정과 PRB관점에서 구분되게 설정될 수 있다.
한편, 도 15(a)를 참조하면, 상향링크 서브프레임 타이밍 정렬(timing alignment) 등을 고려하여 기지국이 SRS를 동일한 타이밍에서 수신할 수 있도록, SRS 전송 심볼의 위치가 다르게 (예를 들어, 마지막에서 두 번째 심볼로) 정의될 수도 있다. 변경된 SRS 전송 심볼 위치와 가드 시간을 동시에 고려하는 경우, 하나의 슬롯에서 데이터 (제어 정보) 전송에 이용될 수 있는 심볼의 개수가 2개가 된다. 즉, 도 15(a)의 두 번째 슬롯을 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열을 적용함에 있어서 일반 CP의 경우에 7 심볼 중에서 중간의 연속된 3 심볼은 참조신호(RS) 전송에 이용되고, 맨 마지막의 심볼은 가드 시간이 설정될 수 있고, 그 앞의 심볼은 SRS 전송에 이용될 수 있어, 맨 앞의 2 심볼만이 제어 정보 전송에 이용될 수 있다. 이에 따라, 길이 2 의 직교 커버(예를 들어, 월시 커버)가 적용되거나, 또는 길이 4 의 직교 커버의 소정의 위치의 2 개의 요소를 펑처링한 형태의 커버 시퀀스가 적용될 수도 있다.
한편, 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 구성에 있어서 서브프레임의 앞 영역에 전환 구간이 설정되는 상황을 고려할 수 있다. 이에 대해서는 새로운 형태의 짧은 PUCCH 포맷 1 채널 구성이 요구된다. 즉, 참조신호(RS)에 대한 순환 시프트와 직교 커버의 적용은 기존의 PUCCH 포맷 1 채널 구성과 동일하게 구성하고, 데이터 (제어 정보) 전송에 관련된 채널 구성을 변경할 수 있다. 구체적으로, 데이터 전송에 대한 직교 시퀀스를 적용함에 있어서, 서브프레임의 최초 심볼에 전환 구간이 설정되는 경우에 길이 3 의 직교 커버를 두 번째 심볼부터 적용할 수 있다. 길이 3 의 직교 커버는 DFT 기반 직교 커버를 적용하거나, 또는 길이 4 의 직교 커버에 대해 첫 번째 요소를 펑처링한 형태의 의사-직교 커버(quasi-orthogonal sequence)를 생성하여 사용할 수 있다. 이러한 형태의 길이 3 의 시퀀스를 심플렉스(simplex) 코드 시퀀스라고도 한다.
위와 같이 수정된 PUCCH 포맷 1 은 선택적으로 사용될 수 있고, 셀-특정 또는 중계기-특정 (또는 단말-특정) RRC 시그널링에 의해 설정될 수도 있다. 셀-특정 RRC 시그널링에 의해 설정되는 경우는 전술한 DFT 기반 직교커버가 적용될 수 있고, 중계기-특정 (단말-특정) RRC 시그널링에 의해 설정되는 경우에는 심플렉스 코드 시퀀스 방식의 커버가 적용될 수 있다.
한편, 도 15(b)를 참조하여, SRS 전송 심볼의 위치가 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 임의의 위치(예를 들어, 첫 번째 슬롯의 마지막 전송 심볼)에 정의되는 경우도 고려할 수 있다. 이러한 경우에는 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 데이터 (제어 정보) 전송 심볼의 수가 첫 번째 슬롯의 처음 OFDM 심볼 부분에서의 가드 시간 적용 여부에 따라 2 개 또는 3개가 된다. 즉, 일반 CP의 경우 하나의 슬롯을 구성하는 7 개의 심볼 중에서, 3 개의 심볼에는 RS가, 맨 앞의 심볼에는 가드 구간이, 마지막 심볼에는 SRS가 위치하게 되므로, 데이터 전송에 이용될 수 있는 심볼의 개수는 2 개 또는 3개가 될 수 있다. 데이터 전송 심볼의 개수가 2 개인 경우, 길이 2 의 직교 커버 (예를 들어, 월시 커버) 또는 길이 4 의 직교 커버에서 소정의 위치의 2 개의 요소를 펑처링한 형태의 커버 시퀀스가 적용될 수 있다. 한편, 데이터 전송 심볼의 개수가 3 개인 경우에는, 길이 3 의 직교 커버 (예를 들어, 월시 커버) 또는 길이 4 의 직교 커버에서 소정의 위치의 1 개의 요소를 펑처링한 형태의 커버 시퀀스가 적용될 수 있다.
서브프레임의 처음과 마지막 부분에 가드 시간이 정의되는 경우와 같이, 필요에 따라 서브프레임의 두 번째 슬롯의 짧은 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷의 적용과, 첫 번째 슬롯의 짧은 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷의 적용은, 상위계층에서 구성되는 (셀-특정 또는 중계기-특정) RRC 시그널링으로 동기화될 수 있다. 즉, 첫 번째 슬롯의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 적용 포맷과 두번째 PUCCH (또는 R-PUCCH) 적용 포맷은 서로 구분되어 별도의 파라미터로서 상위계층에서 구성되는 (셀-특정 또는 중계기-특정) RRC 시그널링으로 구성 여부가 동기화될 수 있다.
또한, 중계기 백홀 상향링크 상에서의 SRS 전송의 존재 여부뿐만 아니라 SRS 전송 방식 또는 백홀 상향링크 서브프레임 상의 가드 시간의 정의에 따라 PUCCH 포맷 1의 채널 구성 상의 추가적인 수정이 고려될 수 있다. 이에 따라 추가적인 슬롯 별 포맷 적용 여부에 대하여 추가적인 (셀-특정 또는 중계기-특정) RRC 파라미터가 정의되어 적용될 수 있다.
도 16(a)를 참조하여, 중계기 백홀 상향링크가 셋 이상의 연속된 서브프레임(1601, 1602, 1603)에서 설정되는 경우에는, 맨 앞의 서브프레임(1601)과 마지막 서브프레임(1603)을 제외한 서브프레임(1602)에는 가드 시간이 설정되지 않을 수 있다. 이러한 서브프레임(1602)에 대해서는, 스케줄링 요청을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷으로서 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의된 PUCCH 포맷을 그대로 사용할 수 있다.
한편, 도 16(b)에서와 같이, 중계기 백홀 상향링크가 2 개의 연속된 서브프레임(1604, 1605)에서 설정되는 경우에는, 앞의 서브프레임(1604)에서는 앞 전송 심볼 부분에만 가드 시간이 설정되고, 뒤의 서브프레임(1605)에서는 마지막 전송 심볼 부분에만 가드시간이 설정되는 경우가 있다.
위와 같은 중계기 백홀 상향링크 서브프레임의 심볼 구성을 고려하여, SRS 전송 설정 구성 및 스케줄링 요청(SR)을 비롯한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷에 따른 채널 구성이 연계되어 설정될 수 있다. 예를 들어, 중계기의 채널이 시불변(time-invariant)한 특성을 이용하여 중계기 백홀 상향링크에 할당된 서브프레임들 중 마지막 전송 심볼 부분에 전송/수신 기능 스위칭을 위한 가드 시간(GT)이 설정되지 않는 서브프레임들(예를 들어, 도 16(a)의 서브프레임 (1601, 1602), 도 16(b)의 서브프레임 (1604))에만 SRS가 전송되도록 구성할 수 있다.
위와 같은 설정은 임의의 중계기에 대한 SRS 전송 주기, 대역 및 위치 등을 구성하는 RRC 파라미터들을 통하여 구현될 수 있다. 위와 같은 SRS 전송 구성은, 셀-특정 또는 중계기-특정 RRC 시그널링을 통해 상위계층에서 구성되는 중계기 백홀 하향링크 구성 정보를 통해 묵시적으로(implicitly) 설정되는 상향링크 서브프레임 설정 정보를 통하여 설정될 수 있다. 또는, 셀-특정 또는 중계기-특정 RRC 시그널링을 통해 상위계층에서 구성되는 중계기 백홀 상향링크 구성 정보와 연계하여 위와 같은 SRS 전송 구성이 설정될 수 있다.
한편, 임의의 중계기에 설정되어 있는 셀-특정 및 중계기-특정 RRC 파라미터에 의해 설정되는 SRS 전송 서브프레임 및 타이밍 구성에 따라서, 상위계층에 의해 구성되는 중계기 백홀 하향링크 또는 상향링크 서브프레임 구성을, SRS 전송 서브프레임에서 중계기 백홀 상향링크 서브프레임에 가드시간(GT)이 정의되지 않도록 정합시켜 설정할 수 있다.
또한, 스케줄링 요청을 포함한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷들은 중계기 백홀 상향링크 전송을 위해 설정되는 서브프레임들 내의 가드시간(GT)의 구성에 따라 수정된 형태의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷들이 사용되도록 할 수 있다. 이때 중계기와 셀 기지국은 전송을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷의 구성을 미리 인식할 수 있다. 한편, 중계기 백홀 상향링크에 가드시간이 도입됨에 따라 수정된 특정 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷의 사용을 제한하기 위하여 중계기 백홀 상향링크 서브프레임의 전송 할당을 이에 정합하도록 구성할 수도 있다.
중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임 구성의 고려
다음으로, 중계기가 스케줄링 요청을 기지국으로 전송함에 있어서 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임의 구성 상황을 고려하는 방법에 대하여 설명한다.
기본적으로, 임의의 중계기가 소정의 스케줄링 요청을 전송할 수 있는 상향링크 서브프레임은 중계기 백홀 상향링크 전송을 위하여 구성되는 소정의 서브프레임들 중에서 설정될 수 있다. 중계기 백홀 상향링크 전송은 액세스 상향링크 수신과 TDM 방식으로 구성되며, 백홀 상향링크 전송에 할당되는 상향링크 서브프레임은 주기적으로 설정되는 것은 아니다. 따라서, 스케줄링 요청을 보낼 수 있는 백홀 전송 서브프레임의 구성이 주기적으로 설정되기 어려울 수 있기 때문에, 10ms의 하나의 무선 프레임을 기준으로 고정된 서브프레임이 스케줄링 요청에 할당되는 것으로 한정하기는 어려울 수 있다. 여기서, 중계기 백홀 하향링크와 상향링크의 HARQ 타이밍 관계가 8ms 주기를 기반으로 설계되는 것을 고려하면, 스케줄링 요청 전송을 위한 서브프레임 자원 및 채널 자원 할당을 위한 중계기-특정 RRC 파라미터 구성에 40ms (10ms와 8ms의 최소공배수)무선 프레임 구간 내에서 서브프레임을 할당할 수도 있다. 즉, 스케줄링 요청 전송을 위한 서브프레임 할당 측면에서, 10ms 무선 프레임 단위의 서브프레임 할당에 대한 RRC 파라미터 및/또는 40ms 무선 프레임 구간 내에서의 서브프레임 할당에 대한 RRC 파라미터를 고유하게 또는 선택적으로 적용할 수 있다.
스케줄링 요청의 확장
본 실시예 2 및 후술하는 실시예 3 내지 7에 있어서 스케줄링 요청이 명시적으로(explicitly) 백홀 상향링크로 전송되는 경우, 이에 후속하여 중계기의 버퍼 상태 보고(buffer status reporting)를 위한 상향링크 그랜트 PDCCH (또는 R-PDCCH) 및 PUSCH (또는 R-PUSCH) 로 구성되는 핸드쉐이킹 절차(handshaking procedure)가 수행될 수 있는데, 위와 같은 백홀 상향링크 서브프레임 할당 방식에 의해 이러한 핸드쉐이킹 절차가 중계기에게 부담이 될 수 있다.
이를 해소하기 위하여, 스케줄링 요청과 별도로 수행되는 버퍼 상태 보고 과정을 대체하거나 일부의 상태 정보를 전송하기 위하여, 스케줄링 요청을 이용하는 방안을 고려할 수 있다. 이러한 구성을 위하여, 기존의 1 비트로 구성되는 스케줄링 요청 정보 대신에, 복수의 비트 크기를 갖는 확장된 스케줄링 요청 정보를 새롭게 정의할 수 있다.
예를 들어, 2 비트로 구성되는 스케줄링 요청 정보를 구성하고, 2 비트로 표현될 수 있는 4 개의 상태(state) 중에서 '스케줄링 요청 없음' 상태를 제외한 나머지 3 개의 상태를 이용하여 버퍼 상태를 보고할 수 있다. 음성 전송에 대한 스케줄링 요청, 데이터 전송에 대한 스케줄링 요청 등이 버퍼 상태의 일례가 될 수 있다.
또는, 버퍼 상태 정보 대신 다른 정보가 확장된 스케줄링 요청에 포함될 수 있다. 예를 들어, 백홀 반송파 집성(carrier aggregation) 관련 측정 정보, 할당된 반송파 내의 SRS로 커버하지 못하는 다른 주파수 밴드의 채널 측정 정보, 액세스 링크 상의 CFI 설정 값, 중계기 영역 내의 Relay-UE의 개수, 또는 중계기 영역 크기 등의 정보가 확장된 비트 크기를 갖는 스케줄링 요청 내에 포함되어 전송될 수 있다.
또는, 확장된 스케줄링 요청 또는 기존의 1 비트 스케줄링 요청이, 다른 정보와 같이 묶여서 함께 전송될 수도 있다. 스케줄링 요청과 함께 전송될 수 있는 정보는, ACK/NACK 또는 CSI(Channel Status Information)일 수 있다. 한편, 중계기 백홀 상향링크 상에서 기존의 1 비트 또는 전술한 확장된 스케줄링 요청의 전송을 위해서, 넌-코히어런트(non-coherent) 검출을 기반으로 하는 PUCCH 포맷 1을 이용하는 것 대신에, PUCCH 포맷 1a/1b 또는 PUCCH 포맷 2/2a/2b 계열, 또는 후술하는 새롭게 정의되는 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷 또는 전용 물리 채널을 이용할 수 있다.
이러한 채널의 전송을 위한 PUCCH 자원 설정은, 기존의 RRC 시그널링을 이용해서 스케줄링 요청을 위해 구성되어 있는 자원, 묵시적인 ACK/NACK 설정 자원, 또는 RRC 구성된 ACK/NACK 자원, 또는 RRC 구성된 CSI 전송 자원을 통해 전송되도록 설정될 수도 있다. 보다 구체적인 내용은 본 명세서에서 후술하여 설명하기로 한다.
실시예 3
본 실시예 3 은, 스케줄링 요청 정보 전송을 위한 새로운 R-PUCCH 포맷을 정의하는 방안에 대한 것이다.
전술한 실시예 1 에서 설명한 기본적인 PUCCH 채널 구조, 전송 시점 및 전송 방식 결정을 위한 상위계층 구성의 방법들을 승계하면서, 기존의 1 비트 스케줄링 요청을 중계기 백홀 상향링크 전송 관점에서 수정한 제어 정보가 스케줄링 요청의 전송에 적용될 수 있다.
구체적으로, 기존의 1 비트 스케줄링 요청을 이용하는 상향링크 스케줄링 개시 방안에서는, 셀 기지국과 중계기 간의 제어 정보의 여러 차례의 핸드쉐이킹이 요구될 수 있다. 이는 중계기 백홀 상향링크 서브프레임 구성 상황에 따라 적지 않은 지연(latency)을 야기할 수도 있다.
기존 스케줄링 요청 구성의 위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 전술한 실시예 2 의 확장된 스케줄링 요청에 대한 설명에서 기재하는 방안이 적용될 수 있다. 즉, 스케줄링 요청 메시지의 비트-폭(bit-width)을 B(B>1)로 확장하여, 해당 중계기의 버퍼 상태 정보의 세부적인 제어 정보 등을 전송할 수 있다. 이하에서는 이러한 확장된 스케줄링 요청의 전송을 구현하기 위한 새로운 PUCCH (또는 R-PUCCH) 채널 구성 방안에 대하여 설명한다.
(1) 기존의 스케줄링 요청의 전송에 이용되는 PUCCH 포맷 1을 그대로 적용하면서, 심볼 공간(symbol space)을 확장하여 증가된 제어 정보를 전송할 수 있다. 심볼 공간을 확장하기 위하여, 보다 높은 차수의 변조 기법 (예를 들어, n-PSK(Phase Shift Keying) 또는 n-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 기법, 여기서, n은 8, 16, 32 또는 64)을 이용하거나, 또는 슬롯 기반 정보 다중화(슬롯 별로 상이한 제어 정보를 다중화하여 전송하는 방법)을 고려할 수 있다. 이에 따라 새롭게 정의되는 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷은 PUCCH 포맷 1 계열로서, PUCCH 포맷 1c 또는 1d 등으로 정의할 수 있다.
(2) 스케줄링 요청의 확장된 비트-폭을 지원하기 위하여, 기존의 PUCCH 포맷 2를 이용하는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 중계기는 전송 채널 자원을 RRC 시그널링을 통해 할당 받고, 할당받은 전송 채널 자원에서 전술한 확장된 스케줄링 요청에 포함되는 제어 정보들을 PUCCH 포맷 2로 전송하며, 셀 기지국이 PUCCH 포맷 2로 해당 제어 정보를 디코딩하도록 구성할 수도 있다.
(3) 스케줄링 요청의 확장된 비트-폭을 지원하기 위하여, 새로운 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷 X (X는 3 또는 그 이상의 인덱스)를 정의할 수 있다. 새롭게 정의된 PUCCH 포맷 X는 기존 PUCCH 포맷 1 계열 또는 2 계열과 상이한 새로운 PUCCH (또는 R-PUCCH) 채널 설계에 따른다. 이 방안에서는, 중계기는 RRC 시그널링을 통해 전송 채널 자원을 할당 받을 수 있다. 예를 들어, 중계기는 스케줄링 요청의 전송을 위한 기존의 채널과 구별되는 주파수 자원 (소정의 PRB) 을 할당 받을 수 있다. 중계기는 할당받은 전송 채널 자원에서, 전술한 확장된 스케줄링 요청에 포함되는 제어 정보들을 새롭게 정의된 PUCCH 포맷 X로 전송하고, 셀 기지국이 해당 PUCCH 포맷 X로 해당 제어 정보를 디코딩하도록 구성할 수도 있다.
(4) 스케줄링 요청의 전송을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 별도로 지정하지 않고, 중계기의 버퍼 상태 보고의 주기적인 전송으로부터, 상향링크 전송될 데이터가 있음을 셀 기지국이 묵시적으로 파악하는 방안을 고려할 수 있다. 또는, 중계기의 버퍼 상태 보고에 포함되는 제어 정보들 내에 명시적으로 스케줄링 요청 비트를 포함시키는 방안도 고려할 수 있다.
실시예 4
본 실시예 4는 실시예 1과 실시예 2 간에, 또는 실시예 1과 실시예 3 간에 적응적인(adaptive) 적용을 위한 중계기-특정 RRC 파라미터를 정의하는 방안에 대한 것이다.
실시예 1은 스케줄링 요청을 정의하지 않는 방안에 대한 것이고, 실시예 2 및 3은 스케줄링 요청을 위하여 기존의 PUCCH 포맷을 재사용하거나 새로운 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 정의하는 방안에 대한 것이다. 실시예 1 과 실시예 2(또는 3)의 효율적인 적용은 중계기의 상황에 따라서 상이할 수 있다. 예를 들어, 중계기 영역 내의 Relay-UE의 분포 상황, 중계기 백홀 상항링크 트래픽 상황을 고려하여, 상향링크 자원 할당 스케줄링 방식의 효율성이 상이하게 나타날 수 있다. 따라서, 실시예 1 과 실시예 2(또는 3)를 상황에 따라 적응적으로 적용할 필요가 있다.
따라서, 실시예 1 과 실시예 2(또는 3)의 적응적인 적용에 대한 중계기-특정 RRC 파라미터를 지정할 수 있고, 이에 따라 선택적으로 중계기의 스케줄링 요청 동작 및/또는 셀 기지국의 백홀 상향링크 스케줄링 기법을 구성할 수 있다. 이러한 구성을 지원하기 위하여, 중계기는 주기적인 버퍼 상태 보고를 통하여 스케줄링 요청 방식의 적응적인 적용에 대한 관련 정보 및 파라미터들을 셀 기지국으로 전송할 수 있다.
실시예 5
본 실시예 5는 전용 물리임의접속채널 (Physical Random Access Channel; PRACH) 상으로 스케줄링 요청을 수행하는 방안에 대한 것이다.
전술한 실시예 1 내지 4에서는, 소정의 L1/L2 전용 PUCCH (또는 R-PUCCH)를 이용하거나, 중계기-특정(또는 단말-특정) RRC 시그널링에 기반하여 묵시적/명시적으로 스케줄링 요청을 중계기로부터 백홀 상향링크가 설정된 셀 기지국에 전송하는 방안, 또는 이와 같은 제어 정보의 전송을 배제하는 방안들에 대한 것이다. 본 실시예 5에서는 1 비트 또는 B(B>1) 비트로 구성되는 스케줄링 요청 메시지를 PUCCH 포맷 1이 아닌 다른 채널을 이용하여 전송하는 방안을 제안한다. 다른 채널로서 예를 들어 PRACH를 이용할 수 있다.
본 실시예 5에 따르면, 임의의 중계기에 전용으로(dedicated) 할당되어 있는 PRACH 프리앰블을 PRACH 전송 주기 구성에 맞춰 셀 기지국으로 전송하여, 셀 기지국이 해당 중계기에 백홀 상향링크 전송 자원을 할당하도록 할 수 있다. 전용 PRACH 프리앰블을 이용하므로, 임의 접속 절차에 있어서 충돌 해결(contention resolution)과정이 요구되지 않는다. 이 때, 셀 내의 할당되어 있는 PRACH 프리앰블 세트를 기준으로 각각의 중계기 마다 전용 PRACH 프리앰블 인덱스를 영구적으로(permanently) 할당할 수 있다. 그러나, 셀 내의 각각의 중계기에게 전용으로 PRACH 프리앰블을 인덱스를 영구적으로 할당하는 것은, 전체 셀 기지국의 PRACH 프리앰블 용량 측면에서 문제가 될 수 있다. 따라서, 핸드오버 과정에서와 유사하게, 전용 PRACH 프리앰블을 임의의 중계기에게 한시적으로 할당하고 회수하는 방법을 사용할 수도 있다.
예를 들어, 임의의 중계기로부터 일정 시간 동안 상향링크 전송이 이루어지지 않는 경우에 전용 PRACH 프리앰블 인덱스가 해당 중계기에게 할당된다. 해당 중계기가 할당된 전용 PRACH 프리앰블을 이용하여 상향링크 스케줄링 요청을 전송한 후에, 사용된 전용 PRACH 프리앰블 인덱스는 해제될 수 있다. 이 때, PRACH 프리앰블 포맷으로서, 기존의 3GPP LTE (Release-8 또는 Release-9) 시스템에서 정의된 포맷 중의 임의의 포맷이 사용될 수도 있다. 또한, 프리앰블 포맷은 기존에 정의된 그대로 적용될 수도 있고, 하나 이상의 상향링크 서브프레임(들)에서 적용되는 가드시간(GT)의 구성에 따라 PRACH 프리앰블의 길이가 수정된 형태의 프리앰블 포맷이 적용될 수 있다.
실시예 6
본 실시예 6은 확장된 스케줄링 요청을 스케줄링 요청 자원에 코히어런트(coherent)하게 변조해서 전송하는 방안에 대한 것이다. 본 실시예 6은, 전술한 실시예 2 및 3 에서 설명한 확장된 스케줄링 요청(B(B>1) 비트로 구성되는 스케줄링 요청)을 전송하는 방안과 관련된다.
기존의 스케줄링 요청은 스케줄링 요청 자원을 이용하여 PUCCH 포맷 1으로 전송되고, 이를 수신하는 셀 기지국에서는 넌-코히어런트(non-coherent) 방식으로 스케줄링 요청이 있음을 검출하게 된다. 여기서, 코히어런트 검출은 채널의 파일럿(참조신호)를 토대로 채널을 추정 및 보상해서 복조 및 디코딩하여 검출하는 것을 의미하고, 넌-코히어런트 검출은 파일럿(참조신호)에 의한 채널 추정 없이 에너지에 기반하여 검출 방식을 의미한다.
한편, 확장된 스케줄링 요청에 있어서 증가된 비트 수의 전송이 요구되는 경우에, 전력 제한(power-limited)의 제약을 받지 않는 중계기에 대해서는 S (S>1) 개의 스케줄링 요청 자원을 통해서 S 비트의 스케줄링 요청 정보를 전송하는 방안을 고려할 수 있다.
또는, 스케줄링 요청 자원을 통해서 스케줄링 요청 정보를 변조해서 전송하고 이를 수신단(기지국)에서 코히어런트하게 복조할 수 있도록 하는 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 이용할 수도 있다. 이러한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 이용하여 스케줄링 요청 정보를 전송하거나 또는 스케줄링 요청 정보와 ACK/NACK 정보를 함께 전송할 수도 있다. 예를 들어, PUCCH 포맷 1a, 1b, 2 가 사용될 수 있다. PUCCH 포맷 1a을 이용하여, 1비트 스케줄링 요청을 전송하거나, 스케줄링 요청과 ACK/NACK 정보를 함께 전송할 수 있다. PUCCH 포맷 1b를 이용하여, 2 비트 스케줄링 요청을 전송하거나, 스케줄링 요청과 ACK/NACK 정보를 함께 전송할 수 있다. PUCCH 포맷 2를 이용하여, T(T≥1) 비트의 스케줄링 요청을 전송하거나, 스케줄링 요청과 ACK/NACK 정보를 함께 전송할 수 있다. 한편, 임의의 목적에 따라 새롭게 설계되는 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 이용할 수도 있다.
실시예 7
본 실시예 7은 동기-RACH(synch-RACH) 형식으로 스케줄링 요청을 전송하는 방안에 대한 것이다.
중계기가 기지국으로부터 전용 PRACH 프리앰블 인덱스를 할당 받아 사용하는 전술한 실시예 5와 달리, 본 실시예 7 에서는 중계기가 자신이 속한 셀로부터 할당 받은 PRACH 프리앰블 세트에서 임의로 선택한 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있다. PRACH 프리앰블 전송(메시지 1)에 후속하여, 프리앰블에 대한 응답 수신(메시지 2), 프리앰블 응답에 포함된 상향링크 그랜트 PDCCH (또는 R-PDCCH)를 통하여 자신의 식별자를 포함하는 데이터의 전송(메시지 3) 및 자신의 식별자를 통한 PDCCH 수신(메시지 4)의 핸드쉐이킹을 통하여 충돌 해결(contention resolution) 과정을 수행 함으로써, 해당 중계기가 스케줄링 요청이 필요함을 셀 기지국에게 알릴 수 있다.
중계기 하향링크 채널 측정 정보( Relay Node downlink channel measurement information )
중계기에 대한 백홀 하향링크 스케줄링 기법이 반-정적(semi-static) 또는 영구적(permanently)으로 지속적(persistent)인 경우에, 중계기의 위치가 고정된 것으로 가정하면 중계기는 긴-주기(long-term) 채널 피드백을 얻을 수 있다. 한편, 동적 채널 스케줄링이 백홀 하향링크에 적용되는 상황이라 하더라도, 중계기는 일반적으로 단말에 비하여 상대적으로 낮은 이동성을 가지므로, 단말에 비하여 상대적으로 긴-주기(long-term) 채널 피드백을 얻는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 백홀 하향링크에 대하여 중계기가 채널 측정 정보를 기지국으로 보고하는 빈도는, 일반적인 단말의 경우에 비해 낮게 설정될 수 있다. 백홀 상향링크 전송 서브프레임 할당이 중계기 관점에서 자유롭지 못한 것을 고려하면, 의도적으로 채널 측정 정보의 보고 빈도를 낮게 유지하는 것이 필요할 수도 있다. 이와 같은 중계기의 채널 정보 피드백의 빈도를 조절하는 것은 셀 기지국이 해당 중계기에 대한 RRC 시그널링을 통해 상위계층에 의해 구성될 수 있다.
이러한 채널 측정 정보는 백홀 하향링크 상에서 현재 설정된 하나 이상의 하향링크 구성반송파(component carrier; CC)에 대한 통상적인 스케줄링을 지원하기 위한 측정일 수도 있고, 기지국이 구성하고 있지만 백홀 하향링크 전송을 위해 설정되지 않는 하나 이상의 하향링크 구성반송파에 대한 기지국 스케줄러 또는 RRM 기능상의 반송파 설정을 위한 채널 측정 정보일 수도 있다. 여기서, 구성반송파는 반송파 집성(carrier aggregation) 기술과 관련된 것이며, 복수개의 구성반송파를 묶어 하나의 큰 대역폭을 제공할 수 있다.
또한, 백홀 하향링크에 대한 보다 진보된 형태의 채널 측정 기법이 적용되는 경우를 고려하는 경우에 이러한 측정 정보를 피드백하기 위한 상향링크 채널을 결정함에 있어서, 상향링크 채널이 제공할 수 있는 심볼 공간과 반송파집성에 있어서 요구되는 전체 채널 측정 피드백 정보의 양을 함께 고려해야 한다.
또한, 중계기 백홀 상향링크에서 중계기의 전송/수신 기능 스위칭을 지원하기 위한 가드시간(GT)이 백홀 상향링크 서브프레임의 처음 부분 및/또는 마지막 부분에 적용되는 경우를 고려할 필요가 있다. 이러한 경우에 PUCCH 포맷 2 계열의 구조에서 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯 및/또는 두 번째 슬롯에서 가드시간이 적용되는 전송 심볼 부분을 펑처링하고 나머지 전송 심볼을 이용하여 데이터(제어 정보)를 전송할 수 있다. 이러한 수정된 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷 구조를 적용하는 경우에, 채널 피드백 정보의 크기에 비하여 유효 코딩 레이트(effective coding rate)가 증가하게 되어, 채널 신뢰도가 낮아질 수 있다.
채널 신뢰도를 적절한 수준으로 강화 또는 유지하면서, 제어 정보에 대한 심볼 공간을 확장하기 위하여 새로운 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷 구조가 채널 피드백 용으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 중계기가 복수 개의 안테나를 구비하는 경우에, 각각의 안테나 별로 별도의 PUCCH 자원을 할당하고, 이에 따라 확장된 물리 자원들을 기반으로 하여 보다 큰 크기의 제어정보를 적절한 유효 코딩 레이트를 유지하면서 조인트 코딩하여 변조를 거쳐 물리 자원에 매핑할 수 있다. 한편, 중계기 백홀 상향링크 전송에서 복수 개의 채널 피드백 용 PUCCH (또는 R-PUCCH) 를 주파수 자원 상에서 다중화하거나 또는 슬롯 및 주파수 자원 상에서 다중화(단일 슬롯만을 이용한 PUCCH 전송 방식이 적용되는 경우)함으로써, 중계기가 큰 사이즈의 채널 피드백 정보를 백홀 상향링크로 전송하도록 할 수 있다.
전술한 백홀 상향링크에서 가드시간의 적용으로 인하여 PUCCH 포맷 2 계열 구조에서 일부 전송 심볼이 배제되는 상황을 방지하기 위하여, 전술한 스케줄링 요청에 대한 실시예 2 에서 설명한 바와 같이, 연속하는 백홀 상향링크 전송 서브프레임들이 구성된 경우에 (셀 기지국 스케줄러에 의해 의도적으로 구성되거나 또는 백홀 상향링크 서브프레임 설정의 상위계층 구성에 의하여 구성될 수 있음), 가드시간이 하나의 서브프레임에서 한 부분에만 존재하거나 또는 가드시간이 존재하지 않는 서브프레임들을 통하여 중계기 채널 피드백 제어정보를 포함하는 PUCCH (또는 R-PUCCH) 를 전송하도록 전송 시점을 조절할 수도 있다.
또한, 중계기 백홀 하향링크는 Macro-UE에 대한 하향링크에 비하여 채널 품질이 시간에 따라 상대적으로 덜 변하는 특성을 가지므로, 채널 피드백 정보를 자주 보낼 필요성은 적을 수 있다. 따라서, 채널 피드백 정보를 백홀 상향링크를 통하여 전송하는 시점의 제어는 이벤트-구동(event-triggered) 방식 (중계기가 채널 피드백 정보 전송 PUCCH를 비 주기적으로 전송하게 하는 방식)으로 구현될 수 있다. 이벤트-구동 방식과 관련한 요청 비트는, 중계기에 대한 셀 기지국의 상향링크 그랜트 PDCCH(또는 R-PDCCH)의 DCI 포맷 내에 정의될 수 있다. 또는, 이벤트-구동 방식으로 채널 피드백 정보를 PUSCH에 피기백(piggyback)하여 전송할 수도 있다. 즉, 전송할 채널 피드백 정보가 존재하는 경우, 채널 피드백 정보와 데이터를 다중화하여 PUSCH 상으로 전송할 수도 있다.
한편, 중계기 백홀 하향링크와 상향링크의 HARQ 타이밍 관계가 8ms 주기를 기반으로 설계되는 것을 고려하면, 40ms의 정수(1 포함) 배의 긴-주기(long-term)의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 또는 PUSCH (또는 R-PUSCH) 를 통해 중계기의 채널 피드백 정보를 전송할 수도 있다. 또는, 중계기 백홀 하향링크와 상향링크의 HARQ 타이밍 관계가 10ms 주기를 기반으로 설계되는 경우에는, 10ms의 정수(1 포함) 배로 긴-주기(long-term)의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 또는 PUSCH (또는 R-PUSCH) 를 통해 중계기 백홀 하향링크 채널 정보를 피드백할 수도 있다.
하향링크 데이터 전송에 대한 상향링크 ACK / NACK
ACK/NACK 제어 정보를 PUCCH 포맷 1a/1b 또는 수정된 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 통해 전송하는 경우에, PUCCH (또는 R-PUCCH) 채널의 구조는 본 발명의 스케줄링 요청 전송을 위한 채널 구조에 대한 실시예 2, 3 및 4 의 방안들 중 하나를 이용하여 정의될 수 있다.
실시예 8
본 실시예 8은 ACK/NACK 정보 전송을 위하여 PUCCH 포맷 1a/1b를 재사용하는 방안에 대한 것이며, 스케줄링 요청 전송을 위한 채널 구조에 대한 전술한 실시예 2에 대응하는 것이다.
중계기 백홀 상향링크에서의 PUCCH 포맷 1a/1b에 대한 상향링크 자원 할당은, R-PDCCH의 CCE나 다른 PDSCH 자원 할당 등의 임의의 정보를 이용하여 묵시적으로 이루어질 수 있다. 또는, R-PDCCH가 새로운 형태로 설계될 수 있는 것을 고려하여, 셀 기지국으로부터 중계기-특정 (또는 단말-특정) RRC 시그널링을 통해 구성될 수도 있다. 상기 두 가지의 자원 할당 방식 중 임의의 방식이 적용되는 상황에서 중계기의 ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 또는 R-PUCCH의 전송 주파수 자원인 물리 자원 블록(physical resource block)은 매크로 UE들의 PUCCH 전송 물리 자원 블록과 구분되어 별도로 설정될 수 있으며, 이러한 중계기와 매크로 UE들의 PUCCH 전송 물리 자원 블록의 구분되는 설정은 기지국으로부터 단말-특정 및/또는 중계기-특정 RRC 시그널링으로 지시될 수도 있으나 묵시적(implicit)으로 개별 중계기-특정 RRC 시그널링 또는 R-PDCCH의 CCE 또는 P-PDSCH의 자원 할당에 대한 기지국 스케쥴링 동작에 기반하여 구분되도록 구현될 수 있다.
PUCCH 포맷 1a/1b의 수정
중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임의 처음 부분 및/또는 마지막 부분에 중계기의 전송/수신 기능 스위칭을 지원하기 위한 가드시간(GT)이 적용될 수 있다 (도 14 참조). 이러한 경우에는 기존의 PUCCH 포맷 1a/1b의 채널 구조가 그대로 적용될 수 없으므로, PUCCH 포맷 1a/1b의 채널 구조의 수정이 요구된다.
하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯에 대해서는, SRS 전송을 고려한 짧은(shortened) 포맷의 채널 구성 방법이 이미 설계되어 있고, 이를 셀-특정으로 사용할 수 있다는 점을 고려하면, 별도의 채널 구성이 필요하지 않을 수 있다.
한편, 하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 SRS 전송 심볼의 위치가 다르게(예를 들어, 마지막에서 두 번째 전송 심볼에) 정의되는 경우에는, 가드시간(GT)이 존재하면 데이터 (제어 정보) 전송에 이용될 수 있는 심볼의 수가 2개가 된다 (도 15(a) 참조). 따라서, 길이 2의 직교 커버 (월시 커버), 또는 길이 4 의 직교 커버에 대해 소정의 위치의 2 요소를 펑처링한 형태의 커버 시퀀스가 적용될 수 있다.
한편, 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서는, 슬롯의 앞 부분에 가드시간이 적용되는 것을 고려하여 새로운 형태의 짧은 PUCCH 포맷 1a/1b 채널 구성이 필요하다. 즉, 참조신호(RS)에 대한 순환시프트 및 직교 커버의 구성 방법은 그대로 적용될 수 있지만, 데이터(제어 정보)에 대한 직교 커버 매핑에 수정이 요구된다. 가드시간의 적용으로 인하여 서브프레임 처음 전송 심볼 구간이 전송에서 배제되는 것을 고려하여 길이 3의 직교 커버를 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 두 번째 전송 심볼부터 적용할 수 있다. 여기서, 길이 3의 직교 커버는 DFT기반 직교 커버, 또는 길이 4의 직교 커버에 대해 첫 번째 요소를 펑처링한 소정의 유사-직교 시퀀스(심플렉스 코드 시퀀스)를 생성하여 사용할 수도 있다.
이러한 포맷의 선택적인 사용은 중계기-특정(또는 단말-특정) RRC 시그널링으로 설정될 수도 있고, 셀-특정 RRC 시그널링으로 설정될 수도 있다. 전자의 경우 심플렉스 코드 시퀀스에 따른 커버를 적용할 수 있고, 후자의 경우 DFT 기반 직교 커버를 적용할 수 있다.
또한, 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 임의의 위치(예를 들어, 첫 번째 슬롯의 마지막 전송 심볼)에 SRS 전송 심볼이 정의되는 경우에는, 첫 번째 슬롯의 데이터 (제어 정보) 전송 심볼의 수가 2개가 된다 (도 15(b) 참조). 이에 따라 길이 2의 직교 커버, 또는 길이 4의 직교 커버에서 소정의 위치의 2 요소를 펑처링한 형태의 커버 시퀀스가 적용될 수 있다.
전술한 하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯에 대한 수정된 짧은 PUCCH 포맷의 적용 및 첫 번째 슬롯에 대한 수정된 짧은 PUCCH 포맷의 적용은, 상위계층에서 구성되는 (셀-특정 또는 중계기-특정) RRC 시그널링에 의하여 동기화될 수 있다. 또한, SRS 전송 방식의 정의에 따라 PUCCH 포맷 1a/1b의 채널 구성 상의 추가적인 수정을 고려할 수 있다. 이를 위하여, 슬롯 별 포맷 적용 여부에 대한 추가적인 (셀-특정 또는 중계기-특정) RRC 파라미터가 정의되어 적용될 수 있다.
중계기 백홀 상향링크 서브프레임이 셋 이상의 연속된 서브프레임에서 설정되는 경우 가드시간(GT) 이 설정되지 않는 중계기 백홀 상향링크 서브프레임이 존재할 수 있는데 (도 16(a) 참조), 이러한 경우 ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷은 기존의 3GPP LTE (release 8 또는 release 9)에서 정의된 PUCCH 포맷을 그대로 사용할 수 있다.
한편, 서브프레임의 처음과 마지막 부분 중 한 부분에만 가드시간(GT)이 적용되는 경우도 있다 (도 16(b) 참조). 이러한 중계기 백홀 상향링크 서브프레임의 할당 구성에 따라 SRS 전송 설정 구성 및 ACK/NACK 정보의 전송을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷들의 채널 구성이 연계되어 설정될 수 있다. 예를 들어, 중계기의 채널이 시불변(time-invariant)한 특성을 이용하여 중계기 백홀 상향링크에 할당된 서브프레임들 중 마지막 전송 심볼 부분에 가드시간(GT)이 설정되지 않는 서브프레임들에만 SRS가 전송되도록 설정할 수 있다.
위와 같은 중계기 백홀 상향링크 서브프레임의 심볼 구성을 고려하여, SRS 전송 설정 구성 및 스케줄링 요청(SR)을 비롯한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷에 따른 채널 구성이 연계되어 설정될 수 있다. 예를 들어, 중계기의 채널이 시불변(time-invariant)한 특성을 이용하여 중계기 백홀 상향링크에 할당된 서브프레임들 중 마지막 전송 심볼 부분에 전송/수신 기능 스위칭을 위한 가드 시간(GT)이 설정되지 않는 서브프레임들(예를 들어, 도 16(a)의 서브프레임 (1601, 1602), 도 16(b)의 서브프레임 (1604))에만 SRS가 전송되도록 구성할 수 있다.
위와 같은 설정은 임의의 중계기에 대한 SRS 전송 주기, 대역 및 위치 등을 구성하는 RRC 파라미터들을 통하여 구현될 수 있다. 위와 같은 SRS 전송 구성은, 셀-특정 또는 중계기-특정 RRC 시그널링을 통해 상위계층에서 구성되는 중계기 백홀 하향링크 구성 정보를 통해 묵시적으로(implicitly) 설정되는 상향링크 서브프레임 설정 정보를 통하여 설정될 수 있다. 또는, 셀-특정 또는 중계기-특정 RRC 시그널링을 통해 상위계층에서 구성되는 중계기 백홀 상향링크 구성 정보와 연계하여 위와 같은 SRS 전송 구성이 설정될 수 있다.
한편, 임의의 중계기에 설정되어 있는 셀-특정 및 중계기-특정 RRC 파라미터에 의해 설정되는 SRS 전송 서브프레임 및 타이밍 구성에 따라서, 상위계층에 의해 구성되는 중계기 백홀 하향링크 또는 상향링크 서브프레임 구성을, SRS 전송 서브프레임에서 중계기 백홀 상향링크 서브프레임에 가드시간(GT)이 정의되지 않도록 정합시켜 설정할 수 있다.
또한, ACK/NACK 정보를 포함한 PUCCH 포맷들은 중계기 백홀 상향링크 전송을 위해 설정되는 서브프레임들 내의 가드시간(GT)의 구성에 따라 수정된 형태의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷들이 사용되도록 할 수 있다. 이때 중계기와 셀 기지국은 전송을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷의 구성을 미리 인식할 수 있다. 한편, 중계기 백홀 상향링크에 가드시간이 도입됨에 따라 수정된 특정 PUCCH 포맷의 사용을 제한하기 위하여 중계기 백홀 상향링크 서브프레임의 전송 할당을 이에 정합하도록 구성할 수도 있다.
중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임 구성의 고려
다음으로, 중계기가 ACK/NACK 정보를 기지국으로 전송함에 있어서 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임의 구성 상황을 고려하는 방법에 대하여 설명한다.
기본적으로, 임의의 중계기가 소정의 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있는 상향링크 서브프레임은 중계기 백홀 상향링크 전송을 위하여 구성되는 소정의 서브프레임들 중에서 설정될 수 있다. 이에 따라, 소정의 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있는 서브프레임은, 상향링크와 하향링크의 HARQ 타이밍 관계가 8ms로 설정되는 경우에는 주기적으로 설정되기 어려울 수 있고, 또한, 10ms 무선 프레임을 기준으로 고정된 서브프레임으로 한정하기도 어려울 수 있다.
따라서, 스케줄링 요청 전송을 위한 서브프레임 자원 및 채널 자원 할당을 위한 중계기-특정 RRC 파라미터 구성에 40ms 무선 프레임 구간 내에서의 서브프레임 할당을 고려할 수 있다. 즉, ACK/NACK 정보 전송을 위한 서브프레임 할당 측면에서, 10ms 무선 프레임 단위의 서브프레임 할당에 대한 RRC 파라미터 및/또는 40ms 무선 프레임 구간 내에서의 서브프레임 할당에 대한 RRC 파라미터를 고유하게 또는 선택적으로 적용할 수 있다. 한편, 상향링크와 하향링크의 HARQ 타이밍 관계가 10ms로 설정되는 경우, 소정의 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있는 서브프레임을 하나의 무선 프레임 내에서 고정된 서브프레임으로 한정할 수 있다. 이와 관련된 서브프레임 구성에 대한 중계기-특정 RRC 파라미터 구성에 있어서, 10ms 무선 프레임 단위의 서브프레임 할당에 대한 RRC 파라미터를 고유하게 또는 선택적으로 적용할 수도 있다.
실시예 9
본 실시예 9는 ACK/NACK 정보 전송을 위한 새로운 R-PUCCH 포맷을 정의하는 방안에 대한 것이며, 스케줄링 요청 전송을 위한 채널 구조에 대한 전술한 실시예 3에 대응하는 것이다.
전술한 실시예 1 에서 설명한 스케줄링 요청 전송을 위한 PUCCH 채널 구조, 전송 시점 및 전송 방식 결정을 위한 상위계층 구성의 방법들을 승계하면서, 기존의 1 비트 또는 2 비트로 구성되는 ACK/NACK 정보를 중계기 백홀 상향링크 전송 관점에서 수정한 제어 정보가 적용될 수 있다.
구체적으로, 백홀 하향링크 상에 반송파 집성(carrier aggregation) 기술이 적용되는 등으로 인하여 ACK/NACK 정보의 크기의 증가가 요구될 수 있으며, 이에 따라 ACK/NACK 메시지의 비트-폭(bit-width)을 확장한 (예를 들어, B (B>2) 비트로 구성되는) PUCCH 채널 구성을 고려할 수 있다.
(1) 기존의 1 비트 또는 2 비트로 구성되는 ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 포맷 1a/1b를 그대로 적용하면서, 심볼 공간(symbol space)을 확장하여 증가된 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다. 심볼 공간을 확장하기 위하여, 보다 높은 차수의 변조 기법 (예를 들어, n-PSK(Phase Shift Keying) 또는 n-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 기법, 여기서, n은 8, 16, 32 또는 64)을 이용하거나, 또는 슬롯 기반 정보 다중화(슬롯 별로 상이한 제어 정보를 다중화하여 전송하는 방법)을 고려할 수 있다. 이에 따라 새롭게 정의되는 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷은 PUCCH 포맷 1 계열로서, PUCCH 포맷 1c 또는 1d 등으로 정의할 수 있다.
(2) ACK/NACK 정보의 확장된 비트-폭을 지원하기 위하여, 기존의 PUCCH 포맷 2를 이용하는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 중계기는 전송 채널 자원을 RRC 시그널링을 통해 할당 받고, 할당받은 전송 채널 자원에서 확장된 ACK/NACK 정보를 PUCCH 포맷 2로 전송하며, 셀 기지국이 PUCCH 포맷 2로 해당 제어 정보를 디코딩하도록 구성할 수도 있다.
(3) ACK/NACK 정보의 확장된 비트-폭을 지원하기 위하여, 새로운 PUCCH 포맷 X (X는 3 또는 그 이상의 인덱스)를 정의할 수 있다. 새롭게 정의된 PUCCH 포맷 X는 기존 PUCCH 포맷 1 계열 또는 2 계열과 상이한 새로운 PUCCH 채널 설계에 따른다. 이 방안에서는, 중계기는 RRC 시그널링을 통해 전송 채널 자원을 할당 받을 수 있다. 예를 들어, 중계기는 ACK/NACK 정보의 전송을 위한 기존의 채널과 구별되는 주파수 자원 (소정의 PRB) 을 할당 받을 수 있다. 중계기는 할당받은 전송 채널 자원에서, 확장된 ACK/NACK 정보를 새롭게 정의된 PUCCH 포맷 X로 전송하고, 셀 기지국이 해당 PUCCH 포맷 X로 해당 제어 정보를 디코딩하도록 구성할 수도 있다.
(4) ACK/NACK 정보의 전송을 위한 PUCCH (또는 R-PUCCH) 포맷을 별도로 지정하지 않고, 주기적(periodic) 또는 이벤트-구동(event-triggered) 방식으로 PUSCH(또는 R-PUSCH) 를 이용하여 ACK/NACK 정보를 전송할 수도 있다. 도 17은 기존의 3GPP LTE (release 8 또는 release 9) 시스템에서 PUSCH 상의 자원에 ACK/NACK, CQI/PMI, RI 및 데이터가 매핑되는 구조를 도시한다. 본 발명에서는, 확장된 ACK/NACK 정보를 PUSCH 상의 자원에 매핑(또는 ACK/NACK 다중화)하기 위하여, 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의되는 것과 동일한 형태로 PUSCH 상의 자원에 ACK/NACK를 매핑하는 방법을 이용할 수 있다. 또는, 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의되는 PUSCH 상에서 CQI/PMI 정보를 전송하는 방법을 이용하여, 확장된 ACK/NACK 정보를 PUSCH 상의 자원에 매핑할 수도 있다. 이 경우, 확장된 ACK/NACK 정보를 시간-우선(time-first) 매핑 방식으로 서브프레임의 PUSCH (또는 R-PUSCH) 할당 자원에서 맨 처음부터 또는 마지막부터 차례대로 매핑하여 전송할 수도 있다.
도 17과 관련하여 설명한 방식으로 확장된 ACK/NACK 정보를 PUSCH (또는 R-PUSCH) 자원에 매핑하여 전송하는 경우에, 중계기가 전송하는 백홀 상향링크 서브프레임 상에서 전환간격 (또는 가드시간(GT))이 적용되는 경우를 고려할 필요가 있다. 전환간격이 적용된 백홀 상향링크 서브프레임에서는, 전환간격이 적용된 전송 심볼의 물리 자원을 제외한 나머지 물리 자원에 확장된 ACK/NACK 정보를 매핑할 수 있다.
실시예 10
본 실시예 10은 ACK/NACK 정보 전송에 대한 실시예 8 및 9 간의 적응적인 적용을 위한 중계기-특정 RRC 파라미터를 정의하는 방안에 대한 것이며, 스케줄링 요청 전송을 위한 채널 구조에 대한 전술한 실시예 4에 대응하는 것이다.
실시예 8 과 실시예 9 의 효율성은 중계기의 상황에 따라서 상이할 수 있다. 따라서, 실시예 8 과 실시예 9 를 상황에 따라 적응적으로 적용하기 위한 중계기-특정 RRC 파라미터를 지정할 수 있고, 이에 따라 선택적으로 중계기의 ACK/NACK 정보 전송 동작 및/또는 셀 기지국의 백홀 상향링크 스케줄링 기법을 구성할 수 있다.
실시예 2 및 3 에서 설명한 바와 같이, 중계기 백홀 하향링크에서 반송파 집성이 적용됨으로 인하여 ACK/NACK 정보의 크기가 2비트 보다 커지는 경우에, 기존에 ACK/NACK 정보 전송에 이용된 PUCCH 포맷 1a/1b와 다른 PUCCH 포맷을 적용하여 확장된 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다. 또는, 중계기가 복수 개의 안테나를 구비하는 경우에, 각각의 안테나 별로 별도의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 자원을 할당하고, 이에 따라 확장된 물리 자원들을 기반으로 하여, 전체 ACK/NACK 정보를 개별 안테나 단위로 쪼개어 개별적으로 PUCCH(또는 R-PUCCH) 를 구성하여 전송할 수 있다. 또는, 전력 제한(power-limited)의 제약을 받지 않는 중계기에서는, PUCCH 포맷 1a/1b의 구조를 그대로 사용하면서 여러 개의 PUCCH (또는 R-PUCCH) 채널들을 동시에 보낼 수도 있다. 또는, PUSCH 상의 자원에 ACK/NACK 정보를 매핑하여 전송하는 경우에, 기존의 3GPP LTE (release 8 또는 release 9) 시스템에서 정의하는 바와 같이 PUSCH (또는 R-PUSCH)가 있을 때에만 복조참조신호(DM RS)에 인접한 심볼들에 ACK/NACK 정보를 매핑하여 전송하는 방법과 상이하게, 확장된 ACK/NACK 정보 크기에 따라 충분한 유효 코딩 레이트(effective coding rate)를 제공하는 소정의 블록 코딩 기법 또는 컨볼루션 테일-바이팅(convolutional tail-biting) 코딩 기법 등을 적용할 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 전술한 실시예들에 공통적으로 고려할 수 있는 사항에 대하여 설명한다.
본 발명에서 소정의 상위계층(RRC) 시그널링에 의하여 전송 시점과 전송 자원이 구성되는 특정 제어정보(예를 들어, 스케줄링 요청, 중계기 채널 피드백 정보 등)에 대한 PUCCH가 구성되는 경우에, 백홀 상향링크 전송 서브프레임 할당 패턴(이 또한 상위계층(RRC)에 의해 구성됨)을 고려하여 PUCCH (또는 R-PUCCH) 전송 서브프레임이 종합적으로 설정될 수 있다. 이 때, 백홀 상향링크 전송 서브프레임의 할당은 HARQ 타이밍을 따라서 구성되기 때문에, PUCCH (또는 R-PUCCH) 를 통하여 전송되는 제어 정보의 전송 주기는 HARQ 타이밍 또는 그 정수 배로 정의될 수 있다. 예를 들어, 중계기 백홀 하향링크 및/또는 상향링크 HARQ 타이밍 관계가 8ms를 기반으로 설정된 경우에는, PUCCH(또는 R-PUCCH)를 통하여 전송되는 제어 정보의 전송 주기가 8ms의 정수(1 포함) 배로 정의될 수 있다. 또는, 서브프레임 할당의 세부 상황에 따라서 PUCCH(또는 R-PUCCH)를 통하여 전송되는 제어 정보의 전송 주기가 40ms의 정수(1 포함) 배로 정의될 수 있다. 또는, 중계기 백홀 하향링크 및/또는 상향링크 HARQ 타이밍 관계가 10ms를 기반으로 설정된 경우에는, PUCCH(또는 R-PUCCH)를 통하여 전송되는 제어 정보의 전송 주기가 10ms의 정수(1 포함) 배로 정의될 수 있다.
한편, 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임에 설정되는 가드시간(GT)에 따른 PUCCH의 심볼 단위의 전송 구조가 수정될 수도 있다. 이러한 수정을 최소화하기 위하여, 이하의 방안을 적용할 수 있다. 도 16(c)를 참조하여, 하나 이상의 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임 할당이 연속적으로 이루어지는 경우에 (도 16(c)의 두 번째 서브프레임과 세 번째 서브프레임), 가드시간(GT)이 설정되지 않은 슬롯은 앞의 서브프레임의 두 번째 슬롯(1606)과 뒤의 서브프레임의 첫 번째 슬롯(1607)이다. 이와 같이 가드시간(GT)가 설정되지 않은 슬롯들(1606, 1607)을 이용하여, 스케줄링 요청, 중계기 백홀 하향링크 채널 피드백, 하향링크 전송에 대한 ACK/NACK 제어 정보에 대한 PUCCH를 전송할 수 있다. 이 경우, 슬롯 별 PUCCH 채널 구조는, 가드시간에 따른 전송 심볼 펑처링이 고려되지 않은 형태의 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 요청을 위해 기존의 3GPP LTE (Release 8 또는 9) 시스템에서 정의된 PUCCH 포맷 1을 적용할 수 있고, 하향링크 전송에 대한 상향링크 ACK/NACK 전송을 위해 PUCCH 포맷 1a/1b를 적용할 수 있으며, 하향링크 채널 피드백을 위해 PUCCH 포맷 2/2a/2b를 적용할 수도 있다.
한편, 중계기 백홀 상향링크 제어정보를 PUSCH 상의 자원을 이용하여 전송함에 있어서, 하나 이상의 백홀 상향링크 전송 서브프레임이 연속적으로 할당되는 경우를 고려할 수 있다. 이 경우, PUSCH 내의 제어정보 전송 심볼의 물리 자원 매핑 방법에 따라 해당 PUSCH를 전송할 서브프레임이 고유하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 복조참조신호(DM-RS) 전송 심볼(각 슬롯의 4 번째 심볼 위치)에 인접한 데이터 전송 심볼들을 펑처링해서 ACK/NACK 정보가 매핑될 수 있다. 랭크지시자(RI) 정보는 ACK/NACK 전송 심볼에서 슬롯 경계(slot boundary) 방향으로 인접한 전송 심볼들에 매핑될 수 있다. RI 정보는 3GPP LTE-A 시스템에서의 채널 피드백의 경우에 전체 피드백 정보의 크기를 결정하는 제어 정보로서 정의할 수도 있다. 위와 같은 매핑 방식에 따라 PUSCH가 구성되는 경우에 있어서, 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임이 2 개 연속하여 할당되는 경우(예를 들어, 도 16(b)의 서브프레임 (1604, 1605))를 가정한다. 이 경우, 서브프레임의 앞 부분에 가드시간(GT)이 설정되지 않는 서브프레임(예를 들어, 도 16(b)의 서브프레임(1605))을 이용하여 제어 정보들이 매핑된 PUSCH를 전송할 수 있다. 이는, 확장된 CP의 경우에 슬롯의 첫 전송 심볼부터 채널 피드백 정보가 매핑된다는 점을 고려한 것이다.
또한, 서브프레임의 마지막 전송 심볼 부분에 설정되는 가드시간(GT)은, 기존 3GPP LTE (release 8 또는 9) 시스템에서 정의된 SRS 전송 심볼 위치와 충돌할 수 있다. 이를 고려하여, 중계기 백홀 상향링크 전송 서브프레임이 2 개 연속하여 할당되는 경우에(예를 들어, 도 16(b)의 서브프레임 (1604, 1605)), 서브프레임의 마지막 심볼 부분에 가드시간(GT)이 설정되지 않는 서브프레임(예를 들어, 도 16(b)의 서브프레임(1604))을 이용하여 제어 정보들이 매핑된 PUSCH를 전송할 수 있다.
또한, 전술한 실시예들에서 설명한 바와 같이, 중계기 백홀 상향링크 서브프레임 상의 가드시간(GT)과 물리 신호(예를 들어, SRS)의 위치 등을 고려하여 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의되는 PUCCH 포맷들(PUCCH 포맷 1/1a/1b/2/2a/2b)을 수정한 PUCCH 채널 구조를 적용하는 경우에, 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의된 PUCCH에 대한 자원과 구별되는 별도의 물리자원블록(PRB)에 수정된 PUCCH 채널 구조가 적용될 수 있다.
한편, 중계기 백홀 상향링크에서 가드시간(GT)의 존재 등으로 인하여 R-PUCCH 설계가 어려운 경우, 또는, 전송될 채널 정보가 PUCCH가 제공하는 심볼 공간보다 더 큰 부호 자원 공간을 요구하는 경우에는, R-PUCCH가 백홀 상향링크에서 정의되지 않을 수도 있다. 대신에, 모든 형태의 중계기 백홀 피드백 정보들은 PUSCH를 통해 기지국으로 피드백할 수 있다. 이 때, 제어 정보만을 PUSCH를 통하여 전송할 수도 있고, 다양한 제어 정보와 데이터를 다중화하여 PUSCH를 통해 전송할 수도 있다. 이와 같이 제어 정보를 PUSCH를 통해 전송하는 방법에 있어서, 기존의 3GPP LTE (release 8 또는 9) 시스템의 비주기적 PUSCH (또는 R-PUSCH) (예를 들어, 상향링크 그랜트에 1 비트의 CQI 요청 지시자를 포함하는 경우) 또는 주기적으로 상위계층에서 구성되는 형태의 PUSCH(또는 R-PUSCH) 를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 전술한 예시적인 설명에 제한되지 않고, 새로운 형태의 중계기 백홀 상향링크에서 요구되는 피드백 정보들에 대한 새로운 다중화 방법들이 적용될 수도 있다.
도 18은 본 발명에 따른 중계기(1800), 기지국 장치(1860) 및 단말 장치(1870)를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
기지국에게는 하향링크 전송 및 상향링크 수신의 기능만이 요구되고 단말에게는 하향링크 수신 및 상향링크 전송의 기능만이 요구되는 것에 비하여, 중계기는 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신, 기지국으로의 백홀 상향링크 전송, 단말로부터의 액세스 상향링크 송신 및 단말로의 액세스 하향링크 전송의 기능을 모두 수행할 필요가 있다. 이에 따라, 중계기는 수신 모듈(1810)과 전송 모듈(1820)을 포함할 수 있다. 수신 모듈(1810)은 기지국으로부터 백홀 하향링크를 수신하는 제 1 수신 모듈과 단말로부터 액세스 상향링크를 수신하는 제 2 수신 모듈로 구성될 수 있다. 전송 모듈(1820)은 기지국으로 백홀 상향링크를 전송하는 제 1 전송 모듈과 단말로 액세스 하향링크를 전송하는 제 2 전송 모듈로 구성될 수 있다. 또한, 중계기는 프로세서(1830)을 포함할 수 있다. 프로세서(1830)는 수신 모듈(1810) 및 전송 모듈 (1820)과 접속되어 수신 모듈(1810) 및 전송 모듈 (1820)을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(1830)은 중계기의 메모리(1840) 등 나머지 구성요소들과 접속되고 이들 구성요소들을 포함하는 중계기 전반의 동작을 제어할 수 있다. 중계기의 안테나(1850)는 단일 안테나 또는 복수의 안테나로 구성될 수 있으며, 중계기가 복수의 안테나를 포함하는 것을 MIMO 시스템 지원을 위한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중계기는 백홀 상향링크 제어 정보를 기지국으로 전송할 수 있으며, 백홀 상향링크 제어 정보는 스케줄링 요청, 백홀 하향링크 채널 측정 정보, 또는 하향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
백홀 상향링크 제어 정보의 전송을 위하여, 프로세서(1830)는, 판정 모듈(1831), 확산 모듈(1832), 매핑 모듈(1833)을 포함할 수 있다. 판정 모듈(1831)은, 제 1 전송 모듈을 통하여 전송되는 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯에 가드 시간(GT)이 설정되어 있는지 여부를 판정할 수 있다. 이에 따라, 가드 시간(guard time)이 설정된 전송 심볼을 포함하는 슬롯을 제 1 타입 슬롯으로 판정하거나, 또는 가드 시간이 설정되지 않은 슬롯을 제 2 타입 슬롯으로 판정할 수 있다. 판정 모듈(1831)의 판정 결과에 따라 백홀 상향링크 제어 정보의 확산에 상이한 시퀀스가 적용될 수 있다. 구체적으로, 확산 모듈(1832)에서는, 가드시간(GT)이 설정된 제 1 타입 슬롯에 대해서는 제 1 길이의 시퀀스(예를 들어, 길이 3 의 직교 시퀀스)를 이용하여 백홀 상향링크 제어 정보를 시간 영역에서 확산할 수 있다. 또는, 가드시간(GT)이 설정되지 않은 제 2 타입 슬롯에 대해서는 제 2 길이의 시퀀스(예를 들어, 길이 4 의 직교 시퀀스)를 이용하여 백홀 상향링크 제어 정보를 시간 영역에서 확산할 수 있다. 매핑 모듈(1833)은, 확산 모듈(1832)에서 확산된 백홀 상향링크 제어 정보를 소정의 슬롯의 전송 심볼 상에 매핑할 수 있다. 또한, 프로세서(1830)는, 백홀 상향링크 제어 정보가 매핑된 제 1 타입 슬롯 또는 제 2 타입 슬롯 중 하나 이상을 포함하는 백홀 상향링크 서브프레임이 기지국으로 전송되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 일반 CP의 경우 하나의 슬롯은 7 개의 전송 심볼로 구성되고, 7 심볼 중에서 중간의 연속된 3 심볼은 참조신호(RS) 전송에 이용되므로, 기본적으로는 나머지 4 전송 심볼에 길이 4 의 시퀀스를 이용하여 백홀 상향링크 제어 정보가 확산되고 매핑될 수 있다. 만약 하나의 슬롯에 가드 시간이 설정되는 경우에는 수정된 확산 및 매핑 동작이 수행될 수 있다. 구체적으로, 프로세서(1830)는, 제 2 길이의 시퀀스(예를 들어, 길이 4 의 직교 시퀀스)에서 가드 시간이 설정된 전송 심볼의 개수에 대응하는 시퀀스 요소(예를 들어, 하나의 시퀀스 요소)를 펑처링함으로써 제 1 길이의 시퀀스(예를 들어, 길이 3 의 직교 시퀀스)를 생성할 수 있다.
또한, 하나의 슬롯에 추가적으로 사운딩 참조신호(SRS) 전송을 위한 심볼이 포함되는 경우를 고려할 수 있다. 이 때, 가드 시간이 설정되지 않은 슬롯(제 2 타입 슬롯)에서는 짧은 PUCCH 포맷 1 을 사용할 수 있다. 한편, 가드 시간이 설정된 슬롯 (제 1 타입 슬롯)에서는 추가적으로 수정된 시퀀스를 사용하여 백홀 상향링크 제어 정보의 확산 및 매핑을 수행할 수 있다. 구체적으로, 판정 모듈(1831)은, 백홀 상향링크 서브프레임의 하나의 시간 슬롯이 사운딩 참조신호(SRS) 전송 심볼을 포함하는지 여부를 결정하도록 더 구성될 수 있다. 이에 따라, 프로세서(1830)는, 시간 슬롯이 사운딩 참조신호 전송 심볼을 포함하는 경우, 제 1 길이의 시퀀스 (예를 들어, 길이 3 의 시퀀스) 및 제 2 길이의 시퀀스(예를 들어, 길이 4 의 시퀀스)에서 사운딩 참조신호 전송 심볼의 개수에 대응하는 시퀀스 요소(예를 들어, 하나의 시퀀스 요소)를 더 펑처링하할 수 있다. 이에 따라, 가드 시간이 설정된 하나의 슬롯에 사운딩 참조신호를 위한 심볼이 전송되는 경우에는 길이 2 의 시퀀스가 이용되고, 가드 시간이 설정되지 않은 하나의 슬롯에 사운딩 참조신호를 위한 심볼이 전송되는 경우에는 길이 3 의 시퀀스가 이용될 수 있다.
또한, 백홀 상향링크 제어 정보의 확장에 따라서 추가적인 제어 정보를 보내기 위하여 비트-폭이 증가되는 경우에는, 기존의 PUCCH 채널 구성으로는 증가된 제어 정보를 보낼 수 없는 경우를 고려할 수 있다. 이러한 경우에는, 프로세서(1830)에서, 백홀 상향링크 제어 정보를 위상 또는 진폭 중 어느 하나를 이용하여 변조하거나, 슬롯 기반으로 다중화시켜 증가된 비트-폭을 지원할 수 있다.
또한, 백홀 상향링크 제어 정보가 전송되는 시점을 결정하기 위해서, 프로세서(1830)는, 전송 모듈(1810)을 통하여, 백홀 상향링크와 백홀 하향링크의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 타이밍에 기초한 전송 주기로 상기 백홀 상향링크 제어 정보가 전송되도록 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(1830)는, 기지국으로부터의 RRC 파라미터를 통하여 백홀 상향링크 제어 정보가 전송되는 서브프레임을 10ms 의 정수(1 포함) 배 또는 40ms 의 정수(1 포함) 배의 무선 프레임 단위로 할당할 수 있다.
프로세서(1830)는 그 외에도 중계기가 기지국 및/또는 단말로부터 수신한 정보, 기지국 및/또는 단말로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1840)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다..
산업상 이용가능성
본 발명의 다양한 실시예에 따른 중계기 백홀 상향링크에서 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치는 중계기를 포함하는 이동 통신 시스템 또는 무선 통신 산업에서 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 중계기에서 기지국으로 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법으로서,
    상기 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로 PUCCH(physical uplink control channel)를 사용하여 상기 하향링크 데이터를 위한 HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement)를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 중계기에 의해 상기 HARQ-ACK를 상기 기지국으로 전송하기 위해 사용되는 할당된 PUCCH 자원은 상위 계층 시그널링에 의해 설정되고,
    상기 중계기는 복수의 안테나들을 갖도록 설정되고 상기 안테나들 각각에 할당된 개별 PUCCH 자원을 사용하고,
    상기 HARQ-ACK는 상기 복수의 안테나들을 통해 전송되고, 그리고
    상기 복수의 안테나들 각각을 위한 PUCCH 자원은 상위 계층 시그널링에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 HARQ-ACK는 PUCCH 포맷 1a 또는 1b를 사용하여 전송되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상위 계층 시그널링은 RRC(radio resource control) 시그널링인 것을 특징으로 하는, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하향링크 데이터는 PDSCH(physical downlink shared channel)을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 PDSCH는 R-PDCCH(relay-physical downlink control channel)에 의해 지시되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 제어 정보 전송 방법.
  6. 상향링크 제어 정보를 전송하기 위한 중계기로서,
    기지국으로부터 하향링크 제어 정보 및 데이터를 수신하기 위한 수신 모듈;
    상기 기지국으로 상기 상향링크 제어 정보 및 데이터를 전송하기 위한 송신 모듈;
    상기 송신 모듈과 연결된 복수의 안테나들; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 송신 모듈과 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 기 수신 모듈 및 상기 송신 모듈를 포함한 상기 중계기를 제어하고,
    상기 프로세서는 상기 수신 모듈을 사용하여 하향링크 데이터를 수신하고;
    상기 송신 모듈을 사용하여 PUCCH(physical uplink control channel)를 사용하여 상기 하향링크 데이터를 위한 HARQ(hybrid automatic repeat request)-ACK(acknowledgement)를 전송하도록 구성되고,
    상기 중계기에 의해 상기 HARQ-ACK를 상기 기지국으로 전송하기 위해 사용되는 할당된 PUCCH 자원은 상위 계층 시그널링에 의해 설정되고,
    상기 중계기는 상기 안테나들 각각에 할당된 개별 PUCCH 자원을 사용하고,
    상기 HARQ-ACK는 상기 복수의 안테나들을 통해 전송되고, 그리고
    상기 복수의 안테나들 각각을 위한 PUCCH 자원은 상위 계층 시그널링에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는, 중계기.
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