KR101643636B1 - 무선 통신 시스템에서 ａｃｋ/ｎａｃｋ 시퀀스 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 ａｃｋ/ｎａｃｋ 시퀀스 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신하는 방법을 개시한다. 구체적으로, 수신단은 송신단으로부터 복수의 데이터를 수신하여, 데이터 각각에 대응하는 ACK/NACK들로 구성된 하나의 ACK/NACK 시퀀스를 결정한다. 또한 수신단은 ACK/NACK 시퀀스에 포함된 ACK의 개수를 판단한다. 만약 ACK/NACK 시퀀스에 2개 이상의 ACK들이 포함된 경우, 2개 이상의 ACK들 중 임의의 ACK에 대응하는 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합을 선택하고, 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들에 대응하는 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택한다. 이에 따라, 수신단은 제 1 변조 심볼과 제 2 변조 심볼 각각을 제 1 HARQ 송신 자원과 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신단으로 송신한다.
HARQ, 제어 채널 자원, ACK/NACK 다중화

Description

무선 통신 시스템에서 ＡＣＫ/ＮＡＣＫ 시퀀스 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치{Method for transmitting information of ACK/NACK sequence in wireless communication system and apparatus therefor}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복수의 데이터를 수신하는 무선 통신 시스템의 수신단에서 상기 복수의 데이터에 대응하는 하나의 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신단으로 송신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 상기 무선 통신 시스템은 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access), MC-FDMA(Multi Carrier-Frequency Division Multiple Access) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중에서 적어도 하나를 지원할 수 있다. 상기 무선 통신 시스템은 FDD(Frequency Division Duplex), H-FDD(Half-FDD) 및 TDD(Time Division Duplex) 중에서 적어도 하나를 지원할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)(120)과 기지국(eNode B; eNB)(110a 및 110b), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink; UL) 데이터에 대 해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
최근 3GPP는 LTE에 대한 후속 기술에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다. 본 명세서에서는 상기 기술을 "LTE-Advanced" 또는 "LTE-A"라고 지칭한다. LTE 시스템과 LTE-A 시스템의 주요 차이점 중 하나는 시스템 대역폭의 차이다. LTE-A 시스템은 최대 100 MHz의 광대역을 지원할 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해, LTE-A 시스템은 복수의 주파수 블록을 사용하여 광대역을 달성하는 반송파 집성(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용하도록 하고 있다. 반송파 집성은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하도록 한다. 각 주파수 블록의 대역폭은 LTE 시스템에서 사용되는 시스템 블록의 대역폭에 기초하여 정의될 수 있다. 각각의 주파수 블록은 콤포넌트 반송파를 이용하여 전송된다. 본 명세서에서, 콤포넌트 반송파는 문맥에 따라 반송파 집성을 위한 주파수 블록 또는 주파수 블록의 중심 반송파를 의미할 수 있고 이들은 서로 혼용된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것 으로서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 신호를 효율적으로 송수신하는 방법과 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 주파수 블록을 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호를 효율적으로 송수신하는 방법과 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템의 수신단이 복수의 데이터를 수신한 경우, 이에 대응하는 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예인, 무선 통신 시스템에서 수신단이 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 시퀀스 정보를 송신하는 방법은 송신단으로부터 복수의 데이터를 수신하는 단계, 상기 복수의 데이터 각각에 대응하는 ACK/NACK들로 구성된, 하나의 ACK/NACK 시퀀스를 결정하는 단계, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 2개 이상의 ACK이 포함된 경우, 상기 2개 이상의 ACK들 중 임의의 ACK에 대응하는 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합을 선택하고, 상기 2개 이상의 ACK들 중 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들에 대응하는 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조 합을 선택하는 단계, 및 상기 제 1 변조 심볼과 상기 제 2 변조 심볼 각각을 상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 1 변조 심볼의 조합은 상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 임의의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함하며, 상기 제 2 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 변조 심볼의 조합은 상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들의 개수와 위치에 관한 정보를 포함한다.
바람직하게는, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 하나의 ACK만이 포함된 경우, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 대응하는 제 3 HARQ 송신 자원과 제 3 변조 심볼의 조합을 선택하는 단계, 및 상기 제 3 변조 심볼을 상기 제 3 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 더 포함한며, 상기 제 3 변조 심볼은 상기 제 1 변조 심볼 및 상기 제 2 변조 심볼과 다른 심볼인 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 HARQ 송신 자원과 상기 제 3 변조 심볼의 조합은 상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 하나의 ACK에 관한 정보를 포함한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예인, 무선 통신 시스템에서 수신단이 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 신호들로 구성된 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신하는 방법은 상기 ACK/NACK 시퀀스에 대응하는, 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합 및 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택하는 단계, 및 상기 제 1 변조 심볼과 상기 제 2 변조 심볼 각각을 상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신단으로 송신하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예인, 무선 통신 시스템에서 수신 장치는 송신 장치로부터 복수의 데이터를 수신하기 위한 수신 모듈, 상기 복수의 데이터에 대응하는 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 신호들로 구성된 하나의 ACK/NACK 시퀀스를 결정하고, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 2 이상의 ACK들이 포함된 경우, 상기 2개 이상의 ACK들 중 임의의 ACK에 대응하는 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합을 선택하며, 상기 2개 이상의 ACK들 중 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들에 대응하는 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택하는 프로세서, 상기 제 1 변조 심볼과 상기 제 2 변조 심볼 각각을 상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신 장치로 송신하는 송신 모듈을 포함한다.
상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 1 변조 심볼의 조합은 상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 임의의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함하며, 상기 제 2 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 변조 심볼의 조합은 상기 ACK/NACK 시퀀스 중 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들의 개수와 위치에 관한 정보를 포함한다.
바람직하게는, 상기 프로세서는 상기 ACK/NACK 시퀀스에 하나의 ACK만이 포함된 경우, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 대응하는 제 3 HARQ 송신 자원과 제 3 변조 심볼의 조합을 선택하고, 상기 송신 모듈은 상기 제 3 변조 심볼을 상기 제 3 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신단으로 송신하며, 상기 제 3 변조 심볼은 상기 제 1 변조 심볼 및 상기 제 2 변조 심볼과 다른 심볼인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 3 HARQ 송신 자원과 상기 제 3 변조 심볼의 조합은 상기 ACK/NACK 시퀀스에 포함된 하나의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 무선 통신 시스템에서 신호를 효율적으로 송수신하는 방법과 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.
둘째, 복수의 주파수 블록을 사용하는 무선 통신 시스템에서 신호를 효율적으로 송수신하는 방법과 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.
셋째, 무선 통신 시스템의 수신단이 복수의 데이터를 수신한 경우, 이에 대응하는 하나의 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.
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.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
이하, 시스템 대역이 단일 주파수 블록을 사용하는 시스템을 레거시 시스 템(legacy system) 또는 협대역 시스템(narrowband system)으로 지칭한다. 이와 대응하여, 시스템 대역이 복수의 주파수 블록을 포함하고, 적어도 하나 이상의 주파수 블록을 레거시 시스템의 시스템 블록으로 사용하는 시스템을 진화된 시스템(evolved system) 또는 광대역 시스템(wideband system)이라고 지칭한다. 레거시 시스템 블록으로 사용되는 주파수 블록은 레거시 시스템의 시스템 블록과 동일한 크기를 갖는다. 반면, 나머지 주파수 블록들의 크기는 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 시스템 단순화를 위하여, 상기 나머지 주파수 블록들의 크기도 레거시 시스템의 시스템 블록 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 3GPP LTE (Release-8) 시스템과 3GPP LTE-A (Release-9) 시스템은 레거시 시스템과 진화된 시스템의 관계에 있다.
상기 정의에 기초하여, 본 명세서에서 3GPP LTE (Release-8) 시스템을 LTE 시스템 또는 레거시 시스템으로 지칭한다. 또한, LTE 시스템을 지원하는 단말을 LTE 단말 또는 레거시 단말로 지칭한다. 이와 대응하여, 3GPP LTE-A (Release-9) 시스템을 LTE-A 시스템 또는 진화된 시스템으로 지칭한다. 또한, LTE-A 시스템을 지원하는 단말을 LTE-A 단말 또는 진화된 단말로 지칭한다.
편의상, 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에 서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200*Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360*Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 하향 링크 무선 프레임은 균등한 길이를 가지는 10개의 서브프레임을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서 서브프레임은 전체 하향 링크 주파수에 대하여 패킷 스케줄링의 기본 시간 단위로 정의된다. 각 서브프레임은 스케줄링 정보 및 그 밖의 제어 정보 전송을 위한 시간 구간(제어 영역, control region)과 하향 링크 데이터 전송을 위한 시간 구간(데이터 영역, data region)으로 나눠진다. 제어 영역은 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼로부터 시작되며 하나 이상의 OFDM 심볼을 포함한다. 제어 영역의 크기는 서브프레임마다 독립적으로 설정될 수 있다. 제어 영역은 L1/L2(layer 1/layer 2) 제어 신호를 전송하는데 사용된다. 데이터 영역은 하향 링크 트래픽을 전송하는데 사용된다.
도 6은 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되 는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. REG 구조는 도 7을 참조하여 자세히 설명한다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로 서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 자세히 설명한다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다. PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마 스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 7는 LTE 시스템에서 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 설명하기 위한 개념도이다. 특히 도 7(a)는 송신 안테나의 개수가 1 또는 2개인 경우를 나타내고, 7(b)는 송신 안테나의 개수가 4개인 경우를 나타낸다. 송신 안테나의 개수에 따라 기준 신호 패턴만 상이할 뿐 제어 채널과 관련된 자원 단위의 설정 방법은 동일하다.
도 7을 참조하면, 제어 채널의 기본 자원 단위인 REG는 기준 신호를 제외한 상태에서 4개의 이웃한 자원요소(Resource Element; RE)로 구성된다. REG는 도면에서 굵은 선으로 도시되었다. PCFICH 및 PHICH는 각각 4개의 REG 및 3개의 REG를 포함한다. PDCCH는 CCE 단위로 구성되며 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다.
단말은 자신에게 L개의 CCE로 이루어진 PDCCH가 전송되는지를 확인하기 위하여 M(L)(≥L)개의 연속되거나 특정 규칙으로 배치된 CCE를 확인하도록 설정된다. 단말이 PDCCH 수신을 위해 고려해야 하는 L 값은 복수가 될 수 있다. 단말이 PDCCH 수신을 위해 확인해야 하는 CCE 집합들을 PDCCH 검색 공간(search space)이라고 한다. 일 예로, LTE 시스템은 PDCCH 검색 공간을 표 1과 같이 정의하고 있다.
Figure 112009067266437-pat00001
L은 PDCCH를 구성하는 CCE 개수를 나타내고, Sk (L)은 PDCCH 검색 공간을 나타내며, M(L)은 검색 공간에서 모니터해야 하는 PDCCH 후보(candidates)의 개수이다.
PDCCH 검색 공간은 특정 단말에 대해서만 접근이 허용되는 단말-특정 검색 공간(UE-specific search space)과 셀 내의 모든 단말에 대해 접근이 허용되는 공통 검색 공간(common search space)으로 구분될 수 있다. 단말은 L=4 및 8에서 공통 검색 공간을 모니터하고, L=1, 2, 4 및 8에서 단말-특정 검색 공간을 모니터한다. 공통 검색 공간 및 단말-특정 검색 공간은 오버랩될 수 있다.
또한, 각 L값에 대하여 임의의 단말에게 부여되는 PDCCH 검색 공간에서 첫 번째(가장 작은 인덱스를 가진) CCE의 위치는 단말에 따라서 매 서브프레임마다 변화하게 된다. 이를 PDCCH 검색 공간 해쉬(hashing)라고 한다.
도 8은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 8은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
도 9는 LTE 시스템에서 ACK/NACK 전송을 위한 PUCCH 1a/1b 구조를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 정상 CP(Cyclic Prefix)인 경우, 슬롯은 7개의 SC-FDMA 심볼을 포함한다. 슬롯의 중간에 위치한 3개의 연속된 SC-FDMA 심볼에는 기준 신호가 실리고, 남은 4개의 SC-FDMA 심볼에는 ACK/NACK이 실린다. 확장 CP인 경우, 슬롯은 6개의 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 3번째 및 4번째 SC-FDMA 심볼에 기준 신호가 실린다.
ACK/NACK 송신을 위한 자원은 CG-CAZAC(Computer Generated Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스의 서로 다른 순환 쉬프트(Cyclic Shift; CS)(주파수 확산)와 서로 다른 왈쉬(Walsh)/DFT 직교 코드(시간 확산)를 이용하여 구분된다. IFFT 이후에 곱해지는 w0, w1, w2, w3은 IFFT 이전에 곱해져도 결과는 동일하다. ACK/NACK 송신을 위한 자원블록은 주파수 영역에서 직교하도록 할당된다.
가용 순환 쉬프트가 6개이고 가용 왈쉬/DFT 코드가 3개라고 가정하면, 18명의 단말이 하나의 RB(Resource Block)에 다중화될 수 있다. LTE 시스템에서, ACK/NACK 송신을 위한 PUCCH 자원은 순환 쉬프트 및 직교 코드의 쌍을 나타내는 인덱스로 지시된다. 또한 본 발명에 있어 상향 링크 HARQ를 위한 자원은 PUCCH 자원을 의미한다.
이하에서는 LTE 시스템의 상향 링크에서 일반적인 ACK/NACK 송신 방법에 관하여 보다 상세히 설명한다.
송신단에서 수신단으로 데이터를 송신한 경우, 수신단은 상기 데이터의 복호 과정을 수행한다. 복호 과정이 성공한 경우 수신단은 송신단으로 ACK을 송신하고, 실패한 경우 NACK을 송신한다. 또한 송신단은 할당된 자원(예를 들어 주파수, 시간, 코드 등)의 범위 내에서 복수의 데이터를 송신할 수 있고, 수신단 역시 할당된 자원의 범위 내에서 복수의 데이터를 송신할 수 있다. 기본적으로 ACK/NACK의 송신은 각각의 데이터에 관한 ACK/NACK은 하나의 HARQ 송신 자원에 대응한다. 다만, 특정 상황(예를 들어, TDD)에서는 송신단은 복수의 데이터를 송신할 수 있고, 이에 수신단은 상기 데이터의 개수만큼의 ACK/NACK을 송신단으로 송신해야 한다. 따라서 이러한 경우 ACK/NACK 송신에 많은 양의 전력을 소모하여야 한다는 문제점이 발생한다. 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 ACK/NACK 번들링(bundling)과 ACK/NACK 다중화(Multiplexing)가 제안되었다.
우선 ACK/NACK 번들링이란 복수의 데이터에 관한 ACK/NACK들을 논리적인 AND 연산을 통하여 조합하는 방식이다. 예를 들어, 수신단이 모든 데이터를 성공적으로 복호한 경우에만 ACK을 송신하며, 그 이외의 경우에는 NACK을 송신하거나 아무런 신호도 송신하지 않는다.
다음으로 ACK/NACK 다중화란 복수의 데이터에 관한 ACK/NACK들, 즉 ACK/NACK 시퀀스를 ACK/NACK 송신을 위한 HARQ 송신 자원과 직교 위상 편이 변조 (Quadrature Phase Shift Keying, 이하 QPSK) 심볼의 조합에 맵핑하는 방식이다. 아래 표 2는 2개의 데이터에 대한 ACK/NACK 시퀀스를 맵핑하기 위한 테이블로서, LTE 표준 TS 36.213 Table 10.1-2에 개시되어 있다.
표 2를 참조하여 설명하면,
Figure 112009067266437-pat00002
는 ACK/NACK 송신을 위한 HARQ 송신 자원의 인덱스이며,
Figure 112009067266437-pat00003
는 수신한 데이터에 대응하는 ACK/NACK 데이터 비트이다. 또한 HARQ-ACK(i)는 i 번째 데이터 유닛에 대한 ACK/NACK를 의미하며, DTX(Discontinuous Transmission)는 HARQ-ACK(i)에 대응하는 데이터가 송신된 적이 없거나, 수신단이 HARQ-ACK(i)에 대응하는 데이터의 존재를 검출하지 못한 경우에 대한 신호이다.
HARQ-ACK(0), HARQ-ACK(1)
Figure 112009067266437-pat00004
Figure 112009067266437-pat00005
ACK, ACK
Figure 112009067266437-pat00006
 1, 1
ACK, NACK/DTX
Figure 112009067266437-pat00007
 0, 1
NACK/DTX, ACK
Figure 112009067266437-pat00008
 0, 0
NACK/DTX, NACK
Figure 112009067266437-pat00009
 1, 0
NACK, DTX
Figure 112009067266437-pat00010
 1, 0
DTX, DTX N/A N/A
만약 수신단이 2개의 데이터를 수신하여 성공적으로 복호한 경우, 수신단은 (1, 1)이라는 ACK/NACK를 QPSK 변조 심볼로 맵핑하고
Figure 112009067266437-pat00011
에 해당하는 자원을 이용하여 송신단으로 송신한다. 또한 수신단이 2개의 데이터를 수신하였으나 첫 번째 데이터의 복호는 실패하고 두 번째 데이터의 복호만이 성공한 경우, 수신단은 (0, 0)이라는 ACK/NACK를 QPSK 변조 심볼로 맵핑하고
Figure 112009067266437-pat00012
에 해당하는 자원을 이용하여 송신단으로 송신한다. 이러한 ACK/NACK 다중화는 보다 많은 개수의 데이터를 수신한 경우에도 확장 가능하며, 특히 3개의 데이터와 4개의 데이터에 적용 가능한 테이블은 각각 LTE 표준 TS 36.213 Table 10.1-3과 Table 10.1-4에 개시되어 있다.
표 1을 보다 상세히 살펴보면, ACK/NACK 시퀀스에 ACK이 존재하지 않는 경우, 즉 NACK과 DTX만이 존재하는 경우 NACK과 DTX를 분리하여 고려한다. 반면에 ACK/NACK 시퀀스에 적어도 하나의 ACK이 존재하는 경우에는, HARQ 송신 자원과 QPSK 변조 심볼의 조합만으로는 모든 경우의 수를 반영할 수 없기 때문에 NACK과 DTX가 결합되는 것을 알 수 있다. 이는 하나의 HARQ 송신 자원만이 ACK/NACK 시퀀스에 대응되기 때문이다.
상술한 바와 같이 주어진 자원을 이용하여 송신할 수 있는 데이터의 개수가 증가하는 경우, 예를 들어, 다중 안테나로 인한 공간 다중화의 적용, 주파수 집성(Carrier Aggregation) 등의 경우, ACK/NACK 다중화를 위해 요구되는 ACK/NACK/DTX의 경우의 수가 지수적으로 증가한다. 구체적으로, 데이터가 N개이고 HARQ 송신 자원이 NA개인 경우, DTX 신호를 제외하더라도 2N개의 ACK/NACK 시퀀스가 존재한다. 이 경우 상술한 바와 같이 하나의 HARQ 송신 자원만이 ACK/NACK 시퀀스에 대응한다면, QPSK 변조 특성 상 4NA개의 ACK/NACK 시퀀스만이 종래의 ACK/NACK 다중화에 적용될 수 있다. 따라서 모든 경우의 ACK/NACK 시퀀스를 지원하기 위해서는
Figure 112009067266437-pat00013
개 HARQ 송신 자원이 필요하다. 예를 들어, 5개의 데이터에 대응하는 모든 ACK/NACK 시퀀스를 지원하기 위해서는
Figure 112009067266437-pat00014
개의 HARQ 송신 자원이 필요하다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이하에서는 새로운 ACK/NACK 다중화 방법을 제안하고자 한다. 우선 모든 HARQ 송신 자원은 주파수, 시간, 공간, 코드 등의 측면에서 분리되어 서로 직교하거나 연관도가 매우 낮은 것으로 가정한다. 본 발명의 ACK/NACK 다중화 방법에서는 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스와 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스를 우선적으로 하나의 HARQ 송신 자원만을 선택하여 송신한다.
나머지 경우, 즉 적어도 2개의 ACK을 포함하는 ACK/NACK 시퀀스는 1) 하나 또는 복수의 HARQ 송신 자원을 선택하여 송신하거나 2) 복수의 HARQ 송신 자원만을 선택하여 송신한다. 이하에서는 상술한 두 가지 방법에 관하여 보다 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서는 ACK/NACK 송신을 위한 HARQ 송신 자원을 A/N UNIT이라고 간단히 표현한다.
<제 1 실시예>
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
또한 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 적용하기 위한 테이블의 예시도이다. 특히 도 11은 데이터가 4개이고 ACK/NACK 시퀀스 송신을 위한 HARQ 송신 자원이 4개인 경우로서, 각 HARQ 송신 자원 당 QPSK 변조를 이용한 2 비트 변조 심볼이 대응되는 것으로 가정한다. 또한 “A”, “N”, “ND” 및 “D”는 각각 ACK, NACK, NACK/DTX 및 DTX를 의미하며, “1”, “2”, “3” 및 “4”는 QPSK 변조 심볼을 의미한다.
나아가, ACK에서 NACK으로 변경될 때 또는 NACK에서 ACK으로 변경될 때 발생할 수 있는 오류를 감소시키기 위하여, ACK/NACK 시퀀스는 각 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신되는 변조 심볼에 그레이 코딩(gray coding) 형태로 맵핑하는 것이 바람직하다.
도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 단계 1001에서 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스와 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스를 하나의 HARQ 송신 자원과 이에 대응하는 2개의 QPSK 변조 심볼에 각각 맵핑한다. 예를 들어, 도 11에서 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스는 HARQ 송신 자원 각각의 변조 심볼 “1”에 맵핑되고, 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스는 변조 심볼 “2”에 맵핑된다.
구체적으로, ACK/NACK 시퀀스 “ND+N+D+D”에는 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하며, 이는 HARQ 송신 자원 #2의 변조 심볼 “1”에 맵핑된다. 마찬가지로 “ND+A+ND+ND”에는 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스로서 HARQ 송신 자원 #2의 변조 심볼 “2”에 맵핑된다.
다음으로 단계 1005에서 적어도 2개의 ACK을 포함하는 ACK/NACK 시퀀스들을 순차적으로 단계 1000에서 할당되고 남은 변조 심볼에 할당한다. 이 경우, 상술한 바와 같이 ACK에서 NACK으로 변경될 때 또는 NACK에서 ACK으로 변경될 때 발생할 수 있는 오류를 감소시키기 위하여, 각 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신되는 변조 심볼은 그레이 코딩(gray coding) 형태로 맵핑하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 ACK/NACK 시퀀스들 “ND+A+ND+A”와 “A+A+ND+A”는 HARQ 송신 자원 #2의 변조 심볼 “3”과 “4”에 각각 맵핑 된다. 특히 변조 심볼 “3”에 맵핑된 ACK/NACK 시퀀스 “ND+A+ND+A”와 변조 심볼 “4”에 맵핑된 ACK/NACK 시퀀스 “A+A+ND+A”는 첫 번째 ACK/NACK만이 변경된 그레이 코딩(gray coding) 형태로 맵핑된 것을 알 수 있다.
마지막으로 단계 1010에서 나머지 ACK/NACK 시퀀스들은 2개의 HARQ 송신 자원 및 2개의 송신 자원들 각각의 변조 심볼에 할당한다. 도 11의 예시에서 ACK/NACK 시퀀스 “A+A+ND+ND”, “A+A+A+A” 및 “ND+ND+A+A”가 아직 맵핑이 안된 나머지 ACK/NACK 시퀀스들이므로, 이들을 2개의 HARQ 송신 자원 및 2개의 송신 자원들 각각의 변조 심볼에 할당한다. 구체적으로, ACK/NACK 시퀀스 “A+A+A+A”에는 도 11에 도시된 바와 같이 HARQ 송신 자원 #1의 변조 심볼 “4”와 HARQ 송신 자원 # 2의 변조 심볼 “4”를 맵핑한다.
<제 2 실시예>
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 적용하기 위한 예시도이다. 특히 도 13의 예는 데이터가 5개이고 ACK/NACK 시퀀스 송신을 위한 HARQ 송신 자원이 5개인 경우를 가정한다.
도 12 및 도 13를 참조하여 설명하면, 우선 단계 1201에서 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스와 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스를 HARQ 송신 자원과 이에 대응하는 2개의 QPSK 변조 심볼에 각각 맵핑한다. 즉, 단계 1201은 상술한 도 10의 단계 1001과 동일한 과정이다.
예를 들어, 도 13에서 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스는 각각의 HARQ 송신 자원의 변조 심볼 “2”에 맵핑되고, DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스는 각각의 HARQ 송신 자원의 변조 심볼 “3”에 맵핑된다. 구체적으로, ACK/NACK 시퀀스 “ND+ND+A+ND+ND는 하나의 ACK만이 존재하며, 이는 HARQ 송신 자원 #3의 변조 심볼 “2”에 맵핑된다. 마찬가지로 “ND+ND+N+D+D”는 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스로서 HARQ 송신 자원 #3의 변조 심볼 “3”에 맵핑된다.
다음으로, 나머지 ACK/NACK 시퀀스, 즉 ACK이 적어도 2개 이상 존재하는 ACK/NACK 시퀀스는 2개의 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 단계 1205에서 ACK/NACK 시퀀스에 포함된 임의의 ACK의 위치를 지시하는 정보를 변조 신호와 HARQ 송신 자원의 조합에 맵핑한다. 예를 들어, 도 13에서 각 HARQ 송신 자원의 변조 신호 “1”은 ACK이 적어도 2개 이상 존재하는 ACK/NACK 시퀀스에서 임의의 ACK의 위치를 지시한다.
또한 단계 1210에서 상기 임의의 ACK을 제외한 ACK/NACK들에 대한 종류와 순서에 관한 정보를 다른 HARQ 송신 자원의 변조 신호에 맵핑한다. 도 13에서 각 HARQ 송신 자원의 변조 심볼 “4”는 상기 임의의 ACK을 제외한 ACK/NACK들에 대한 종류와 순서에 관한 정보를 포함한다.
구체적으로, ACK/NACK 시퀀스 “A+ND+A+A+ND”는 ACK이 첫 번째에 위치함을 지시하기 위하여 변조 신호“1”을 HARQ 송신 자원 #1을 이용하여 송신하고, 이와 함께 나머지 ACK/NACK들에 대한 종류와 순서, 즉 “ND+A+A+ND”를 지시하기 위하여 변조 신호 “4”를 HARQ 송신 자원 #3을 이용하여 송신단으로 송신한다.
또한, 하나의 ACK만이 존재하거나 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스에 할당되는 변조 심볼들은 ACK이 적어도 2개 이상 존재하는 ACK/NACK 시퀀스에 할당되는 변조 심볼들과는 배타적으로 할당하는 것이 바람직하다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 이용한 ACK/NACK 시퀀스 송신 방법에 관한 순서도이다.
도 14를 참조하여 설명하면, 수신단은 단계 1400에서 송신단으로부터 복수의 데이터를 수신한다. 수신단은 상기 데이터들을 복호하고, 각 데이터 별로 성공적으로 복호 과정이 수행되었는지 여부를 판단하여, 단계 1405에서 각 데이터에 대응하는 ACK/NACK들을 포함하는 ACK/NACK 시퀀스를 결정한다.
계속하여, 수신단은 단계 1410에서 상기 ACK/NACK 시퀀스가 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스인지 또는 하나의 NACK, 바람직하게는 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스인지 여부를 판단한다.
만약 하나의 ACK만이 존재하거나 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스가 아닌 경우, 즉, 적어도 2개의 ACK이 포함된 ACK/NACK 시퀀스라면, 수신단은 단계 1415에서 ACK/NACK 시퀀스에 포함된 임의의 ACK의 위치를 지시하기 위한 제 1 HARQ 송신 자원과 이에 대응하는 제 1 변조 심볼을 선택한다. 즉, 제 1 HARQ 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합을 선택한다. 또한 수신단은 단계 1420에서 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 임의의 ACK을 제외한 ACK/NACK들에 대한 종류와 순서에 관한 정보를 지시하기 위한 제 2 HARQ 송신 자원과 이에 대응하는 제 2 변조 심볼을 선택한다. 즉, 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택한다.
단계 1425에서 수신단은 제 1 변조 심볼을 제 1 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신단으로 송신하고, 이와 함께 제 2 변조 심볼을 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신단으로 송신한다.
만약 단계 1410에서 하나의 ACK만이 존재하는 ACK/NACK 시퀀스 또는 DTX 신호와 분리된 NACK이 하나만 존재하는 ACK/NACK 시퀀스라고 판단한 경우, 단계 1430에서 상기 ACK/NACK 시퀀스에 대응하는 제 3 HARQ 송신 자원과 이에 대응하는 제 3 변조 심볼을 선택한다. 즉, 제 3 HARQ 송신 자원과 제 3 변조 심볼의 조합을 선택한다. 또한 단계 1435에서 제 3 변조 심볼을 제 3 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신단으로 송신한다.
주의할 점은 상술한 본 발명의 실시예들에서 유사한 종류의 ACK/NACK 시퀀스들이 각 HARQ 송신 자원에서 동일한 변조 심볼에 할당되는 것으로 기술하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 다른 어떠한 변형예로도 구현 가능함은 당업자에게 자명한 사항일 것이다.
15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 송수신기의 블록 구성도를 예시한다. 송수신기는 기지국 또는 단말의 일부일 수 있다.
도 15를 참조하면, 송수신기(1500)는 프로세서(1510), 메모리(1520), RF 모듈(1530), 디스플레이 모듈(1540) 및 사용자 인터페이스 모듈(1550)을 포함한다.
송수신기(1500)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 송수신기(1500)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 송수신기(1500)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1520)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다.
구체적으로, 송수신기(1500)가 기지국의 일부인 경우에 프로세서(1520)는 제어 신호를 생성하여 복수의 주파수 블록 내에 설정된 제어 채널로 맵핑하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 송수신기(1500)가 단말의 일부인 경우에 프로세서(1520)는 복수의 주파수 블록으로부터 수신된 신호로부터 자신에게 지시된 제어 채널을 확인하고 그로부터 제어 신호를 추출할 수 있다.
그 후, 프로세서(1520)는 제어 신호에 기초하여 필요한 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(1520)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 13에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1520)는 프로세서(1510)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1530)은 프로세서(1510)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1530)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1540)은 프로세서(1510)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1540)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1550)은 프로세서(1510)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 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. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 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.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 복수의 데이터에 대응하는 하나의 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신하는 방법 및 장치에 적용될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 제어평면 및 사용자평면 구조를 나타내는 도면,
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면,
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면,
도 6은 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면,
도 7는 LTE 시스템에서 제어 채널을 구성하는데 사용되는 자원 단위를 설명하기 위한 개념도,
도 8은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면,
도 9는 LTE 시스템에서 ACK/NACK 송신을 위한 PUCCH 1a/1b 구조를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 적용하기 위한 테이블의 예시도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 적용하기 위한 예시도,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACK/NACK 다중화 방법을 이용한 ACK/NACK 시퀀스 송신 방법에 관한 순서도,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 송수신기의 블록 구성도를 나타낸다.

Claims (11)

  1. 무선 통신 시스템에서 수신단이 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 시퀀스에 관한 정보를 송신하는 방법에 있어서,
    송신단으로부터 복수의 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 데이터 각각에 대응하는 ACK/NACK로 구성된, 하나의 ACK/NACK 시퀀스를 결정하는 단계;
    상기 ACK/NACK 시퀀스에 2개 이상의 ACK이 포함된 경우, 상기 2개 이상의 ACK들 중 임의의 ACK에 대응하는 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합을 선택하고, 상기 2개 이상의 ACK들 중 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들에 대응하는 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택하는 단계; 및
    상기 제 1 변조 심볼과 상기 제 2 변조 심볼 각각을 상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 포함하는,
    ACK/NACK 시퀀스 정보 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 1 변조 심볼의 조합은,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 임의의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함하는,
    ACK/NACK 시퀀스 정보 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 변조 심볼의 조합은,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 임의의 ACK를 제외한 다른 ACK들의 개수와 위치에 관한 정보를 포함하는,
    ACK/NACK 시퀀스 정보 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에 하나의 ACK만이 포함된 경우, 상기 하나의 ACK에 대응하는 제 3 HARQ 송신 자원과 제 3 변조 심볼의 조합을 선택하는 단계; 및
    상기 제 3 변조 심볼을 상기 제 3 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신단으로 송신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 3 변조 심볼은 상기 제 1 변조 심볼 및 상기 제 2 변조 심볼과 다른 심볼인,
    ACK/NACK 시퀀스 정보 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 HARQ 송신 자원과 상기 제 3 변조 심볼의 조합은,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 하나의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함하는,
    ACK/NACK 시퀀스 정보 송신 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 수신단이 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK)들로 구성된 ACK/NACK 시퀀스 정보를 송신하는 방법에 있어서,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에 대응하는, 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합 및 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택하는 단계; 및
    상기 제 1 변조 심볼과 상기 제 2 변조 심볼 각각을 상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 송신단으로 송신하는 단계를 포함하는,
    ACK/NACK 시퀀스 정보 송신 방법.
  7. 송신 장치로부터 복수의 데이터를 수신하기 위한 수신 모듈;
    상기 복수의 데이터에 대응하는 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 신호들로 구성된 하나의 ACK/NACK 시퀀스를 결정하고, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 2 이상의 ACK들이 포함된 경우, 상기 2개 이상의 ACK들 중 임의의 ACK에 대응하는 제 1 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 송신 자원과 제 1 변조 심볼의 조합을 선택하며, 상기 2개 이상의 ACK들 중 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들에 대응하는 제 2 HARQ 송신 자원과 제 2 변조 심볼의 조합을 선택하는 프로세서; 및
    상기 제 1 변조 심볼과 상기 제 2 변조 심볼 각각을 상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신 장치로 송신하는 송신 모듈 을 포함하는,
    무선 통신 시스템에서 수신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 HARQ 송신 자원과 상기 제 1 변조 심볼의 조합은,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에서 임의의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함하는,
    무선 통신 시스템에서 수신 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 HARQ 송신 자원과 상기 제 2 변조 심볼의 조합은,
    상기 ACK/NACK 시퀀스 중 상기 임의의 ACK을 제외한 다른 ACK들의 개수와 위치에 관한 정보를 포함하는,
    무선 통신 시스템에서 수신 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에 하나의 ACK만이 포함된 경우, 상기 ACK/NACK 시퀀스에 대응하는 제 3 HARQ 송신 자원과 제 3 변조 심볼의 조합을 선택하고,
    상기 송신 모듈은,
    상기 제 3 변조 심볼을 상기 제 3 HARQ 송신 자원을 이용하여 상기 송신 장치로 송신하며,
    상기 제 3 변조 심볼은 상기 제 1 변조 심볼 및 상기 제 2 변조 심볼과 다른 심볼인,
    무선 통신 시스템에서 수신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 HARQ 송신 자원과 상기 제 3 변조 심볼의 조합은,
    상기 ACK/NACK 시퀀스에서 상기 하나의 ACK의 위치에 관한 정보를 포함하는,
    무선 통신 시스템에서 수신 장치.
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