KR101710206B1

KR101710206B1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101710206B1
Application number: KR1020100071875A
Authority: KR
Inventors: 서동연; 김민규; 양석철; 안준기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2017-02-27
Also published as: KR20110010683A

Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 장치가 제공된다. 단말이 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 수신하고, 상기 단말이 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송한다. 상기 상향링크 자원 할당은 복수의 RB(resource block)을 포함하는 서브프레임내에서 할당된 RB를 지시한다. 상기 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치된다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR UPLINK TRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 상향링크 전송 장치 및 방법, 그리고 상향링크 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다.

3GPP LTE에서는, 자원 할당의 기본 단위로 자원블록(resource block, RB)을 사용한다. RB는 복수의 부반송파와 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. RB는 물리 자원 블록(Physical Resource Block; PRB)과 가상 자원 블록(Virtual Resource Block; VRB)으로 나눌 수 있다. VRB는 PRB로의 맵핑 방식에 따라 다시 LVRB(Localized VRB)와 DVRB(Distributed VRB)로 나뉘어진다.

하향링크 전송 또는 상향링크 전송을 위한 자원 할당에는 VRB가 사용된다. 하향링크 전송에서 기지국은 어느 VRB를 통해 하향링크 데이터 패킷이 전송되는지를 단말에게 알려준다. 상향링크 전송에서 기지국은 어느 VRB를 통해 단말이 상향링크 데이터 패킷을 전송하는지를 알려주는 것이다.

데이터 전송 방식은 주파수 다이버시티를 통한 성능 이득을 얻는 FDS(Frequency Diversity Scheduling) 방식과 주파수 선택적 스케줄링을 통한 성능 이득을 얻는 FSS(Frequency Selective Scheduling) 방식으로 나눌 수 있다.

FDS 방식에서 전송기는 데이터 패킷을 주파수 영역에 분산된 부반송파들을 통해 전송한다. 데이터 패킷내의 심벌들이 주파수 영역에서 채널 페이딩(channel fading)을 겪게하는 것이다. 데이터 패킷내의 모든 심벌들이 불리한 페이딩을 겪는 것을 방지함으로써 수신 성능의 향상을 얻는다.

FSS 방식에서 전송기는 데이터 패킷을 주파수 영역 중 유리한 페이딩 상태인 하나 혹은 다수의 연속된 부반송파들을 통해 전송한다.

무선 통신 시스템에서 하나의 셀 안에는 다수의 단말들이 존재하며, 각 단말에 대한 무선 채널 상황은 서로 다른 특성을 가진다. 따라서, 동일한 서브프레임에서도 어떤 단말은 FDS 방식을 사용하고, 다른 단말은 FSS 방식을 사용할 필요가 있다. 따라서, FDS 방식과 FSS 방식은 한 서브프레임 내에서 효율적으로 다중화될(multiplexing) 수 있도록 설계되는 것이 필요하다. FSS 방식은 전체 대역에서 단말에게 유리한 대역을 선택적으로 사용해야 이득이 있는 반면, FDS 방식은 특정 대역의 좋고 나쁨에 상관없이, 충분히 다이버시티를 얻을 수 있는 주파수 간격을 유지하는 한 특정 주파수 대역에 대한 선택적 전송이 필요치 않다.

FDS 방식은 주파수 영역에서 분산된 부반송파들을 이용하여 데이터를 송신하므로, DVRB가 사용된다. FSS 방식은 주파수 영역에서 연속된 부반송파들을 이용하여 데이터를 송신하므로, LVRB가 사용된다.

최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다. 3GPP LTE-A는 3GPP LTE와 하위 호환성(backward compatibility)을 보장하고, 반송파 집성(carrier aggregation)을 이용하여 광대역(wideband)을 지원한다.

3GPP LTE-A는 3GPP LTE와 호환성을 지원하는 주파수 대역과 호환성을 지원하지 못하는 추가적인 주파수 대역이 존재한다. 추가적인 주파수 대역을 이용한 상향링크 전송 방법과 자원 할당 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 추가적인 주파수 대역을 이용한 상향링크 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 추가적인 주파수 대역을 위한 상향링크 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 수신하고, 및 상기 단말이 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하는 것을 포함하되, 상기 상향링크 자원 할당은 복수의 RB(resource block)을 포함하는 서브프레임내에서 할당된 RB를 지시하고, 상기 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치된다.

상기 방법은 상기 PUCCH 영역의 크기를 지시하는 호핑 오프셋을 상기 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 더 포함할 수 있다..

상기 방법은 상기 PUCCH 영역의 시작점을 지시하는 추가 오프셋을 상기 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RB의 시작점과 할당된 RB의 개수를 지정하는 RIV(resource indication value)를 포함할 수 있다.

상기 할당된 RB의 개수에는 상기 PUCCH 영역에 속하는 RB의 개수가 포함될 수 있다.

상기 할당된 RB의 개수에는 상기 PUCCH 영역에 속하는 RB의 개수가 포함되지 않을 수 있다.

상기 복수의 RB는 RBG(resource block group) 단위로 그룹지워지고, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RBG들을 가리킬 수 있다.

다른 양태에 있어서, 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되고, 상향링크 전송을 수행하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 수신하고, 및 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하되, 상기 상향링크 자원 할당은 복수의 RB(resource block)을 포함하는 서브프레임내에서 할당된 RB를 지시하고, 상기 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치된다.

또 다른 양태에 있어서, 기지국은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되고, 상향링크 자원을 할당하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 복수의 RB(resource block)을 포함하는 서브프레임내에서 할당된 RB를 결정하고, 및 상기 할당된 RB에 관한 상향링크 자원 할당을 단말에게 전송하되, 상기 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치된다.

레거시(legacy) 단말에 호환성을 지원하는 기본 주파수 대역과 호환성을 지원하지 못하는 추가적인 주파수 대역이 존재할 때, 스케줄링에 필요한 자원 할당 정보를 효율적으로 구현할 수 있다.

도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드를 나타낸 예시도이다.
도 3은 LVRB-PRB 매핑을 나타낸다.
도 4는 DVRB-PRB 매핑을 나타낸다.
도 5는 3GPP LTE에서 자원 할당을 나타낸다.
도 6은 VRB 할당의 일 예를 나타낸다.
도 7은 타입 0 VRB 할당과 타입 1 VRB 할당을 나타낸다.
도 8은 타입 2 VRB 할당을 나타낸다.
도 9는 DVRB-PRB 매핑의 일 예를 나타낸다.
도 10는 블록 인터리버의 일 예이다.
도 11은 SC-FDMA를 위한 신호 처리의 일 예를 나타낸다.
도 12는 3GPP LTE에서 호핑 타입 1을 나타낸다.
도 13은 3GPP LTE에서 호핑 타입 2을 나타낸다.
도 14는 미러링(mirroring)의 일 예를 나타낸다.
도 15는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
도 16은 주파수 자원 확장의 일 예를 나타낸다.
도 17은 주파수 자원 확장의 다른 예를 나타낸다.
도 18은 RBG가 도입된 상향링크 자원 할당을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 RB를 결정하는 방법을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 23은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

단말(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.

기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

각 기지국은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.

도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 6절을 참조할 수 있다. 무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.

하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12)에 의하면, 정규 CP에서 1 서브프레임은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 서브프레임은 6 OFDM 심벌을 포함한다.

서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH가 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.

3GPP TS 36.211 V8.5.0 (2008-12)에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.

PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 PHICH 상으로 전송된다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 하향링크 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 상향링크 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 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.

서브프레임내의 제어영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율(code rate)을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(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.

도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다. 상향링크 슬롯도 하향링크 슬롯과 동일하게 구성된다.

하향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 하나의 자원블록은 주파수 영역에서 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element; RE)라 하며, 하나의 RB은 12×7개의 RE를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 개수N^DL _RB은 셀에서 설정되는 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.

다음과 같이 용어를 정의한다.

'RE'(Resource Element)는 데이터 채널의 변조 심벌 또는 제어 채널의 변조 심벌이 매핑되는 가장 작은 주파수-시간 단위를 나타낸다. 한 OFDM 심벌 상에 M개의 부반송파가 있고, 한 슬롯이 N개의 OFDM 심벌을 포함한다면, 한 슬롯은 MxN개의 RE를 포함한다.

'PRB'(Physical Resource Block)는 데이터를 전송하는 단위 주파수-시간 자원을 나타낸다. 1개의 PRB는, 주파수-시간 영역에서 연속하는 복수의 RE들로 구성되며, 한 서브프레임 안에는 다수의 PRB가 정의된다.

'VRB'(Virtual Resource Block)는 데이터 채널 또는 제어채널의 전송을 위한 가상적인 단위 자원을 나타낸다. 하나의 VRB에 포함되는 RE의 개수는 하나의 PRB에 포함되는 RE의 개수와 같다. 데이터 채널 또는 제어채널의 전송을 위해, 하나의 VRB가 PRB에 매핑되거나 혹은 하나의 VRB가 다수의 PRB에 매핑될 수 있다.

'LVRB'(Localized Virtual Resource Block)는 VRB의 한 타입이다. 하나의 LVRB는 하나의 PRB에 매핑되며, 서로 다른 LVRB가 매핑되는 PRB는 중복되지 않는다. LVRB는 곧 PRB로 해석될 수도 있다.

'DVRB'(Distributed Virtual Resource Block)는 VRB의 또 다른 타입이다. 하나의 DVRB는 다수의 PRB 내의 일부 RE들에 매핑되며, 서로 다른 DVRB에 매핑되는 RE는 중복되지 않는다.

다음과 같은 파라미터를 정의한다.

'N_D'는 하나의 DVRB가 매핑되는 PRB의 개수를 나타낸다. DVRB는 N_D개의 세그먼트(segment)로 나뉜 후에, 각 세그먼트는 서로 다른 PRB에 매핑될 수 있다.

'N_PRB'는 시스템에서 PRB의 개수를 나타낸다.

'N_LVRB'는 시스템에서 사용 가능한 LVRB의 개수를 나타낸다.

'N_DVRB'는 시스템에서 사용 가능한 DVRB의 개수를 나타낸다.

'N^UE _LVRB'는 단말이 할당받는 최대 LVRB의 개수를 나타낸다.

'N^UE _DVRB'는 하나의 단말이 할당받는 최대 DVRB의 개수를 나타낸다.

'N_subset'는 서브셋(Subset)의 개수를 나타낸다.

round(x)는 x를 반올림한 정수를 출력하는 함수이다. ceil(x)는 x보다 크거나 같은 정수 중에서 최소값을 출력하는 함수이다. floor(x)는 x보다 작거나 같은 정수 중에서 최대값을 출력하는 함수이다.

이제 3GPP LTE에서 VRB-PRB 맵핑에 대해 기술한다.

도 3은 LVRB-PRB 매핑을 나타낸다. LVRB와 PRB 양자는 서브프레임에서 12부반송파를 포함하고, 1 서브프레임은 12 OFDM 심벌을 포함하는 것을 나타내고 있으나, 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수나, 부반송파의 개수는 예시에 불과하다.

LVRB1(211)은 PRB1(201)로 매핑되고, LVRB2(212)은 PRB1(202)로 매핑되고, LVRB3(213)은 PRB3(203)로 매핑된다. LVRB는 PRB에 1:1로 매핑되며, 인덱스 i를 갖는 LVRB는 인덱스 j를 갖는 PRB에 대응된다. VRB 할당 방식에 따라, i와 j는 동일할 수도, 다를 수도 있다.

도 4는 DVRB-PRB 매핑을 나타낸다. DVRB는 주파수 영역에서 N_D개의 세그먼트로 나누어진다. 각 세그먼트는 복수의 PRB로 매핑된다.

여기서, N_D=2이고, DVRB1(310)는 세그먼트1(311) 및 세그먼트2(312)로 나누어진다. 그리고, 2개의 세그먼트 각각은 PRB1(301) 및 PRB3(303)에 각각 매핑된다.

도 5는 3GPP LTE에서 자원 할당을 나타낸다. 부도면 (A)는 하향링크 자원 할당을 나타내고, 부도면 (B)는 상향링크 자원 할당을 나타낸다.

하향링크 데이터의 수신을 위해, 단말은 PDCCH를 모니터링하여 PDCCH(501) 상으로 하향링크 자원 할당을 수신한다. 상기 하향링크 자원 할당은 PDSCH(502)를 위한 VRB 할당을 포함한다. 단말은 상기 하향링크 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(502) 상으로 하향링크 전송블록을 수신한다. 단말은 PDSCH(502)가 전송되는 PRB에 매핑되는 VRB를 상기 VRB 할당을 기반으로 획득함으로써 하향링크 전송블록을 수신한다.

상향링크 데이터의 전송을 위해, 단말은 하향링크 서브프레임에서 PDCCH를 모니터링하여 PDCCH(551) 상으로 상향링크 자원 할당을 수신한다. 상기 하향링크 자원 할당은 PUSCH(552)를 위한 VRB 할당을 포함한다. 단말은 상기 상향링크 자원 할당을 기반으로 하여 구성되는 PUSCH(552) 상으로 상향링크 전송블록을 전송한다. 단말은 상기 VRB 할당을 기반으로 할당된 VRB를 PRB에 매핑하고, 상기 매핑된 PRB를 이용하여 상기 PUSCH(552)를 전송하는 것이다.

전술한 바와 같이, 기지국으로부터 PDCCH 상으로 VRB 할당을 수신함으로써, 단말은 하향링크 전송블록의 수신 또는 상향링크 전송블록의 전송을 위한 PRB를 결정할 수 있다. 이때, VRB 할당이 통상적인 비트맵(bitmap)으로 구성된다고 하자. N_RB개의 VRB가 있다면 상기 비트맵을 위해 N_RB 비트가 필요하다. 이는 PDCCH 상으로 전송되는 DCI의 페이로드(payload)의 크기가 VRB의 개수에 비례하여 증가하는 문제점이 있을 수 있다.

따라서, VRB 할당의 오버헤드를 줄이기 위해, 3GPP TS 36.213 V8.5.0 (2008-12)의 7.1.6 절에 개시된 바와 같이, VRB 할당을 타입 0, 타입 1 및 타입 2로 구분하고, RBG(Resource Block Group)과 서브셋을 도입하고 있다.

도 6은 VRB 할당의 일 예를 나타낸다. VRB 할당(610)은 타입 필드(611)과 비트맵 필드(612)를 포함한다. 타입 필드(611)는 VRB 할당의 타입을 지시하는 1비트 필드이다. 비트맵 필드(612)는 VRB 할당의 타입에 따른 비트맵 정보를 포함한다.

타입 필드(611)가 '0'으로 설정되면, 타입 0 VRB 할당이 된다. 타입 0 VRB 할당을 위한 비트맵 필드(612)는 RBG 비트맵(620)을 포함한다. 타입 0 VRB 할당은 RBG를 기본 단위로 할당한다. RBG는 하나 또는 복수의 연속하는 VRB를 포함한다. RBG 크기 P는 RBG에 포함되는 LVRB의 개수를 나타낸다.

표 1은 RB의 개수에 따른 RBG의 크기 P를 나타낸다.

N_RB	RBG 크기 P
≤10	1
11 ~ 26	2
27 ~ 63	3
64 ~ 110	4

RBG 비트맵(620)의 크기 L=ceil(N_RB/P)이다. 따라서, N_RB=32이면, P=3이고, RBG 비트맵(620)의 크기 L=11이다.

RBG 비트맵(620)의 각 비트는 RBG에 대응한다. N_RB=32일 때, 1 RB 단위로 자원할당을 하기 위해서는 총 32비트의 비트맵이 필요하다. 하지만, RB를 3개씩 그룹핑한 RBG 단위로 자원을 할당한다면, 11비트의 RBG 비트맵 만이 필요하게 되어 페이로드의 크기를 줄일 수 있다. 하지만, 이는 RBG 크기 이하의 자원 할당을 할 수 없는 단점이 있다.

타입 필드(611)가 '1'으로 설정되면, 타입 1 VRB 할당이 된다. 타입 1 VRB 할당을 위한 비트맵 필드(612)는 서브셋 지시자(subset indicator, 630a), 쉬프트 지시자(shift indicator, 630b) 및 서브셋 비트맵(630c)을 포함한다. 타입 1 VRB 할당에서, 서브셋은 복수의 RBG를 포함하고, 전체 RB들은 P개의 서브셋으로 나누어진다.

서브셋 지시자(630a)는 P개의 서브셋 중 선택된 서브셋을 가리킨다. 쉬프트 지시자(630b)는 서브셋 내에서 자원 할당의 쉬프트를 가리킨다. 서브셋 비트맵(630c)의 각 비트는 선택된 서브셋내에서 VRB를 가리킨다.

N_RB=32이고, 3(P=3)개의 서브셋이 사용된다면, 서브셋 지시자(630b)는 2비트이다. 쉬프트 지시자(630b)는 1비트로 설정될 수 있다. 서브셋 비트맵(630c)의 크기는 (L-서브셋 지시자(630b)의 비트수- 쉬프트 지시자(630b)의 비트수)가 된다.

도 7은 타입 0 VRB 할당과 타입 1 VRB 할당을 나타낸다. N_RB=N_RPB=32이고, 0부터 31의 PRB 인덱스가 있다. P=3이므로, RBG0~RBG10의 11개의 RBG가 있다.

타입 0 VRB 할당에서, RBG 비트맵(620)은 11비트로써, RBG 비트맵(620)의 각 비트는 11개의 RBG 각각에 대응된다.

타입 1 VRB 할당에서, 3개의 서브셋이 있으므로, 각 RBG들은 순차적으로 각 서브셋에 할당된다. 따라서, 서브셋 1은 12개의 RB(RB0, RB1, RB2, RB9, RB10, RB11, RB18, RB19, RB20, RB27, RB28, RB29)를 포함하고, 서브셋 2는 11개의 RB(RB3, RB4, RB5, RB12, RB13, RB14, RB21, RB22, RB23, RB30, RB31)를 포함하고, 서브셋 3은 9개의 RB(RB6, RB7, RB8, RB15, RB16, RB17, RB24, RB25, RB26)를 포함한다.

서브셋 비트맵(630c)는 8비트에 불과하므로, 각 서브셋의 RB들 중 일부 RB는 서브셋 비트맵(630c)으로 지시할 수 없다. 예를 들어, 서브셋 1내의 12개의 RB 중 4개의 RB(RB20, RB27, RB28, RB29)는 서브셋 비트맵(630c)으로 지시할 수 없다. 이는 4개의 RB를 할당할 수 없음을 의미한다. 마찬가지로, 서브셋 2 내의 11개의 RB 중 3개의 RB(RB23, RB30, RB31)는 서브셋 비트맵(630c)으로 지시할 수 없다. 서브셋 3 내의 9개의 RB 중 1개의 RB(RB26)는 서브셋 비트맵(630c)으로 지시할 수 없다.

이를 해결하기 위해, 쉬프트 지시자(630b)가 사용된다. 예를 들어, 서브셋 지시자(630a)가 서브셋 1을 가리키고, 쉬프트 지시자(630b)가 '0'으로 설정된다고 하면, 서브셋 비트맵(630c)은 RB0, RB1, RB2, RB9, RB10, RB11, RB18, RB19를 나타내는데 사용된다(1504 참조). 서브셋 지시자(630a)가 서브셋 1을 가리키고, 쉬프트 지시자(630b)가 '1'으로 설정된다고 하면, 서브셋 비트맵(630c)은 RB10, RB11, RB18, RB19, RB20, RB27, RB28, RB29를 나타내는데 사용된다.

상기 타입 0과 타입 1 외에도 타입 2 VRB 할당이 있다. 타입 2의 VRB 할당은 상기 타입 필드(611)가 포함되지 않는다.

도 8은 타입 2 VRB 할당을 나타낸다. 타입 2 VRB 할당은 단말에게 복수의 인접하는 VRB를 할당하는 것이다. 할당되는 RB를 지시하기 위해서는 시작되는 RB 인덱스와 인접하는 RB의 개수가 필요하다. 하지만, 타입 2에서는 시작점에 따라 RB의 개수를 미리 지정함으로써 조합의 수를 줄인다.

도 8을 참조하면, RB 시작점이 인덱스 0인 RB이라면, 가능한 RB의 개수는 N_RB이다. RB 시작점이 인덱스 1인 RB이라면, 가능한 RB의 개수는 N_RB-1이다. RB 시작점이 인덱스 s인 RB이라면, 가능한 RB의 개수는 N_RB-s이다. RB 시작점이 인덱스 N_RB-1인 RB이라면, 가능한 RB의 개수는 1이다.

타입 2 VRB 할당은 RB 시작점과 RB 개수를 지정하기 위한 RIV(resource indication value)를 포함한다. 할당가능한 조합의 수는 N_RB(N_RB+1)/2가 되고, RIV의 비트 수는 ceil[log2{N_RB(N_RB+1)/2}] 가 된다. N_RB=32라면, 10비트로 RIV을 나타낼 수 있다.

타입 0 VRB 할당과 타입 1 VRB 할당은 LVRB 할당에 사용되고, 타입 2 VRB 할당은 DVRB 할당 또는 LVRB 할당에 사용될 수 있다.

도 9는 DVRB-PRB 매핑의 일 예를 나타낸다. 여기서는, N_RB=N_RPB=32로 하고, 0 부터 31의 PRB 인덱스가 매겨져 있다고 한다. 상위 매핑(910)은 갭(gap)이 적용되지 않은 예이고, 하위 매핑(920)은 갭이 적용된 예이다. 박스 내의 숫자는 해당 슬롯의 PRB에 매핑되는 DVRB 인덱스를 나타낸다.

먼저, 시스템 대역폭(즉, RB 개수 N_RB(=N_PRB))에 따라 RBG 크기 P가 표 1에 따라 결정된다. 그리고, 갭(Gap) 크기 N_gap이 다음 표 2와 같이 결정된다.

N_RB	N_gap
6-10	ceil(N_RB/2)
11	4
12-19	8
20-26	12
27-44	18
45-49	27
50-63	27
64-79	32
80-110	48

상기 N_gap은 수식적으로 N_gap=round(N_RB/2P²)P²과 같이 얻어질 수도 있다.

RB 개수 N_RB와 갭 크기 N_gap를 기반으로 DVRB의 개수 N_DVRB = 2 min(N_gap, N_RB-N_gap)가 결정된다.

본 예에서, N_RB=N_RPB=32이므로, P=3, N_gap=18이다. 따라서, N_DVRB = 28이다.

갭(Gap)의 크기 N_gap에 따라 DVRB 인덱스를 PRB 인덱스로 맵핑하기 위한 블록 인터리버(block interleaver)의 크기가 결정된다.

도 10는 블록 인터리버의 일 예이다. 블록 인터리버의 열(column)의 개수 C는 4로 고정되고, 행(row)의 개수 R=ceil(N_DVRB/(C*P))P로 구해진다. 따라서, R=8이다. 'N'은 널 값(null value)를 나타낸다. 널 값은 DVRB 인덱스의 개수와 블록 인터리버의 크기를 맞추기 위한 것으로, 2번째 행과 4번째 행의 마지막 {(4R-N_DVRB)/2}개의 열에 삽입된다.

블록 인터리버의 입력을 DVRB 인덱스라고 할 때, 행 우선(row first)으로 DVRB 인덱스가 채워진다. 즉, 첫번째 행으로 모두 입력된 후 다음, 행 인덱스를 1만큼 증가시켜 다음 행으로 입력되는 것이다. 블록 인터리버의 출력은 열 우선(column first)가 된다. 첫번째 열을 모두 출력한 후 열 인덱스를 1만큼 증가시켜 다음 열을 출력하는 것이다.

블록 인터리버는 복수의 인접하는 DVRB 인덱스들을 PRB 인덱스로 분산시켜 매핑하기 위한 것이다. 도 10의 블록 인터리버에 의하면, 입력 DVRB 인덱스 0→1→2→3→4→5는 출력 PRB 인덱스 0→4→8→12→16 식으로 분산된다.

다시 도 9를 참조하면, 블록 인터리버에서 출력되는 인터리빙된 DVRB 인덱스가 순차적으로 PRB 인덱스로 매핑된다.

상위 매핑(910)을 참조하면, 제1 슬롯에 블록 인터리버의 출력 DVRB 인덱스가 PRB 인덱스에 순차적으로 매핑되고 있다. 제2 슬롯에는 제1 슬롯의 매핑되는 DVRB 인덱스에 주파수 다이버시티를 주기 위해, DVRB 인덱스를 N_DVRB/N_D 만큼 순환 쉬프트시켜 PRB 인덱스로 매핑한다.

N_D=2이라고 할 때, N_DVRB/N_D = 14이다. 따라서, 제1 슬롯에서 DVRB 인덱스 0은 PRB 인덱스 0에 맵핑되나, 제2 슬롯에서 DVRB 인덱스 1은 순환 쉬프트되어 PRB 인덱스 14에 맵핑되고 있다.

보다 높은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위해, 갭이 적용된다. 하위 매핑(920)은 상위 매핑(910)에 갭 크기가 적용된 예이다. 전체 28 개의 RB들을 반으로 제1 그룹과 제2 그룹으로 나누고, 뒤의 제2 그룹을 갭 크기 만큼 시프트시킨 후 PRB 인덱스로 매핑시키는 것이다. 갭 크기의 시작점은 제1 그룹이 시작되는 PRB 인덱스이므로 제1 그룹이 시작되는 PRB 인덱스로부터 갭 크기만큼 떨어져, 제2 그룹의 첫번째 DVRB 인덱스가 매핑되는 첫번째 PRB 인덱스가 정의된다.

하위 매핑(920)에서, 제2 그룹의 (제1 슬롯의 첫번째 DVRB 인덱스, 제2 슬롯의 ㅊ첫번째 DVRB 인덱스)=(2,0)이다. 갭 크기가 적용되기 전 (2,0)은 PRB 인덱스 14로 맵핑되고, 갭 크기가 적용되면 (2,0)은 PRB 인덱스 18로 맵핑되고 있음을 보이고 있다.

갭 크기가 적용됨으로써, 제1 그룹과 제2 그룹은 N_offset만큼 떨어진다. N_offset=N_gap-N_DVRB/2=4이다. 따라서, 제1 그룹과 제2 그룹사이에는 DVRB가 맵핑되지 않는 N_offset개의 PRB가 있다. 따라서, PRB 인덱스 14, 15, 16, 17를 갖는 PRB는 DVRB가 매핑되지 않는다.

상기와 같은 DVRB-PRB 매핑을 통해, 다이버시티 차수(diversity order)가 4가 되어, 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

도 11은 SC-FDMA를 위한 신호 처리의 일 예를 나타낸다.

N개의 데이터 심벌들 {x₁, x₁, ..., x_N _-1}은 S/P(Serial-to-Parallel) 변환기(1110)로 입력된다. DFT(Discrete Fourier transform)부(1120)는 크기 N의 DFT를 수행하여, 데이터 심벌들을 확산시킨다.

부반송파 맵퍼(1130)는 DFT-확산된 데이터 심벌들을 부반송파에 맵핑한다. 3GPP LTE의 상향링크 전송에서 연속된(contiguous) 부반송파들에게 맵핑되지만, 클러스터(cluster) 단위로 비연속된 부반송파들에게 맵핑될 수도 있다.

부반송파에 맵핑된 후, IDFT(inverse Discete Fourier tramsform)부(1140)에 의해 IFFT가 수행된다.

IDFT-변환된 데이터 심벌들은 P/S(Parallel-to-Serial) 변환기(1150)를 거쳐 전송 심벌이 된다.

3GPP LTE에서는 DFT의 복잡도를 고려하여, DFT 크기가 2,3,5의 배수로만 구성되도록 제한한다. 따라서 1 RB가 12개의 부반송파로 이루어진 경우 12=3×2²이고, 단말에게 스케줄링 되는 RB의 수는 2,3,5의 배수로만 구성되도록 제한된다. 이를 Radix-2,3,5 자원 할당 조건이라고 한다.

DVRB의 매핑과 RBG 구성을 통한 비트맵 방식은 비연속적인 자원을 할당한다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 3GPP LTE 상향링크에서는 LVRB의 연속적 자원할당(즉, 타입 2 VRB 할당)을 지원한다. 또한, 주파수 다이버시티를 이용한 전송을 위해서 슬롯 간 또는 서브프레임간의 연속적인 자원의 호핑(Hopping)을 지원한다.

도 12는 3GPP LTE에서 호핑 타입 1을 나타낸다. N^UL _RB는 상향링크 서브프레임내의 전체 RB의 갯수이고, N^PUSCH _RB는 PUSCH에 할당가능한 RB의 개수이다. 상향링크 서브프레임의 좌우 양측에 PUCCH를 위한 PUCCH 영역이 있고, 중간 부분에 PUSCH를 위한 PUSCH 영역이 있다.

호핑 타입 1은, UL 그랜트에서 제1 슬롯에서의 제1 자원(1210)을 할당받고, 제2 슬롯에서의 제2 자원(1211)은 제1 자원(1210)에서 PUSCH 오프셋 만큼 쉬프트되어 할당된다. PUSCH 오프셋이 N^PUSCH _RB/2 인 것을 보이고 있으나, PUSCH 오프셋은 N^PUSCH _RB/4 가 될 수도 있다.

마찬가지로, UL 그랜트에서 제1 슬롯에서의 제3 자원(1220)을 할당받고, 제2 슬롯에서의 제4 자원(1221)은 제4 자원(1220)에서 PUSCH 오프셋 N^PUSCH _RB/2 만큼 쉬프트되어 할당되고 있다.

PUCCH 영역(즉, 제어영역)은 PUCCH 전송을 위해서 예약된 부분으로 서브프레임의 주파수 밴드의 끝단부터 ceil(N^HO _RB/2)까지의 영역이다. 호핑 오프셋 N^HO _RB은 PUSCH 주파수 호핑을 위해 사용되는 오프셋으로, RB의 개수로 나타낸다. 호핑 오프셋 N^HO _RB은 제어영역의 크기를 나타낸다고 할 수 있다. 호핑 오프셋은 상위 계층 메시지로 기지국에 단말에게 알려준다. PUCCH 영역은 PUCCH 전송을 위해 예약되어 있지만, 단말에게 PUSCH 전송에 사용하도록 할당할 수도 있다.

여기서, N^HO _RB=6, N^UL _RB=32인 경우를 예시적으로 보이지만, RB의 개수에 제한이 있는 것은 아니다.

도 13은 3GPP LTE에서 호핑 타입 2을 나타낸다. PUSCH 영역(즉, 데이터 영역)은 N_sb개의 서브밴드로 나뉘고, N^sb _RB는 서브밴드에 포함되는 RB의 개수이다. 여기서, N_sb=4이고, N^sb _RB=6 이지만, 범위에 제한이 있는 것은 아니다.

서브밴드 단위로 호핑이 수행된다. 즉, 다음 슬롯에서 서브밴드를 옮겨가면서 자원이 할당된다.

초기 UL 그랜트를 통해 연속적인 VRB 인덱스들을 할당받았다 하자. 연속적인 VRB 인덱스들에 의해 할당된 RB들(1311)은 정해진 호핑 규칙에 따라 PRB로 매핑된다. 할당된 RB들(1311)은 서브밴드 단위로 맵핑 룰에 따라 슬롯마다 쉬프트되어, 슬롯된다.

매 슬롯 또는 서브프레임별로 서브밴드는 셔플링(shuffling)되는 효과가 있으므로, 특정 슬롯에서 연속적인 자원할당이 되었더라도 서브밴드 간에 걸쳐서 할당될 경우에는 이후의 슬롯에서는 서브밴드의 이동으로 인해서 비연속적으로 자원이 분할될 수 있다. 따라서, 단일 반송파 특성을 유지하기 위해, 서브밴드 내에서의 연속적인 자원 할당만이 허용된다.

도 14는 미러링(mirroring)의 일 예를 나타낸다. 3GPP LTE에서는 다이버시티 이득을 높이기 위해 서브프레임 내에서의 서브밴드 단위의 미러링도 적용이 가능하도록 하고 있다.

미러링이 'On'되면, 제1 슬롯에서의 VRB 인덱스에 비해 제2 슬롯에서의 VRB 인덱스가 역순으로 배열된다. 이는 PRB가 역순으로 맵핑되는 결과가 된다. 서브밴드 내에서 제1 슬롯과 제2 슬롯의 자원이 거울에 반사된 것처럼 매핑되는 것이다.

서브밴드 호핑과 미러링은 상위 계층 시그널링을 통해 설정되고, 미리 약속된 패턴에 따라서 동작하도록 되어 있다.

이제 다중 반송파(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.

보다 높은 데이터 레이트를 지원하기 위해, 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 지원하는 다중 반송파 시스템이 고려되고 있다.

스펙트럼 집성(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. CC는 중심 주파수(center frequency)와 대역폭으로 정의된다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.

도 15는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 각 DL CC에서 PDCCH와 PDSCH가 독립적으로 전송되고, 각 UL CC에서 PUCCH와 PUSCH가 독립적으로 전송된다.

단말은 복수의 DL CC를 동시에 모니터링하고, DL 데이터를 수신할 수 있다. 하지만, 기지국이 M개의 DL CC를 운영하더라도, 단말에게는 N개의 DL CC를 할당할 수 있다. 또한, 기지국은 L개의 DL CC를 단말이 우선적으로 DL 데이터를 모니터링하고 수신하도록 설정할 수 있다. 여기서, L≤N≤M이다.

각 CC에서의 자원 효율을 높이기 위해 주파수 자원 확장이 고려되고 있다. CC에서의 주파수 자원은 기존 3GPP LTE와 호환성을 제공하는 기본(basic) 주파수 자원과 기본 주파수 자원에서 확장되는 확장(extended) 주파수 자원을 포함한다. 기본 주파수 자원은 3GPP LTE를 지원하는 레거시 단말이 사용하는 자원이지만, 확장 주파수 자원은 레거시 단말이 사용할 수 없다. 따라서, 기존 데이터 채널과 제어채널은 기본 주파수 자원만을 통해서 전송될 수 있다.

도 16은 주파수 자원 확장의 일 예를 나타낸다.

CC의 채널 대역폭은 기본 대역과 적어도 하나의 확장 대역을 포함한다.

기본 대역은 레거시 단말이 사용하는 대역으로, 3GPP LTE와 호환된다. 3GPP LTE에 기반하는 제어 채널(예, PDCCH)과 데이터 채널은 기본 대역에서 전송된다.

확장 대역은 세그먼트(segment)라고도 하며, 3GPP LTE에 호환되지 않는다. 확장 대역은 적어도 하나의 RB를 포함하며, 확장 대역에 포함되는 RB를 기본 대역에 포함되는 RB와 구분하기 위해 추가(additonal) RB라 한다. 채널 대역폭에 30 RB가 포함된다고 할 때, 25 RB는 기본 대역에 포함되고, 나머지 추가 5 RB는 확장 대역에 포함된다.

기본 대역의 양 측에 확장 대역이 배치되는 것을 예시하고 있으나, 확장 대역의 위치나 크기에 제한이 있는 것은 아니다.

확장 대역은 CC의 확장으로, 하나의 CC와 연관된다. 확장 대역을 위한 동기 신호나 시스템 정보가 불필요하여 시스템 오버헤드를 낮출 수 있다. 확장 대역에서 제어채널이 전송되지 않을 수 있다. 확장 대역은 랜덤 액세스나 셀 선택/재선택에 사용될 수 없다.

도 17은 주파수 자원 확장의 다른 예를 나타낸다.

3GPP LTE에서, 대역폭 활용(bandwidth utilization)은 90%이다. 채널 대역폭 중 전송 대역폭이 아닌 나머지 대역은 보호(guard) 밴드가 된다. 즉 10%의 대역폭이 보호 밴드에 할당되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 채널 대역폭에서 전송 대역폭은 보호 밴드를 제외하고, 100 RB를 지원한다.

하지만, LTE-A는 대역폭 활용을 90% 이상 높이는 것을 고려하고 있다. 따라서, 도 17에 나타난 바와 같이, 동일한 채널 대역폭에서 LTE-A 전송 대역폭은 LTE 전송 대역폭보다 넓을 수 있다. 이로 인해 추가 RB를 얻을 수 있다. 예를 들어, LTE 전송 대역폭이 100 RB를 포함한다면, LTE-A 전송 대역폭은 6개의 추가 RB(1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706)을 포함하여, 106 RB가 된다.

이는 LTE 전송 대역폭을 기본 대역으로 하고, 추가 RB를 확장 대역으로 볼 때, 도 16의 주파수 자원 확장과 유사하게 된다.

이하에서, 레거시 단말이 인식하는 기본 대역에 속하는 RB를 기존(conventional) RB라 하고, 새로이 추가되는 RB를 추가 RB라 한다.

한편, 3GPP LTE-A는 상향링크 전송에서 연속적인 자원할당 만을 허용하는 기존의 3GPP LTE와 달리, 상향링크 자원의 효율적인 자원 스케줄링을 위해 클러스터(clustered) DFT-spread-FDM 전송을 사용하여 비연속적인 자원 할당을 가능케 하고 있다. 다소의 PAPR(peak-to-average power ratio)의 증가를 감수하고 자원할당의 유연성을 얻기 위함이다.

상향링크 전송에서 비연속적인 자원할당을 시그널링하기 위해, 비트맵 방식을 이용할 수 있다. 또는, 비연속 할당을 지원하기 위해 추가적인 정보를 제한된 비트 수내에서 전달하기 위하여, RBG를 도입할 수 있다.

도 18은 RBG가 도입된 상향링크 자원 할당을 나타낸다. 해칭된 RB는 PUCCH에 예약된 RB이다.

N^UL _RB=32이고, RB들은 0 부터 31까지 인덱스가 매겨져 있다. RBG 크기가 3 RB일 때, 서브프레임내에 11개의 RBG가 포함될 수 있다. RB0부터 RBG 크기에 따라 순차적으로 그룹핑되고, RBG10은 2 RB(RB30, RB31) 만을 포함하게 된다.

전술한 바와 같이, 3GPP LTE-A에는 레거시 UE이 인식하지 못하는 추가 RB가 있다. 추가 RB는 PUSCH 전송에 사용될 수 있다.

타입 2 VRB 할당 방식으로 추가 RB를 단말에게 할당하기 위해서는, 추가 RB와 기존(conventional) RB 사이에 위치하는 PUCCH 영역에 속하는 RB를 고려해야 한다.

PUCCH 영역은 호핑 오프셋 N^HO _RB으로 시그널링되어, 기본 대역의 양쪽 끝부터 ceil(N^HO _RB/2) 까지를 PUCCH 영역으로 단말이 인식한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 RB를 결정하는 방법을 나타낸다. 레거시 단말이 인식하는 기존 RB의 개수는 100이라고 하고, 양측에 각각 4개의 추가 RB가 있으나, 기존 RB의 개수와 추가 RB의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 108개의 RB들은 0부터 107 까지 인덱스가 매겨진다.

서브프레임에는 제1 PUCCH 영역, 제2 PUCCH 영역, 제1, 제2, 제3 PUSCH 영역이 있다. 제1 및 제3 PUSCH 영역은 추가 RB로 구성된다. 제1 및 제3 PUSCH 영역에는 기존 RB가 추가될 수도 있다. 제2 PUSCH 영역은 기존 RB로 구성된다. 제1 PUCCH 영역은 제1 및 제2 PUSCH 영역의 사이에 배치되고, 제2 PUCCH 영역은 제1 및 제2 PUSCH 영역의 사이에 배치된다.

도 19의 (A)는 추가 RB가 있음을 아는 기존 3GPP LTE의 자원 할당을 이용하여 할당된 RB를 인식하는 것이다.

단말은 채널 대역폭으로부터 추가 RB의 개수를 알 수 있다. 따라서, 호핑 오프셋 N^HO _RB는 기존 3GPP LTE와 동일하게 PUCCH 영역의 시작점(첫번째 기존 RB)부터의 오프셋을 가리킨다.

또는, 단말은 추가 RB의 개수에 관한 정보를 기지국으로 수신할 수 있다.

도 19의 (B)는 기존 PUCCH에 속하는 RB도 PUSCH에 할당할 수 있도록 PUCCH의 영역의 시작점을 지시하는 추가 오프셋 N^PO _RB를 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

기존 3GPP LTE의 PUCCH 영역은 첫번째 기존 RB(RB4)부터 시작되고, 변경이 안된다. 하지만, 추가 오프셋을 이용하여 PUCCH 영역이 RB7부터 시작됨을 기지국이 단말에게 알려주고, RB0~RB6을 PUSCH에 할당할 수 있어, 자원 할당의 유연성을 제공할 수 있다.

추가 오프셋 N^PO _RB은 첫번째 RB(RB0)를 기준으로 한 오프셋 값일 수도 있고, 이때 N^PO _RB=12가 된다. 또는 마지막 추가 RB(RB3) 또는 첫번째 기존 RB(RB4)를 기준으로 한 오프셋 값일 수 있고, 이때 N^PO _RB=6이 된다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸다. 타입 2 VRB 할당을 상향링크 할당에 적용하는 방법이다.

추가 RB가 양측에 각각 4개씩 있고, RB들은 0부터 107까지 인덱스가 매겨져 있다. 기존 RB인 {4, 5, 6, 101, 102, 103} RB이 PUCCH에 예약된 RB이다.

타입 2 VRB 할당은 시작점 RB_start와 연속적인 RB의 갯수 RB_length로 정의된다. 이때, PUCCH 영역에 속하는 RB의 갯수(즉, PUCCH 영역의 크기)가 RB_length의 값에 포함되는지 여부에 따라 2가지 방식 중 적어도 하나로 해석될 수 있다.

첫번째는, RB_length에 PUCCH 영역에 속하는 RB의 갯수가 포함되더라도 단말은 PUCCH 영역에 속하는 RB를 제외하고 판단할 수 있다. 단말이 PUSCH 전송을 위해 {2, 3, 7, 8, 9} RB를 할당받는다고 하자. 이때, RB_start=2, RB_length=8로 주어지고, 단말은 PUCCH로 예약된 {4, 5, 6} RB를 제외한 나머지 RB들을 할당받은 것으로 인식한다.

두번째는, RB_length에 PUCCH 영역에 속하는 RB의 갯수가 포함되지 않는 것이다. RB_length는 PUCCH 영역을 제외한 실제 할당받는 RB의 갯수를 나타내는 것이다. RB_start=2, RB_length=5로 주어질 때, 단말은 PUCCH 영역에 속하는 {4, 5, 6} RB를 건너뛰고, {2, 3, 7, 8, 9} RB를 할당받은 것으로 인식한다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸다. 상향링크에 RBG가 도입되고, 타입 0 VRB 할당을 상향링크 할당에 적용하는 방법이다.

비트맵으로 단말인 {0,1,2} RBG를 할당받는다고 하자. 이때, 단말은 다음과 같이 2가지 방식 중 적어도 하나를 이용하여 할당된 RB를 인식할 수 있다.

첫번째로, 단말은 PUCCH로 예약된 {4,5,6} RB를 제외한 나머지 {0,1,2,3,7,8,9,10,11} RB를 할당받은 것으로 인식할 수 있다.

두번째로, 단말은 PUCCH 영역에 속하는 RB가 포함된 RBG의 RB를 모두 제외할 수 있다. 이는 Radix-2,3,5 자원 할당 조건을 만족시키기 위함이다. RBG의 크기가 주파수 대역에 따라서 2,3,4로 정의되고 이는 Radix-2,3,5를 만족시킨다. 예를 들어, 비트맵으로 {0,1,2} RBG를 할당받을 때, 단말은 PUCCH로 예약된 {4,5,6} RB가 포함된 RBG1을 제외한 나머지 {0, 2} RBG에 속하는 {0,1,2,3,8,9,10,11} RB를 할당 받은 것으로 인식한다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

단말이 기지국으로부터 상향링크 자원 할당을 수신한다(S2210). 서브프레임은 PUCCH를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치된다. 첫번째 PUSCH 영역과 마지막 PUSCH 영역은 추가 RB로 구성된다.

단말이 상향링크 자원 할당으로부터 할당된 RB를 결정한다(S2220). 도 18 내지 20의 실시예에 개시된 자원 할당 방법으로부터 단말은 할당된 RB를 결정할 수 있다.

상기 단말이 상기 할당된 RB를 이용하여 PUSCH 상으로 상향링크 전송 블록을 전송한다(S2230).

도 23은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

기지국(50)은 프로세서(51), 메모리(52) 및 RF부(radio frequency unit)(53)을 포함한다.

프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 도 18 내지 21의 실시예들에서 기지국의 동작은 프로세서(1311)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(1311)는 단말에게 할당된 VRB를 가리키는 VRB 할당을 결정하고, 상향링크 자원 할당을 이용하여 할당된 VRB를 단말에게 알려줄 수 있다.

메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 동작을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다.

프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 도 18 내지 21의 실시예들에서 단말의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(61)는 상향링크 자원 할당을 수신하고, 할당된 RB를 결정한다. 프로세서(61)는 상기 할당된 RB로부터 설정된 PUSCH 상으로 상향링크 전송블록을 전송한다.

메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 동작을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

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

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 방법에 있어서,
단말이 기지국으로부터 상향링크 전송에 사용할 수 있는 하나의 상향링크 대역에 대한 상향링크 자원 할당을 수신하고, 및
상기 단말이 상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하는 것을 포함하되,
상기 상향링크 자원 할당은 복수의 기본적인 RB(resource block)와 대역 확장을 위한 추가적인 RB가 포함되어 있는 상향링크 서브프레임 내에서 할당된 RB를 지시하고,
상기 상향링크 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 하나의 상향링크 대역 내에서 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치되고,
상기 복수의 PUSCH 영역 중 제1 PUSCH 영역은 상기 추가적인 RB를 포함하나, 상기 복수의 PUSCH 영역 중 제2 PUSCH 영역은 상기 기본 RB만을 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 PUCCH 영역의 크기를 지시하는 호핑 오프셋을 상기 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 PUCCH 영역의 시작점을 지시하는 추가 오프셋을 상기 단말이 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RB의 시작점과 할당된 RB의 개수를 지정하는 RIV(resource indication value)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 할당된 RB의 개수에는 상기 PUCCH 영역에 속하는 RB의 개수가 포함되는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 할당된 RB의 개수에는 상기 PUCCH 영역에 속하는 RB의 개수가 포함되지 않는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 RB는 RBG(resource block group) 단위로 그룹핑(grouping)되고, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RBG들 또는 상기 RBG들에 속하는 할당된 RB들을 가리키는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 할당된 RB는 상기 할당된 RBG들에 속하는 RB들 중 PUCCH 영역에 속하는 RB를 제외한 나머지 RB인 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 할당된 RB는 상기 할당된 RBG들 중 PUCCH 영역에 속하는 RB를 포함하는 RBG를 제외한 나머지 RBG에 속하는 RB인 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 할당된 RB는 상기 제1 PUSCH 영역 및 상기 제2 PUSCH 영역에 대하여 기 정해진 호핑 규칙에 따라 호핑되며 매핑되되, 상기 상향링크 대역 중 상기 PUCCH 영역으로 할당된 대역을 제외한 나머지 대역 내에서 호핑되는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법.
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
상기 RF부와 연결되고, 상향링크 전송을 수행하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
기지국으로부터 상향링크 전송에 사용할 수 있는 하나의 상향링크 대역에 대한 상향링크 자원 할당을 수신하고, 및
상기 상향링크 자원 할당을 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 전송 블록을 전송하는 것을 포함하되,
상기 상향링크 자원 할당은 복수의 기본적인 RB(resource block)와 대역 확장을 위한 추가적인 RB가 포함되어 있는 상향링크 서브프레임 내에서 할당된 RB를 지시하고,
상기 상향링크 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 하나의 상향링크 대역 내에서 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치되고,
상기 복수의 PUSCH 영역 중 제1 PUSCH 영역은 상기 추가적인 RB를 포함하나, 상기 복수의 PUSCH 영역 중 제2 PUSCH 영역은 상기 기본 RB만을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 PUCCH 영역의 시작점을 지시하는 추가 오프셋을 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RB의 시작점과 할당된 RB의 개수를 지정하는 RIV(resource indication value)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서, 상기 복수의 RB는 RBG(resource block group) 단위로 그룹지워지고, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RBG들을 가리키는 것을 특징으로 하는 단말.
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
상기 RF부와 연결되고, 상향링크 자원을 할당하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
단말이 상향링크 전송에 사용할 수 있는 하나의 상향링크 대역에 대한 복수의 RB(resource block)을 포함하는 서브프레임내에서 할당된 RB를 결정하고, 및
상기 할당된 RB에 관한 상향링크 자원 할당을 단말에게 전송하되,
상기 서브프레임은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 위한 적어도 하나의 PUCCH 영역과 PUSCH를 위한 복수의 PUSCH 영역으로 나뉘고, 상기 하나의 상향링크 대역 내에서 상기 PUCCH 영역은 상기 복수의 PUSCH 영역 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15 항에 있어서, 상기 복수의 RB는 RBG(resource block group) 단위로 그룹지워지고, 상기 상향링크 자원 할당은 할당된 RBG들을 가리키는 것을 특징으로 하는 기지국.