KR101727793B1 - Tdd 기반 무선 통신 시스템에서 ａｃｋ/ｎａｃｋ 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Tdd 기반 무선 통신 시스템에서 ａｃｋ/ｎａｃｋ 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 전송 방법 및 장치가 제공된다. 단말이 제1 서빙셀로부터 M 하향링크 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 하향링크 전송 블록을 수신하고, 상기 제1 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3),HARQ-ACK(4)}를 결정한다. 단말이 상기 ACK/NACK 상태를 기반으로 ACK/NACK 응답을 결정하고, 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 ACK/NACK 응답을 전송한다.

Description

TDD 기반 무선 통신 시스템에서 ＡＣＫ/ＮＡＣＫ 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING ACK/NACK IN A TDD-BASED WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 수신 확인(reception acknowledgement)을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification) 릴리이즈(Release) 8을 기반으로 하는 LTE(long term evolution)는 유력한 차세대 이동통신 표준이다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
PUCCH는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), SR(scheduling request)와 같은 상향링크 제어 정보의 전송에 사용되는 상향링크 제어 채널이다.
한편, 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(advanced)가 진행되고 있다. 3GPP LTE-A에 도입되는 기술로는 반송파 집성(carrier aggregation)과 4개 이상의 안테나 포트를 지원하는 MIMO(multiple input multiple output)가 있다.
반송파 집성은 다수의 요소 반송파(component carrier)를 사용한다. 요소 반송파는 중심 주파수와 대역폭으로 정의된다. 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 상향링크 요소 반송파와 하향링크 요소 반송파의 쌍(pair)이 하나의 셀에 대응된다. 복수의 하향링크 요소 반송파를 이용하여 서비스를 제공받는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
TDD(Time Division Duplex) 시스템은 하향링크와 상향링크가 동일한 주파수를 사용한다. 따라서, 상향링크 서브프레임에는 하나 또는 그 이상의 하향링크 서브프레임이 연결(associate)되어 있다. '연결'이라 함은 하향링크 서브프레임에서의 전송/수신이 상향링크 서브프레임에서의 전송/수신과 연결되어 있음을 의미한다. 예를 들어, 복수의 하향링크 서브프레임에서 전송 블록을 수신하면, 단말은 상기 복수의 하향링크 서브프레임에 연결된 상향링크 서브프레임에서 상기 전송 블록을 위한 HARQ ACK/NACK을 전송한다.
TDD 시스템에서 복수의 서빙셀이 도입됨에 따라, HARQ ACK/NACK의 페이로드의 크기가 증가한다. HARQ 수행의 신뢰성을 보장하기 위해 HARQ ACK/NACK의 전송 신뢰성을 높이는 것이 중요하지만, HARQ ACK/NACK의 페이로드가 너무 커지면 사용자 트래픽을 위한 데이터 레이트를 높이기 어렵다.
HARQ ACK/NACK의 전송 신뢰성을 유지하면서, 증가된 HARQ ACK/NACK의 페이로드를 줄일 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
일 양태에서, 상향링크 서브프레임에 M(M=4)개의 하향링크 서브프레임이 연결된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 제1 서빙셀로부터 상기 M 하향링크 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 하향링크 전송 블록을 수신하는 단계, 상기 단말이 상기 제1 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3),HARQ-ACK(4)}를 결정하는 단계, 상기 단말이 상기 ACK/NACK 상태를 기반으로 ACK/NACK 응답을 결정하는 단계, 및 상기 단말이 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 ACK/NACK 응답을 전송하는 단계를 포함한다. 각 하향링크 전송 블록은 각 PDSCH(physical downlink shared channel) 상으로 수신되고, PDSCH는 대응하는 PDCCH(physical downlink control channel) 상의 하향링크 그랜트 내의 하향링크 자원 할당에 의해 지시되고, 상기 하향링크 그랜트는 할당된 PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된 개수를 지시하는 DAI(downlink assignment index)를 포함한다. 상기 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}는 (A, A, A, N/D), (A, A, N/D, any), (A, D, D, D) , (A, A, A, A), (N/D, any, any, any) 및 (A, D, D, D)를 제외한 (A, N/D, any, any) 중 하나이고, 여기서, 'A'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK, 'N'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 NACK, 'D'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 DTX(no transmission), 'any'는 ACK, NACK 및 DTX 중 하나를 지시한다. 대응하는 PDCCH가 없는 PDSCH 전송이 없을 때, HARQ-ACK(j), j=1,2,3,4,는 대응하는 PDCCH 내의 DAI 값 j를 갖는 PDSCH 상의 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK/DTX 이다.
상기 제1 서빙셀에 대해 대응하는 PDCCH가 없는 PDSCH 전송이 있을 때, 상기 제1 서빙셀에 대한 HARQ-ACK(1)은 대응하는 PDCCH가 없는 PDSCH 상의 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK/DTX이고, 제1 서빙셀에 대한 HARQ-ACK(j), j=2,3,4, 는 대응하는 PDCCH 내의 DAI 값 j-1 를 갖는 PDSCH 상의 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK/DTX 일 수 있다.
상기 방법은 상기 단말이 제2 서빙셀로부터 상기 M 하향링크 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 하향링크 전송 블록을 수신하는 단계, 및 상기 단말이 상기 제2 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3),HARQ-ACK(4)}를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 상향링크 서브프레임에 M(M=4)개의 하향링크 서브프레임이 연결된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 ACK/NACK을 전송하는 무선 기기가 제공된다. 상기 무선 기기는 무선 신호를 전송하는 RF(radio frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제1 서빙셀로부터 상기 M 하향링크 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 하향링크 전송 블록을 수신하고, 상기 제1 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3),HARQ-ACK(4)}를 결정하고, 상기 ACK/NACK 상태를 기반으로 ACK/NACK 응답을 결정하고, 및 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 ACK/NACK 응답을 전송한다.
복수의 서빙 셀이 있는 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 수신 확인을 전송하는 방법이 제안된다. 기지국과 단말 간 ACK/NACK 불일치(mismatch)로 인한 오류를 줄일 수 있다.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다.
도 4는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
도 5는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
도 6은 DAI를 이용한 오류 검출의 예들을 나타낸다.
도 7은 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 3의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 8은 3GPP LTE에서 SPS 스케줄링의 일 예를 나타낸다.
도 9는 ACK/NACK 오류의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 전송을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑을 나타낸다.
도 12는 제안된 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑의 제1 예를 나타낸다.
도 13은 제안된 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑의 제2 예를 나타낸다.
도 14는 제안된 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑의 제3 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 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.
도 1은 3GPP LTE에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.7.0 (2009-05) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다..
무선 프레임(radio frame)은 0∼9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 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 하향링크(downlink, DL)에서 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 V8.7.0에 의하면, 정규 CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
인덱스 ＃1과 인덱스 ＃6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot: DwPTS), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.
Figure 112014092725352-pat00001
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, 단말은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
DL(downlink) 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 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 개시된 바와 같이, 3GPP 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.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/ NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 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.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
도 2는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역으로 나눌 수 있다.
PUCCH는 서브프레임에서 RB 쌍(pair)으로 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 RB 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다. 동일한 m 값을 갖는 RB이 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있음을 보이고 있다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 의하면, PUCCH는 다중 포맷을 지원한다. PUCCH 포맷에 종속된 변조 방식(modulation scheme)에 따라 서브프레임당 서로 다른 비트 수를 갖는 PUCCH를 사용할 수 있다.
다음 표 2은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식(Modulation Scheme) 및 서브프레임당 비트 수의 예를 나타낸다.
Figure 112014092725352-pat00002
PUCCH 포맷 1은 SR(Scheduling Request)의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a/1b는 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2는 CQI의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 ACK/NACK 신호의 동시(simultaneous) 전송에 사용된다. 서브프레임에서 ACK/NACK 신호만을 전송할 때 PUCCH 포맷 1a/1b이 사용되고, SR이 단독으로 전송될 때, PUCCH 포맷 1이 사용된다. SR과 ACK/NACK을 동시에 전송할 때에는 PUCCH 포맷 1이 사용되고, SR에 할당된 자원에 ACK/NACK 신호를 변조하여 전송한다.
모든 PUCCH 포맷은 각 OFDM 심벌에서 시퀀스의 순환 쉬프트(cyclic shift, CS)를 사용한다. 순환 쉬프트된 시퀀스는 기본 시퀀스(base sequence)를 특정 CS 양(cyclic shift amount) 만큼 순환 쉬프트시켜 생성된다. 특정 CS 양은 순환 쉬프트 인덱스(CS index)에 의해 지시된다.
기본 시퀀스 ru(n)를 정의한 일 예는 다음 식과 같다.
Figure 112014092725352-pat00003
여기서, u는 원시 인덱스(root index), n은 요소 인덱스로 0=n=N-1, N은 기본 시퀀스의 길이이다. b(n)은 3GPP TS 36.211 V8.7.0의 5.5절에서 정의되고 있다.
시퀀스의 길이는 시퀀스에 포함되는 요소(element)의 수와 같다. u는 셀 ID(identifier), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 의해 정해질 수 있다. 기본시퀀스가 주파수 영역에서 하나의 자원 블록에 맵핑(mapping)된다고 할 때, 하나의 자원 블록이 12 부반송파를 포함하므로 기본 시퀀스의 길이 N은 12가 된다. 다른 원시 인덱스에 따라 다른 기본 시퀀스가 정의된다.
기본 시퀀스 r(n)을 다음 수학식 2와 같이 순환 쉬프트시켜 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n, Ics)을 생성할 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00004
여기서, Ics는 CS 양을 나타내는 순환 쉬프트 인덱스이다(0≤Ics≤N-1).
기본 시퀀스의 가용(available) 순환 쉬프트 인덱스는 CS 간격(CS interval)에 따라 기본 시퀀스로부터 얻을 수(derive) 있는 순환 쉬프트 인덱스를 말한다. 예를 들어, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 1이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 개수는 12가 된다. 또는, 기본 시퀀스의 길이가 12이고, CS 간격이 2이라면, 기본 시퀀스의 가용 순환 쉬프트 인덱스의 총 수는 6이 된다.
이제, PUCCH 포맷 1b에서의 HARQ ACK/NACK 신호의 전송에 대해 기술한다.
도 3은 3GPP LTE에서 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 1b를 나타낸다.
하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 3개의 OFDM 심벌은 기준신호를 위한 RS(Reference Signal) OFDM 심벌이 되고, 4개의 OFDM 심벌은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.
PUCCH 포맷 1b에서는 인코딩된 2비트 ACK/NACK 신호를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조하여 변조 심벌 d(0)가 생성된다.
순환 쉬프트 인덱스 Ics는 무선 프레임 내 슬롯 번호(ns) 및/또는 슬롯 내 심벌 인덱스(l)에 따라 달라질 수 있다.
노멀 CP에서 하나의 슬롯에 ACK/NACK 신호의 전송을 위해 4개의 데이터 OFDM 심벌이 있으므로, 각 데이터 OFDM 심벌에서 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 Ics0, Ics1, Ics2, Ics3라 하자.
변조 심벌 d(0)은 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,Ics)로 확산된다. 슬롯에서 (i+1)번째 OFDM 심벌에 대응하는 일차원 확산된 시퀀스를 m(i)라 할 때,
{m(0), m(1), m(2), m(3)} = {d(0)r(n,Ics0), d(0)r(n,Ics1), d(0)r(n,Ics2), d(0)r(n,Ics3)}
로 나타낼 수 있다.
단말 용량을 증가시키기 위해, 일차원 확산된 시퀀스는 직교 시퀀스를 이용하여 확산될 수 있다. 확산 계수(spreading factor) K=4인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.
Figure 112014092725352-pat00005
확산 계수 K=3인 직교 시퀀스 wi(k) (i는 시퀀스 인덱스, 0≤k≤K-1)로 다음과 같은 시퀀스를 사용한다.
Figure 112014092725352-pat00006
슬롯마다 다른 확산 계수를 사용할 수 있다.
따라서, 임의의 직교 시퀀스 인덱스 i가 주어질 때, 2차원 확산된 시퀀스 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
{s(0), s(1), s(2), s(3)}={wi(0)m(0), wi(1)m(1), wi(2)m(2), wi(3)m(3)}
2차원 확산된 시퀀스들 {s(0), s(1), s(2), s(3)}는 IFFT가 수행된 후, 대응하는 OFDM 심벌에서 전송된다. 이로써, ACK/NACK 신호가 PUCCH 상으로 전송되는 것이다.
PUCCH 포맷 1b의 기준신호도 기본 시퀀스 r(n)을 순환 쉬프트시킨 후 직교 시퀀스로 확산시켜 전송된다. 3개의 RS OFDM 심벌에 대응하는 순환 쉬프트 인덱스를 Ics4, Ics5, Ics6 이라 할 때, 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스 r(n,Ics4), r(n,Ics5), r(n,Ics6)를 얻을 수 있다. 이 3개의 순환 쉬프트된 시퀀스는 K=3인 직교 시퀀스 wRS i(k)로 확산된다.
직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics 및 자원 블록 인덱스 m은 PUCCH를 구성하기 위해 필요한 파라미터이자, PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용되는 자원이다. 가용 순환 쉬프트의 개수가 12이고, 가용한 직교 시퀀스 인덱스의 개수가 3이라면, 총 36개의 단말에 대한 PUCCH가 하나의 자원블록에 다중화될 수 있다.
3GPP LTE에서는 단말이 PUCCH를 구성하기 위한 상기 3개의 파라미터를 획득하기 위해, 자원 인덱스 n(1) PUUCH가 정의된다. 자원 인덱스 n(1) PUUCH = nCCE+N(1) PUUCH로 정의되는 데, nCCE는 대응하는 DCI(즉, ACK/NACK 신호에 대응하는 하향링크 데이터의 수신에 사용된 하향링크 자원 할당)의 전송에 사용되는 첫번째 CCE의 번호이고, N(1) PUUCH는 기지국이 단말에게 상위계층 메시지로 알려주는 파라미터이다.
ACK/NACK 신호의 전송에 사용되는 시간, 주파수, 코드 자원을 ACK/NACK 자원 또는 PUCCH 자원이라 한다. 전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호를 PUCCH 상으로 전송하기 위해 필요한 ACK/NACK 자원의 인덱스(ACK/NACK 자원 인덱스 또는 PUCCH 인덱스라 함)는 직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics, 자원 블록 인덱스 m 및 상기 3개의 인덱스를 구하기 위한 인덱스 중 적어도 어느 하나로 표현될 수 있다. ACK/NACK 자원은 직교 시퀀스, 순환 쉬프트, 자원 블록 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 HARQ 수행의 일 예를 나타낸다.
단말은 PDCCH를 모니터링하여, n 번째 DL 서브프레임에서 PDCCH(501) 상으로 DL 자원 할당을 포함하는 DL 그랜트를 수신한다. 단말은 DL 자원 할당에 의해 지시되는 PDSCH(502)를 통해 DL 전송 블록(transport block)을 수신한다.
단말은 n+4번째 UL 서브프레임에서 PUCCH(511) 상으로 상기 DL 전송 블록에 대한 ACK/NACK 응답을 전송한다. ACK/NACK 응답은 DL 전송 블록에 대한 수신 확인(reception acknowledgement)이라 할 수 있다.
ACK/NACK 신호는 상기 DL 전송 블록이 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 DL 전송 블록의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 기지국은 NACK 신호가 수신되면, ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 DL 전송 블록의 재전송를 수행할 수 있다.
3GPP LTE에서는 PUCCH(511)를 위한 자원 인덱스를 설정하기 위해, 단말은 PDCCH(501)의 자원 할당을 이용한다. 즉, PDCCH(501)의 전송에 사용되는 가장 낮은 CCE 인덱스(또는 첫번째 CCE의 인덱스)가 nCCE가 되고, n(1) PUUCH = nCCE+N(1) PUUCH와 같이 자원 인덱스를 결정하는 것이다.
이제 다중 반송파(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.
3GPP LTE 시스템은 하향링크 대역폭과 상향링크 대역폭이 다르게 설정되는 경우를 지원하나, 이는 하나의 요소 반송파(component carrier, CC)를 전제한다. 3GPP LTE 시스템은 최대 20MHz을 지원하고, 상향링크 대역폭과 하향링크 대역폭을 다를 수 있지만, 상향링크와 하향링크 각각에 하나의 CC만을 지원한다.
스펙트럼 집성(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
하나의 DL CC 또는 UL CC와 DL CC의 쌍(pair)는 하나의 셀에 대응될 수 있다. 따라서, 복수의 DL CC를 통해 기지국과 통신하는 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
도 5는 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. DL CC-UL CC 쌍이 3개가 정의되므로, 단말은 3개의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
단말은 복수의 DL CC에서 PDCCH를 모니터링하고, 복수의 DL CC를 통해 동시에 DL 전송 블록을 수신할 수 있다. 단말은 복수의 UL CC를 통해 동시에 복수의 UL 전송 블록을 전송할 수 있다.
DL CC ＃1과 UL CC ＃1의 쌍이 제1 서빙 셀이 되고, DL CC ＃2과 UL CC ＃2의 쌍이 제2 서빙 셀이 되고, DL CC ＃3이 제3 서빙 셀이 된다고 하자. 각 서빙 셀에는 셀 인덱스(Cell index, CI)를 통해 식별될 수 있다. CI는 셀 내에서 고유할 수 있고, 또는 단말-특정적일 수 있다. 여기서는, 제1 내지 제3 서빙셀에 CI=0, 1, 2가 부여된 예를 보여준다.
서빙 셀은 1차 셀(primary cell)과 2차 셀(secondary cell)로 구분될 수 있다. 1차 셀은 1차 주파수에서 동작하고, 단말인 초기 연결 확립 과정을 수행하거나, 연결 재확립 과정을 개시하거나, 핸드오버 과정에서 1차셀로 지정된 셀이다. 1차 셀은 기준 셀(reference cell)이라고도 한다. 2차 셀은 2차 주파수에서 동작하고, RRC 연결이 확립된 후에 설정될 수 있으며, 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 항상 적어도 하나의 1차 셀이 설정되고, 2차 셀은 상위 계층 시그널링(예, RRC 메시지)에 의해 추가/수정/해제될 수 있다.
1차 셀의 CI는 고정될 수 있다. 예를 들어, 가장 낮은 CI가 1차 셀의 CI로 지정될 수 있다. 이하에서는 1차 셀의 CI는 0이고, 2차 셀의 CI는 1부터 순차적으로 할당된다고 한다.
이제 3GPP LTE TDD(Time Division Duplex)에서의 HARQ를 위한 ACK/NACK 전송에 대해 기술한다.
TDD는 FDD(Frequency Division Duplex)와 달리 하나의 무선 프레임에 DL 서브프레임과 UL 서브프레임이 공존한다. 일반적으로 UL 서브프레임의 개수가 DL 서브프레임의 개수보다 적다. 따라서, ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 UL 서브프레임이 부족한 경우를 대비하여, 복수의 DL 전송 블록에 대한 복수의 ACK/NACK 신호를 하나의 UL 서브프레임에서 전송하는 것을 지원하고 있다.
3GPP TS 36.213 V8.7.0 (2009-05)의 10.1절에 의하면, 채널 선택(channel selection)과 번들링(bundling)의 2가지 ACK/NACK 모드가 개시된다.
첫째로, 번들링은 단말이 수신한 PDSCH(즉, 하향링크 전송블록들)의 디코딩에 모두 성공하면 ACK을 전송하고, 이외의 경우는 NACK을 전송하는 것이다. 이를 AND 동작이라 한다.
다만, 번들링은 AND 동작에 제한되는 것은 아니고, 복수의 전송 블록(또는 코드워드)에 대응하는 ACK/NACK 비트들을 압축하는 다양한 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 번들링은 ACK (또는 NACK)의 개수를 카운팅한 값이나 연속적인 ACK의 개수를 나타내도록 할 수 있다.
두번째로, 채널 선택은 ACK/NACK 다중화(multiplexing)이라고도 한다. 단말은 복수의 PUCCH 자원들 중 하나의 PUCCH 자원을 선택하여 ACK/NACK을 전송한다.
아래 표는 3GPP LTE에서 UL-DL 설정에 따른 UL 서브프레임 n과 연결된(associated) DL 서브프레임 n-k, 여기서, k∈K, M은 집합 K의 요소들의 개수,을 나타낸다.
Figure 112014092725352-pat00007
UL 서브프레임 n에 M개의 DL 서브프레임들이 연결되어 있다고 하고, M=3을 고려하자. 3개의 DL 서브프레임들로부터 3개의 PDCCH를 수신할 수 있으므로, 단말은 3개의 PUCCH 자원(n(1) PUCCH,0, n(1) PUCCH,1, n(1) PUCCH,2)을 획득할 수 있다. 채널 선택의 예는 다음 표와 같다.
Figure 112014092725352-pat00008
HARQ-ACK(i)는 M개의 하향링크 서브프레임들 중 i번째 하향링크 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 나타낸다. DTX(DTX(Discontinuous Transmission)는 해당되는 DL 서브프레임에서 PDSCH 상으로 DL 전송 블록을 수신하지 못함 또는 대응하는 PDCCH를 검출하지 못함을 의미한다. 상기 표 3에 의하면, 3개의 PUCCH 자원(n(1) PUCCH,0, n(1) PUCCH,1, n(1) PUCCH,2)이 있고, b(0), b(1)은 선택된 PUCCH을 이용하여 전송되는 2개의 비트이다.
예를 들어, 단말이 3개의 DL 서브프레임에서 3개의 DL 전송블록들을 모두 성공적으로 수신하면, 단말은 n(1) PUCCH, 2을 이용하여 비트 (1,1)을 QPSK 변조하여, PUCCH 상으로 전송한다. 단말이 첫번째(i=0) DL 서브프레임에서 DL 전송 블록의 디코딩에 실패하고, 나머지는 디코딩에 성공하면, 단말은 n(1) PUCCH, 2을 이용하여 비트 (1,0)을 PUCCH 상으로 전송한다.
채널 선택에서, 적어도 하나의 ACK이 있으면, NACK과 DTX는 짝지워진다(couple). 이는 예약된(reserved) PUCCH 자원과 QPSK 심벌의 조합으로는 모든 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 없기 때문이다. 하지만, ACK이 없으면, DTX는 NACK과 분리된다(decouple).
기존 PUCCH format 1b는 2비트의 ACK/NACK 만을 전송할 수 있다. 하지만, 채널 선택은 할당된 PUCCH 자원들과 실제 ACK/NACK 신호를 링크하여, 보다 많은 ACK/NACK 상태를 나타내는 것이다.
한편, UL 서브프레임 n에 M개의 DL 서브프레임들이 연결되어 있다고 할 때, DL 서브프레임(또는 PDCCH)의 손실(missing)으로 인한 기지국과 단말간의 ACK/NACK 불일치(mismatch)가 발생할 수 있다.
M=3이고, 기지국이 3개의 DL 서브프레임을 통해 3개의 DL 전송블록을 전송한다고 하자. 단말은 2번째의 DL 서브프레임에서 PDCCH를 잃어버려 2번째 전송블록을 전혀 수신하지 못하고, 나머지 첫번째와 세번째 전송블록 만을 수신할 수 있다. 이때, 번들링이 사용된다면 단말은 ACK 을 전송하게 되는 오류가 발생한다.
이러한 오류를 해결하기 위해서 DAI(Downlink Assignment Index)가 PDCCH 상의 DL 그랜트에 포함된다. DAI는 할당된 PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된(accumulative) 수를 지시한다. 2비트의 DAI의 값은 1 부터 순차적으로 증가하여, DAI=4부터는 다시 모듈로-4 연산이 적용될 수 있다. M=5 이고, 다섯개의 DL 서브프레임이 모두 스케줄링되면, DAI=1, 2, 3, 4, 1 의 순으로 대응하는 PDCCH에 포함될 수 있다.
도 6은 DAI를 이용한 오류 검출의 예들을 나타낸다.
도 6의 (A)에서, 단말은 2번째 DL 서브프레임을 놓쳐, DAI=2를 수신하지 못한다. 이때, 단말은 DAI=3을 수신함에 따라, 자신에 DAI=2에 해당되는 DL 서브프레임을 놓친 것을 알 수 있다.
도 6의 (B)에서, 단말은 3번째 DL 서브프레임을 놓쳐, DAI=3를 수신하지 못한다. 이 때, 단말은 3번째 DL 서브프레임을 놓친 것을 알 수 없다. 하지만, 3GPP LTE에서는 마지막에 수신한 PDCCH의 첫번째 CCE를 기반으로 하여 PUCCH를 구성하도록 함으로써 기지국이 DL 서브프레임의 손실을 알 수 있도록 한다. 즉, 단말은 DAI=2에 해당되는 DL 서브프레임의 PDCCH의 자원을 기반으로 한 PUCCH 자원을 이용하여 ACK/NACK을 전송한다. 기지국은 DAI=3에 해당되는 DL 서브프레임이 아닌 DAI=2에 해당되는 DL 서브프레임에 해당되는 PUCCH 자원으로 ACK/NACK이 수신되므로 3번째 DL 서브프레임의 손실을 알 수 있다.
한편, 복수의 서빙 셀이 사용됨에 따라, ACK/NACK 비트 수가 부족해질 것에 대비하여, 기존 3GPP LTE의 PUCCH 포맷외에 추가적으로 PUCCH 포맷 3가 논의되고 있다.
도 7은 노멀 CP에서 PUCCH 포맷 3의 구조를 나타낸 예시도이다.
하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, l은 슬롯 내의 OFDM 심벌 번호로 0∼6의 값을 갖는다. l=1, 5인 2개의 OFDM 심벌은 기준신호를 위한 RS OFDM 심벌이 되고, 나머지 OFDM 심벌들은 ACK/NACK 신호를 위한 데이터 OFDM 심벌이 된다.
48비트의 인코딩된(encoded) ACK/NACK 신호를 QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조하여, 심벌 시퀀스 d={d(0), d(1), ..., d(23)}를 생성한다. d(n)(n=0,1,...,23)는 복소(complex-valued) 변조 심벌이다. 심벌 시퀀스 d는 변조 심벌들의 집합이라 할 수 있다. ACK/NACK 신호의 비트 수나 변조 방식은 예시에 불과하고 제한이 아니다.
하나의 PUCCH는 1 RB를 사용하고, 한 서브프레임은 제1 슬롯과 제2 슬롯을 포함한다. 심벌 시퀀스 d={d(0), d(1), ..., d(23)}는 길이 12의 2개의 시퀀스 d1={d(0),..., d(11)}과 d2={d(12),...,d(23)}으로 나누어지고, 제1 시퀀스 d1은 제1 슬롯에서 전송되고, 제2 시퀀스 d2는 제2 슬롯에서 전송된다. 도 5는 제1 시퀀스 d1가 제1 슬롯에서 전송되는 것을 보이고 있다.
심벌 시퀀스는 직교 시퀀스 wi로 확산된다. 심벌 시퀀스는 각 데이터 OFDM 심벌에 대응하고, 직교 시퀀스는 데이터 OFDM 심벌들에 걸쳐서 심벌 시퀀스를 확산시켜 PUCCH(또는 단말)을 구분하는 데 사용된다.
직교 시퀀스는 확산 계수 K=5이고, 5개의 요소를 포함한다. 직교 시퀀스는 직교 시퀀스 인덱스 i에 따라 다음 표의 5개의 직교 시퀀스들 중 하나가 선택될 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00009
서브프레임 내 2개의 슬롯이 서로 다른 직교 시퀀스 인덱스를 사용할 수 있다.
확산된 심벌 시퀀스 각각은 셀-특정적 순환 쉬프트 값 ncell cs(ns,l) 만큼 순환쉬프트된다. 순환 쉬프트된 심벌 시퀀스 각각은 해당되는 데이터 OFDM 심벌로 맵핑되어, 전송된다.
ncell cs(ns,l)는 PCI(Physical Cell Identity)를 기반으로 초기화되는 의사 난수 시퀀스(pseudo-random sequence)에 의해 결정되는 셀-특정적 파라미터이다. ncell cs(ns,l)는 무선 프레임 내 슬롯 번호 ns와 슬롯 내 OFDM 심벌 번호 l에 따라 달라진다.
2개의 RS OFDM 심벌에는 ACK/NACK 신호의 복조에 사용되는 기준신호 시퀀스가 맵핑되어 전송된다.
전술한 바와 같이, ACK/NACK 신호는 확산 계수 K=5인 직교 시퀀스로 확산되므로, 직교 시퀀스 인덱스를 달리함으로써 최대 5 단말을 구분할 수 있다. 이는 동일한 RB에 최대 5개의 PUCCH 포맷 3가 다중화될 수 있음을 의미한다.
이제 SPS(Semi-Persistent) 스케줄링에 대해 기술한다.
일반적으로 단말은 PDCCH 상의 DL 그랜트를 먼저 수신하고, 이어서 DL 그랜트에 의해 지시되는 PDSCH를 통해 전송 블록을 수신한다. 이는 매 전송 블록마다 PDCCH 모니터링이 수반되는 것을 의미하고, 이를 동적 스케줄링이라 한다.
SPS 스케줄링은 미리 PDSCH 자원을 정의하고, 단말은 PDCCH 모니터링없이 미리 정의된 자원을 통해 전송 블록을 수신한다.
도 8은 3GPP LTE에서 SPS 스케줄링의 일 예를 나타낸다. 이는 DL SPS를 나타내지만, UL SPS도 동일하게 적용된다.
먼저, 기지국은 단말에게 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 SPS 설정을 보낸다. SPS 설정은 SPS-C-RNTI와 SPS 주기를 포함한다. 여기서, SPS 주기는 4 서브프레임이라고 한다.
SPS가 설정되더라도, 즉시 SPS가 수행되는 것은 아니다. 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(501)을 모니터링하여, SPS가 활성화된 후에 SPS를 수행한다. PDCCH(501) 상의 DCI에 포함되는 NDI=0일 때, DCI 포함되는 여러 필드들(예, TPC(transmit power command), DMSRS(demodulation reference signal)의 CS(Cyclic Shift), MCS(Modulation and Coding scheme), RV(redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 자원 할당)의 값들의 조합이 SPS 활성화와 비활성화에 사용된다.
SPS가 활성화되면, 단말은 PDCCH 상의 DL 그랜트를 수신하지 않더라도, SPS 주기에 PDSCH 상의 전송블록을 수신한다. PDCCH 없이 수신되는 PDSCH를 SPS PDSCH라 한다.
이후, 단말은 CRC가 SPS-C-RNTI로 마스킹된 PDCCH(502)을 모니터링하여, SPS의 비활성화를 확인한다.
3GPP LTE에 의하면, SPS의 활성화를 지시하는 PDCCH는 ACK/NACK 응답이 불필요하지만, SPS의 비활성화를 지시하는 PDCCH는 ACK/NACK 응답을 필요로 한다. 이하에서, DL 전송 블록은 SPS의 비활성화를 지시하는 PDCCH를 포함할 수도 있다.
기존 PUCCH 포맷 1a/1b에 의하면, PDCCH로부터 자원 인덱스 n(1) PUCCH를 획득한다. 하지만, SPS 스케줄링에 의하면, PDSCH와 연결된 PDCCH가 수신되지 않으므로, 미리 할당된 자원 인덱스가 사용된다.
이제 본 발명에 따른 TDD 시스템에서의 ACK/NACK 전송에 대해 기술한다.
HARQ를 위한 ACK/NACK 상태는 다음 3 상태(state) 중 하나를 가리킨다.
- ACK : PDSCH 상으로 수신된 전송 블록의 디코딩 성공
- NACK : PDSCH 상으로 수신된 전송 블록의 디코딩 실패
- DTX : PDSCH 상의 전송 블록 수신 실패. 동적 스케줄링의 경우 PDCCH의 수신 실패를 의미함.
표 5에 나타난 바와 같이, UL-DL 구성에 따라 UL 서브프레임 n에 M개의 DL 서브프레임들이 연결되어 있다. 이경우, UL 서브프레임 n에서 상기 3 상태를 모두 표현하기 위해서는 ACK/NACK 전송을 위해 적어도 2M 비트가 필요하다.
ACK/NACK을 보다 적은 수의 비트로 표현하기 위해 다음과 같은 ACK/NACK 다중화 방식이 고려될 수 있다.
(1) 번들링 ACK (bundled ACK) : 수신된 DAI의 개수와 ACK의 개수가 같으면, ACK/NACK = ACK의 개수(또는 1)이고, 그렇지 않은 경우 ACK/NACK=0으로 처리한다. SPS PDSCH가 존재하는 경우, 이에 대한 ACK을 포함한다. 예를 들어, DAI의 개수가 2, SPS PDSCH가 하나 있다고 하자. ACK의 총 개수가 3이면, ACK/NACK = 3로 처리한다.
(2) ACK 카운터 : ACK/NACK = 처음 DAI 값부터 시작하여 연속적으로 증가하는 DAI 값에 대응되는 ACK 개수. 예를 들어, 첫번째 DAI에 대응하는 PDSCH의 수신 실패이면, ACK/NACK=0 이다. 첫번째 DAI부터 세번째 DAI에 대응하는 PDSCH의 수신은 성공이지만, 네번째 DAI에 대응하는 PDSCH의 수신 실패이면, ACK/NACK=3 이다.
ACK/NACK이 2비트이면, 모듈로-3 연산이 적용될 수 있다. 상기 ACK 카운터 방식이 사용되고, DL:UL=9:1인 TDD 구성을 고려할 경우, ACK/NACK을 나타낼 수 있다.
- ACK 개수가 0 (or NACK or DTX)인 경우 ACK/NACK = 0
- ACK 개수가 1 or 4 or 7인 경우 ACK/NACK = 1
- ACK 개수가 2 or 5 or 8인 경우 ACK/NACK = 2
- ACK 개수가 3 or 6 or 9인 경우 ACK/NACK = 3
한편, 특정 UL 서브프레임에서 SPS PDSCH와 동적 PDSCH가 동시에 스케줄링될 수 있다. 이때, 기지국은 SPS PDSCH를 드롭하고(drop), 동적 PDSCH를 스케줄링할 수 있다. 이를 SPS 오버라이드(SPS overriding)이라 한다.
SPS 오버라이드에서, 만약 단말이 PDCCH의 수신에 실패하면, 단말은 SPS PDSCH를 기대함으로 인한 ACK/NACK 오류가 발생할 수 있다.
도 9는 ACK/NACK 오류의 일 예를 나타낸다.
UL 서브프레임(940)에 연결된 3개의 DL 서브프레임(910, 920, 930)을 고려하자. 즉, M=3 이다. M 값이나 3개의 DL 서브프레임(910, 920, 930)이 연속적인 것은 예시에 불과하다.
제1 DL 서브프레임(910)에서 단말은 DAI=1인 PDCCH를 수신하고, 대응하는 PDSCH의 ACK/NACK상태는 ACK이라고 하자.
제2 DL 서브프레임(920)에서 SPS 오버라이드가 발생하여, 기지국은 SPS PDSCH를 전송하지 않고, DAI=2인 PDCCH를 전송한다. 단말은 DAI=2인 PDCCH의 수신에 실패한다고 하자. 단말은 동적 PDCCH를 수신하지 못해 SPS 오버라이드를 알 수없다. 따라서, 단말은 제2 DL 서브프레임(920)에서 SPS PDSCH의 수신 실패로 인식하고, ACK/NACK 상태를 'NACK'으로 판단한다. 하지만, 기지국의 입장에서, 올바른 ACK/NACK 상태는 'DTX' 이다. 따라서, 기지국과 단말간 ACK/NACK 불일치가 발생할 수 있다.
상기의 불일치는 단말이 마지막으로 수신한 DAI를 참조하면 해결될 수 있다.
제3 DL 서브프레임(930)에서 단말은 DAI=3인 PDCCH를 수신하고, 대응하는 PDSCH의 ACK/NACK 상태는 ACK이라고 하자. 단말은 DAI=1 이후 DAI=3을 수신하므로, DAI=2가 누락된(miss) 것을 안다. 따라서, 제2 DL 서브프레임(920)에서 단말이 SPS 오버라이드가 있고, ACK/NACK 상태는 'DTX' 임을 인식함으로써, 상기의 ACK/NACK 불일치가 해결될 수 있다.
이하에서, 스케줄링된(scheduled) PDSCH는 동적 PDSCH와 정적(static) PDSCH를 포함할 수 있다. 동적 PDSCH는 대응하는 PDCCH를 갖는 PDSCH이다. 즉, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH가 동적 PDSCH이다. 정적 PDSCH는 대응하는 PDCCH가 없는 PDSCH이다. 정적 PDSCH의 일 예가 SPS PDSCH이다.
이제 ACK/NACK 채널 선택을 이용한 본 발명의 실시예에 따른 PUCCH 상의 ACK/NACK 전송에 대해 기술한다.
전송 블록 당 ACK/NACK 상태는 2비트로 최대 4개의 상태로 표현되고, 2비트의 ACK 카운터가 적용된다고 하자.
이하의 표에서, 'A'는 ACK, 'N'은 NACK, 'D'는 DTX', 'any'는 ACK, NACK 및 DTX 중 어느 하나임을 의미한다.
이하에서 ACK 카운터의 값의 예시에 불과하고, 제한이 아니다. 1 비트 또는 2 비트 이상의 ACK/NACK 카운터가 사용될 수 있다. 또는, ACK 카운터 대신 제안된 ACK/NACK 맵핑을 나타내기 위한 방식이 적용될 수 있다.
상기 표 5의 TDD 구성에서, M=4일 때, ACK 카운터 값은 다음 표 8와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00010
이하에서, HARQ-ACK(m) (1≤m≤M)은 해당되는 서빙 셀에 대해 다음과 같이 정의될 수 있다.
(1) SPS 스케줄링이 없는 경우
M=1 일 때, 공간 번들링이 적용되지 않으며, 각 코드워드에 대한 개별적인 ACK/NACK 상태가 ACK/NACK 응답으로써 전송된다.
M=2 일 때, 공간 번들링이 적용되고, HARQ-ACK(1)는 연결된 첫번째 DL 서브프레임에 대응되고, HARQ-ACK(2)는 연결된 두번째 DL 서브프레임에 대응된다.
M=3 또는 4일 때, 공간 번들링이 적용되고, HARQ-ACK(j), 1≤j≤M, 은 PDCCH 내의 DAI가 j을 가진 PDSCH 전송에 대응된다.
(2) SPS 스케줄링이 있는 경우
M=1 일 때, 공간 번들링이 적용되지 않으며, 각 코드워드에 대한 개별적인 ACK/NACK 상태가 ACK/NACK 응답으로써 전송된다.
M=2 일 때, 공간 번들링이 적용되고, HARQ-ACK(1)는 연결된 첫번째 DL 서브프레임에 대응되고, HARQ-ACK(2)는 연결된 두번째 DL 서브프레임에 대응된다.
M=3 또는 4일 때, 공간 번들링이 적용되고, HARQ-ACK(1)은 PDCCH가 없는 PDSCH에 대한 ACK/NACK이고, HARQ-ACK(j), 2≤j≤M, 은 PDCCH 내의 DAI가 j-1을 가진 PDSCH 전송에 대응된다.
공간 번들링(spatial bundling)은 서빙 셀 별로 각 DL 서브프레임에서의 코드워드들에 대한 ACK/NACK 번들링을 의미한다. 예를 들어, DL 서브프레임에서 DL 전송 블록이 2개의 코드워드를 포함하면, 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK 비트들에 대해 이진 AND 동작(binary AND operation)을 수행하여 번들링된 ACK/NACK을 얻는 것이다.
상기 표 8에 의하면, ACK 카운터 값 1에 2개의 ACK/NACK 상태 즉 (A, N/D, any, any)와 (A, A, A, A)가 중복 매핑되어 있다. 이는 기지국은 ACK/NACK 카운터 값 1을 수신하면, (A, N/D, any, any) 및 (A, A, A, A) 중 어느 것인지 구분할 수 없음을 의미한다. 단말이 실제로는 (A, N/D, any, any)을 전송함에도 불구하고, 기지국은 (A, A, A, A)로 인식할 수 있고, 반대로 단말이 실제로는 (A, A, A, A)을 전송함에도 불구하고 기지국은 (A, N/D, any, any)로 인식할 수 있다. 이는 만약 기지국이 4개의 모든 서브프레임에서 PDSCH를 스케줄링한다면, HARQ 성능 열화를 초래할 수 있음을 의미한다.
이러한 ACK/NACK 상태의 중복 매핑으로 인한 HARQ 성능 열화를 줄이기 위해, 다음 표 9 또는 표 10의 ACK/NACK 맵핑을 제안한다.
Figure 112014092725352-pat00011
Figure 112014092725352-pat00012
표 9에서 ACK 카운터 값 0에는 번들(bundled) DTX("(D, any, any, any)"를 의미함)를 제외한 나머지 상태들을 모두 번들 NACK(ACK 카운터 값 0에 맵핑되는 ACK/NACK 상태를 의미함)으로 포함시켜 맵핑할 수 있다. 즉, 표 9에 의할 때, 번들 NACK은 "(N, any, any, any) or (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D)"이다.
표 9에서, ACK 카운터 값 1에 (A, D, D, D)만이 (A, A, A, A)와 중복 맵핑되고, (A, D, D, D)를 제외한 (A, N/D, any, any)은 ACK 카운터 값 0에 맵핑된다. 이는 4개의 스케줄링된 PDSCH에 대한 ACK/NACK 상태가 (A, D, D, D)이 되는 확률, 즉 순차적으로 스케줄링된 3개의 PDSCH의 수신에 실패할 확률이 (A, N/D, any, any)에 비해 상대적으로 매우 낮기 때문이며, 이를 통해 HARQ ACK/NACK 오류를 줄일 수 있다.
표 10에 의하면, ACK 카운터 값 2에 (A, A, D, D)와 (A, A, A, A)를 중복 매핑하고, (A, A, D, D)를 제외한 (A, A, N/D, any)을 ACK 카운터 값 0에 맵핑시킨다. 4개의 스케줄링된 PDSCH에 대하여 (A, A, A, A)과 중복 매핑되는 (A, A, D, D)가 발생될 확률은 상기 표 5의 (A, D, D, D)에 비해 다소 높아지는 반면, ACK 카운터 값 0에 ACK/NACK 상태의 개수를 줄일 수 있다.
표 10에서 번들 DTX를 제외한 나머지 상태들을 모두 번들 NACK으로 포함시켜 맵핑할 수 있다. 즉, 표 10에 의할 때, 번들 NACK은 "(N, any, any, any) or (A, A, N/D, any), except for (A, A, D, D)"이다.
상기 표 9 및 10을 기반으로 표 6과 같은 채널 선택에 적용하기 위한 2비트의 ACK/NACK 카운터를 얻을 수 있다.
2개의 서빙 셀이 있을 때, 각 서빙 셀에서 얻어진 2비트의 ACK/NACK 상태를 이용하여 다음 표 11 또는 12와 같이 채널 선택이 수행될 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00013
Figure 112014092725352-pat00014
여기서, 'No Tx'는 PUCCH로의 미전송(no transmission)을 의미하고, H0, H1, H2, H3는 PUCCH를 위한 자원 인덱스 n(1) PUCCH를 가리킨다.
제1 서빙셀을 1차 셀, 제2 서빙셀을 2차셀이라고 할 때, 다음과 같이 정의될 수 있다.
1차 셀을 위한 H0, H1는 다음과 같이 정의될 수 있다.
SPS 스케줄링이 있으면, H0는 SPS를 위해 상위 계층 시그널링을 통해 미리 주어진 자원 인덱스이고, H1는 DAI 값이 1인 PDCCH로부터 획득되는 자원 인덱스이다.
SPS 스케줄링이 없으면, H0와 H1는 각각 DAI 값이 1 및 2인 PDCCH로부터 획득되는 자원 인덱스이다.
2차 셀을 위한 H2, H3는 다음과 같이 정의될 수 있다.
1차 셀의 PDCCH을 통해 2차 셀의 PDSCH가 지시되면(이를 크로스 스케줄링이라 한다), H2와 H3는 각각 DAI 값이 1 및 2인 PDCCH로부터 획득되는 자원 인덱스이다.
2차 셀의 PDCCH을 통해 2차 셀의 PDSCH가 지시되면(이를 비-크로스(non-cross) 스케줄링이라 한다), H2와 H3는 상위 계층 설정에 따라 결정되는 자원 인덱스이다.
한편, DTX를 포함하는 ACK/NACK 상태에 대한 자원 인덱스는 DTX에 해당되는 서빙셀을 스케줄링하는 PDCCH에 대한 임의의 PDCCH 자원으로부터 얻어질 수 있다. DTX 라 함은 스케줄링된 PDSCH를 지시하는 PDCCH의 수신에 실패함을 의미하므로, 해당되는 자원 인덱스를 구할 수 없기 때문이다.
이러한 이유로 인해, 표 11 및 표 12에서 (N/D, N/D, N/D, N/D)인 ACK/NACK 상태는 다음과 같이 디커플(decoupling)된다. 이를 N/D 디커플이라 한다.
표 11 : (N, N/D, N/D, N/D)은 H0에 맵핑. (D, N/D, N/D, N/D)은 전송 포기.
표 12 : (N, N/D, N/D, N/D) 또는 (D, N, N/D, N/D)은 H0에 맵핑. (D, D, N/D, N/D)는 전송 포기.
상기 표 9 및 표 10의 ACK 카운터 값를 표 11 및 표 12에 적용하기 위해서, ACK 카운터 값을 2비트의 ACK/NACK 상태 (any, any)의 형태로 나타낼 필요가 있다.
다음 표 13은 ACK 카운터 값을 2비트의 ACK/NACK 상태로 맵핑하는 일 예를 보여준다.
Figure 112014092725352-pat00015
전술한 N/D 디커플을 표 13의 맵핑에 적용할 때, ACK 카운터 값 0에 맵핑된 (N/D, N/D)에 대한 디커플이 필요하다.
표 14는 디커플이 적용된 예를 보여준다.
Figure 112014092725352-pat00016
또 다른 방법으로, 번들 NACK을 ACK 카운터 값 0으로 정의하고, 번들 DTX는 DTX (즉, 데이터를 수신하지 않음 혹은 PDCCH를 수신하지 않음)으로 처리하는 방법을 고려할 수 있다. 표 15는 이 방법이 적용된 예를 보여준다.
Figure 112014092725352-pat00017
상기 표 14 및 표 15에 따라, 표 11 및 12의 (N/D, N/D, N/D, N/D), 즉 (제1 서빙셀의 ACK 카운터 값, 제2 서빙셀의 ACK 카운터 값)=(0, 0)인 ACK/NACK 상태는 다음과 같이 디커플될 수 있다.
(제1 서빙셀의 ACK 카운터 값, 제2 서빙셀의 ACK 카운터 값)=(번들 NACK, 0)은 (N, N, N/D, N/D) 및 H0에 맵핑.
(제1 서빙셀의 ACK 카운터 값, 제2 서빙셀의 ACK 카운터 값)=(번들 DTX, 0)은 (D, D, N/D, N/D) 및 전송 포기에 맵핑.
상기 디커플이 필요한 이유는 제1 서빙셀이 번들 NACK이라는 것은 제1 서빙셀에서 적어도 하나의 PDCCH(예, DAI 값 1에 대응되는 PDCCH)를 수신함을 의미하므로, 이로부터 PUCCH 자원을 획득할 수 있기 때문이다.
이제 M=2,3,4 일 때, 제안된 채널 선택에 관해 보다 구체적인 예를 들어 기술한다.
상기 표 5의 TDD 구성에서, M=2일 때, ACK/NACK 상태는 다음 표 16 또는 표 17과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00018
상기 표에서, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2)}=(N, N/D)는 ACK/NACK 상태 (N, N)으로 매핑될 수 있다. 또는, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2)}=(D, any)는 ACK/NACK 상태 (D, D)으로 매핑될 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00019
상기 표에서, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2)}=(N, N/D)는 ACK/NACK 상태 (N, N)으로 매핑될 수 있다. 또는, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2)}=(D, N/D)는 ACK/NACK 상태 (D, D)으로 매핑될 수 있다.
M=3일 때, ACK/NACK 상태는 다음 표 10와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00020
상기 표에서, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3)}=(N, any, any)는 ACK/NACK 상태 (N, N)으로 매핑될 수 있다. 또는, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3)}=(D, any, any)는 ACK/NACK 상태 (D, D)으로 매핑될 수 있다.
M=4일 때, ACK/NACK 상태는 다음 표 11와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00021
상기 표에서, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}='(N, any, any, any) or (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D)'는 ACK/NACK 상태 (N, N)으로 매핑될 수 있다. 또는, {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}=(D, any, any, any)는 ACK/NACK 상태 (D, D)으로 매핑될 수 있다.
QPSK 변조가 다음과 같이 주어진다고 하자.
Figure 112014092725352-pat00022
M=3에서 표 18의 ACK/NACK 상태를 표 11에 적용하여, 정리하면 다음 표와 같다.
Figure 112014092725352-pat00023
M=4에서 표 19의 ACK/NACK 상태를 표 11에 적용하여, 정리하면 다음 표와 같다.
제1 서빙셀에 대한 HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4) 제2 서빙셀에 대한 HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4) 자원 성상
b(0)b(1)
A, A, A, N/D A, A, A, N/D H1 11
A, A, N/D, any A, A, A, N/D H1 00
A, D, D, D A, A, A, N/D H3 11
A, A, A, A A, A, A, N/D H3 11
N/D, any, any, any A, A, A, N/D H3 01
(A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) A, A, A, N/D H3 01
A, A, A, N/D A, A, N/D, any H0 10
A, A, N/D, any A, A, N/D, any H3 10
A, D, D, D A, A, N/D, any H0 01
A, A, A, A A, A, N/D, any H0 01
N/D, any, any, any A, A, N/D, any H3 00
(A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) A, A, N/D, any H3 00
A, A, A, N/D A, D, D, D H2 11
A, A, A, N/D A, A, A, A H2 11
A, A, N/D, any A, D, D, D H2 01
A, A, N/D, any A, A, A, A H2 01
A, D, D, D A, D, D, D H2 10
A, D, D, D A, A, A, A H2 10
A, A, A, A A, D, D, D H2 10
A, A, A, A A, A, A, A H2 10
N/D, any, any, any A, D, D, D H2 00
N/D, any, any, any A, A, A, A H2 00
(A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) A, D, D, D H2 00
(A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) A, A, A, A H2 00
A, A, A, N/D N/D, any, any, any H1 10
A, A, A, N/D (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) H1 10
A, A, N/D, any N/D, any, any, any H1 01
A, A, N/D, any (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) H1 01
A, D, D, D N/D, any, any, any H0 11
A, D, D, D (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) H0 11
A, A, A, A N/D, any, any, any H0 11
A, A, A, A (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) H0 11
N, any, any, any N/D, any, any, any H0 00
N, any, any, any (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) H0 00
(A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) N/D, any, any, any H0 00
(A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) H0 00
D, any, any, any N/D, any, any, any No Tx
D, any, any, any (A, N/D, any, any), except for (A, D, D, D) No Tx
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK/NACK 전송을 나타낸 흐름도이다.
M=4이고, 서빙셀로 1차셀과 2차셀이 있다고 하자.
단계 S1010에서, 단말은 각 서빙셀로부터 M개의 DL 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 DL 전송 블록을 PDSCH 상으로 수신한다. PDSCH는 PDCCH에 의해 동적으로 스케줄링되거나, SPS PDSCH 일 수 있다. 단말은 1차셀로부터 M개의 DL 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 DL 전송 블록을 PDSCH 상으로 수신한다. 단말은 2차셀로부터 M개의 DL 서브프레임에서 영 또는 그 이상의 DL 전송 블록을 PDSCH 상으로 수신한다.
단계 S1020에서, 단말은 각 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태를 결정한다. 보다 구체적으로 1차셀의 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}과 2차셀의 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1),HARQ-ACK(2),HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}를 구한다. 이 때, 각 서빙셀의 ACK/NACK 상태는 표 9(또는 동등하게 표 19)에 나타난 바와 같이 (A, A, A, N/D), (A, A, N/D, any), (A, D, D, D), (A, A, A, A), (N/D, any, any, any) 및 (A, N/D, any, any) except for (A, D, D, D) 중 하나가 된다.
그리고, 단말은 H0, H1, H2, H3도 전술한 바와 같이 결정한다.
단말은 S1030에서, 맵핑 테이블로부터 자원을 선택하고, ACK/NACK 응답을 결정한다. 표 22의 맵핑 테이블을 고려하자.
예를 들어, 1차셀의 ACK/NACK 상태가 (A, D, D, D), 2차셀의 ACK/NACK 상태가 (A,A,A,N)일 때, 표 22에 의하면, 선택된 자원은 H3이고, b(0)b(1)=11 이다. ACK/NACK 응답을 b(0)b(1)라 할때, ACK/NACK 응답을 QPSK 변조하면, PUCCH 포맷 1b를 위한 d(0)가 된다. 그리고, H3가 PUCCH 포맷 1b를 위한 자원 인덱스가 되며, H3를 기반으로 PUCCH를 구성하기 위한 직교 시퀀스 인덱스 i, 순환 쉬프트 인덱스 Ics 및 자원 블록 인덱스 m가 획득될 수 있다.
단계 S1030에서, 단말은 PUCCH 상으로 ACK/NACK 응답을 전송한다.
여기서는, 자원 선택을 이용한 PUCCH 상의 ACK/NACK 전송에 대해 기술하지만, 제안된 발명은 표 9 및 표 10의 ACK 카운터 맵핑을 적용하는 다양한 기법에 적용될 수 있다.
이제 채널 선택을 위한 자원 설정 및 DCI를 구성하는 방법에 대해 기술한다.
전술한 바와 같이, 표 21 및 22에서 2차 셀을 위한 H2, H3는 크로스 스케줄링 또는 비-크로스 스케줄링일 때 달리 정의될 수 있다. 크로스 스케줄링은 1차 셀의 차 셀의 PDCCH을 통해 2차 셀의 PDSCH가 지시되는 것을 말하고, H2와 H3는 각각 DAI 값이 1 및 2인 PDCCH로부터 획득되는 자원 인덱스이다. 비-크로스 스케줄링은 2차 셀의 PDCCH을 통해 2차 셀의 PDSCH가 지시되되는 것을 말하고, H2와 H3는 상위 계층 설정(higher laeyr configuration)에 따라 결정되는 자원 인덱스이다.
상위 계층 설정이라 함은 기지국은 먼저 RRC 메시지를 통해 가용한 복수의 후보 자원 인덱스들을 단말에게 알려준다. 그리고, 기지국은 PDCCH 상의 DL 그랜트를 통해 복수의 후보 자원 인덱스 중 선택된 자원 인덱스를 알려준다. DL 그랜트 내에서 상기 선택된 자원 인덱스를 지시하는 필드를 ARI(ACK/NACK resource indicator)라고 한다.
예를 들어, 기지국은 4개의 후보 자원 인덱스 쌍을 단말에게 RRC 메시지를 통해 알려준다. 그리고, 기지국은 PDSCH를 스케줄하는 PDCCH 상의 ARI는 4개의 후보 자원 인덱스 쌍 중 하나를 가리키고, 선택된 자원 인덱스 쌍이 H2, H3가 되는 것이다.
DL 그랜트의 비트수가 증가하는 것을 방지하기 위해, ARI는 기존 DCI의 TPC(transmit power command)를 차용한다.
이하에서, 1차 셀을 스케줄하는 PDCCH를 PCC-PDCCH라 하고, 2차 셀을 스케줄하는 PDCCH를 SCC-PDCCH라 한다.
M=2, 3, 4인 TDD 구성에서 상기 표 16-19의 적용을 고려할 경우, ARI가 요구되는 SCC-PDCCH 및 그 이유는 다음과 같다.
(1) 표 16에서 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH
2차 셀의 HARQ-ACK(1,2)에 대하여, H2 또는 H3가 선택될 수 있는 경우는 (A, N/D) 혹은 (N, A) 혹은 (A, A)이다. HARQ-ACK(1)가 항상 'A' 또는 'N'이므로 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH에 ARI가 필요하다. 따라서, DAI 값이 1이 아닌 SCC-PDCCH에서 ARI에 사용되는 필드는 기존 TPC로 사용되거나 다른 용도로 사용될 수 있다.
(2) 표 17에서 DAI 값이 1 또는 2인 SCC-PDCCH
2차 셀의 HARQ-ACK(1, 2)에 대하여, H2 또는 H3가 선택/전송될 수 있는 경우는 (A, N/D) 혹은 (A, A)이다. HARQ-ACK(1)가 항상 'A'이므로 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH에 ARI가 필요하다. (N/D, A)의 경우에는 HARQ-ACK(1)가 'D'가 될 수 있으므로, 결국 DAI 값이 1 또는 2인 SCC-PDCCH 모두에 ARI가 요구된다.
(3) 표 18에서 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH
2차 셀의 HARQ-ACK(1, 2, 3)에 대하여, H2 또는 H3가 선택/전송될 수 있는 경우는 (A, N/D, any) 혹은 (A, A, N/D) 혹은 (A, A, A)이다. HARQ-ACK(1)가 항상 'A'이므로 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH에 ARI가 필요하다. 따라서, DAI 값이 1이 아닌 SCC-PDCCH에서 ARI에 사용되는 필드는 기존 TPC로 사용되거나 다른 용도로 사용될 수 있다.
(4) 표 19에서 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH
2차 셀의 HARQ-ACK(1, 2, 3, 4)에 대하여, H2 또는 H3가 선택될 수 있는 경우는 (A, D, D, D) 혹은 (A, A, A, A) 혹은 (A, A, N/D, any) 혹은 (A, A, A, N/D)이다. HARQ-ACK(1)가 항상 'A'이므로 DAI 값이 1인 SCC-PDCCH에 ARI가 필요하다. 따라서, DAI 값이 1이 아닌 SCC-PDCCH에서 ARI에 사용되는 필드는 기존 TPC로 사용되거나 다른 용도로 사용될 수 있다.
상기와 같은 결과에 의하면, SCC-PDCCH의 ARI는 DAI 값에 따라 서로 다른 의미로 사용될 수 있음을 의미한다.
일 실시예에서, DAI 값이 1인 SCC-PDCCH를 통해서만 ARI가 전송되고, 다른 DAI 값을 갖는 SCC-PDCCH에서는 ARI 대신 TPC가 전송되거나, 상기 ARI가 사용되지 않도록 정의될 수 있다.
다른 실시예에서, DAI 값이 1 또는 2인 SCC-PDCCH를 통해서만 ARI가 전송되고, 다른 DAI 값을 갖는 SCC-PDCCH에서는 ARI 대신 TPC가 전송되거나, 상기 ARI가 사용되지 않도록 정의될 수 있다.
표 14 및 표 15의 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑을 적용할 때, H0와 H1는 DAI 값이 각각 1 및 2인 PCC-PDCCH에 링크된 자원 인덱스들이고, H2와 H3는 DAI 값이 각각 1 및 2인 SCC-PDCCH에 링크된 자원 인덱스들이다. 이는 1차 셀 및 2차 셀에서 ACK 카운터 값 1인 (A, N/D)으로 맵핑되기 때문이다. 이는 만약 단말이 DAI 값이 1인 하나의 PCC-PDCCH 및/또는 하나의 SCC-PDCCH을 수신하더라도 정상적인 ACK/NACK 자원 선택이 가능함을 의미한다.
보다 구체적으로, 만약 단말이 DAI 값이 1인 하나의 PCC-PDCCH만을 수신한다고 하자. 해당되는 PDCCH에 링크된 PUCCH 자원인 H0 만이 획득되고, H1은 획득되지 못한다. DAI 값이 1인 하나의 PCC-PDCCH만을 수신하여 H1이 정의되지 않더라도 정상적인 ACK/NACK 자원 선택의 동작이 가능하도록 하는 것이 필요하다. 1차 셀의 ACK 카운터 값이 1 (또는 번들 DTX)에 대응하는 ACK/NACK 상태가 H1에 맵핑되지 않으면 정상적인 ACK/NACK 자원 선택의 동작이 가능하다. 유사하게, 2차 셀의 ACK 카운터 값이 1 (또는 번들 DTX)에 대응하는 ACK/NACK 상태가 H3에 맵핑되지 않으면 정상적인 ACK/NACK 자원 선택의 동작이 가능하다.
도 11은 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑을 나타낸다.
표 14 및 표 15의 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑을 표 11에 적용했을 때, 성상과 자원을 나타낸다.
H1에 1차 셀의 ACK 카운터 값 1, 즉 (A, N)이 매핑되지 않고, H3에도 2차 셀의 ACK 카운터 값 1, 즉 (A, N)이 매핑되지 않아, DAI 기반의 PUCCH 자원 할당이 가능하다.
각 자원에 대해 인접하는 QPSK 심벌간 ACK 카운터 값의 차이의 합은 H0에서 14, H1에서 14, H2에서 6, H3에서 6이다. 이는 ACK-to-NACK 오류 또는 NACK-to-ACK 오류의 총합을 의미한다. 그리고, 인접하는 QPSK 심벌 간 ACK 카운터의 최대 차이값은 5이다. 이는 ACK-to-NACK 오류 또는 NACK-to-ACK 오류의 최대 개수라 나타낸다. 따라서, ACK/NACK 오류의 수가 H2/H3에 비해 H0/H1에 편중되고, 심각한 NACK-to-ACK 오류도 최대 5개까지 발생할 수 있다.
DAI 기반의 PUCCH 자원 할당을 지원하면서 동시에, 자원 간 ACK/NACK 오류의 차이를 줄이는 방법이 이하 제안된다.
DAI 기반의 PUCCH 자원 할당을 지원하기 위해, 1차 셀 및 2차 셀의 ACK 카운터 값 0은 (N, N)에 맵핑하고, 1차 셀 및 2차 셀의 ACK 카운터 값 0은 (A, N)에 맵핑한다.
도 12는 제안된 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑의 제1 예를 나타낸다.
1차 셀의 ACK 카운터 값 2를 (A, A)로 맵핑하고, 1차 셀의 ACK 카운터 값 3를 (N, A)로 맵핑한다. 2차 셀의 ACK 카운터 값 2를 (A, A)로 맵핑하고, 2차 셀의 ACK 카운터 값 3를 (N, A)로 맵핑한다.
각 자원에 대해 인접하는 QPSK 심벌간 ACK 카운터 값의 차이의 합은 H0에서 16, H1에서 10, H2에서 6, H3에서 8이다. 인접하는 QPSK 심벌 간 ACK 카운터의 최대 차이값은 5이다.
도 13은 제안된 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑의 제2 예를 나타낸다.
1차 셀의 ACK 카운터 값 2를 (N, A)로 맵핑하고, 1차 셀의 ACK 카운터 값 3를 (A, A)로 맵핑한다. 2차 셀의 ACK 카운터 값 2를 (A, A)로 맵핑하고, 2차 셀의 ACK 카운터 값 3를 (N, A)로 맵핑한다.
각 자원에 대해 인접하는 QPSK 심벌간 ACK 카운터 값의 차이의 합은 H0에서 18, H1에서 10, H2에서 6, H3에서 6이다. 인접하는 QPSK 심벌 간 ACK 카운터의 최대 차이값은 6이다.
도 14는 제안된 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑의 제3 예를 나타낸다.
1차 셀의 ACK 카운터 값 2를 (A, A)로 맵핑하고, 1차 셀의 ACK 카운터 값 3를 (N, A)로 맵핑한다. 2차 셀의 ACK 카운터 값 2를 (N, A)로 맵핑하고, 2차 셀의 ACK 카운터 값 3를 (A, A)로 맵핑한다.
각 자원에 대해 인접하는 QPSK 심벌간 ACK 카운터 값의 차이의 합은 H0에서 12, H1에서 14, H2에서 6, H3에서 8이다. 인접하는 QPSK 심벌 간 ACK 카운터의 최대 차이값은 4이다.
도 14의 맵핑을 적용하면, DAI 기반의 PUCCH 자원 할당이 가능할 뿐만 아니라, 다른 맵핑 보다 적은 ACK/NACK 오류를 보이고 있다.
따라서, 다음 표와 같은 ACK 카운터-to-ACK/NACK 상태 맵핑을 적용할 수 있다.
Figure 112014092725352-pat00024
Figure 112014092725352-pat00025
도 15는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
단말(50)은 메모리(memory, 51), 프로세서(processor, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(51)는 프로세서(52)와 연결되어, 프로세서(52)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(52)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(52)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예들에서 단말의 동작은 프로세서(52)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(52)는 ACK/NACK을 구성하고, PUSCH 또는 PUCCH 상으로 ACK/NACK을 전송한다.
기지국(60)은 메모리(61), 프로세서(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 메모리(61)는 프로세서(62)와 연결되어, 프로세서(62)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(62)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(62)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예들에서 기지국(또는 셀)의 동작은 프로세서(62)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(52)는 DL 전송 블록을 전송하고, PUSCH 또는 PUCCH 상으로 ACK/NACK을 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.

Claims (7)

  1. 하나의 상향링크 서브프레임이 M 개의 하향링크 서브프레임에 연결되고, 상기 M이 4로 설정된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 PDSCH(physical downlink shared channel) 및 PDCCH(physical downlink control channel)를 수신하는 단말이 ACK/NACK(Acknowledgement or Negative Acknowledgement)을 구성하는 방법에 있어서,
    상기 단말이, 제1 서빙셀로부터 상기 M 개의 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하는 단계;
    상기 단말이, 상기 제1 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}를 결정하는 단계; 및
    상기 단말이, 상기 ACK/NACK 상태를 기반으로 ACK/NACK 응답을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 PDSCH는, PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된 개수를 지시하는 DAI(downlink assignment index)를 포함하는 하향링크 그랜트를 포함하고,
    상기 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}는 가능한 ACK/NACK 상태 중에서 결정되고, 상기 가능한 ACK/NACK 상태는 (A, A, A, N/D) 상태, (A, A, N/D, any) 상태, (A, D, D, D) 상태, (A, A, A, A) 상태, (N/D, any, any, any) 상태 및 (A, D, D, D)를 제외한 (A, N/D, any, any) 상태를 포함하고, 여기서, 'A'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK, 'N'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 NACK, 'D'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 DTX(no transmission), 'any'는 ACK, NACK 및 DTX 중 하나를 지시하고,
    상기 (A, D, D, D) 상태 및 (A, A, A, A) 상태는 ACK/NACK 자원에 관련된 제1 상태에 매핑되고, 상기 (N/D, any, any, any) 상태 및 (A, D, D, D)를 제외한 (A, N/D, any, any) 상태는 ACK/NACK 자원에 관련된 제2 상태에 매핑되고,
    HARQ-ACK(j), j=1,2,3,4는, 대응하는 PDCCH 내의 DAI 값 j를 갖는 PDSCH 상의 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK/DTX 인
    것을 특징으로 하는 ACK/NACK 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 제2 서빙셀로부터 상기 M 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 제2 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}를 결정하는 단계를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 ACK/NACK 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACK/NACK 응답을 위한 성상 매핑은 상기 ACK/NACK 자원에 따라 결정되는
    것을 특징으로 하는 ACK/NACK 전송 방법.

  4. 삭제
  5. 하나의 상향링크 서브프레임이 M 개의 하향링크 서브프레임에 연결되고, 상기 M이 4로 설정된 TDD(Time Division Duplex) 기반 무선 통신 시스템에서 PDSCH(physical downlink shared channel) 및 PDCCH(physical downlink control channel)를 수신하고, ACK/NACK(Acknowledgement or Negative Acknowledgement)을 구성하는 무선 기기에 있어서,
    무선 신호를 전송하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    제1 서빙셀로부터 상기 M 개의 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하고,
    상기 제1 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}를 결정하고,
    상기 ACK/NACK 상태를 기반으로 ACK/NACK 응답을 결정하되,
    상기 PDSCH는, PDSCH 전송을 갖는 PDCCH의 축적된 개수를 지시하는 DAI(downlink assignment index)를 포함하는 하향링크 그랜트를 포함하고,
    상기 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}는 가능한 ACK/NACK 상태 중에서 결정되고, 상기 가능한 ACK/NACK 상태는 (A, A, A, N/D) 상태, (A, A, N/D, any) 상태, (A, D, D, D) 상태, (A, A, A, A) 상태, (N/D, any, any, any) 상태 및 (A, D, D, D)를 제외한 (A, N/D, any, any) 상태를 포함하고, 여기서, 'A'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK, 'N'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 NACK, 'D'는 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 DTX(no transmission), 'any'는 ACK, NACK 및 DTX 중 하나를 지시하고,
    상기 (A, D, D, D) 상태 및 (A, A, A, A) 상태는 ACK/NACK 자원에 관련된 제1 상태에 매핑되고, 상기 (N/D, any, any, any) 상태 및 (A, D, D, D)를 제외한 (A, N/D, any, any) 상태는 ACK/NACK 자원에 관련된 제2 상태에 매핑되고,
    HARQ-ACK(j), j=1,2,3,4는, 대응하는 PDCCH 내의 DAI 값 j를 갖는 PDSCH 상의 대응하는 하향링크 전송 블록에 대한 ACK/NACK/DTX 인
    것을 특징으로 하는 무선 기기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    제2 서빙셀로부터 상기 M 하향링크 서브프레임에서 적어도 하나의 하향링크 전송 블록을 수신하고,
    상기 제2 서빙셀에 대한 ACK/NACK 상태 {HARQ-ACK(1), HARQ-ACK(2), HARQ-ACK(3), HARQ-ACK(4)}를 결정하도록
    추가로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 기기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 ACK/NACK 응답을 위한 성상 매핑은 상기 ACK/NACK 자원에 따라 결정되는
    것을 특징으로 하는 무선 기기.
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