KR101809951B1 - 상향링크 다중 안테나 전송을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

상향링크 다중 안테나 전송을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 상향링크 다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 제어 정보를 전송하는 방법은, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 DCI를 PDCCH를 통하여 전송하는 단계; DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 수신하는 단계; 수신된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 ACK 또는 NACK을 지시하는 정보를 PHICH를 통하여 전송하는 단계; 및 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송을 하나 이상의 레이어를 이용해서 수신하는 단계를 포함하고, 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 하나 이상의 레이어는 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.

Description

상향링크 다중 안테나 전송을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치{A METHOD AND APPRATUS FOR EFFICIENTLY TRANSMITTING CONTROL INFORMATION FOR SUPPORTING UPLINK MULTIPLE-ANTENNA TRANSMISSION}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 상향링크 다중 안테나 전송을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치에 대한 것이다.
MIMO는 Multiple-Input Multiple-Output의 준말로 지금까지 한 개의 전송안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 전송 안테나와 다중 수신 안테나를 채택하여 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 말한다. 즉, 무선 통신 시스템의 전송단(transmitter) 혹은 수신단(receiver)에서 다중 안테나를 사용하여 용량을 증대시키거나 성능을 개선하는 기술이다. MIMO 기술은 다중 안테나 기술이라고 칭할 수도 있다.
다중 안테나 전송 기법을 사용시 동시에 전송되는 N 개의 데이터 스트림을 하나의 채널 인코딩 블록을 이용하여 전송하는 단일 코드워드(Single CodeWord, SCW) 방식과 N 개의 데이터 스트림을 M(여기서, M 은 항상 N보다 작거나 같다)개의 채널 인코딩 블록을 이용하여 전송하는 다중 코드워드(Multiple CodeWord, MCW) 방식이 있다. 이때, 각 채널 인코딩 블록은 독립적인 코드워드를(Codeword)를 생성하며 각 코드워드는 독립적인 에러검출이 가능하도록 설계된다.
다중 코드워드를 전송하는 시스템에서 수신측에서는 각각의 코드워드의 검출(또는 디코딩) 성공/실패를 송신측에게 알려주는 것이 요구된다. 이를 위해서 수신측에서는 각각의 코드워드에 대한 하이브리드 자동 재송 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest; HARQ) 확인응답 (ACK/NACK) 신호를 송신측에게 전송할 수 있다.
기존의 단일 안테나를 통한 상향링크 데이터 전송의 경우에, 단일 코드워드 전송이 지원될 수 있다. 또한, 단일 안테나 상향링크 전송에 대해서 동기식(synchronous) HARQ 방식이 적용될 수 있으며, 재전송시의 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 등의 변경 여부에 따라서 적응적(adaptive) 또는 비-적응적(non-adaptive) HARQ 방식이 적용될 수 있다.
기존의 3GPP LTE 시스템에서는 단일 안테나를 갖는 단말의 상향링크 단일 코드워드 전송에 대한 HARQ 동작에 대해서만 정의하고 있으므로, 다중 안테나를 갖는 단말의 상향링크 다중 코드워드 전송 및 재전송에 대한 HARQ 동작 및 이를 지원하기 위한 제어정보의 구성 방안을 정의하는 것이 요구된다.
본 발명은 상향링크 다중 안테나 전송을 정확하고 효율적으로 지원하기 위한 제어정보를 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 구체적으로, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 HARQ 동작에 있어서, 물리HARQ지시자채널(PHICH) 상의 제어 정보 구성 방안, 프리코더 선택 방안, PHICH 자원 선택 방안, 복조 참조신호(DMRS) 자원 선택 방안, PHICH 및 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 통한 단말의 HARQ 동작 방안, 및 PDCCH 상의 하향링크제어정보(DCI) 구성 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
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.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 제어 정보를 전송하는 방법은, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 단말에게 전송하는 단계; 상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상기 수신된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 단말에게 전송하는 단계; 및 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하고, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 하나 이상의 레이어는 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송(previous transmission)에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말에서 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 방법은, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하는 단계; 상기 전송된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 하나 이상의 레이어는 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송(previous transmission)에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 제어 정보를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 통하여, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 단말에게 전송하고; 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하고; 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 수신된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 단말에게 전송하고; 상기 수신 모듈을 통하여, 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하도록 구성되며, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 하나 이상의 레이어는 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송(previous transmission)에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 기지국으로부터 수신하고; 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하고; 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 전송된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 기지국으로부터 수신하며; 상기 전송 모듈을 통하여, 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하도록 구성되며, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 하나 이상의 레이어는 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송(previous transmission)에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 실시예들에 대하여 다음의 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
상기 DCI 는 복조참조신호(DMRS)를 위한 순환시프트(CS) 인덱스를 포함하고, 상기 복수개의 데이터 블록에 대응하는 상기 복수개의 레이어 각각에 대한 DMRS 가 전송되고, 상기 복수개의 레이어 각각에 대한 DMRS 는 구별되는 CS 인덱스를 할당받고, 상기 부정확인응답된 데이터 블록에 대응하는 상기 하나 이상의 레이어 각각에 대한 DMRS 가 전송되고, 상기 하나 이상의 레이어 각각에 대한 DMRS 에 할당되는 CS 인덱스는, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어에 대한 DMRS 에 할당된 CS 인덱스와 동일할 수 있다.
상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 프리코딩 행렬은, 상기 복수개의 데이터 블록의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬의 서브셋(subset)으로 구성될 수 있다.
상기 서브셋은 상기 프리코딩 행렬의 하나 이상의 열 (column) 로 구성될 수 있다.
상기 열(column)은 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어에 대응할 수 있다.
상기 재전송은 상기 단말이 상기 PHICH 를 검출하는 하향링크 서브프레임에서 PDCCH 를 검출하지 않은 경우에 수행될 수 있다.
상기 단말에서 상기 재전송을 수행하는 서브프레임은, 상기 단말이 상기 PHICH 를 수신한 서브프레임 이후 4 번째 서브프레임일 수 있다.
하나의 데이터 블록은 하나의 코드워드에 매핑되고, 하나의 코드워드는 1 개 또는 2 개의 레이어에 매핑될 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 HARQ 동작, 다중 코드워드 전송 동작 등을 지원하는 제어 정보를 구성할 수 있고, 이에 따라 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 정확하고 효율적인 동작이 제공될 수 있다. 구체적으로, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 HARQ 동작에 있어서, 물리HARQ지시자채널(PHICH) 상의 제어 정보 구성 방안, 프리코더 선택 방안, PHICH 자원 선택 방안, 복조 참조신호(DMRS) 자원 선택 방안, PHICH 및 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 통한 단말의 HARQ 동작 방안, 및 PDCCH 상의 하향링크제어정보(DCI) 구성 방안이 제공될 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.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 이동통신 시스템에서 SC-FDMA 전송 방식과 OFDMA 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 상향링크 복수 코드워드 기반 MIMO 전송 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 프리코더의 서브셋을 이용한 상향링크 MIMO 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 상향링크 MIMO 전송 및 수신 방법에 대한 순서도이다.
도 11은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 기지국이라는 용어는 셀 또는 섹터를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 한편, 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 본 문서에서 상향링크 전송 주체는 단말 또는 중계기를 의미할 수 있고, 상향링크 수신 주체는 기지국 또는 중계기를 의미할 수 있다. 유사하게, 하향링크 전송 주체는 기지국 또는 중계기를 의미할 수 있고, 하향링크 수신 주체는 단말 또는 중계기를 의미할 수 있다. 다시 말하자면, 상향링크 전송은 단말로부터 기지국으로의 전송, 단말로부터 중계기로의 전송, 또는 중계기로부터 기지국으로의 전송을 의미할 수 있다. 유사하게, 하향링크 전송은 기지국으로부터 단말로의 전송, 기지국으로부터 중계기로의 전송, 중계기로부터 단말로의 전송을 의미할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 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 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP로 구성된 경우이다. 도 2를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k번째 부반송파와 l번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 일반 CP의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다(확장된 CP의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. NDL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. NDL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
반송파 병합
일반적인 무선 통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 예를 들어, 단일 반송파를 기반으로, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 각각 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다.
ITU(International Telecommunication Union)에서는 IMT-Advanced의 후보기술이 기존의 무선 통신 시스템에 비하여 확장된 대역폭을 지원할 것을 요구하고 있다. 그러나, 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 따라서, 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 병합(Carrier Aggregation; 대역폭 병합(Bandwidth Aggregation) 또는 스펙트럼 병합(Spectrum Aggregation)이라고도 함) 기술이 개발되고 있다.
반송파 병합은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 반송파 병합이란 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, 3GPP LTE-Advanced 시스템의 경우에는 3GPP LTE 릴리즈 8 또는 9 시스템)에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파들의 복수개의 묶음을 통하여 단말과 기지국간에 데이터를 교환할 수 있도록 하는 기술이다. 여기서, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파를 구성반송파(Component Carrier; CC) 또는 셀(cell)이라고 칭할 수 있다. 상향링크 및 하향링크 각각에서 하나 이상의 셀(또는 구성반송파)를 이용하는 반송파 병합 기술 적용될 수 있다. 반송파 병합 기술은 하나의 셀(또는 구성반송파)가 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하더라도 최대 5 개의 셀(또는 구성반송파)를 묶어 최대 100MHz 까지의 시스템 대역폭을 지원하는 기술을 포함할 수 있다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
MIMO 시스템은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템이다. MIMO 기술은 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 복수개의 안테나를 통해 수신되는 복수개의 데이터 조각들을 조합하여 전체 데이터를 수신할 수 있다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N T 개로, 수신 안테나의 수를 N R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R o )에 레이트 증가율(R i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00061
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N T 개의 송신 안테나와 N R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, N T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00062
각각의 전송 정보
Figure 112011500920901-pat00063
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure 112011500920901-pat00064
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00065
또한,
Figure 112011500920901-pat00066
는 전송 전력의 대각행렬
Figure 112011500920901-pat00067
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00068
전송전력이 조정된 정보 벡터(information vector)
Figure 112011500920901-pat00069
에 가중치 행렬
Figure 112011500920901-pat00070
가 적용되어 실제 전송되는 N T 개의 송신신호
Figure 112011500920901-pat00071
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure 112011500920901-pat00072
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure 112011500920901-pat00073
는 벡터
Figure 112011500920901-pat00074
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00075
여기에서,
Figure 112011500920901-pat00076
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure 112011500920901-pat00077
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
한편, 송신신호 x 는 2 가지 경우(예를 들어, 공간 다이버시티 및 공간 다중화)에 따라 다른 방법으로 고려될 수 있다. 공간 다중화의 경우, 상이한 신호가 다중화되고 다중화된 신호가 수신측으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소(element)가 상이한 값을 가진다. 한편, 공간 다이버시티의 경우에는, 동일한 신호가 복수개의 채널 경로를 통하여 반복적으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소가 동일한 값을 가진다. 물론, 공간 다중화 및 공간 다이버시티 기법의 조합 역시 고려할 수 있다. 즉, 동일한 신호가 예를 들어 3 개의 전송 안테나를 통해 공간 다이버시티 기법에 따라 전송되고, 나머지 신호들은 공간 다중화되어 수신측으로 전송될 수도 있다.
N R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure 112011500920901-pat00078
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00079
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure 112011500920901-pat00080
로 표시하기로 한다.
Figure 112011500920901-pat00081
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
도 5(b)에 N T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 N T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00082
따라서, N T 개의 송신 안테나로부터 N R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00083
실제 채널에는 채널 행렬
Figure 112011500920901-pat00084
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure 112011500920901-pat00085
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00086
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00087
채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure 112011500920901-pat00088
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure 112011500920901-pat00089
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N T 와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure 112011500920901-pat00090
는 행렬이 N R ×N T 된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure 112011500920901-pat00091
의 랭크(
Figure 112011500920901-pat00092
)는 다음과 같이 제한된다.
Figure 112011500920901-pat00093
MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)'는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수'는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
한편, 전술한 MIMO 전송 기법들과 관련하여, 코드북 기반 프리코딩 기법에 대하여 설명한다. 도 6은 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
코드북 기반 프리코딩 방식에 따를 경우 송수신단은 전송 랭크, 안테나 개수 등에 따라 미리 정해진 소정 개수의 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북 정보를 공유하게 된다. 즉, 피드백 정보가 유한한(finite) 경우에 프리코딩 기반 코드북 방식이 사용될 수 있다. 수신단은 수신 신호를 통해 채널 상태를 측정하여, 상술한 코드북 정보를 기반으로 유한한 개수의 선호하는 프리코딩 행렬 정보(즉, 해당 프리코딩 행렬의 인덱스)를 송신단에 피드백할 수 있다. 예를 들어, 수신단에서는 ML(Maximum Likelihood) 또는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식으로 수신 신호를 측정하여 최적의 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 도 6에서는 수신단이 송신단에 프리코딩 행렬 정보를 코드워드별로 전송하는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
수신단으로부터 피드백 정보를 수신한 송신단은 수신된 정보에 기반하여 코드북으로부터 특정 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 프리코딩 행렬을 선택한 송신단은 전송 랭크에 대응하는 개수의 레이어 신호에 선택된 프리코딩 행렬을 곱하는 방식으로 프리코딩을 수행하며, 프리코딩이 수행된 전송 신호를 복수의 안테나를 통해 전송할 수 있다.
송신단에서 프리코딩되어 전송된 신호를 수신한 수신단은 송신단에서 이루어진 프리코딩의 역처리를 수행하여 수신 신호를 복원할 수 있다. 일반적으로 프리코딩 행렬은 U*UH = I와 같은 유니터리 행렬(U) 조건을 만족하는바, 상술한 프리코딩의 역처리는 송신단의 프리코딩에 이용된 프리코딩 행렬(P)의 에르미트(Hermit) 행렬(PH)을 수신 신호에 곱하는 방식으로 이루어질 수 있다.
SC-FDMA 전송 및 OFDMA 전송
도 7는 이동통신 시스템에서 SC-FDMA 전송 방식과 OFDMA 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다. SC-FDMA 전송 방식은 상향링크 전송에 이용될 수 있고, OFDMA 전송 방식은 하향링크 전송에 이용될 수 있다.
상향링크 신호 전송 주체 (예를 들어, 단말) 및 하향링크 신호 전송 주체 (예를 들어, 기지국) 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter; 701), 부반송파 맵퍼(703), M-포인트 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 모듈(704) 및 병렬-직렬 변환기(Parallel-to- Serial Converter; 705)를 포함하는 점에 있어서는 동일하다. 직렬-병렬 변환기(701)에 입력되는 입력 신호는 채널 코딩 및 변조된 데이터 심볼이다. 다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 사용자 기기는 N-포인트 DFT (Discrete Fourier Transform) 모듈(702)을 추가적으로 포함하여, M-포인트 IDFT 모듈(704)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성을 가지도록 할 수 있다. 즉, DFT 모듈(702)에서는 입력된 데이터 심볼을 DFT 확산시킴으로써 상향링크 전송에서 요구되는 단일 반송파 특성(single carrier property)을 만족하도록 할 수 있다. 이러한 SC-FDMA 전송 방식은 기본적으로 양호한 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 또는 CM(Cubic Metric)을 제공하여, 상향링크 송신기가 전력 제한 상황인 경우에도 보다 효율적으로 전송을 할 수 있도록 하여, 사용자 수율을 향상시킬 수 있다.
HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)
데이터의 수신 실패에 대한 제어 방법으로는 다음과 같은 HARQ 동작이 적용될 수 있다. 데이터 송신측에서 하나의 패킷을 전송한 후, 데이터 수신측으로부터 ACK 신호를 수신하면 새로운 패킷을 전송하고, NACK 신호를 수신하면 기전송된 패킷을 재전송할 수 있다. 이때, 순방향 오류 정정(FEC; Forward Error Correction) 기능을 가지는 코딩이 적용된 패킷이 재전송될 수 있다. 따라서, 데이터 수신측에서는 하나의 패킷을 수신하여 디코딩 한 결과, 디코딩에 성공한 경우에는 ACK 신호를 전송하고, 디코딩에 실패한 경우에는 NACK 을 전송하고 버퍼에 수신된 패킷을 저장한다. 그리고, 상기 NACK 신호에 따른 재전송 패킷이 수신되면, 상기 버퍼에 수신된 패킷과 결합하여 디코딩을 수행함으로써, 패킷의 수신 성공율을 높일 수 있게 된다.
HARQ 방식은, 재전송하는 타이밍에 따라, 동기식(synchronous) HARQ 방식과 비동기식(asynchronous) HARQ 방식으로 구분할 수 있다. 동기식 HARQ 방식에 있어서, 초기 전송이 실패했을 경우 이후의 재전송은 시스템에 의해 정해진 시점에 수행된다. 예를 들어, 초기 전송 실패 후에 매 4 번째 시간 단위에 재전송이 수행되도록 정해진 경우에는, 추가로 재전송 시점에 대한 정보를 수신측에 알릴 필요가 없다. 따라서, 데이터 송신 측에서 NACK 신호를 수신한 경우, ACK 신호를 받기까지 매 4 번째 시간 단위에 패킷을 재전송한다. 한편, 비동기식 HARQ 방식에 따르면, 재전송 시점에 관한 정보가 별도로 스케줄링 된다. 따라서, NACK 신호에 상응하는 패킷의 재전송 시점은 채널 상태 등 여러가지 요건에 의해 변경될 수 있다.
또한, 재전송시 사용하는 자원의 양에 대해 채널 상태를 반영하는지의 여부에 따라 적응적(adaptive) HARQ 방식과 비-적응적(non-adaptive) HARQ 방식으로 구분할 수 있다. 비-적응적 HARQ 방식은 재전송시 패킷의 MCS 레벨, 순환시프트(Cyclic Shift; CS) 인덱스, PHICH 자원, 사용되는 자원 블록의 수 등이 초기 전송시 정해진 대로 이루어진다. 예를 들어, 송신 측에서 초기 전송 시 8 개의 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송하면, 이후 재전송 시에도 동일하게 8 개의 자원 블록을 이용하여 재전송한다. 한편, 적응적 방식은 패킷의 변조 방식, 사용되는 자원 블록의 수 등이 채널 상태에 따라 가변하는 방식이다. 예를 들어, 초기에 8 개를 이용하여 전송이 수행된 경우에도, 이후에 채널 상태에 따라서는 8 개보다 크거나 작은 수의 자원 블록을 이용하여 재전송 할 수 있다.
단일 안테나를 갖는 단말의 상향링크 데이터 전송에 있어서 동기식 HARQ방식이 적용될 수 있다. 상향링크 데이터 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 신호는 하향링크 제어채널 중 물리HARQ지시자채널(PHICH) 또는 물리하향링크제어채널 (PDCCH)을 통해 지시된다. PHICH가 사용될 때는 비-적응적 HARQ 방식이 수행될 수 있고, PDCCH가 사용될 때는 적응적 HARQ 방식이 수행될 수 있다.
PHICH는 1 비트(bit)의 ACK/NACK 정보를 전송하며, 비트 상태(bit state) 0은 ACK를 의미하고 1은 NACK을 의미한다. 1 비트의 정보는 BPSK (Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조(modulation)된다. PHICH를 이용하는 경우 비-적응적 HARQ 방식으로 동작하게 되는데, 미리 정해진 패턴에 따라 리던던시 버전(Redundancy Version; RV)은 달라질 수 있다.
PDCCH는 상/하향링크 데이터 전송을 위한 제어정보를 포함하는 채널로서, 단말은 상향링크 제어정보를 획득함으로써 상향링크 데이터 전송을 할 수 있다. 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크 제어 정보(DCI)는 상향링크 그랜트(UL grant)라 할 수 있다. 이러한 제어정보에는 자원할당정보(Resource Allocation Information), 변조및코딩기법 레벨 (Modulation and Coding Scheme (MCS) level), 신규데이터지시자(New Data Indicator; NDI), 전력제어정보(Power Control Information) 등이 포함될 수 있다. NDI는 1 비트로 주어지며, 전송되어야 하는 데이터가 새로운 데이터인 경우 이전 NDI 비트 상태와 상이한 비트 상태를 가지게 된다. 즉, NDI 값이 토글(toggle) 된다. 재전송의 경우 이전 PDCCH의 NDI 비트의 상태와 동일한 비트 상태로 전송된다. 즉, NDI 값이 토글링되지 않는다. PDCCH를 통해서 MCS를 지시할 수 있으므로, 적응적 HARQ 방식이 가능하다.
3GPP LTE 시스템에서 상향링크 HARQ 는 동기식 HARQ 방식으로 정의되고, 최대 재전송 회수(Maximum number of retransmission)는 단말마다 구성된다. 상향링크 전송/재전송에 응답하는 하향링크 ACK/NACK 신호는 PHICH를 통해 전송된다. 상향링크 HARQ 동작은 다음과 같은 규칙에 따른다.
1) HARQ 피드백 (ACK 또는 NACK) 의 내용에 무관하게, 단말의 C-RNTI 를 지시하는 PDCCH 가 올바르게 수신되면, 단말은 PDCCH 에 의해 지시되는 동작, 즉, 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다 (이를 적응적 재전송이라 칭할 수 있다).
2) 단말의 C-RNTI 를 지시하는 PDCCH 가 검출되지 않는 경우, HARQ 피드백은 단말이 재전송을 수행하는 방법을 지시할 수 있다. HARQ 피드백이 NACK 인 경우, 단말은 비-적응적 재전송을 수행한다. 즉, 동일한 HARQ 프로세스에 의해 이전에 사용된 것과 동일한 상향링크 자원을 사용하여 재전송을 수행한다. HARQ 피드백이 ACK 인 경우, 단말은 상향링크 전송/재전송을 수행하지 않고 HARQ 버퍼에 데이터를 유지한다. 재전송을 수행하기 위해서는 PDCCH 를 통한 지시가 요구된다. 즉, 비-적응적 재전송이 수행되지 않는다.
한편, 측정 갭(Measurement gaps)은 HARQ 재전송보다 높은 우선순위(higher priority)를 가진다. 즉, HARQ 재전송이 측정 갭과 충돌하는 경우 HARQ 재전송이 수행되지 않는다.
전술한 상향링크 HARQ 동작은 표 1과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00094
상향링크 HARQ 동작의 보다 구체적인 내용은 3GPP LTE 표준(예를 들어, 3GPP TS 36.300 V8.6.0)을 참조할 수 있다.
기존의 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8 시스템)에서는, 단말로부터 기지국으로의 상향링크 신호 전송에 다중 안테나 전송 기법을 적용하는 경우 PAPR(Peak-to-Average Ratio)/CM(Cubic Metric) 특성 열화 문제 등으로 인하여, 기지국으로부터 단말로의 하향링크 신호 전송에 대해서만 다중 안테나 전송 기법을 규정하고 있다. 다만, 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호에 대해서도 전송률 증대, 다이버시티 이득 획득 등을 위해 다중 안테나 전송 기법을 적용하는 방향으로 논의되고 있으며, 3GPP LTE 시스템의 후속 표준(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-10 또는 후속 릴리즈, 또는 3GPP LTE-A)에서는 상향링크 신호 전송에도 다중 안테나 전송 기법을 적용하는 방안에 대해 논의되고 있다.
상향링크 신호 전송에 다중 안테나 전송 기법을 적용함에 있어서, 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)는 2 또는 4개의 송신안테나를 갖는 것이 고려될 수 있으며, 제어 신호의 오버헤드를 줄이기 위해 최대 2개의 코드워드를 상향링크를 통해 전송하는 것을 고려할 수 있다. 상향링크를 통해 다중 코드워드를 전송하는 시스템에서 상향링크 수신 주체(예를 들어, 기지국)는 각각의 코드워드의 검출(또는 디코딩) 성공/실패를 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)에게 알려주는 것이 요구된다. 이를 위해서 상향링크 수신 주체는 각각의 코드워드에 대한 HARQ 확인응답 (ACK/NACK) 신호를 상향링크 전송 주체에게 전송할 수 있다. 2개의 코드워드의 상향링크 전송에 대하여, 상향링크 전송 주체가 수신한 하향링크 HARQ 피드백이 ACK 또는 NACK 인지에 따른 신규 데이터 전송 또는 재전송 동작 여부는 표 2 와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00095
비-블랭킹 동작인 경우 ACK을 수신한 코드워드에 대하여는 새로운 데이터를 전송하고, NACK을 수신한 코드워드에 대해서는 재전송을 수행한다. 한편, 블랭킹 동작인 경우, 두 코드워드에 대하여 모두 ACK을 수신하는 경우 두 코드워드에 대해서 새로운 데이터를 전송하고, 둘 중 하나의 코드워드에 대해서는 ACK을 수신하고 나머지 하나의 코드워드에 대해서는 NACK 을 수신하는 경우에는 ACK인 코드워드는 아무런 전송을 하지 않고 NACK인 코드워드는 재전송을 시도한다. 두 코드워드에 대해서 모두 NACK 을 수신하는 경우에는 두 코드워드에 대해서 재전송을 수행한다.
이하에서는, 전술한 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 HARQ 동작에 있어서, PHICH 상의 제어 정보 구성 방안, 프리코더 선택 방안, PHICH 자원 선택 방안, 복조 참조신호(DeModulation Reference Signal; DMRS) 자원 선택 방안, PHICH 및 PDCCH 를 통한 단말의 HARQ 동작 방안, 및 PDCCH 상의 하향링크제어정보(DCI) 구성 방안에 대한 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
1. 상향링크 다중 코드워드 HARQ 동작을 위한 PHICH 구성
전술한 바와 같이 상향링크 데이터 전송을 위한 HARQ는 동기식으로 동작하며, 상향링크 데이터 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 제어 정보를 포함하는 PHICH 는 상향링크 데이터 송신 주기에 맞춰 미리 정해진 시간 후에 전송된다. PHICH에서 표시하는 ACK/NACK 상태(state)에 따라 상향링크 전송 주체는 상향링크 데이터 재전송 여부를 판단할 수 있다. ACK/NACK의 상태는 1 비트로 표현될 수 있으며, 이 정보는 변조 및 인코딩, 또는 변조 및 시퀀스 매핑(sequence mapping) 후 PHICH를 통해 전송된다.
상향링크 데이터 전송에서 다중 코드워드가 사용될 수 있다. 다중 코드워드는 전술한 바와 같은 다중 안테나 전송 기법에서 사용될 수 있다. 또는, 다중 코드워드는 다중 반송파 기술(또는 반송파 병합 기술)에서 사용될 수도 있다. 본 문서에서 다중 코드워드 전송은 다중 안테나 전송 기법 또는 다중 반송파 기술에 적용될 수 있다.
하나의 코드워드에 대한 ACK/NACK 상태를 표시하기 위해서 1 비트의 정보가 요구되므로, N개의 코드워드에 대한 ACK/NACK 상태를 표시하기 위해서 N 비트의 정보가 요구된다. 예를 들어, 2 코드워드를 갖는 시스템에서 각각의 코드워드의 ACK/NACK 상태를 나타내기 위해서는 총 2 비트가 요구된다. 즉, 제 1 및 제 2 코드워드에 대해서 각각 ACK 및 ACK, ACK 및 NACK, NACK 및 ACK, 또는 NACK 및 NACK의 상태가 존재하며, 이는 2 비트를 통해 표현할 수 있다. N 비트의 정보는 다양한 방법으로 PHICH 상에서 전송될 수 있다.
실시예 1-A 로서, 다중 코드워드를 위한 ACK/NACK 신호는 기존의 BPSK 변조 방식보다 높은 차수의 변조 방식으로 변조될 수 있다. 예를 들어, 2개의 코드워드에 대한 ACK/NACK은 2 비트로 표현될 수 있는데, 2 비트는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조될 수 있다. 2 이상의 코드워드 전송과 같이 ACK/NACK 상태를 표현하기 위해 더 많은 비트가 요구될 때에는, N-PSK, N-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등으로 변조될 수 있다. QPSK 방식을 사용하는 경우, 총 4 상태에 대한 포인트는 1+j, 1-j, -1-j, -1+j 로 표현될 수 있다. 또는, QPSK는 1, -1, j, -j 등으로 표현될 수도 있다. QPSK 방식에 있어서 각각의 포인트는 전력 정규화(power normalization)될 수 있다.
실시예 1-B 로서, 다중 코드워드를 위한 ACK/NACK 신호는 다중 PHICH 상에서 전송될 수 있다. 여기서, 각각의 PHICH 는 하나의 코드워드에 대한 1 비트의 ACK/NACK 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 코드워드에 대해서 2 개의 PHICH 상에서 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있다.
실시예 1-C 로서, 다중 코드워드를 위한 ACK/NACK 신호는 하나의 PHICH 상에서 1 비트로 표현될 수 있다. 1 비트에 의해서는 ACK 또는 NACK 만을 표현할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 코드워드에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK 이 전송되고, 2 개의 코드워드 중 하나라도 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK 이 전송된다. 다른 예로서, 2 개의 코드워드 중 하나라도 디코딩에 성공하는 경우에는 ACK 이 전송되고, 2 개의 코드워드가 모두 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK 이 전송될 수 있다.
이하에서는, PHICH 에 따른 상향링크 다중 코드워드 HARQ 재전송 수행 방안에 대하여 설명한다.
상향링크 전송에 대한 스케줄링 정보를 제공하는 PDCCH 가 검출되지 않는 상황에서, 단말이 PHICH 를 통해 지시되는 정보를 이용하여 HARQ 동작을 수행하는 경우를 가정한다. 이러한 경우, 상향링크 MIMO 전송에서 다중코드워드(MCW)에 대한 재전송 동작에 대한 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
일례로서, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대해 다중 PHICH 가 전송되는 경우, 각각의 코드워드에 대한 ACK/NACK 상태에 따른 재전송 동작은 표 3과 같이 정의될 수 있다. 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)는 NACK인 코드워드에 대해서만 재전송을 수행하고, ACK인 코드워드는 재전송을 하지 않는다. 그리고, 2 개의 코드워드 모두 ACK인 경우, 2 코드워드 모두 전송을 하지 않는다.
Figure 112011500920901-pat00096
표 3 에서, 전송/재전송 없음에 해당하는 코드워드에서는 아무런 신호를 전송하지 않는다. 즉, 널(null) 신호가 전송된다. NACK 상태(state)를 가지는 코드워드는 신호를 전송하고, ACK 상태를 갖는 CW 는 신호를 전송하지 않는다.
ACK 상태(state)를 가지는 코드워드 (또는 전송블록)의 동작을 달리 표현하면, 신호가 전송되지 않는 것으로 표현할 수도 있고, 또는 제로 전송블록(zero transport block) 으로 설정(setting)되는 것으로 표현할 수도 있다.
한편, 2 개의 코드워드 중에서 한쪽 코드워드만 재전송이 수행되는 경우에, 프리코더의 전력은 신호를 전송하지 않는 코드워드가 매핑되는 레이어의 개수를 고려하여 소정의 비율로 증가(scale up)될 수 있다.
다음으로, 상향링크 다중 코드워드 전송에 적용되는 프리코더에 대한 본 발명의 제안에 대하여 설명한다.
2. 상향링크 MIMO 전송에서의 프리코더
전술한 바와 같이, 3GPP LTE-A (LTE Release-10) 시스템에서 상향링크 전송 수율을 증대시키기 위하여 상향링크 다중 안테나 전송 방식을 적용할 수 있다. 상향링크 다중 안테나 전송에 적용할 수 있는 기술로서, 공간 다중화(spatial multiplexing)를 목적으로 하는 임의의 하나의 단말 상의 다중 전송 스트림 또는 다중 전송 레이어 전송 방식을 적용할 수 있는데, 이를 SU-MIMO 방식이라고 칭할 수 있다. 이러한 상향링크 SU-MIMO 방식에 있어서, 개별 전송 스트림 또는 임의의 전송 스트림 그룹 별로 링크 적응(link adaptation)을 적용할 수 있다. 링크 적응을 적용하기 위해서 구분되는 MCS(Modulation and Coding Scheme)을 적용할 수 있는데, 이를 위하여 상향링크에서 복수 코드워드(Multiple CodeWord; MCW) 기반 전송이 수행될 수 있다.
다중 코드워드(MCW)를 사용하는 MIMO 구조에 있어서, 예를 들어 동시에 최대 2개의 코드워드가 전송되는 것을 고려할 수 있다. 이러한 MIMO 전송을 위해서는 송신단이 이용하는 변조 및 코딩 기법에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보, 전송되는 데이터가 새로운 데이터인지 재전송되는 데이터인지에 대한 신규 데이터 지시자(New Data Indicator; NDI), 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 리던던시 버전(Redundancy Version; RV) 정보 등이 필요하다. MCS, NDI, RV 정보 등은 전송 블록 마다 정의될 수 있다.
복수개의 전송블록은 전송블록-대-코드워드 매핑 규칙(transport block-to-codeword mapping rule)에 따라서 복수개의 코드워드에 매핑될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 전송 블록은 TB1 및 TB2 로 표현할 수 있고, 2 개의 코드워드는 CW0 및 CW1 로 표현하는 것으로 가정한다. 2 개의 전송블록(TB1 및 TB2)이 모두 활성화된 경우에 제 1 전송블록(TB1)이 제 1 코드워드(CW0)에, 제 2 전송블록(TB2)이 제 2 코드워드(CW1)에 매핑될 수 있다. 또는, 전송블록-대-코드워드 스왑 플래그(swap flag)의 값에 따라서 제 1 전송블록(TB1)이 제 2 코드워드(CW1)에, 제 2 전송블록(TB2)이 제 1 코드워드(CW0)에 매핑될 수도 있다. 한편, 2 개의 전송 블록 중 하나가 비활성화되고 하나만이 활성화되는 경우에, 활성화된 하나의 전송블록은 제 1 코드워드(CW0)에 매핑될 수 있다. 즉, 전송블록과 코드워드는 일대일 매핑되는 관계를 가진다. 또한, 전송블록이 비활성화되는 것은 전송블록의 크기가 0인 경우를 포함한다. 전송 블록의 크기가 0인 경우에는, 해당 전송 블록은 코드워드에 매핑되지 않는다.
도 8은 상향링크 복수 코드워드 기반 MIMO 전송 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
인코더에 의하여 부호화 과정을 거친 하나 이상의 코드워드는 단말 특정 스크램블링 신호를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 스크램블링된 코드워드는 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK, QPSK, 16 QAM 또는 64QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 하나 이상의 레이어에 매핑된다. 만일, 단일 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 경우, 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 그대로 매핑되어 전송된다. 그러나, 다중 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 경우에는 코드워드-대-레이어 매핑 관계는 전송 방식에 따라 다음 표 4 및 표 5 와 같을 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00016
Figure 112011500920901-pat00017
상기 표 4는 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예이며, 표 5는 전송 다이버시티(Transmit Diversity) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 상기 표 4 및 표 5 에 있어서, x(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 레이어의 i번째 심볼을 나타내며, d(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 코드워드의 i번째 심볼을 나타낸다. 상기 표 4 및 표 5 의 "Number of layers" 항목과 "Number of codewords" 항목을 통해 전송에 이용되는 코드워드 개수 및 레이어 개수의 매핑관계를 알 수 있으며, "Codeword-to-Layer mapping" 항목을 통해 각 코드워드의 심볼들이 어떻게 레이어에 매핑되는지를 나타낸다.
상기 표 4 및 표 5 를 통해 알 수 있는 바와 같이 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 심볼 단위로 매핑되어 전송될 수도 있으나, 표 5의 두번째 경우와 같이 하나의 코드워드가 최대 4개의 레이어에 분산되어 매핑될 수도 있으며, 이와 같이 하나의 코드워드가 복수의 레이어에 분산되어 매핑되는 경우, 각 코드워드를 이루는 심볼들은 레이어별로 순차적으로 매핑되어 전송됨을 알 수 있다. 한편, 단일 코드워드 기반 전송 구성의 경우에는 인코더 및 변조 블록이 하나씩만 존재하게 된다.
이와 같이 레이어 매핑된 신호에 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform; DFT)이 적용될 수 있다. 또한, 레이어 매핑된 신호에 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬이 곱해져서 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. DFT-s-OFDMA 구성에서 소정의 프리코딩을 적용하면서 단말의 전송 PAPR(또는 CM)을 증가시키지 않기 위해서 프리코딩은 DFT 적용 이후의 주파수 영역(frequency domain) 상에서 수행되도록 할 수 있다.
이와 같이 처리된 각 안테나별 전송 신호는 각각 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 매핑되며, 이후 OFDM 신호 생성기를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
올바른 상향링크 다중 안테나 전송을 위해서 다음의 과정들을 수행하는 것을 고려할 수 있다. 우선, 단말이 기지국으로 참조신호를 전송하고, 기지국은 수신한 참조신호를 통하여 단말로부터 기지국으로의 상향링크의 공간 채널 정보를 획득할 수 있다. 기지국은 획득한 공간 채널 정보를 기반으로, 상향링크 전송에 적합한 랭크를 선택하고, 프리코딩 가중치를 획득하며, 채널품질정보(CQI)를 계산할 수 있다. 기지국은 단말에게 상향링크 신호 전송을 위한 제어 정보를 알려줄 수 있다. 이러한 제어 정보에는, 상향링크 전송 자원 할당 정보, MIMO 정보(랭크, 프리코딩 가중치 등), MCS 레벨, HARQ 정보(RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator) 등), 상향링크 복조-참조신호(DM-RS)를 위한 시퀀스 정보 등이 포함될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 지시받은 위와 같은 제어 정보를 사용하여 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 이러한 상향링크 전송을 위한 제어정보는 상향링크 그랜트(UL grant) PDCCH 의 DCI 포맷의 필드들을 통하여 단말에게 제공될 수 있다.
도 8 에서 나타내는 상향링크 MIMO 전송에 대한 프리코딩의 적용에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 프리코딩이란 공간 채널로 신호를 전송하기 위해 가중치 벡터(Weight Vector) 또는 가중치 행렬(Weight Matrix)를 전송신호와 결합하는 단계를 의미한다. 도 8 의 프리코딩 블록을 통해 전송 다이버시티(Transmit Diversity) 또는 장기간 빔포밍(Long-term Beamforming), 프리코딩방식 공간 다중화(Precoded Spatial Multiplexing) 등의 기법이 구현될 수 있다. 프리코딩방식 공간 다중화 기법을 효과적으로 지원하기 위해, 프리코딩 가중치를 코드북의 형태로 구성할 수 있다. 표 6 내지 표 10은 상향링크 전송에서 CM을 증가시키지 않기 위해 사용되는 코드북의 예를 나타낸다.
아래의 표 6 은 2 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 사용될 수 있는 프리코딩 코드북의 일례를 나타낸다. 2 개의 전송 안테나가 사용되는 경우, 랭크 1 전송에 대해서 총 6 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있고, 랭크 2 전송에 대해서 총 1 개의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00018
상기 표 6 에서 랭크 1 전송에 대한 코드북 인덱스 4 및 5 가 나타내는 프리코딩 행렬은, 안테나 이득 불균형(Antenna Gain Imbalance; AGI) 상황에 대응하기 위해 어떤 안테나를 통한 전송을 끄는(turn-off) 벡터로서 사용될 수도 있다.
아래의 표 7 는 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 1 개의 레이어 전송(즉, 랭크 1 전송)을 위해 사용될 수 있는 6 비트 크기의 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬들을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 1 전송에 대해서 총 24 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00019
상기 표 7 의 코드북 인덱스 16 내지 23 이 나타내는 프리코딩 행렬은, 안테나 이득 불균형(AGI) 상황에 대응하기 위해 어떤 안테나를 통한 전송을 끄는(turn-off) 벡터로서 사용될 수도 있다.
아래의 표 8 은 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 2 개의 레이어 전송(즉, 랭크 2 전송)을 위해 사용될 수 있는 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬들을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 2 전송에 대해서 총 16 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00020
아래의 표 9 는 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 3 개의 레이어 전송(즉, 랭크 3 전송)을 위해 사용될 수 있는 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬들을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 3 전송에 대해서 총 12 개의 프리코딩 행렬 중 하나가 사용될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00021
표 10 은 4 개의 전송 안테나를 사용한 상향링크 공간 다중화 전송 기법에서 4 개의 레이어 전송(즉, 랭크 4 전송)을 위해 사용될 수 있는 프리코딩 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬을 나타낸다. 4 전송 안테나 랭크 4 전송에 대해서 총 1 개의 프리코딩 행렬이 사용될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00022
한편, 상향링크 그랜트 (UL grant) PDCCH 에 의해서 2 개의 전송블록 (또는 2 개의 코드워드) 전송이 지시되는 경우에는, 이러한 상향링크 전송에 적용될 프리코더가 지시될 수 있다. 이러한 상향링크 그랜트에 따라서 단말이 2 개의 전송블록을 전송한 경우에, 기지국으로부터의 PHICH 가 어느 하나의 전송블록(또는 코드워드)은 디코딩에 성공하고(즉, ACK) 다른 하나의 전송블록(또는 코드워드)은 디코딩에 실패(즉, NACK)한 것을 나타내는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 전송에 성공한 전송블록(또는 코드워드)은 제로 전송블록(Zero transport block)으로 설정되고, 전송에 실패한 전송블록(또는 코드워드)에 대한 재전송이 시도될 수 있다. 이 때, 이전의 2 개의 전송블록 전송에 대해서 상향링크 그랜트에 의해 지시받은 프리코더가 1 개의 전송블록의 전송에 대해서 사용될 수 있다. 즉, 상향링크 그랜트에 의해 지시받은 프리코더는 다중 전송블록(또는 다중 코드워드)를 전송하기 위해 선택된 프리코더인데, 재전송시에는 어느 하나의 전송블록(또는 코드워드)는 전송하지 않고 다른 하나의 전송블록(또는 코드워드)만 전송하므로, 상향링크 그랜트에 의해 지시받았던 프리코더 중 일부 열(column) 만이 데이터 전송에 사용될 수 있다. 달리 표현하면, 상향링크 그랜트에 의해 지시받은 프리코더의 서브셋(subset)만을 이용하여 데이터 전송(즉, 하나의 전송블록만을 재전송)이 수행될 수 있다.
실시예 2-A
본 실시예에 따르면, 상향링크 2 코드워드 전송에 있어서 NACK 인 코드워드에 대한 재전송에 사용하는 프리코더의 서브셋을 결정할 수 있다.
예를 들어, 2 전송 안테나를 사용한 랭크-2 상향링크 MIMO 전송을 위해서 도 9(a) 와 같은 단위 행렬(identity matrix)이 사용될 수 있다. 이 경우, 상향링크 그랜트에 의해 2 개의 전송블록(TB) (또는 코드워드(CW)) 전송이 수행될 수 있다. TB1 이 CW1 에 매핑되고 TB2 는 CW2 에 매핑되는 것으로 가정할 때, 도 9(a)의 프리코더의 하나의 열(column)은 CW1 을 위해 사용되고, 다른 하나의 열은 CW2를 위해 사용될 수 있다. 전송된 2 개의 TB (또는 CW) 에 대해서 PHICH 를 통해서 하나의 TB (또는 CW) 에 대해서는 ACK이 지시되고 다른 하나의 TB (또는 CW) 에 대해서는 NACK 이 지시되는 경우에는, NACK 이 지시된 TB (또는 CW) 만이 재전송될 수 있다. 재전송시에도 상향링크 그랜트를 통해 지시 받은 프리코더(예를 들어, 도 9(a)의 프리코더)가 사용될 수 있다. 이 경우, 프리코더 관점의 동작에 있어서는 프리코더의 서브셋이 사용되는 것으로 표현할 수 있다. 예를 들어, TB1 이 CW1 에 매핑되고 TB2 는 CW2 에 매핑되는 것으로 가정할 때, TB1 에 대해서는 ACK 이 지시되고 TB2 에 대해서는 NACK 이 지시될 때에는 CW2 만이 재전송될 수 있다. 이 경우, 도 9(a) 의 프리코더의 서브셋인 제 2 열(2nd column)의 값이 상향링크 데이터 전송을 위해서 적용될 수 있다. 이와 같은 동작을 아래의 수학식 12 와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00097
수학식 12 에서는 상향링크 2 개의 TB (또는 CW) 에 있어서 하나의 TB (또는 CW)에서 널(즉, 0)이 전송되는 경우에, 프리코더의 제 2 열만이 이용되는 것과 동일한 결과를 가지는 것을 나타낸다.
다른 예를 들어, 4 전송 안테나를 통한 랭크-3 상향링크 MIMO 전송을 위해서 도 9(b) 와 같은 행렬이 사용될 수 있다. 상향링크 그랜트에 의해 2 개의 TB 전송이 지시되는 경우에, 2 개의 TB 가 2 개의 CW 에 각각 매핑될 수 있다. 도 9(b)에서 나타내는 바와 같이, 프리코더의 일부 열은 하나의 CW 를 위해 사용되고, 나머지 열은 다른 하나의 CW 위해 사용될 수 있다. 상향링크 전송된 2 개의 TB에 대해서 단말은 PHICH를 통한 ACK/NACK을 수신할 수 있다. 어떤 하나의 CW는 ACK 이 지시되고, 다른 하나의 CW 는 NACK 이 지시되면, ACK 인 CW 는 전송하지 않고, NACK 인 CW 의 재전송이 수행될 수 있다. 재전송시에도 상향링크 그랜트를 통해 지시받은 프리코더(예를 들어, 도 9(b)의 프리코더)가 사용될 수 있다. 이 경우, 프리코더 관점의 동작에 있어서는 프리코더의 서브셋이 사용되는 것으로 표현할 수 있다. 전송에 사용되는 CW가 매핑되는 열을 상향링크 데이터 전송에 사용한다. 즉, 도 9(b) 의 프리코더의 서브셋인 제 2 및 제 3 열(2nd and 3rd columns) 의 값이 상향링크 데이터 전송을 위해서 적용될 수 있다. 이와 같은 동작을 아래의 수학식 13 과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00098
수학식 13 에서는 상향링크 2 개의 TB (또는 CW) 에 있어서 하나의 TB (또는 CW)에서 널(즉, 0)이 전송되는 경우에, 프리코더의 제 2 열 및 제 3 열만이 이용되는 것과 동일한 결과를 가지는 것을 나타낸다.
실시예 2-B
본 실시예에 따르면, 상향링크 재전송에 사용되는 프리코더를 결정할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 상향링크 전송에 사용되는 프리코더는 상향링크 그랜트 (UL grant) 를 통해 지시된다. 이 때, 상향링크 그랜트에는 TB(또는 CW)를 위한 MCS 레벨, 새로운 데이터 전송인지 재전송인지 여부 등을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. 다중 TB (또는 CW) 가 전송되는 경우에, NDI 의 지시에 따라서 해당 TB 에 대해서 신규데이터전송 또는 재전송이 수행될 수 있다.
또한, 상향링크 그랜트는 HARQ 프로세스 번호(HARQ process number)로 구별될 수 있다.
예를 들어, 동일한 HARQ 프로세스 번호를 가지는 상향링크 그랜트(예를 들어 최초 전송(initial transmission)을 스케줄링한 이전에 수신된 상향링크 그랜트 등)에서 지시된 프리코더를 재전송시에 사용할 수 있다.
달리 표현하자면, 상향링크 그랜트 없이 상향링크 MIMO 전송이 수행되는 경우(예를 들어, PHICH 가 NACK 을 지시함으로써 동기식 비적응적 HARQ 재전송이 수행되는 경우에 재전송을 위한 상향링크 그랜트가 제공되지 않음)에 사용되는 프리코더는, 지시된 HARQ 프로세스 번호와 동일한 HARQ 프로세스 번호를 가지는 상향링크 그랜트 중에서 가장 최근에 수신한 상향링크 그랜트에서 지시되는 프리코더이다.
동일한 HARQ 프로세스 번호를 가지고 가장 최근에 수신한 상향링크 그랜트에서 지시되는 프리코더를 이용하여 상향링크 재전송을 수행하는 경우에, 어떤 CW 에 대해서는 ACK을 수신하고 다른 CW에 대해서는 NACK을 수신했을 때, ACK에 해당하는 CW는 제로 전송블록(Zero Transport Block)으로 설정하고, NACK에 해당하는 CW를 프리코더의 서브셋을 이용하여 재전송을 시도할 수 있다.
실시예 2-C
본 실시예에서는 상향링크 2 CW 전송에 대해서 PHICH 를 통해 ACK/NACK 정보를 수신하는 경우, 1 CW 의 재전송이 수행될 때에 적용될 수 있는 프리코더에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 두 개의 TB (또는 CW)가 전송되었을 때, 한 쪽 TB (또는 CW)는 디코딩에 성공하고 다른 한 쪽 TB (또는 CW)는 디코딩에 실패한 경우, 디코딩에 실패한 쪽의 TB (또는 CW)만 재전송이 될 수 있다. 각각의 TB (또는 CW) 에 대한 ACK 또는 NACK 상태를 통해 해당 TB (또는 CW) 의 디코딩 성공/실패 여부를 확인할 수 있다. 만약 PHICH를 통해 어떤 TB (또는 CW)에 대해 ACK 상태를 수신하는 경우에 단말은 해당 TB (또는 CW)의 데이터를 전송하지 않고, NACK 상태를 수신한는 경우에 경우 단말은 해당 TB (또는 CW)의 데이터를 전송한다.
아래의 표 11 및 12 는 상향링크 2 CW 전송의 예시들을 나타낸 것이다.
Figure 112011500920901-pat00025
Figure 112011500920901-pat00026
상기 표 11 은 어떤 시점(예를 들어, time 0)에서 상향링크 그랜트(UL grant) PDCCH 를 수신하고, 상향링크 그랜트의 지시에 따라서 2 개의 TB (또는 CW) 가 초기(initial) 전송 또는 재전송(Re-transmission; Re-Tx)되는 것을 나타낸다. 이 때 상향링크 그랜트에 의해서 지시된 프리코더(즉, PMI_(time 0))가 사용될 수 있다. 초기전송 또는 재전송된 2 개의 TB (또는 CW) 모두에 대해 NACK 정보를 PHICH 를 통해 수신하는 경우(time 1)에, 2 개의 TB (또는 CW)를 모두 재전송하고, 이 때 사용되는 프리코더는 가장 최근의 상향링크 그랜트 PDCCH(time 0 에서 수신한 UL grant)에서 통해 지시된 프리코더(즉, PMI_(time 0))인 것을 나타낸다. 재전송된 2 개의 TB (또는 CW) 에 대해서 TB_1 에 대해서는 NACK 을, TB_2 에 대해서는 ACK 을 PHICH 를 통해 수신하는 경우(time 2)에, NACK 인 TB_1 은 재전송되고 ACK 인 TB_2 는 전송되지 않으며(no-transmission), 이 때 사용되는 프리코더는 가장 최근의 상향링크 그랜트 PDCCH(time 0 에서 수신한 UL grant)에서 통해 지시된 프리코더(즉, PMI_(time 0))인 것을 나타낸다. 재전송된 하나의 TB(TB_1)에 대해서 ACK 을 PHICH 를 통해 수신하는 경우(time 3)에, 더 이상의 재전송은 수행하지 않는다.
한편, 상기 표 12 는 어떤 시점(예를 들어, time 0)에서 상향링크 그랜트(UL grant) PDCCH 를 수신하고, 상향링크 그랜트의 지시에 따라서 2 개의 TB (또는 CW) 가 초기(initial) 전송 또는 재전송(Re-Tx)되는 것을 나타낸다. 이 때 상향링크 그랜트에 의해서 지시된 프리코더(즉, PMI_(time 0))가 사용될 수 있다. 초기전송 또는 재전송된 2 개의 TB (또는 CW) 에 대해서 TB_1 에 대해서는 NACK 을, TB_2 에 대해서는 ACK 을 PHICH 를 통해 수신하는 경우(time 1)에, NACK 인 TB_1 은 재전송되고 ACK 인 TB_2 는 전송되지 않으며(no-transmission), 이 때 사용되는 프리코더는 가장 최근의 상향링크 그랜트 PDCCH(time 0 에서 수신한 UL grant)에서 통해 지시된 프리코더(즉, PMI_(time 0))인 것을 나타낸다. 재전송된 하나의 TB(TB_1)에 대해서 ACK 을 PHICH 를 통해 수신하는 경우(time 2)에, 더 이상의 재전송은 수행하지 않는다.
위와 같이, 재전송이 수행되는 경우(전술한 예시에서와 같이 2 TB 모두가 재전송될 수도 있고, 그 중 하나의 TB 만이 재전송될 수도 있음), 재전송되는 데이터(하나 또는 2 개의 TB)에는 이전 전송과 동일한 MCS 를 사용할 수 있다. 이 때, 다중안테나 전송을 위해 정의된 프리코더 구조(precoder structure)에 따라, 하나의 물리 안테나는 하나의 레이어에 대한 신호를 전송하는 구조(예를 들어, CM 보존 코드북(Cubic Metric Preserving Codebook)을 사용하는 경우)를 생각할 수 있다. 여기서, 2 개의 TB (또는 CW) 중에서 하나의 TB (또는 CW)가 전송되지 않는 경우에는, 전송되지 않는 CW가 매핑되는 레이어에 대응하는 물리 안테나에서는 어떠한 신호도 전송되지 않게 된다.
따라서, 어떤 하나의 TB (또는 CW) 의 재전송시에 다른 TB (또는 CW) 가 전송되지 않는 경우(예를 들어, 2 TB (또는 CW) 전송에 대해서 하나의 TB (또는 CW) 에 대해서만 ACK 이 수신되는 경우)에, 모든 물리 안테나를 통해서 데이터 전송이 수행되도록 하기 위해서는 이전 전송에 비해서 MIMO 기법이 변환될 필요가 있다. 즉, PHICH 에 의해서 NACK 이 지시된 TB (또는 CW)에 대한 재전송이 수행될 때에, CW가 매핑되는 레이어의 개수(즉, 랭크 값)에 따른 안테나 전송 기법으로 MIMO 전송 기법을 폴-백(fall-back)하는 경우 모든 물리 안테나를 통해서 데이터가 전송될 수 있다. 이하에서는, 재전송되는 하나의 TB (또는 CW) 가 매핑되는 레이어의 개수에 따라서 프리코딩 행렬을 선택하는 본 실시예의 구체적인 예시들에 대하여 설명한다.
실시예 2-C-1
본 실시예에 따르면, PHICH 에 의해서 NACK 이 지시된 TB (또는 CW)에 대한 재전송이 수행될 때에, 하나의 CW가 하나의 레이어에 매핑되는 경우에, 단일 안테나 포트 전송 모드를 적용할 수 있다. 단일 안테나 포트 전송 모드로는, CDD(Cyclic Delay Diversity), PVS(Precoding Vector Switching), 장-기간 빔포밍(long-term beamforming), 폐-루프 공간 다중화(Close-Loop SM(Spatial Multiplexing)) 등과 같이 단일 레이어가 다수의 물리 안테나들을 통해 전송되는 모든 기법이 적용될 수 있다.
또는, 하나의 CW 가 하나의 레이어에 매핑되는 경우에, 단일 랭크 전송을 위한 프리코더를 사용할 수 있다. 단일 랭크 전송을 위한 프리코더는 단말이 임의로 선택할 수도 있다. 또는, 단말과 기지국 사이에서 미리 약속된 프리코더를 사용할 수도 있으며, 미리 약속된 프리코더는 재전송 마다 상이한 프리코더로 선택될 수도 있다. 예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-10 의 상향링크 2 전송 안테나 전송에 대해 정의되는 랭크-1 프리코더(즉, 상기 표 6 의 v=1 의 프리코더)가 사용될 수 있다. 또는, 3GPP LTE 릴리즈-10의 상향링크 4 전송 안테나 전송에 대해 정의되는 랭크-1 프리코더(즉, 상기 표 7 의 프리코더)가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상향링크 그랜트 PDCCH 에 의해서 2 개의 TB (또는 CW) 전송을 하고, 이에 대해서 PHICH 를 통해서 TB_1 에 대한 ACK 을 수신하고 TB_2 에 대한 NACK 을 수신하는 경우에, TB_1 은 전송하지 않고 TB_2 가 재전송되는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우에, PHICH 정보에 따라서 상향링크 데이터 재전송이 수행되는데 하나의 레이어를 통하여 상향링크 데이터 재전송이 수행될 수 있다. 즉, 하나의 코드워드가 하나의 레이어에 매핑될 수 있다. 이 경우에 사용되는 프리코딩 행렬은, NACK 인 TB (또는 CW) 가 매핑되는 레이어의 개수 (=1)에 해당하는 랭크(즉, 랭크-1)에 대한 프리코딩 행렬이 된다.
동일한 의미를 달리 표현하자면, 단말이 PHICH 를 통해서 이전 전송된 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하는 경우에, 가장 최근의 PDCCH 에서 지시된 TB 의 개수(예를 들어, 2)와 PHICH 를 통해 NACK 이 지시된 TB 의 개수(예를 들어, 1)가 다른 경우에, 단말은 NACK 인 TB 에 대해서 재전송을 수행하게 되며, 이 때 NACK 인 TB (또는 CW) 가 매핑되는 레이어의 개수(예를 들어, 1)와 동일한 전송 레이어의 개수로 상향링크 전송이 수행되고, 해당 전송 레이어의 개수(예를 들어, 1)에 대해 정의된 프리코딩 행렬을 사용할 수 있다. 예를 들어, NACK 인 TB 의 개수가 1 이고, 해당 TB 가 매핑되는 CW 가 하나의 레이어에 매핑되는 경우에는, NACK 인 TB 의 재전송시에 랭크-1 프리코더가 사용될 수 있다.
실시예 2-C-2
본 실시예에 따르면, PHICH 에 의해서 NACK 이 지시된 TB (또는 CW)에 대한 재전송이 수행될 때에, 하나의 CW 가 2 개의 레이어에 매핑되는 경우에는 2 안테나 포트 전송 모드가 적용될 수 있다. 2 안테나 포트 전송 모드로는, 하나의 레이어가 다수의 물리 안테나들을 통해서 전송되고 다른 하나의 레이어가 또 다른 다수의 물리 안테나들을 통해 전송되도록 하는 모든 기법이 적용될 수 있다.
또는, 하나의 CW 가 2 개의 레이어에 매핑되는 경우에, 랭크-2 전송을 위한 프리코더를 사용할 수 있다. 랭크-2 전송을 위한 프리코더는 단말이 임의로 선택할 수도 있다. 또는, 단말과 기지국 사이에서 미리 약속된 프리코더를 사용할 수도 있으며, 미리 약속된 프리코더는 재전송 마다 상이한 프리코더로 선택될 수도 있다. 예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-10 의 상향링크 2 전송 안테나 전송에 대해 정의되는 랭크-2 프리코더(즉, 상기 표 6 의 v=2 의 프리코더)가 사용될 수 있다. 또는, 3GPP LTE 릴리즈-10의 상향링크 4 전송 안테나 전송에 대해 정의되는 랭크-2 프리코더(즉, 상기 표 8 의 프리코더)가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상향링크 그랜트 PDCCH 에 의해서 2 개의 TB (또는 CW) 전송을 하고, 이에 대해서 PHICH 를 통해서 TB_1 에 대한 ACK 을 수신하고 TB_2 에 대한 NACK 을 수신하는 경우에, TB_1 은 전송하지 않고 TB_2 가 재전송되는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우에, PHICH 정보에 따라서 상향링크 데이터 재전송이 수행되는데 2 개의 레이어를 통하여 상향링크 데이터 재전송이 수행될 수 있다. 즉, 하나의 코드워드가 2 개의 레이어에 매핑될 수 있다. 이 경우에 사용되는 프리코딩 행렬은, NACK 인 TB (또는 CW) 가 매핑되는 레이어의 개수 (=2)에 해당하는 랭크(즉, 랭크-2)에 대한 프리코딩 행렬이 된다.
동일한 의미를 달리 표현하자면, 단말이 PHICH 를 통해서 이전 전송된 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하는 경우에, 가장 최근의 PDCCH 에서 지시된 TB 의 개수(예를 들어, 2)와 PHICH 를 통해 NACK 이 지시된 TB 의 개수(예를 들어, 1)가 다른 경우에, 단말은 NACK 인 TB 에 대해서 재전송을 수행하게 되며, 이 때 NACK 인 TB (또는 CW) 가 매핑되는 레이어의 개수(예를 들어, 2)와 동일한 전송 레이어의 개수로 상향링크 전송이 수행되고, 해당 전송 레이어의 개수(예를 들어, 2)에 대해 정의된 프리코딩 행렬을 사용할 수 있다. 예를 들어, NACK 인 TB 의 개수가 1 이고, 해당 TB 가 매핑되는 CW 가 2 개의 레이어에 매핑되는 경우에는, NACK 인 TB 의 재전송시에 랭크-2 프리코더가 사용될 수 있다.
실시예 2-D
본 실시예에서는 이하에서는 재전송시 코드워드-대-레이어 매핑에 대한 본 발명의 예시들에 대하여 설명한다.
우선 코드워드 스와핑(CW swapping)에 대하여 설명한다.
상향링크 2 개의 CW 전송이 수행되고 각각의 CW 에 대해서 ACK 및 NACK, NACK 및 ACK, 또는 NACK 및 NACK 을 수신하여, 1 개의 CW 또는 2 개의 CW 가 재전송되는 경우에, CW가 매핑되는 레이어를 이전 전송에 비하여 변경할 수 있다. 즉 재전송이 수행될 때마다 CW 가 매핑되는 레이어가 변경될 수 있다.
일례로서, 이전 전송에서 2 개의 CW 에 대해서 하나의 CW 에 대해서만 NACK을 수신한 경우에, 재전송되는 (즉, NACK 인) CW 를, ACK 인 CW 가 이전 전송에서 전송되었던 레이어에 매핑시킬 수 있다. 예를 들어, CW1 를 제 1 레이어를 통해서 전송하고 CW2 를 제 2 레이어를 통해서 전송한 후, CW1 에 대해서는 ACK 이 수신되고 CW2 에 대해서는 NACK 이 수신된 경우에 NACK인 CW2 를 재전송하는데, CW2 를 제 1 레이어에 매핑시켜서 재전송할 수 있다.
다른 예로서, 모든 CW에 대해서 NACK을 수신한 경우에 모든 CW 가 재전송되는데, 재전송 시 CW가 매핑되는 레이어의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, CW1 및 CW2 이 각각 제 1 및 제 2 레이어에 매핑되어 전송된 후, CW1 및 CW2 에 대해서 모두 NACK을 수신한 경우에 CW1 및 CW2 를 각각 제 2 및 제 1 레이어에 매핑시켜 재전송할 수 있다.
다음으로, 널-전송(null-transmission) 및 CW 스와핑이 적용되는 경우에 대하여 설명한다.
일례로서, ACK 상태를 수신한 CW는 신호를 전송하지 않고(즉, 널 신호가 전송되고) NACK 상태를 수신한 CW만을 재전송할 때에, 재전송되는 CW 는 이전 전송에서 ACK 상태를 수신한 CW 가 매핑되었던 레이어에 매핑되어 재전송될 수 있다. 예를 들어, CW1 를 제 1 레이어를 통해서 전송하고 CW2 를 제 2 레이어를 통해서 전송한 후, CW1 에 대해서는 ACK 이 수신되고 CW2 에 대해서는 NACK 이 수신된 경우에 CW1 에 대해서는 널 신호가 전송되고 NACK인 CW2 를 재전송하는데, CW2 를 제 1 레이어에 매핑시켜서 재전송할 수 있다.
다른 예로서, ACK 상태를 수신한 CW는 신호를 전송하지 않고(즉, 널 신호가 전송되고) NACK 상태를 수신한 CW만을 재전송할 때에, 재전송되는 CW 는 이전 전송에서 매핑되었던 레이어와는 다른 레이어를 통해서 전송될 수 있다. 여기서, CW 가 매핑되는 레이어의 위치는 매번 재전송마다 달라질 수 있다.
전술한 본 발명의 예시들에서, 상향링크 2 개의 CW 전송에 대한 ACK/NACK 정보를 다중 PHICH 전송을 통해서 획득할 수도 있고 (실시예 1-B), 또는, 다중 상태(multiple state)를 가지는 단일 PHICH 를 통해서 획득할 수도 있다 (실시예 1-A).
3. 재전송에 대한 PHICH 자원 할당
다수의 TB (또는 CW) 가 전송될 때, TB (또는 CW) 의 디코딩이 성공 또는 실패했는지 여부를 알려주기 위해서, 다수의 PHICH 자원이 할당될 수 있다. 다수의 PHICH 자원이 할당되어 다수의 TB (또는 CW)의 ACK/NACK을 알려줄 수 있다.
예를 들어, 상향링크로 최대 2 개의 TB (또는 CW)를 전송하는 경우에, 2 개의 PHICH 자원이 설정될 수 있고, 각각의 TB (또는 CW)에 대한 ACK/NACK 정보는 하나의 PHICH 자원을 통해 전송될 수 있다. PHICH 자원은 상이한 인덱스의 조합으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 상향링크 그랜트 PDCCH 의 DCI 포맷에 포함되는 가장 낮은 물리자원블록 인덱스(lowest PRB index)와 순환시프트 인덱스(Cyclic Shift index ; CS index)의 조합으로 PHICH 자원이 설정될 수 있다.
예를 들어, PHICH 자원은 인덱스 쌍 (
Figure 112011500920901-pat00099
) 에 의해서 식별될 수 있으며, 여기서,
Figure 112011500920901-pat00100
는 PHICH 그룹 번호이고,
Figure 112011500920901-pat00101
는 해당 그룹 내의 직교 시퀀스 인덱스이다.
Figure 112011500920901-pat00102
및
Figure 112011500920901-pat00103
는 아래의 수학식 14 와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00104
상기 수학식 14 에서
Figure 112011500920901-pat00105
는 상향링크 그랜트 DCI 포맷 (상향링크 DCI 포맷이라 함) PDCCH 중에서 가장 최근에 수신한 PDCCH 에 포함되는 'DMRS 에 대한 순환 시프트 필드' 로부터 해당 PUSCH 전송과 연관된 전송 블록(들)에 대해서 매핑된다. 상향링크 DCI 포맷을 가지는 PDCCH 의 'DMRS 에 대한 순환 시프트 필드' 의 값이 '000' 이면
Figure 112011500920901-pat00106
값은 0 에 매핑될 수 있다. 또한, 'DMRS 에 대한 순환 시프트 필드' 의 값이 '001' , '010' , '011' , '100' , '101' , '110' 및 '111' 인 경우는 각각
Figure 112011500920901-pat00107
값이 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7 에 매핑될 수 있다. 한편, 동일한 전송 블록에 대한 상향링크 DCI 포맷을 가진 PDCCH 가 없는 경우에, 만약 동일한 전송 블록에 대한 최초(initial) PUSCH 가 반-영속적으로 스케줄링 되거나, 또는 동일한 전송 블록에 대한 최초PUSCH 가 임의접속응답 그랜트(random access response grant)에 의해서 스케줄링되면,
Figure 112011500920901-pat00108
는 0 으로 설정된다.
상기 수학식 14 에서
Figure 112011500920901-pat00109
는 PHICH 변조를 위해서 사용되는 확산 팩터(spreading factor) 이다.
상기 수학식 14 에서
Figure 112011500920901-pat00110
는
Figure 112011500920901-pat00111
또는
Figure 112011500920901-pat00112
중 하나의 값을 가질 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00113
는 해당 PUSCH 전송의 첫 번째 슬롯에서 가장 낮은 물리자원블록(PRB)의 인덱스이다.
Figure 112011500920901-pat00114
는
Figure 112011500920901-pat00115
또는
Figure 112011500920901-pat00116
로 설정되는 경우에 대해서는 본 발명의 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.
상기 수학식 14 에서
Figure 112011500920901-pat00117
는 상위 계층에 의해서 설정되는 PHICH 그룹의 개수이며,
Figure 112011500920901-pat00118
는 TDD UL/DL 설정 0 에서 PUSCH 전송이 서브프레임 인덱스 n =4 또는 9 일때 1 로 설정되고, 그 외의 경우에는 0 으로 설정될 수 있다.
단말은, PHICH에 의해 ACK이 지시된 TB (또는 CW)는 전송을 수행하지 않고, PHICH 와 동시에 또는 이후에 수신되는 상향링크 그랜트 (UL grant) 에서 NDI가 토글링되면 (즉, 신규데이터 전송이 지시되면) 전송 버퍼를 비우는(flush) 동작을 수행할 수 있다.
한편, PHICH에 의해 NACK이 지시된 TB (또는 CW)에 대해서는 재전송을 수행할 수 있다. 여기서, 재전송이 수행되는 TB (또는 CW)가 하나인 경우, 재전송이 수신단에서 성공적으로 디코딩되는지 여부(즉, 재전송에 대한 ACK/NACK)는, 하나의 PHICH 자원만으로도 충분히 표현이 가능하다. 즉, 다중 PHICH 자원이 할당되어 다중 TB(또는 CW) 중 어떤 TB(또는 CW)는 ACK을 나타내고 다른 TB(또는 CW)에 대해서는 NACK을 나타내는 경우에 재전송이 수행될 수 있고, 재전송에 대해서는 재전송에 참여하는 TB(또는 CW)의 개수에 맞는 PHICH가 사용될 수 있다.
예를 들어, 2개의 TB(또는 CW)를 위해 2개의 PHICH 자원이 할당되고, 2 개의 PHICH 자원을 통해 2개의 TB(또는 CW) 중 하나는 ACK을 나타내고 다른 하나는 NACK을 나타내면, NACK이 지시된 하나의 TB(또는 CW)에 대해서는 재전송이 시도된다. 재전송의 경우에는, 재전송이 시도되는 하나의 TB(또는 CW)를 위해 하나의 PHICH 자원이 사용되어 해당 TB(또는 CW)에 대한 ACK 또는 NACK을 나타낼 수 있다.
상향링크 MCW 전송에 대해서 다중 PHICH 자원이 사용되는 경우에, 다중 PHICH 자원을 통해서 일부 TB 에 대해서는 ACK 를 수신하고 다른 일부 TB 에 대해서는 NACK 을 수신하는 경우에, NACK 인 TB 에 대해서는 재전송을 수행하게 된다. 이러한 재전송에 대한 ACK/NACK 을 나타내는 PHICH 자원은 다중 PHICH 자원 중의 일부 자원으로 선택될 수 있다. 이하에서는 위와 같은 경우에 PHICH 자원을 선택하는 예시들에 대하여 설명한다.
실시예 3-A
본 실시예에 따르면, 첫 번째 TB(또는 CW)에 대해 할당된 PHICH 자원을 재전송에 대한 PHICH 자원으로 할당할 수 있다.
예를 들어, 상향링크 그랜트 PDCCH 를 통해서 2 개의 TB 를 상향링크 전송할 것이 스케줄링되는 경우를 가정할 수 있다. 즉, PDCCH 는 2 개의 TB 의 초기 전송을 지시(indicate)할 수 있다. 이에 따라, 단말은 PUSCH 를 통해서 2 개의 TB 를 전송할 수 있다. 상향링크 전송된 2 개의 TB 에 대해서 다중 PHICH 자원을 통해서 ACK/NACK 정보가 수신될 수 있다. 예를 들어, 제 1 TB 에 대한 ACK/NACK 을 나타내기 위해 제 1 PHICH 자원이 할당될 수 있고, 제 2 TB 에 대한 ACK/NACK 을 나타내기 위해 제 2 PHICH 자원이 할당될 수 있다. 제 1 PHICH 자원과 제 2 PHICH 자원은 서로 다른 인덱스에 의해서 구분될 수 있다. 예를 들어, 제 1 PHICH 자원은 가장 낮은 PRB 인덱스 I 가 할당되면, 제 2 PHICH 자원은 가장 낮은 PRB 인덱스 I+1 이 할당될 수 있다.
PHICH 가 상향링크 전송된 2 개중 1 개의 TB (제 1 TB 또는 제 2 TB) 에 대한 NACK 을 나타내는 경우에, NACK 인 TB 에 대해서는 재전송이 수행될 수 있다. 이러한 재전송은 PUSCH 를 통해서 수행되는데 해당 PUSCH 전송을 직접 스케줄링하는 상향링크 그랜트 PDCCH 는 존재하지 않고, 다만 가장 최근의(most recent) PDCCH(예를 들어, 2 개의 TB 의 초기전송을 스케줄링한 PDCCH) 에 포함된 MCS 레벨 등을 사용하여 재전송을 수행할 수 있다. NACK 인 TB 의 재전송에 대해서도 PHICH 를 통해 ACK/NACK 정보가 수신될 수 있다. 이 때, NACK 인 TB 의 재전송에 대한 PHICH 자원은, 다중 PHICH 자원 중에서 제 1 TB 를 위해 할당된 PHICH 자원 (즉, 제 1 PHICH 자원)으로 선택될 수 있다.
위와 동일한 의미를 달리 표현하자면, 어떤 PUSCH 전송에 관련된 PDCCH 가 없는 경우(즉, 상향링크 그랜트 PDCCH 없이 PHICH 수신에 따라 재전송이 수행되는 경우)에, NACK 이 지시된 TB의 개수(상기 예시에서 1 개)가 해당 PUSCH (즉, NACK 인 TB 를 재전송하는 PUSCH)와 연관된 가장 최근의 PDCCH(상기 예시에서 2 개의 TB 의 초기전송을 스케줄링하는 PDCCH)에서 지시되는 TB 의 개수(상기 예시에서 2개)와 동일하지 않은 경우에, 제 1 TB 에 대해 할당된 PHICH 자원(즉, 제 1 PHICH 자원)을 NACK인 TB 의 재전송에 대한 ACK/NACK 을 나타내는 PHICH 자원으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 이전 전송에서 제 1 TB 또는 제 2 TB 중 하나가 NACK 인 경우에, NACK 인 TB 가 제 1 TB 또는 제 2 TB 인지와 무관하게, NACK 인 TB 의 재전송에 대해 할당되는 PHICH 자원은 제 1 TB 에 대한 PHICH 자원 (즉, 제 1 PHICH 자원) 으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 14 에서
Figure 112011500920901-pat00119
는, PUSCH 의 첫 번째 TB 에 대해서
Figure 112011500920901-pat00120
로 설정되거나, 또는 부정확인응답(NACK)된 TB의 개수가 해당 PUSCH 와 연관된 가장 최근의 PDCCH 에서 지시된 TB의 개수와 동일하지 않은 경우에 관련된 PDCCH 가 없는 경우에
Figure 112011500920901-pat00121
로 설정될 수 있다. 또한, 상기 수학식 14 에서
Figure 112011500920901-pat00122
는, 관련된 PDCCH 를 가지는 PUSCH 의 두 번째 TB 에 대해서
Figure 112011500920901-pat00123
로 설정될 수 있다.
실시예 3-B
본 실시예에 따르면, 이전 전송에서 각각의 TB (또는 CW) 에 대해 할당된 PHICH 자원과 동일한 PHICH 자원을 각각의 TB (또는 CW) 의 재전송에 대해서 할당할 수 있다.
예를 들어, 이전 전송에서 제 1 TB (또는 CW) 에 대해 제 1 PHICH 자원을 통해 ACK/NACK 정보가 전송되고, 제 2 TB (또는 CW) 에 대해 제 2 PHICH 자원을 통해 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있다. 만약 제 1 TB (또는 CW) 에 대해서는 ACK 이 수신되고, 제 2 TB (또는 CW) 에 대해서는 NACK 이 수신되는 경우에, NACK 인 제 2 TB (또는 CW) 에 대해서 재전송이 수행되고, ACK 인 제 1 TB (또는 CW) 에 대해서는 전송이 수행되지 않을 수 있다. 이 때, 재전송되는 제 2 TB (또는 CW) 에 대한 ACK/NACK 정보는 이전 전송에서와 동일한 제 2 PHICH 자원을 통해서 전송될 수 있다.
실시예 3-C
본 실시예에 따르면, 이전 전송에서 각각의 TB (또는 CW) 에 대해 할당된 PHICH 자원 중에서 높은 MCS 를 가지는 또는 동일한 MCS 를 가지는 TB (또는 CW) 에 대해 할당된 PHICH 자원을 TB (또는 CW) 의 재전송에 대해서 할당할 수 있다.
예를 들어, 이전 전송에서 제 1 TB (또는 CW) 에 대해 제 1 PHICH 자원을 통해 ACK/NACK 정보가 전송되고, 제 2 TB (또는 CW) 에 대해 제 2 PHICH 자원을 통해 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있다. 여기서, 제 1 TB 가 제 2 TB 보다 높은 MCS 를 가지는 경우를 가정할 수 있다. 만약 제 1 TB (또는 CW) 에 대해서는 ACK 이 수신되고, 제 2 TB (또는 CW) 에 대해서는 NACK 이 수신되는 경우에, NACK 인 제 2 TB (또는 CW) 에 대해서 재전송이 수행되고, ACK 인 제 1 TB (또는 CW) 에 대해서는 전송이 수행되지 않을 수 있다. 이 때, 재전송되는 제 2 TB (또는 CW) 에 대한 ACK/NACK 정보는 높은 MCS 를 가지는 제 1 TB 에 대해 할당된 PHICH 자원 (즉, 제 1 PHICH 자원)을 통해서 전송될 수 있다. 또는, 이전 전송의 TB 중에서 재전송되는 TB 의 MCS 레벨과 동일한 MCS 를 가지는 TB 에 대해 할당된 PHICH 자원을 재전송되는 TB 에 대해서 할당할 수 있다.
실시예 3-D
본 실시예에 따르면, 이전 전송에서 각각의 TB (또는 CW) 에 대해 할당된 PHICH 자원 중에서 낮은 MCS 를 가지는 또는 동일한 MCS 를 가지는 TB (또는 CW) 에 대해 할당된 PHICH 자원을 TB (또는 CW) 의 재전송에 대해서 할당할 수 있다.
예를 들어, 이전 전송에서 제 1 TB (또는 CW) 에 대해 제 1 PHICH 자원을 통해 ACK/NACK 정보가 전송되고, 제 2 TB (또는 CW) 에 대해 제 2 PHICH 자원을 통해 ACK/NACK 정보가 전송될 수 있다. 여기서, 제 1 TB 가 제 2 TB 보다 낮은 MCS 를 가지는 경우를 가정할 수 있다. 만약 제 1 TB (또는 CW) 에 대해서는 ACK 이 수신되고, 제 2 TB (또는 CW) 에 대해서는 NACK 이 수신되는 경우에, NACK 인 제 2 TB (또는 CW) 에 대해서 재전송이 수행되고, ACK 인 제 1 TB (또는 CW) 에 대해서는 전송이 수행되지 않을 수 있다. 이 때, 재전송되는 제 2 TB (또는 CW) 에 대한 ACK/NACK 정보는 낮은 MCS 를 가지는 제 1 TB 에 대해 할당된 PHICH 자원 (즉, 제 1 PHICH 자원)을 통해서 전송될 수 있다. 또는, 이전 전송의 TB 중에서 재전송되는 TB 의 MCS 레벨과 동일한 MCS 를 가지는 TB 에 대해 할당된 PHICH 자원을 재전송되는 TB 에 대해서 할당할 수 있다.
4. 참조신호(RS) 자원 할당
상향링크 전송을 위해서 복조 참조신호(DeModulation Reference Signal; DMRS)가 전송될 수 있다. DMRS는 안테나 포트 별 또는 레이어 별 상향링크 채널 추정(channel estimation)을 위해 사용되는 참조신호이다.
DMRS 를 위한 시퀀스 생성에 순환 시프트(Cyclic Shift; CS) 값이 이용된다. 상향링크 DMRS 에 적용되는 CS 인덱스는 PDCCH DCI 포맷의 'Cyclic shift for DMRS' 필드를 통하여 지시될 수 있다. 다중 레이어 채널 추정에 있어서 상향링크 DMRS 들을 CS 를 이용하여 분리함으로써 상향링크 DMRS 를 다중화할 수 있다. 즉, 각각의 상향링크 레이어에 대해서 각각의 DMRS 들이 적용될 수 있고, 서로 다른 DMRS 를 서로 다른 CS 인덱스에 의하여 구별할 수 있다. 즉, CS 는 DMRS 를 구별하기 위한 직교(orthogonal) 자원이라고 할 수 있다. 또한, 각각의 레이어에 대한 DMRS 에 적용되는 CS 자원의 거리가 멀수록 수신단에서 각각의 레이어를 구별하는 성능은 높아질 수 있다.
예를 들어, 레이어
Figure 112011500920901-pat00124
에 대한 PUSCH DMRS 시퀀스
Figure 112011500920901-pat00125
는
Figure 112011500920901-pat00126
과 같이 정의될 수 있다. 여기서, m=0,1 이고,
Figure 112011500920901-pat00127
이며,
Figure 112011500920901-pat00128
이다. 여기서, 직교 시퀀스
Figure 112011500920901-pat00129
는 특정한 경우에는
Figure 112011500920901-pat00130
로 주어질 수도 있고, 또는, 해당 PUSCH 전송과 관련된 TB 에 대한 가장 최근의 상향링크 관련 DCI 포맷에서 지시되는 순환 시프트 필드 (DMRS 에 대한 순환 시프트 인덱스 필드)를 사용하여 정의될 수 있다. 예를 들어, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 000 인 경우에,
Figure 112011500920901-pat00131
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 1], [1 1], [1 -1] 및 [1 -1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 001 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00132
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 -1], [1 -1], [1 1] 및 [1 1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 010 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00133
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 -1], [1 -1], [1 1] 및 [1 1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 011 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00134
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 1], [1 1], [1 1] 및 [1 1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 100 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00135
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 1], [1 1], [1 1] 및 [1 1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 101 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00136
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 -1], [1 -1], [1 -1] 및 [1 -1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 110 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00137
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 -1], [1 -1], [1 -1] 및 [1 -1] 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 111 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00138
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 [1 1], [1 1], [1 -1] 및 [1 -1] 로 설정될 수 있다.
또한,
Figure 112011500920901-pat00139
에서 슬롯
Figure 112011500920901-pat00140
의 순환 시프트
Figure 112011500920901-pat00141
는
Figure 112011500920901-pat00142
로 주어지고,
Figure 112011500920901-pat00143
와 같이 정의된다. 여기서,
Figure 112011500920901-pat00144
는 상위계층에 의해서 제공되는 파라미터 (cyclicShift) 값이 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 에 대해서 각각 0, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10 의 값으로 설정된다. 또한,
Figure 112011500920901-pat00145
는 해당 PUSCH 전송과 관련된 전송 블록에 대한 가장 최근의 상향링크 DCI 포맷에서 지시되는 'DMRS 에 대한 순환 시프트' 필드에 의해서 결정된다. 예를 들어, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 000 인 경우에,
Figure 112011500920901-pat00146
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 0, 6, 3 및 9 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 001 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00147
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 6, 0, 9 및 3 으로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 010 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00148
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 3, 9, 6 및 0 으로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 011 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00149
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 4, 10, 7 및 1 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 100 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00150
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 2, 8, 5 및 11 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 101 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00151
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 8, 2, 11 및 5 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 110 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00152
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 10, 4, 1 및 7 로 설정될 수 있다. 또한, DCI 포맷의 순환 시프트 필드의 값이 111 인 경우에
Figure 112011500920901-pat00153
는 λ =0, λ=1, λ=2 및 λ=3 에 대해서 각각 9, 3, 0 및 6 으로 설정될 수 있다.
상향링크에서 DMRS 를 송신하는 경우에, 상향링크 데이터 부분은 시간 영역에서 생성된 신호가 DFT 처리를 통해 주파수 영역 신호로 변환된 뒤에 부반송파 맵핑 후 IFFT 처리 및 CP 추가를 하여 전송되지만(도 7 참조), DMRS는 DFT 처리를 생략하고 주파수 영역에서 바로 생성되어 부반송파 상에 맵핑된 후 IFFT 처리 및 CP 추가를 거쳐 전송될 수 있다. 또한, 상향링크 서브프레임에서 DMRS 가 매핑되는 OFDM 심볼 위치는, 일반 CP 경우에 하나의 서브프레임에서 2 개의 슬롯 각각의 4 번째 OFDM 심볼에 DMRS가 위치하고, 확장된 CP 경우에 하나의 서브프레임에서 2 개의 슬롯 각각의 3 번째 OFDM 심볼에 DMRS가 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 2개의 TB (또는 CW)가 전송되는 경우에, 최근에 수신한 PDCCH의 DCI 포맷으로부터 지시받은 CS 인덱스를 기반으로 계산된 시퀀스가 DMRS 에 대해서 사용될 수 있다. 만약, 2 개의 TB (또는 CW) 전송에 대해서 하나의 TB (또는 CW)의 디코딩은 성공하고 다른 하나의 TB (또는 CW)의 디코딩은 실패하는 경우, 디코딩에 실패한 하나의 TB (또는 CW)에 대해 재전송을 수행할 수 있다. 이러한 경우에, 디코딩에 실패한 하나의 TB (또는 CW)의 재전송을 위해서 어떤 CS 인덱스가 사용될 것인지를 정의할 필요가 있다. 왜냐하면, 송신단과 수신단에서 어떤 CS 인덱스가 사용될지를 결정하지 않는 경우에, 레이어에 대한 채널 추정이 불가능하게 될 수도 있기 때문이다.
이에 다라, 상향링크 전송에 대한 스케줄링 정보를 제공하는 PDCCH 가 검출되지 않는 상황에서 단말이 PHICH 를 통해 지시되는 정보를 이용하여 HARQ 동작을 수행하는 경우에, 일부 TB (또는 CW) 에 대해서만 재전송이 수행될 수 있는데, 이 경우에 상향링크 다중 레이어에 대해 할당되는 CS 를 이전 전송에서와 동일하게 할당할지, 또는 새롭게 할당하여 CS 자원의 거리를 멀게 할 것인지를 결정할 필요가 있다. 이하에서는 CS 자원 할당에 대한 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
실시예 4-A
상기 표 4 및 표 5 와 같은 코드워드-대-레이어 매핑 관계를 고려하면, 어떤 하나의 CW가 특정 레이어(하나 이상의 레이어)에 매핑될 수 있는데, 어떤 TB (또는 CW)가 재전송될 때, 재전송되는 CW가 매핑되는 레이어를 위해 할당되는 CS 인덱스를 해당 재전송을 위해서 사용할 수 있다.
예를 들어, CW1 이 제 1 레이어에 매핑되고 CW2 가 제 2 및 제 3 레이어에 매핑되어 전송되는 경우를 가정할 수 있다. 이에 대해서 CW1 에 대해서는 ACK 이 수신되고, CW2 에 대해서는 NACK 이 수신되는 경우에, NACK 인 CW2 는 재전송될 수 있다. 이 때, 재전송되는 CW2 가 매핑되는 레이어는 코드워드-대-레이어 매핑 규칙에 의해서 새롭게 결정될 수 있다. 예를 들어, 재전송되는 CW2 는 제 1 및 제 2 레이어에 매핑될 수 있다. 이 경우에, 재전송되는 CW2 가 매핑되는 레이어(즉, 제 1 및 제 2 레이어)를 위해서 할당되는 CS 인덱스를 이용하여, 재전송에 이용되는 레이어에 대한 DMRS 를 위한 시퀀스가 생성될 수 있다.
동일한 의미를 달리 표현하자면, NACK 인 CW 의 재전송시에 코드워드-대-레이어 매핑 규칙에 따라서 재전송되는 CW 가 매핑되는 레이어를 리셋(reset)할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 재전송시의 DMRS 를 위한 CS 인덱스는 재전송되는 CW 가 새롭게 매핑된(리셋된) 레이어를 위한 CS 인덱스를 사용하는 것으로 표현할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 그랜트 PDCCH 에서 지시되는 'DMRS 에 대한 순환 시프트 인덱스' 및 전송 신호의 레이어의 개수(즉, 랭크)에 의해서 DMRS 에 대한 순환 시프트 값
Figure 112011500920901-pat00154
가 결정될 수 있는데, NACK 인 CW 의 재전송시에 코드워드-대-레이어 매핑 규칙에 따라서 재전송되는 CW 가 매핑되는 레이어를 리셋(reset)한다는 것은, 가장 최근에 수신한 상향링크 그랜트 DCI 포맷 PDCCH 에서 지시된 'DMRS 에 대한 순환 시프트 인덱스' 필드와 재전송을 시도하는 레이어의 개수에 의해서 DMRS 의 순환 시프트 값
Figure 112011500920901-pat00155
가 다시 (새롭게) 결정되는 것으로도 표현할 수 있다.
실시예 4-B
상향링크 MCW 전송에 대해서 일부 TB (또는 CW)가 재전송되는 경우에, 가장 최근의 상향링크 그랜트 PDCCH 에서 지시한 프리코더의 서브셋 (또는 일부 열(column))이 선택될 수 있다 (상기 실시예 2 참조). 여기서, 프리코더는 레이어를 안테나 포트에 매핑시키는 역할을 한다고 표현할 수 있다. 따라서, 재전송시에 프리코더의 일부 열을 선택하는 것은, 프리코더에 매핑되는 레이어들 중 일부 레이어를 선택하는 것과 동일한 의미를 가진다. 따라서, 재전송시에 사용되는 DMRS 를 위한 CS 인덱스로서, 프리코더에서 선택되는 레이어를 위해서 할당된 CS 인덱스가 사용될 수 있다.
예를 들어, CW1 이 제 1 레이어에 매핑되고 CW2 가 제 2 및 제 3 레이어에 매핑되어 전송되는 경우를 가정할 수 있다. 이에 대해서 CW1 에 대해서는 ACK 이 수신되고, CW2 에 대해서는 NACK 이 수신되는 경우에, NACK 인 CW2 는 재전송될 수 있다. 예를 들어, CW2 가 재전송되는 경우에, 전술한 실시예 2-A 에서 설명한 바와 같이 도 9(b)의 프리코더의 서브셋으로서 프리코더의 2 번째 열 및 3 번째 열이 선택될 수 있다. 즉, CW2 의 재전송을 위해서 프리코더의 2 번째 열 및 3 번째 열이 선택될 수 있고, 이는 곧 제 2 및 제 3 레이어를 선택하는 것을 의미한다. 따라서, 재전송시에 사용되는 프리코더의 열에 해당하는 레이어(즉, 제 2 및 제 3 레이어)를 위해서 할당되는 CS 인덱스를 이용하여, 재전송시의 DMRS 를 위한 시퀀스가 생성될 수 있다.
동일한 의미를 달리 표현하자면, NACK 인 CW 의 재전송시에 선택되는 프리코더 서브셋은, 재전송되는 CW 가 이전 전송에서 매핑된 레이어를 지시하는 것일 수 있다. 본 실시예에 따르면, 재전송시의 DMRS 를 위한 CS 인덱스는 이전 전송에서 해당 CW 가 매핑된 레이어를 위해서 사용된 CS 인덱스를 재사용(reuse)하는 것으로 표현할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 그랜트 PDCCH 에서 지시되는 'DMRS 에 대한 순환 시프트 인덱스' 및 전송 신호의 레이어의 개수(즉, 랭크)에 의해서 DMRS 에 대한 순환 시프트 값
Figure 112011500920901-pat00156
가 결정될 수 있는데, NACK 인 CW 의 재전송시의 DMRS 를 위한 CS 인덱스는 이전 전송에서 해당 CW 가 매핑된 레이어를 위해서 사용된 CS 인덱스를 재사용(reuse)한다는 것은, 이전 전송에서 TB1 또는 TB2 를 위해 할당된 DMRS 의 순환 시프트 값
Figure 112011500920901-pat00157
가, 재전송을 시도하는 TB (TB1 의 재전송이면 이전 전송의 TB1, TB2의 재전송이면 이전 전송의 TB2)에 해당하는 레이어를 위해 사용되는 것으로도 표현할 수 있다.
5. PHICH 및 PDCCH 에 기초한 HARQ 동작
전술한 바와 같이, 단말의 상향링크 HARQ 동작은, 단말이 상향링크 그랜트 PDCCH 를 검출하지 않는 상황에서 PHICH 를 통해 지시되는 정보를 이용하는 경우, 또는 단말이 PHICH 전송 및 상향링크 그랜트 PDCCH 를 검출하는 경우에 대하여 정의될 수 있다.
본 실시예에서는, 단말이 PDCCH 를 검출하는 상황에서 HARQ 동작을 수행할 때에, 상향링크 MIMO 전송에서 다중 TB (또는 CW)의 재전송 방안에 대하여 설명한다.
실시예 5-A
본 실시예에 따르면, 상향링크 MCW 전송에 대해서 PHICH 를 통한 ACK/NACK 정보와 PDCCH 를 통한 제어 정보를 조합하여 단말이 새로운 데이터를 전송할 것인지 또는 재전송을 수행할 것인지를 결정할 수 있다.
여기서, PHICH 는 각각의 TB (또는 CW) 에 대한 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 있다고 가정한다. 즉, 다중 TB (또는 CW)에 대해 다중 PHICH 가 제공되거나, 하나의 PHICH 가 다중 상태(state)를 통하여 각각의 TB (또는 CW)에 대한 ACK/NACK 상태가 제공될 수 있다 (상기 실시예 1-A 및 1-B).
PDCCH 를 통하여 제공되는 제어 정보에는 신규데이터지시자(NDI)가 포함될 수 있다. 이러한 경우에, 2 개의 TB (또는 CW) 전송에 대해서 PHICH 가 나타내는 ACK/NACK 상태(state)와 PDCCH 를 통한 NDI 상태를 조합하여 단말의 동작을 결정하는 것을 고려할 수 있다. 또는, PDCCH 의 NDI 대신에 다른 필드를 이용할 수도 있다.
단말은 상향링크 2 CW 전송을 수행한 후의 소정의 시점(예를 들어, 4 서브프레임 이후)에 PHICH 를 수신할 수 있고, PHICH 수신과 동시에 또는 PHICH 수신한 이후의 특정 시점에서 PDCCH 를 수신할 수 있다. 이러한 경우 단말의 동작은 다음 표 13 과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00158
단말이 PDCCH의 제어 정보를 볼 수 있는 경우에는, 단말이 수행해야 하는 HARQ 동작은 PDCCH의 지시에 의해 규정될 수 있다. PDCCH에서 어떤 TB (또는 CW) 에 대해서 신규데이터 전송을 지시하는 경우 (예를 들어, NDI 값이 토글링되는 경우), 단말은 HARQ 버퍼를 비우고 새로운 데이터 전송을 시도할 수 있다. 달리 표현하자면, PDCCH 를 통해 각각의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송이 지시되는 경우에는, PHICH 를 통해 지시되는 각각의 TB (또는 CW)에 대한 ACK/NACK 상태를 고려하지 않고, PDCCH 를 통해 지시된 바에 따라 HARQ 동작이 수행될 수 있다.
이하에서는, 2 개의 TB (또는 CW) 중에서 하나의 TB (또는 CW) 만 전송되고 다른 하나의 TB (또는 CW) 는 전송되지 않는 (또는, 널 신호가 전송되는) 경우에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.
PHICH를 통해 지시된 각각의 TB (또는 CW)에 대한 ACK/NACK 상태와, PDCCH에 포함되는 각각의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송 여부를 알려주는 소정의 지시자(예를 들어, NDI)의 조합을 통해서, 어떤 TB (또는 CW)에 대한 전송이 수행되지 않는지를 단말에게 알려줄 수 있다.
예를 들어, PHICH 를 통해서 ACK 이 지시되는 TB (또는 CW) 는 재전송이 수행되지 않는 것을 의미한다. 이 때, PDCCH 에 포함된 지시자(예를 들어, NDI)가 해당 TB (또는 CW)에 대한 신규전송을 나타내지 않는다면(예를 들어, NDI 가 토글되지 않는다면), 해당 TB (또는 CW)는 아무런 전송이 수행되지 않는다 (즉, 해당 TB (또는 CW) 가 비활성화(disable)된다). 또는, PDCCH 에 포함된 지시자(예를 들어, NDI)가 해당 TB (또는 CW)에 대한 신규전송을 나타낸다면(예를 들어, NDI 가 토글된다면), 해당 TB (또는 CW)는 새로운 데이터가 전송된다.
한편, PHICH 를 통해서 NACK 이 지시되는 TB (또는 CW)는 재전송이 수행되는 것을 의미한다. 이 때, PDCCH 에 포함된 지시자(예를 들어, NDI)가 해당 TB (또는 CW)에 대한 신규전송을 나타내지 않는다면(즉, NDI가 토글되지 않으면), 해당 TB (또는 CW)는 재전송이 수행될 수 있다.
한편, PHICH 를 통해서 NACK 이 지시되는 TB (또는 CW)에 대해서, PDCCH 에 포함된 지시자(예를 들어, NDI)가 신규전송을 나타내는 경우에는(예를 들어, NDI 가 토글되는 경우에는), 재전송이 수행될지 새로운 데이터가 전송될지에 대한 불명확성이 존재하게 된다. 이와 같은 상황에서는 해당 TB (또는 CW)는 아무런 전송이 수행되지 않도록 설정할 수 있다 (즉, 해당 TB (또는 CW) 가 비활성화(disable)된다). 또는, PDCCH 지시자를 기준으로 해서 해당 TB (또는 CW)에서 새로운 데이터가 전송되도록 할 수도 있다.
위에서 설명한 사항을 정리하면, 하나의 TB (또는 CW)에 대한 PHICH 정보와 PDCCH 정보의 조합에 의하여 결정되는 단말 동작을 이하의 표 14 및 15 와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00030
Figure 112011500920901-pat00167
실시예 5-B
본 실시예에 따르면, 상향링크 MCW 전송에 대해서 단일 PHICH 를 통한 ACK/NACK 정보와 PDCCH 를 통한 제어 정보를 조합하여 단말이 새로운 데이터를 전송할 것인지 또는 재전송을 수행할 것인지를 결정할 수 있다.
여기서, 단일 PHICH 를 통해 다중 TB (또는 CW) 에 대해서 ACK 상태 또는 NACK 상태 중 하나만이 지시되는 것으로 가정한다 (상기 실시예 1-C). 예를 들어, 다중 TB (또는 CW)를 위한 ACK/NACK 신호가 하나의 PHICH 상에서 1 비트로 표현될 수 있는데, 2 개의 TB (또는 CW)에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK 이 지시되고, 2 개의 TB (또는 CW) 중 하나 이상이 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK 이 지시될 수 있다.
이와 같이 단일 PHICH 가 전송되는 경우에, PHICH 가 지시하는 ACK/NACK 상태에 따른 단말의 동작은 이하의 표 16 과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00033
상기 표 16 에서 2 개의 TB (또는 CW)에 대해서 PHICH 가 ACK 상태를 지시하는 경우에, 2 개의 TB (또는 CW) 모두 아무런 전송이 수행되지 않고, 재전송을 수행하기 위해서는 PDCCH 에 의한 상향링크 스케줄링이 요구된다. 한편, 2 개의 TB (또는 CW)에 대해서 PHICH 가 NACK 상태를 지시하는 경우에, 2 개의 TB (또는 CW) 모두 비-적응적 재전송이 수행될 수 있다.
PDCCH 를 통하여 제공되는 제어 정보에는 신규데이터지시자(NDI)가 포함될 수 있다. 이러한 경우에, 2 개의 TB (또는 CW) 전송에 대해서 PHICH 가 나타내는 ACK/NACK 상태(state)와 PDCCH 를 통한 NDI 상태를 조합하여 단말의 동작을 결정하는 것을 고려할 수 있다. 또는, PDCCH 의 NDI 대신에 다른 필드를 이용할 수도 있다.
단말은 상향링크 2 CW 전송을 수행한 후의 소정의 시점(예를 들어, 4 서브프레임 이후)에 하나의 PHICH 를 수신할 수 있고, PHICH 수신과 동시에 또는 PHICH 수신한 이후의 특정 시점에서 PDCCH 를 수신할 수 있다. 여기서 하나의 PHICH 는 2 개의 TB (또는 CW) 에 대한 ACK 또는 NACK 상태만을 나타내고, PDCCH 에는 각각의 TB (또는 CW) 에 대한 지시자(예를 들어, NDI)가 포함될 수 있다. 이러한 경우 단말의 동작은 다음 표 17 과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00034
단말이 PDCCH의 제어 정보를 볼 수 있는 경우에는, 단말이 수행해야 하는 HARQ 동작은 PDCCH의 지시에 의해 규정될 수 있다. PDCCH에서 어떤 TB (또는 CW) 에 대해서 신규데이터 전송을 지시하는 경우 (예를 들어, NDI 값이 토글링되는 경우), 단말은 HARQ 버퍼를 비우고 새로운 데이터 전송을 시도할 수 있다. 달리 표현하자면, PDCCH 를 통해 각각의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송이 지시되는 경우에는, 단일 PHICH 를 통해 지시되는 2 개의 TB (또는 CW)에 대한 ACK/NACK 상태를 고려하지 않고, PDCCH 를 통해 지시된 바에 따라 HARQ 동작이 수행될 수 있다.
이하에서는 단말이 PDCCH 를 검출하는 상황에서 단일 PHICH 를 통해 2 개의 TB (또는 CW)에 대한 ACK 또는 NACK 상태가 지시되는 경우에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.
단일 PHICH ACK/NACK 상태와, PDCCH에 포함되는 각각의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송 여부를 알려주는 소정의 지시자(예를 들어, NDI)의 조합을 통해서, 각각의 TB (또는 CW)에 대한 단말의 신규전송 또는 재전송 동작을 결정할 수 있다. 이하의 표 18 및 19 를 참조하여 구체적인 예시들에 대하여 설명한다.
Figure 112011500920901-pat00035
상기 표 18 에서 나타내는 지시자(indicator)는 예를 들어 상향링크 그랜트 PDCCH에 포함된 NDI일 수 있다. 상기 표 18 에서 나타내는 바와 같이, 단일 PHICH로부터 ACK의 상태를 수신하고 PDCCH의 지시자를 통해서 신규전송을 지시 받는 경우에, 각각의 TB (또는 CW)는 신규전송이 시도될 수 있다. 또는, 단일 PHICH로부터 ACK의 상태 또는 NACK의 상태를 수신하고 PDCCH의 지시자를 통해서 재전송을 지시 받는 경우, 각각의 TB (또는 CW)는 재전송이 시도될 수 있다. 여기서, 2개의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송을 나타내는 지시자가 존재하는 경우에, 각각의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송은 독립적으로 수행될 수 있다. 즉, 하나의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송/재전송 여부는 다른 TB (또는 CW)의 신규전송/재전송 여부와 무관하게 수행될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00160
상기 표 19 에서 나타내는 지시자(indicator)는 예를 들어 상향링크 그랜트 PDCCH에 포함된 NDI일 수 있다. 상기 표 19 에서 나타내는 바와 같이, 단일 PHICH로부터 ACK의 상태 또는 NACK의 상태를 수신하고 PDCCH의 지시자를 통해서 신규전송을 지시 받는 경우에, 각각의 TB (또는 CW)는 신규전송이 시도될 수 있다. 또는, 단일 PHICH로부터 NACK의 상태를 수신하고 PDCCH의 지시자를 통해서 재전송을 지시 받는 경우, 각각의 TB (또는 CW)는 재전송이 시도될 수 있다. 여기서, 2개의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송을 나타내는 지시자가 존재하는 경우에, 각각의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송 또는 재전송은 독립적으로 수행될 수 있다. 즉, 하나의 TB (또는 CW)에 대한 신규전송/재전송 여부는 다른 TB (또는 CW)의 신규전송/재전송 여부와 무관하게 수행될 수 있다.
실시예 5-C
본 실시예에서는, 상향링크 MCW 전송에 대해 단일 PHICH 가 전송되는 경우 (예를 들어, 2 개의 TB (또는 CW)에 대해 모두 디코딩이 성공인 경우에는 ACK이 전송되고, 2 개의 TB (또는 CW) 중 하나 이상이 디코딩에 실패하는 경우에는 NACK이 전송되는 경우), PHICH 를 통해 지시되는 ACK/NACK 상태에 따른 재전송 동작은 상기 표 16 과 같이 정의될 수 있다. 여기서, 재전송시 2 개의 TB (또는 CW)가 매핑되는 레이어의 순서를 서로 변경, 즉, 스왑(swap)하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, 코드워드-대-레이어 매핑 스왑은 아래의 표 20 과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00161
위와 같이 재전송의 경우에 각각의 CW가 매핑되는 레이어를 스왑하는 경우, 디코딩 성공 확률을 높일 수 있다. 예를 들어, 초기 전송시 제 1 CW가 제 1 레이어를 통해 전송되고 제 2 CW가 제 2 레이어를 통해 전송되는 경우를 가정할 수 있다. 이 때, 제 1 레이어의 채널 상태가 제 2 레이어에 비해 양호하여, 제 1 CW의 디코딩은 성공하는 반면 제 2 CW의 디코딩은 실패할 수 있다. 이러한 경우, 재전송시 코드워드-대-레이어 매핑을 스왑하지 않는 경우에는, 제 2 CW가 채널 상태가 덜 양호한 제 2 레이어를 통해 다시 전송되어 제 2 CW의 디코딩은 다시 실패할 확률이 높다. 반면, 재전송시 코드워드-대-레이어 매핑을 스왑하는 경우에는, 제 2 CW가 채널 상태가 양호한 제 1 레이어를 통해 전송됨으로써 제 2 CW의 디코딩 성공 확률이 높아질 수 있다.
6. 상향링크 MCW 전송에 대한 HARQ 동작을 위한 DCI 구성
기존의 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크 전송에서 단일 코드워드 전송이 수행되며, 이에 대한 상향링크 스케줄링 정보는 DCI 포맷 0 을 가지는 PDCCH를 통해서 주어질 수 있다. 기존의 DCI 포맷 0 는 표 21 과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00162
DCI 포맷 0 에서 'Flag for format 0/format 1A differentiation' (포맷 0/포맷 1A 구별을 위한 플래그) 필드는 DCI 포맷 0 과 DCI 포맷 1A 를 구별하기 위한 필드이다. DCI 포맷 1A 는 하향링크 전송을 스케줄링하는 DCI 포맷이며 DCI 포맷 0 과 동일한 페이로드 크기를 가지므로, DCI 포맷 0 과 DCI 포맷 1A 이 동일한 형태의 포맷을 가지도록 하면서 이들을 구별할 수 있는 필드가 포함된 것이다. 'Flag for format 0/format 1A differentiation' 필드가 0 값을 가지면 DCI 포맷 0 을 나타내고, 1 값을 가지면 DCI 포맷 1A 를 나타낸다.
'Hopping flag' (주파수 호핑 플래그) 필드는 PUSCH 주파수 호핑이 적용되는지 여부를 나타낸다. 'Hopping flag' 필드가 0 값을 가지면 PUSCH 주파수 호핑이 적용되지 않는 것을 나타내고, 1 값을 가지면 PUSCH 주파수 호핑이 적용되는 것을 나타낸다.
'Resource block assignment and hopping resource allocation' (자원 블록 할당 및 호핑 자원 할당) 필드는 PUSCH 주파수 호핑 여부에 따른 상향링크 서브프레임에서의 자원블록 할당 정보를 나타낸다.
'Modulation and coding scheme and redundancy version' (변조및코딩기법 및 리던던시 버전) 필드는 PUSCH 에 대한 변조 차수(modulation order) 및 리던던시 버전(RV)을 나타낸다. RV 는 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 정보를 나타낸다. 5 비트에 의해 표현되는 32 개의 상태(state) 중에서 0 내지 28 은 변조 차수를 나타내기 위해 사용되고, 29 내지 31 은 RV 인덱스(1, 2 및 3)를 나타낼 수 있다.
'New data indicator' (신규데이터지시자) 필드는 상향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타낸다. 이전 전송의 NDI 값에 비하여 토글링되는 경우에는 신규 데이터 전송임을 나타내고, 토글링되지 않는 경우에는 재전송임을 나타낸다.
'TPC command for scheduled PUSCH' (스케줄링된 PUSCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUSCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낸다.
'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 복조 참조신호(DeModulation Reference Signal; DMRS)를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트(Cyclic Shift) 값을 나타낸다. DMRS는 안테나 포트 별 또는 레이어 별 상향링크 채널 추정을 위해 사용되는 참조신호이다.
'UL index (for TDD)' (상향링크 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 시분할듀플렉스(TDD) 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정(configuration)에 있어서 상향링크 전송으로 설정되는 서브프레임 인덱스 등을 나타낼 수 있다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'CQI request' (채널품질지시자 요청) 필드는 PUSCH 를 이용하여 비주기적인 CQI(Channel Quality Information), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 RI(Rank Indicator) 보고를 하도록 요청하는 것을 나타낸다. 'CQI request' 필드가 1 로 설정되면 단말은 PUSCH 를 이용한 비주기적 CQI, PMI 및 RI 보고를 전송하게 된다.
한편, 하향링크 다중 코드워드 전송을 스케줄링하는 DCI 포맷 2 의 PDCCH 는 표 22 와 같은 제어 정보를 포함할 수 있다.
Figure 112011500920901-pat00163
DCI 포맷 2 에서 'Resource allocation header (resource allocation type0 / type1)' (자원 할당 헤더 (자원 할당 타입 0/타입 1)) 필드가 0 값을 가지면 타입 0 의 자원 할당을 나타내고, 1 값을 가지면 타입 1 의 자원 할당을 나타낸다. 타입 0 의 자원 할당은 스케줄링된 단말에게 할당되는 자원블록그룹들(Resource Block Groups; RBGs)이 연속적인 물리자원블록들(Physical Resource Blocks; PRBs)의 집합인 경우를 나타낼 수 있다. 타입 1 의 자원 할당은 소정 개수의 자원블록그룹 부분집합 중 선택된 하나의 자원블록그룹에서의 물리자원블록들의 집합 중에서 스케줄링된 단말에게 할당되는 물리자원블록들을 나타낼 수 있다.
'Resource block assignment' (자원 블록 할당) 필드는 타입 0 또는 타입 1 의 자원 할당에 따라 스케줄링된 단말에게 할당되는 자원블록을 나타낸다.
'TPC command for PUCCH' (PUCCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUCCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낸다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'HARQ process number' (HARQ 프로세스 번호) 필드는 HARQ 엔터티에 의해 관리되는 복수개의 HARQ 프로세스들 중 전송에 사용되는 HARQ 프로세스가 무엇인지 나타낼 수 있다.
'Transport block to codeword swap flag' (전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그) 필드는 2 개의 전송블록(Transport block)이 모두 활성화(enabled)되는 경우에 전송블록-대-코드워드 매핑관계를 나타낸다. 'Transport block to codeword swap flag' 필드가 0 값을 가지면 전송블록 1 이 코드워드 0 에 매핑되고 전송블록 2 가 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타내고, 1 값을 가지면 전송블록 2 가 코드워드 0에 매핑되고 전송블록 1 이 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타낸다.
DCI 포맷 2 에서 첫 번째 코드워드 및 두 번째 코드워드 각각에 대해 'Modulation and coding scheme' (변조및코딩기법), 'New data indicator' (신규데이터지시자) 및 'Redundancy version' (리던던시 버전) 필드가 정의된다. 'Modulation and coding scheme' 필드는 PDSCH 에 대한 변조 차수(modulation order)를 나타내고, 'New data indicator' 필드는 하향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타내며, 'Redundancy version' 필드는 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 정보를 나타낸다.
'Precoding information' (프리코딩 정보) 필드는 하향링크 전송의 프리코딩을 위한 코드북 인덱스 등을 나타낼 수 있다. 기지국이 2 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1 및 랭크 2 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 3 비트가 필요하고, 4 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1, 2, 3 및 4 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 6 비트가 필요하다.
전술한 표 21 및 표 22 에서 설명한 바와 같이, 기존 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크 단일 코드워드 전송을 위한 DCI 포맷 0 및 하향링크 다중 코드워드 전송을 위한 DCI 포맷 2 을 정의하고, 상향링크 다중 코드워드 전송에 대한 PDCCH DCI 포맷은 정의되어 있지 않다.
본 발명에서는 상향링크 다중 코드워드 전송을 위한 새로운 DCI 포맷 (PDCCH를 통한 상향링크 그랜트)의 예시들을 표 23, 표 24 및 표 25와 같이 제안한다.
Figure 112011500920901-pat00168
표 23은 하나의 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 안테나 포트 전송 모드로 PUSCH 를 스케줄링하는 것에 이용되는 새로운 DCI 포맷의 일례에 대한 것이다. 표 23 의 DCI 포맷을 기존에 정의되어 있는 DCI 포맷과 구별하기 위한 포맷 인덱스(예를 들어, DCI 포맷 4)로 지칭할 수도 있다.
표 23 에서 취소선으로 표시된 것은 기존의 DCI 포맷 0 (표 21) 및 DCI 포맷 2 (표 22) 에서는 존재하지만 상향링크 다중 코드워드 전송을 위한 PDCCH DCI 포맷에는 포함되지 않는 필드들을 나타내는 것이다. 표 23 에서 밑줄로 표시된 것은 기존의 DCI 포맷 0 (표 21) 및 DCI 포맷 2 (표 22) 의 필드에서 추가되는 내용을 나타내는 것이다.
'Hopping flag' (주파수 호핑 플래그) 필드는 PUSCH 주파수 호핑이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 'Hopping flag' 필드는 PUSCH에 대해 연속적인(contiguous) 자원 할당이 적용되는 경우에 정의될 수 있으며, 비-연속적인(non-contiguous) 자원 할당이 적용되는 경우에는 생략될 수 있다.
'Resource block assignment and hopping resource allocation' (자원 블록 할당 및 호핑 자원 할당) 필드는, PUSCH 주파수 호핑 여부 및 단일 클러스터 할당인지 다중 클러스터 할당인지 여부에 따른 상향링크 서브프레임에서의 자원블록 할당 정보를 나타낼 수 있다.
'TPC command for scheduled PUSCH' (PUSCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUSCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낼 수 있다. 'TPC command for scheduled PUSCH' 필드는 상향링크 전송 주체 (예를 들어, 단말) 특정으로 TPC 명령(Transmit Power Control command)이 주어지는 경우 2 비트로 정의될 수 있다. 또는, 복수개의 안테나 각각에 대해 TPC 명령이 주어지는 경우에는 'TPC command for scheduled PUSCH' 필드가 2 비트 x 안테나 개수의 비트 크기로 정의될 수 있다. 또는, 2 개의 코드워드 각각에 대해서 TPC 명령이 주어질 수도 있고, 이 경우에는 'TPC command for scheduled PUSCH' 필드가 4 비트 크기로 정의될 수 있다.
'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 DMRS를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트 값을 나타낼 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 추가적으로 DMRS 생성에 이용되는 직교커버코드(Orthogonal Cover Code; OCC) 인덱스를 포함할 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드에 의해서 하나의 레이어(또는 안테나 포트)에 대한 순환 시프트 값이 주어질 수 있다. 다른 레이어(또는 안테나 포트)들에 대한 순환 시프트 값은 상기 하나의 레이어(또는 안테나 포트)에 대해 주어진 순환 시프트 값을 기반으로 미리 정해진 규칙에 따라 계산된 순환 시프트 값이 사용될 수 있다.
'UL index (for TDD)' (상향링크 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 시분할듀플렉스(TDD) 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 상향링크 전송으로 설정되는 서브프레임 인덱스 등을 나타낼 수 있다.
'Downlink Assignment Index (for TDD)' (하향링크 할당 인덱스 (TDD 경우)) 필드는 TDD 방식으로 무선 프레임이 구성되는 경우에 특정 상향링크-하향링크 설정에 있어서 PDSCH 전송으로 설정되는 서브프레임의 총 개수 등을 나타낼 수 있다.
'CQI request' (채널품질지시자 요청) 필드는 PUSCH 를 이용하여 비주기적인 CQI, PMI 및 RI 보고를 하도록 요청하는 것을 나타낼 수 있다.
'Resource allocation header (resource allocation type0 / type 1)' (자원 할당 헤더 (자원 할당 타입 0/타입 1)) 필드는 타입 0 또는 타입 1 의 자원할당을 나타낼 수 있다. 타입 0 은 연속적인(contiguous) 자원 할당을 나타내고, 타입 1 은 그 외의 다양한 자원 할당을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 타입 1 은 비-연속적인(non-contiguous) 자원 할당을 나타낼 수 있다. PUSCH 자원 할당 방식이 그 외의 명시적 또는 묵시적 시그널링을 통해 지시되는 경우에는, 'Resource allocation header (resource allocation type0 / type 1)' 필드는 생략될 수 있다.
'TPC command for PUCCH' (PUCCH에 대한 전송전력제어 명령) 필드는 PUCCH 전송에 대한 전송 전력을 결정할 수 있는 값을 나타낼 수 있으며, 경우에 따라 생략될 수 있다.
'Transport block to codeword swap flag' (전송 블록-대-코드워드 스왑 플래그) 필드는 2 개의 상향링크 전송블록(Transport block)이 모두 활성화(enabled)되는 경우에 전송블록-대-코드워드 매핑관계를 나타낼 수 있다. 'Transport block to codeword swap flag' 필드가 0 값을 가지면 전송블록 1 이 코드워드 0 에 매핑되고 전송블록 2 가 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타내고, 1 값을 가지면 전송블록 2 가 코드워드 0에 매핑되고 전송블록 1 이 코드워드 1에 매핑되는 것을 나타낼 수 있다. 2 코드워드 중 하나가 비활성화(disabled)되는 경우에는 'Transport block to codeword swap flag' 필드는 유보(reserved)될 수 있다. 또는, 전송블록-대-코드워드 스왑을 지원하지 않는 경우에는 'Transport block to codeword swap flag' 필드가 생략될 수도 있다.
2 개의 코드워드 (또는 전송 블록) 각각에 대해 'Modulation and coding scheme' (변조및코딩기법 및 리던던시버전) 및 'New data indicator' (신규데이터지시자) 필드가 정의될 수 있다.
'Modulation and coding scheme and redundancy version' 필드는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 변조 차수(modulation order) 정보를 나타낼 수 있다. ' Modulation and coding scheme and redundancy version' 필드의 일부 비트 상태(state)는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 리던던시 버전(RV) 정보를 나타내기 위해 사용될 수 있다. RV 는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)의 재전송의 경우 어떤 서브패킷을 재전송하는 것인지에 대한 정보를 나타낼 수 있다.
'New data indicator' 필드는 각각의 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 상향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타낼 수 있다. 해당 코드워드(또는 전송 블록)에 대한 이전 전송의 NDI 값에 비하여 'New data indicator' 필드의 비트 값이 토글링되는 경우에는 신규 데이터 전송임을 나타내고, 토글링되지 않는 경우에는 재전송임을 나타낼 수 있다.
'Precoding information' (프리코딩 정보) 필드는 상향링크 전송의 프리코딩을 위한 코드북 인덱스 등을 나타낼 수 있다. 상향링크 전송 주체(예를 들어, 단말)가 2 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1 및 랭크 2 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 'Precoding information' 필드가 3 비트로 정의될 수 있고, 4 전송 안테나로 구성되는 경우에는 랭크 1, 2, 3 및 4 에 대한 코드북 인덱스를 나타내기 위해 'Precoding information' 필드가 6 비트로 정의될 수 있다.
한편, 아래의 표 24 는 하나의 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 안테나 포트 전송 모드로 PUSCH 를 스케줄링하는 것에 이용되는 새로운 DCI 포맷의 다른 예시에 대한 것이다. 표 24 의 DCI 포맷을 기존에 정의되어 있는 DCI 포맷과 구별하기 위한 포맷 인덱스(예를 들어, DCI 포맷 4)로 지칭할 수도 있다.
Figure 112011500920901-pat00047
표 24의 DCI 포맷에서 정의하는 필드들의 구체적인 내용 중, 표 23 의 DCI 포맷과 중복되는 내용에 대한 설명은 명료성을 위하여 생략한다.
표 24 의 DCI 포맷에서 'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 DMRS를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트 값을 나타낼 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 추가적으로 DMRS 생성에 이용되는 OCC 인덱스를 포함할 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드에 의해서 복수개의 레이어(또는 안테나 포트)에 대한 순환 시프트 값이 명시적으로 주어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 순환 시프트 값은 3 비트로 표현될 수 있는데, 4 개의 레이어(또는 안테나 포트) 각각에 대한 순환시프트 값을 나타내기 위해, 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 12 비트 크기로 정의될 수 있다.
표 24 의 DCI 포맷의 나머지 필드들에 대한 구체적인 내용은, 표 23 의 DCI 포맷의 각각의 필드에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 아래의 표 25 는 하나의 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 안테나 포트 전송 모드로 PUSCH 를 스케줄링하는 것에 이용되는 새로운 DCI 포맷의 다른 예시에 대한 것이다. 표 25 의 DCI 포맷을 기존에 정의되어 있는 DCI 포맷과 구별하기 위한 포맷 인덱스(예를 들어, DCI 포맷 4)로 지칭할 수도 있다.
표 25의 DCI 포맷에서 정의하는 필드들의 구체적인 내용 중, 표 23 의 DCI 포맷과 중복되는 내용에 대한 설명은 명료성을 위하여 생략한다.
표 25 의 DCI 포맷에서 'Cyclic shift for DMRS' (복조참조신호에 대한 순환 시프트) 필드는 상향링크 DMRS를 위한 시퀀스 생성에 이용되는 순환 시프트 값을 나타낼 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 추가적으로 DMRS 생성에 이용되는 OCC 인덱스를 포함할 수 있다. 'Cyclic shift for DMRS' 필드에 의해서 2 개의 레이어(또는 안테나 포트)에 대한 순환 시프트 값이 명시적으로 주어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 순환 시프트 값은 3 비트로 표현될 수 있는데, 4 개의 레이어(또는 안테나 포트) 각각에 대한 순환시프트 값을 나타내기 위해, 'Cyclic shift for DMRS' 필드는 12 비트로 정의될 수 있다.
표 25의 DCI 포맷에서는 'New data indicator' (신규데이터지시자) 필드는, 표 23 또는 표 24 의 DCI 포맷에서 각각의 코드워드에 대해 'New data indicator' 필드가 정의되는 것과 달리, 2 개의 코드워드에 대해 하나의 'New data indicator' 필드만이 정의될 수 있다. 즉, 2 개의 코드워드(또는 전송블록)를 묶어서(bundling) 상향링크 스케줄링 정보가 신규 데이터에 대한 것인지 재전송에 대한 것인지를 나타낼 수 있다. 이전 전송의 NDI 값에 비하여 토글링되는 경우에는 2 개의 코드워드(또는 전송 블록) 모두가 신규 데이터 전송임을 나타내고, 토글링되지 않는 경우에는 2 개의 코드워드(또는 전송 블록) 모두가 재전송임을 나타낸다.
표 25 의 DCI 포맷의 나머지 필드들에 대한 구체적인 내용은, 표 9 의 DCI 포맷의 각각의 필드에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 표 23, 표 24 또는 표 25 의 DCI 포맷에는, 추가적으로 'Carrier Indicator' (반송파 지시자) 필드 및 'Multi-cluster flag' (다중-클러스터 플래그) 필드가 정의될 수 있다. 'Carrier Indicator' 필드는 하나 이상의 상향링크 셀(또는 구성반송파)이 존재하는 경우에 어떤 상향링크 셀(또는 구성 반송파)에서 다중 코드워드 PUSCH 전송이 스케줄링되는지를 나타낼 수 있고, 0 또는 3 비트로 구성될 수 있다. 'Multi-cluster flag' 필드는 상향링크 자원 할당의 측면에서 다중 클러스터 할당이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다.
도 10 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상향링크 MIMO 전송 및 수신 방법에 대하여 설명한다.
단계 S1010 에서 기지국은 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 DCI를 PDCCH를 통하여 단말에게 전송할 수 있고, 단말은 이를 수신할 수 있다. DCI 에는 상향링크 DMRS 를 위한 순환시프트(CS) 인덱스 정보가 포함될 수 있다. 상향링크 데이터가 전송되는 레이어들의 각각에는 해당 레이어의 채널 추정을 위한 DMRS 가 함께 전송될 수 있고, 레이어들을 구별할 필요가 있다. 이를 위해서 CS 값이 DCI 에 포함되어 단말에게 제공되며, 각각의 레이어에 대한 DMRS 는 서로 다른 CS 인덱스 값을 할당받게 된다. 어떤 하나의 레이어의 DMRS 를 위한 CS 인덱스가 할당되면 다른 레이어들의 DMRS 를 위한 CS 인덱스는 미리 약속된 규칙에 따라 정해질 수 있다.
단계 S1020 에서 단말은 단계 S1010 에서 수신한 PDCCH 의 지시에 따라서 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 기지국으로 전송할 수 있고, 기지국은 이를 수신할 수 있다. 하나의 데이터 블록은 하나의 코드워드에 매핑되고, 하나의 코드워드는 하나 이상의 레이어에 매핑될 수 있다. 이에 따라, 2 개의 데이터 블록은, 예를 들어, 2 개, 3 개, 또는 4 개의 레이어에 매핑될 수 있다. 또한, 각각의 레이어에는 DMRS 가 전송될 수 있다.
단계 S1030 에서 기지국은 단계 S1020 에서 수신한 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 ACK 또는 NACK을 정보를 PHICH (예를 들어, 다중 PHICH 자원)을 통하여 단말에게 전송할 수 있고, 단말은 이를 수신할 수 있다. 단말이 PHICH 를 수신하는 서브프레임에서 별도의 PDCCH 를 수신하지 않는 경우에, 단말은 PHICH 상의 ACK/NACK 정보에 기초하여 데이터 블록의 재전송을 수행할 수 있다.
단계 S1040 에서 단말은 NACK된 데이터 블록의 재전송을 하나 이상의 레이어를 이용해서 기지국으로 전송할 수 있고, 기지국은 이를 수신할 수 있다. 단말이 재전송을 수행하는 단계 S1040 에 해당하는 서브프레임은 단말이 PHICH 를 수신하는 단계 S1030 에 해당하는 서브프레임 이후 4 번째 서브프레임일 수 있다.
여기서, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우(예를 들어, PDCCH 에 의해서 2 개의 데이터 블록 전송이 지시되어 2 개의 데이터 블록이 전송되었는데 그 중에서 NACK된 데이터 블록은 하나만이 존재하는 경우)에는, NACK된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 하나 이상의 레이어는, 해당 데이터 블록의 이전 전송(previous transmission)에서 이용된 레이어와 동일한 레이어로 선택될 수 있다.
위와 같은 본 발명의 예시를 DMRS 에 할당되는 CS 인덱스의 관점에서 설명하면, NACK된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 하나 이상의 레이어 각각에 대한 DMRS 가 전송되는데, 이들 DMRS 에 할당되는 CS 인덱스는, NACK된 데이터 블록의 이전전송에서 이용된 레이어에 대한 DMRS 에 할당된 CS 인덱스와 동일한 CS 인덱스인 것으로 설명할 수 있다.
또한, NACK된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 프리코딩 행렬은, 이전 전송에서 복수개의 데이터 블록의 전송에 이용된 프리코딩 행렬의 일부 서브셋으로 구성될 수 있다 (도 9 참조). 예를 들어, 이전전송에서 이용된 프리코딩 행렬이 3 개의 열(column)로 구성되는 경우에 이전 전송에 이용된 레이어의 개수는 3 개이 경우에 해당하고, NACK된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 레이어의 개수가 2 개인 경우에 3 개의 열 중에서 2 개의 열을 선택하여 재전송에 이용할 수 있다. 재전송에 이용되는 프리코더를 위해 선택되는 열은 NACK된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어에 대응하는 열일 수 있다.
도 10과 본 발명의 상향링크 MIMO 전송 및 수신 방법에 있어서, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 기지국과 중계기간의 (백홀 상향링크 및 백홀 하향링크에서의) MIMO 전송 및 중계기와 단말간의 (액세스 상향링크 및 액세스 하향링크에서의) MIMO 전송에 대한 상향링크 MIMO 전송 및 수신에 대해서도 본 발명에서 제안하는 동일한 원리가 적용될 수 있다.
도 11 은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 11를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1110)는, 수신모듈(1111), 전송모듈(1112), 프로세서(1113), 메모리(1114) 및 복수개의 안테나(1115)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1115)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1111)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1112)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1113)는 기지국 장치(1110) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1110)는 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 제어 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.기지국 장치의 프로세서(1113)는, 전송 모듈(1112)을 통하여, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 DCI를 PDCCH를 통하여 단말에게 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1113)는, 수신 모듈(1111)을 통하여, DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1113)는, 전송 모듈(1112)을 통하여, 수신된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 ACK 또는 NACK을 지시하는 정보를 PHICH를 통하여 단말에게 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1113)는, 수신 모듈(1111)을 통하여, NACK된 데이터 블록의 재전송을 하나 이상의 레이어를 이용해서 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, NACK된 데이터 블록의 개수가 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 하나 이상의 레이어는 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송(previous transmission)에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.
기지국 장치(1110)의 프로세서(1113)는 그 외에도 기지국 장치(1110)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1114)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 11를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(1120)는, 수신모듈(1121), 전송모듈(1122), 프로세서(1123), 메모리(1124) 및 복수개의 안테나(1125)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1125)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1121)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1122)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1123)는 단말 장치(1120) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1120)는 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하도록 구성될 수 있다. 단말 장치의 프로세서(1123)는, 수신 모듈(1121)을 통하여, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 DCI를 PDCCH를 통하여 기지국으로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1123)는, 전송 모듈(1122)을 통하여, DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1123)는, 수신 모듈(1121)을 통하여, 전송된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 ACK또는 NACK을 지시하는 정보를 PHICH를 통하여 기지국으로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1123)는, 전송 모듈(1122)을 통하여, NACK된 데이터 블록의 재전송을 하나 이상의 레이어를 이용해서 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다. 여기서, NACK된 데이터 블록의 개수가 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 하나 이상의 레이어는 NACK된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어와 동일할 수 있다.
단말 장치(1120)의 프로세서(1123)는 그 외에도 단말 장치(1120)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1124)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 11에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1110)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1120)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1110 기지국 1120 단말
1111, 1121 수신모듈 1112, 1122 전송모듈
1113, 1123 프로세서 1114, 1124 메모리
1115, 1125 안테나

Claims (18)

  1. 기지국에서 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 제어 정보를 전송하는 방법으로서,
    복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 단말에게 전송하는 단계;
    상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 수신된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 단말에게 전송하는 단계; 및
    부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 DCI는 복조참조신호(DMRS)를 위한 순환시프트(Cyclic Shift, CS) 인덱스를 포함하고, 상기 복수개의 데이터 블록에 대응하는 상기 복수개의 레이어 각각에 대한 DMRS 는 구별되는 CS 인덱스를 할당받아 전송되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 레이어의 수 및 프리코딩 메트릭스는 새롭게 결정되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 각각의 레이어에 대한 DMRS는 상기 CS 인덱스 및 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 상기 레이어의 수에 기초하여 새롭게 결정되는, 제어 정보 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 프리코딩 행렬은,
    상기 복수개의 데이터 블록의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬의 서브셋(subset)으로 구성되는, 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 서브셋은 상기 프리코딩 행렬의 하나 이상의 열 (column) 로 구성되는, 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열(column)은 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어에 대응하는, 제어 정보 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 재전송은 상기 단말이 상기 PHICH 를 검출하는 하향링크 서브프레임에서 PDCCH 를 검출하지 않은 경우에 수행되는, 제어 정보 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에서 상기 재전송을 수행하는 서브프레임은, 상기 단말이 상기 PHICH 를 수신한 서브프레임 이후 4 번째 서브프레임인, 제어 정보 전송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    하나의 데이터 블록은 하나의 코드워드에 매핑되고, 하나의 코드워드는 1 개 또는 2 개의 레이어에 매핑되는, 제어 정보 전송 방법.
  9. 단말에서 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 방법으로서,
    복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 전송된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 DCI는 복조참조신호(DMRS)를 위한 순환시프트(Cyclic Shift, CS) 인덱스를 포함하고, 상기 복수개의 데이터 블록에 대응하는 상기 복수개의 레이어 각각에 대한 DMRS 는 구별되는 CS 인덱스를 할당받아 전송되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 레이어의 수 및 프리코딩 메트릭스는 새롭게 결정되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 각각의 레이어에 대한 DMRS는 상기 CS 인덱스 및 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 상기 레이어의 수에 기초하여 새롭게 결정되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 프리코딩 행렬은,
    상기 복수개의 데이터 블록의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬의 서브셋(subset)으로 구성되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 서브셋은 상기 프리코딩 행렬의 하나 이상의 열 (column) 로 구성되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 열(column)은 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 이전 전송에서 이용된 레이어에 대응하는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 재전송은 상기 단말이 상기 PHICH 를 검출하는 하향링크 서브프레임에서 PDCCH 를 검출하지 않은 경우에 수행되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말에서 상기 재전송을 수행하는 서브프레임은, 상기 단말이 상기 PHICH 를 수신한 서브프레임 이후 4 번째 서브프레임인, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    하나의 데이터 블록은 하나의 코드워드에 매핑되고, 하나의 코드워드는 1 개 또는 2 개의 레이어에 매핑되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 방법.
  17. 상향링크 다중 안테나 전송에 대한 제어 정보를 전송하는 기지국으로서,
    단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 전송 모듈을 통하여, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 단말에게 전송하고;
    상기 수신 모듈을 통하여, 상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하고;
    상기 전송 모듈을 통하여, 상기 수신된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 단말에게 전송하고;
    상기 수신 모듈을 통하여, 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 단말로부터 수신하도록 구성되며,
    상기 DCI는 복조참조신호(DMRS)를 위한 순환시프트(Cyclic Shift, CS) 인덱스를 포함하고, 상기 복수개의 데이터 블록에 대응하는 상기 복수개의 레이어 각각에 대한 DMRS 는 구별되는 CS 인덱스를 할당받아 전송되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 레이어의 수 및 프리코딩 메트릭스는 새롭게 결정되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 각각의 레이어에 대한 DMRS는 상기 CS 인덱스 및 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 상기 레이어의 수에 기초하여 새롭게 결정되는, 제어 정보 전송 기지국.
  18. 상향링크 다중 안테나 전송을 수행하는 단말로서,
    기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 통하여, 복수개의 데이터 블록의 상향링크 전송을 스케줄링하는 하향링크제어정보(DCI)를 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 기지국으로부터 수신하고;
    상기 전송 모듈을 통하여, 상기 DCI 에 의해 스케줄링된 복수개의 데이터 블록을 복수개의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하고;
    상기 수신 모듈을 통하여, 상기 전송된 복수개의 데이터 블록 각각에 대한 긍정확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NACK)을 지시하는 정보를 물리HARQ지시자채널(PHICH)를 통하여 상기 기지국으로부터 수신하며;
    상기 전송 모듈을 통하여, 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송(retransmission)을 하나 이상의 레이어를 이용해서 상기 기지국으로 전송하도록 구성되며,
    상기 DCI는 복조참조신호(DMRS)를 위한 순환시프트(Cyclic Shift, CS) 인덱스를 포함하고, 상기 복수개의 데이터 블록에 대응하는 상기 복수개의 레이어 각각에 대한 DMRS 는 구별되는 CS 인덱스를 할당받아 전송되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 개수가 상기 PDCCH 에서 지시된 데이터 블록의 개수와 동일하지 않은 경우에, 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 레이어의 수 및 프리코딩 메트릭스는 새롭게 결정되고,
    상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 각각의 레이어에 대한 DMRS는 상기 CS 인덱스 및 상기 부정확인응답된 데이터 블록의 재전송에 이용되는 상기 레이어의 수에 기초하여 새롭게 결정되는, 상향링크 다중 안테나 전송 수행 단말.
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