KR102080605B1 - 통신 시스템에서 피드백 정보의 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

통신 시스템에서 피드백 정보의 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 단말의 동작 방법은 참조 신호를 기지국에 전송하는 단계, 상기 참조 신호를 기초로 결정된 상향링크 제어 채널의 크기를 지시하는 지시자를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 지시자에 의해 지시되는 상기 상향링크 제어 채널의 크기에 부합하도록 피드백 정보를 구성하는 단계, 및 상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

Description

통신 시스템에서 피드백 정보의 송수신 방법 및 장치{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING FEEDBACK INFORMATION IN COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 통신 시스템에서 피드백 정보의 송수신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가변적 크기를 가지는 피드백 정보의 송수신 기술에 관한 것이다.
셀룰러(cellular) 통신 시스템에서 단말(user equipment)은 일반적으로 기지국(base station)을 통해 데이터 유닛(data unit)을 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 단말로 전송될 데이터 유닛이 존재하는 경우, 제1 단말은 제2 단말로 전송될 데이터 유닛을 포함하는 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 메시지를 자신이 속한 제1 기지국에 전송할 수 있다. 제1 기지국은 제1 단말로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지의 목적지가 제2 단말인 것을 확인할 수 있다. 제1 기지국은 확인된 목적지인 제2 단말가 속한 제2 기지국에 메시지를 전송할 수 있다. 제2 기지국은 제1 기지국으로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지의 목적지가 제2 단말인 것을 확인할 수 있다. 제2 기지국은 확인된 목적지인 제2 단말에 메시지를 전송할 수 있다. 제2 단말은 제2 기지국으로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지에 포함된 데이터 유닛을 획득할 수 있다.
이러한 셀룰러 통신 시스템에서, 단말은 피드백(feedback) 정보를 상향링크 채널(예를 들어, PUCCH(physical uplink control channel) 등)을 통해 기지국에 전송할 수 있다. 피드백 정보는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 응답(예를 들어, ACK(acknowledgement)/NACK(negative ACK)), 하향링크의 채널 상태 정보(예를 들어, CQI(channel quality indicator) 등), 스케쥴링 요청(scheduling request; SR) 등을 포함할 수 있다.
한편, 데이터 처리량을 향상시키기 위해 셀룰러 통신 시스템은 MIMO(multiple input multiple output) 기술, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 기술 등을 지원할 수 있다. 셀룰러 통신 시스템에 MIMO 기술이 적용되는 경우, 단말은 공간 영역(spatial domain)들 각각의 피드백 정보를 기지국에 전송하여야 하므로, 피드백 정보의 크기가 증가될 수 있다. 셀룰러 통신 시스템에 캐리어 애그리게이션 기술이 적용되는 경우, 단말은 캐리어들(예를 들어, 프라이머리(primary) 캐리어, 세컨더리(secondary) 캐리어 등) 각각의 피드백 정보를 기지국에 전송하여야 하므로, 피드백 정보의 크기가 증가될 수 있다. 따라서, 피드백 정보를 효율적으로 송수신하기 위한 기술들이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가변적 크기를 가지는 피드백 정보의 송수신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은 참조 신호를 기지국에 전송하는 단계, 상기 참조 신호를 기초로 결정된 상향링크 제어 채널의 크기를 지시하는 지시자를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 지시자에 의해 지시되는 상기 상향링크 제어 채널의 크기에 부합하도록 피드백 정보를 구성하는 단계, 및 상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 상향링크 제어 채널의 크기는 상기 참조 신호를 기초로 측정된 채널 상태에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다.
여기서, 상기 단말의 동작 방법은 상기 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 제어 채널의 전송을 스케쥴링할 수 있다.
여기서, 상기 지시자는 상기 상향링크 제어 채널의 코드 레이트일 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 제어 채널의 크기는 아래 수학식을 기초로 계산될 수 있으며,
Figure 112017025633607-pat00001
상기
Figure 112017025633607-pat00002
는 상기 상향링크 제어 채널의 크기를 지시할 수 있고, 상기
Figure 112017025633607-pat00003
는 상기 피드백 정보의 전체 비트 개수를 지시할 수 있고, 상기 CR은 상기 코드 레이트를 지시할 수 있고, 상기
Figure 112017025633607-pat00004
는 자원 블록에 포함된 자원 엘리먼트(element)의 개수를 지시할 수 있다.
여기서, 상기 피드백 정보는 HARQ 응답, 하향링크의 채널 상태 정보 및 스케쥴링 요청 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 피드백 정보는 상기 기지국이 지원하는 시스템 대역폭에서 분산되어 전송될 수 있다.
여기서, 상기 기지국이 복수의 단말들 각각에 상향링크 자원을 할당하는 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말에 할당된 상향링크 자원 중에서 경계 영역을 통해 전송될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은 참조 신호를 단말로부터 수신하는 단계, 상기 참조 신호를 기초로 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 상태를 측정하는 단계, 상기 채널 상태에 기초하여 상향링크 제어 채널의 크기를 결정하는 단계, 및 상기 상향링크 제어 채널의 크기를 지시하는 지시자를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 지시자는 상기 상향링크 제어 채널의 코드 레이트일 수 있다.
여기서, 상기 기지국의 동작 방법은 상향링크 그랜트(grant)를 상기 단말에 전송하는 단계 및 상기 지시자 및 상기 상향링크 그랜트에 기초하여 구성되는 상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 피드백 정보는 상기 기지국이 지원하는 시스템 대역폭에서 분산되어 수신될 수 있다.
여기서, 상기 기지국이 복수의 단말들 각각에 상향링크 자원을 할당하는 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말에 할당된 상향링크 자원 중에서 경계 영역을 통해 수신될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말은 프로세서 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은 참조 신호를 기지국에 전송하고, 상기 참조 신호를 기초로 결정된 상향링크 제어 채널의 크기를 지시하는 지시자를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 지시자에 의해 지시되는 상기 상향링크 제어 채널의 크기에 부합하도록 피드백 정보를 구성하고, 그리고 상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하도록 실행된다.
여기서, 상기 상향링크 제어 채널의 크기는 상기 참조 신호를 기초로 측정된 채널 상태에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하도록 더 실행될 수 있으며, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 제어 채널의 전송을 스케쥴링할 수 있다.
여기서, 상기 지시자는 상기 상향링크 제어 채널의 코드 레이트일 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 제어 채널의 크기는 아래 수학식을 기초로 계산될 수 있으며,
Figure 112017025633607-pat00005
상기
Figure 112017025633607-pat00006
는 상기 상향링크 제어 채널의 크기를 지시할 수 있고, 상기
Figure 112017025633607-pat00007
는 상기 피드백 정보의 전체 비트 개수를 지시할 수 있고, 상기 CR은 상기 코드 레이트를 지시할 수 있고, 상기
Figure 112017025633607-pat00008
는 자원 블록(block)에 포함된 자원 엘리먼트(element)의 개수를 지시할 수 있다.
여기서, 상기 피드백 정보는 상기 기지국이 지원하는 시스템 대역폭에서 분산되어 전송될 수 있다.
여기서, 상기 기지국이 복수의 단말들 각각에 상향링크 자원을 할당하는 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말에 할당된 상향링크 자원 중에서 경계 영역을 통해 전송될 수 있다.
본 발명에 의하면, 단말은 서로 다른 피드백 정보를 지시하는 비트들을 결합할 수 있고, 결합된 비트들을 기지국에 전송할 수 있다. 기지국은 제1 통신 노드로부터 수신된 결합된 비트들을 미리 정의된 결합 방식에 기초하여 해석함으로써 피드백 정보를 확인할 수 있다. 또한, 기지국은 채널 상태에 기초하여 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기를 결정할 수 있고, 결정된 자원 크기를 지시하는 지시자(예를 들어, 코드 레이트(code rate))를 단말에 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신된 지시자를 기초로 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기를 확인할 수 있고, 확인된 자원 크기에 부합하도록 피드백 정보를 구성할 수 있고, 해당 피드백 정보를 기지국에 전송할 수 있다. 또한, 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기는 요구되는 에러율을 만족하도록 설정될 수 있다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 PUCCH의 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 PHICH 전송의 제1 실시예에 대한 성능을 도시한 그래프이다.
도 5는 BPSK 방식에 기초한 변조 결과를 도시한 성상도이다.
도 6은 QPSK 방식에 기초한 변조 결과를 도시한 성상도이다.
도 7은 피드백 정보의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 8은 제2 피드백 정보(s0)가 0을 지시하는 경우에 결합된 피드백 정보(b0b1)의 성상도이다.
도 9는 제2 피드백 정보(s0)가 1을 지시하는 경우에 결합된 피드백 정보(b0b1)의 성상도이다.
도 10은 피드백 정보의 확인 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 11은 피드백 정보의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 12는 MCS에 따른 채널 상태를 도시한 그래프이다.
도 13은 피드백 정보 전송의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14는 피드백 정보 전송의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 "통신 네트워크"로 지칭될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(user equipment)(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 커버리지(coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 등)을 지원할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어(core) 네트워크(미도시)와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.
복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 OFDMA 기반의 다운링크(downlink) 전송을 지원할 수 있고, SC-FDMA 기반의 업링크(uplink) 전송을 지원할 수 있다. 또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO(multiple input multiple output) 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접(device to device, D2D) 통신(또는, ProSe(proximity services) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D 통신을 코디네이션(coordination)할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 코디네이션에 의해 D2D 통신을 수행할 수 있다.
다음으로, 피드백(feedback) 정보의 송수신 기술들이 설명될 것이다. 여기서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
통신 시스템에서 단말은 피드백 정보를 상향링크 채널(예를 들어, PUCCH(physical uplink control channel) 등)을 통해 기지국에 전송할 수 있다. 피드백 정보는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 응답(예를 들어, ACK(acknowledgement)/NACK(negative ACK)), 하향링크의 채널 상태 정보(예를 들어, CQI(channel quality indicator) 등), 스케쥴링 요청(scheduling request; SR) 등을 포함할 수 있다.
한편, 데이터 처리량을 향상시키기 위해 통신 시스템은 MIMO 기술, 캐리어 애그리게이션 기술 등을 지원할 수 있다. 통신 시스템에 MIMO 기술이 적용되는 경우, 단말은 공간 영역(spatial domain)들 각각의 피드백 정보를 기지국에 전송하여야 하므로, 피드백 정보(예를 들어, PUCCH)의 크기는 공간 영역들의 개수에 비례하여 증가될 수 있다. 통신 시스템에 캐리어 애그리게이션 기술이 적용되는 경우, 단말은 캐리어들(예를 들어, 프라이머리(primary) 캐리어, 세컨더리(secondary) 캐리어 등) 각각의 피드백 정보를 기지국에 전송하여야 하므로, 피드백 정보(예를 들어, PUCCH)의 크기는 캐리어들의 개수에 비례하여 증가될 수 있다.
여기서, 기지국으로 전송되는 피드백 정보의 종류는 PUCCH 포맷(format)에 따라 달라질 수 있다. PUCCH 포맷은 다양하게 설정될 수 있으며, 많은 피드백 정보를 포함하도록 설정될 수 있다. PUCCH 포맷은 아래 표 1과 같을 수 있다. 표 1에서 "비트(bit)의 개수"는 채널 코딩(coding) 이후의 비트의 길이를 지시할 수 있다. 즉, 고정된 코딩된 비트(coded bits)의 크기를 가지는 피드백 정보는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
Figure 112017025633607-pat00009
PUCCH 포맷에 따라 해당 PUCCH의 변조 방식, 크기 및 용도는 다를 수 있다. 예를 들어, PUCCH 포맷 1a가 사용되는 경우, 해당 PUCCH는 BPSK(binary phase shift keying) 방식에 기초하여 변조될 수 있고, 1비트의 크기(예를 들어, 하나의 자원 블록(resource block)에서 1비트의 크기)를 가질 수 있고, HARQ 응답(예를 들어, ACK/NACK)의 전송을 위해 사용될 수 있다.
PUCCH 포맷 3이 사용되는 경우, 해당 PUCCH는 QPSK(quadrature phase shift keying) 방식에 기초하여 변조될 수 있고, 48비트의 크기(예를 들어, 하나의 자원 블록에서 48비트의 크기)를 가질 수 있고, HARQ 응답(예를 들어, 다중(multiple) ACK/NACK) 및 SR의 전송을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, FDD(frequency division duplex) 방식이 사용되는 경우, PUCCH를 통해 10비트의 ACK/NACK 및 1비트의 SR이 전송될 수 있다. TDD(time division duplex) 방식이 사용되는 경우, PUCCH를 통해 20비트의 ACK/NACK 및 1비트의 SR이 전송될 수 있다. 이 경우, 직교 시퀀스(orthogonal sequence)에 기초하여 최대 5개 단말들의 피드백 정보가 다중화(multiplexing)되어 전송될 수 있다. PUCCH 포맷 3이 사용되는 경우, 도 2에 도시된 통신 노드(200)에서 해당 PUCCH는 다음과 같이 전송될 수 있다.
도 3은 PUCCH의 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 통신 노드(200)의 송수신 장치(230)는 코딩부(coding unit)(231), 스크램블링부(scrambling unit)(232), 변조부(modulation unit)(233), 위상 시프트부(phase shift unit)(234-1, 234-2, …, 234-9, 234-10), 시퀀스 처리부(sequence processing unit)(235-1, 235-2, …, 235-9, 235-10), DFT(discrete fourier transform) 처리부(236-1, 236-2, …, 236-9, 236-10), IFFT(inverse fast fourier transform) 처리부(237-1, 237-2, …, 237-9, 237-10) 등을 포함할 수 있다.
코딩부(231)는 피드백 정보를 수신할 수 있다. 피드백 정보(예를 들어, a0, a1, …, aM- 1)의 크기는 M비트일 수 있고, M은 1 이상의 정수일 수 있다. 코딩부(231)는 피드백 정보에 대한 블록 코딩을 수행할 수 있다. 예를 들어, 코딩부(231)는 Reed-Muller 코드를 사용하여 피드백 정보에 대한 블록 코딩을 수행할 수 있다. 코딩부(231)에 의해 코딩된 피드백 정보(예를 들어, b0, b1, …, b47)의 크기는 48비트일 수 있다.
스크랭블링부(232)는 코딩부(231)로부터 코딩된 피드백 정보(예를 들어, b0, b1, …, b47)를 수신할 수 있고, 코딩된 피드백 정보(예를 들어, b0, b1, …, b47)에 대한 스크램블링을 수행할 수 있다. 변조부(233)는 스크램블링부(232)로부터 스크램블링된 피드백 정보를 수신할 수 있고, 스크램블링된 피드백 정보에 대한 변조를 수행할 수 있다. 스크램블링된 피드백 정보에 대한 변조는 QPSK 방식에 기초하여 수행될 수 있다.
위상 시프트부(234-1, 234-2, …, 234-9, 234-10)는 변조부(232)로부터 변조된 피드백 정보(예를 들어, d0, d1, …, d23)를 수신할 수 있고, 변조된 피드백 정보(예를 들어, d0, d1, …, d23)를 위해 위상 시프트 절차를 수행할 수 있다. 시퀀스 처리부(235-1, 235-2, …, 235-9, 235-10)는 위상 시프트부(234-1, 234-2, …, 234-9, 234-10)로부터 위상 시프트된 피드백 정보를 수신할 수 있고, 위상 시프트된 피드백 정보에 직교(orthogonal) 시퀀스를 곱할 수 있다. DFT 처리부(236-1, 236-2, …, 236-9, 236-10)는 시퀀스 처리부(235-1, 235-2, …, 235-9, 235-10)로부터 직교 시퀀스가 곱해진 피드백 정보를 수신할 수 있고, 직교 시퀀스가 곱해진 피드백 정보에 대한 푸리에 변환을 수행할 수 있다. IFFT 처리부(237-1, 237-2, …, 237-9, 237-10)는 DFT 처리부(236-1, 236-2, …, 236-9, 236-10)에 의해 푸리에 변환된 피드백 정보를 수신할 수 있고, 수신된 피드백 정보에 대한 역푸리에 변환을 수행할 수 있다. 앞서 설명된 방식에 기초하여 처리된 피드백 정보는 SC-FDMA 방식에 기초하여 전송될 수 있다.
한편, 앞서 설명된 방식에 의하면, 피드백 정보는 고정된 크기의 자원을 사용하여 전송되므로, 피드백 정보가 많은 경우(예를 들어, 공간 영역별 피드백 정보가 존재하는 경우, 캐리어별 피드백 정보가 존재하는 경우)에 피드백 정보가 효율적으로 전송되지 못할 수 있다. 이 경우, 채널 상태를 고려한 피드백 정보의 송수신 방법이 필요할 수 있다.
통신 시스템에서 피드백 정보(예를 들어, ACK/NACK)에 기초하여 데이터의 재전송 여부가 결정될 수 있으며, 재전송 절차에 의해 데이터가 빠짐없이 전송될 수 있다. 또한, 피드백 정보(예를 들어, 채널 상태 정보)에 기초하여 현재 채널 환경에서 최적의 전송 방식(예를 들어, MCS(modulation and coding scheme) 등)이 결정될 수 있고, 최적의 전송 방식이 사용됨으로써 데이터 처리량뿐만 아니라 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 또한, 통신 시스템에서 신호의 주기적인 전송이 필요한 경우, 해당 신호는 피드백 정보를 위해 할당된 자원을 사용하여 전송될 수 있다.
피드백 정보 중에서 ACK/NACK는 HARQ 프로토콜의 효율적인 동작을 위해 낮은 에러율을 가질 수 있다. 예를 들어, ACK이 NACK으로 판단되는 목표 에러율은 1%일 수 있고, NACK이 ACK으로 판단되는 목표 에러율은 0.1~0.01%일 수 있다. 이러한 기준을 고려하여 피드백 정보가 전송되는 채널이 설정될 수 있다.
한편, 통신 시스템에서 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK을 지시하는 PHICH(physical HARQ indicator channel)가 전송될 수 있다. 예를 들어, 1개 ACK/NACK을 지시하는 비트는 BPSK 방식으로 변조될 수 있고, 변조된 비트는 12개 자원 엘리먼트(resource element)들에 분산 배치될 수 있다. 이 경우, 동일한 자원을 통해 최대 8개 PHICH가 전송될 수 있다. PHICH 전송의 성능은 아래와 같다.
도 4는 PHICH 전송의 제1 실시예에 대한 성능을 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 가로축은 SNR(signal to noise ratio)을 지시할 수 있고, 세로축은 BLER(block error ratio)을 지시할 수 있고, HARQ 채널은 PHICH일 수 있다. BLER가 0.1%인 경우, SNR은 -3dB 내지 -4dB일 수 있다.
한편, 피드백 정보는 낮은 에러율을 가져야 하므로, BPSK 방식 또는 QPSK 방식에 기초하여 변조될 수 있고, 동일한 피드백 정보는 여러 자원들에 할당될 수 있다. BPSK 방식 또는 QPSK 방식에 기초한 변조는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 5는 BPSK 방식에 기초한 변조 결과를 도시한 성상도(constellation)이다.
도 5를 참조하면, "0"을 지시하는 비트가 BPSK 방식에 기초하여 변조되는 경우, 해당 비트는 성상도에서 (1,0)으로 표현될 수 있다. "1"을 지시하는 비트가 BPSK 방식에 기초하여 변조되는 경우, 해당 비트는 성상도에서 (-1,0)으로 표현될 수 있다.
도 6은 QPSK 방식에 기초한 변조 결과를 도시한 성상도이다.
도 6을 참조하면, "00"을 지시하는 비트가 QPSK 방식에 기초하여 변조되는 경우, 해당 비트는 성상도에서 (1,0)으로 표현될 수 있다. "01"을 지시하는 비트가 QPSK 방식에 기초하여 변조되는 경우, 해당 비트는 성상도에서 (0,-j)로 표현될 수 있다. "10"을 지시하는 비트가 QPSK 방식에 기초하여 변조되는 경우, 해당 비트는 성상도에서 (0,j)로 표현될 수 있다. "11"을 지시하는 비트가 QPSK 방식에 기초하여 변조되는 경우, 해당 비트는 성상도에서 (-1,0)으로 표현될 수 있다.
다음으로, 피드백 정보의 송수신 방법의 제1 실시예가 설명될 것이다.
도 7은 피드백 정보의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 기지국은 도 1에 도시된 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)일 수 있다. 단말은 도 1에 도시된 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)일 수 있고, 도 3에 도시된 방법에 기초하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 기지국 및 단말 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
단말은 제1 피드백 정보 및 제2 피드백 정보를 생성할 수 있다(S700). 제1 피드백 정보는 제2 피드백 정보와 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 피드백 정보가 ACK/NACK을 지시하는 경우, 제2 피드백 정보는 SR을 지시할 수 있다. 또는, 제1 피드백 정보가 SR을 지시하는 경우, 제2 피드백 정보는 ACK/NACK을 지시할 수 있다.
단말은 아래 수학식 1에 기초하여 제1 피드백 정보와 제2 피드백 정보를 결합할 수 있다(S710).
Figure 112017025633607-pat00010
x0은 제1 피드백 정보를 지시할 수 있고, s0은 제2 피드백 정보를 지시할 수 있다. x0 및 s0 각각의 크기는 1비트일 수 있다. 단말은 b0과 b1을 결합함으로써 결합된 피드백 정보인 b0b1을 생성할 수 있다. 수학식 1에 기초하면 결합된 피드백 정보(b0b1)는 아래 표 2와 같을 수 있다.
Figure 112017025633607-pat00011
단말은 결합된 피드백 정보(b0b1)에 대한 변조를 수행할 수 있다(S720). 결합된 피드백 정보(b0b1)는 QPSK 방식에 기초하여 변조될 수 있다. 예를 들어, 제1 피드백 정보(x0)가 ACK/NACK을 지시하고, 제2 피드백 정보(s0)가 SR을 지시하는 경우, 제2 피드백 정보(s0)가 지시하는 값에 기초하면 결합된 피드백 정보(b0b1)의 성상도는 아래와 같다.
도 8은 제2 피드백 정보(s0)가 0을 지시하는 경우에 결합된 피드백 정보(b0b1)의 성상도이다.
도 8을 참조하면, 제2 피드백 정보(s0)가 0을 지시하는 경우에 결합된 피드백 정보(b0b1)는 00 또는 11일 수 있고, I-위상(in-phase)에 위치할 수 있다. 따라서 결합된 피드백 정보(b0b1)를 수신하는 기지국은 Q-위상(quadrature-phase)을 검출하지 못할 수 있다.
도 9는 제2 피드백 정보(s0)가 1을 지시하는 경우에 결합된 피드백 정보(b0b1)의 성상도이다.
도 9를 참조하면, 제2 피드백 정보(s0)가 1을 지시하는 경우에 결합된 피드백 정보(b0b1)는 01 또는 10일 수 있고, Q-위상에 위치할 수 있다. 따라서 결합된 피드백 정보(b0b1)를 수신하는 기지국은 I-위상을 검출하지 못할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 변조가 완료된 후에 단말은 변조된 피드백 정보에 대한 위상 시프트 동작, 직교 시퀀스 처리 동작, DFT 동작, IFFT 동작 등을 수행할 수 있다. 그 후에 단말은 상향링크 제어 채널(예를 들어, PUCCH)을 통해 피드백 정보(예를 들어, b0b1)를 기지국에 전송할 수 있다(S730). 여기서, 위상 시프트 동작은 도 3에 도시된 위상 시프트부(234-1, 234-2, …, 234-9, 234-10)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. 직교 시퀀스 처리 동작은 도 3에 도시된 시퀀스 처리부(235-1, 235-2, …, 235-9, 235-10)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. DFT 동작은 도 3에 도시된 DFT 처리부(236-1, 236-2, …, 236-9, 236-10)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. IFFT 동작은 도 3에 도시된 IFFT 처리부(237-1, 237-2, …, 237-9, 237-10)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
한편, 기지국은 단말로부터 PUCCH를 수신할 수 있고, PUCCH에 포함된 피드백 정보를 확인할 수 있다(S740). 제1 피드백 정보(x0)가 ACK/NACK을 지시하고, 제2 피드백 정보(s0)가 SR을 지시하고, 수학식 1 및 표 2에 기초하여 결합된 피드백 정보(b0b1)가 설정되는 경우, PUCCH에 포함된 피드백 정보의 확인 방법은 다음과 같을 수 있다.
도 10은 피드백 정보의 확인 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 기지국은 PUCCH를 통해 수신된 피드백 정보(b0b1)의 성상도(이하, "PUCCH 성상도"라고 함)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 PUCCH 성상도에서 Q-위상의 존재 여부를 확인할 수 있다(S741). PUCCH 성상도가 도 9에 도시된 성상도인 경우, 기지국은 PUCCH 성상도에서 Q-위상이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. PUCCH 성상도에서 Q-위상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 기지국은 제2 피드백 정보(s0)(예를 들어, SR)가 1을 지시하는 것으로 판단할 수 있다.
PUCCH 성상도가 도 8에 도시된 성상도인 경우, 기지국은 PUCCH 성상도에서 Q-위상이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 기지국은 PUCCH 성상도에서 I-위상이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. PUCCH 성상도에서 Q-위상이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 기지국은 제2 피드백 정보(s0)(예를 들어, SR)가 0을 지시하는 것으로 판단할 수 있다.
PUCCH 성상도에서 Q-위상이 존재하는 경우, 기지국은 Q-위상 값이 0 이상인지 여부를 확인할 수 있다(S742-1). Q-위상 값이 0 이상인 경우, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)(예를 들어, ACK/NACK)가 1을 지시하는 것으로 판단할 수 있다(S743-1). 예를 들어, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)가 NACK을 지시하는 것으로 판단할 수 있다. Q-위상 값이 0 미만인 경우, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)(예를 들어, ACK/NACK)가 0을 지시하는 것으로 판단할 수 있다(S743-2). 예를 들어, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)가 ACK을 지시하는 것으로 판단할 수 있다.
PUCCH 성상도에서 Q-위상이 존재하지 않는 경우(즉, PUCCH 성상도에서 I-위상이 존재하는 경우), 기지국은 I-위상 값이 0 이상인지 여부를 확인할 수 있다(S742-2). I-위상 값이 0 이상인 경우, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)(예를 들어, ACK/NACK)가 0을 지시하는 것으로 판단할 수 있다(S743-3). 예를 들어, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)가 ACK을 지시하는 것으로 판단할 수 있다. I-위상 값이 0 미만인 경우, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)(예를 들어, ACK/NACK)가 1을 지시하는 것으로 판단할 수 있다(S743-4). 예를 들어, 기지국은 제1 피드백 정보(x0)가 NACK을 지시하는 것으로 판단할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 기지국은 확인된 피드백 정보에 기초하여 동작할 수 있다(S750). 예를 들어, 피드백 정보가 NACK을 지시하는 경우, 기지국은 해당 데이터 유닛에 대한 재전송 절차를 수행할 수 있다. 피드백 정보에 SR이 존재하는 경우, 기지국은 단말의 상향링크 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다.
한편, 피드백 정보 중에서 ACK/NACK을 지시하는 PHICH는 시스템 대역폭의 전체에서 분산 배치될 수 있으며, 사용자 특정(user specific) 피드백 정보(예를 들어, 단말 특정 피드백 정보)는 사용자(예를 들어, 단말)별로 구별되어야 하므로, PHICH와 유사하게 시스템 대역폭의 전체를 사용하여 사용자 특정 피드백 정보를 전송하는 것은 쉽지 않을 수 있다. 따라서 다른 사용자와의 간섭을 최소화하기 위해 사용자 특정 피드백 정보는 서로 다른 자원을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템에서 PUCCH는 단말들 각각에 할당된 직교 자원을 통해 전송될 수 있다.
통신 시스템은 데이터 전송률을 향상시키기 위해 MIMO 기술, 캐리어 애그리게이션 기술 등을 지원할 수 있다. 통신 시스템이 MIMO 기술을 지원하는 경우, 하나의 사용자를 위한 하향링크 데이터는 하나의 전송 블록(transport block) 또는 복수의 전송 블록들을 통해 전송될 수 있고, 이에 따라 피드백 정보는 전송 블록별로 보고될 수 있다. 통신 시스템이 캐리어 애그리게이션 기술을 지원하는 경우, 하나의 사용자를 위한 하향링크 데이터는 프라이머리 캐리어와 적어도 하나의 세컨더리 캐리어를 통해 전송될 수 있고, 이에 따라 피드백 정보는 캐리어별로 보고될 수 있다.
MIMO 기술, 캐리어 애그리게이션 기술 등의 사용에 따라 피드백 정보의 크기는 가변될 수 있으며, 자원 블록에서 고정된 크기를 가지는 PUCCH 포맷보다 자원 블록에서 가변적인 크기를 가지는 PUCCH 포맷이 필요하다. 다음으로, 가변적 크기를 가지는 PUCCH를 통한 피드백 정보의 전송 방법이 설명될 것이다.
도 11은 피드백 정보의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 기지국은 도 1에 도시된 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)일 수 있다. 단말은 도 1에 도시된 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)일 수 있고, 도 3에 도시된 방법에 기초하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 기지국 및 단말 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
단말은 상향링크의 채널 상태를 측정하기 위해 사용되는 참조 신호(reference signal)를 기지국에 전송할 수 있다(S1100). 참조 신호는 사운딩(sounding) 참조 신호일 수 있다. 기지국은 단말로부터 참조 신호를 수신할 수 있고, 수신된 참조 신호에 기초하여 상향링크의 채널 상태를 측정할 수 있다(S1110). 채널 상태는 다음과 같을 수 있다.
도 12는 MCS에 따른 채널 상태를 도시한 그래프이다.
도 12를 참조하면, 가로축은 SNR을 지시할 수 있고, 세로축은 BLER을 지시할 수 있다. 그래프는 변조 방식이 QPSK이고 코드 레이트(code rate)가 2/3, 1/3, 1/6, 1/12 또는 1/24인 경우에 BLER 및 SNR을 나타낼 수 있다. 그래프에 기초하면 SNR은 코드 레이트에 따라 변경될 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 기지국은 측정된 채널 상태에 기초하여 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기 또는 코드 레이트를 결정할 수 있다(S1120). 여기서, 코드 레이트는 단말에서 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 채널 상태가 미리 설정된 기준 이상인 경우, 높은 코드 레이트가 사용될 수 있으므로, 기지국은 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기를 상대적으로 적게 설정할 수 있다. 채널 상태가 미리 설정된 기준 미만인 경우, 낮은 코드 레이트가 사용될 수 있으므로, 기지국은 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기를 상대적으로 크게 설정할 수 있다.
또는, 채널 상태가 미리 설정된 기준 이상인 경우, 기지국은 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 코드 레이트를 상대적으로 높은 코드 레이트로 설정할 수 있다. 채널 상태가 미리 설정된 기준 미만인 경우, 기지국은 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 코드 레이트를 상대적으로 낮은 코드 레이트로 설정할 수 있다.
그 후에, 기지국은 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기 또는 코드 레이트를 단말에 전송할 수 있다(S1130). 예를 들어, 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기 또는 코드 레이트는 PDCCH(physical downlink control channel)을 통해 기지국으로부터 단말로 전송될 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크 그랜트(grant)를 설정할 수 있고, 설정된 상향링크 그랜트를 단말에 전송할 수 있다(S1140). 예를 들어, 상향링크 그랜트는 DCI(downlink control information)을 통해 기지국으로부터 단말로 전송될 수 있고, 단말의 상향링크 전송을 스케쥴링할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기(또는 코드 레이트) 및 상향링크 그랜트를 수신할 수 있다. 단말은 상향링크 그랜트가 수신된 경우에 상향링크 전송이 승인된 것으로 판단할 수 있고, 상향링크 그랜트에 포함된 정보, 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기(또는 코드 레이트) 등에 기초하여 상향링크 채널(예를 들어, PUSCH(physical uplink shared channel), PUCCH 등)을 설정할 수 있다(S1140).
예를 들어, 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기가 수신된 경우, 단말은 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기에 대응하는 PUCCH를 설정할 수 있다. 또는, 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 코드 레이트가 수신된 경우, 단말은 아래 수학식 2에 기초하여 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기(예를 들어, PUCCH 크기)를 계산할 수 있다.
Figure 112017025633607-pat00012
Figure 112017025633607-pat00013
는 피드백 정보의 전송을 위해 사용되는 자원 크기를 지시할 수 있고,
Figure 112017025633607-pat00014
는 피드백 정보의 전체 비트 개수를 지시할 수 있고, CR는 코드 레이트를 지시할 수 있고,
Figure 112017025633607-pat00015
는 자원 블록에 포함된 자원 엘리먼트(element)의 개수를 지시할 수 있다.
그 후에, 단말은 결정된 PUCCH에 피드백 정보를 매핑(mapping)할 수 있다. 예를 들어, 단말은 피드백 정보(또는, "피드백 정보 + CRC(cyclic redundancy check)")에 대한 코딩을 수행할 수 있다. 여기서, 콘벌루션(convolution) 코딩(또는, 터보(turbo) 코딩)이 수행될 수 있다. 단말은 코딩된 피드백 정보에 대한 레이트 매칭(rate matching)을 수행할 수 있다.
단말은 레이트 매칭이 수행된 피드백 정보에 대한 변조 동작, 위상 시프트 동작, 직교 시퀀스 처리 동작, DFT 동작, IFFT 동작 등을 수행할 수 있다. 여기서, 변조 동작은 도 3에 도시된 변조부(233)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. 위상 시프트 동작은 도 3에 도시된 위상 시프트부(234-1, 234-2, …, 234-9, 234-10)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. 직교 시퀀스 처리 동작은 도 3에 도시된 시퀀스 처리부(235-1, 235-2, …, 235-9, 235-10)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. DFT 동작은 도 3에 도시된 DFT 처리부(236-1, 236-2, …, 236-9, 236-10)에 의해 수행되는 동작과 동일 또는 유사할 수 있다. IFFT 동작은 도 3에 도시된 IFFT 처리부(237-1, 237-2, …, 237-9, 237-10)의 동작과 동일 또는 유사할 수 있다.
그 후에 단말은 PUCCH를 통해 피드백 정보를 기지국에 전송할 수 있다(S1150). 피드백 정보는 시스템 대역폭 전체에서 분산될 수 있고, 단말은 분산된 피드백 정보를 기지국에 전송할 수 있다.
도 13은 피드백 정보 전송의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13을 참조하면, 피드백 정보#0은 사용자#0(또는, 단말#0)의 피드백 정보를 지시할 수 있고, 피드백 정보#1은 사용자#1(또는, 단말#1)의 피드백 정보를 지시할 수 있다. 피드백 정보는 시스템 대역폭의 시간 영역 및 주파수 영역에서 분산될 수 있다.
도 14는 피드백 정보 전송의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14를 참조하면, 상향링크 자원#0(1400)은 사용자#0(또는, 단말#0)을 위해 사용될 수 있고, PUCCH, PUSCH 등을 포함할 수 있다. 상향링크 자원#1(1410)은 사용자#1(또는, 단말#1)을 위해 사용될 수 있고, PUCCH, PUSCH 등을 포함할 수 있다. 상향링크 자원#2(1420)는 사용자#2(또는, 단말#2)를 위해 사용될 수 있고, PUCCH, PUSCH 등을 포함할 수 있다. 여기서, PUCCH는 상향링크 자원의 시작 영역(예를 들어, 경계(boundary) 영역)에 위치할 수 있고, 이에 따라 기지국(또는, 단말)은 PUCCH의 위치를 용이하게 확인할 수 있고, PUCCH는 용이하게 확장될 수 있다.
한편, 기지국은 단말로부터 PUCCH를 수신할 수 있고, PUCCH에 포함된 피드백 정보를 확인할 수 있다(S1160). 기지국은 확인된 피드백 정보에 기초하여 동작할 수 있다(S1170). 예를 들어, 피드백 정보가 NACK을 지시하는 경우, 기지국은 해당 데이터 유닛에 대한 재전송 절차를 수행할 수 있다. 피드백 정보에 SR이 존재하는 경우, 기지국은 단말의 상향링크 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 단말의 동작 방법으로서,
    참조 신호를 기지국에 전송하는 단계;
    상기 참조 신호를 기초로 결정된 코드 레이트(code rate)를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 코드 레이트에 기초하여 상향링크 제어 채널의 크기를 결정하는 단계;
    상기 상향링크 제어 채널의 크기에 부합하도록 피드백 정보를 구성하는 단계; 및
    상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코드 레이트는 상기 참조 신호를 기초로 측정된 채널 상태에 기초하여 가변적으로 결정되는, 단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말의 동작 방법은,
    상기 기지국으로부터 상향링크 그랜트(grant)를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 제어 채널의 전송을 스케쥴링(scheduling)하는, 단말의 동작 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널의 크기는 아래 수학식을 기초로 계산되며,
    Figure 112019038111446-pat00016

    상기
    Figure 112019038111446-pat00017
    는 상기 상향링크 제어 채널의 크기를 지시하고, 상기
    Figure 112019038111446-pat00018
    는 상기 피드백 정보의 전체 비트 개수를 지시하고, 상기 CR은 상기 코드 레이트를 지시하고, 상기
    Figure 112019038111446-pat00019
    는 자원 블록(block)에 포함된 자원 엘리먼트(element)의 개수를 지시하는, 단말의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 피드백 정보는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 응답, 하향링크의 채널 상태 정보 및 스케쥴링 요청 중에서 적어도 하나를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 기지국이 지원하는 시스템 대역폭에서 분산되어 전송되는, 단말의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기지국이 복수의 단말들 각각에 상향링크 자원을 할당하는 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말에 할당된 상향링크 자원 중에서 경계(boundary) 영역을 통해 전송되는, 단말의 동작 방법.
  9. 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법으로서,
    참조 신호를 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 참조 신호를 기초로 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 상태를 측정하는 단계;
    상기 채널 상태에 기초하여 상향링크 제어 채널의 크기를 결정하는 단계; 및
    상기 상향링크 제어 채널의 크기에 대응되는 코드 레이트(code rate)를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 기지국의 동작 방법은,
    상향링크 그랜트(grant)를 상기 단말에 전송하는 단계; 및
    상기 코드 레이트 및 상기 상향링크 그랜트에 기초하여 구성되는 상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 기지국이 지원하는 시스템 대역폭에서 분산되어 수신되는, 기지국의 동작 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 기지국이 복수의 단말들 각각에 상향링크 자원을 할당하는 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말에 할당된 상향링크 자원 중에서 경계(boundary) 영역을 통해 수신되는, 기지국의 동작 방법.
  14. 통신 시스템에서 단말로서,
    프로세서(processor); 및
    상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    참조 신호를 기지국에 전송하고;
    상기 참조 신호를 기초로 결정된 코드 레이트(code rate)를 상기 기지국으로부터 수신하고;
    상기 코드 레이트에 기초하여 상향링크 제어 채널의 크기를 결정하고;
    상기 상향링크 제어 채널의 크기에 부합하도록 피드백 정보를 구성하고; 그리고
    상기 상향링크 제어 채널을 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하도록 실행되는, 단말.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 코드 레이트는 상기 참조 신호를 기초로 측정된 채널 상태에 기초하여 가변적으로 결정되는, 단말.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은 상기 기지국으로부터 상향링크 그랜트(grant)를 수신하도록 더 실행되며, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 제어 채널의 전송을 스케쥴링(scheduling)하는, 단말.
  17. 삭제
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 상향링크 제어 채널의 크기는 아래 수학식을 기초로 계산되며,
    Figure 112019038111446-pat00020

    상기
    Figure 112019038111446-pat00021
    는 상기 상향링크 제어 채널의 크기를 지시하고, 상기
    Figure 112019038111446-pat00022
    는 상기 피드백 정보의 전체 비트 개수를 지시하고, 상기 CR은 상기 코드 레이트를 지시하고, 상기
    Figure 112019038111446-pat00023
    는 자원 블록(block)에 포함된 자원 엘리먼트(element)의 개수를 지시하는, 단말.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 기지국이 지원하는 시스템 대역폭에서 분산되어 전송되는, 단말.
  20. 청구항 14에 있어서,
    상기 기지국이 복수의 단말들 각각에 상향링크 자원을 할당하는 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말에 할당된 상향링크 자원 중에서 경계(boundary) 영역을 통해 전송되는, 단말.
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