KR20090099500A

KR20090099500A - 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법

Info

Publication number: KR20090099500A
Application number: KR1020090022679A
Authority: KR
Inventors: 김학성; 김기준; 이대원; 김봉회; 안준기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2009-09-22
Also published as: WO2009116789A1; US20100329220A1; CN101960732A; KR101563000B1; US8374143B2; CN101960732B

Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하는 단계 및 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되는 슬롯의 제어영역 내 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법{METHOD OF TRANSMITTING UPLINK DATA IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 무선 자원을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 무선 자원의 예로는 시간, 주파수, 코드, 전송 파워 등이 있다. 다중 접속 시스템의 예들로는 TDMA(time division multiple access) 시스템, CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

SC-FDMA는 OFDMA와 거의 동일한 복잡성을 가지면서도, 싱글 반송파 특성(single carrier property)으로 인해 더 낮은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가진다. 낮은 PAPR은 전송 파워 효율 측면에서 단말에게 유익하다. SC-FDMA는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절에 나타난 바와 같이 3GPP LTE(long term evolution)에서 상향링크 전송에 채택되고 있다.

기지국은 스케줄링을 통해 셀 내 단말들마다 무선 자원을 적절히 할당한다. 단말은 할당받은 무선 자원을 이용하여 기지국에게 제어정보를 전송하거나, 사용자 데이터를 전송할 수 있다. 그런데, 제어정보 전송 방식과 사용자 데이터 전송 방식은 다를 수 있다. 또, 제어정보를 위한 무선 자원 할당 방식과 사용자 데이터를 위한 무선 자원 할당 방식 역시 다를 수 있다. 따라서, 제어정보를 위한 무선 자원과 사용자 데이터를 위한 무선 자원은 서로 다를 수 있다. 기지국은 제어정보를 위해 예약된 무선 자원과 사용자 데이터를 위해 예약된 무선 자원을 구분하여 관리할 수 있다. 그런데, 제어정보를 위해 예약된 무선 자원의 양이 실제 제어정보 전송에 필요한 무선 자원의 양보다 많을 수 있다. 또, 사용자 데이터를 위해 예약된 무선 자원이 실제 사용자 데이터 전송에 필요한 무선 자원의 양보다 적을 수 있다. 사용자 데이터 전송에 필요한 무선 자원이 부족하더라도, 제어정보를 위해 예약된 무선 자원 중 실제 제어정보 전송에 사용하고 남는 무선 자원은 제어정보 전송에도 사용자 데이터 전송에도 이용되지 못한다. 이는 한정된 무선 자원의 낭비를 초래하는 문제가 있다.

따라서, 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 상향링크 데이터 전송 방법을 제공할 필요가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.

일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 상향링크 데이터 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하는 단계 및 상기 자원 할당 필드는 서브프레임의 제어영역 내 복수의 자원블록들 중에서 선택된 자원블록의 인덱스인 자원 블록 인덱스를 포함하고, 상기 슬롯 지시자는 상기 서브프레임의 2 슬롯들 중 하나를 지시하되, 상기 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되는 슬롯 내 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 제1 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

다른 양태에서, 무선 신호를 생성 및 전송하는 신호 생성기 및 상기 신호 생성기와 연결되어, 자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하되, 상기 자원 할당 필드는 서브프레임의 제어영역 내 복수의 자원블록들 중에서 선택된 자원블록의 인덱스인 자원 블록 인덱스를 포함하고, 상기 슬롯 지시자는 상기 서브프레임의 2 슬롯들 중 하나를 지시하고, 상기 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되는 슬롯 내 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 자원블록을 통해 데이터를 전송하는 프로세서를 포함하는 무선 통신을 위한 장치를 제공 한다.

효율적인 상향링크 데이터 전송 방법을 제공한다. 따라서, 전체 시스템 성능을 향상시킬 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 통신 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.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

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

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위 한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.

도 3을 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 SC-FDMA 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 Nul 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. SC-FDMA 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 Nul은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 전송 대역폭은 시스템 정보(system information)이다. 단말은 시스템 정보를 획득하여 Nul을 알 수 있다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k, ℓ)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,Nul×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, ℓ(ℓ=0,...,6)은 시간 영역 내 SC-FDMA 심벌 인덱스이다.

여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 SC-FDMA 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 SC-FDMA 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 SC-FDMA 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. SC-FDMA 심벌의 수는 CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀(normal) CP의 경우 SC-FDMA 심벌의 수는 7이고, 확장된(extended) CP의 경우 SC-FDMA 심벌의 수는 6이다.

도 3의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다. 다만, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함한다.

도 4는 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임의 구조의 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 하향링크 서브프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내의 제1 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 PDCCH(physical downlink control channel)가 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(physical downlink shared channel)가 할당되는 데이터 영역(data region)이 된다. 제어영역에는 PDCCH 이외에도 PCFICH(physical control format indicator channel), PHICH(physical hybrid-ARQ indicator channel) 등의 제어채널이 할당될 수 있다. 여기서, 제어영역이 3 OFDM 심벌을 포함하는 것은 예시에 불과하다. 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심벌의 수는 PCFICH를 통해 알 수 있다. PHICH는 상향링크 데이터 전송의 응답으로 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(not- acknowledgement) 정보를 나른다.

PDCCH는 PDSCH 상의 하향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 하향링크 그랜트를 나를 수 있다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 하향링크 사용자 데이터를 읽을 수 있다. 또한, PDCCH는 단말에게 PUSCH(physical uplink shared channel) 스케줄링을 위해 사용되는 제어정보를 나를 수 있다. PUSCH 스케줄링을 위해 사용되는 제어정보는 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트이다.

제어영역은 복수의 CCE(control channel elements)들의 집합으로 구성된다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE의 집단(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 복수의 자원요소 그룹(resource element group)에 대응된다. 자원요소 그룹은 자원요소로의 제어채널 맵핑을 정의하기 위해 사용된다. 하향링크 서브프레임에서 CCE의 총 수가 Ncce라면, CCE는 0부터 Ncce,k-1까지 CCE 인덱스가 매겨진다. 서브프레임마다 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심벌의 수가 변할 수 있기 때문에, 서브프레임 내 CCE의 총 수 역시 서브프레임마다 변할 수 있다.

도 5는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조의 예를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 상향링크 제어정보를 나르는 PUCCH(physical uplink control channel)가 할당되는 제어영역과 상향링크 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역으로 나눌 수 있다. SC-FDMA에서 싱글 반송파 특성을 유지하기 위해, 하나의 단말에게 주파수 영역으로 연속적인 자원블록을 할당한다. 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동 시에 전송할 수 없다.

I(I=0,...,Nul-1)는 주파수 영역 내 자원블록의 위치를 나타내기 위한 자원블록 인덱스이다. 자원블록 인덱스는 주파수 순서에 따라 오름차순으로 증가한다. 하나의 자원블록이 주파수 영역에서 12 부반송파를 포함하는 경우, 자원블록 인덱스는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, k는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이다(k=0,...,Nul×12-1).

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 제어채널 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 제어채널 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. 이를 제어채널 자원블록 쌍이 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 홉핑(frequency hopping)된다고 한다. 단말에 대한 하나의 제어채널을 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

m은 서브프레임 내에서 제어채널 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 제어채널 인덱스이다. 자원블록 인덱스 I와 제어채널 인덱스 m 사이의 관계는 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, Ns는 무선 프레임 내 슬롯 번호이다. 예를 들어, 단말이 제어채널 인덱스 m=1인 제어채널 자원블록 쌍을 할당받은 경우를 설명한다. 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯에서는 I=Nul-1인 자원블록 및 제2 슬롯에서는 I=0인 자원블록을 통해 제어정보를 전송한다.

제어영역에서는 제어정보가 전송되고, 데이터 영역에서는 상향링크 데이터가 전송된다. 단말이 제어정보만을 전송하는 경우 제어영역에서 무선 자원을 할당받을 수 있다. 단말이 상향링크 데이터를 전송하는 경우 데이터 영역에서 무선 자원을 할당받을 수 있다. 예외적인 경우로 단말이 전송할 제어정보의 양이 많거나 제어영역을 통해 전송하기에 적합하지 않은 제어정보인 경우, 단말은 데이터 영역에서 무선 자원을 할당받아 제어정보만을 전송할 수 있다.

제어영역에서 제어정보를 위한 자원 할당 방식과 데이터 영역에서 상향링크 데이터를 위한 자원 할당 방식은 다를 수 있다. 또, 제어영역에서 제어정보 전송 방식과 데이터 영역에서 상향링크 데이터가 전송 방식은 다를 수 있다. 여기서, 전송 방식이란 변조 방식, 채널 코딩 방식, 자원요소에의 맵핑 방식 등을 의미한다.

제어영역과 데이터 영역은 서브프레임에서 서로 다른 자원블록 또는 서로 다른 부반송파를 사용한다. 다시 말해, 제어영역과 데이터 영역은 서로 다른 주파수 영역을 사용한다. 제어영역은 상향링크 전송 대역폭의 양 가장자리에 위치하고, 데이터 영역은 상향링크 전송 대역폭의 중심 부분에 배치된다. 그러나, 이는 예시에 불과하고 서브프레임에서 제어영역과 데이터 영역의 배치를 제한하는 것이 아니다. 서브프레임에서 제어영역과 데이터 영역의 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 반드시 도시된 형태에 한정되지 않는다.

도 6은 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 기지국(BS)은 단말(UE)에게 상향링크 그랜트(UPLINK GRANT)를 전송한다(S110). 단말은 기지국에게 상향링크 그랜트를 이용하여 상향링크 데이터(UPLINK DATA)를 전송한다(S120). 상향링크 그랜트는 PDCCH 상으로 전송될 수 있고, 상향링크 데이터는 PUSCH 상으로 전송될 수 있다. PDCCH가 전송되는 서브프레임과 PUSCH가 전송되는 서브프레임의 관계는 기지국과 단말 사이에 미리 정해 놓을 수 있다. 예를 들어, FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서, PDCCH가 n번 서브프레임을 통해 전송되면, PUSCH는 n+4번 서브프레임을 통해 전송될 수 있다.

상향링크 그랜트는 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 제어정보이다. 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH(Uplink Shared Channel)를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 데이터일 수 있다. PUSCH는 전송채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 제어정보 에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ ACK/NACK, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 아니면, 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.

상향링크 그랜트는 자원 할당 필드(resource allocation field)를 포함한다. 자원 할당 필드는 상향링크 데이터 전송을 위한 무선 자원을 지시한다. 무선 자원은 시간-주파수 자원일 수 있다. 3GPP LTE에서 자원 할당 필드가 할당하는 무선 자원은 자원블록이다. 자원 할당 필드는 시작 자원블록(starting resource block)에 대응하는 자원블록 인덱스 및 할당된 자원블록의 개수로 구성될 수 있다. 또는, 자원 할당 필드는 자원 블록 인덱스만일 수도 있다. 단말은 자원 할당 필드를 이용하여 상향링크 데이터 전송에 할당된 자원블록의 위치, 자원블록의 개수 등을 알 수 있다.

상향링크 그랜트는 서브프레임의 데이터 영역 내 주파수 홉핑(frequency hopping)이 수행되는지 여부를 지시하는 홉핑 플래그를 포함할 수 있다. 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하지 않는 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 모두 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록을 할당받는다. 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하는 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯에서 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 그리고, 단말은 서브프레임 내 제2 슬롯에서 상기 자원블록으로부터 데이터 영역 내 주파수 홉핑된 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다.

이외에도 상향링크 그랜트는 상향링크 그랜트와 다른 제어정보를 구별하는 플래그(flag), 상향링크 데이터에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드, 상 향링크 그랜트가 새로운 상향링크 데이터 전송을 위한 것인지, 상향링크 데이터의 재전송을 위한 것인지 여부를 지시하는 새 데이터 지시자(new data indicator, NDI), 상향링크 전력 제어를 위한 TPC(Transmit Power Control) 명령 필드, 복조를 위한 참조신호의 순환 쉬프트를 지시하는 순환 쉬프트 필드 및 CQI(channel quality indicator) 요청 여부를 지시하는 CQI 요청 지시자(CQI request indicator) 등을 더 포함할 수 있다.

도 7은 상향링크 데이터 전송 방법의 다른 예를 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 기지국(BS)은 단말(UE)에게 경계 지시자(BOUNDARY INDICATOR)를 전송한다(S210). 기지국은 단말에게 상향링크 그랜트(UPLINK GRANT)를 전송한다(S220). 단말은 기지국에게 상향링크 그랜트를 이용하여 상향링크 데이터(UPLINK DATA)를 전송한다(S230).

기지국과 단말은 모두 서브프레임 내 제어영역과 데이터 영역의 경계(boundary)를 알아야 한다. 경계 지시자는 기지국에 의해 단말에게 서브프레임 내 제어영역과 데이터 영역 사이의 경계를 지시한다. 경계 지시자는 직접적 혹은 간접적으로 경계를 알려줄 수 있다. 서브프레임 내 제어영역과 데이터 영역의 경계는 경계 지시자를 통해 반정적으로(semi-statically) 설정될 수 있다. 경계 지시자는 물리 계층(physical layer)의 상위 계층(higher layer)에 의해 설정될 수 있다. 상위 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행하는 RRC(Radio Resource Control)일 수 있다.

일 예로, 경계 지시자는 SRS(sounding reference signal) 대역폭을 지시할 수 있다. SRS는 상향링크 스케줄링을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 참조신호이다. 기지국은 수신된 SRS를 통해 상향링크 채널을 추정하고, 추정된 상향링크 채널을 상향링크 스케줄링에 이용한다. 단말은 SRS 대역폭을 이용해 서브프레임 내 서브프레임 내 제어영역과 데이터 영역 사이의 경계를 알 수 있다. 도 5는 경계 지시자가 SRS 대역폭으로 Nul-4개의 자원블록을 지시한 경우와 같다.

다른 예로, 경계 지시자는 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수를 지시할 수 있다. 단말은 상기 자원블록의 개수를 이용해 서브프레임 내 제어영역과 데이터 영역 사이의 경계를 알 수 있다. 도 5는 경계 지시자가 4개의 자원블록(m=0,1,2,3)을 지시한 경우와 같다.

경계 지시자 전송 없이, 서브프레임 내 제어영역과 데이터 영역의 경계는 기지국과 단말 사이에 사전에 협의된 규칙에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭에 따라 경계가 결정될 수 있다. 이 경우, 단말이 시스템 정보 획득을 통해 상향링크 전송 대역폭을 알면, 경계 역시 알 수 있다.

도 8은 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 단말에게 할당된 자원블록의 예를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 하나의 서브프레임은 주파수 영역에서 총 25개의 자원블록을 포함한다. 각 자원블록은 0부터 24까지 자원블록 인덱스가 매겨질 수 있다. 단말은 상향링크 그랜트를 통해 제1 슬롯과 제2 슬롯에서 모두 자원블록 인덱스 I=19 내지 21에 해당하는 자원블록을 할당받는다. 이 경우, 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드는 시작 자원블록에 대응하는 자원블록 인덱스로 I=19를 지시하고, 할당된 자원블록의 개수로 3개를 지시할 수 있다. 그리고, 상향링크 그랜트의 홉핑 플래그는 주파수 홉핑을 지시하지 않을 수 있다. 단말이 할당받은 자원블록은 모두 데이터 영역에 속한 자원블록이다. 단말은 할당받은 자원블록에서 상향링크 데이터의 복조를 위한 참조신호를 전송할 수 있다. 참조신호는 채널추정을 위해 기지국과 단말이 모두 알고 있는 신호이다.

도 9는 서브프레임에서 제어정보 전송을 위해 할당되는 자원블록의 예를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 서브프레임 내 3개의 제어채널 자원블록 쌍(m=0,1,2)만이 제어정보 전송을 위해 예약되고(reserved), 제어영역 내 남은 1개의 제어채널 자원블록 쌍(m=3)은 제어정보 전송을 위해 예약되지 않는다(Not reserved). 서브프레임에서 3개의 제어채널 자원블록 쌍(m=0,1,2)은 제어정보 전송에 사용될 수 있다. 제어정보 전송을 위해 예약되지 않은 자원블록 쌍(m=3)은 제어정보 전송에 사용되지 않는다. 만일 경계 지시자가 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수를 지시한다면, 경계 지시자가 3개의 자원블록(m=0,1,2)을 지시하는 경우이다.

제어정보에는 HARQ ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI, 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.

셀 내 서로 다른 단말은 서로 다른 시간에 기지국으로 제어정보를 전송할 수 있다. 또는, 셀 내 서로 다른 단말은 기지국으로 동시에 제어정보를 전송할 수 있다. 이때, 각 단말이 서로 다른 제어채널 자원을 사용한다면, 기지국은 각 단말마다의 제어정보를 구별할 수 있다. 제어채널 자원은 제어채널을 통한 제어정보 전송 에 사용되는 자원이다. 제어채널 자원에는 주파수, 제어정보 전송에 사용되는 시퀀스 등이 있다. 제어채널 자원인 주파수는 구체적으로 제어채널 자원블록 쌍일 수 있다. 셀 내 복수의 단말이 서브프레임 내 동일한 제어채널 자원블록 쌍을 할당받을 수 있다. 이때, 상기 복수의 단말 각각이 제어정보 전송에 서로 다른 시퀀스를 사용하면, 기지국은 상기 복수의 단말 각각의 제어정보를 구별할 수 있다.

제어채널 자원은 제어채널 자원 인덱스(resource index)에 의해 식별된다. HARQ ACK/NACK을 제외한 다른 제어정보에 대한 제어채널 자원 인덱스는 기지국이 단말마다 알려줄 수 있다. 상기 제어채널 자원 인덱스는 RRC와 같은 상위 계층에 의해 설정될 수 있다. 제어정보가 HARQ ACK/NACK인 경우의 제어채널 자원 인덱스를 ACK/NACK 자원 인덱스라 한다. ACK/NACK 자원 인덱스는 HARQ ACK/NACK에 대응하는 하향링크 데이터 수신을 위한 하향링크 제어채널이 전송되는 무선 자원으로부터 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 하향링크 데이터는 PDSCH 상으로 수신되고, 상기 하향링크 제어채널은 상기 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용되는 PDCCH이고, 상기 무선 자원은 상기 PDCCH 전송에 사용된 첫번째 CCE 인덱스이다. 그런데, 서브프레임 내 CCE의 총 수는 서브프레임마다 변할 수 있다. 따라서, 서브프레임 내 제어정보 전송을 위해 예약된 제어채널 자원블록 쌍이 어떤 서브프레임에서는 제어정보 전송에 사용되지 않을 수 있다.

또한, 서브프레임 내 홀수의 제어채널 자원블록 쌍이 제어정보 전송을 위해 예약된 경우, 제어영역 내 1개의 제어채널 자원블록 쌍은 제어정보 전송을 위해 예약되지 않고 남게 된다.

그런데, 서브프레임의 제어영역 내 제어정보 전송에 사용되지 않는 자원블록은 한정된 무선 자원의 낭비를 초래하게 된다. 하나의 자원블록은 참조신호가 맵핑되는 자원요소를 제외하고, 6×12=72 자원요소를 포함할 수 있다. 각 자원요소마다 하나의 변조 심벌이 맵핑될 수 있다. 만일, 변조 방식이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)라면, 하나의 자원블록 당 144 비트의 데이터가 전송될 수 있다. 따라서, 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위해, 제어영역 내 제어정보 전송에 사용되지 않는 자원블록을 상향링크 데이터 전송에 사용할 필요가 있다. 서브프레임 내 제어영역에 속한 자원블록이 셀 내 어떤 단말에 의해서도 제어정보 전송에 이용되지 않는 경우, 기지국은 스케줄링을 통해 셀 내 한 단말에게 상기 자원블록을 상향링크 데이터 전송을 위해 할당할 수 있다. 단말은 기지국에게 상기 할당받은 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송할 수 있다.

도 10은 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 1 예를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 슬롯 내 자원블록들은 주파수 순서에 따라 오름차순으로 자원블록 인덱스 I가 매겨질 수 있다. 또, 슬롯 내 자원블록들은 자원블록 인덱스 I와 반대방향으로 역(reverse) 자원블록 인덱스 Irev가 매겨질 수 있다. 자원블록 인덱스 I와 역 자원블록 인덱스 Irev는 다음 수학식과 같은 관계가 있다.

여기서, Nul은 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다.

자원블록이 제1 슬롯에 속하는지 또는 제2 슬롯에 속하는지에 따라, 자원블록이 데이터 영역에 속하는지 또는 제어영역에 속하는지에 따라, 자원블록은 자원블록 인덱스 I에 대응되거나, 역 자원블록 인덱스 Irev에 대응된다. 역 자원블록 인덱스는 제2 슬롯의 제어영역에 속하는 자원블록에만 사용될 수 있다. 즉, 제1 슬롯에 속하는 자원블록 및 제2 슬롯의 데이터 영역에 속하는 자원블록은 자원블록 인덱스 I에 대응된다.

일 예로, 단말이 기지국으로부터 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드를 통해 자원블록 인덱스 20을 지시받은 경우를 설명한다. 제1 슬롯에서 자원블록 인덱스 20인 자원블록은 데이터 영역에 속한다. 이때, 단말은 경계 지시자를 통해 자원 할당 필드에서 지시하는 자원블록 인덱스가 데이터 영역에 속하는지 제어영역에 속하는지 여부를 알 수 있다. 단말은 기지국으로부터 데이터 영역에 속한 자원블록을 상향링크 데이터 전송을 위해 할당받은 것으로 판단할 수 있다. 단말은 제2 슬롯에서 자원블록 인덱스 20에 대응하는 자원블록을 찾는다. 따라서, 단말은 제1 슬롯과 제2 슬롯 모두 자원블록 인덱스 20인 자원블록을 상향링크 데이터 전송에 사용한다. 상향링크 그랜트의 홉핑 플래그는 주파수 홉핑을 지시하지 않을 수 있다.

다른 예로, 단말이 기지국으로부터 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드를 통해 자원블록 인덱스 1을 지시받은 경우를 설명한다. 제1 슬롯에서 자원블록 인덱스 1인 자원블록은 제어영역에 속한다. 단말은 기지국으로부터 제어영역에 속한 자원블록을 상향링크 데이터 전송을 위해 할당받은 것으로 판단한다. 단말은 제2 슬롯에서 역 자원블록 인덱스 1에 대응하는 자원블록을 찾는다. 따라서, 단말은 제1 슬 롯에서는 자원블록 인덱스 1인 자원블록, 제2 슬롯에서는 역 자원블록 인덱스 1인 자원블록을 상향링크 데이터 전송에 사용한다.

이와 같이, 제2 슬롯의 제어영역에 속하는 자원블록에 역 자원블록 인덱스에 대응시키면, 다른 시그널링 추가 없이 제어영역 내 제어채널 자원블록 쌍을 상향링크 데이터 전송을 위해 단말에게 할당할 수 있다.

그런데, 제어영역 내 제어채널 자원블록 쌍이 제어정보 전송에 사용되지 않는 경우, 기지국은 제어채널 자원블록 쌍의 각 자원블록을 각각 다른 단말에게 상향링크 데이터 전송을 위한 자원블록으로 스케줄링할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어영역 내 자원블록을 통한 상향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 기지국(BS)은 단말(UE)에게 자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함하는 상향링크 그랜트를 전송한다(S310). 단말은 기지국에게 상향링크 그랜트를 이용하여 상향링크 데이터(UPLINK DATA)를 전송한다(S320).

자원 할당 필드는 서브프레임의 제어영역에 속하는 복수의 자원블록들 중에서 선택된 자원블록을 지시하는 자원블록 인덱스를 포함한다. 슬롯 지시자는 서브프레임의 2 슬롯 중 하나의 슬롯을 지시한다. 슬롯 지시자는 상향링크 그랜트에 새롭게 추가될 수 있다. 또는, 슬롯 지시자는 상향링크 그랜트에 기존에 포함되어 있는 필드를 이용할 수 있다. 예를 들어, 홉핑 플래그를 슬롯 지시자로 이용할 수 있다. 이 경우, 홉핑 플래그는 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록이 데이터 영역에 속하는지, 제어영역에 속하는지에 따라 다르게 해석된다. 자원 할당 필드가 지시하 는 자원블록이 데이터 영역에 속하는 경우, 홉핑 플래그는 데이터 영역 내 주파수 홉핑이 수행되는지 여부를 지시한다. 자원블록이 제어영역에 속하는 경우, 홉핑 플래그는 슬롯 지시자가 된다.

다음 표는 슬롯 지시자의 크기가 1 비트인 경우, 슬롯 지시자의 값에 따른 의미의 일 예이다.

여기서, 슬롯 지시자가 '0(OFF)'이면, 제1 슬롯을 지시한다. 슬롯 지시자가 '1(ON)'이면, 제2 슬롯을 지시한다. 다만 표는 하나의 예일 뿐, ON과 OFF가 가리키는 슬롯은 바뀔 수 있다.

상향링크 그랜트를 수신한 단말은 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록이 데이터 영역에 속하는지 또는 제어영역에 속하는지를 확인한다. 제어영역에 속하는 경우, 단말은 슬롯 지시자를 통해 서브프레임의 2 슬롯 중 어느 슬롯을 지시하는지 확인한다. 단말은 슬롯 지시자가 지시하는 슬롯에서 자원 할당 필드가 포함하는 자원블록 인덱스가 지시하는 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 자원블록을 제1 자원블록이라 한다. 또, 슬롯 지시자가 지시하지 않은 슬롯에서 자원 할당 필드가 포함하는 자원블록 인덱스가 지시하는 자원블록은 제2 자원블록이라 한다. 서브프레임 내 상기 제1 자원블록을 통해서는 셀 내 어떤 단말도 제어정보를 전송하지 않을 수 있다. 서브프레임 내 상기 제2 자원블록을 통해서는 셀 내 다른 단말의 제어정보가 전송될 수 있다.

도 12는 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 2 예를 나타낸다.

도 12를 참조하면, 기지국은 단말에게 자원블록 인덱스(I) 및 슬롯 지시자(Is)를 포함하는 상향링크 그랜트 (I, Is)를 전송한다.

일 예로, 단말이 (23, ON)인 상향링크 그랜트를 수신한 경우, 단말은 서브프레임 내 제2 슬롯의 자원블록 인덱스 23인 자원블록만을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다. 이때, 제1 슬롯의 자원블록 인덱스 23인 자원블록을 통해서는 다른 단말의 제어정보가 전송될 수 있다.

다른 예로, 단말이 (1, OFF)인 상향링크 그랜트를 수신한 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯의 자원블록 인덱스 1인 자원블록만을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다.

이와 같이, 기지국은 상향링크 그랜트를 통해 제어영역 내 2 슬롯 중 하나의 슬롯의 자원블록만을 상향링크 데이터 전송을 위해 할당할 수 있다. 이 경우, 상향링크 그랜트를 통해 데이터 영역 내 자원블록을 할당하는 경우에 비해 1/2의 자원영역만을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다.

단말이 서브프레임 내 2 슬롯 중 하나의 슬롯만 사용하여 상향링크 데이터를 전송하는 경우, 상향링크 데이터의 처리 방법으로 다음 2가지 방법이 사용될 수 있다. 첫째, 상향링크 데이터에 대한 변조 심벌들을 제1 슬롯의 자원블록부터 제2 슬롯의 자원블록까지 차례로 맵핑한다. 변조 심벌들이 모두 맵핑되면, 할당되지 않은 슬롯의 자원블록은 펑처링(puncturing)된다. 둘째, 상향링크 데이터에 대한 변조 심벌들은 2 슬롯 중 할당받은 하나의 슬롯의 자원블록에만 맵핑된다.

도 13은 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 3 예를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 기지국이 전송하는 상향링크 그랜트는 자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함한다. 이때, 슬롯 지시자가 제2 슬롯을 지시하고, 자원 할당 필드가 포함하는 자원블록 인덱스가 제어영역의 자원블록을 지시하는 경우, 상기 자원블록 인덱스를 역 자원블록 인덱스로 해석한다.

상향링크 그랜트를 수신한 단말은 자원 할당 필드를 통해 할당받은 자원블록이 데이터 영역에 속하는지 또는 제어영역에 속하는지를 확인한다. 만일, 제어영역에 속하는 경우, 단말은 슬롯 지시자를 통해 서브프레임 내 2 슬롯 중 어느 슬롯을 지시하는지 확인한다. 슬롯 지시자가 제1 슬롯을 지시하는 경우, 단말은 자원블록 인덱스에 대응하는 자원블록을 할당받는다. 단말은 자원블록 인덱스가 가리키는 제1 슬롯의 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 슬롯 지시자가 제2 슬롯을 지시하는 경우, 단말은 역 자원블록 인덱스에 대응하는 자원블록을 할당받는다. 단말은 역 자원블록 인덱스가 가리키는 제2 슬롯의 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다.

일 예로, 단말이 (23, ON)인 상향링크 그랜트를 수신한 경우, 단말은 서브프레임 내 제2 슬롯의 역 자원블록 인덱스 23인 자원블록만을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다. 즉, 단말은 제2 슬롯의 자원블록 인덱스 1인 자원블록만을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다.

다른 예로, 단말이 (23, OFF)인 상향링크 그랜트를 수신한 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯의 자원블록 인덱스 23인 자원블록만을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다.

도 14는 상향링크 데이터 전송 방법의 또 다른 예를 나타낸 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 기지국(BS)은 단말(UE)에게 자원 할당 필드 및 홉핑 플래그를 포함하는 상향링크 그랜트를 전송한다(S410). 단말은 기지국에게 상향링크 그랜트를 이용하여 상향링크 데이터(UPLINK DATA)를 전송한다(S420).

홉핑 플래그는 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록이 데이터 영역에 속하는지, 제어영역에 속하는지에 따라 다르게 해석된다. 자원블록이 제어영역에 속하는 경우, 홉핑 플래그는 제어영역 내 주파수 홉핑 여부를 지시한다. 이하, 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록이 제어영역에 속한다고 가정한다. 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하지 않는 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 모두 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록을 할당받는다. 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하는 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯에서 자원 할당 필드가 지시하는 제1 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 그리고, 단말은 서브프레임 내 제2 슬롯에서 상기 제1 자원블록과 제어채널 자원블록 쌍인 제2 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 즉, 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하는 경우, 제어채널 자원블록 쌍이 주파수 홉핑되는 패턴을 따른다.

도 15는 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 4 예를 나타낸다. 이는 단말이 기지국으로부터 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드를 통해 자원블록 인덱스 24를 지시받고, 홉핑 플래그를 통해 홉핑을 지시받지 않은 경우이다. 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 모두 자원블록 인덱스가 24인 자원블록을 할당받는다.

도 16은 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 5 예를 나타낸다. 이는 단말이 기지국으로부터 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드를 통해 자원블록 인덱스 23을 지시받고, 홉핑 플래그를 통해 홉핑을 지시받은 경우이다. 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯에서 자원블록 인덱스 23인 자원블록을 할당받는다. 제1 슬롯의 자원블록 인덱스 23은 제2 슬롯의 자원블록 인덱스 1과 제어채널 자원블록 쌍이다. 따라서, 단말은 서브프레임 내 제2 슬롯에서 자원블록 인덱스 1인 자원블록을 할당받는다.

지금까지 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드를 통해 할당된 자원블록의 개수가 하나인 경우만을 설명하였다. 그런데, 할당된 자원블록의 개수는 복수일 수 있다. 복수의 자원블록들이 할당된 경우, 복수의 자원블록들 중 일부는 데이터 영역에 속하는 자원블록이고, 나머지는 제어영역에 속하는 자원블록일 수 있다. 이때, 기지국은 제어영역의 자원블록에 대해 서브프레임 내 2 슬롯에서 모두 할당된 것인지, 제1 슬롯 또는 제2 슬롯 중 하나의 슬롯에만 할당된 것인지 지시할 필요가 있다.

도 17은 제어영역 및 데이터 영역에서 상향링크 데이터 전송을 위한 자원블록이 할당된 경우의 예를 나타낸다.

도 17을 참조하면, 단말은 상향링크 그랜트를 통해 자원블록 인덱스 I=21 내지 23에 해당하는 자원블록을 할당받는다. 이 경우, 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드는 시작 자원블록에 대응하는 자원블록 인덱스로 I=21을 지시하고, 할당된 자원블록의 개수로 3개를 지시할 수 있다. 그리고, 상향링크 그랜트의 홉핑 플래그는 주파수 홉핑을 지시하지 않을 수 있다. I=21, 22인 자원블록은 데이터 영역에 속한다. 단말은 제1 슬롯 및 제2 슬롯 모두 I=21, 22인 자원블록을 사용할 수 있다. I=23인 자원블록은 제어영역에 속한다. 상향링크 그랜트가 제어영역에 속한 자원블록을 할당하는 경우, 상향링크 그랜트는 제어영역 지시자를 포함할 수 있다. 제어영역 지시자는 제어영역의 자원블록에 대해 서브프레임 내 2 슬롯에서 모두 할당된 것인지, 제1 슬롯 또는 제2 슬롯 중 하나의 슬롯에만 할당된 것인지 여부를 지시한다. 제어영역 지시자는 상향링크 그랜트에 새롭게 추가될 수 있다. 또는, 제어영역 지시자는 상향링크 그랜트에 기존에 포함되어 있는 필드를 이용할 수 있다. 예를 들어, 제어영역 지시자는 도 11에서 설명한 슬롯 지시자를 이용할 수 있다. 이하, 제어영역 지시자에 대해 설명한다.

첫째, 제어영역 지시자의 크기가 1 비트인 경우를 설명한다.

먼저, 단말이 제1 슬롯의 I=23인 자원블록이 제어채널을 위해 예약되지 않았음을 안다고 가정한다. 예를 들어, 경계 지시자가 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수를 지시하는 경우, 단말은 제1 슬롯의 I=23인 자원블록과 제2 슬롯의 I=1인 자원블록이 제어채널을 위해 예약되지 않았음을 알 수 있다. 이 경우, 제어영역 지시자는 제2 슬롯의 I=23인 자원블록에 대한 할당 여부만을 지시해주면 된다.

그런데, 단말이 제어영역과 데이터 영역의 경계만을 알고 있을 뿐, 제1 슬롯의 I=23인 자원블록이 제어채널를 위해 예약되지 않았음은 알지 못할 수도 있다. 이 경우, 가장 마지막 제어채널 인덱스가 사용되지 않는다는 가정이 사전에 기지국과 단말 간 정의되어 있을 수 있다. 여기서, 제어영역 내 가장 마지막 제어채널 인덱스 m=3이다. 제1 슬롯의 I=23인 자원블록은 m=3이고, 제2 슬롯의 I=23인 자원블록은 m=2이다. 이 경우, 제어영역 지시자는 제2 슬롯의 I=23인 자원블록에 대한 할당 여부만을 지시해주면 된다.

예를 들어, 제어영역 지시자가 '0'이면, 제2 슬롯의 I=23인 자원블록이 할당되지 않은 것으로 한다. 이 경우, 단말은 제1 슬롯 및 제2 슬롯 모두 I=21, 22인 자원블록을 할당받고, I=23인 자원블록은 제1 슬롯에서만 할당받는다. 제어영역 지시자가 '1'이면, 단말은 제1 슬롯 및 제2 슬롯 모두 I=21 내지 23인 자원블록을 할당받는다.

둘째, 제어영역 지시자의 크기가 2 비트인 경우를 설명한다. 제어영역 지시자의 크기가 1 비트인 경우보다 자원블록 할당을 지시할 수 있는 자유도가 증가한다. 다음 표는 제어영역 지시자의 크기가 2 비트인 경우, 제어영역 지시자의 값에 따른 의미의 일 예이다.

예를 들어, 제어영역 지시자가 '01'을 지시하는 경우, 단말은 제어영역에 속하는 제1 슬롯의 자원블록은 할당받지 못하고, 제2 슬롯의 자원블록만을 할당받은 것이다. 이 경우, 단말은 제1 슬롯 및 제2 슬롯 모두 I=21, 22인 자원블록을 할당받고, I=23인 자원블록은 제2 슬롯에서만 할당받는다.

도 18은 제어영역 및 데이터 영역에서 상향링크 데이터 전송을 위한 자원블록이 할당된 경우의 다른 예를 나타낸다.

도 18을 참조하면, 단말은 상향링크 그랜트를 통해 자원블록 인덱스 I=21 내지 24에 해당하는 자원블록을 할당받는다. 이 경우, 상향링크 그랜트의 자원 할당 필드는 시작 자원블록에 대응하는 자원블록 인덱스로 I=21을 지시하고, 할당된 자원블록의 개수로 4개를 지시할 수 있다. 그리고, 상향링크 그랜트의 홉핑 플래그는 주파수 홉핑을 지시하지 않을 수 있다. I=21, 22인 자원블록은 데이터 영역에 속한다. 단말은 제1 슬롯 및 제2 슬롯 모두 I=21, 22인 자원블록을 사용할 수 있다. I=23, 24인 자원블록은 제어영역에 속한다. 상향링크 그랜트의 제어영역 지시자는 I=23과 I=24 각각에 대해 지시해야 한다.

상향링크 그랜트가 할당하는 자원블록들 중 제어영역에 속한 자원블록의 개수가 증가하는 경우, 제어영역 지시자를 통해 지시해야 하는 상태의 수가 증가한다. 따라서, 제어영역 지시자의 크기가 증가하게 된다. 전체 유연성(full flexibility)을 고려하기 위해, 상향링크 그랜트를 통해 할당된 제어영역에 속한 자원블록의 개수와 상기 자원블록 각각이 가질 수 있는 상태의 수를 모두 고려하여 제어영역 지시자의 최종 비트 수를 고려할 수 있다. 예를 들어, 제어영역 지시자가 지원해야할 총 경우의 수를 N이라 하면, 제어영역 지시자의 총 비트 수는 log₂N이다. 이와 같이, 제어영역 지시자의 크기는 할당된 제어영역에 속한 자원블록의 개수에 따라 달라질 수 있다. 또는, 상향링크 대역폭에 따라 서로 다른 크기의 제어영역 지시자의 크기를 정해놓을 수 있다. 예를 들어, Nul이 25인 경우, 제어영역에 속한 자원블록은 최대 8개까지 상향링크 그랜트를 통해 할당할 수 있도록 정할 수 있다. 이때, 각 8개의 자원블록의 상태를 독립적으로 지시하기 위해 제어영역 지시자의 크기는 8 비트일 수 있다. 실제로 제어영역 지시자는 이보다 적은 비트만으로 구현할 수도 있다.

지금까지 설명하였듯이, 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수가 홀수인 경우 제어영역 내 제어정보 전송에 사용되지 않는 자원블록이 발생한다. 지금까지 설명한 방법들은 제어정보 전송에 사용되지 않는 자원블록을 제어영역 내의 자원블록으로 관리하였다. 그러나, 상기 자원블록을 데이터 영역으로 편입시켜 관리하는 방법도 가능하다.

도 19는 데이터 영역에서 서로 다른 자원블록 인덱스를 갖는 자원블록들이 데이터 채널 자원블록 쌍을 구성하는 경우를 나타낸다.

도 19를 참조하면, 서브프레임 내 제1 슬롯에서는 자원블록 인덱스 I=2부터 I=23까지의 자원블록이 데이터 영역이다. 제2 슬롯에서는 자원블록 인덱스 I=1부터 I=22까지의 자원블록이 데이터 영역이다. 이하, 데이터 채널 자원블록 쌍을 지시하는 데이터 채널 인덱스를 n이라 한다. 예를 들어, 데이터 채널 인덱스가 n=3인 경우, 제1 슬롯에서는 자원블록 인덱스 2인 자원블록 및 제2 슬롯의 자원블록 인덱스 3인 자원블록이 데이터 채널 인덱스 n=3인 데이터 채널 자원블록 쌍을 구성하게 된다. 즉, 데이터 채널 자원블록 쌍은 서로 어긋난 자원블록들로 구성된다. 만일, 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수가 짝수라면, 데이터 채널 자원블록 쌍은 서로 동일한 자원블록 인덱스를 갖는 자원블록들로 구성된다.

단말이 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수를 정확히 알 수 있다면, 데이터 영역 내 데이터 채널 자원블록 쌍이 서로 어긋난 자원블록들로 구성되었는지 여부를 알 수 있다. 만일, 단말이 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수를 정확히 알 수 없다면, 부가적인 시그널링을 할 수 있다. 부가적인 시그널링은 데이터 채널 자원블록 쌍이 서로 어긋난 자원블록들로 구성되었는지 여부를 지시할 수 있다. 또는, 부가적인 시그널링은 하나의 슬롯 내 제어영역을 위해 사용되는 자원블록의 개수가 짝수인지 홀수인지를 지시할 수 있다.

이와 같이, 효율적인 상향링크 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다. 이를 통해, 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 따라서, 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.

도 20은 무선 통신을 위한 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 단말의 일부일 수 있다.

도 20을 참조하면, 무선 통신을 위한 장치(800)는 프로세서(810), 메모리(820) 및 신호 생성기(840)를 포함한다. 메모리(820)는 기본 시퀀스를 저장한다. 프로세서(810)는 메모리(820)와 연결되고, 신호 생성기(840)와 연결된다. 프로세서(810)는 상향링크 데이터를 처리하고, 지금까지 상술한 상향링크 데이터 전송에 관한 모든 방법들을 수행한다. 신호 생성기(840)는 프로세서(810)에서 처리된 상향링크 데이터로부터 안테나(890)를 통해 전송하기 위한 무선 신호를 생성 및 전송한다.

신호 생성기(840)는 SC-FDMA 방식의 전송 신호를 생성할 수 있으며, 이를 위해 신호 생성기(840)는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하는 DFT부(842), 부반송파 맵퍼(844) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하는 IFFT부(846)를 포함할 수 있다. DFT부(842)는 입력되는 시퀀스를 DFT를 수행하여 주파수 영역 심벌을 출력한다. 부반송파 맵퍼(844)는 주파수 영역 심벌들을 각 부반송파에 맵핑시키고, IFFT부(846)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다. 시간 영역 신호가 전송 신호가 되어, 안테나(890)를 통해 전송된다. 신호 생성기(840)를 통해 생성되는 시간 영역 신호를 SC-FDMA 방식으로 시간 영역 신호를 생성할 수 있으며, 이때, 신호 생성기(150)에서 출력되는 시간 영역 신호를 SC-FDMA 심벌 또는 OFDMA 심벌이라 한다.

도 21은 기지국의 예를 나타낸 블록도이다. 기지국(60)은 프로세서(processor, 61), 메모리(memory, 62), 스케줄러(scheduler, 63) 및 RF부(64)를 포함한다. RF부(64)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(61)는 지금까지 상술한 단말의 상향링크 데이터 전송과 관련된 모든 방법들을 수행할 수 있다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)에서 처리된 정보들을 저장한다. 스케줄러(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 지금까지 상술한 단말의 상향링크 데이터 전송과 관련하여 무선 자원 스케줄링에 관한 모든 방법들을 수행할 수 있다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 3은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드를 나타낸 예시도이다.

도 15는 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 4 예를 나타낸다.

도 16은 서브프레임에서 상향링크 데이터 전송을 위해 할당되는 제어영역 내 자원블록의 제 5 예를 나타낸다.

도 17은 제어영역 및 데이터 영역에서 상향링크 데이터 전송을 위한 자원블록이 할당된 경우의 일 예를 나타낸다.

도 20은 무선 통신을 위한 장치를 나타낸 블록도이다.

도 21은 기지국의 예를 나타낸 블록도이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 상향링크 데이터 전송 방법에 있어서,

기지국으로부터 자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하는 단계; 및

상기 자원 할당 필드는 서브프레임의 제어영역 내 복수의 자원블록들 중에서 선택된 자원블록의 인덱스인 자원 블록 인덱스를 포함하고,

상기 슬롯 지시자는 상기 서브프레임의 2 슬롯들 중 하나를 지시하되,

상기 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되는 슬롯 내 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 제1 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되지 않는 다른 슬롯 내 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 제2 자원블록은 펑처링되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

다른 단말의 제어정보가 상기 제2 자원블록을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되지 않는 다른 슬롯 내 제2 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제1 자원블록 및 상기 제2 자원블록은 주파수 영역에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 자원블록은 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기지국으로부터 경계 지시자를 수신하는 단계를 더 포함하되,

상기 경계 지시자는 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 상기 자원블록이 상기 서브프레임 내 상기 제어영역에 속하는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 신호를 생성 및 전송하는 신호 생성기; 및

상기 신호 생성기와 연결되어,

자원 할당 필드 및 슬롯 지시자를 포함하는 상향링크 그랜트를 수신하되,

상기 자원 할당 필드는 서브프레임의 제어영역 내 복수의 자원블록들 중에서 선택된 자원블록의 인덱스인 자원 블록 인덱스를 포함하고,

상기 슬롯 지시자는 상기 서브프레임의 2 슬롯들 중 하나를 지시하고,

상기 서브프레임 내 상기 슬롯 지시자에 의해 지시되는 슬롯 내 상기 자원블록 인덱스에 의해 지시되는 자원블록을 통해 데이터를 전송하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 위한 장치.