KR20100115320A - 중계기에서 ｈａｒｑ ａｃｋ/ｎａｃｋ 피드백 신호 검출 방법 - Google Patents

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KR20100115320A
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Abstract

기지국의 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 검출하는 중계기 장치가 개시된다. RF(Radio Frequency) 유닛은 기지국으로부터 상기 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 전송되는 특정 채널의 시작점과 상기 특정 채널의 시작점으로부터 상기 특정 채널 내에서 상기 중계기 장치 전용으로 할당된 특정 채널의 위치를 나타내는 옵셋 정보를 포함하는 특정 채널 구성 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 중계기의 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 수신할 수 있다. 프로세서는 상기 수신한 특정 채널 구성 정보에 기초하여 상기 중계기 장치 전용 특정 채널을 검출하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 디코딩할 수 있다.

Description

중계기에서 ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ 피드백 신호 검출 방법{The method for detecting HARQ ACK/NACK feedback signal at a relay node}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 검출하는 방법과 이를 이용하는 중계기 장치에 관한 것이다.
기지국과 단말 간의 채널 상태가 열악한 경우에는 기지국 및 단말 간에 중계기(RN: Relay Node)를 설치하여 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 단말에게 제공할 수 있다. 또한, 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 중계기를 도입하여 사용함으로써 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다. 이와 같이, 중계기는 무선 통신 시스템에서 전파 음영 지역 해소를 위해 도입된 기술로서 현재 널리 사용되고 있다.
과거의 중계 방식이 단순히 신호를 증폭해서 전송하는 리피터(Repeater)의 기능에 국한된 것에 비해 최근에는 보다 지능화된 형태로 발전하고 있다. 더 나아가 중계기 기술은 차세대 이동통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지 확대와 데이터 처리율 향상을 위해 반드시 필요한 기술에 해당한다. 중계기 기술이 점차 발전함에 따라, 종래의 무선 통신 시스템에서 이용하는 중계기를 새로운 무선 통신 시스템에서 지원할 필요가 있다.
3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템에서 중계기에 기지국과 단말 간의 링크 연결을 포워딩하는 역할을 도입하면서 각각의 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 대역에 속성이 다른 두 가지 종류의 링크가 적용되게 된다. 기지국과 중계기 간의 링크 간에 설정되는 연결 링크 부분을 백홀 링크(backhaul link)라고 정의하여 표현한다. 하향링크 자원을 이용하여 FDD(Frequency Division Duplex)) 혹은 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 전송이 이루어지는 것을 백홀 하향링크(backhaul downlink)라고 하며, 상향링크 자원을 이용하여 FDD 또는 TDD 방식으로 전송이 이루어지는 것을 백홀 상향링크라고 표현할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 중계기는 릴레이 백홀 하향링크(relay backhaul downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 백홀 상향링크를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 또한, 중계기는 릴레이 액세스 하향링크를 통해 단말로 정보를 전송할 수 있고, 릴레이 액세스 상향링크를 통해 단말로부터 정보를 수신할 수 있다.
이동통신 시스템 중 하나인 LTE 시스템을 개선시킨 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템에서 중계기를 지원하는 경우에, 중계기의 기지국으로 상향링크 전송에 대해, 기지국은 중계기로 ACK/NACK 피드백을 해 줄 필요가 있다. 그러나, 지금까지 LTE-A 시스템에서 중계기의 상향링크 전송에 대한 기지국의 ACK/NACK 피드백 전송 방법 및 ACK/NACK 피드백을 위한 채널 할당에 대한 설계 및 제안이 전혀 제시된 바가 없다. 그러나, LTE-A 시스템에서 중계기를 지원하는 경우 기지국의 중계기에 대한 하향링크 ACK/NACK 피드백 및 이를 위한 채널들의 설계가 필요하다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출하기 위한 중계기 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 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 달성하기 위한, 본 발명에 따른 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 검출 방법은, 기지국으로부터 상기 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 전송되는 특정 채널의 시작점과 상기 특정 채널의 시작점으로부터 상기 특정 채널 내에서 상기 중계기 전용으로 할당된 특정 채널의 위치를 나타내는 옵셋 정보를 포함하는 특정 채널 구성 정보를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 중계기의 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 특정 채널 구성 정보에 기초하여 상기 중계기 전용 특정 채널을 검출하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 검출 방법은 상기 기지국으로부터 상기 HARQ ACK 및/또는 상기 HARQ NACK 신호에 대해 사전에 설정된 코드 인덱스 정보를 수신하는 단계; 및 상기 코드 인덱스 정보 및 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호에 적용된 코드 인덱스에 기초하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 ACK인지 NACK 인지 여부를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 중계기 장치는, 기지국으로부터 상기 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 전송되는 특정 채널의 시작점과 상기 특정 채널의 시작점으로부터 상기 특정 채널 내에서 상기 중계기 장치 전용으로 할당된 특정 채널의 위치를 나타내는 옵셋 정보를 포함하는 특정 채널 구성 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 중계기의 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 수신한 특정 채널 구성 정보에 기초하여 상기 중계기 장치 전용 특정 채널을 검출하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 디코딩하는 프로세서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, RF 유닛은 상기 기지국으로부터 상기 HARQ ACK 및/또는 상기 HARQ NACK 신호에 대해 사전에 설정된 코드 인덱스 정보를 더 수신하며, 상기 프로세서는 상기 코드 인덱스 정보 및 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호에 적용된 코드 인덱스에 기초하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 ACK인지 NACK 인지 여부를 판별할 수 있다.
본 발명에 의하면, LTE-A 시스템에서 중계기들이 상향링크 전송에 대한 기지국의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 효율적으로 수신할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안한 중계기를 위한 새로운 HARQ ACK/NACK 채널 구조 및 전송 방법에 따라 중계기는 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 효율적으로 수신할 수 있다.
본 발명에서 얻은 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 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 LTE 시스템에서 상향링크 데이터 전송이 PRB 인덱스 단위로 되는 경우의 특정 상향링크 서브프레임의 구조와 PRB 인덱스에 대응하는 특정 하향링크 서브프레임에서의 PHICH의 영역을 나타낸 도면,
도 3은 fake-MBSFN 서브프레임의 경우에 기지국 및 중계기에서의 하향링크 서브프레임 구성의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 LTE-A 시스템에서 상향링크 백홀 서브프레임의 구조와 중계기의 상향링크 전송에 대해 기지국이 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat reQuest ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement)신호를 전송하기 위한 R-PHICH 채널이 할당된 특정 하향링크 백홀 서브프레임의 구조를 나타낸 도면,
도 5는 중계기를 위한 R-PDCCH를 포함하는 백홀 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 6은 중계기를 위한 백홀 자원를 포함하는 백홀 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면, 그리고,
도 7은 본 발명에 따른 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
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.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 또한 중계기는 relay node(RN), relay station(RS), 릴레이 등으로 호칭될 수 있다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
LTE 시스템에서 단말의 상향링크 PUSCH 전송에 대한 HARQ ACK/NACK(약칭으로 'ACK/NACK'이라는 용어로 사용될 수 있다) 피드백을 위해 기지국은 하향링크 서브프레임의 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control CHannel, 이하 'PDCCH'라 칭함)영역에 할당된 물리 HARQ 지시자 채널(PHICH: Physical Harq Indicator CHannel, 이하 'PHICH'라 칭함)를 통해 하향링크 HARQ ACK/NACK을 전송할 수 있다. 여기서 PHICH는 기지국으로 상향링크 전송에 대해 기지국인 성공적인 수신 여부를 알려주는 ACK/NACK 신호를 전송하기 위해 할당된 채널이다.
특정 셀 안에 있는 모든 단말에 대한 전용 HARQ ACK/NACK 채널(dedicated HARQ ACK/NACK)을 할당하는 것은 하향링크에서 자원 오버헤드가 커지는 문제가 있다. 즉, 실제로 상향링크 서브프레임의 PUSCH를 통해 기지국으로의 상향링크 전송을 수행하지 않은 단말에게 할당된 하향링크 HARQ ACK/NACK 채널 자원은 낭비되는 결과가 초래된다.
이를 위해 LTE 시스템에서는 실제로 발생한 PUSCH 전송을 기반으로 PHICH가 할당된다. 이를 개념적으로 설명하면, 상향링크 전송을 위해 단말이 사용하는 PUSCH의 물리자원블록(PRB: Physical Resource Block, 이하 PRB라 칭함) 인덱스를 기준으로 하나의 코드 블록(code block)에 대한 ACK/NACK 피드백 시그널링이 가능한 시간, 주파수, 코드 도메인에서 직교한 PHICH 엔터디(entity)가 확보가 되고, 해당 PHICH 엔터티들의 집합으로 한 서브프레임의 PHICH가 구성이 될 수 있다.
도 2는 LTE 시스템에서 상향링크 데이터 전송이 PRB 인덱스 단위로 되는 경우의 특정 상향링크 서브프레임의 구조와 PRB 인덱스에 대응하는 특정 하향링크 서브프레임에서의 PHICH의 영역을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기지국은 상향링크 전송이 이루어진 단말에 대한 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백을 단말에서 이용한 PUSCH 내 PRB 인덱스 별로 대응하여 매핑된 PHICH 엔터티를 통해 전송한다. 특정 단말이 복수 개의 PRB들을 통해 상향링크 전송을 수행한 경우에는, 가장 낮은 PRB 인덱스에 대응하는 PHICH 인덱스를 통해 HARQ ACK/NACK 피드백이 이루어진다. 예를 들어, PRB의 인덱스 2, 3, 4를 통해 각각 전송이 이루어지는 경우 PRB 인덱스 2에 매핑된 PHICH 엔터티를 통해 기지국은 ACK/NACK 피드백을 할 수 있다. 도 2에서는 상향링크 전송이 PRB 인덱스 단위로 이루어지는 경우에 대한 설명이지만 VRB 인덱스 단위로 이루어지는 경우도 동일하게 적용할 수 있다.
도 3은 fake-MBSFN 서브프레임의 경우에 기지국 및 중계기에서의 하향링크 서브프레임 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 중계기는 fake-MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정된 하향링크 서브프레임에서 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 차지하고 있는 PDCCH를 통해 하위 단말들에게 제어 정보 등을 전송할 수 있다. 이때, 기지국으로부터 제어 정보, 데이터 등을 수신하기 위해 전송 모드에서 수신 모드로 스위칭하는데 필요한 전이 갭(세 번째 OFDM 심볼, 열 네번째 OFDM 심볼)이 필요하다. 중계기는 기지국으로부터 4 번째 내지 11 번째 OFDM 심볼 구간(총 9개의 OFDM 심볼) 을 통하여 데이터 등을 수신할 수 있다.
이동통신 시스템의 일 예인 LTE 시스템을 개선한 LTE-A 시스템에서 중계기를 지원하기 위해, 특히 하향링크 백홀 링크 전송을 위한 fake-MBSFN 서브프레임이 중계기에 설정되는 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 중계기는 기지국으로의 상향링크 백홀 링크 전송에 대한 성공적인 수신 여부에 대한 응답인 하향링크 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement) 피드백을 fake-MBSFN 서브프레임에서 PHICH를 통해 수신하지 못할 수 있다. 따라서, LTE-A(LTE-Advanced) 시스템에서는 백홀 링크에 대해 중계기를 위한 하향링크 ACK/NACK 피드백 채널이 추가적으로 정의될 필요가 있다.
이하에서는 중계기의 기지국으로의 상향링크 백홀 트래픽 전송에 대해, 기지국이 하향링크 백홀 링크를 통한 ACK/NACK 피드백을 해 주기 위한 다양한 방안에 대해 기술한다. 특히 하향링크 백홀 링크 구조에 따른 하향링크 제어 채널의 구조 및 ACK/NACK 채널을 할당하는 다양한 실시예들을 개시한다. 기존의 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: Physical Uplink Shared CHannel, 이하 'PUSCH'라 칭함) 전송을 위해 사용된 자원블록(RB: Resource Block) 인덱스 별로 시간, 주파수, 코드 도메인에서 각각 직교한 자원이 할당되었던 PHICH의 구조를 벗어나 중계기-특정(RN-specific) 하향링크 ACK/NACK 채널을 할당하는 방법을 고려할 수 있다.
LTE-A 시스템에서 중계기를 지원하기 위해 하향링크/상향링크 백홀 트래픽 송수신을 위한 백홀 서브프레임이 할당될 수 있고, 해당 하향링크/상향링크 백홀 서브프레임을 통해 기지국 및 중계기 간의 백홀 트래픽 송수신이 이루어진다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 중계기에서는 기지국의 PDCCH(기지국 하향링크 서브프레임에서 첫 번째, 두 번째, 세 번째 OFMA 심볼)을 수신할 수 없기 때문에 중계기를 위한 새로운 하향링크 제어 채널(R-PDCCH: Relay-PDCCH, 이하 'R-PDCCH'라 칭함)가 정의될 필요가 있다. 중계기를 위한 새로운 하향링크 제어 채널을 R-PDCCH라고 이하 호칭하고 사용하지만, 이와 다른 형태로 호칭될 수도 있다.
기지국은 중계기를 위해 새롭게 정의된 R-PDCCH를 통해 중계기를 위한 하향링크/상향링크 스케줄링 정보 및 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백을 중계기로 전송할 수 있다. 그러나, 기지국과 중계기 간의 백홀 링크 특성이 기지국(또는 중계기)과 단말 간의 액세스 링크 특성과는 다를 수 있다. 특히 액세스 링크의 트래픽이 버스트(burst)한 특성을 지니는 것과는 달리, 백홀 링크의 트래픽은 각각의 중계기에게 할당된 백홀 서브프레임에서 존재할 가능성이 높다. 또한 백홀 링크를 통해 전송되는 트래픽은 중계기가 지원하는 단말들에 대한 합쳐진(aggregated) 트래픽이기 때문에 트래픽량(traffic volume) 측면에서도 그 양이 많을 수 있다. 매크로 셀의 상향링크 백홀 서브프레임 내에서도 각각의 중계기들이 전송하는 백홀 트래픽은 매크로 셀 기지국과 직접 연결된 단말들이 전송하는 상향링크 액세스 링크 트래픽과 주파수 분할 다중화(FDM: Frequency Division Multiplexing, 이하 'FDM'이라 칭함) 형태로 전송될 가능성이 높다.
따라서, 상향링크 백홀 서브프레임이라고 해서 모든 PUSCH 내의 PRB가 반드시 중계기들의 상향링크 백홀 전송을 위해 사용되는 것은 아니다. 이로 인해 기존의 LTE 시스템에서 PHICH를 위한 자원이 할당하는 것과 같이 PUSCH의 PRB 인덱스 별로 중계기를 위한 PHICH 자원이 할당하는 것보다, 중계기 별로 전용 HARQ ACK/NACK 채널이 할당되는 것이 더 효율적일 수 있다. 즉, 중계기를 위한 하향링크 HARQ ACK/NACK 채널은 각각의 중계기 별로 전용 HARQ ACK/NACK 채널의 집합으로 구성할 수 있다. 여기서 중계기 별로 할당된 전용 HARQ ACK/NACK 채널을 R-PHICH로 호칭하고 사용한다. 그러나, 다른 형태로 호칭될 수도 있다.
<기지국의 R-PHICH를 통한 하향링크 HARQ ACK/NACK 전송>
도 4는 LTE-A 시스템에서 상향링크 백홀 서브프레임의 구조와 중계기의 상향링크 전송에 대해 기지국이 HARQ ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 R-PHICH 채널이 할당된 특정 하향링크 백홀 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 특정 상향링크 백홀 서브프레임에서 각 중계기 별로 상향링크 데이터 전송을 위한 R-PUSCH이 할당될 수 있다. 즉, 중계기 1, 중계기 2, 중계기 3,..., 중계기 N에 대해 각각 R-PUSCH가 할당될 수 있다. 중계기를 위해 할당된 R-PUSCH는 LTE 시스템에서 PUSCH 내에 할당될 수 있다. 그리고 각 중계기 별로 할당된 R-PUSCH는 서로 다른 주파수 대역에 할당될 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 하향링크 백홀 서브프레임은 도 4의 (a)에 도시된 특정 상향링크 백홀 서브프레임을 통한 상향링크 백홀 전송에 대한 HARQ 타이밍에 대응하는 서브프레임이다. 하향링크 백홀 서브프레임 내에서 하나의 R-PHICH 엔터티는 하나의 중계기에 전용될 수 있고, R-PHICH를 구성하는 R-PHICH 엔터티의 개수는 R-PHICH가 할당된 백홀 서브프레임이 지원하는 중계기의 개수와 동일하다. 각 중계기 별로 대응하는 R-PHICH 엔터티는 시간, 주파수, 코드 도메인에서 서로 직교하게 할당될 수 있다.
기지국은 각 중계기에게 전용 R-PHICH 엔터티 할당에 대한 정보를 초기 설정(initial setup) 과정 시 또는 갱신 과정 시에 상위 계층 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다. 즉, 각 중계기는 상향링크 백홀 전송에 대한 하향링크 HARQ ACK/NACK 채널을 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 수신하여 설정할 수 있다. 기지국은 전용 R-PHICH 구성 정보를 R-PDCCH, 중계기를 위한 방송 채널, 또는 상위 계층 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다.
이때 R-PHICH 구성 정보는 다음과 같은 내용이 포함될 수 있다. 먼저, 각 중계기 별로 할당된 R-PHICH이 R-PDCCH 내에 위치하는 경우에 기지국이 전송하는 R-PHICH 구성 정보에 대해 살펴본다.
하나의 R-PHICH 엔터티는 시간 및 주파수 도메인에서 암시적으로(implicitly) 고정된 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 R-PHICH 엔터티는 3개의 부반송파와 2개의 OFDM 심볼 상에 할당될 수 있다. R-PHICH에 대한 구성 정보는 R-PDCCH 내에서 R-PHICH로 사용되는 제어채널요소(CCE: Control Channel Element) 인덱스 또는 R-PHICH의 논리 영역/물리 영역에서의 시작점인 VRB/PRB 인덱스와 R-PHICH의 크기 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, R-PHICH 구성 정보는 R-PHICH의 시작점 정보와 함께 시작점으로부터 해당 중계기를 위한 전용 R-PHICH 엔터티가 할당된 위치에 대한 옵셋 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, R-PHICH 구성 정보는 R-PHICH를 위한 코드 인덱스에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 코드 인덱스에 대한 정보는 ACK 신호를 위한 코드 인덱스 및 NACK 신호를 위한 코드 인덱스를 구분해서 알려줄 수 있고, 이와 달리, ACK 신호 혹은 NACK 신호를 위한 하나의 코드 인덱스를 알려주고, NACK 또는 ACK 신호의 경우는 불연속 전송(DTx: Discontinuous Transmission, 이하 'DTx'라고 칭함) 모드로 처리할 수도 있다.
앞서 언급한 바와 달리, 하나의 R-PHICH 엔터티 크기는 시간, 주파수 도메인에서 암시적으로(implicitly) 고정된 크기가 아니라 몇 가지 옵션으로 다른 크기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 하나의 R-PHICH 엔터티가 6개의 부반송파와 1개의 OFDM 심볼 상에 할당될 수 있고, 다른 옵션으로 3개의 부반송파와 2개 OFDM 심볼 상에 할당될 수 있다. 이와 같이, 하나의 R-PHICH 엔터티 크기가 옵션에 따라 다른 경우에는, R-PHICH에 대한 구성 정보는 앞서 기술한 하나의 R-PHICH 엔터티 크기가 암시적으로 고정된 크기일 때 포함되는 정보 외에 R-PHICH 엔터티 옵션에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
만약, 각 중계기 별로 시간, 주파수 자원은 공통으로 사용하는 경우에는 기지국은 R-PHICH 구성 정보를 R-PDCCH, 중계기를 위한 방송 채널, 또는 상위 계층 시그널링 등을 통해 각 중계기에게 전송할 수 있다. 이 경우 각각의 중계기에 대한 ACK/NACK 피드백은 코드 도메인에서 구분될 수 있으며, 해당 코드는 중계기의 셀 식별자(ID: IDentifier) 또는 매크로 셀 내에서 중계기의 C-RNTI(Cell- Radio Network Temporary ID)에 의해 암시적으로 결정될 수 있다.
다음으로, 각 중계기 별로 할당된 R-PHICH가 R-PDCCH와 시간, 주파수, 코드 도메인에서 분리되어 위치하는 경우에도, 앞서 설명한 바와 같이 기지국은 각각의 중계기 별로 R-PHICH 엔터티를 할당할 수 있다.
그리고, 하나의 중계기는 상향링크 백홀 서브프레임을 통해 다중 레이어(multiple layer)로 복수 개의 코드 블록(code block)을 기지국으로 전송할 수 있다. 중계기의 다중 레이어를 통한 복수 개의 코드 블록 전송에 대해, 기지국은 R-PHICH를 통해 HARQ ACK/NACK 피드백을 번들링(bundling)하여 하나의 ACK/NACK을 중계기에 피드백할 수 있다. 즉, 일 예로서 기지국은 복수 개의 코드 블록 전송에 대해 모두 성공적으로 수신한 경우에 하나의 ACK 신호를 번들링하여 중계기로 피드백할 수 있다. 선택적으로, 기지국은 R-PHICH를 통한 HARQ ACK/NACK 신호를 상향링크 전송과 동일하게 다중 레이어를 통해 전송할 수 있다. 이 경우 기지국은 각 중계기 별로 위와 동일하게 하나의 R-PHICH 엔터티를 할당하거나 또는 해당 상향링크 코드 블록 개수만큼 R-PHICH 엔터티를 할당할 수 있다. 즉 하나의 중계기에서 레이어 별로 하나의 R-PHICH 엔터티가 할당될 수 있다.
<R-PDCCH 내 하향링크 또는 상향링크 grant를 이용한 R-PHICH 구성 정보 전송>
기지국이 백홀 링크를 통해 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백을 전송하기 위한 다른 방법으로서 하향링크 grant 또는 상향링크 grant에 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백 필드를 포함하는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 기지국은 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백 타이밍에 설정된 하향링크 백홀 서브프레임의 R-PDCCH에 포함된 해당 중계기를 위한 하향링크 또는 상향링크 grant 필드에 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백 필드를 포함하여 중계기로 전송할 수 있다.
이 경우, 하향링크 ACK/NACK 필드의 크기는 코드 블록의 개수에 따라 다를 수 있다. 코드 블록의 수는 공간 다중화(spatial multiplexing)에 의해서 또는 중계기가 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation)을 통해서 무선 백홀을 구성함에 의해서 늘어날 수 있다. 즉, 다중 캐리어를 통해서 백홀이 설정되는 경우 해당 ACK/NACK 자원의 비트 수가 증가하며, 이러한 ACK/NACK 자원의 비트는 grant의 비트 필드의 묶음으로 표시될 수 있다. 또한 grant의 비트 필드는 스케줄링된 콤퍼넌트 캐리어(component carrier) 개수만큼이 아닌 스케줄링된 콤퍼넌트 캐리어가 될 수 있는 캐리어들의 개수의 배수로 할당된 비트 필드로 구성될 수 있다. 이것은 중계기가 사용하는 캐리어 개수에 상관없이 혹은 MIMO 모드에 상관없이 언제나 ACK/NACK 필드의 개수를 한정함으로써 중계기 grant나 혹은 ACK/NACK 신호를 검출하기 위한 PDCCH를 검출함에 있어서 블라인딩 디코딩(blind decoding) 회수를 줄이기 위한 것이다. 이때 해당 필드가‘1’인 경우 ACK 신호를 ‘0’인 경우에는 NACK 신호를(또는 NACK 신호의 경우는 DTX) 또는 반대로 '1’은 NACK(혹은 NACK 신호의 경우는 DTX),‘0’는 ACK 신호를 의미할 수 있다.
<ACK/NACK 코드워드에 기반한 기지국의 중계기로의 ACK/NACK 전송>
기지국이 HARQ ACK/NACK 신호를 중계기로 전송하는 경우, 그 HARQ ACK/NACK 비트 수가 적거나, 혹은 캐리어 어그리게이션을 함에 따라 HARQ ACK/NACK 비트 수가 많거나, 혹은 중계기 개수가 적거나 많음에 따라, 기지국이 실제 전송해야되는 HARQ ACK/NACK의 비트 수는 가변적이다. 이러한 HARQ ACK/NACK의 비트 수의 가변 양에 대해서는 따로 HARQ ACK/NACK채널들을 정의하여 이를 중계기들에게 알려주는 방안이 상술한 기술이었다.
이와 달리, 기지국이 이러한 HARQ ACK/NACK의 그룹을 하나의 코드워드(codeword)로 정의하여 전송하는 방안도 고려할 수 있다. 즉, 일정한 페이로드(payload) 길이에 해당하는 HARQ ACK/NACK 제어 코드워드를 정의하고, 특정 중계기가 사용할 비트 필드에 대해서 사전에 기지국 및 중계기 간의 협력 과정을 통해서 공유할 수 있다.
예를 들어, 28 비트의 ACK/NACK 비트를 수용할 수 있는 ACK/NACK 코드워드가 있다고 가정한다. 기지국은 28 비트의 ACK/NACK 비트에 CRC(Cyclic Redundency Check)를 부착하여 44 비트를 만들 수 있디. 기지국은 CRC에 중계기 및 기지국이 중계기용 ACK/NACK 코드워드를 구분할 수 있는 ID를 마스킹(masking)하여 페이로드를 만들어 채널 인코딩(콘볼루션 인코딩이나 블록 인코딩)을 수행한다. 그리고 기지국은 전체적으로 해당 ACK/NACK 코드워드 ID에 대해 스크램블링을 수행할 수 있다. 중계기 ACK/NACK 코드워드 ID를 통해 자신에게 할당된 ACK/NACK 코드워드인지를 오류 없이 구분할 수 있다. 그 후, 중계기는 해당 ACK/NACK 코드워드를 디코딩하고 이 중에 특정한 비트 위치들을 자신이 전송한 상향링크 트래픽 전송 블록들에(또는 하향링크 트래픽에 대한 상향링크 ACK/NACK 코드워드라고 정의할 수 있고, 이는 중계기가 보내는 ACK/NACK 코드워드인 경우가 된다) 대한 ACK/NACK 신호로 수신할 수 있다.
이때, 한 캐리어에 중계기로 전송할 ACK/NACK 신호들을 묶어서 ACK/NACK 제어 코드워드를 만들 수도 있으나, 여러 상향링크 캐리어들에 대해 중계기로 전송할 ACK/NACK 신호를 묶는 형태로도 구현이 가능하다. 상술한 바와 같이, 각 중계기는 기지국이 지칭한 서로 다른 ACK/NACK 비트들을 통해서 자신에 대한 ACK/NACK 신호를 구분할 수 있다. 한 중계기에 대한 ACK/NACK들은 하나의 ACK/NACK 코드워드에 전송되는 형태임이 바람직하나, 비트 필드의 위치들이 부족한 경우 여러 ACK/NACK 코드워드를 이용해서 ACK/NACK 신호를 중계기에 전송할 수 있다. 비트 필드 값은 상향링크 트래픽 전송 블록에 대한 기지국에서의 수신 결과가 오류 없이 수신된 경우에 ACK 신호를 1, 아니면 NACK 신호(혹은 NACK 신호인 경우에는 DTX)인 경우 0, 또는 0과 1을 바꾸어서 할당될 수 있다.
ACK/NACK 코드워드를 정의하게 되는 경우, 해당 ACK/NACK 코드워드를 전송하기 위한 채널을 정의할 필요가 있다. ACK/NACK 코드워드의 경우 그 페이로드의 길이에 따라 여러 중계기가 동시에 하나의 ACK/NACK 코드워드를 보거나, 하나의 중계기가 하나의 ACK/NACK 코드워드를 전부 사용하는 경우도 있다. 하나의 중계기가 하나의 ACK/NACK 코드워드를 온전히 사용하는 경우에는 해당 중계기에 최적인 자원 위치를 정의하여(주파수 선택적으로(frequency selectively) 선택) 전송하는 것이 바람직하다.
그러나, 제어 채널의 특성상 위치를 매번 변화시켜주기 보다는 특정한 위치에 고정을 시켜두는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해 ACK/NACK 코드워드는 ACK/NACK 코드워드가 전송될 수 있는 공용의 제어 채널 영역이 필요하며, 그 위치는 중계기가 블라인딩 디코딩 방식으로 특정한 검색 영역(특히, CCE 위치와 연속으로 사용하는 CCE개수로 정의되는 검색공간이며 코드워드의 전송에 있어서 자연스러운 레이트-매칭(rate-matching) 효과가 구현됨)을 검출하는 형식을 취하거나, 이 위치도 중계기와 기지국 사이에 사전에 제어 시그널링을 통해서 공유되거나 ACK/NACK 코드워드 인덱스에 따라 특정 위치로 자동적인 매핑이 이루어지도록 구성할 수 있다.
중계기의 블라인딩 디코딩 검색영역은 다른 하향링크 또는 상향링크 공유 채널과 주파수 분할 다중화(FDM) 형태로 다중화될 수 있고, 시긴 분할 다중화(TDM)형식의 다른 제어채널과는 TDM으로 구분되는 형태를 취하는 것이 가능하다. 또한 블라인딩 디코딩 검색영역은 중계기가 사용하는 영역에 대한 위치가 변하게 되는 경우 이에 상응하여 ACK/NACK 코드워드가 전송되는 부반송파 집합도 바뀔수 있다. 그러나 이러한 제어 채널 영역을 구성함에 있어서 중계기에서의 ACK/NACK 디코딩 레이턴시(latency)를 고려하여, 그 제어채널의 구성을 짧은 버스트(short burst), 즉 하나의 서브프레임에서 일부 OFDM 심볼(예를 들어, 1개 내지 3개 OFDM 심볼, 또는 경우에 따라서는 OFDM 심볼 수가 3개 이상일 수 있음)로만 정의하여 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 중계기에서 ACK/NACK 코드워드를 처리하고 이후 전송에 대해서 준비할 수 있는 충분한 시간적 여유를 가질 수 있다.
<백홀 서브프레임 구조에 따른 R-PHICH 할당 방법>
도 5는 중계기를 위한 R-PDCCH를 포함하는 백홀 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 백홀 서브프레임으로 설정된 인덱스 3인 서브프레임에서, 전체 PDSCH는 하나 이상의 PRB 단위로 구성된 파티션으로 나눌 수 있다. 전체 PDSCH에서 각 중계기들을 위한 백홀 트래픽량(traffic volume) 및 매크로 단말들을 위한 트래픽량, 채널 품질 등에 따라 동적으로 특정 파티션을 백홀 링크 전송을 위한 중계기 존으로 이용할 수 있고 또는 매크로 단말들을 위한 PDSCH로 이용할 수 있다. 이하에서 백홀 서브프레임 구조에 따른 R-PHICH 할당 방법을 간략히 살펴본다.
기지국은 특정 파티션을 항상 백홀 링크 전송을 위한 중계기 존으로 고정할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기지국은 파티션 1 및 파티션 2를 중계기들을 위한 중계기 존으로 할당할 수 있다. 그리고, 각 중계기가 초기 설정(initial setup) 또는 갱신 시에, 기지국은 파티션 구성 정보 및 중계기 존을 위한 전용 파티션에 대한 정보를 상위 계층 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다.
또한, 기지국은 각 중계기로 특정 파티션을 통해 중계기 존 구성 정보를 전송할 수 있다. 즉, 기지국이 전송하는 중계기 존 구성 정보는 백홀 서브프레임의 각 파티션이 중계기 존으로 사용되는지 아니면 매크로 단말들을 위한 PDSCH로 사용되는지에 대해 알려주기 위한 비트맵 지시 필드, 중계기 존으로 사용되는 파티션의 R-PDCCH, R-PDSCH의 구성 정보(예를 들어, R-PDDCH에 대해 할당된 OFDM 심볼 개수 등)를 포함할 수 있다. 이때, 이러한 중계기 존의 구성 정보는 R-PDCCH, R-PDSCH와 시간 분할 다중화(TDM)되어 전송되거나, 중계기 존을 위한 전용 파티션내 R-PDCCH의 특정 제어채널요소(CCE) 혹은 합쳐진 제어채널요소들(aggregated CCEs)를 통해 전송되거나, R-PDSCH영역을 통해 데이터와 주파수 분할 다중화(FDM)형태로 다중화되어 전송될 수 있다.
기지국은 중계기 존을 위한 특정 파티션(예를 들어, 파티션 2)의 R-PDCCH 영역에 해당 백홀 서브프레임을 통해 지원하는 모든 중계기(예를 들어, 중계기 1 및 중계기 2)에 대한 전용 R-PHICH를 할당할 수 있다. 이때 기지국은 할당된 복수의 중계기를 위한 각 R-PHICH가 시간, 주파수 도메인에서 구분될 수 있고, 코드(시퀀스)도 직교하도록 할당할 수 있다. 그리고, 기지국은 이러한 자원 매핑 및 코드 매핑 정보를 각 중계기에게 상위 계층 시그널링 등을 통해 전송해 줄 수 있다.
기지국은 중계기를 위한 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백을 코드워드 기반 ACK/NACK 피드백 방식을 적용할 수 있고, 이러한 코드워드 기반 ACK/NACK 피드백을 중계기 존을 위한 전용 파티션을 통해 해당 중계기로 각각 전송한다. 이를 위해, 기지국은 ACK/NACK 피드백 코드워드 전송을 위한 R-PHICH를 해당 파티션의 R-PDCCH, R-PDSCH와 시간 분할 다중화(TDM) 형태로 다중화하거나, R-PDCCH의 특정 제어채널요소(CCE) 혹은 합쳐진 제어채널요소들(aggregated CCEs)을 이용해서 전송하거나, R-PDSCH를 통해 백홀 데이터와 주파수 분할 다중화(FDM) 형태로 다중화하여 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 해당 파티션 내의 R-PHICH 자원 매핑 정보를 각 중계기에 상위 계층 시그널링 등을 통해 전송할 수 있다.
기지국은 R-PHICH 대신에 R-PDCCH 내 중계기를 위한 하향링크 또는 상향링크 grant 정보에 해당 중계기의 상향링크 백홀 전송에 대한 ACK/NACK 피드백 필드를 포함하여 전송할 수 있다.
기지국은 ACK/NACK 피드백 코드 블록을 생성하고, 해당 코드 블록에 CRC를 부착한 후, CRC에 해당 중계기 ID를 마스킹하는 과정을 수행한 후, 해당 중계기를 위한 ACK/NACK 피드백을 시그널링해 줄 수 있다. 기지국은 하나의 ACK/NACK 피드백 코드 블록을 통해 하나의 중계기에 대한 ACK/NACK 피드백 정보를 전송할 수도 있고, 복수의 중계기에 대한 ACK/NACK 피드백 정보를 전송할 수도 있다.
특정 파티션(예를 들어, 파티션 3)이 중계기 존으로 사용될 경우, 기지국은 상기 특정 파티션의 R-PDCCH의 논리영역 혹은 물리영역 시작점을 통해 R-PCFICH(Relay-Physical Control Format Indicator CHannel)를 전송할 수 있다. 또는 기지국은 R-PDCCH 내 임의의 고정된 위치에서 R-PCFICH를 전송할 수도 있다. 여기서 R-PCFICH는 R-PDDCH 크기 및 해당 파티션의 R-PHICH 구성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 해당 파티션의 R-PHICH 구성 정보에는 R-PHICH 그룹의 수, R-PHICH 길이(duration), 해당 파티션의 R-PHICH를 통해 ACK/NACK 피드백이 이루어지는 중계기의 수와 ID 등이 포함될 수 있다. 이를 통해 각각의 중계기는 해당 파티션에서 자신에게 향하는 R-PHICH의 존재 여부와 자원 매핑 정보를 알 수 있다.
특정 백홀 서브프레임에서 단말로의 액세스 링크 전송을 블랜킹(blanking)하고 기지국으로부터 백홀 링크 수신하는 모든 중계기가 R-PCFICH를 통해 특정 파티션이 중계기 존으로 사용됨을 확인할 수 있다. 이를 위해 기지국은 R-PCFICH에 CRC를 부착하고, CRC에 셀 공통(cell common) 중계기 ID로 마스킹함으로써 모든 중계기가 이를 디코딩할 수 있도록 한다. 상기 셀 공통 중계기 ID는 매크로 셀에 붙어있는 모든 중계기들이 공유하는 공통 ID이며, 기지국은 이 셀 공통 중계기 ID를 중계기의 네트워크 진입 등의 초기 설정시에 각 중계기에게 전송할 수 있다.
도 6은 중계기를 위한 백홀 자원를 포함하는 백홀 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 인덱스 3인 백홀 서브프레임에서 각 중계기 별로 주 백홀 자원(primary backhaul resource)와 부 백홀 자원(secondary backhaul resource)가 할당될 수 있다. 즉, 기지국은 중계기 1, 중계기 2, 중계기 3을 위해 각각 서로 다른 주파수 대역에 주 백홀 자원을 할당할 수 있다. 각 중계기 별로 주 백홀 자원은 각각의 중계기 특정 제어채널(CCH) 및 각 중계기로의 백홀 데이터를 포함할 수 있다. 중계기 특정 제어채널 내에서 R-PHICH와 R-PDCCH(하향링크 또는 상향링크 grant 및 TPC(Transmit Power Control) commands)가 시간 분할 다중화(TDM), 주파수 분할 다중화(FDM), 또는 TDM 및 FDM의 혼합 형태로 다중화되어전송될 수 있다.
<동적 자원 할당 방법에서의 R-PHICH 전송 및 자원 매핑 방법>
중계기의 기지국으로의 R-PUSCH 전송에 있어서 복수의 코드 블록에 대한 전송이 지원될 수 있다. LTE 시스템에서의 PHICH 전송과 유사한 방식으로, 기지국은 동일한 자원 요소들( REs ) 상에 R-PHICH 그룹을 설정하고 그 안에서 복수의 R-PHICH를 직교 시퀀스(예를 들어, 왈쉬 시퀀스(Walsh sequence))를 사용해 다중화하는 방법을 고려할 수 있다.
구체적으로, R-PHICH 전송을 위한 자원 매핑 방안으로서, 기지국은 셀-특정(혹은 중계기-공통) 검색 영역(search space)에서 자원요소들의 특정 하위집합(subset)을 특정 R-PHICH 그룹 전송을 위한 자원 공간으로 매핑하여 전송할 수 있다. 상기 자원요소들의 특정 하위집합은 셀-특정하게 반-고정적(semi-static)으로 고정된 위치를 가질 수 있으며, 기지국은 각 중계기에게 중계기-특정 또는 셀-특정 RRC 시그널링을 통해 전송할 수 있다. 이때 기지국은 중계기-공통 검색 영역을 반-고정 형태로 할당하는 것이 바람직하지만, 단말의 스케줄링 이득(scheduling gain)을 고려하여 동적으로 할당할 수도 있다. 또한 중계기-공통 검색 영역 중의 일부를 하향링크 ACK/NACK 신호 전송용으로 사용함에 있어서 그 할당 자원은 그 총 자원 크기만 정해지고 실제 하위집합은 중계기-공통 검색 영역의 크기에 따라서 달라질 수 있다.
R-PUSCH 전송에 대한 R-PHICH 매핑은 특정 중계기에서 R-PUSCH 전송이 이루어진 특정 자원블록(RB) 인덱스에 따라(예를 들어, 인덱스 값이 가장 낮은 자원블록 인덱스) 암시적으로(implicitly) 매핑될 수 있다. 단, 특정 중계기가 동일한 RB들 상에서 복수의 코드 블록을 전송한 경우, 기지국은 번들링된 형태의 ACK/NACK 피드백을 중계기로 전송할 수 있다. ACK/NACK이 전송되는 자원은 하향링크 또는 상향링크 grant가 전송된 RB 인덱스에 근거하여 결정될 수도 있다. 중계기가 다중 캐리어 또는 다중 코드워드를 상향링크 전송하는 경우, 기지국은 해당하는 다중 캐리어 또는 다중 코드워드 개수만큼 ACK/NACK 피드백 전송에 사용될 자원을(즉, R-PHICH) 연속적으로 선택하거나 일정한 규칙에 따라서 선택할 수 있다.
그리고, 기지국은 중계기 별로 중계기-특정 R-PHICH를 할당할 수 있다. 특정 중계기에게 할당되는 R-PHICH들의 수는 해당 중계기에서 R-PUSCH를 통해 전송할 수 있는 최대 코드 블록 수와 이에 따른 ACK/NACK 피드백 방식(코드 블록 별로 개별 ACK/NACK 피드백)이 이루어질 것인지, 아니면 번들링된 ACK/NACK 피드백 방식이 적용될 것인지 등에 의해 결정될 수 있다. 해당 중계기에 복수의 R-PHICH가 할당될 경우, 동일한 R-PHICH 그룹 내의 서로 다른 직교 시퀀스를 할당할 수도 있고, 각각 서로 다른 R-PHICH 그룹 내의 특정 시퀀스를 할당할 수도 있다. 기지국은 중계기-특정 R-PHICH 할당 정보를 중계기-특정 RRC 시그널링 등을 통해 각각의 중계기에게 알려줄 수 있다. 이때 중계기 별로 자원을 할당하는 방안은 중계기의 ID에 근거하여 자원을 결정할 수 있다. 또는 사전에 결정된 내용을 기지국이 중계기로 상위 계층 시그널링, 또는 L1/L2 시그널링 해 줄 수 있다. 상술한 지정된 ACK/NACK전송을 위한 자원을 설정하는 방안은 중계기를 위해서 보존된 자원이 여러 중계기 의해서 공유되거나 선택적으로 사용될 수 있는 경우에 모두 적용 가능하다.
R-PHICH 전송을 위한 자원 매핑의 또 다른 예로서, 특정 중계기를 위한 R-PDCCH는 전송되는 RB들 내에서 TDM 혹은 FDM 방식으로 구성되거나 RB들의 수에 따라 TDM 및 FDM의 혼합방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 중계기가 블라인드 검색(blind search)을 통해 특정 RB(s)의 인덱스 3인 OFDM 심볼에서 R-PDCCH(예를 들어, 하향링크/상향링크 grant 또는 TPC command)를 검출하였을 경우, 해당 RB들 혹은 그 중 일부 RB들의 연속적인(consecutive) 혹은 사전에 정의된 특정 OFDM 심볼(들)을 통해 R-PHICH 전송이 이루어진다. 즉 R-PHICH 길이(duration)이 2일 경우, 인덱스 4, 5인 OFDM 심볼들을 통해(혹은 사전에 정의된 특정 인덱스의 OFDM 심볼(들), 예를 들어, 인덱스 11, 12인 OFDM 심볼 인덱스) R-PHICH 전송이 이루어진다. 그리고 복수의 코드 블록에 대한 개별 ACK/NACK 피드백이 이루어질 경우 각각의 코드 블록에 대한 ACK/NACK 피드백은 서로 다른 직교 시퀀스가 적용되어 전송될 수 있다. 해당 중계기를 위한 R-PHICH는 존재하지만, R-PDCCH가 존재하지 않을 경우, 기지국은 더미 R-PDCCH(dummy R-PDCCH)를 해당 중계기에 전송하여, R-PHICH의 위치를 알려줄 수도 있다.
<하향링크 또는 상향링크 grant를 통한 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백>
중계기의 상향링크 백홀 전송에 대한 기지국의 ACK/NACK 피드백은 하향링크 또는 상향링크 grant에 포함되어서 전달될 수 있으며, 기지국은 ACK/NACK 신호만을 포함한 R-PDCCH를 구성하여 전송할 수 있다.
하향링크 또는 상향링크 grant를 통한 하향링크 HARQ ACK/NACK 피드백 방법의 일 예로서, grant에서의 암시적 지시에 따른 판별 방법이 있다. 즉, 상향링크 백홀 트래픽에 대한 ACK/NACK을 중계기는 상향링크 grant에 해당하는 R-PDCCH의 존재 유무 혹은 상향링크 grant에 해당하는 DCI(Downlink Control Information) 포맷의 존재 유무, 또는 DCI 포맷의 종류에 따른 구분, R-PDCCH의 복호 위치 등에 의해 알 수 있다.
예를 들어, NACK 신호임을 알리기 위해, 기지국은 다음번 상향링크 grant에 해당하는 R-PDCCH를 전송하지 않거나, 상향링크 grant를 포함하지 않는 DCI 포맷을 전송할 수 있다. 또는, 중계기는 서로 다른 R-PDCCH의 물리 영역/논리 영역 시작위치를 기반으로 블라인딩 디코딩을 통해 ACK/NACK을 알 수 있다(예를 들어, R-PDCCH의 물리 영역/논리 영역 시작위치가 인덱스 2인 CCE 인덱스인 경우에는 ACK, CCE 인덱스가 10인 경우에는 ACK). 또는, 기지국은 ACK/NACK 상태를 나타낼 수 있는 서로 다른 DCI 포맷을 정의하여 선택적으로 전송함으로써, 중계기는 DCI 포맷을 구분하여 ACK/NACK 신호를 알수 있다. 그러나, 서로 다른 DCI 포맷을 정의하지 않고 CRC-마스크(mask)를 ACK/NACK에 따라서 서로 다른 값을 정의하여 사용함으로써 중계기는 ACK/NACK을 알 수 있다. 예를 들어, 기지국이 한 중계기에 2개의 ID를 할당한 경우에, 제 1 ID가 CRC 마스킹되어 전송되면 ACK, 제 2 ID가 CRC 마스킹되어 전송된 경우에는 NACK 임을 알 수 있다.
다중 코드워드 또는 다중 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 동시에 적용하는 경우에는 번들링(bundling)을 적용하거나 R-PDCCH의 위치를 이용하여 다중 ACK/NACK 상태를 알려줄 수 있다.
<Grant의 필드의 NDI(New Data indicator)에 따른 판별>
중계기는 상향링크 백홀 데이터에 대한 ACK/NACK을 grant 정보를 이용하여 구분할 수 있다. 중계기는 새로운 패킷이 전송되는 경우에 적용되는 변화를 감지하여 ACK/NACK을 알 수 있다. 예를 들어, 변조 및 코딩 방식(MCS)가 리던던시 버전(RV: Redundency Version)=0인 값에서 변하는 경우에는 ACK 신호로 해석하고 MCS가 RV값만 변하는 인덱스로 설정되면 NACK로 판별하는 것이다. 또 하나의 ACK/NACK 지시 방법으로 새로운 데이터 지시자(NDI: New Data indicator) 값이 새로운 데이터 전송으로 설정되면(즉, NDI 값이 변하면) ACK이고 재전송으로 설정되면(즉, NDI 값이 변화가 없음)으로 설정되면 NACK으로 판별할 수 있다. 이와 같이 판별하는 방안은 코드워드의 개수가 1개 혹은 전송해야 하는 ACK/NACK의 개수가 1개이거나 여러 개의 ACK/NACK이 번들링되는 경우에 적용하는 것이 바람직하다.
다중 코드워드에 대한 것이나 다중 서브프레임에 대한 ACK/NACK을 나타내기 위해서는 DAI(Downlink Assignment Index) 값이나 상향링크 인덱스값을 사용할 수 있다. 이들 값이 유효하기 위해서는 NDI값이 새로운 데이터 값이 아님을 나타내고 있을 경우 유용하다.
<상향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 신호를 grant에 전송하는 방안>
Grant의 비트 패턴에 따라 ACK/NACK 신호를 판별하는 방법에 대해 살펴본다. ACK/NACK 신호를 나타내기 위해서는 충분한 정보 공간이 필요하며, 이때 ACK/NACK인지 여부를 알려주는 grant 필드를 제외한 나머지 grant 필드들은 의미가 없을 수 있다. 동일한 코드워드 길이를 유지하지만, NDI값이 새로운 데이터임을 가리키지 않으면 나머지 비트들은 얼마든지 다른 용도로 재구성될 수 있다. 따라서 단순히 일정한 필드를 ACK/NACK 신호를 전송하기 위한 비트로 재구성할 수 있으며, 이 비트 수는 한꺼번에 전송해야 하는 ACK/NACK 비트 수로 설정될 수 있다. 그러나, 나머지 사용되지 않는 비트들은 모두 일정한 알려진 값으로 설정하고, 그 외에 재전송 상태에서도 사용 가능한 비트 필드들은 ACK/NACK 신호를 전송하도록 동적으로 변경될 수 있다.
기지국이 하향링크 grant와 상향링크 grant를 동시에 전송하는 경우가 있다. 이때에는 하향링크 grant 및 상향링크의 grant들 중에 유효한 grant만을 정의하고 나머지는 일정한 부분만 ACK/NACK 비트 필드로 사용할 수 있다. 이때, 하향링크 grant나 상향링크의 grant가 존재하는지 알아내기 위한 비트 필드가 다시 정의될 수 있다. 예를 들어 1 비트로 정의하여 하향링크/상향링크 모두 다 있는 경우, 다른 하나는 하향링크나 상향링크 중에 하나만 있는 형태로 설정될 수 있다. 다른 방법으로 2 비트로 구성되는 경우에는 1 비트는 하향링크 grant가 있음을 나타내고, 나머지 1 비트는 상향링크 grant가 있음을 나타내는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 하향링크나 상향링크 grant 중에 사용되지 않는 grant는 필드들에 대해서 재구성하여 앞서 기술한 바와 같이 ACK/NACK 전송에 사용할 수 있다.
<HARQ 모드에 따른 ACK/NACK 전송 적용 방안>
중계기 상향링크 백홀 트래픽의 전송 모드가 비동기식(asynchronous)인 경우, 재전송을 위한 상향링크 grant는 항상 존재할 필요가 있다. 따라서 NACK 신호가 전송될 경우 언제나 상향링크 grant는 같이 전송되는 형태를 가지게 된다. 이때 NACK 신호에 대한 상세한 정보는 앞서 기술된 내용을 따를 수 있다. 그러나, ACK 신호를 전송하면서 grant가 없는 경우에 대비해서 ACK/NACK 신호를 전송하기 위해 언제나 PDCCH를 전송하는 형태를 취해야 한다. 그리고 상향링크 스케줄링이 없는 경우 grant 정보 없이 ACK 정보만 포함하는 형태의 R-PDCCH가 정의될 수 있다.
중계기 상향링크 백홀 트래픽의 전송 모드가 동기식(synchronous)인 경우, 재전송을 위한 상향링크 grant는 일반적으로 전송되지 않는다. 그러나 ACK/NACK 신호 전송을 위해서 상향링크 grant를 전송하고 앞서 기술된 형태로 구성할 수 있다. 그러나, 상향링크 grant가 전송되지 않는 경우 ACK/NACK 정보는 하향링크 grant에 포함되어 전송될 수 있으며 이는 상술한 grant의 암시적 지시 방법과 같이 구성될 수 있다. 그러나, 만약 하향링크 및 상향링크 grant가 모두 없는 경우에는 특정 ACK/NACK 신호를 검출하기 위한 블라인드 검출 방법이 정의될 필요가 있다. 이런 경우 블라인드 디코딩 복잡도가 커지므로 하향링크 grant나 상향링크 grant 중에 더미 grant(dummy grant)를 전송하고 해당 grant에 ACK/NACK 신호를 전송하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다.
도 7을 참조하면, 장치(50)는 단말 또는 기지국일 수 있다. 장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52), 무선 주파수 유닛(RF 유닛)(53), 디스플레이 유닛(54), 및 사용자 인터페이스 유닛(55)을 포함한다.
무선 인터페이스 프로토콜의 레이어(layers)들은 프로세서(51) 내에서 구현된다. 프로세서(51)는 제어 플랜과 사용자 플랜을 제공한다. 각 레이어의 기능은 프로세서(51) 내에서 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
디스플레이 유닛(54)은 다양한 정보를 디스플레이하고, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode)과 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다.
사용자 인터페이스 유닛(55)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
RF 유닛(53)은 프로세서(51)에 연결되어 무선 신호를 송수신할 수 있다. RF 유닛(53)은 프로세서 전송 모듈(미도시)과 수신 모듈(미도시)로 구분될 수도 있다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2), 및 제3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 제1 레이어에 속하며 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(radio resource control) 레이어는 제3 레이어에 속하며 단말과 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말과 네트워크는 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 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.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 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.

Claims (12)

  1. 이동통신 시스템에서 중계기가 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement) 피드백 신호를 검출하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상기 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 전송되는 특정 채널의 시작점과 상기 특정 채널의 시작점으로부터 상기 특정 채널 내에서 상기 중계기 전용으로 할당된 특정 채널의 위치를 나타내는 옵셋 정보를 포함하는 특정 채널 구성 정보를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 중계기의 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 특정 채널 구성 정보에 기초하여 상기 중계기 전용 특정 채널을 검출하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 HARQ ACK 및/또는 상기 HARQ NACK 신호에 대해 사전에 설정된 코드 인덱스 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 코드 인덱스 정보 및 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호에 적용된 코드 인덱스에 기초하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 ACK인지 NACK 인지 여부를 판별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 특정 채널 구성 정보를 상위 계층 시그널링, 방송채널 및 중계기를 위한 물리 하향링크 제어 채널 중 어느 하나를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 특정 채널의 시작점은 자원블록(RB: Resource Block) 인덱스로 지시되는 것을 특징으로 하는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중계기의 상향링크 전송이 복수 개의 다중 레이어를 통한 복수 개의 코드 블록(code block) 전송인 경우, 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호는 상기 복수 개의 각 레이어 별로 대응하는 신호인 것을 특징으로 하는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 특정 채널은 상기 중계기를 위한 물리 하향링크 제어 채널에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 중계기의 HARQ ACK/NACK 피드백 신호 검출 방법.
  7. 이동통신 시스템에서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement) 피드백 신호를 검출하기 위한 중계기 장치에 있어서,
    기지국으로부터 상기 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 전송되는 특정 채널의 시작점과 상기 특정 채널의 시작점으로부터 상기 특정 채널 내에서 상기 중계기 장치 전용으로 할당된 특정 채널의 위치를 나타내는 옵셋 정보를 포함하는 특정 채널 구성 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 중계기의 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 수신한 특정 채널 구성 정보에 기초하여 상기 중계기 장치 전용 특정 채널을 검출하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호를 디코딩하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 RF 유닛은 상기 기지국으로부터 상기 HARQ ACK 및/또는 상기 HARQ NACK 신호에 대해 사전에 설정된 코드 인덱스 정보를 수신하며,
    상기 프로세서는 상기 코드 인덱스 정보 및 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호에 적용된 코드 인덱스에 기초하여 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호가 ACK인지 NACK 인지 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 중계기 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 RF 유닛은 상기 기지국으로부터 상기 특정 채널 구성 정보를 상위 계층 시그널링, 방송채널 및 중계기를 위한 물리 하향링크 제어 채널 중 어느 하나를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 중계기 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 특정 채널의 시작점은 자원블록(RB: Resource Block) 인덱스로 지시되는 것을 특징으로 하는 중계기 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 중계기 장치의 상향링크 전송이 복수 개의 다중 레이어를 통한 복수 개의 코드 블록(code block) 전송인 경우, 상기 수신한 HARQ ACK/NACK 피드백 신호는 상기 복수 개의 각 레이어 별로 대응하는 신호인 것을 특징으로 하는 중계기 장치.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 특정 채널은 상기 중계기를 위한 물리 하향링크 제어 채널에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 중계기 장치.
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