KR20110096482A

KR20110096482A - Ａｃｋ/ｎａｃｋ 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치와, ａｃｋ/ｎａｃｋ 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20110096482A
Application number: KR1020110011804A
Authority: KR
Inventors: 이문일; 정재훈; 고현수; 한승희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2011-08-30
Also published as: KR101717528B1; US20110206014A1; US8537788B2

Abstract

본 발명은, 일 PHICH 및 하나 이상의 NDI를 이용하여, 다중 UL 코드워드 전송에 대한 ACK/NACK 정보를 구성함으로써, 다중 UL 코드워드 전송에 대한 ACK/NACK 정보가 추가적인 PHICH 자원 할당없이 사용자기기에 전송한다. 또한, 본 발명은 기존의 HI 코드워드의 확장 및/또는 신호 성상 상의 배치 위치를 확장함으로써, 다중 UL 코드워드 전송에 대한 ACK/NACK 정보가 추가적인 PHICH 자원 할당없이 사용자기기에 전송한다.

Description

ＡＣＫ/ＮＡＣＫ 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치와, ＡＣＫ/ＮＡＣＫ 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치{APPARATUS AND METHOD OF TRANSMITTING ACK/NACK INFORMATION, AND APPARATUS AND METHOD OF RECEIVING ACK/NACK INFORMATION}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 구체적으로 하향링크 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 전송하는 방법 및 이를 위한 장치와, ACK/NACK 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명의 목적은 하향링크 ACK/NACK을 효율적으로 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단일 PHICH 자원을 이용하여 복수의 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하향링크 ACK/NACK에 대응하여, 복수의 코드워드 중 적어도 하나에 대한 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단일 PHICH 자원을 통해 복수의 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단일 PHICH 자원을 통해 수신한, 복수의 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 기반으로, 상기 복수의 코드워드 중 적어도 하나에 대한 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

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.

본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신하는 방법에 있어서, 상기 기지국에 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하고; 상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우에는 상기 복수의 코드워드를 상기 기지국에 재전송하는 단계와, 상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드 각각에 대응하는 복수의 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 수신하고; 상기 복수의 코드워드 중 해당 NDI가 토글되지 않은 코드워드를 상기 기지국에 재전송하는 단계를 포함하는, ACK/NACK 정보 수신 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신함에 있어서, 상기 기지국에 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하도록 구성된 송신기; 및 수신기; 상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하도록 상기 수신기를 제어하고; 상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우에는 상기 복수의 코드워드를 상기 기지국에 재전송하도록 상기 송신기를 제어하도록 구성되며, 상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드 각각에 대응하는 복수의 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 수신하도록 상기 송신기를 제어하고; 상기 복수의 코드워드 중 해당 NDI가 토글되지 않은 코드워드를 상기 기지국에 재전송하도록 상기 송신기를 제어하도록 구성된, 사용자기기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 사용자기기로부터 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하는 단계; 및 상기 복수의 코드워드 각각에 대한 ACK 또는 NACK을 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하고; 상기 PHICH를 상기 사용자기기에 전송하는 단계를 포함하거나, 상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드 중 NACK으로 판단된 코드워드에 대응하는 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 토글하지 않은 채 상기 사용자기기에 전송하는 단계를 포함하되, 상기 PHICH는 상기 복수의 코드워드 모두가 NACK임을 나타내거나 ACK임을 나타내는, ACK/NACK 정보 전송 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송함에 있어서, 상기 사용자기기로부터 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하도록 구성된 수신기; 및 송신기; 상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성되고, 상기 복수의 코드워드 각각에 대해 ACK인지 NACK인지를 판단하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하고; 상기 PHICH를 상기 사용자기기에 전송하도록 상기 송신기를 제어하거나, 상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드 중 NACK으로 판단된 코드워드에 대응하는 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 토글하지 않은 채 상기 사용자기기에 전송하도록 상기 송신기를 제어하며, 상기 PHICH는 상기 복수의 코드워드 모두가 NACK임을 나타내거나 ACK임을 나타내는, 기지국이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신하는 방법에 있어서, 상기 기지국에 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하는 단계; 상기 PHICH의 신호 성상 상의 위치를 기반으로 상기 2개의 코드워드 각각에 대한 ACK/NACK을 판단하는 단계; 상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는, ACK/NACK 정보 수신 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신함에 있어서, 상기 기지국에 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하도록 구성된 송신기; 및 수신기; 상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하도록 상기 수신기를 제어하고; 상기 PHICH의 신호 성상 상의 위치를 기반으로 상기 2개의 코드워드 각각에 대한 ACK/NACK을 판단하도록 구성되되, 상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는, 사용자기기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 사용자기기로부터 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하는 단계; 및 상기 복수의 코드워드 각각에 대해 ACK인지 NACK인지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 토대로, 상기 사용자기기로부터 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하는 단계; 상기 PHICH를 신호 성상 상의 일 위치로 배치하는 단계를 포함하되, 상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는, ACK/NACK 정보 전송 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송함에 있어서, 상기 사용자기기로부터 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하도록 구성된 수신기; 및 송신기; 상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성되고, 상기 2개의 코드워드 각각에 대해 ACK인지 NACK인지를 판단하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 판단 결과를 토대로, 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하고; 상기 PHICH를 신호 성상 상의 일 위치로 배치하도록 구성되되, 상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는, 기지국이 제공된다.

상기 과제해결 수단들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 하향링크 ACK/NACK을 효율적으로 전송 또는 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템에서 단일 PHICH 자원을 이용하여 복수의 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 전송 또는 수신할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 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 본 발명을 수행하는 사용자기기(UE) 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 2는 사용자기기 및 기지국 내 송신기 구조의 일 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하여 송신기(100a, 100b)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3은 SC-FDMA 송신기 구조의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 입력심볼을 주파수 도메인에서 부반송파에 맵핑하는 예들을 나타낸 것이다.
도 5에서 도 7은 클러스터드 DFT-s-OFDM에 의해 입력심볼이 단일 반송파에 맵핑되는 예들을 나타낸 것이다.
도 8은 청크 단위로 DFT 및 프로코딩을 수행하는 청크 특정 DFT-s-OFDM 시스템을 나타낸 것이다.
도 9는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 10은 무선 통신 시스템에서 DL/UL 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12는 하향링크 프레임과 물리 채널의 구조를 나타낸 것이다.
도 13은 LTE 시스템에서 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하는 방법을 예시한 것이다.
도 14는 PHICH 신호 처리 과정/블록을 예시한 것이다.
도 15는 HI를 위한 채널 코딩 블록을 예시한 것이다.
도 16은 표 5에 따라 제어 영역 내에 PHICH가 할당된 예를 나타낸 것이다.
도 17는 반송파 집성(Carrier Aggregation: CA) 통신 시스템을 예시한 것이다.
도 18은 다중 코드워드에 대한 PHICH 신호 처리 과정/블록을 예시한 것이다.
도 19는 기존의 QPSK 성상을 나타낸 것이다.
도 20 내지 도 22는 2개보다 많은 PHICH 상태를 나타내는 PHICH 성상을 예시한 것이다.

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.

또한, 이하에서 설명되는 기법(technique) 및 장치, 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE802-20, E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 본 발명이 3GPP LTE/LTE-A에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 이동통신 시스템이 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대응하는 이동통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A에 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.

본 발명에 있어서, 사용자기기(UE: User Equipment)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. 사용자기기는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 기지국(Base Station, BS)은 일반적으로 사용자기기 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 사용자기기 및 타 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서는, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/DRS/CRS/DMRS/CSI-RS 자원요소(Resource Element, RE)는 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/DRS/CRS/DMRS/CSI-RS에 할당 혹은 이용 가능한 RE를 의미한다. 이하에서는 특히, 참조신호가 전송되는 자원요소를 RS RE라고 칭하며, 제어정보 혹은 데이터가 전송되는 자원요소를 데이터 RE라고 칭한다.

한편, 본 발명에서, 특정 신호가 프레임/서브프레임/슬롯/반송파/부반송파에 할당된다는 것은, 상기 특정 신호가 해당 프레임/서브프레임/슬롯/심볼의 기간/타이밍 동안 해당 반송파/부반송파를 통해 전송되는 것을 의미한다.

한편, 본 발명에서 셀이라 함은 일 기지국 혹은 일 안테나 그룹이 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 안테나 그룹과 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 안테나 그룹과의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 안테나 그룹과 소정 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다.

도 1은 본 발명을 수행하는 사용자기기(UE) 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

UE는 상향링크에서는 송신장치로 동작하고 하향링크에서는 수신장치로 동작한다. 이와 반대로, 기지국은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신장치로 동작할 수 있다.

UE 및 기지국은 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 수신할 수 있는 안테나 (500a, 500b)와, 안테나를 제어하여 메시지를 전송하는 송신기(Transmitter; 100a, 100b), 안테나를 제어하여 메시지를 수신하는 수신기(Receiver; 300a, 300b), 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(200a, 200b)를 포함한다. 또한, UE 및 기지국은 UE 또는 기지국에 포함된 송신기 및 수신기, 메모리 등의 구성요소를 제어하여 본 발명을 수행하도록 구성된 프로세서(400a, 400b)를 각각 포함한다. 상기 UE 내 송신기(100a), 수신기(300a), 메모리(200a), 프로세서(400a)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 기지국 내 송신기(100b), 수신기(300b), 메모리(200b), 프로세서(400b)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 송신기와 수신기가 통합되어 사용자기기 또는 기지국 내에서 한 개의 송수신기(transceiver)로 구현될 수도 있다.

안테나(500a, 500b)는 송신기(100a, 100b)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나(500a, 500b)는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나 포트는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나의 조합에 의해 구성될 수 있다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신기의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

프로세서(400a, 400b)는 통상적으로 UE 또는 기지국 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(400a, 400b)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 유휴모드 동작을 제어하기 위한 전력절약모드 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 프로세서(400a, 400b)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 한편, 프로세서(400a, 400b)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(400a, 400b) 내에 구비되거나 메모리(200a, 200b)에 저장되어 프로세서(400a, 400b)에 의해 구동될 수 있다.

송신기(100a, 100b)는 프로세서(400a, 400b) 또는 상기 프로세서와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(500a, 500b)에 전달한다. 예를 들어, 송신기(100a, 100b)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 상기 K개의 레이어는 송신기 내 송신처리기를 거쳐 송신 안테나(500a, 500b)를 통해 전송된다. UE 및 기지국의 송신기(100a, 100b) 및 수신기(300a, 300b)는 송신신호 및 수신신호를 처리하는 과정에 따라 다르게 구성될 수 있다.

메모리(200a, 200b)는 프로세서(400a, 400b)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(200a, 200b)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type) 또는 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등을 이용하여 구현될 수 있다.

도 2는 사용자기기 및 기지국 내 송신기 구조의 일 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하여 송신기(100a, 100b)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, UE 또는 기지국 내 송신기(100a, 100b)는 스크램블러(301) 및 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼(305), OFDM 신호생성기(306)를 포함할 수 있다.

상기 송신기(100a, 100b)는 하나 이상의 코드워드(codeword)를 송신할 수 있다. 각 코드워드 내 부호화된 비트(coded bits)는 각각 상기 스크램블러(301)에 의해 스크램블링되어 물리채널 상에서 전송된다. 코드워드는 데이터열로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록과 등가이다. MAC 계층이 제공하는 데이터 블록은 전송 블록으로 지칭되기도 한다.

스크램블된 비트는 상기 변조맵퍼(302)에 의해 복소변조심볼(complex-valued modulation symbols)로 변조된다. 상기 변조맵퍼는 상기 스크램블된 비트를 기결정된 변조 방식에 따라 변조하여 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 복소변조심볼로 배치할 수 있다. 변조 방식(modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation) 등이 상기 부호화된 데이터의 변조에 이용될 수 있다.

상기 복소변조심볼은 상기 레이어맵퍼(303)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 맵핑된다.

각 레이어 상의 복소변조심볼은 안테나 포트상에서의 전송을 위해 프리코더(304)에 의해 프리코딩된다. 구체적으로, 프리코더(304)는 상기 복소변조심볼을 다중 송신 안테나(500-1,..., 500-N_t)에 따른 MIMO 방식으로 처리하여 안테나 특정 심볼들을 출력하고 상기 안테나 특정 심볼들을 해당 자원요소맵퍼(305)로 분배한다. 즉, 전송 레이어의 안테나 포트로의 매핑은 프리코더(304)에 의해 수행된다. 프리코더(304)는 레이어맵퍼(303)의 출력 x를 N_t×M_t의 프리코딩 행렬 W와 곱해 N_t×M_F의 행렬 z로 출력할 수 있다.

상기 자원요소맵퍼(305)는 각 안테나 포트에 대한 복소변조심볼을 적절한 자원요소(resource elements)에 맵핑/할당한다. 상기 자원요소맵퍼(305)는 상기 각 안테나 포트에 대한 복소변조심볼을 적절한 부반송파에 할당하고, 사용자에 따라 다중화할 수 있다.

OFDM 신호생성기(306)는 상기 각 안테나 포트에 대한 복소변조심볼, 즉, 안테나 특정 심볼을 OFDM 또는 SC-FDM 방식으로 변조하여, 복소시간도메인(complex-valued time domain) OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 신호 또는 SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 신호를 생성한다. OFDM 신호생성기(306)는 안테나 특정 심볼에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있으며, IFFT가 수행된 시간 도메인 심볼에는 CP(Cyclic Prefix)가 삽입될 수 있다. OFDM 심볼은 디지털-아날로그(digital-to-analog) 변환, 주파수 상향변환 등을 거쳐, 각 송신 안테나(500-1,...,500-N_t)를 통해 수신장치로 송신된다. OFDM 신호생성기(306)는 IFFT 모듈 및 CP 삽입기, DAC(Digital-to-Analog Converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.

한편, 상기 송신기(100a, 100b)가 코드워드의 송신에 SC-FDM 접속(SC-FDMA) 방식을 채택하는 경우, 상기 송신기(100a, 100b)는 이산푸리에변환기(Discrete Fourier Transformer)(307)(혹은 고속푸리에변환기(Fast Fourier Transformer))를 포함할 수 있다. 상기 이산푸리에변환기는 상기 안테나 특정 심볼에 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하여 이산푸리에변환된 심볼을 상기 자원요소맵퍼(305)에 출력한다. SC-FDMA(Single Carrier FDMA), 전송신호의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 혹은 CM(Cubic Metric)을 낮게 하여 전송하는 방식이다. SC-FDMA에 의하면, 전송되는 신호가 전력증폭기(power amplifier)의 비선형(non-linear) 왜곡 구간을 피하여 전송될 수 있다. 따라서, 송신기가 기존의 OFDM 방식보다 낮은 전력으로 신호를 전송하더라도, 수신기가 일정 강도와 오류율을 만족하는 신호를 수신할 수 있게 된다. 즉, SC-FDMA에 의하면, 송신장치의 전력 소모를 줄일 수 있다.

참고로, 3GPP LTE는 상향링크 전송에 SC-FDMA 방식을 채택하고 있다. 도 3은 SC-FDMA 송신기 구조의 예를 나타낸 것으로서, 예를 들어, 도 3과 같이 구성된 송신기가 3GPP LTE에서 UL PUSCH 전송에 이용될 수 있다.

OFDM 신호생성기(306)는 상기 DFT된 심볼들에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)을 수행하여 시간 도메인 심볼들로 변환하고, IFFT가 수행된 시간 도메인 심볼들에는 CP(Cyclic Prefix)가 삽입한다. 기존 OFDM 신호 생성기에서는, 각 부반송파에 실려 있던 신호들이 IFFT를 통과하면서 다중반송파변조(Multi Carrier Modulation, MCM)에 의하여, 동시에 병렬로 전송됨에 따라 전력증폭기 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 반면에, 도 3을 참조하면, SC-FDMA에서는 부반송파에 신호를 맵핑하기 이전에 먼저 정보를 DFT(혹은 FFT)한다. DFT/FFT를 통과한 신호들은, DFT/FFT의 효과에 의하여, PAPR이 증가한다. DFT/FFT된 신호는 자원요소맵퍼(305)에 의해 부반송파에 맵핑된 후, 다시 IFFT되어 시간 도메인 신호로 변환된다. 즉, SC-FDMA 송신기는 OFDM 신호 생성기 이전에 DFT 혹은 FFT 연산을 더 수행함으로써, PAPR이 IFFT 입력단에서 증가했다가 다시 IFFT를 거치면서 최종 전송신호의 PAPR이 줄어들게 만든다. 이 형태는 기존의 OFDM 신호 생성기 앞에 DFT 혹은 FFT가 추가된 것과 같아서, SC-FDMA는 DFT-s-OFDM(DFT-spreaded OFDM)이라고도 불린다.

SC-FDMA는 단일 반송파 성질을 만족해야 한다. 도 4는 입력심볼을 주파수 도메인에서 부반송파에 맵핑하는 예들을 나타낸 것으로서, 도 4(a) 및 도 4(b) 중에 하나에 따라, DFT된 심볼이 부반송파에 할당되면, 단일 반송파 성질을 만족하는 전송신호가 얻어질 수 있다. 도 4(a)는 국지적(localized) 맵핑 방법을 도 4(b)는 분산적(distributed) 맵핑 방법을 나타낸 것이다.

한편, 클러스터드(clustered) DFT-s-OFDM라는 방식이 송신기(100a, 100b)에 채택될 수도 있다. 클러스터드 DFT-s-OFDM는 기존의 SC-FDMA 방식의 변형으로서, DFT/FFT(307) 및 프리코더(304)를 거친 신호를, 몇 개의 서브블록으로 쪼갠 후, 부반송파에 맵핑하는 방법이다. 도 5에서 도 7은 클러스터드 DFT-s-OFDM에 의해 입력심볼이 단일 반송파에 맵핑되는 예들을 나타낸 것이다.

도 5는 입력심볼을 주파수 도메인에서 단일 반송파에 맵핑하는 과정의 예를 나타낸 것이다. 도 5에서는 인트라(intra) 반송파에 클러스터드 DFT-s-OFDM이 적용된다.

도 6 및 도 7은 입력심볼을 주파수 도메인에서 다중 반송파에 맵핑하는 과정의 예를 나타낸 것이다. 도 6 및 도 7에서는 인터(inter) 반송파에서 클러스터드 DFT-s-OFDM이 적용된다. 도 6을 참조하면, 연속(contiguous) 반송파가 할당되는 상황에서 인접 반송파간의 부반송파 간격이 정렬되었을 경우, 단일 IFFT 블락을 통해 신호가 생성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 비연속(non-contiguous) 반송파가 할당되는 상황에서, 반송파들이 인접하지 않음으로 인하여, 복수 개의 IFFT 블락을 통해 신호가 생성될 수 있다.

한편, 청크(chunk) 특정 DFT-s-OFDM라는 방식이 송신기(100a, 100b)에 채택될 수도 있다. 도 8은 청크 단위로 DFT 및 프로코딩을 수행하는 청크 특정 DFT-s-OFDM 시스템을 나타낸 것이다. 청크 특정 DFT-s-OFDM 시스템은 Nx SC-FDMA라고도 불린다.

수신기(300a, 300b)의 신호 처리 과정은 송신기의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 구체적으로, 수신기(300a, 300b)는 외부에서 안테나(500a, 500b)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여 해당 프로세서(400a, 400b)로 전달한다. 상기 수신기(300a, 300b)에 연결된 안테나(500a, 500b)는 N_r개의 다중 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각은 기저대역 신호로 복원된 후 다중화 및 MIMO 복조화를 거쳐 송신기(100a, 100b)가 본래 전송하고자 했던 데이터열로 복원된다. 수신기(300a, 300b)는 수신된 신호를 기저대역 신호로 복원하기 위한 신호복원기, 수신 처리된 신호를 결합하여 다중화하는 다중화기, 다중화된 신호열을 해당 코드워드로 복조하는 채널복조기를 포함할 수 있다. 상기 신호복원기 및 다중화기, 채널복조기는 이들의 기능을 수행하는 통합된 하나의 모듈 또는 각각의 독립된 모듈로 구성될 수 있다. 조금 더 구체적으로, 상기 신호복원기는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(analog-to-digital converter), 상기 디지털 신호로부터 CP를 제거하는 CP 제거기, CP가 제거된 신호에 FFT(fast Fourier transform)를 적용하여 주파수 도메인 심볼을 출력하는 FFT 모듈, 상기 주파수 도메인 심볼을 안테나 특정 심볼로 복원하는 자원요소디맵퍼(resource element demapper)/등화기(equalizer)를 포함할 수 있다. 상기 안테나 특정 심볼은 다중화기에 의해 전송레이어로 복원되며, 상기 전송레이어는 채널복조기에 의해 송신장치가 전송하고자 했던 코드워드로 복원된다.

한편, 상기 수신기(300a, 300b)가 도 3 내지 도 8에서 설명한 SC-FDMA 방식에 의해 전송된 신호를 수신하는 경우, 상기 수신기는(300a, 300b)는 역이산푸리에변환(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT) 모듈(혹은 IFFT 모듈)을 추가로 포함한다. 상기 IDFT/IFFT 모듈은 자원요소디맵퍼에 의해 복원된 안테나 특정 심볼에 IDFT/IFFT를 수행하여, IDFT/IFFT된 심볼을 다중화기에 출력한다.

참고로, 도 1 내지 도 8에서 스크램블러(301) 및 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼(305), OFDM 신호생성기(306)가 송신기(100a, 100b)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 송신장치의 프로세서(400a, 400b)가 스크램블러(301) 및 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼(305), OFDM 신호생성기(306)를 포함하도록 구성되는 것도 가능하다. 마찬가지로, 도 1 내지 도 8에서는 신호복원기 및 다중화기, 채널복조기가 수신기(300a, 300b)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 수신장치의 프로세서(400a, 400b)가 상기 신호복원기 및 다중화기, 채널복조기를 포함하도록 구성되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 스크램블러(301) 및 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼(305), OFDM 신호생성기(306)가 이들의 동작을 제어하는 프로세서(400a, 400b)와 분리된 송신기(100a, 100b)에 포함되고, 신호복원기 및 다중화기, 채널복조기가 이들의 동작을 제어하는 프로세서(400a, 400b)와는 분리된 수신기(300a, 300b)에 포함된 것으로 설명한다. 그러나, 스크램블러(301) 및 변조맵퍼(302), 레이어맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소맵퍼(305), OFDM 신호생성기(306)가 프로세서(400a, 400b)에 포함된 경우 및 신호복원기 및 다중화기, 채널복조기가 프로세서(400a, 400b)에 포함된 경우에도 본 발명의 실시예들이 동일하게 적용될 수 있다.

도 9는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다. 특히, 도 9는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 무선 프레임의 구조를 예시한다. 도 9의 무선 프레임 구조는 FDD 모드와, 반(half) FDD(H-FDD) 모드와, TDD 모드에 적용될 수 있다.

도 9를 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A에서 사용되는 무선프레임은 10ms(327200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임으로 구성된다.여기에서, T_s는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(2048x15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링된다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(TTI: transmission time interval)로 정의된다.

도 10은 무선 통신 시스템에서 DL/UL 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 10은 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 자원블록은 주파수 도메인에서 다수의 부반송파를 포함한다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정상(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 10에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다.

도 10을 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는 N^DL/UL _RBN^RB _sc개의 부반송파(subcarrier)와 N^DL/UL _symb개의 OFDM 혹은 SC-FDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서, N^DL _RB은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고, N^UL _RB은 상향링크 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다. N^DL _symb은 하향링크 슬롯 내 OFDM 혹은 SC-FDM 심볼의 개수를 나타내며, N^UL _symb은 상향링크 슬롯 내 OFDM 혹은 SC-FDM 심볼의 개수를 나타낸다. N^RB _sc는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.

다시 말해, 물리자원블록(physical resource block, PRB)는 시간 도메인에서 N^DL/UL _symb개의 연속하는 OFDM 심볼 혹은 SC-FDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 N^RB _sc개의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 따라서, 하나의 PRB는 N^DL/UL _symb×N^RB _sc개의 자원요소로 구성된다.

자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스쌍 (k,1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터 N^DL/UL _RBN^RB _sc-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터 N^DL/UL _symb-1까지 부여되는 인덱스이다.

도 11 및 도 12는 하향링크 프레임과 물리 채널의 구조를 나타낸 것이다.

도 11을 참조하면, 서브프레임은 스케줄링 정보 및 그 밖의 제어 정보를 전송하기 위한 제어 영역(control region)과 하향링크 데이터를 전송하기 위한 데이터 영역(data region)을 포함한다. 도 12를 참조하면, 제어 영역은 서브프레임의 첫 번째 OFDMA 심볼로부터 시작되며 하나 이상의 OFDMA 심볼을 포함한다. 제어 영역의 크기는 서브프레임마다 독립적으로 설정될 수 있다. 도면에서 R1~R4는 안테나 0~3에 대한 CRS(Cell specific RS)를 나타낸다. 제어 영역은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 포함한다. 데이터 영역은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)을 포함한다. 제어 채널을 구성하는 기본 자원 단위는 REG(Resource Element Group)이다. REG는 참조 신호(Reference Signal: RS)를 제외한 상태에서 이웃하는 네 개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 시간-주파수 자원의 최소 단위로서 하나의 부반송파와 하나의 OFDMA 심볼로 정의된다. RE는 (k,l)의 인덱스 쌍의 의해 지시되며, k는 부반송파 인덱스를 나타내고 l은 OFDMA 심볼 인덱스를 나타낸다.

PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDMA 심볼의 개수를 사용자기기에게 알려준다. PHICH는 상향 데이터에 대한 H-ARQ ACK/NACK을 나르며 3개의 REG로 구성된다. PHICH는 도면을 참조하여 뒤에서 자세히 설명한다. PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 CCE 단위로 할당되고, 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트, H-ARQ 정보 등을 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 기지국과 사용자기기는 일반적으로 특정한 제어신호 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 송신 및 수신한다. PDSCH의 데이터가 어떤 사용자기기 (하나 또는 복수의 사용자기기)에게 전송되는 것이며, 상기 사용자기기들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩을 해야 하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 해당 셀의 사용자기기는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 사용자기기는 PDCCH를 수신하고, PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

도 13은 LTE 시스템에서 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하는 방법을 예시한 것이다. 도 13을 참조하면, 네트워크 노드(예, 기지국)는 사용자기기에게 상향링크 할당 정보를 PDCCH를 통해 전송한다(S502). 상향링크 할당을 위한 제어 정보는 UL 그랜트로 지칭되기도 하며, PUSCH 전송을 위한 자원블록 할당 정보, DMRS(data demodulation reference signal)를 위한 사이클릭 쉬프트 정보 등을 포함한다. 이후, 사용자기기는 상향링크 할당 정보에 따라 상향링크 데이터(예, PUSCH)를 기지국으로 전송한다(S504). 기지국은 사용자기기로부터 상향링크 데이터를 수신한 뒤, 상향링크 데이터에 대한 수신 응답 신호(ACK/NACK)를 PHICH를 통해 사용자기기에게 전송한다.

복수의 PHICH는 동일한 자원 요소 단위(예, REG)에 맵핑될 수 있고, 이들은 PHICH 그룹을 구성한다. 동일한 PHICH 그룹 내에서 각 PHICH는 직교 시퀀스로 구분된다. PHICH 자원은 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에 의해 식별된다. n^group _PHICH은 PHICH 그룹 번호를 나타내고, n^seq _PHICH는 PHICH 그룹 내에서의 직교 시퀀스 인덱스를 나타낸다. n^group _PHICH와 n^seq _PHICH는 PUSCH 전송을 위해 할당된 PRB(Physical Resource Block) 인덱스 중에서 가장 낮은 PRB 인덱스와 UL 그랜트로 전송되는 DMRS의 사이클릭 쉬프트를 이용하여 확인된다. 수학식 1은 n^group _PHICH와 n^seq _PHICH을 구하는 예를 나타낸다.

여기에서, n_DMRS는 DMRS를 위한 사이클릭 쉬프트 값으로부터 맵핑된다. N^PHICH _SF는 PHICH 변조에 사용되는 확산 인자 사이즈(spreading factor size)를 나타낸다. I^lowest_index _{PRB_RA}는 PUSCH 전송을 위한 가장 낮은 PRB 인덱스를 나타낸다. N^group _PHICH은 PHICH 그룹의 개수를 나타낸다.

표 1은 n_DMRS와 DMRS 필드에 있는 사이클릭 쉬프트 값의 맵핑을 예시한다.

Cyclic Shift for DMRS Field in DCI format 0	n_DMRS
000	0
001	1
010	2
011	3
100	4
101	5
110	6
111	7

* DCI (Downlink Control Information) 포맷 0: LTE에서 상향링크 할당 정보를 나르는데 사용되는 하향링크 제어 정보 포맷을 나타낸다.

FDD 프레임(프레임 구조 타입 1)의 경우, PHICH 그룹의 개수 N^group _PHICH은 모든 서브프레임에서 일정하며 하나의 서브프레임에서 PHICH 그룹의 개수는 수학식 2로 주어진다.

여기에서, N_g∈{1/6, 1/2, 1, 2}는 상위 계층에 의해 제공되고, N^DL _RB는 하향링크 대역의 RB(Resource Block) 개수를 나타낸다.

TDD 프레임(프레임 구조 타입 2)의 경우, PHICH 그룹의 개수는 하향링크 서브프레임마다 달라질 수 있고, m_iㆍN^group _PHICH으로 주어진다. 표 2는 m_i를 나타낸다.

도 14는 PHICH 신호 처리 과정/블록을 예시한 것이다. 도 14를 참조하면, PHICH 처리 과정은 ACK/NACK(A/N) 생성(602), (채널) 코딩(604), 변조(606), 확산(608), 레이어 맵핑(610) 및 자원요소맵핑(612)을 포함한다.

ACK/NACK 생성 블록(602)은 사용자기기로부터 수신한 PUSCH(데이터 스트림, 코드워드 또는 전송블록에 대응)의 복호 결과에 따라 1비트 ACK/NACK을 생성한다. LTE 시스템은 상향링크에서 SU-MIMO(Single User Multiple Input Multiple Output)를 사용하지 않기 때문에 한 사용자기기의 PUSCH전송, 즉 단일 데이터 스트림에 대한 1비트 ACK/NACK만이 PHICH를 통해 전송된다. 이하, ACK/NACK 생성 블록(602)에서 출력된 1비트 ACK/NACK을 HARQ 지시자(HARQ Indicator: HI)라고 지칭한다.

도 15는 HI를 위한 채널 코딩 블록을 예시한 것이다. 도 14 및 15을 참조하면, 기존 LTE의 코딩 블록(604 및 704)은 1비트 HI를 코드율(code rate)이 1/3인 반복 코딩(repetition coding)을 이용하여 3비트 HI 코드워드(b₀,b₁,b₂)를 생성한다. HI=1은 긍정 수신(positive acknowledgement, ACK)을 나타내고 HI=0은 부정 수신(negative acknowledgement, NACK)을 나타내지만 이와 반대로 정의될 수도 있다.

표 3은 기존 LTE에서 HI와 HI 코드워드의 관계를 나타낸다.

이후, 도 2의 변조맵퍼(302)에 해당하는, 변조 블록(606)은 하나의 PHICH 상에서 전송되는 비트 블록 b(0),...,b(M_bit-1)(즉, HI 코드워드)을 복소 값을 갖는 변조 심볼 블록 z(0),...,z(M_s-1)으로 변조한다. LTE 시스템에서 PHICH는 BPSK(Binary Phase Shift Keying)로 변조된다.

확산 블록(608)은 변조 심볼 블록 z(0),...,z(M_s-1)을 심볼 단위(symbol-wise)로 직교 시퀀스와 곱해 확산시킨 뒤, 스크램블링을 적용하여 변조 심볼 시퀀스 d(0),...,d(M_symb-1)를 생성한다. 수학식 3은 확산 블록(608)의 처리 과정을 예시한다. 기지국의 송신기(100b)는 상기 확산 블록(608)을 별도로 포함하거나, 변조맵퍼(302)가 상기 확산 블록(608)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서,

i=0,...,M_symb-1

M_symb=N^PHICH _SFㆍM_s

N^PHICH _SF=4 for normal cyclic prefix, and 2 for extended cyclic prefix

c(i)는 셀-특정 스크램블링 시퀀스를 나타낸다. 스크램블링 시퀀스 생성기는 매 서브프레임마다 수학식 4로 초기화할 수 있다.

여기에서, n_s는 서브프레임 인덱스를 나타내고, N^cell _ID는 셀 식별자를 나타낸다.

시퀀스 [w(0) ㆍㆍㆍ w(N^PHICH _SF-1)]은 PHICH를 위한 직교 시퀀스를 나타내고, 시퀀스 인덱스 n^seq _PHICH는 PHICH 그룹 내에서 PHICH 번호에 대응한다.

표 4는 확산 시퀀스 [w(0) ㆍㆍㆍ w(N^PHICH _SF-1)]를 나타낸다.

도 2의 레이어 맵퍼(303)에 해당하는 레이어 맵핑 블록(610)은 자원 그룹 정렬, 레이어 맵핑 및 프리코딩을 수행한다. 자원 그룹 정렬은 확산된 변조 심볼 시퀀스 d(0),...,d(M_symb-1)를 REG(resource element group) 단위로 정렬하여 심볼 블록 d⁽⁰⁾(0),...,d⁽⁰⁾(cㆍM_symb-1)을 제공된다. 보통 CP(normal cyclic prefix)의 경우 c=1이고, 확장 CP(extended cyclic prefix)의 경우 c=2이다. 다음은 자원 그룹 정렬을 수행하는 방법을 예시한다.

보통 CP의 경우: d⁽⁰⁾(i)=d(i), for i=0,...,M_symb-1.

확장 CP의 경우: 수학식 5 for i=0,...,(M_symb/2)-1.

이후, 심볼 블록 d⁽⁰⁾(0),...,d⁽⁰⁾(cㆍM_symb-1)은 레이어 맵핑과 프리코딩을 거쳐 벡터 블록 y(i)=[y⁽⁰⁾(i),...,y^(P-1)(i)]^T (i=0,...,cㆍM_symb-1)으로 변환된다. 여기에서, y^(p)(i)는 안테나 포트 p (p=0,...,P-1)를 위한 신호를 나타낸다. LTE의 경우, 셀-특정 참조 신호를 위한 안테나 포트의 개수는 P∈{1,2,4}이다.레이어 맵핑 및 프리코딩은 CP 길이와 PHICH 전송에 사용되는 안테나 포트의 개수에 의존한다.

도 2의 자원요소맵퍼(305)에 해당하는 자원 맵핑 블록(612)은 레이어 맵핑 블록(610)으로부터 받은 확산된 심볼 시퀀스를 물리 자원에 맵핑하기 위한 다양한 동작을 수행한다.

표 5는 LTE에 정의된 PHICH 구간을 나타낸다. PHICH 구간(duration)은 상위 계층에 의해 설정된다.

PHICH duration	Non-MBSFN subframes		MBSFN subframes
PHICH duration	Subframes 1 and 6 in case of frame structure type 2	All other cases	On a carrier supporting both PDSCH and PMCH
Normal	1	1	1
Extended	2	3	2

도 16은 표 5에 따라 제어 영역 내에 PHICH가 할당된 예를 나타낸 것이다. PHICH는 OFDMA 심볼 내에서 PCFICH와 RS를 제외하고 남은 REG에 맵핑된다.

도 16을 참조하면, PHICH 그룹은 주파수 영역에서 가능한 멀리 떨어진 3개의 REG를 이용하여 전송된다. 결과적으로, 각각의 REG를 통해 HI 코드워드의 각 비트가 전송된다. PHICH 그룹들은 주파수 영역에서 연속적으로 할당된다. 도면에서 동일한 숫자는 동일한 PHICH 그룹에 속하는 REG를 나타낸다. PHICH 구간은 제어 영역의 크기에 의해 제한되며, PHICH 구간은 1~3 OFDMA 심볼에 해당한다. 복수의 OFDMA 심볼이 PHICH 전송에 사용되는 경우, 송신 다이버시티를 위해 동일한 PHICH 그룹에 속한 REG는 서로 다른 OFDM 심볼을 사용하여 전송된다.

한편, 상향링크 재전송(retransmission) 요구는 전술한 PHICH에 의해 구성될 수 있다. 사용자기기가 PHICH를 통해 NACK을 수신하면, 상기 사용자기기는 첫번째 패킷을 전송한 시간부터 기정의된 시간이 경과된 시점에 상기 첫번째 패킷을 전송한 동일한 주파수 자원을 통해 상기 NACK의 대상인 패킷을 재전송하는, 동기 비적응형 재전송(synchronous non-adaptive retransmission)을 수행한다.

다음은 DCI 포맷 0의 구성을 예시한 것으로서, 상향링크 재전송(retransmission) 요구는 전술한 PHICH에 의해 구성될 수도 있다.

표 6을 참조하면, 소정 전송블락(transport block)에 대한 DCI 포맷 0 내 NDI(New Data Indicator)가 상기 전송블락에 대한 이전 DCI 포맷 0 내 NDI와 비교하여 토글된 경우, 사용자기기는 기존 패킷 전송이 성공한 것으로 간주하고 상기 사용자기기 내 상기 패킷을 저장해 둔 버퍼를 비운다. 반면, 현재 NDI가 이전 NDI와 비교하여 토글되지 않은 경우, 사용자기기는 기존 패킷 전송이 실패한 것으로 간주하며, 상기 사용자기기는 상기 전송블락의 첫번째 패킷을 전송한 시간부터 기정의된 시간이 경과된 시점에, 상기 DCI 포맷 0 내 상향링크 할당 정보에서 지시된 주파수 자원을 통해 전송이 실패한 패킷을 재전송하는, 동기 적응형 재전송(synchronous adaptive retransmission)을 수행한다.

사용자기기가 PHICH와 DCI 포맷 0의 상향링크 할당 정보를 동시에 수신하는 경우, 상기 사용자기기는 상기 PHICH는 무시하고 상향링크 할당 정보에 따라 기지국에 신호를 전송한다. 예를 들어, 사용자기기가 PHICH를 통해 ACK을 수신하더라도, NDI가 토글되지 않은 경우, 기존 패킷에 대한 버퍼를 비우지 않고, 동기 적응형 재전송을 수행한다. 사용자기기가 PHICH를 통해 NACK을 수신하더라도, NDI가 토글된 경우에는 기존 패킷에 대한 버퍼를 비운다.

도 17는 반송파 집성(Carrier Aggregation: CA) 통신 시스템을 예시한 것이다.

도 17을 참조하면, 복수의 상/하향링크 콤포넌트 반송파(Component Carrier: CC)들을 모아서 더 넓은 상/하향링크 대역폭을 지원할 수 있다. 각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 도 17은 편의상 상향링크 컴포넌트 반송파의 대역폭과 하향링크 컴포넌트 반송파의 대역폭이 모두 동일하고 대칭인 경우를 도시하였다. 그러나, 각 컴포넌트 반송파의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. 또한, 상향링크 컴포넌트 반송파의 개수와 하향링크 컴포넌트 반송파의 개수가 다른 비대칭적 반송파 집성도 가능하다. 비대칭적 반송파 집성은 가용한 주파수 대역의 제한으로 인해 발생되거나 네트워크 설정에 의해 인위적으로 조성될 수 있다. 일 예로, 시스템 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 사용자기기가 수신할 수 있는 주파수 대역은 M(<N)개의 CC로 한정될 수 있다. 한편, 사용자기기의 배터리 소비를 줄이기 위하여, 사용자기기는 특정 DL CC를 통해서만 제어 정보를 수신하도록 설정될 수 있다. 이러한 특정 DL CC를 프라이머리 DL CC(또는 프라이머리 셀)로 지칭하고, 나머지 DL CC를 세컨더리 DL CC(또는 세컨더리 셀)로 지칭할 수 있다.

한편, 어떤 이유로 인해(예, 비대칭 반송파 집성, TDD 모드, 릴레이 백홀링크, UL MIMO 등), 하나의 하향링크 서브프레임을 통해 전송해야 할 ACK/NACK의 개수가 상당히 많아질 수 있다. UL MIMO를 예로 들면, LTE-A 사용자기기는 최대 2개의 UL 코드워드 (또는 전송블록)를 전송할 수 있다. 이 경우, 사용자기기의 상향링크 전송에 대한 HARQ 응답은 각각의 UL 코드워드 (또는 전송블록) 별로 재전송이 가능하도록 구성되어야 한다. 그러나, 전술한 1 PHICH 및/또는 1 NDI에 의한 HARQ 응답은 단일 UL 코드워드에 맞춰 설계된 것이므로, 다중 UL 코드워드에 대한 HARQ 응답이 적절히 정의되어야 한다.

이하에서는 PHICH와, PUSCH 스케줄링을 위한 DCI 포맷을 기반으로 상향링크 재전송 요구를 구성하는 본 발명의 실시예들을 설명한다. 우선, 상향링크의 다중 코드워드의 개수가 최대 2개로 정의되면, 사용자기기가 전송한 2개의 코드워드에 대하여 기지국은 다음과 같은 경우 중 하나로 ACK/NACK 정보를 생성할 수 있다.

아래는 최대 2개의 코드워드를 사용하는 상향링크 시스템에서 선택될 수 있는 PHICH 및 NDI의 조합을 나열한 것이다.

표 6에서는 단일 UL 코드워드를 위한 스케줄링 정보를 나르고, 1개의 NDI 필드를 포함하는 DCI 포맷 0를 예시하였다. 그러나, 다중 UL 코드워드를 위한 스케줄링 정보를 나르며, 코드워드별 스케줄링 정보 및 코드워드별 NDI 필드를 갖는 새로운 DCI 포맷이 정의될 수 있다. 이에 따라, 표 8의 Alt-1 및 Alt-3에서 2 NDI는 서로 다른 2개의 DCI에 포함된 것일 수도 있고, 1개의 DCI에 포함된 것일 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 2개의 DCI 포맷 0로 2개의 전송블락을 위한 PUSCH 스케줄링 정보를 사용자기기에 전송할 수도 있고, 1개의 새로운 DCI 포맷으로 2개의 전송블락을 위한 PUSCH 스케줄링 정보를 사용자기기에 전송할 수 있다. NDI를 나르는 DCI 포맷 및 그 개수에 관계없이, 표 8의 각 선택사항에서 정의된 개수만큼의 NDI가 사용자기기에 전송되기만 하면, 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.

이하에서는 표 8에서 나열된 각 선택사항을 사용하여, 표 7의 각 경우에 대한 HARQ 응답을 구성하는 실시예들을 설명한다.

<Alt-1 (2-PHICH, 2-NDI)>

2개의 PHICH와 2개의 NDI를 사용하는 경우, 각각의 UL 코드워드에 대해 1개의 PHICH와 1개의 NDI가 독립적으로 구성될 수 있다. 따라서, 사용자기기는 각 PHICH와 NDI의 상태에 따라 재전송을 수행하면 된다. 이 경우, 기지국은 코드워드별로 단일 코드워드에 대해 정의된 방법에 따라 ACK/NACK을 PHICH 및/또는 NDI를 전송하며, 사용자기기는 코드워드별로 전술한 HARQ 응답 방법에 따라 재전송을 수행한다.

<Alt-2 (2-PHICH, 1-NDI)>

2개의 PHICH 및 1개의 NDI를 사용하여, 표 7의 4가지 경우가 모두 표현될 수도 있다. 예를 들어, 사용자기기가 PUSCH 스케줄링 정보를 수신하면, PHICH를 무시하는 대신, 상기 PUSCH 스케줄링 정보 및 상기 PHICH를 모두 고려하여, HARQ 응답을 수행할 수 있다.

이 경우, PHICH 자원은 PHICH 전송을 위해 항상 유보되는 것이므로, 사용자기기는 PHICH를 기반으로 사용자기기는 NACK이 발생한 코드워드만 재전송하고 ACK 발생한 코드워드는 새로운 전송을 시작하는, 비블랭킹(non-blanking) 재전송을 수행하도록 구성될 수 있다. 한편, PUSCH 스케줄링은 필요한 경우에 추가적으로 전송되는 제어정보이므로, 사용자기기가 NDI를 기반으로 2개의 코드워드 중 하나라도 NACK이 발생하면, 2개의 코드워드를 모두 재전송하는, 블랭킹(blanking) 재전송을 수행하도록 구성될 수도 있다.

예를 들어, 2개의 PHICH와, NDI가 토글된 PUSCH 스케줄링 정보를 수신하는 경우, 사용자기기는 NACK이 발생한 코드워드는 이전에 사용한 주파수 자원 및 MCS을 사용하여 재전송하고, ACK이 발생한 코드워드는 상기 PUSCH 스케줄링 정보에 따라 전송 혹은 재전송을 수행한다. 이때, 상기 사용자기기는 NDI가 토글되고 해당 코드워드의 PHICH가 ACK인 경우에만, 상기 해당 코드워드에 대한 버퍼를 비우도록 구성될 수 있다. 예를 들어, NDI는 토글되고 2개의 PHICH가 모두 ACK을 나타내는 경우, 사용자기기는 2개의 코드워드 모두를 버퍼로부터 비우고, 새로운 전송을 시작한다. 반면에 NDI가 토글되지 않고, 2개의 PHICH가 모두 NACK을 나타내는 경우, 사용자기기는 버퍼를 비우지 않고 2개의 코드워드를 모두 재전송하되, PUSCH 스케줄링 정보에서 정의된 자원을 통해 상기 2개의 코드워드를 재전송할 수 있다.

전술한 2개의 PHICH를 사용하는 Alt-1 및 Alt-2의 실시예들에 있어서, 하나의 HI는 하나의 UL 코드워드 (또는 전송블록)에 대해 ACK(예, HI=1) 또는 NACK(예, HI=0)의 상태를 표현하는 1비트 정보이므로, 2개의 UL 코드워드 (또는 전송블록)에 상응하는 DL ACK, NACK을 전송하기 위해서는 총 2비트가 필요하게 된다. 한편, 기존 LTE (Rel-8/9)의 기술로는 하나의 PHICH 자원(즉, 하나의 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에는 하나의 HI(즉, 1비트의 HI)만을 전송할 수 있다. 따라서, 전술한 2개의 PHICH를 사용하는 실시예들에 의하면, 복수의 DL ACK/NACK을 전송해야 하는 상황(예, UL MIMO)에 맞춰 2비트의 HI 전송을 위해서, 2개의 PHICH 자원을 할당하여 각 UL 코드워드 (또는 전송블록) 별로 서로 다른 PHICH 자원을 사용하여 DL ACK/NACK이 사용자기기에 전송된다. 하지만, 한 사용자기기를 위해 2개의 PHICH 자원을 사용할 경우, PHICH 자원의 개수가 모자라는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 도 17과 같은 반송파 집성(carrier aggregation) 상황을 가정하면, UL CC별로 독립적인 HI를 기지국이 사용자기기에게 전송해야 하므로, 다중 PHICH 자원에 기초한 방법은 문제를 더욱 더 심각하게 할 수 있다.

따라서, 이하에서는 PHICH 자원을 늘리지 않고 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 사용자기기에 전송하는 실시예들을 설명한다.

<Alt-3 (1-PHICH, 2-NDI)>

1개의 PHICH와 2개의 NDI를 사용하여, 표 7의 4가지 경우가 모두 표현될 수도 있다. 이 때, 사용자기기는 PHICH 기반으로는 블랭킹 재전송만을 수행하도록 구성될 수 있고, NDI를 사용하는 PUSCH 스케줄링 기반으로는 비블랭킹 재전송을 수행하도록 구성된다. 기지국이 전송한 1개의 PHICH 및 2개의 NDI에 따른 사용자기기의 동작을 예시하면 다음과 같다.

Cases	PHICH	NDIs (1^st CW/2^nd CW)	UE behavior
Case-1	ACK	None	두 코드워드에 대한 버퍼(buffer)를 비우지 않고 UL 그랜트(grant)를 기다린다.
Case-4	NACK	None	두 코드워드에 대한 재전송을 수행한다. 이때, 재전송을 위한 자원과 MCS는 이전 전송과 동일하게 적용한다.
Case-1		Toggle/Toggle	두 코드워드에 대한 버퍼를 비우고 UL 그랜트의 정보에 따라 새로운 전송을 시작한다. 이때, PHICH의 정보는 무시된다.
Case-2	-	Toggle/Non-toggle	NDI가 토글(toggle)된 코드워드에 대한 버퍼를 비우고, 새로운 전송을 수행한다. NDI가 토글되지 않은 코드워드에 대해서는 UL 그랜트의 정보에 따라 재전송을 수행한다. 이때, PHICH의 정보는 무시된다.
Case-3	-	Non-toggle/Toggle
Case-4	-	Non-toggle/Non-toggle	두 코드워드에 대한 재전송을 수행한다. 이때, 재전송을 위한 자원과 MCS는 UL 그랜트의 정보에 따라 수행한다. 즉, PHICH의 정보는 무시된다.

표 9에 의하면, 기지국이 사용자기기에 PHICH와 PUSCH 스케줄링 정보를 동시에 전송하는 경우, 상기 사용자기기는 PHICH를 무시하고 PUSCH 스케줄링 정보에 따라 동작한다. 기지국이 사용자기기에 PHICH를 통해 ACK을 전송하는 경우, PHICH는 PUSCH 스케줄링 정보를 나르지 않으므로, 상기 사용자기기는 PUSCH 스케줄링 정보를 수신할 때까지 아무런 동작을 취하지 않는다.

표 9에서, 사용자기기가 버퍼에서 기전송한 코드워드를 비울 것인지 여부는 PHICH에 관계없이 PUSCH 스케줄링의 NDI를 기반으로 결정한다. 그러나, 사용자기기가 버퍼를 비울 것인지 여부를 판단함에 있어서, PHICH를 더 고려하도록 정의될 수를 있다. PHICH를 더 고려한 사용자기기의 동작을 예시하면 다음과 같다.

Cases	PHICH	NDIs (1^st CW/2^nd CW)	UE behavior
Case-1	ACK	None	두 코드워드에 대한 버퍼(buffer)를 비우지 않고 UL 그랜트(grant)를 기다린다.
Case-4	NACK	None	두 코드워드에 대한 재전송을 수행한다. 이때, 재전송을 위한 자원과 MCS는 이전 전송과 동일하게 적용한다.
Case-1	ACK or NACK	Toggle/Toggle	PHICH가 ACK을 가리키는 경우 두 코드워드에 대한 버퍼를 비우고 UL 그랜트의 정보에 따라 새로운 전송을 시작하고, PHICH가 NACK을 가리키는 경우 두 코드워드에 대한 버퍼를 비우지 않고 UL 그랜트의 정보에 따라 새로운 전송을 시작한다.
Case-2	ACK or NACK	Toggle/Non-toggle	NDI가 토글(toggle)된 코드워드에 대한 버퍼를 비우고, 새로운 전송을 수행한다. NDI가 토글되지 않은 코드워드에 대해서는 UL 그랜트의 정보에 따라 재전송을 수행한다. 다만, PHICH가 NACK을 가리키는 경우, NDI가 토글되더라도 버퍼를 비우지 않고 새로운 전송을 수행한다.
Case-3	ACK or NACK	Non-toggle/Toggle
Case-4	ACK or NACK	Non-toggle/Non-toggle	두 코드워드에 대한 재전송을 수행한다. 이때, 재전송을 위한 자원과 MCS는 UL 그랜트의 정보에 따라 수행한다. 즉, PHICH의 정보는 무시된다.

표 9 및 표 10을 참조하면, 기지국이 PHICH만을 이용하여 NACK을 전송하는 경우, 사용자기기는 블랭킹 재전송을 수행할 수 있다. Alt-3의 실시예에 따른 사용자기기는 비블랭킹 재전송을 수행하기 위해, 기지국이 상기 사용자기기에 PUSCH 스케줄링 정보를 전송할 때까지 기다릴 수 있다.

<Alt-4 (1-PHICH, 1-NDI)>

사용자기기가 1개의 PHICH 혹은 1개의 NDI를 기반으로, 비적응형 재전송 및 적응형 재전송에서 모두 블랭킹 재전송을 수행하도록 구성되는 것도 가능하다. 이때, 기지국은 소정 전송블락에 대한 활성화(enable)/비활성화(disable)을 이용하여, 2개의 코드워드 중 전송해야 할 코드워드를 사용자기기에 알릴 수 있다. 상기 사용자기기는 상기 활성화/비활성화 정보를 기반으로 비블랭킹 재전송을 수행할 수 있다.

Alt-1 내지 Alt-4의 실시예들 중 어느 하나에 따라 구성된 기지국은 PHICH를 1개(Alt-3 및 Alt-4의 경우) 또는 2개(Alt-1 및 Alt-2의 경우) 생성할 수 있다. 이때, 상기 기지국은 도 14 및 도 15에 따라 ACK 또는 NACK을 나타내는 각 PHICH를 생성하여, 사용자기기에 전송할 수 있다. 아울러, 상기 기지국은 해당 실시예에 따라 NDI(들)를 설정하고, 상기 NDI(들)를 포함하는 하향링크 제어정보(DCI)를 상기 사용자기기에 전송할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(400b)는 사용자기기로부터 수신한 다중 코드워드에 대한 수신 성공여부를 판단하고, 상기 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 Alt-1 내지 Alt-4의 실시예들 중 어느 하나에 따라 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국 프로세서(400b)는 도 14 및 도 15에 따라 ACK 또는 NACK을 나타내는 각 PHICH할 수 있다. 또한, 상기 기지국 프로세서(400b)는 해당 실시예에 따라 설정된 NDI(들)을 포함하는 DCI를 생성할 수 있다. 상기 기지국의 송신기(100b)는 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에 상기 PHICH(들) 및 상기 DCI를 사용자기기에 전송할 수 있다.

상기 사용자기기는 상기 기지국으로부터 PHICH(들) 및 NDI(들)을 기반으로, Alt-1 내지 Alt-4의 실시예들 중 해당 실시예에 따라, 상기 사용자기기가 전송한 각 코드워드가 상기 기지국에 성공적으로 전송되었는지를 판단하고, 전송이 실패한 코드워드에 대한 재전송을 수행한다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 상기 기지국으로부터 수신한 각 PHICH를 도 14 및 도 15에서 설명한 처리과정과 역방향으로 처리하여, 각 PHICH로부터 ACK 또는 NACK 정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 상기 사용자기기의 수신기(300a)를 제어하여, 제어영역을 통해 전송되는 다수의 PDCCH들 중에서 자신의 PDCCH를 블라인드 디코딩을 통해 검출한다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 상기 사용자기기의 PDCCH를 통해 전송된 DCI 내 NDI와, 상기 PHICH(들)을 기반으로, 상기 사용자기기가 전송한 각 코드워드에 대한 전송 성공여부를 확인할 수 있다. 상기 사용자기기 프로세서(400a)는 전송이 성공한 코드워드에 대한 버퍼를 비우도록 메모리(200a)를 제어할 수 있으며, 전송이 실패한 코드워드에 대해서는 재전송을 수행하도록 사용자기기 송신기(100a)를 제어할 수 있다.

<1-PHICH with/without 1-NDI>

Alt-3 또는 Alt-4의 실시예에서는, 기존 LTE에서 사용하던 PHICH 자원을 증가시키지 않고도 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보가 사용자기기에 시그널링될 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 사용자기기가 비블랭킹 재전송을 수행할 수 있도록, 기지국은 사용자기기에 재전송되어야 할 코드워드에 대한 스케줄링 정보를 전송한다. 이러한 스케줄링 정보의 전송은 하향링크 제어정보 오버헤드를 증가시켜, 전체적인 시스템의 성능을 저하시킨다는 단점이 있다. 따라서, 이하에서는 PHICH 자원 및 하향링크 제어정보의 오버헤드를 증가시키지 않고도, 기지국이 사용자기기에 표 7의 4가지 경우 중 하나를 시그널링하는 실시예들을 설명한다. 후술할 실시예들에 의하면, 사용자기기에 추가적인 PHICH 자원이 할당하거나 PUSCH 스케줄링 정보를 전송하지 않더라도, 기지국은 상기 사용자기기에 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 아울러, 상기 사용자기기는 기존 PHICH 자원을 통해 상기 사용자기기가 전송한 다중 코드워드에 대한 코드워드별 ACK/NACK을 수신할 수 있으며, 추가적인 PUSCH 스케줄링 정보를 수신하지 않더라도 비블랭킹 재전송을 수행할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, PUSCH 스케줄링 정보가 별도로 사용자기기에 전송되는지 여부를 고려하지 않고, 본 발명의 실시예들이 설명된다. 사용자기기가 PHICH와 PUSCH 스케줄링 정보를 동시에 수신하는 경우, 상기 사용자기기는 후술하는 PHICH를 우선적으로 고려하여 동작하도록 구성될 수 있다. 혹은, 상기 사용자기기는 PHICH를 무시하고 PUSCH 스케줄링을 우선적으로 고려하여 동작하도록 구성될 수도 있다.

기존의 PHICH는 ACK 또는 NACK을 지시하도록 정의되었다. 이를 2보다 많은 정보를 나타내도록 설계하면, 사용자기기가 PHICH를 기반으로 비블랭킹 재전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, PHICH는 {1st CW NACK, 2nd CW NACK, both CWs NACK} 중 하나를 지시하도록 구성될 수 있다. 여기서, 1st CW NACK은 기지국이 수신한 1st CW에 오류가 있으나, 상기 기지국이 2nd CW는 성공적으로 수신하였음을 나타낸다. 2nd CW NACK은 기지국이 1st CW는 성공적으로 수신하였으나, 상기 기지국이 수신한 1st CW에는 오류가 있음을 나타낸다. Both CWs NACK은 기지국이 수신한 모든 CW에 오류가 있음을 나타낸다. 기지국은 아래와 같이 비적응형 재전송을 요구하는 PHICH를 구성하여 사용자기기에 전송할 수 있다.

	PHICH status	UE behavior
Case-2	2nd CW NACK	오류가 발생한 코드워드의 경우, 정해진 시간에 이전 전송과 동일한 주파수 자원 및 전송기법을 이용하여 전송한다. 오류가 발생하지 않은 코드워드의 경우, 널 전송을 수행한다. 이때, 프리코더는 이전에 사용한 것과 동일한 프리코더를 사용한다.
Case-3	1st CW NACK
Case-4	Both CWs NACK	두 코드워드에 대한 재전송을 수행하되, 정해진 시간에 이전 전송과 동일한 주파수 자원 및 전송기법 등을 이용하여 재전송을 수행한다.

표 11은, 기지국이 사용자기기가 전송한 다중 코드워드들 중 적어도 하나에 대해 재전송 요구를 하기 위하여, 표 7에 나열된 경우들 중 Case-2 및 Case-3, Case-4에 대해 사용자기기에 PHICH를 전송하는 경우를 예시한다. 모든 CW가 ACK인 경우, 기지국은PHICH 전송을 드랍, 즉, PHICH 자원에서 널 전송을 할 수 있다. 이 경우, 사용자기기는 상기 사용자기기에 할당된 PHICH 자원에서 널 정보를 수신할 것이므로, 상기 사용자기기가 전송한 모든 코드워드가 상기 기지국에 성공적으로 전송된 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 상기 사용자기기는 상기 사용자기기의 버퍼로부터 상기 기전송된 코드워드를 버리고, 새로운 전송을 시작할 수 있다.

표 7에 나열된 4가지 경우에 대해 모두 PHICH를 전송하는 것도 가능하다. 표 7에 나열된 4가지 PHICH 상태 중 하나를 나타내는 PHICH를 수신한 UE는, 예를 들어, 다음과 같이 동작하도록 구성될 수 있다.

	PHICH status	UE behavior
Case-1	Both CWs ACK	재전송이 필요 없으므로, UL 그랜트를 수신할 때까지 기다린다. 혹은, PHICH에 대해 아무론 대응동작을 취하지 않는다.
Case-2	2nd CW NACK	오류가 발생한 코드워드의 경우, 정해진 시간에 이전 전송과 동일한 주파수 자원 및 전송기법을 이용하여 전송한다. 오류가 발생하지 않은 코드워드의 경우, 널 전송을 수행한다. 이때, 프리코더는 이전에 사용한 것과 동일한 프리코더를 사용한다.
Case-3	1st CW NACK
Case-4	Both CWs NACK	두 코드워드에 대한 재전송을 수행하되, 정해진 시간에 이전 전송과 동일한 주파수 자원 및 전송기법 등을 이용하여 재전송을 수행한다.

일 사용자기기가 전송한 다중 코드워드에 대한 3가지 혹은 4가지 PHICH 상태를 일 PHICH를 구분할 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 실시예들은 상기 PHICH 상태들을 서로 다른 HI(HI 코드워드)로 표현 및/또는 신호 성상 상의 서로 다른 위치에 배치한다.

이하에서는 2개보다 많은 PHICH 상태들을 표현할 수 있도록 HI 코드워드를 구성하는 실시예 및 상기 PHICH 상태들을 신호 성상(constellation) 상의 서로 다른 위치에 배치하는 본 발명의 실시예를 각각 설명한다.

HI 코드워드

도 18은 다중 코드워드에 대한 PHICH 신호 처리 과정/블록을 예시한 것이다.

도 18을 참조하면, 기지국의 ACK/NACK 생성 블록(602-1)은, 사용자기기로부터 복수 코드워드에 대한 복호 결과에 따라, 표 11의 3가지 PHICH 상태 중 하나 또는 표 12의 4가지 PHICH 상태 중 하나를 나타내는 HI를 생성한다.

채널 코딩 블록(604-1)은 정해진 코딩 방법에 따라 상기 HI를 코딩함으로써, HI 코드워드를 생성한다. 이때, 기존의 채널 코딩 블록(도 14의 도면부호 604)는 표 3에 예시된 것과 같이, NACK을 나타내는 HI=0에 대해서는 <0, 0, 0>를 생성하고, ACK을 나타내는 HI=1에 대해서는 <1, 1, 1>을 생성한다.

3가지 PHICH 상태에 대해 다음과 같이 HI 코드워드가 생성되도록 정의될 수 있다.

표 13에서와 같이, 2개의 HI 코드워드 사이의 해밍거리(Hamming distance)가 상대적으로 작은 HI 코드워드 <0, 0, 0>와 <0, 1, 0>는 1개의 코드워드에 오류가 발생한 PHICH 상태에 대응시키고, <0, 0, 0> 또는 <0, 1, 0>과의 해밍거리가 상대적으로 큰 HI 코드워드 <1, 1, 1>은 모든 코드워드에 오류가 발생한 PHICH 상태에 대응시킨다.

한편, 4가지 PHICH 상태에 대해 다음과 같이 4가지 HI 코드워드가 생성되도록 정의될 수 있다. 이를 예시하면, 표 14 내지 16과 같다.

표 13 내지 표 16에서와 같이, HI 코드워드는 3비트로 표현 가능한 8개의 코드워드들 중에서 3개 또는 4개를 특정 규칙에 의해 미리 정의될 수 있다.

다만, 3비트로 구성된 8개의 코드워드 중 3개 또는 4개에 PHICH 상태를 맵핑하는 경우, PHICH 전송 오류 확률이 높아진다는 단점이 있다. PHICH 전송 오류 확률이 높아지는 것을 방지하기 위해, 표 3의 ACK 정보에 대한 HI 코드워드 <0, 0, 0>가 1개의 코드워드의 전송 실패를 나타내도록 정의될 수도 있다. 예를 들어, 표 17과 같이, 2개 UL 코드워드에 대한 HI 코드워드가 정의될 수 있다.

기지국이 <1, 1, 1>의 HI 코드워드를 전송하는 경우, 사용자기기는 상기 사용자기기가 전송한 2개의 코드워드 중 하나를 재전송해야 함을 알 수 있다. 상기 기지국으로부터 PUSCH 스케줄링 정보를 나르는 DCI를 수신한 경우, Alt-3의 실시예에 따라, 상기 사용자기기는 상기 DCI 내 NDI를 토대로 전송이 실패한 코드워드를 알 수 있으며, Alt-3의 실시예에 따라, 상기 전송이 실패한 코드워드를 상기 기지국에 재전송할 수 있다. 혹은, PUSCH 스케줄링 정보를 기다리지 않고 2개의 코드워드를 모두 재전송할 수도 있다.

변조 블록(606-1)은 상기 HI 코드워드의 각 비트를 신호 성상 상에 배치할 수 있다. 예를 들어, 상기 변조 블록(606-1)은 HI 코드워드를 구성하는 비트들 중 0은 -1로 변조하고, 1은 1로 변조할 수 있다.

다중 코드워드에 대한 PHICH 상태를 어떻게 HI 코드워드에 맵핑할 것인지는 미리 정해질 수도 있고, 상위 레이어 시그널링에 의해 구성되어 사용자기기에 전송될 수도 있다. 또는, PDCCH를 통해 동적으로 사용자기기에 시그널링될 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 기지국은 다중 코드워드에 대한 PHICH 상태를 채널코딩을 통해 서로 다른 HI 코드워드로 변환한다. 도 14의 채널 코딩 블록(604)는 반복 코딩을 수행하는 데 반해, 본 실시예에 따른 채널 코딩 블락(604-1)은 PHICH 상태를 해당 HI 코드워드로 변환/맵핑한다. 따라서, 본 실시예에 따른 채널 코딩 블락(604-1)이 생성하는 HI 코드워드의 각 자릿수는 서로 동일하지 않을 수 있다.

사용자기기는 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에 의해 상기 사용자기기에 할당된 PHICH 자원을 식별하고, 상기 PHICH 자원을 통해 수신한 HI 코드워드를 기반으로 상기 사용자기기가 전송한 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 확인할 수 있다. 사용자기기는 해당 PHICH 자원을 통해 수신한 신호를 복조(demodulation)하여 HI 코드워드를 복원할 수 있다. 예를 들어, 사용자기기는, 신호 성상 상의 위치가 -1인 신호는 0으로 복조하고 1인 신호는 1로 복조함으로서, HI 코드워드를 복원할 수 있다. 또한, 상기 HI 코드워드를 채널 디코딩하여 HI를 생성할 수 있다. 예를 들어, 표 13을 참조하면, 사용자기기가 수신한 HI 코드워드가 <0, 0, 0>인 경우, 상기 사용자기기는 <0, 0, 0>를 채널 디코딩하여 HI=0를 생성할 수 있다. HI=0은 1st 코드워드가 NACK임을 나타내므로, 상기 사용자기기는 상기 1st 코드워드를 재전송할 수 있다.

PHICH constellation

다중 코드워드에 대한 PHICH 상태는 신호 성상 상에서 구분될 수도 있다.

다시 도 18을 참조하면, 기지국의 ACK/NACK 생성 블록(602-1)은, 사용자기기로부터 복수 코드워드에 대한 복호 결과에 따라, 표 11의 3가지 PHICH 상태 중 하나 또는 표 12의 4가지 PHICH 상태 중 하나를 나타내는 HI를 생성한다. 예를 들어, 상기 ACK/NACK 생성 블록(602-1)은 2비트로 HI를 생성하여, 3가지 혹은 4가지 PHICH 상태 중 하나를 나타낼 수 있다.

채널 코딩 블록(604-1)은 정해진 코딩 방법에 따라 상기 HI를 코딩함으로써, HI 코드워드를 생성한다. 예를 들어, 상기 채널 코딩 블록(604-1)은 2비트 HI를 코드율이 1/3인 반복 코딩(repetition coding)을 이용하여, 6비트 HI 코드워드를 생성할 수 있다. 혹은 전술한 PHICH 상태의 HI 코드워드로의 맵핑 실시예에 따라, 3 비트 HI 코드워드를 생성할 수도 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 코드율 1/3인 반복 코딩을 이용하여 생성된 HI 코드워드를 <HI0, HI1, HI2>로 표현한다. 여기서, HIi는 HI 코드워드 내 해당 HI의 위치를 나타낸다. 예를 들어, ACK/NACK 생성블록(602-1)이 생성한 HI가 01인 경우, 채널 코딩 블록(604-1)에 의해 생성된 HI 코드워드는 <01, 01, 01>이 되며, ACK/NACK 생성블록(602-1)이 생성한 HI가 1인 경우, 채널 코딩 블록(604-1)에 의해 생성된 HI 코드워드는 <1, 1, 1>이 된다.

변조 블록(606-1) (도 2의 변조맵퍼(302)에 해당)는 1개의 PHICH 상에서 전송되는 HI 코드워드를 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 복소변조심볼로 배치한다. 상기 변조 블록(606-1)은 표 11 혹은 표 12의 PHICH 상태들을 1개의 PHICH 자원으로 표현하기 위하여, 복소평면의 실수영역과 허수영역을 구분하여 사용할 수 있다. 표 4에서 예시된 바와 같이, 복소평면에서 실수영역의 위치와 허수영역의 위치는 서로 다른 단말에 할당될 수 있다.

도 19는 기존의 QPSK 성상을 나타낸 것으로서, 실수영역과 허수영역 중 한 영역의 값이 일 사용자기기에 할당되는 경우를 나타낸 것이다. 도 19를 참조하면, 기존의 단일 코드워드 전송에 대한 ACK/NACK을 나타내는 HI 코드워드는 실수축에서 -1 또는 1로 배치되거나, 허수축에서 -1 또는 1(즉, -j 또는 j)로 배치된다. 즉, HI=0에 해당하는 HI 코드워드 <0, 0, 0>는 -1로 배치되고, HI=1에 해당하는 HI 코드워드 <1, 1, 1>은 1로 배치된다.

일 사용자기기에 대한 HI 코드워드가 실수축과 허수축 중 어느 하나로 배치된다고 가정하면, 표 11 또는 표 12의 PHICH 상태를 신호 성상에 배치하기 위해서는 실수축 혹은 허수축에서 3개(표 11의 경우) 또는 4개(표 12의 경우)의 위치가 정의되어야 한다.

도 20 내지 도 22는 2개보다 많은 PHICH 상태를 나타내는 PHICH 성상을 예시한 것이다.

도 20을 참조하면, 0 상태를 추가적으로 사용하여, 신호 성상에서 3가지 PHICH 상태를 표현할 수 있다. 다만, 이 경우, 신호 성상의 각 PHICH 위치 사이의 거리가 도 19에 비해 반으로 줄어들게 되므로, PHICH의 신뢰도 역시 3dB 감소하는 단점이 발생한다.

한편, 실수축의 4개 위치 혹은 허수축의 4개 위치를 정의함으로써, 일 사용자기기에 대한 4가지 PHICH 상태를 신호 성상에 배치할 수도 있다. 도 21을 참조하면, 도 21(a) 및 도 21(b)와 같이 0을 포함하여 PHICH 성상이 정의될 수도 있고, 도 21(c) 및 도 21(d)와 같이 0을 포함하지 않도록 PHICH 성상이 정의될 수 있다.

도 22(a)는 도 21(a) 및 도 21(b)를 일반화한 것이고, 도 22(b)는 도 21(c) 및 도 21(d)를 일반화한 것이다. 실수축의 값 혹은 허수축의 값이 일 사용자기기에 대한 PHICH 자원으로 할당된다고 가정하면, 도 22(a)에서는 0을 포함한 4개의 심볼, 예를 들어, -n, 0, n, m 중 하나로 일 PHICH 상태가 맵핑되며, 도 22(b)에서는 0을 포함하지 않는 4개의 심볼, 예를 들어, -m, -n, n, m 중 하나로 일 PHICH 상태가 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 도 22(b)를 참조하면, HI 코드워드가 <01, 01, 01>인 경우, 변조 블록(606-1)은 01을 -m, -n, n, m 중 하나로 맵핑할 수 있다. 채널 코딩 블록(604-1)이 반복코딩을 통해 HI=0을 <01, 01, 01>의 코드워드로 코딩하였으므로, 신호 성상 상에서 01의 위치는 01이라는 PHICH 상태를 나타내는 것으로 해석될 수 있을 뿐만 아니라, PHICH 상태에 대응하는 HI 코드워드를 나타내는 것으로 해석될 수도 있다.

한편, 변조 블록(606-1)이 사용하는 신호 성상은 사용자기기가 전송하는 코드워드의 개수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 변조 블록(606-1)은 랭크-2 이상의 전송에 대한 PHICH는 전술한 방식 중 어느 하나에 따른 PHICH 성상에 배치하고, 랭크-1 전송에 대한 PHICH는 기존의 LTE Rel-8 방식(도 14 참조)에 따라 실수축의 -1 혹은 1, 또는 허수축의 -1 혹은 1로 배치할 수 있다. 즉, 랭크에 따라 PHICH 성상이 달라지도록 기지국의 송신기가 구성될 수 있다. 또는 랭크에 따라 PHICH 성상의 서브셋을 정의하고, 랭크별로 다른 PHICH 성상 서브셋을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 랭크-1에 대해서는 {-1, 1}의 서브셋이 정의되고, 랭크-3에 대해서는 {-n, n, m}이 정의되고, 랭크-4에 대해서는 {-m, -n, n, m}의 서브셋이 기정의될 수 있다. 이 경우, 기지국의 변조 블록(606-1)은 랭크-1 및 랭크-3, 랭크-4에 대한 PHICH를 {-1, 1}로 정의된 PHICH 성상 및 {-n, n, m}로 정의된 PHICH 성상, {-m, -n, n, m}로 정의된 PHICH 성상에 각각 배치할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 기지국은 다중 코드워드에 대한 서로 다른 PHICH 상태들을 서로 다른 신호 성상 상에 배치할 수 있다. 상기 기지국은 사용자기기로부터 수신한 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 생성하고, 상기 ACK/NACK 정보가 표현하는 PHICH상태를 신호 성상 상의 해당 위치에 배치시킴으로써, 상기 ACK/NACK 정보에 대응하는 복소변조심볼을 생성한다. 상기 기지국은 상기 ACK/NACK 정보를 상기 사용자기기에 대한 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에 의해 정해지는 PHICH 자원을 통해, 확산(608), 레이어맵핑(610), 자원요소맵핑(612)과정을 거쳐, 상기 사용자기기에 전송된다.

상기 사용자기기는 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에 의해 상기 사용자기기에 할당된 PHICH 자원을 식별하고, 상기 PHICH 자원을 통해 수신한 신호의 신호 성상 상의 위치를 토대로 상기 사용자기기가 전송한 상기 사용자기기가 전송한 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 신호 성상 상의 위치 -m 및 -n, n, m이 각각 1st CW NACK 및 2nd CW NACK, Both CWs NACK, Both CWs ACK에 대응한다고 가정하면, 사용자기기가 수신한 신호의 신호 성상 상의 위치가 -m인 경우, 1st 코드워드를 재전송하고, -n인 경우, 2nd 코드워드를 재전송하고, n인 경우, 2개의 코드워드를 모두 재전송하도록 상기 사용자기기가 구성될 수 있다.

전술한 HI 코드워드 실시예의 경우, HI 코드워드 간의 해밍거리가 기존에 비해 줄어든다. 또한, PHICH 성상 실시예의 경우, 신호 성상 상에서 심볼 간의 거리가 기존에 비해 줄어들거나, 동일한 거리를 유지하기 위하여 더 높은 파워가 각 심볼에 할당되어야 한다. 해밍거리 혹은 신호 성상 상의 심볼 거리가 줄어드는 경우, PHICH 전송 오류가 커지게 되는 단점이 있다. PHICH는 UL 코드워드의 정확한 전송과 직결되는 중요한 정보이므로, 가능한 한 오류 없이 사용자기기에 전송되어야 한다는 점을 고려하여, 전술한 HI 코드워드 실시예 또는 PHICH 성상 실시예는 채널 상태가 좋은 경우에만 사용되도록 정의될 수도 있다.

HI codeword + PHICH constellation

전술한 HI 코드워드 실시예 및 PHICH 성상 실시예의 조합이 사용될 수도 있다. 전술한 HI 코드워드 실시예에서는 HI 코드워드의 각 자릿수가 신호 성상 상에서 2개의 점 중 하나로 배치되는 경우를 설명하였다. 이 경우, 3자릿수로 구성된 HI 코드워드로는 2×2×2=8개의 코드워드가 구성될 수 있으며, 상기 8개의 코드워드는 신호 성상 상에서 8개의 위치에 배치될 수 있다. 그러나, HI 코드워드의 각 자릿수가 3개 이상의 위치로 배치될 수 있는 PHICH 성상 실시예서와 같이, 전술한 HI 코드워드 실시예의 각 자릿수가 신호 성상 상에서 3개 이상의 점 중 하나로 배치될 수도 있다.

예를 들어, 3개의 PHICH 상태가 PHICH 성상 상의 {-1, 0, 1} 또는 {-j, 0, j}에 맵핑되는 경우, HI 코드워드의 각 비트는 각각 {-1, 0, 1} 중 한 점 혹은 {-j, 0, j}의 한 점으로 배치될 수 있다. 즉, HI 코드워드의 각 비트가 0 또는 1으로 구분되는 것이 아니라, 2개보다 많은 상태로 구분될 수도 있다. 예를 들어, HI 코드워드의 각 비트가 0 또는 1, 2일 수 있다고 가정하면, 각 PHICH 상태는 예를 들어 다음과 같이 HI 코드워드에 맵핑될 수 있다.

또한, HI 코드워드 내 0 및 1, 2이 신호 성상 상에서 -1 및 0, 1로 각각 배치된다고 가정하면, 변조 맵퍼(606-1)는, 예를 들어, 0을 -1로, 1을 0으로, 2를 1로 배치시킴으로써, HI 코드워드 <0, 1, 2>를 복소변조심볼 <-1, 0, 1>로 변조할 수 있다.

기지국은 상기 복소변조심볼을, 확산(608), 레이어맵핑(610), 자원요소맵핑(612)과정을 거쳐, 상기 사용자기기에 대한 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에 의해 정해지는 PHICH 자원을 통해 상기 사용자기기에 전송된다.

상기 사용자기기는 인덱스 쌍 (n^group _PHICH, n^seq _PHICH)에 의해 상기 사용자기기에 할당된 PHICH 자원을 식별하고, 상기 PHICH 자원을 통해 수신한 신호의 신호 성상 상의 위치를 HI 코드워드로 복조한다. 또한, 상기 사용자기기는 상기 HI 코드워드를 채널 디코딩을 통해 상기 HI 코드워드에 대응하는 HI로 복원한다. 상기 HI는 PHICH 상태 중 하나를 나타내므로, 상기 사용자기기는 상기 사용자기기가 상기 기지국에 전송한 다중 코드워드에 대한 ACK/NACK 정보를 확인할 수 있다.

이와 같이, HI 코드워드 실시예와 PHICH 성상 실시예가 조합하여 사용되는 경우, 3 자릿수의 HI 코드워드의 각 자리가, 신호 성상 상에서 3개의 위치에 배치될 수 있으므로, 3×3×3=27개의 조합이 PHICH 상태를 나타내는 데 이용될 수 있다. 상기 27개의 HI 코드워드 중 PHICH 전송 오류를 줄일 수 있는 소정 개수의 코드워드를 선택하여, 다중 코드워드를 위한 PHICH가 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 27개의 코드워드의 해밍거리 및/또는 신호 성상 상의 위치를 고려하여, 해밍거리 및/또는 신호 성상 상의 위치가 먼 3개(표 11의 경우) 혹은 4개(표 12의 경우)의 PHICH 상태를 나타내는 데 이용될 수 있다.

본 실시예에서 사용되는 HI 코드워드의 개수는 랭크에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 랭크-1 전송에 대해서는 표 3에서와 같이 2개의 PHICH 상태를 구분하는 HI 코드워드가 사용되고, 랭크-2 이상에 대해서는 3개 또는 4개의 PHICH 상태를 나타내는 HI 코드워드가 사용될 수 있다. 즉, 랭크-1인 경우, 랭크-4 이상에서 사용되는 HI 코드워드들의 서브셋인 <0, 0, 0> 및 <1, 1, 1>이 사용되는 것으로 정의될 수 있다.

사용자기기는 수신한 PHICH의 신호 성상 상의 위치 및/또는 상기 PHICH로부터 복원한 HI 코드워드를 기반으로 상기 사용자기기가 전송한 다중 코드워드에 대한 전송 성공 여부와 재전송 필요성 여부를 알 수 있다.

전술한 PHICH 성상 실시예 및/또는 HI 코드워드에 관한 실시예에 있어서, 확산 블록(608) 및 레이어 맵핑 블록(610), 자원 맵핑 블록(612)의 동작은 도 14에서 설명되었으므로 다시 설명되지 않았음을 밝혀둔다.

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 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. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서, 기지국 또는 사용자기기, 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

100a, 100b: 송신기 200a, 200b: 메모리
300a, 300b: 수신기 400a, 400b: 프로세서
500a, 500b: 안테나
301: 스크램블러 302: 변조맵퍼
303: 레이어맵퍼 304: 프리코더
305: 자원요소맵퍼 306: OFDM/SC-FDM 신호 생성기
602, 602-1: ACK/NACK 생성 블록 604, 604-1: 채널 코딩 블록
606, 606-1: 변조 블록 608: 확산 블록
610: 레이어 맵핑 블록 612: 자원 맵핑 블록

Claims

무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신하는 방법에 있어서,
상기 기지국에 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하고; 상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우에는 상기 복수의 코드워드를 상기 기지국에 재전송하는 단계와,
상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드 각각에 대응하는 복수의 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 수신하고; 상기 복수의 코드워드 중 해당 NDI가 토글되지 않은 코드워드를 상기 기지국에 재전송하는 단계를 포함하는,
ACK/NACK 정보 수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 PHICH와 상기 복수의 NDI를 모두 수신하는 경우, 상기 PHICH를 무시하고, 상기 복수의 NDI를 기반으로 상기 복수의 코드워드 각각에 대한 재전송 여부를 결정하는,
ACK/NACK 정보 수신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우, 상기 복수의 코드워드는 상기 소정 주파수 자원을 통해 상기 기지국으로 재전송되고,
상기 토글되지 않은 NDI에 대응하는 코드워드는 상기 토글되지 않은 NDI를 포함하는 하향링크 제어정보에서 지정하는 주파수 자원을 통해 상기 기지국으로 재전송되는,
ACK/NACK 정보 수신 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신하는 방법에 있어서,
상기 기지국에 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하는 단계;
상기 PHICH의 신호 성상 상의 위치를 기반으로 상기 2개의 코드워드 각각에 대한 ACK/NACK을 판단하는 단계;
상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는,
ACK/NACK 정보 수신 방법.
제4항에 있어서,
상기 ACK/NACK 판단 단계는,
상기 PHICH를 하나의 HARQ(Hybrid ARQ) 코드워드로 복조하는 단계; 및
상기 HARQ 코드워드를 상기 상태들 중 하나에 대응하는 HARQ 지시자로 채널 디코딩하는 단계를 포함하는,
ACK/NACK 정보 수신 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신함에 있어서,
상기 기지국에 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하도록 구성된 송신기; 및
수신기;
상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하도록 상기 수신기를 제어하고; 상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우에는 상기 복수의 코드워드를 상기 기지국에 재전송하도록 상기 송신기를 제어하도록 구성되며,
상기 기지국으로부터 상기 복수의 코드워드 각각에 대응하는 복수의 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 수신하도록 상기 송신기를 제어하고; 상기 복수의 코드워드 중 해당 NDI가 토글되지 않은 코드워드를 상기 기지국에 재전송하도록 상기 송신기를 제어하도록 구성된,
사용자기기.
제6항에 있어서,
상기 수신기가 상기 PHICH와 상기 복수의 NDI를 모두 수신하는 경우, 상기 프로세서는, 상기 PHICH를 무시하고, 상기 복수의 NDI를 기반으로, 상기 복수의 코드워드 각각에 대한 재전송 여부를 제어하도록 구성된,
사용자기기.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우, 상기 복수의 코드워드를 상기 소정 주파수 자원을 통해 상기 기지국으로 재전송하도록 상기 송신기를 제어하고;
상기 토글되지 않은 NDI에 대응하는 코드워드는 상기 토글되지 않은 NDI를 포함하는 하향링크 제어정보에서 지정하는 주파수 자원을 통해 상기 기지국으로 재전송하도록 상기 송신기를 제어하는,
사용자기기.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 수신함에 있어서,
상기 기지국에 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 전송하도록 구성된 송신기; 및
수신기;
상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 수신하도록 상기 수신기를 제어하고; 상기 PHICH의 신호 성상 상의 위치를 기반으로 상기 2개의 코드워드 각각에 대한 ACK/NACK을 판단하도록 구성되되,
상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는,
사용자기기.
제9항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 PHICH를 하나의 HARQ(Hybrid ARQ) 코드워드로 복조하고; 상기 HARQ 코드워드를 HARQ 지시자로 채널 디코딩하고; 상기 HARQ 지시자에 지시된 PHICH 상태를 토대로 상기 ACK/NACK을 판단하도록 구성된,
사용자기기.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 사용자기기로부터 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하는 단계; 및
상기 복수의 코드워드 각각에 대한 ACK 또는 NACK을 판단하는 단계;
상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하고; 상기 PHICH를 상기 사용자기기에 전송하는 단계를 포함하거나,
상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드 중 NACK으로 판단된 코드워드에 대응하는 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 토글하지 않은 채 상기 사용자기기에 전송하는 단계를 포함하되,
상기 PHICH는 상기 복수의 코드워드 모두가 NACK임을 나타내거나 ACK임을 나타내는,
ACK/NACK 정보 전송 방법.
제11항에 있어서,
상기 PHICH가 NACK을 나타내는 경우, 상기 복수의 코드워드를 상기 소정 주파수 자원을 통해 상기 사용자기기로부터 재수신하는 단계를 포함하고;
상기 토글되지 않은 NDI에 대응하는 코드워드를 상기 토글되지 않은 NDI를 포함하는 하향링크 제어정보에서 지정하는 주파수 자원을 통해 상기 사용자기기로부터 재수신하는 단계를 포함하는,
ACK/NACK 정보 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 사용자기기로부터 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하는 단계; 및
상기 복수의 코드워드 각각에 대해 ACK인지 NACK인지를 판단하는 단계;
상기 판단 결과를 토대로, 상기 사용자기기로부터 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하는 단계;
상기 PHICH를 신호 성상 상의 일 위치로 배치하는 단계를 포함하되,
상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는,
ACK/NACK 정보 전송 방법.
제13항에 있어서,
상기 PHICH 생성 단계는,
상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드에 대한 HARQ 지시자를 생성하는 단계; 및
상기 HARQ 지시자를 하나의 HARQ(Hybrid ARQ) 코드워드로 채널 코딩하는 단계를 포함하는,
ACK/NACK 정보 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송함에 있어서,
상기 사용자기기로부터 복수의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하도록 구성된 수신기; 및
송신기;
상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성되고, 상기 복수의 코드워드 각각에 대해 ACK인지 NACK인지를 판단하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하고; 상기 PHICH를 상기 사용자기기에 전송하도록 상기 송신기를 제어하거나,
상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드 중 NACK으로 판단된 코드워드에 대응하는 새데이터지시자(New Data Indicator, NDI)를 토글하지 않은 채 상기 사용자기기에 전송하도록 상기 송신기를 제어하며,
상기 PHICH는 상기 복수의 코드워드 모두가 NACK임을 나타내거나 ACK임을 나타내는,
기지국.
제15항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 PHICH가 상기 복수의 코드워드 모두가 NACK임을 나타내는 경우, 상기 복수의 코드워드를 상기 소정 주파수 자원을 통해 상기 사용자기기로부터 재수신하도록 상기 수신기를 제어하고;
상기 토글되지 않은 NDI에 대응하는 코드워드를 상기 토글되지 않은 NDI를 포함하는 하향링크 제어정보에서 지정하는 주파수 자원을 통해 상기 사용자기기로부터 재수신하도록 상기 수신기를 제어하는,
기지국.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 기지국으로부터 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative ACK) 정보를 전송함에 있어서,
상기 사용자기기로부터 2개의 코드워드를 소정 주파수 자원을 통해 수신하도록 구성된 수신기; 및
송신기;
상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성되고, 상기 2개의 코드워드 각각에 대해 ACK인지 NACK인지를 판단하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
상기 판단 결과를 토대로, 상기 2개의 코드워드에 대한 1개의 PHICH(Physical Hybrid ARQ Channel)를 생성하고; 상기 PHICH를 신호 성상 상의 일 위치로 배치하도록 구성되되,
상기 PHICH는 모든 코드워드가 NACK인 상태, 첫번째 코드워드가 NACK인 상태, 두번째 코드워드가 NACK인 상태, 모든 코드워드가 ACK인 상태 중 적어도 하나를 나타내고, 상기 상태들은 상기 신호 성상 상에서 서로 다른 위치에 대응하는,
기지국.
제17항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 PHICH를 생성함에 있어서,
상기 판단 결과를 토대로, 상기 복수의 코드워드에 대한 HARQ 지시자를 생성하고; 상기 HARQ 지시자를 하나의 HARQ(Hybrid ARQ) 코드워드로 채널 코딩하도록 구성된,
기지국.